FR3012798A1 - Sac biodegradable et/ou compostable, et procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un sac (1) biodégradable et/ou compostable comprenant une feuille (2, 21, 22, 23, 24) comportant au moins une couche de papier (6) présentant une face intérieure (6i) et une face extérieure (6e). La face intérieure (6i) de la couche (6) ou de l'une des couches (6) est enduite au moins partiellement d'une composition hydrophobe (7). L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel sac (1).

Description

Sac biodégradable et/ou compostable, et procédé de fabrication La présente invention concerne les sacs biodégradables et/ou compostables. En particulier, l'invention concerne les sacs biodégradables et/ou compostables comportant au moins une couche de papier enduite par une composition hydrophobe pour le conditionnement de produits sensibles à l'humidité. Il est connu, notamment pour stocker des matériaux sensibles à l'humidité tels que le ciment, le plâtre et autres composants des matériaux de construction, le cacao ou le lait en poudre, d'utiliser des sacs en papier constitués d'une feuille d'un matériau comprenant au moins une couche plastique, par exemple une couche de polyéthylène haute densité (PEHD). De telles feuilles de matériau peuvent être composées par exemple de deux ou trois plis également appelés couches : une couche extérieure en papier, par exemple en papier kraft, une couche plastique de 5 microns ou plus, et éventuellement une couche intérieure en papier, par exemple en papier kraft. La fonction de la ou des couches de papier est de conférer au sac sa résistance mécanique, et de fournir un support d'impression, tandis que la couche plastique a pour fonction de protéger de l'humidité le contenu du sac. Le sac peut comprendre également une valve, constituée par exemple d'au moins une couche de papier kraft et/ou d'une couche de plastique et/ou d'une couche d'un complexe thermoscellable. La valve permet d'une part le remplissage du sac lors du conditionnement du produit, et d'autre part la fermeture du sac à la fin du remplissage, par pliage, clapet ou soudure selon le type d'ensacheuse. Enfin, le sac peut comprendre des bandes de fonds, côté fond du sac et/ou côté valve du sac. La ou les bandes de fonds peuvent être constituées d'au moins une couche de papier kraft, et permettent à la fois de fournir un support d'impression et d'augmenter la tenue du sac côté fond et/ou côté valve.
Cependant, de tels sacs ne répondent pas aux critères de biodégradabilité et/ou de compostage, en raison notamment de la présence de la couche plastique, et doivent donc passer par des filières de type enfouissement ou incinération lors de leur destruction.
Il est connu du document FR 2 970 952 des sacs biogédradables et/ou compostables comportant une couche imperméable. Ce document divulgue le fait d'enduire au moins une partie de la face extérieure de la feuille constituant le sac par une composition hydrophobe, ce traitement conférant au sac des propriétés imperméables.
Toutefois, des difficultés ont été rencontrées lors de la fabrication de ce type de sac. En effet, les cadences de production de ce type de sac sont plus faibles par rapport aux sacs non enduits actuels. La limitation vient du fait que l'enduction hydrophobe de la face externe de la bande de papier, à partir de laquelle sont réalisées les feuilles de matériau, encrasse par frottement des parties des machines à façonner à son contact. Cet encrassement limite le grammage maximum de l'enduction de la couche de papier de la feuille et donc les performances de barrière à la vapeur d'eau des sacs. La présente invention porte sur un sac permettant à la fois de protéger les produits qu'il contient de l'humidité extérieure, et d'éviter l'encrassement des machines due à l'enduction de manière à améliorer les cadences de fabrication. L'invention vise aussi l'obtention des sacs biodégradables et/ou biocompostables selon la norme EN 13432.
La présente invention a également pour but de proposer un sac permettant le dégazage efficace lors du remplissage du produit, lorsque le produit se trouve sous forme de poudre, de granules ou de grains fins. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'une bande de matériau imperméable qui soit facile à intégrer dans une chaîne de fabrication classique actuelle, avec peu de modifications et de surcoûts. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un sac biodégradable et/ou compostable comprenant une feuille comportant au moins une couche de papier présentant une face intérieure et une face extérieure. Selon une caractéristique générale de l'invention, la face intérieure de la couche ou de l'une des couches est enduite au moins partiellement d'une composition hydrophobe. L'enduction de la face intérieure d'une couche de la feuille d'une composition hydrophobe permet d'imperméabiliser le sac réalisé à partir de la feuille et ainsi de prévenir que l'humidité extérieure au sac ne pollue le produit à l'intérieur du sac, tout en minimisant l'encrassage des machines de fabrication de la bande de matériau dans lequel sont découpées les feuilles. L'enduction sur une face d'une couche de papier suffit pour réaliser une imperméabilisation de la feuille. L'enduction sur une autre face ou une autre couche permet d'augmenter le caractère imperméable de la feuille à partir de laquelle est réalisé le sac. Le sac étant biogédradable et/ou compostable, il ne contient pas de couche plastique extrudée, par exemple par extrusion-couchage, ou extrusion ligne plate ou extrusion d'une gaine soufflée, indépendante, ou solidaire d'une couche papier, non biodédradable et/ou non compostable. La couche de papier est réalisée en papier blanc lissé ou non-lissé, ou encore en papier kraft lissé ou non lissé. Le papier kraft présente une meilleure résistance mécanique, tout en restant biogédradable et/ou compostable.
De préférence, la feuille présente une face interne et une face externe, et la face extérieure de la couche constituant la face externe de la feuille est dépourvue d'enduit. En conservant ainsi la face extérieure de la couche de papier constituant la face externe de la feuille sans enduit, l'encrassement des machines par l'enduit peut être totalement évité et les cadences de fabrication peuvent être augmentées jusqu'aux cadences de production de sacs non enduit. Dans un mode de réalisation de l'invention, la feuille comporte plusieurs couches, la couche enduite sur sa face intérieure ou au moins l'une des couches enduites sur leur face intérieure étant également enduite(s) sur sa ou leur face extérieure. L'enduction à la fois de la face interne et de la face externe d'une couche de la feuille permet d'augmenter le facteur imperméable de la feuille tout en minimisant le nombre de couches enduites à assembler. Il est ainsi possible de minimiser le nombre de postes d'enduction, voire d'avoir un unique poste d'enduction apte à enduire simultanément les faces extérieure et intérieure d'une couche de papier avant que celle-ci ne soit assemblée à un autre couche de papier dont la face extérieure est dépourvue d'enduit pour former la face externe de la feuille et minimiser les risques d'encrassage des machines. Ainsi, par exemple, le sac peut comprendre une feuille comportant - une première couche non enduite de papier, notamment de papier kraft, et - une seconde couche de papier, dont au moins une partie de la face intérieure et au moins une partie de la face extérieure sont enduites par une composition hydrophobe. Selon un autre mode de réalisation, la feuille formant le sac selon l'invention peut comprendre une couche de papier supplémentaire non enduite disposée à l'intérieur du sac, c'est-à-dire une couche de papier dépourvue d'enduit sur sa face intérieure et sur sa face extérieure. Cette couche de papier supplémentaire permet de renforcer la résistance mécanique du sac. De plus, elle présente l'avantage d'isoler le produit contenu dans le sac de la face enduite qui confère l'imperméabilité au sac. Il est ainsi possible d'envisager un sac réalisé à partir d'une feuille comportant : - une première couche de papier, notamment de papier kraft, dont au moins une partie de la face intérieure est enduite par une composition hydrophobe, et - une seconde couche de papier non enduite disposée sous la première couche.
Il est également possible d'envisager un sac comprenant une feuille comportant : -une première couche de papier non enduite, notamment de papier kraft, - une seconde couche de papier, dont au moins une partie de la face intérieure et au moins une partie de la face extérieure sont enduites par une composition hydrophobe, et - une troisième couche de papier non enduite disposée sous la seconde couche.
Dans une variante, la feuille formant le sac selon l'invention peut comprendre une couche de papier additionnelle dépourvue d'enduit sur sa face extérieure et sa face intérieure et disposée sur l'extérieur du sac de manière à renforcer la résistance mécanique du sac.
Selon encore un autre mode de réalisation, la feuille peut comporter une seule couche, l'unique couche de papier, notamment de papier kraft, ayant au moins une partie de la face intérieure enduite par une composition hydrophobe, et ayant de préférence la couche extérieure dépourvue d'enduit.
Avantageusement, la composition hydrophobe enduite peut atteindre un grammage par m2 de matière sèche sur la couche de papier à enduire supérieur à 0,5 g/m2, de préférence de 0,5 à 20g/m2, de préférence de 1,5 à 15g/m2, et plus préférentiellement de 2 à 10g/m2. La propriété barrière à la vapeur d'eau dépend du grammage de la composition hydrophobe et du procédé de couchage de cette composition hydrophobe, qui lui-même fait intervenir les caractéristiques du substrat papier (porosité, rugosité, absorbance...). Plus le grammage est élevé, plus les propriétés barrière sont renforcées.
La composition hydrophobe peut être constituée d'une dispersion aqueuse comprenant - de 30 à 70% en poids d'eau par rapport au poids total de la composition, - de 7 à 35% en poids par rapport au poids total de la composition d'au moins un polymère choisi parmi un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique (EAA), un copolymère d'éthylène et d'acide d'alkyl acrylique, ou d'éthylène et d'alkyl acrylate (éthyle EEA, méthyle EMA), un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA), un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique (EVOH), un polymère polyuréthane (PU), un polychlorovinylidène (PVDC), un alcool polyvinylique (PVOH), un polyester, un caoutchouc polychloroprène, un butyl rubber, ou nitrile rubber et leur mélange, - de 5 à 25% en poids par rapport au poids total de la composition de cires, laques, peintures ou huiles, - de 0 à 15% en poids par rapport au poids total de la composition de charge minérale, par exemple du carbonate de calcium, de l'oxyde de titane, des particules de silice colloïdales, - de 0,1 à 10% en poids par rapport au poids total de la composition d'agents dispersants ou tensio-actifs par exemple du sodium xylène sulfonate, du sodium vinyle sulfonate ammonium zirconium carbonate, cire anionique de polyéthylène ou de carnabaua, sels de sodiums de polyacideaspartique, ou leur mélange, sels de métaux alcalins, sels d'ammonium, phosphates et phosphonates, - de 0 à 10% d'amidon. Les compositions décrites dans les documents suivants EP 1 582 557 (A1), EP 1 609 830 (A1), EP 1 138 825 (A1), EP 0 994 136 (A1), EP 1 826 318 (A1), EP 1 566 409 (A1), EP 1 754 751 (A1) sont également utilisables. La composition hydrophobe permet d'obtenir une feuille résistant à l'humidité. La tension de surface avec l'air, inférieure ou égale à la tension de surface avec l'eau, permet d'obtenir une surface de contact limitée entre une goutte d'eau et la feuille enduite. En effet, la différence de tensions de surface permet d'obtenir un angle de contact de l'eau à la surface de la feuille supérieur ou égal à 90° : on observe ainsi un effet déperlant de l'eau à la surface de la partie enduite du sac.
Avantageusement, le rapport de la tension de surface avec l'air sur la tension de surface avec l'eau est inférieur à 0,9, et de préférence inférieur à 0,7. La composition hydrophobe permet donc d'une part de faire glisser les gouttes sur la surface de la feuille, grâce à son effet déperlant, et d'autre part de limiter l'infiltration de l'eau au travers de la feuille enduite. Ainsi, le sac peut être exempt de couche plastique extrudée non-biodégradable ou non-compostable.
Les sacs selon l'invention présentent des performances de perméabilité à la vapeur d'eau mesurée à 23°C et 50% d'humidité relative inférieure à 250 g/m2/24h, inférieure à 150 g/m2/24h, inférieure à 80 g/m2/24h, inférieure à 50 g/m2/24h, inférieure à 30 /m2/24h.
Par ailleurs, la composition hydrophobe et la quantité de composition hydrophobe sur la feuille sont choisies de manière à ce que le sac respecte les critères de biodégradabilité et/ou de compostage, et plus particulièrement la norme EN 13432. La composition hydrophobe enduite peut ainsi représenter moins de 5% en poids du poids total du sac, de préférence moins de 3% en poids du poids total du sac. Ainsi, selon la norme EN 13432, un matériau est considéré comme biodégradable si, lorsqu'il est placé pendant une durée d'au plus 6 mois, dans un sol, de l'eau douce ou de l'eau salée, au moins 90% de la masse de départ du matériau est dégradée, c'est-à-dire si les résidus de la biodégradation représentent au maximum 10% de la masse de départ, et si les résidus de la biodégradation ne présentent pas d'effet écotoxique sur le milieu. Par ailleurs, selon la norme EN 13432, un matériau est considéré comme compostable si, lorsqu'il est placé pendant une durée d'au plus 12 semaines dans un composteur industriel (en andain ou en tas), au moins 90% de la masse de départ du matériau est dégradée, c'est-à-dire si les résidus représentent au maximum 10% de la masse de départ, si les résidus ont une taille inférieure à 2mm, si le matériau ne présente pas d'effet négatif sur le processus de compostage et si les résidus ne présentent pas d'effet écotoxique sur le compost. De préférence, le sac comprend une valve, ou orifice, de remplissage permettant d'introduire un produit dans le sac. La valve peut comprendre une couche de papier kraft et/ou un ou plusieurs complexes thermoscellables. Les complexes thermoscellables sont biodégradables et/ou compostables. La valve est réalisée de manière à être fermée après de sorte que le produit ne puisse pas s'échapper du sac.
Pour renforcer le sac sur le côté comprenant l'orifice de remplissage et sur le côté opposé, le sac peut comprendre également une bande de fond disposé du côté de la valve et/ou une bande de fond disposée du côté fond, c'est-à-dire du côté opposé à la valve. Les bandes de fonds, côté fond ou côté valve, peuvent comprendre une couche de papier kraftqui peut être enduite sur la face intérieure de la composition hydrophobe. La bande de fond peut ainsi être collée par des traits de colle biodégradable, comme une colle amylacée, formant un joint labyrinthe entre la feuille du sac et la bande de fond.
Avantageusement, la feuille peut comporter au moins un canal d'expulsion d'air réalisé entre deux couches de papier, le canal débouchant sur un orifice d'expulsion d'air. Pour cela la feuille comprend de préférence au moins une couche interne et au moins une couche externe de part et d'autre du canal d'expulsion d'air. Chaque couche de papier interne de la feuille possède une perméabilité suffisante pour laisser circuler l'air au travers des couches internes depuis l'intérieur du sac jusque dans le canal d'expulsion d'air, tandis que chaque couche de papier externe de la feuille possède une perméabilité apte à empêcher ou réduire au maximum la circulation d'air au travers des couches externes. L'enduit hydrophobe appliqué sur les faces d'au moins une couche est configure pour être perméable à l'air tout en étant imperméable à la vapeur d'eau.
Lors du remplissage du sac, l'air à l'intérieur du sac peut ainsi être évacué au travers de la ou des couches internes de la feuille vers l'extérieur du sac le long d'au moins un canal d'expulsion d'air formé entre une couche interne et une couche externe de la feuille.
Avantageusement, la face extérieure de la couche unique formant la feuille ou bien de la couche formant la face externe de la feuille peut être imprimée en tout ou en partie. De préférence, le grammage de l'encre est généralement de 4 g/m2. De préférence, de l'encre à l'eau est utilisée.
Les couches de papier d'une feuille peuvent être empilées les unes sur les autres sans aucun moyen de fixation, la fixation des couches étant réalisée seulement au point de scellement pour la formation du sac. Le sac peut également comprendre une poignée de transport et/ou des moyens d'ouverture facile, comme par exemple une ligne d'affaiblissement, et/ou des moyens de fermeture et d'ouverture facile, comme par exemple une fermeture à glissière, des bandes refermables mâles-femelles associées ou des bandes auto-adhésives ou auto-agrippantes.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'un sac à partir d'une bande de matériau imperméable comportant au moins une couche de papier, notamment de papier kraft, présentant une face intérieure et une face extérieure. Selon une caractéristique générale de l'invention, le procédé comprend une étape d'enduction d'une composition hydrophobe sur au moins une partie de la face intérieure de la couche de papier ou de l'une des couches de papier. On appelle enduction un traitement de surface durant lequel on applique un revêtement généralement liquide, sur un substrat afin de lui conférer des propriétés particulières, notamment d'imperméabilité. Préférentiellement, l'étape d'enduction est réalisée avec un dispositif apte à imprimer sur une couche de papier, notamment de papier kraft. Ainsi, l'étape d'enduction peut être mise en oeuvre facilement à partir des dispositifs déjà connus d'impression de sacs.
Une telle étape peut donc être intégrée aux procédés actuels, facilement et à moindre coût. Ainsi, une bande de papier est déroulée en continu depuis une bobine de papier sur la machine à façonnage et enduite sur la première partie de la machine qui est la partie d'impression. L'enduction se fait selon le même procédé que l'impression d'aplat d'encres à l'eau. Néanmoins, l'étape d'enduction peut être réalisée sur une machine d'enduction généralement désignée par le terme de « coucheuse », dans ce cas, le procédé est une étape supplémentaire en amont du façonnage du sac. La bande de papier est enduite d'une composition hydrophobe liquide pendant le déroulement par un rouleau gravé. La profondeur de la gravure définit le volume de composition hydrophobe qui est transféré sur le substrat dans la zone de pincement comprise entre le rouleau gravé et un cylindre de contrepression appliquée sur la face opposée. Selon un mode de mise en oeuvre, le procédé peut être le suivant, la feuille en déroulement, à une vitesse comprise entre 50 et 1000 m/mn (préférentiellement entre 150 et 500 m/mn) est enduite, sous forme de film liquide, de la composition hydrophobe (sur 1 ou 2 faces) par un rouleau gravé (gravure roll). La profondeur de la gravure définit le volume de composition hydrophobe, qui est transféré sur le substrat dans la zone de pincement (désignée par le terme de NIP) comprise entre le rouleau gravé et le cylindre de contrepression appliquée sur la face opposée. Le papier peut aussi être enduit par transfert de la composition hydrophobe du rouleau gravé sur un rouleau lisse (sleeve) en contact et pression sur la feuille ou par tout autre procédé de couchage classique, tel que lame d'air (air knife), rideau (curtain coating), barre de Meyer (Meyer bar), size-presse doseuse (metering size-press) ou couchage à lame (Bill Blade, trailing blade, etc...). Le procédé peut également comprendre une étape de séchage et/ou de réticulation de la composition hydrophobe après l'étape d'enduction.
Ainsi, la bande de papier enduit de la composition hydrophobe liquide est ensuite séchée par passage dans un four ventilé en air chaud, dont la température d'air est comprise entre 100 et 170°C. Le papier peut aussi être séché totalement ou partiellement par des voûtes infra-rouges (IR dryer) ou par contact sur des cylindres chauffants à circulation de vapeur ou par combinaison de tous ces procédés de séchage. Avant ré-enroulage en bobine, la bande de papier enduit est refroidie par contact sur cylindre refroidisseur à une température comprise entre 10 et 60°C, préférentiellement entre 20 et 30°C, pour éviter des reprises d'humidité ultérieures qui peuvent générer des défauts dans la bobine, tels que des plis et/ou des cordons. Selon un autre aspect de l'invention, le sac peut être utilisé pour le conditionnement et/ou le transport de denrées alimentaires, par exemple de la nourriture pour les animaux ou le bétail, de matériaux de construction, tels que le ciment ou le plâtre, de produits de l'industrie chimique, ou encore pour le conditionnement et/ou le transport de litière pour animaux domestiques, de charbon de bois, d'engrais, ou encore de semences.
De manière générale, le sac selon l'invention peut être utilisé pour le conditionnement et/ou le transport tout produit sensible à l'humidité. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un exemple de sac à valve en papier selon un mode de réalisation de l'invention ; - les figures 2 à 5 présentent schématiquement une feuille d'un sac selon quatre modes de réalisation différents de l' invention ; - la figure 6 présente schématiquement une vue des zones d' expulsion ; - la figure 7 présente un organigramme d'un procédé de fabrication d'un sac selon un mode de mise en oeuvre de l' invention. Sur la figure 1 est illustré un exemple de sac 1 à valve en papier. Le sac 1 comprend une feuille 2 présentant une face externe 2e et une face interne 2i non visible sur la figure 1, une valve 3, un côté valve 4 et un côté fond 5. La valve 3 permet l'introduction d'un produit dans le sac 1. La valve 3 est configurée de manière à pouvoir être scellée par thermocollage biodégradable par exemple. Selon le mode de réalisation, la feuille 2 peut comprendre un ou plusieurs plis aussi nommés couches. Sur les figures 2 à 5 sont présentés de manière schématique des exemples de feuille 2 du sac 1 illustré sur la figure 1 selon quatre modes de réalisation différents de l' invention. Dans un premier mode de réalisation illustré sur la figure 2, la feuille 21 comprend uniquement une couche de papier 6 présentant une face extérieure 6e et une face intérieure 6i. La face extérieure 6e de la couche 6 de papier est confondue avec la face externe 21e de la feuille 21. La face intérieure 6i de la couche de papier 6 est recouverte d'un enduit 7 hydrophobe permettant d'imperméabiliser au moins partiellement la couche de papier 6 et donc la feuille 21, et ainsi de préserver le produit à l'intérieur du sac 1 réalisé à partir de la feuille 21 de l'humidité extérieure au sac 1. La face interne 21i de la feuille 21 comprend la face intérieure 6i de la couche de papier 6 recouverte de l'enduit hydrophobe 7. La face extérieure 6e de la couche de papier 6 unique de la feuille est dépourvue d'enduit hydrophobe de manière à éviter un encrassage des machines et notamment des rouleaux de fabrication de la bande de matériau imperméable à partir de laquelle la feuille est découpée et ainsi permettre de maintenir une cadence de fabrication aussi élevée que la cadence de production de sacs dotés de la feuille exempt de couche de papier enduite.
Le deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 3 diffère du premier mode de réalisation illustré sur la figure 2 en ce que la feuille 22 illustrée sur la figure 3 comprend en plus de la couche de papier 6 enduite sur sa face interne 6i d'un enduit hydrophobe 7 une couche de papier supplémentaire 8 non enduite. La couche supplémentaire 8 est dépourvue d'enduit hydrophobe aussi bien sur sa face intérieure 8i que sur sa face extérieure 8e. La couche supplémentaire 8 est disposée en regard de la face intérieure 6i enduite de la couche de papier 6.
Dans ce deuxième mode de réalisation, la face interne 22i de la feuille 22 est ainsi constituée de la face intérieure 8i de la couche de papier supplémentaire 8. La couche de papier supplémentaire 8 permet de renforcer la résistance mécanique du sac et d'isoler le produit contenu dans le sac de la face intérieure 6i enduite qui confère l'imperméabilité au sac. La figure 4 présente de manière schématique un troisième mode de réalisation d'une feuille 23 du sac 1 illustré sur la figure 1. Dans ce troisième mode de réalisation, la feuille 23 comprend, comme dans le premier mode de réalisation, une couche de papier 6 présentant une face extérieure 6e et une face intérieure 6i, la face intérieure 6i étant recouverte d'un enduit 7 hydrophobe et constituant la face interne 23i de la feuille 23. Le troisième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation, d'une part, en ce que la face extérieure 6e de la couche de papier 6 est également recouverte d'un enduit hydrophobe 7, et, d'autre part, en ce que la feuille 23 comprend en outre une couche de papier externe 9 non enduite, c' est-à-dire dépourvue d' enduit hydrophobe à la fois sur sa face intérieure 9i et sur sa face extérieure 9e.
La couche de papier externe 9 permet ainsi d' éviter l'encrassage des machines de fabrication en conservant une face externe 23e de la feuille 23 dépourvue d'enduit hydrophobe. La couche de papier externe 9 permet également d'améliorer la résistance du sac.
Le quatrième mode de réalisation de la feuille illustré sur la figure 5 diffère du troisième mode de réalisation illustré sur la figure 4 en ce que la feuille 24 illustrée sur la figure 5 comprend en plus une couche de papier supplémentaire 8 non enduite, c'est-à-dire dépourvue d'enduit hydrophobe aussi bien sur sa face intérieure 8i que sur sa face extérieure 8e, disposée en regard de la face intérieure 6i enduite de la couche 6 de papier. Dans ce quatrième mode de réalisation, la face interne 24i de la feuille 24 est ainsi constituée de la face intérieure 8i de la couche de papier supplémentaire 8. La couche de papier supplémentaire 8 permet de renforcer la résistance mécanique du sac et d'isoler le produit contenu dans le sac de la face intérieure 6i enduite qui confère l'imperméabilité au sac. Dans les quatre modes de réalisation présentés, les couches de papiers peuvent être des couches de papier blanc lissé ou non lissé, blanc couché, frictionné blanc, kraft lissé ou non lissé, blanc ou écru ou naturel. La couche de papier est par exemple une couche de papier kraft écru, de 40 grammes, qui est un produit d'origine naturel et biodégradable.
Sur la figure 6 est illustrée une vue en perspective d'une partie du sac 1 de la figure 1 dont la feuille 2 comprend au moins deux couches de papier, et notamment de deux orifices d'expulsion d'air 10 réalisé sur le côté valve 4. La feuille 2 du sac 1 comprend au moins un canal d'expulsion d'air réalisé entre deux couches de papier. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 6, le canal débouche sur deux orifices 10 d'expulsion d'air réalisés de part et d'autre de la ligne de scellement 11 de la feuille 2 sur le côté valve 4. Le canal d'expulsion d'air est formé par l'intervalle entre deux couches de papier de la feuille 2. Dans le second mode de réalisation illustré sur la figure 3, le canal d'expulsion est formé entre la face extérieure 8e de la couche de papier supplémentaire 8 non enduite et la face intérieure 6i enduite de la couche de papier 6. La couche de papier supplémentaire 8 comprend une perméabilité permettant à l'air de circuler au travers d'elle tout en restant imperméable au produit compris à l'intérieur du sac 1. Dans le troisième mode de réalisation illustré sur la figure 4, le canal d'expulsion est formé entre la face extérieure 6e enduite de la couche de papier 6 et la face intérieure 9i non enduite de la couche de papier externe 9. La couche de papier 6 et l'enduit 7 appliqué sur ses faces extérieure 6e et intérieure 6i comprennent une perméabilité permettant à l'air de circuler au travers d'elle tout en restant imperméable au produit compris à l'intérieur du sac 1 et imperméable à la vapeur d'eau. Le troisième mode de réalisation permet ainsi d'empêcher que de la vapeur d'eau s'introduisant par l'orifice d'expulsion d'air 10 ne se retrouve à l'intérieur du sac 1 et ne contamine le produit. Dans le quatrième mode de réalisation illustré sur la figure 5, le canal d'expulsion peut être formé entre la face extérieure 6e enduite de la couche de papier 6 et la face intérieure 9i non enduite de la couche de papier externe 9, ou bien entre la face extérieure 8e de la couche de papier supplémentaire 8 non enduite et la face intérieure 6i enduite de la couche de papier 6.
Les couches de papiers disposées entre le canal d'expulsion et l'intérieur du sac comprennent une perméabilité permettant à l'air de circuler au travers d'elle tout en restant imperméable au produit compris à l'intérieur du sac 1. Les orifices d'expulsion d'air 10 communiquant avec le canal d'expulsion d'air permettent ainsi, lors du remplissage du sac, d'évacuer l'air compris à l'intérieur du sac. L'air comprimé dans le sac par l'introduction du produit traverse les couches internes de la feuille 2, c'est-à-dire les couches disposées entre le canal d'expulsion et l'intérieur du sac 1. L'air est ensuite acheminé le long du canal d'expulsion jusqu'aux orifices d'expulsion d'air 10. Sur la figure 7 est présenté de manière schématique, un organigramme d'un procédé de fabrication d'un sac à partir d'une feuille de matériau comportant au moins une couche de papier selon un mode de mise en oeuvre de l'invention.
Le procédé de fabrication est réalisé à l'aide d'une ligne de production comprenant un dispositif d'impression de papier. Dans une étape 100, une bande de papier kraft destinée à constituée une couche de papier 6 de la feuille 2 est déroulée en continu sur une machine d'enduction qu'on nomme « coucheuse ». La cadence de déroulement est comprise entre 50 et 1000 m/mn, et préférentiellement entre 150 et 500 m/mn. Dans une étape suivante 110, la bande de papier est introduite entre un rouleau gravé et un rouleau de contrepression pour l'enduction de la face intérieure 6i de la bande de papier. L'enduit comprend une composition hydrophobe sous forme liquide. La profondeur de la gravure définit le volume de composition hydrophobe qui est transférée sur le substrat dans la zone de pincement comprise entre le rouleau gravé et le cylindre de contrepression appliquée sur la face opposée. Dans une variante, la bande de papier peut aussi être enduite par transfert de la composition hydrophobe du rouleau gravé sur un rouleau lisse (sleeve) en contact et pression sur la bande de papier ou par tout autre procédé de couchage classique, tel que par lame d'air (air knife), rideau (curtain coating), barre de Meyer (Meyer bar), size- presse doseuse (metering size-press) ou couchage à lame (Bill Blade, trailing blade etc ...). Dans le cas où la bande de papier est également enduite sur sa face extérieure, le dispositif d'impression peut comprendre un second rouleau gravé et un second rouleau de contrepression agencé pour enduire la face extérieure cette fois-ci. Dans une étape suivante 120, la composition hydrophobe appliquée sur la face intérieure 6i de la bande de papier est séchée et/ou réticulée. Le séchage est réalisé en faisant passer la bande de papier dans un four ventilé en air chaud, dont la température d'air est comprise entre 100°C et 170°C. Le papier peut aussi être séché totalement ou partiellement par des voûtes infra-rouges (IR dryer) ou par contact sur des cylindres chauffants à circulation de vapeur ou par combinaison de tous ces procédés de séchage. Dans une étape suivante 130, la bande de papier enduit est refroidie par contact sur un cylindre refroidisseur possédant une température comprise entre 10°C et 60°C, préférentiellement entre 20°C et 30°C, pour éviter des reprises d'humidité ultérieures qui peuvent générer des défauts dans la bobine, tels que des plis et/ou des cordons. Dans une étape suivante 140, la bande de papier enduit est enroulée pour former un rouleau de papier imperméable. Dans une étape 150, on déroule une bande de papier imperméable et une bande de papier kraft qu'on superpose pour former une bande matériau imperméable. Dans une étape 160, on thermoscelle les bandes de papier kraft et de papier imperméable ensemble à intervalle régulier sur de fines bandes de fixation. Dans une étape 170, on découpe des feuilles au milieu de chaque bande de fixation de manière à obtenir des feuilles aptes chacune à être assemblée pour former un sac Dans une étape 180, on forme un sac à partir de la feuille, le sac comportant une ouverture formant une valve de remplissage et deux orifices d'expulsion d'air. La présente invention permet la réalisation d'un sac permettant d'éviter lors de la fabrication du sac l'encrassement des machines due à l'enduction de manière à améliorer les cadences de fabrication. Le sac selon l'invention permet à la fois de protéger les produits qu'il contient de l'humidité extérieure, et de réaliser un dégazage efficace lors du remplissage du produit, lorsque le produit se trouve sous forme de poudre.
L'invention permet également d' obtenir des sacs biodégradables et/ou biocompostables selon la norme EN 13432. L'invention fournit également un procédé de fabrication d'une bande de matériau imperméable qui soit facile à intégrer dans une chaîne de fabrication classique actuelle, avec peu de modifications et de surcoûts.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Sac (1) biodégradable et/ou compostable comprenant une feuille (2, 21, 22, 23, 24) comportant au moins une couche de papier (6) présentant une face intérieure (6i) et une face extérieure (6e), caractérisé en ce que la face intérieure (6i) de la couche (6) ou de l'une des couches (6) est enduite au moins partiellement d'une composition hydrophobe (7).
  2. 2. Sac (1) selon la revendication 1, dans lequel la feuille (2, 21, 22, 23, 24) présente une face interne (2i, 21i, 22i, 23i, 24i) et une face externe (2e, 21e, 22e, 23e, 24e), et la face extérieure (6e, 9e) de la couche (6, 9) constituant la face externe (2e) de la feuille (2) est dépourvue d'enduit.
  3. 3. Sac (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la feuille (2, 23, 24) comporte plusieurs couches, la couche (6) ou au moins l'une des couches enduite sur sa face intérieure (6i) étant également enduite sur sa face extérieure (6e).
  4. 4. Sac (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la feuille (2, 22, 24) comprend une couche de papier supplémentaire (8) dépourvue d'enduit sur sa face extérieure (8e) et sa face intérieure (8i) et disposée à l'intérieur du sac (1).
  5. 5. Sac (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la feuille (2, 22, 24) comprend une couche de papier additionnelle dépourvue d'enduit sur sa face extérieure et sa face intérieure et disposée sur l'extérieur du sac (1).
  6. 6. Sac (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la feuille (2, 22, 23, 24) comporte au moins un canal d'expulsion d'air réalisé entre deux couches de papier (6 et 9, 68 et 6), le canal débouchant sur au moins un orifice d'expulsion d'air (10).
  7. 7. Sac (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la feuille (21) comporte une seule couche (6).
  8. 8. Sac (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le grammage de la composition hydrophobe (7)par m2de matière sèche sur le papier à enduire est supérieur à 0,5 g/m2 de préférence de 0,5 à 20g/m2.
  9. 9. Sac(1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une valve de remplissage (3).
  10. 10. Sac(1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la face externe (2e, 21e, 22e, 23e, 24e) de la feuille (2, 21, 22, 23, 24) est imprimée
  11. 11. Procédé de fabrication d'un sac (1) comprenant une feuille (2, 21, 22, 23, 24) comportant au moins une couche de papier (6) présentant une face intérieure (6i) et une face extérieure (6e), caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'enduction d'une composition hydrophobe (7) sur au moins une partie de la face intérieure (6i) de la couche de papier (6) ou d'une des couches de papier (6).
  12. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de séchage et/ou de réticulation de la composition hydrophobe (7) après l'étape d'enduction, puis une étape de refroidissement.
  13. 13. Utilisation du sac (1) tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 10 pour le conditionnement et/ou le transport de tout produit sensible à l'humidité.
  14. 14. Utilisation selon la revendication 13, pour le conditionnement et/ou le transport de denrées alimentaires, de matériaux de construction, de produits de l'industrie chimique, de litière pour animaux domestiques, de charbon de bois, d'engrais, ou encore de semences.
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