FR3099608A3

FR3099608A3 - Carte étiquette électronique en bois et son procédé de fabrication

Info

Publication number: FR3099608A3
Application number: FR2008124A
Authority: FR
Inventors: Xinwen YE
Original assignee: Global Card Systems Co Ltd
Current assignee: Global Card Systems Co Ltd
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: SG11202102515UA; FR3099608B3; GB202015367D0; GB2600383B; WO2021017376A1; GB2600383A; JP3233696U

Abstract

La présente invention se rapporte au domaine de la carte étiquette électronique, et concerne en particulier une carte étiquette électronique en bois et son procédé de fabrication. Ladite carte étiquette électronique comprend, de haut en bas, un flan de carte supérieur, une couche adhésive thermofusible intercalaire, un inlay, une couche adhésive double face résistante à la chaleur et un flan de carte inférieur. Une rainure d’assemblage inférieure dont la forme et la dimension sont identiques à celles de l’inlay est située en haut du flan de carte inférieur. La couche adhésive double face résistante à la chaleur se trouve à la paroi inférieure de la rainure d’assemblage inférieure. Une rainure d’assemblage supérieure dont la forme et la dimension sont identiques à celles de l’inlay est située au fond du flan de carte supérieur. Figure pour l’abrégé : Figure 2

Description

Carte étiquette électronique en bois et son procédé de fabrication

La présente invention se rapporte au domaine de la carte étiquette électronique, et concerne en particulier une carte étiquette électronique en bois et son procédé de fabrication.

Le tag électronique est généralement fabriqué à partir d’une feuille en métal utilisant la technique de gravure. Après le plastage, le tag électronique devient l’inlay à être collé aux objets pour la gestion et l’antivol des objets. Mais cet inlay est fragile, il est nécessaire de l’intégrer à un support solide pour l’utilisation quotidienne. De ce fait, le tag électronique existe souvent sous forme de carte étiquette électronique dans les domaines de contrôle d’accès et de gestion des chambres d’hôtel. Les cartes étiquettes électroniques existantes utilisent principalement des feuilles en plastique comme support, l’inlay est incorporé à l’intérieur du support et donc complètement isolé de l’environnement extérieur. Ainsi, ces cartes sont essentiellement des feuilles en plastique avec une incrustation en métal, qui ne peuvent pas se décomposer après l’utilisation. Et il est difficile de séparer le métal du plastique pour le tri et le recyclage.

Le bois est un matériau naturel renouvelable, dégradable et facile à façonner. En tant que support de carte, le bois ne perturbe pas la fréquence de fonctionnement de l’étiquette électronique. Grâce au grain naturel du bois, ce matériau n’a pas besoin de décoration excessive. Contrairement à la carte étiquette électronique au support plastique, les feuilles façonnées à partir du bois présentent souvent des défauts de mauvaise planéité et elles se déforment facilement. La fermeté d’adhésion entre les feuilles de bois ainsi que celle entre la feuille de bois et l’inlay pourraient dégrader la qualité du produit fini. D’ailleurs, certains types d’adhésif risquent d’affecter la fréquence de fonctionnement de l’étiquette électronique ou même la rendre inutilisable.

Problèmes techniques

Un premier objectif de l’invention est de proposer une carte étiquette électronique en bois de qualité stable et aux performances fiables.

Un deuxième objectif de l’invention est de proposer un procédé de fabrication d’une carte étiquette électronique en bois qui permet une performance fiable et une stabilité de qualité du produit.

Solution technique

Pour réaliser le premier objectif, l’invention propose une carte étiquette électronique en bois qui comprend, de haut en bas, un flan de carte supérieur, une couche adhésive thermofusible intercalaire, un inlay, une couche adhésive double face résistante à la chaleur et un flan de carte inférieur. La carte étiquette électronique en bois est particulière en ce que : ledit flan de carte inférieur est pourvu, dans sa partie supérieure, d’une rainure d’assemblage inférieure de même forme et de même taille que l’inlay ; la couche adhésive double face résistante à la chaleur se trouve au fond de la rainure d’assemblage inférieure, le flan de carte supérieur est pourvu, dans sa partie inférieure, d’une rainure d’assemblage supérieure, de même forme que l’inlay ; la couche adhésive thermofusible intercalaire est disposée sur la surface inférieure dudit flan de carte supérieur et sur la paroi intérieure de ladite rainure d’assemblage supérieure ; la surface inférieure de l’inlay colle à la couche adhésive double face résistante à la chaleur ; la surface supérieure de l’inlay et la paroi supérieure du flan de carte inférieur collent tous les deux sur la couche adhésive thermofusible intercalaire.

De préférence, le flan de carte supérieur et le flan de carte inférieur comprennent chacun au moins deux couches de feuille de bois façonnée par pressage à chaud, et une couche adhésive thermofusible d’entre-feuille qui se trouve entre les deux couches de feuille de bois, la rainure d’assemblage supérieure et la rainure d’assemblage inférieure sont positionnées toutes les deux à la surface des couches de feuille de bois façonnées par pressage à chaud.

De préférence, la surface d’extrémité de la rainure d’assemblage supérieure est supérieure à la surface de l’inlay.

Plus particulièrement, le flan de carte supérieur, le flan de carte inférieur et l’inlay sont de la même forme, les flans de carte supérieur et inférieur sont de la même taille ; l’inlay est situé au centre du flan de carte supérieur et dudit flan de carte inférieur.

Plus particulièrement, le rapport de longueur entre le flan de carte supérieur et l’inlay est supérieur ou égal à 2.

Plus particulièrement, le grain de bois de deux couches de feuille de bois adjacentes du flan de carte supérieur s’étend perpendiculairement l’une à l’autre ; le grain de bois de deux couches de feuille de bois adjacentes du flan de carte inférieur s’étend perpendiculairement l’une à l’autre.

Plus particulièrement, l’épaisseur de chaque couche de feuille de bois façonnée par pressage à chaud est entre 0,3mm et 0,4mm.

Plus particulièrement, la couche adhésive thermofusible d’entre-feuille et la couche adhésive thermofusible intercalaire sont toutes les deux des couches de film adhésif thermofusible TPU.

Plus particulièrement, la couche adhésive double face résistante à la chaleur est une couche adhésive double face en PET.

Pour réaliser le deuxième objectif, l’invention propose un procédé de fabrication d’une carte étiquette électronique en bois. Le procédé est particulier en ce qu’il comprend les étapes suivantes :

a. les feuilles de bois matériaux sont pressées à chaud à une pression de 0,1MPa et à une température de 115℃ à 125℃ pendant 10 min, puis pressées à froid pour obtenir des feuilles façonnées ;

b. coller l’inlay à une desdites feuilles façonnées aux repères prédéfinis à la surface de la feuille de bois à l’aide de d’un film adhésif double face résistant à la chaleur, pour obtenir une feuille portant l’inlay ; poser un film adhésif thermofusible sur la surface de la feuille portant l’inlay et la couvrir d’une autre feuille façonnée; mettre l’ensemble sous la pression de 0,1MPa à une température de 110℃ à 120℃ pendant 10 min pour le pressage à chaud, ensuite, l’ensemble est pressé à froid pour obtenir une couche incorporée, le film adhésif double face résistant à la chaleur et l’inlay sont de la même forme et de la même taille ;

c. superposer le film adhésif thermofusible et la feuille façonnée successivement à deux côtés de la couche incorporée ; mettre l’ensemble sous la pression de 0,1MPa à une température de 110℃ à 120℃ pendant 10 min pour le pressage à chaud ; après, l’ensemble est pressé à froid pour obtenir des flans de carte à découper ;

d. découper le flan de carte à découper selon des dimensions prédéfinies pour obtenir des carte étiquettes électroniques en bois.

Plus particulièrement, le pressage à froid dans les étapes a, b et c est effectué à une pression de 0,1MPa et une puissance de frigorique de 10HP, la durée de traitement est toute de 25 min.

Plus particulièrement, la direction d’extension du grain du bois des deux feuilles façonnées de la couche incorporée est parallèle entre elles, et la direction d’extension du grain du bois des deux feuilles façonnées les plus extérieurs des flans de carte à découper est perpendiculaire à la direction d’extension du grain du bois des feuilles façonnées adjacentes.

Plus particulièrement, l’inlay et la carte étiquette électronique en bois sont de la même forme et l’inlay est situé au centre de la carte étiquette électronique en bois.

Plus particulièrement, le rapport de longueur entre la carte étiquette électronique en bois et l’inlay est supérieur ou égal à 2.

Plus particulièrement, l’épaisseur de la feuille de bois façonnée est entre 0,3mm et 0,4mm.

Plus particulièrement, le film adhésif thermofusible est de type TPU.

Plus particulièrement, le film adhésif double face résistant à la chaleur est de type PET.

Plus particulièrement, les feuilles de bois matériaux peuvent être les feuilles de bois de tilleul, de bambou, de hêtre, de merisier, de Sapelli ou de noyer noir.

Effets avantageux

Dans la présente invention, les feuilles de bois façonnée par pressage à chaud constituant les flans de carte sont mises sous le pressage à chaud pour qu’elles soient suffisamment déshumidifiées et dégauchies, ce qui permet de fabriquer un produit fini d’une forme plus régulière et d’une durabilité plus longue. Les feuilles de bois façonnées par pressage à chaud sont superposées selon le principe que les grains du bois des feuilles adjacentes se croisent. Ces feuilles se collent entre elles à l’aide de l’adhésif thermofusible sous pressage à chaud, afin d’obtenir un flan de carte en bois d’une forme régulière et d’une résistance fiable. Étant donné que les bois présentent une capacité de déformation plastique et que l’épaisseur de l’inlay est beaucoup plus petite que celle de la feuille de bois façonnée par pressage à chaud, les deux feuilles de bois façonnées par pressage à chaud au milieu de la carte étiquette électronique en bois peuvent présenter spontanément une déformation locale lors du collage par pressage à chaud, de manière à former les rainures d’assemblage supérieure et inférieure autour de l’inlay. La cavité pour incorporer l’inlay est ainsi formée automatiquement lors du collage par pressage à chaud. Cependant, la cavité pour incorporer l’inlay dans la carte plastique conventionnelle exige une étape de façonnage séparée. Le processus de fabrication de la carte étiquette électronique en bois est donc plus simple.

La fabrication de la carte étiquette électronique en bois nécessite plusieurs fois de pressage à chaud, ce qui permet d’élever la fermeté de collage entre les couches et la résistance structurale de l’ensemble de la carte. La carte est d’une qualité plus stable et d’une durabilité plus longue. Les matériaux de base du film adhésif double face résistant à la chaleur et de l’adhésif thermofusible sont généralement en plastique. Ces deux adhésifs ne contiennent pas de solvant. Ils présentent une épaisseur uniforme et une propriété stable, ce qui facilite le découpage à l’emporte-pièce. De plus, les deux types d’adhésif portent peu d’influence sur la fréquence de fonctionnement de l’étiquette électronique, ainsi permettant de minimiser l’interférence du support sur le fonctionnement de fréquence de l’étiquette électronique.

D’ailleurs, les côtés opposés des flans de carte supérieur et inférieur sont collés directement aux périphériques de l’inlay, pour que la forme de l’inlay soit identique à celle des flan de carte supérieur et inférieur, et que l’inlay se trouve au centre par rapport aux flans de carte supérieur et inférieur. Ainsi, la fermeté de collage directe aux points périphériques de l’inlay entre les flans de carte supérieur et inférieur est maintenue au même niveau.

De plus, le rapport de longueur du flan de carte supérieur à l’inlay est supérieur ou égal à 2, pour que la surface de collage direct entre les flan de carte supérieur et inférieur soit suffisante, ainsi permettant de renforcer la résistance structurale de l’ensemble de la carte.

D’ailleurs, les feuilles de bois sont en général plus résistantes lorsqu’elles sont courbées dans le grain du bois. Les couches de feuille façonnée par pressage à chaud sont superposées selon le principe que les grains du bois des feuilles adjacentes se croisent perpendiculairement, permettant d’élever effectivement la résistance structurale de la carte.

L’épaisseur de la couche de feuille de bois façonnées par pressage à chaud porte une influence directe sur la résistance structurale du flan de carte. L’épaisseur de la carte étiquette électronique est en général de 1mm à 2mm ; limiter l’épaisseur de la couche de feuille de bois entre 0,3mm et 0,4mm peut atteindre une résistance structurale idéale du flan de carte.

Bien élastique, flexible et imperméable, le film adhésif thermofusible TPU présente une bonne fermeté de collage ainsi qu’une stabilité fiable à température normale et à basse température, ce qui le rend idéal pour le collage des bois.

Le film adhésif double face PET présente une bonne stabilité dimensionnelle, thermique et chimique, une bonne fermeté de collage et une longue durabilité, ce qui facilite le découpage à l’emporte-pièce ; il peut résister à une haute température de 100 ℃ à 120 ℃ pendant longtemps, même à une haute température de 140 ℃ à 200 ℃ à court terme.

Dans le procédé de fabrication proposé par l’invention, le pressage à haute température à une courte durée dans l’étape a sert à déshumidifier et à dégauchir les feuilles de bois rapidement. Cependant, ce traitement risque d’élever la contrainte des matériaux et d’aggraver la déformation, montrant des défauts qui affectent la résistance et la ténacité des feuilles de bois, tels que le rétrécissement, la fragilisation et la tendance de fissuration. Le pressage à froid après le pressage à chaud peut réduire la contrainte et la déformation des matériaux et restituer la résistance et la ténacité des feuilles de bois de manière significative, afin d’obtenir les feuilles façonnées avec des performances de traitement idéales. Étant donné que la pression du dégauchissement à chaud est limitée, le pressage à froid qui suit, dont la pression est relativement basse, peut restituer l’épaisseur des feuilles de bois au niveau avant le pressage, de sorte que l’on peut considérer les feuilles de bois bruts et les feuilles façonnées sont de la même épaisseur.

Les propriétés physiques du bois sont largement affectées par la température. De ce fait, dans les étapes b et c, la température de chauffage du pressage à chaud ne doit pas dépasser celle du dégauchissement à chaud dans l’étape a, afin d’éviter de dégrader d’avantage la résistance et la ténacité du bois lors de la fabrication. En plus de coller et modeler les couches différentes de la carte, le pressage à froid après le collage par pressage à chaud sert à restituer la résistance et la ténacité de la feuille de bois façonnée perdues lors du collage par pressage à chaud, améliorant ainsi la fermeté de collage entre les feuilles et la résistance structurelle de la carte. Ayant subi deux collages par pressage à chaud et collage et fixation par pressage à froid, l’épaisseur de la feuille façonnée reste presque inchangée.

D’ailleurs, vu que les bois ont une capacité de déformation plastique et l’épaisseur de l’inlay est beaucoup plus petite que celle de la feuille de bois façonnée par pressage à chaud, l’inlay et les deux feuilles de bois façonnées par pressage à chaud adjacentes à l’inlay peuvent connaître spontanément une déformation locale lors du collage par pressage à chaud et former une rainure d’assemblage correspondante, permettant de former automatiquement une cavité pour incorporer l’inlay lors du collage par pressage à chaud. La surface du flan de carte portant l’inlay et celle des feuilles de bois collé dessus sont toutes maintenus à plat. Le même type de cavité pour incorporer l’inlay dans la carte plastique conventionnelle exige une étape de façonnage séparée. Le processus de fabrication de la carte étiquette électronique en bois est donc plus simple.

Les matériaux de base du film adhésif double face résistant à la chaleur et le film adhésif thermofusible sont généralement en plastique. Ces deux adhésifs ne contiennent pas de solvant, ils présentent une épaisseur uniforme et une propriété stable, ce qui facilite le découpage à l’emporte-pièce. De plus, ces deux types d’adhésif portent peu d’influence sur la fréquence de fonctionnement de l’étiquette électronique. Utiliser ces deux types d’adhésif pour le collage permet de minimiser l’interférence du support sur le fonctionnement de fréquence de l’étiquette électronique.

Lors de la fabrication, le pressage à chaud et le pressage à froid se réalisent tous les deux sous une pression de 0,1 MPa, soit une valeur de pression relativement faible afin d’éviter la déformation excessive des matériaux. Une durée de pressage à froid relativement longue et une puissance de refroidissement relativement haute servent à mieux restituer la résistance et la ténacité du bois.

Dans la carte étiquette électronique en bois, les zones aux périphériques de l’inlay sur les deux feuilles de bois façonnées aux deux côtés de l’inlay sont collées directement, de manière que la forme de l’inlay soit identique à celle de la carte étiquette électronique en bois, et que l’inlay se trouve au centre par rapport à la carte étiquette électronique en bois. Ainsi, la fermeté de collage direct aux repères périphériques de l’inlay sur les deux feuilles de bois façonnées adjacentes est maintenue au même niveau.

L’épaisseur de la feuille de bois façonnée affecte directement la résistance structurale du flan de carte. Étant donné que l’épaisseur de la carte étiquette électronique est en général de 1mm à 2mm, il est raisonnable de limiter l’épaisseur de la couche de feuille de bois entre 0,3mm et 0,4mm, afin d’atteindre une épaisseur idéale et une bonne résistance structurale de l’ensemble de la carte étiquette électronique en bois.

Bien élastique, flexible et imperméable, le film adhésif thermofusible TPU présente une bonne résistance d’adhésion et des propriétés physiques stables à température normale et à basse température, ce qui le rend idéal pour le collage des bois. Dans la réalisation pratique, on peut choisir les types dont la température de fonctionnement est d’environ 100°C.

Le film adhésif double face PET a une bonne stabilité dimensionnelle, thermique et chimique, une bonne fermeté et durabilité de collage, ce qui facilite le découpage à l’emporte-pièce ; il peut résister à une haute température de 100 ℃ à 120 ℃ pendant longtemps, même à une haute température de 140 ℃ à 200 ℃ à court terme.

D’ailleurs, grâce à un processus de fabrication et des matériaux de collage fiables, la sélection des feuilles de bois bruts pour fabriquer la carte étiquette électronique en bois est assez large, y compris les bois représentant toutes les gammes de prix différentes.

Description brève des dessins

Figure 1 est la vue de dessus d’un exemple de réalisation de la carte étiquette électronique en bois proposée par l’invention.

Figure 2 est la vue en section A-A de la Figure 1.

Figure 3 est la vue de structure agrandie de la partie B dans la Figure 2.

L’invention est décrite plus en détail dans la partie suivante, prise avec référence aux dessins annexés et exemples de réalisation.

Description détaillée d’exemples de réalisation de l’invention

En référence aux Figures 1 à 3, l’invention propose une carte étiquette électronique en bois composée de haut en bas d’un flan de carte supérieur 1, une couche adhésive thermofusible intercalaire 2, un inlay 3, une couche adhésive double face résistante à la chaleur 4 et un flan de carte inférieur 5.

Une rainure d’assemblage inférieure 51 dont la forme et la dimension sont identiques à celles de l’inlay 3 est située à la paroi supérieure du flan de carte inférieur 5. La couche adhésive double face résistante à la chaleur 4 se trouve au-dessous de la rainure d’assemblage inférieure 51. Une rainure d’assemblage supérieure 11 dont la forme et la dimension sont identiques à celles de l’inlay 3 est située au-dessous du flan de carte supérieur 1. La dimension de la surface d’extrémité de la rainure d’assemblage supérieure 11 est plus grande que celle de l’inlay 3. La couche adhésive thermofusible intercalaire 2 se trouve à la paroi inférieure du flan de carte supérieur 1 ainsi qu’à la paroi intérieure de la rainure d’assemblage supérieure 11. La paroi inférieure de l’inlay 3 se colle à la couche adhésive double face résistante à la chaleur 4. La paroi supérieure de l’inlay 3 et la paroi supérieure du flan de carte inférieur 5 se collent à la couche adhésive thermofusible intercalaire 2. Le flan de carte supérieur 1 et le flan de carte inférieur 5 comprennent chacun au moins deux couches de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6 et une couche adhésive thermofusible 7 entre les couches de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6 adjacentes. La rainure d’assemblage supérieure 11 et la rainure d’assemblage inférieure 51 se trouvent à la surface des couches de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6.

Les couches de feuilles de bois façonnées par pressage à chaud 6 des flans de carte supérieur 1 et inférieur 5 sont mises sous le pressage à chaud pour les déshumidifier et dégauchir, permettant d’obtenir les matériaux d’une forme plus régulière et d’une durabilité plus longue. Les feuilles de bois façonnées par pressage à chaud sont superposées selon le principe que les grains du bois des feuilles adjacentes se croisent perpendiculairement, ces feuilles de bois se collent entre elles à l’aide de l’adhésif thermofusible sous le pressage à chaud, afin d’obtenir un flan de carte en bois d’une forme régulière et d’une résistance fiable.

Étant donné que les bois présentent un certain degré de capacité de déformation plastique et que l’épaisseur de l’inlay 3 est beaucoup plus petite que celle de la couche de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6, les deux couches de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6 de la carte étiquette électronique en bois peuvent présenter spontanément une déformation locale lors du collage à chaud, formant la rainure d’assemblage supérieure 11 et inférieure 51 autour de l’inlay 3. La cavité pour incorporer l’inlay 3 est ainsi formée automatiquement lors du collage à chaud. La cavité pour incorporer l’inlay dans la carte plastique conventionnelle exige une étape de façonnage séparée. Le processus de fabrication de la carte étiquette électronique en bois est donc plus simple.

La fermeté de collage entre les couches différentes composant la carte étiquette électronique en bois et la résistance structurale de l’ensemble de la carte sont satisfaisantes. La carte étiquette électronique en bois présente d’une meilleure qualité et d’une durabilité plus longue. Les matériaux de base du film adhésif double face résistante à la chaleur et de l’adhésif thermofusible sont généralement en plastique. Ces deux adhésifs ne contiennent pas de solvant. Ils présentent une épaisseur uniforme et une propriété stable, ce qui facilite le découpage à l’emporte-pièce. De plus, les deux types d’adhésif portent peu d’influence sur la fréquence de fonctionnement de l’étiquette électronique, ainsi permettant de minimiser l’interférence du support sur le fonctionnement de fréquence de l’étiquette électronique.

Dans la réalisation pratique, les couches de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6 peuvent être fabriquées à partir des bois de tilleul, de hêtre, de merisier, de Sapelli, de noyer noir ou de bambou. Autrement dit, les bois de tous les types et de toutes les gammes, tant qu’ils satisfont aux critères de fabrication, peuvent être utilisés pour fabriquer la carte étiquette électronique en bois. L’inlay 3 doit être le produit de type Dry Inlay. La carte étiquette électronique en bois dans les exemples de réalisation peut être utilisée comme carte de chambre d’hôtel ou carte d’accès pour les entreprises ou les maisons, dont le champ d’application ne diffère pas de celui d’une carte étiquette électronique plastique.

Le flan de carte supérieur 1, le flan de carte inférieur 5 et l’inlay 3 sont de la même forme, le flan de carte supérieur 1 et inférieur 5 sont de la même dimension, l’inlay 3 se trouve au centre du flan de carte supérieur 1 ainsi que du flan de carte inférieur 5, le rapport de longueur du flan de carte supérieur 1 à l’inlay 3 est supérieur ou égal à 2.

Les côtés opposés des flan de carte supérieur 1 et inférieur 5 sont collés directement aux périphériques de l’inlay 3, de manière que la forme de l’inlay 3 soit identique à celle des flan de carte supérieur 1 et inférieur 5, et que l’inlay 3 se trouve au centre par rapport aux flan de carte supérieur 1 et inférieur 5. Ainsi, la fermeté de collage directe aux repères périphériques de l’inlay 3 entre les flan de carte supérieur et inférieur est maintenue au même niveau. Le rapport de longueur du flan de carte supérieur 1 à l’inlay 3 est supérieur ou égal à 2, permettant de garantir une surface de collage suffisante entre les flan de carte supérieur 1 et inférieur 5, et de renforcer la résistance structurale de l’ensemble de la carte.

Les directions d’extension des grains du bois des couches de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6 adjacentes dans les flans de carte supérieur 1 et inférieur 5 sont perpendiculaires. Les feuilles de bois sont en général plus résistantes lorsqu’elles sont courbées dans le sens des veines du bois. Les couche de feuilles de bois façonnées par pressage à chaud 6 des flans de carte supérieur 1 et inférieur 5 sont superposées de manière que les grains du bois des feuilles adjacentes se croisent perpendiculairement, permettant d’élever effectivement la résistance structurale de la carte.

L’épaisseur de chaque couche de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6 est entre 0,3mm et 0,4mm. L’épaisseur de couche de la feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6 influence directement la résistance structurale du flan de carte. L’épaisseur de la carte étiquette électronique étant en général d’entre 1mm et 2mm, il est raisonnable de limiter l’épaisseur de la feuille de bois entre 0,3mm et 0,4mm pour atteindre une résistance structurale idéale du flan de carte.

La couche adhésive thermofusible entre les feuilles adjacentes et la couche adhésive thermofusible intercalaire sont de type TPU. La couche adhésive double face résistante à la chaleur est de type PET.

Bien élastique, flexible et imperméable, le film adhésif thermofusible TPU présente une bonne résistance d’adhésion et une stabilité fiable à température normale et à basse température, ce qui le rend idéal pour le collage des bois. Le film adhésif double face PET a une bonne stabilité dimensionnelle, thermique et chimique, il présente une bonne fermeté de collage et une longue durabilité de l’adhésion, ce qui facilite le découpage à l’emporte-pièce. Il peut résister à une haute température de 100 ℃ à 120 ℃ pendant longtemps, même à une haute température de 140 ℃ à 200 ℃ à court terme.

L’exemple de réalisation utilise l’inlay 3 de type Dry Inlay dont la fréquence de fonctionnement est de 14,4MHz. Il utilise le bois de tilleul pour fabriquer la couche de feuille de bois façonnée par pressage à chaud 6. Il utilise l’adhésif PET pour la couche adhésive double face résistante à la chaleur, le film thermofusible TPU pour la couche adhésive thermofusible d’entre-feuille 7 et pour la couche adhésive thermofusible entre les flan de carte 2. Selon l’analyseur de spectre, la fréquence de fonctionnement du produit fini de la carte étiquette électronique est d’entre 14,2MHz et 14,4MHz. La déviation maximale n’est que de 0,2MHz, soit dans la tolérance de déviation de 0,5MHz. Elle n’affecte pas le fonctionnement normal de la carte.

Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois est décrit dans la partie suivante.

Dans les exemples de réalisation et les exemples comparatifs suivants, les inlays provient du même lot de produit de type Dry Inlay sans gomme, dont la fréquence de fonctionnement est de 14,4MHz. La couche adhésive entre l’inlay et les feuilles de bois est de type PET double face, garantissant une fermeté de collage satisfaisante. De plus, l’adhésif PET double face contient des matériaux de base en plastique, il peut se coller au Dry Inlay de manière à former une couche plastique composite à haute résistance, présentant de meilleures performances de traitement et une qualité plus fiable du produit fini. Il est à noter que l’inlay peut être de type Wet Inlay sur mesure dont la gomme et le revêtement plastique satisfont aux exigences technologiques de la carte étiquette électronique en bois. Cela permet de simplifier le processus de fabrication, mais le coût est plus élevé.

Exemple de réalisation I : Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois

Le présent exemple de réalisation propose un procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois qui comprend les étapes suivantes :

a. Découper le bois de tilleul d’entre 0,3mm et 0,4mm d’épais en deux feuilles de bois matériaux au sens horizontal et deux feuilles de bois matériaux au sens vertical à l’aide de la machine de découpe laser. Les dimensions des feuilles de bois matériaux sont de 382mm×180mm. Mettre les feuilles de bois matériaux au pressage à chaud sous une pression de 0,1MPa et une température de 120°C pendant 10 min à l’aide d’une presse à chaud. Ensuite, mettre les feuilles de bois matériaux au pressage à froid sous une pression de 0,1MPa et une puissance de refroidissement de 10HP pendant 25 min à l’aide d’une presse à froid, pour obtenir les feuilles de bois façonnées.

b. Définir plusieurs repères sur la surface d’une feuille de bois façonnée au sens vertical et poser l’adhésif PET double face à ces repères prédéfinis ; Coller l’inlay dont la forme et la dimension sont identique à l’adhésif PET double face à la couche adhésive PET double face pour obtenir la feuille porteuse, soit la feuille portant l’inlay ; Poser un film adhésif thermofusible TPU sur la feuille porteuse et la couvrir d’une autre feuille de bois façonnée au sens vertical. Mettre l’ensemble sous le pressage à chaud avec une pression de 0,1MPa et une température de 115℃ pendant 10 min pour le pressage à chaud. Ensuite, mettre l’ensemble dans la presse à froid sous une pression de 0,1MPa et une puissance de refroidissement de 10HP pendant 25 min pour obtenir la couche incorporée.

c. Superposer le film thermofusible TPU et la feuille de bois façonnée au sens horizontal successivement à deux côtés de la couche incorporée. Mettre l’ensemble sous le pressage à chaud avec une pression de 0,1MPa et une température de 115℃ pendant 10 min pour le pressage à chaud. Après, mettre l’ensemble dans la presse à froid sous une pression de 0,1MPa et une puissance de refroidissement de 10HP pendant 25 min pour obtenir le flan de carte à couper.

d. Tracer les lignes de découpe à la surface du flan de carte à découper selon les dimensions conçues, diviser le flan de carte à découper à l’aide une machine de découpe laser pour obtenir 12 cartes étiquettes électroniques en bois.

Exemple de réalisation II : Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois

Le présent exemple de réalisation propose un procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois qui est fondamentalement le même que celui proposé dans l’exemple de réalisation I. La seule différence est que : dans l’étape a, la feuille de bois matériau est en bois de hêtre, le pressage à chaud se réalise à 125°C ; dans les étapes b et c, le pressage à chaud se réalise à 120°C.

Exemple de réalisation III : Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois

Le présent exemple de réalisation propose un procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois qui est fondamentalement le même que celui proposé dans l’exemple de réalisation I. La seule différence est que : dans l’étape a, la feuille de bois matériau est en bois de merisier, le pressage à chaud se réalise à 115℃ ; dans les étapes b et c, le pressage à chaud se réalise à 110℃.

Exemple de réalisation IV : Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois

Le présent exemple de réalisation propose un procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois qui est fondamentalement le même que celui proposé dans l’exemple de réalisation I. La seule différence est que : dans l’étape a, la feuille de bois matériau est en bois de bambou, le pressage à chaud se réalise à 122℃ ; dans les étapes b et c, le pressage à chaud se réalise à 118℃.

Le bois de merisier est un bois à dureté moyenne ou à faible dureté, le bois de hêtre est un bois à haute dureté, le bois de tilleul est un bois à dureté moyenne, tandis que le bois de bambou est un bois à haute dureté. Dans les exemples de réalisation I à IV, les cartes étiquettes électroniques en bois ont une surface plane, elles gardent les grains de bois caractéristiques des feuilles de bois matériaux correspondantes. L’ensemble de carte ne présente aucuns défauts tels que protubérance au milieu, la défaillance de collage et les fissures. Selon l’analyseur de spectre, la fréquence de fonctionnement de la carte reste dans la portée de 14,2MHz et 14,4MHz, la déviation maximale par rapport à la fréquence de fonctionnement de l’inlay avant l’encapsulation n’est que de 0,2MHz, soit dans la tolérance de déviation de 0,5MHz. Du coup, les feuilles de bois n’affectent pas le fonctionnement normal de la carte.

Exemple comparatif I

Le présent exemple comparatif propose un procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois qui comprend les étapes suivantes :

a. Découper le bois de bambou d’entre 0,3mm et 0,4mm d’épais en deux feuilles de bois matériaux au sens horizontal et deux feuilles de bois matériaux au sens vertical à l’aide de la machine de découpe laser. Les dimensions des feuilles de bois matériaux sont de 382mm×180mm. Mettre les feuilles de bois matériaux au pressage à chaud sous une pression de 0,1MPa et une température de 120°C pendant 10 min à l’aide d’une presse à chaud. Ensuite, mettre les feuilles de bois matériaux au pressage à froid sous une pression de 0,1MPa et une puissance de refroidissement de 10HP pendant 25 min à l’aide d’une presse à froid, pour obtenir les feuilles de bois façonnées.

b. Définir plusieurs repères sur la surface d’une feuille de bois façonnée au sens vertical et coller l’inlay à la feuille de bois façonnée à l’aide du bâton de colle Deli pour obtenir la feuille porteuse, soit la feuille portant l’inlay ; Poser une couche uniforme de colle à bois Titebond II sur la feuille porteuse, la couvrir d’une autre feuille de bois façonnée au sens vertical. Mettre l’ensemble sous le pressage à chaud avec une pression de 0,1MPa et une température de 80℃ pendant 35 min de pressage à chaud pour obtenir la couche incorporée.

c. Poser respectivement une couche uniforme de colle à bois Titebond II à deux faces de la couche incorporée et superposer respectivement à ses deux côtés une feuille de bois façonnée au sens horizontal. Mettre l’ensemble sous le pressage à chaud avec une pression de 0,1MPa et une température de 80℃ pendant 35 min pour obtenir le flan de carte à couper.

Les procédés de fabrication susmentionnés utilisent respectivement le bâton de colle et la colle à bois pour le collage entre l’inlay et les feuilles de bois ainsi qu’entre les feuilles de bois elles-mêmes. Ces deux types d’adhésif ne peuvent supporter qu’une température de chauffage assez basse, il faut donc une durée de traitement relativement longue pour éliminer le solvant et réaliser le durcissement de la couche adhésive. Vu qu’une température de chauffage basse n’affecte guère la résistance et la ténacité des feuilles de bois, il ne nécessite donc pas le pressage à froid.

Selon l’analyseur de spectre, les fréquences de fonctionnement du produit fini de ces cartes tombent toutes dans la portée de 12,6MHz et 13,4MHz, la déviation par rapport à la fréquence de fonctionnement de l’inlay avant l’encapsulation dépasse la tolérance de 0,5MHz. Cela indique que les adhésifs conventionnels, qu’ils soient liquides ou semi-solides, portent une influence importante sur la fréquence de fonctionnement de la carte étiquette électronique en bois, et qu’il est possible que les cartes utilisant ces types d’adhésif ne puissent pas satisfaire aux exigences de qualité de la carte étiquette électronique. En général, les surfaces de ces produits finis présentent une mauvaise planéité, dont le centre est légèrement convexe, car la température de pressage à chaud est trop faible pour que les feuilles de bois façonnées produisent une déformation suffisante. En plus, certaines cartes présentent des défauts évidents d’infiltration de colle.

Exemple comparatif II

a. Découper le bois de hêtre d’entre 0,3mm et 0,4mm d’épais en deux feuilles de bois matériaux au sens horizontal et deux feuilles de bois matériaux au sens vertical à l’aide de la machine de découpe laser. Les dimensions des feuilles de bois matériaux sont de 382mm×180mm. Mettre les feuilles de bois matériaux au pressage à chaud sous une pression de 0,1MPa et une température de 120°C pendant 10 min à l’aide d’une presse à chaud. Ensuite, mettre les feuilles en bois matériaux au pressage à froid sous une pression de 0,1MPa et une puissance de refroidissement de 10HP pendant 25 min à l’aide d’une presse à froid, pour obtenir les feuilles de bois façonnées.

b. Définir plusieurs repères sur la surface d’une feuille de bois façonnée au sens vertical ; Coller l’inlay à la feuille de bois façonnée à l’aide de la colle liquide type AWG de M&G pour obtenir la feuille porteuse, soit la feuille portant l’inlay ; Poser un film adhésif thermofusible EVA sur la feuille porteuse et la couvrir d’une autre feuille de bois façonnée au sens vertical. Mettre l’ensemble sous le pressage à chaud avec une pression de 0,1MPa et une température de 120℃ pendant 30 min. Ensuite, mettre l’ensemble dans la presse à froid sous une pression de 0,1MPa et une puissance de refroidissement de 10HP pendant 30 min pour obtenir la couche incorporée.

c. Superposer le film thermofusible EVA et la feuille façonnée au sens horizontal successivement à deux faces de la couche incorporée. Mettre l’ensemble sous une pression de 0,1MPa et une température de 120℃ pendant 30 min. Après le formage à chaud, mettre l’ensemble au pressage à froid avec une pression de 0,1MPa et une puissance de fonctionnement de 10HP pendant 30 min pour obtenir le flan de carte à couper.

Les procédés de fabrication susmentionnés utilisent respectivement la colle liquide et le film adhésif thermofusible pour le collage entre l’inlay et les feuilles de bois ainsi qu’entre les feuilles de bois elles-mêmes. Dans le processus de pressage à chaud, les paramètres technologiques des pressages à chaud et à froid sont modifiés selon les caractéristiques de ces deux adhésifs afin d’assurer un collage fiable entre les couches différentes composant la carte. Les cartes ainsi fabriquées ont une surface plane sans défaut d’infiltration de colle. Selon l’analyseur de spectre, les fréquences de fonctionnement de ces cartes tombent dans la portée d’entre 12,9MHz et 13,7MHz, la déviation par rapport à la fréquence de fonctionnement de l’inlay avant l’encapsulation dépasse la tolérance de 0,5MHz. Cela signifie que la combinaison des adhésifs contenant les solvants et des films thermofusibles spécifiques conventionnels portent une influence importante sur la fréquence de fonctionnement de la carte étiquette électronique en bois, et qu’il est possible que les cartes utilisant ces types d’adhésif ne puissent pas satisfaire aux exigences de qualité de la carte étiquette électronique.

Pour conclure, la carte étiquette électronique en bois est facile à fabriquer, elle présente une haute résistance et une durabilité satisfaisante. Le support de la carte pouvant se dégrader, ce type de carte étiquette électronique est plus écologique.

La carte étiquette électronique en bois proposée par l’invention peut remplacer la carte étiquette électronique actuelle qui utilise le support plastique. La carte étiquette électronique en bois est facile à fabriquer et elle présente une haute résistance et une durabilité satisfaisante. Le support de la carte pouvant se dégrader, ce type de carte étiquette électronique est plus écologique.

Dans le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois, le façonnage des feuilles de bois et le durcissement des couches adhésives se réalisent par un pressage à chaud plus un pressage à froid, assurant la résistance et la ténacité du bois ainsi que la fermeté de collage entre les couches. Le processus de fabrication est assez simple et les deux types d’adhésif utilisés n’affectent la fréquence de fonctionnement de la carte que de manière négligeable, permettant le fonctionnement normal du produit fini.

Claims

Une carte étiquette électronique en bois qui comprend, de haut en bas, un flan de carte supérieur (1), une couche adhésive thermofusible intercalaire (2), un inlay (3), une couche adhésive double face résistante à la chaleur (4) et un flan de carte inférieur (5), caractérisée en ce que :
ledit flan de carte inférieur (5) est pourvu, dans sa partie supérieure, d’une rainure d’assemblage inférieure (51) de même forme et de même taille que l’inlay (3) ; la couche adhésive double face résistante à la chaleur (4) se trouve au fond de la rainure d’assemblage inférieure, le flan de carte supérieur (1) est pourvu, dans sa partie inférieure, d’une rainure d’assemblage supérieure (11), de même forme que l’inlay (3) ; la couche adhésive thermofusible intercalaire (2) est disposée sur la surface inférieure dudit flan de carte supérieur (1) et sur la paroi intérieure de ladite rainure d’assemblage supérieure (11) ; la surface inférieure de l’inlay (3) colle à la couche adhésive double face résistante à la chaleur (4); la surface supérieure de l’inlay (3) et la paroi supérieure du flan de carte inférieur (5) collent tous les deux sur la couche adhésive thermofusible intercalaire (2) ;
le flan de carte supérieur (1) et le flan de carte inférieur (5) comprennent chacun au moins deux couches de feuille de bois (6) façonnée par pressage à chaud, et une couche (7) adhésive thermofusible d’entre-feuille qui se trouve entre les deux couches de feuille de bois (6), la rainure d’assemblage supérieure (11) et la rainure d’assemblage inférieure (51) sont positionnées toutes les deux à la surface des couches de feuille de bois (6) façonnées par pressage à chaud.
La carte étiquette électronique en bois selon la revendication 1, caractérisée en ce que :
le flan de carte supérieur (1), le flan de carte inférieur (5) et l’inlay (3) sont de la même forme, les flans de carte supérieur et inférieur (1, 5) sont de la même taille ; l’inlay est situé au centre du flan de carte supérieur (1) et dudit flan de carte inférieur (5).
La carte étiquette électronique en bois selon la revendication 2, caractérisée en ce que :
le rapport de longueur entre le flan de carte supérieur (1) et l’inlay (3) est supérieur ou égal à 2.
La carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que :
le grain de bois de deux couches de feuille de bois (6) adjacentes du flan de carte supérieur (1) s’étend perpendiculairement l’une à l’autre ; le grain de bois de deux couches de feuille de bois (6) adjacentes du flan de carte inférieur (5) s’étend perpendiculairement l’une à l’autre.
La carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que :
l’épaisseur de chaque couche de feuille de bois (6) façonnée par pressage à chaud est entre 0,3mm et 0,4mm.
La carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que :
la couche (7) adhésive thermofusible d’entre-feuille et la couche adhésive thermofusible intercalaire (2) sont toutes les deux des couches de film adhésif thermofusible TPU.
La carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que :
la couche adhésive double face résistante à la chaleur (4) est une couche adhésive double face en PET.
La carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que :
la surface d’extrémité de la rainure d’assemblage supérieure (11) est supérieure à la surface de l’inlay (3).
Un procédé de fabrication d’une carte étiquette électronique en bois, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
a. les feuilles de bois matériaux sont pressées à chaud à une pression de 0,1MPa et à une température de 115℃ à 125℃ pendant 10 min, puis pressées à froid pour obtenir des feuilles façonnées ;
b. coller l’inlay à une desdites feuilles façonnées aux repères prédéfinis à la surface de la feuille de bois à l’aide de d’un film adhésif double face résistant à la chaleur, pour obtenir une feuille portant l’inlay ; poser un film adhésif thermofusible sur la surface de la feuille portant l’inlay et la couvrir d’une autre feuille façonnée; mettre l’ensemble sous la pression de 0,1MPa à une température de 110℃ à 120℃ pendant 10 min pour le pressage à chaud, ensuite, l’ensemble est pressé à froid pour obtenir une couche incorporée, le film adhésif double face résistant à la chaleur et l’inlay sont de la même forme et de la même taille ;
c. superposer le film adhésif thermofusible et la feuille façonnée successivement à deux côtés de la couche incorporée ; mettre l’ensemble sous la pression de 0,1MPa à une température de 110℃ à 120℃ pendant 10 min pour le pressage à chaud ; après, l’ensemble est pressé à froid pour obtenir des flans de carte à découper ;
d. découper le flan de carte à découper selon des dimensions prédéfinies pour obtenir des carte étiquettes électroniques en bois.
Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois selon la revendication 9, caractérisé en ce que :
le pressage à froid dans les étapes a, b et c est effectué à une pression de 0,1MPa et une puissance de frigorique de 10HP, la durée de traitement est toute de 25 min.
Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que :
la direction d’extension du grain du bois des deux feuilles façonnées de la couche incorporée est parallèle entre elles, et la direction d’extension du grain du bois des deux feuilles façonnées les plus extérieurs des flans de carte à découper est perpendiculaire à la direction d’extension du grain du bois des feuilles façonnées adjacentes.
Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que :
l’inlay et la carte étiquette électronique en bois sont de la même forme et l’inlay est situé au centre de la carte étiquette électronique en bois.
Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois selon la revendication 12, caractérisé en ce que :
le rapport de longueur entre la carte étiquette électronique en bois et l’inlay est supérieur ou égal à 2.
Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 9 à13, caractérisé en ce que :
l’épaisseur de la feuille de bois façonnée est entre 0,3mm et 0,4mm.
Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que :
le film adhésif thermofusible est un film adhésif thermofusible TPU.
Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 9 à 15, caractérisé en ce que :
le film adhésif double face résistant à la chaleur est un film adhésif double face PET.
Le procédé de fabrication de la carte étiquette électronique en bois selon l’une quelconque des revendications 9 à 16, caractérisé en ce que :
les feuilles de bois matériaux peuvent être les feuilles de bois de tilleul, de bambou, de hêtre, de merisier, de Sapelli ou de noyer noir.