WO2000077803A1 - Enduit magnetique, procede d'enduction d'un tel enduit et appareil d'enduction pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Enduit magnetique, procede d'enduction d'un tel enduit et appareil d'enduction pour sa mise en oeuvre Download PDF

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WO2000077803A1
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Claude Texier
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Texier, Katia
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates the magnetic material being applied in the form of particles, e.g. by serigraphy, to form thick magnetic films or precursors therefor

Definitions

  • the present invention relates mainly to a magnetic coating, to a method of coating external surfaces, in particular of sheet or roll materials, with such a coating, and to a coating apparatus implementing said method.
  • the invention applies in the field of games, in particular for puzzles, board games, educational or didactic materials, in the field of stationery, decoration or building: wall covering, removable attachment to the using magnetic elements
  • the present invention aims to overcome these drawbacks, by proposing a magnetic coating generating an anisotropic medium making it possible to optimize the magnetic attraction and sliding forces exerted by the coating, this coating being able to be applied to any support, and in particular paper, cardboard, sheets of material flexible or rigid plastic, wallpaper, walls and others.
  • the magnetic efficiency of the forces exerted by the particles in an anisotropic medium is 25 to 30% higher than that obtained in an isotropic medium.
  • the subject of the present invention is a magnetic coating, capable of being spread substantially regularly over a surface, in which conductive particles oriented by a prior magnetization according to an inducing electromagnetic field, in particular ferromagnetic particles such as particles of iron oxide, are embedded in a binder.
  • the coating according to the invention makes it possible to produce electromagnetic shielding by ensuring on the one hand the confinement of the electromagnetic waves emitted in a room and, on the other hand, by limiting the penetration of electromagnetic waves in this piece.
  • non-ferromagnetic conductive particles for example copper particles
  • the glue used as main binder is preferably electrically conductive.
  • the conductive particles are in the form of a rod in order to increase their capacity to orient themselves according to the inducing electromagnetic field.
  • said binder is an adhesive resin, in particular a hot-melt adhesive (hotmelt in English terminology), a cold adhesive or a paint.
  • the adhesive resin is preferably non-electrically conductive.
  • adhesives in dispersion in particular acrylic, vinyl acetate, vinyl acetate-ethylene or acrylic styrene copolymer, adhesives in solution of the type vinyl acetate, acrylic or acrylic styrene, vegetable adhesives, in particular of the starch, dextrin or casein type or, advantageously hot-melt adhesives produced in particular on an ethylene vinyl acetate, ethylene acrylic, polyolefin, styrene butadiene or styrene isoprene basis.
  • the present invention also relates to a method of coating such a coating on a backing support, comprising a step of applying a main binder on the support guided by a conveyor belt, a step of controlled distribution and distribution uniform charge of conductive particles in the resin coupled to a step of orienting the particles by magnetization, followed by a demagnetization step, a step of covering the particles by depositing a complementary binder, and a drying stage of the assembly.
  • the magnetization step is followed by a demagnetization step, so as not to disturb the subsequent steps, and the drying step is followed by a particle re-magnetization step.
  • the controlled distribution and the distribution of the load are carried out by programming the flow rate of powder delivered according to the density of particles chosen, then by sieving or uniform dosing on the pre-glued support; a random distribution of the particles makes it possible to obtain a controlled and uniform thickness of the upper surface thus formed;
  • the magnetization step occurs once the particles are effectively distributed in the main binder following the particle distribution and distribution step, but before the effective setting by solidification of the binder so that the particles can orient themselves;
  • the distribution, distribution and magnetization steps of the particles are combined so that the particles are oriented by magnetization before their actual distribution in the binder.
  • An advantageous embodiment consists in spraying an adhesive resin as a binder for covering the particles and laminating a support on the upper surface thus formed to serve as a front support.
  • Any type of support can be used as a front support, namely: cardboard, paper, fabric, sheet of flexible or rigid plastic material, etc., the nature of the front support being able to be identical or different from that of the back support.
  • the covering step can advantageously consist in spraying a varnish as a complementary binder.
  • the subject of the invention is also a coating device for implementing the method according to the invention, comprising means for feeding the support, continuous or discontinuous feeding depending on whether the support is in rolls or in sheets, means for applying a main binder by pressure rollers or by at least one nozzle, coupled to heating means, a particle tank coupled to a sprinkler for the distribution of the charge of particles, means for distributing the charge of particles in the main binder, electromagnetic means for producing an anisotropic magnetic field for magnetizing the particles, a sprayer for depositing the complementary binder, and drying means.
  • the sprinkler is programmed to deliver the quantity of powder corresponding to the selected charge density, preferably between 100 and 900 g / m 2 , the means of applying binder preferably deliver on the order of 10 to 50 g / m 2 of product, the distributing means are constituted by a vibrating screen system or by at least one dosimeter, capable of forming particular patterns by masking, and the electromagnetic magnetization means are formed by an electromagnet.
  • a demagnetization device disposed immediately downstream of the electromagnetic magnetization means, and a final magnetizer, disposed downstream of the drying tunnel, in the case where the charge at least partially comprises particles ferromagnetic
  • the support is fed by a unwinding roller, the front support feeding is optionally also carried out by a unwinding roller coupled to pressing rollers on the conveyor belt, and a roller final winding provides a coil of the product obtained by the process of the invention
  • the feeding in front support is optionally also carried out by a sheet feeding tray sheet, the feed trays and the means for distributing the charge of particles being controlled by an automated distribution system and adjusted to a rate of travel
  • the means of applying the binder, and if necessary of applying the additional binder are regulated by a sequential controller optical with photocells, connected to the automated distribution system.
  • the coating apparatus shown has different continuous work stations used in combination, alternating or optional.
  • the device is a single-sided device, it being understood that double-sided devices do not depart from the scope of the present invention.
  • the nonlimiting example presented describes the coating of a wallpaper in order to illustrate the operation of the device.
  • the apparatus comprises a unwinding roller supplying a backing paper 10, driven in rotation by known means, the paper being guided on a continuous conveyor belt 20 driven in translation at the same speed by rotary elements 21.
  • the linear speed is for example between 20 and 250 m / min., preferably between 30 and 150 m / min.
  • the means for applying binder preferably deliver on the order of 10 to 50 g / m 2 of product, preferably about 35 g / m 2 . Either these glue distribution means are used depending on the nature of the glue.
  • the temperature at which hot-melt adhesives are used, at the time of magnetization, must be lower than the Curie temperature of the ferromagnetic material used.
  • the application temperature is between 140 and 190 ° C.
  • a roller type of machine such as a machine comprising a generator 3960 MultiScan ® sold by the Company NORDSON connected by automatic heating pipes in automatic pistols marketed by the Company under the reference H20.
  • the glue flows between two rollers 40 and flows through a calibrated space formed between these rollers.
  • a reservoir 50 of particles 13 coupled to a sprinkler 51 is then provided for the distribution of ferromagnetic powder particles.
  • the sprinkler is programmed to deliver the quantity of powder corresponding to the chosen charge density, the mixture of a binder typically a paint or an adhesive with ferromagnetic particles forming a charge in the binder . corresponding to 200 to 850 g per square meter of iron oxide, preferably substantially equal to 800 g per square meter of iron oxide.
  • the maximum amount of ferromagnetic filler capable of being accepted by the binder is used, for example six units by weight of ferromagnetic powder for two units by weight of binder.
  • any ferromagnetic material capable of exhibiting the desired particle size and the stability, in particular chemical, over time can be used.
  • soft iron, hardened iron, ferrite, any iron oxide, ferromagnetic rare earths, samarium, barium or cobalt can be used.
  • coated iron particles are used by a material for protection against corrosion, for example by a layer of cobalt. It is also possible to use chromium, chromium oxide and the particles used for coating magnetic tapes.
  • the iron oxide particles used have the form of elongated rods and have a low granularity so as to obtain a smooth surface state. Excellent results have been obtained with iron oxide, the particle size of which was equal to 24 ⁇ m, the lower particle sizes also being suitable. If the grainy surface condition is acceptable, larger particle sizes can be used, for example between 25 and 300 ⁇ m.
  • a vibrating screen system (not shown) is coupled to the sprinkler 51 to evenly distribute the particles on the pre-glued backing paper.
  • a programmable dosimeter can be used to adjust the amount of powder to be deposited. This deposition can be carried out with predetermined patterns by masking using precut screens.
  • a magnetic field induced by an electromagnet 60 is created in order to orient by magnetization the particles just deposited in the adhesive resin, that is to say before the glue solidifies.
  • the use of a hot-melt adhesive in the example of implementation is particularly advantageous since it can be easily controlled for opening and closing.
  • the magnetic field is formed between the sprinkler and the distributing means. This solution is advantageous when, depending on the nature of the powder used, there is a phenomenon of "wicking" which can affect the regularity of depositing on the paper.
  • the magnetization is carried out by magnetically polarizing the particles.
  • the coated paper passes through the air gap of the electromagnet 60 generating a field substantially uniform magnetic across the width of the paper.
  • an electromagnet is used which generates an intense magnetic field substantially equal to 0.5 Teslas.
  • the viscosity of the coating according to the present invention as well as the amplitude of the magnetic field are such that the migration of magnetic particles outside the binder and their sticking in the air gap of 1 x electromagnet is carefully avoided.
  • guide means prevent the paper covered with the coating according to the present invention from sticking to one of the poles of the magnet, in the case of the use of a permanent magnet.
  • the coated paper then passes under a demagnetization device 70, placed immediately downstream of the electromagnetic magnetization means.
  • the use of a paint as a binder may be advantageous for providing a desired color. But ferromagnetic particles can change the color of the paint. If this effect is not desired, it can then be covered with one or more layers of paint devoid of ferromagnetic charge.
  • a sprayer 80 then deposits the additional binder. The flow rate of this sprayer is adjusted so that all the particles are embedded in this binder.
  • This binder can also be a varnish, for example translucent if it is desired to retain the view of the backing paper in the background.
  • a front paper support is then to be deposited in this example, and the sprayer 80 in this case delivers an adhesive as a complementary binder.
  • the front support 14 is also supplied by a unwinding roller 90 coupled to pressure rollers 91 on the conveyor belt.
  • the magnetizer is a drum coupled in rotation to the conveyor belt, alternating south and north poles according to a previously calculated magnetic pitch.
  • the scrolling and magnetization speed is of the order of 80 m / min.
  • the applied voltage is of the order of 2000 to 3000 V, delivering a field of 8000 to 9000 gauss, for paper widths between 700 and 1400 mm.
  • a final winding roller 120 provides a reel of the product obtained by the process of the invention.
  • shielding with electromagnetic radiation, it is advantageous to ensure a sufficient charge of ferromagnetic particles to make the coating according to the present invention conductive, at least at the frequencies which it is desired to eliminate.
  • non-ferromagnetic conductive particles for example copper, are used in addition to or in place of the ferromagnetic particles to form a shield or Faraday cage.
  • Such shielding makes it possible to protect electronic equipment, in particular telecommunications equipment and computer equipment, from external disturbances as well as indiscretions by preventing listening to the electromagnetic signals emitted by this type of equipment in operation.
  • the coating device as a variant of the batch supply type, also has different work stations used in combination, alternately or as an option.
  • the paper is fed sheet by sheet 21 onto the conveyor belt 20 from a feed tray 15, and the supply of backing support 24 is also carried out by a sheet feed sheet tray 16 coupled to pressure rollers 17.
  • the feed trays and the means for distributing the charge of particles are controlled by an automated distribution system (not shown) known to those skilled in the art and adjusted to a scrolling rate.
  • the device glues, for example, 90 cartons per minute, each carton having an area of 40 cm by 55 cm.
  • the means for applying the binder, 30 and 40, and the complementary binder 80, identical to those described above, are regulated by an optical sequential controller with photoelectric cells 25, connected to the automated distribution system.
  • the final magnetizer 111 is in the form of an electromagnet and the storage system is in the form of a tray 121 capable of stacking the sheets coated by the device according to the invention, by example sheets of paper decorated or not, cardboard, plastic plates or the like.
  • the invention is not limited to the embodiments described and shown.
  • the method according to the invention also makes it possible to adapt the thickness of the coating as a function of the grammage of the two sheets to be bonded. For example, laminating a sheet weighing 90 g to a sheet of the same thickness or thicker requires approximately 90 to 120 g of plaster.
  • the magnetized coating of the magnet can also be adapted under the same conditions.
  • the thickness of the coating can be perfectly adapted to the aesthetic effect, of weight, of magnetization force and of economic cost which it is desired to give.
  • Zone magnetization can be obtained by magnet gaps having the shape of the desired zones either by using a set of electromagnets arranged in a matrix and by feeding only
  • a support typically of a cardboard or a plastic sheet
  • the coating according to the present invention so as to allow the stacking of the parts.
  • a first face of the support receives a non-magnetized coating, the opposite face receiving a coating capable of being magnetized.
  • the two faces receive a coating which is subsequently permanently magnetized.
  • the apparatus according to the invention advantageously comprises means for cutting the coated support, for example to form elements of the "magnet" type (magnet in English terminology) comprising, after cutting, a portion of support relating to a subject or adapted to receive, for example by collage, another support relating to this subject.
  • the magnets obtained are maintained on any metallic surface, for example refrigerator door or any surface (paper, cardboard, etc.) covered with a metallic coating (coating containing powdered metal in filings or the like) or integrating a totally or partially metallic surface (strip, grid or other), by the exercise of magnetic forces created between these magnets and said metallic surface.

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Abstract

L'invention vise à réaliser un enduit aimanté apte à exercer des forces magnétiques durables. Pour ce faire, le procédé selon l'invention consiste à étaler sur un support (11) des particules conductrices (13), orientées par une aimantation préalable selon un champ électromagnétique inducteur et noyées dans un liant (12). L'appareil d'enduction pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comporte des moyens d'alimentation (10, 15) du support (11) sur une bande transporteuse (20), des moyens d'application d'un liant principal (12) par rouleaux presseurs (40) et par au moins une buse (30), couplés à des moyens de chauffage, un réservoir (50) de particules (13) couplé à un saupoudreur (51) pour la distribution de la charge de particules, des moyens répartiteurs de la charge de particules dans le liant principal, des moyens électromagnétiques (60) de production d'un champ magnétique anisotrope d'aimantation des particules, un pulvérisateur (80) pour déposer un liant complémentaire, des moyens de séchage (100), des moyens démagnétiseurs (110) et de bobinage (120). Applications aux supports notamment pour papeterie, jeux, décoration ou bâtiment.

Description

ENDUIT MAGNETIQUE, PROCEDE D'ENDUCTION D'UN TEL ENDUIT ET APPAREIL D'ENDUCTION POUR SA MISE EN ŒUVRE
La présente invention se rapporte principalement à un enduit magnétique, à un procédé d'enduction de surfaces externes, notamment de matériaux en feuilles ou en rouleaux, avec un tel enduit, et à un appareil d'enduction mettant en œuvre ledit procédé.
L'invention s'applique dans le domaine du jeu, notamment pour des puzzles, des jeux de société, des matériaux éducatifs ou didactiques, dans le domaine de la papeterie, de la décoration ou du bâtiment : revêtement mural, fixation amovible à l'aide d'éléments aimantés
(magnet en terminologie anglo-saxonne) , de signalisation ou de placage magnétique, revêtement de surfaces plâtrées, par exemple de surfaces en placoplâtre, ou blindage électromagnétique. L'invention s'applique également au domaine de la publicité, par exemple pour des affiches ou posters extérieurs et intérieurs.
Il est connu, par exemple du document GB 1 444 858 A, de munir divers objets d'une surface aimantée pour permettre leur fixation provisoire sur un support ferromagnétique, telles que porte de réfrigérateur, porte blindée ou analogues. D'autre part, on a utilisé des plaques de fer comme supports de jeux contenant des pièces aimantées tels que les jeux d'échecs. Malheureusement, la plupart des surfaces comme les murs, les éléments en carton ou analogues ne sont pas capables de retenir des aimants. De même, on ne dispose pas de manière courante de supports magnétiques souples susceptibles d'être roulés ou plies.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients, en proposant un enduit magnétique générant un milieu anisotrope permettant d'optimiser les forces d'attraction magnétique et de glissement exercées par l'enduit, cet enduit étant apte à être appliqué sur tout support, et notamment papier, carton, feuilles de matière plastique souple ou rigide, papier peint, murs et autres. Le rendement magnétique des forces exercées par les particules en milieu anisotrope est supérieur de 25 à 30% à celui obtenu en milieu isotrope. Plus précisément, la présente invention a pour objet un enduit magnétique, susceptible d'être étalé sensiblement régulièrement sur une surface, dans lequel des particules conductrices orientées par une aimantation préalable selon un champ électromagnétique inducteur, notamment des particules ferromagnétiques telles que des particules d'oxyde de fer, sont noyées dans un liant.
Dans une forme de réalisation particulière, l'enduit selon l'invention permet de réaliser un blindage électromagnétique en assurant d'une part le confinement des ondes électromagnétiques émises dans une pièce et, d'autre part, en limitant la pénétration d'ondes électromagnétiques dans cette pièce. Pour cette application notamment, des particules conductrices non ferromagnétiques, par exemple des particules de cuivre, sont additionnées ou substituées à des particules ferromagnétiques, et la colle utilisée comme liant principal est de préférence conductrice de l'électricité.
Selon une caractéristique avantageuse, les particules conductrices sont en forme de bâtonnet afin d'augmenter leur capacité à s'orienter selon le champ électromagnétique inducteur.
Selon des modes de réalisation avantageux dudit enduit, ledit liant est une résine adhésive, notamment une colle thermofusible (hotmelt en terminologie anglo-saxonne) , une colle à froid ou une peinture. Afin d'éviter la formation de courants de Foucault, la résine adhésive est de préférence non- conductrice de l'électricité. On peut par exemple utiliser des colles en dispersion notamment acrylique, acétate de vinyle, copolymère acétate de vinyl-éthylène ou styrène acrylique, les colles en solution du type acétate de vinyle, acrylique ou styrène acrylique, des colles végétales notamment du type amidon, dextrine ou caséine ou, avantageusement des colles thermofusibles réalisées notamment sur une base éthylène acétate de vinyle, éthylène acrylique, polyoléfine, styrène butadiene ou styrène isoprène.
La présente invention a également pour objet un procédé d'enduction d'un tel enduit sur un support dorsal, comportant une étape d'application d'un liant principal sur le support guidé par une bande transporteuse, une étape de distribution contrôlée et de répartition uniforme de la charge de particules conductrices dans la résine couplée à une étape d'orientation des particules par aimantation, suivie d'une étape de démagnétisation, d'une étape de recouvrement des particules par dépôt d'un liant complémentaire, et d'une étape de séchage de l'ensemble.
Dans le cas où les particules conductrices comprennent au moins en partie des particules ferromagnétiques, l'étape d'aimantation est suivie d'une étape de démagnétisation, afin de ne pas perturber les étapes ultérieures, et l'étape de séchage est suivie d'une étape de remagnétisation des particules.
Selon des modes particuliers de mise en œuvre :
- la distribution contrôlée et la répartition de la charge sont réalisées par programmation du débit de poudre délivré en fonction de la densité de particules choisie, puis par tamisage ou dosage uniforme sur le support préencollé ; une répartition aléatoire des particules permet d'obtenir une épaisseur contrôlée et uniforme de la surface supérieure ainsi formée ;
- l'étape d'aimantation intervient une fois les particules effectivement réparties dans le liant principal consécutivement à l'étape de distribution et de répartition des particules, mais avant la prise effective par solidification du liant pour que les particules puissent s'orienter ;
- les étapes de distribution, de répartition et d'aimantation des particules sont combinées de sorte que les particules sont orientées par aimantation avant leur répartition effective dans le liant.
Une forme de réalisation avantageuse consiste à pulvériser une résine adhésive comme liant de recouvrement des particules et de contrecoller un support sur la surface supérieure ainsi formée pour servir de support frontal. Tout type de support peut être utilisé comme support frontal, à savoir : carton, papier, tissu, feuille de matière plastique souple ou rigide, etc., la nature du support frontal pouvant être identique ou différente de celle du support dorsal.
Alternativement, dans le cas où l'utilisation d'un support frontal n'est pas envisagée afin de conserver l'aspect brut du support dorsal, l'étape de recouvrement peut avantageusement consister à pulvériser un vernis comme liant complémentaire.
L'invention a également pour objet un appareil d'enduction pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, comportant des moyens d'alimentation du support, alimentation en continu ou discontinue selon que le support se présente en rouleau ou en feuilles, des moyens d'application d'un liant principal par rouleaux presseurs ou par au moins une buse, couplés à des moyens de chauffage, un réservoir de particules couplé à un saupoudreur pour la distribution de la charge de particules, des moyens répartiteurs de la charge de particules dans le liant principal, des moyens électromagnétiques de production d'un champ magnétique anisotrope d'aimantation des particules, un pulvérisateur pour déposer le liant complémentaire, et des moyens de séchage. Selon des exemples préférés, le saupoudreur est programmé pour délivrer la quantité de poudre correspondant à la densité de charge choisie, de préférence entre 100 et 900 g/m2, les moyens d'application de liant délivrent de préférence de l'ordre 10 à 50 g/m2 de produit, les moyens répartiteurs sont constitués par un système de tamis vibrants ou par au moins un dosimètre, aptes à former des motifs particuliers par masquage, et les moyens électromagnétiques d'aimantation sont formés par un électroaimant.
Selon des modes de réalisation avantageux dudit appareil : un appareil de démagnétisation, disposé immédiatement en aval des moyens électromagnétiques d'aimantation, et un magnétiseur final, disposé en aval du tunnel de séchage, dans le cas où la charge comprend au moins partiellement des particules ferromagnétiques ; lorsque l'alimentation est réalisée en continu, le support est alimenté par un rouleau débobineur, l'alimentation en support frontal' est le cas échéant effectuée également par un rouleau débobineur couplé à des rouleaux presseurs sur la bande transporteuse, et un rouleau d' enroulage final fournit une bobine du produit obtenu par le procédé de l'invention ; lorsque l'alimentation est réalisée en discontinu, le support est alimenté feuille à feuille sur la bande transporteuse à partir d'un bac d'alimentation, et l'alimentation en support frontal est le cas échéant effectuée également par un bac d'alimentation feuille à feuille, les bacs d'alimentation et les moyens de répartition de la charge de particules étant commandés par un système de distribution automatisée et réglée sur une cadence de défilement ; les moyens d'application du liant, et le cas échéant d'application du liant complémentaire, sont réglés par un contrôleur séquentiel optique à cellules photoélectriques, relié au système de distribution automatisée.
La présente invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et qui représentent :
- la figure 1, une vue latérale schématisée d'un exemple d'appareil d'enduction en continu selon le procédé de l'invention ; - la figure 2, une vue latérale schématisée d'un exemple d'appareil d'enduction en discontinu selon le procédé de l'invention.
Sur la figure 1, l'appareil d'enduction représenté présente différents postes de travail en continu utilisés en combinaison, en alternance ou en option. L'appareil est un dispositif simple face étant bien entendu que les appareils double-face ne sortent pas du cadre de la présente invention. L'exemple non limitatif présenté décrit l'enduction d'un papier peint afin d'illustrer le fonctionnement de l'appareil.
L'appareil comporte un rouleau débobineur d'alimentation 10 d'un papier dorsal 11, entraîné en rotation par des moyens connus, le papier étant guidé sur une bande transporteuse continue 20 entraînée en translation à la même vitesse par des éléments rotatifs 21. La vitesse linéaire est comprise par exemple entre 20 et 250 m/min., de préférence entre 30 et 150 m/min.
En regard de la bande 20, sont disposés des moyens d'application d'une colle thermofusible, sous la forme d'une buse à lèvres 30 couplée à des moyens de chauffage 31, et d'une machine à rouleaux presseurs 40 pour l'application d'une colle 12 à froid ou thermofusible. Les moyens d'application de liant délivrent de préférence de l'ordre 10 à 50 g/m2 de produit, de préférence environ 35g/m2. L'un ou l'autre de ces moyens de distribution de colle est utilisé suivant la nature de la colle.
La température de mise en œuvre de colles thermofusibles, au moment de l'aimantation, doit être inférieure à la température de Curie du matériau ferromagnétique employé. Pour une colle de type hotmelt, la température d'application est comprise entre 140 et 190 °C. Une machine de type à rouleau, comme par exemple une machine comportant un générateur 3960 Multiscan® vendu par la Société NORDSON connecté par des tuyaux chauffants automatiques à des pistolets automatiques commercialisés par cette Société sous la référence H20. La colle s'écoule entre deux rouleaux 40 et s'écoule par un espace calibré ménagé entre ces rouleaux. Un réservoir 50 de particules 13 couplé à un saupoudreur 51 est ensuite prévu pour la distribution de particules ferromagnétiques en poudre. Le saupoudreur est programmé pour délivrer la quantité de poudre correspondant à la densité de charge choisie, le mélange d'un liant typiquement une peinture ou une colle avec des particules ferromagnétiques formant une charge dans le liant .correspondant à 200 à 850 g au mètre carré d'oxyde de fer, de préférence sensiblement égal à 800 g au mètre carré d'oxyde de fer. Avantageusement, on utilise la quantité maximale de charge ferromagnétique susceptible d'être acceptée par le liant, par exemple six unités en poids de poudre ferromagnétique pour deux unités en poids de liant.
Pour un matériau ne devant pas présenter de remanence, tout matériau ferromagnétique susceptible de présenter la granulométrie désirée et la stabilité, notamment chimique, dans le temps peut être employé. On peut par exemple employer du fer doux, du fer trempé, de la ferrite, tout oxyde de fer, des terres rares ferromagnétiques, du samarium, du baryum ou du cobalt. En variante, on utilise des particules de fer recouvertes par un matériau de protection contre la corrosion, par exemple par une couche de cobalt. On peut également utiliser du chrome, de l'oxyde de chrome ainsi que les particules utilisées pour l'enduction de bandes magnétiques.
Les particules d'oxyde de fer utilisées ont la forme de bâtonnets allongés et présente une faible granularité de manière à obtenir un état de surface lisse. D'excellents résultats ont été obtenus avec de l'oxyde de fer dont la granulométrie était égale à 24 μm, les granulométries inférieures convenant également. Si l'état de surface granuleux est acceptable, on peut utiliser des granulométries supérieures, par exemple comprises entre 25 et 300 μm. Un système de tamis vibrants (non représenté) est couplé au saupoudreur 51 pour répartir uniformément les particules sur le papier dorsal préencollé. En variante, un dosimètre programmable peut être utilisé pour adapter la quantité de poudre à déposer. Ce dépôt peut être effectué avec des motifs prédéterminés par masquage à l'aide d'écrans prédécoupés.
Un champ magnétique induit par un électroaimant 60 est créé afin d'orienter par aimantation les particules juste déposées dans la résine adhésive, c'est-à-dire avant la solidification de la colle. L'utilisation d'une colle thermofusible dans l'exemple de mise en œuvre est particulièrement avantageuse car on peut en contrôler aisément l'ouverture et la fermeture. Alternativement le champ magnétique est formé entre le saupoudreur et les moyens répartiteurs. Cette solution est avantageuse lorsqu'il se produit, selon la nature de poudre utilisée, un phénomène de " méchage " pouvant nuire à la régularité de dépose sur le papier.
L'aimantation est effectuée en polarisant magnétiquement les particules. Le papier enduit passe dans l'entrefer de l' électroaimant 60 générant un champ magnétique sensiblement uniforme sur toute la largeur du papier. On utilise par exemple un électroaimant engendrant un champ magnétique intense sensible ment égal à 0,5 Teslas. Il est à noter que la viscosité du revêtement selon la présente invention ainsi que l'amplitude du champ magnétique sont tels que la migration des particules magnétiques en dehors du liant et leur collage dans l'entrefer de 1 xélectroaimant est soigneusement évité. De même, des moyens de guidage (non représentés) empêchent le papier recouvert du revêtement selon la présente invention de venir se coller à l'un des pôles de l'aimant, dans le cas de l'utilisation d'un aimant permanent.
Le papier enduit passe ensuite sous un appareil de démagnétisation 70, disposé immédiatement en aval des moyens électromagnétiques d'aimantation.
Si l'enduit formé de la résine chargée de particules doit être apparent sur le papier, l'utilisation d'une peinture comme liant peut être avantageuse pour fournir une couleur désirée. Mais les particules ferromagnétiques peuvent modifier la couleur de la peinture. Si cet effet n'est pas désiré, il est possible de la recouvrir ensuite par une ou plusieurs couches de peinture dépourvue (s) de charge ferromagnétique. Un pulvérisateur 80 dépose alors le liant complémentaire. Le débit de ce pulvérisateur est réglé pour que toutes les particules soient noyées dans ce liant. Ce liant peut également être un vernis, par exemple translucide si l'on désire conserver en fond la vue du papier dorsal.
Un support frontal en papier est ensuite à déposer dans cet exemple, et le pulvérisateur 80 délivre dans ce cas une colle comme liant complémentaire. L'alimentation en support frontal 14 est effectuée également par un rouleau débobineur 90 couplé à des rouleaux presseurs 91 sur la bande transporteuse. Un tunnel de séchage 100, alternativement des rouleaux chauffants, et un magnétiseur final 110, disposé en aval du tunnel de séchage, sont prévus. Le magnétiseur est un tambour couplé en rotation à la bande transporteuse, alternant des pôles sud et nord selon un pas magnétique préalablement calculé. La vitesse de défilement et de magnétisation est de l'ordre de 80 m/min. La tension appliquée est de l'ordre de 2000 à 3000 V, délivrant un champ de 8000 à 9000 gauss, pour des laizes de papier comprises entre 700 et 1400 mm.
Un rouleau d' enroulage final 120 fournit une bobine du produit obtenu par le procédé de l'invention.
Pour obtenir un blindage au rayonnement électromagnétique, il est avantageux d'assurer une charge suffisante en particules ferromagnétiques pour rendre le revêtement selon la présente invention conducteur, au moins aux fréquences que l'on veut éliminer. En variante, on utilise des particules conductrices non ferromagnétiques, par exemple en cuivre, en complément ou à la place des particules ferromagnétiques pour former un blindage ou une cage de Faraday. Un tel blindage permet de protéger des équipements électroniques, notamment des équipements de télécommunications et des équipements informatiques, des perturbations extérieures ainsi que des indiscrétions en empêchant l'écoute des signaux électromagnétiques émis par ce type d'équipements en fonctionnement .
Sur la figure 2, l'appareil d'enduction, en variante de type alimentation en discontinu, présente également différents postes de travail utilisés en combinaison, en alternance ou en option.
Le papier est alimenté feuille à feuille 21 sur la bande transporteuse 20 à partir d'un bac d'alimentation 15, et l'alimentation en support dorsal 24 est effectuée également par un bac d'alimentation feuille à feuille 16 couplé à des cylindres presseurs 17. Les bacs d'alimentation et les moyens de répartition de la charge de particules, identiques à ceux décrits précédemment, sont commandés par un système de distribution automatisée (non représenté) connu de l'homme de l'art et réglée sur une cadence de défilement. L'appareil encolle par exemple 90 cartons à la minute, chaque carton ayant une surface de 40 cm sur 55 cm.
Les moyens d'application du liant, 30 et 40, et du liant complémentaire 80, identiques à ceux décrits précédemment, sont réglés par un contrôleur séquentiel optique à cellules photoélectriques 25, relié au système de distribution automatisée.
Dans cet exemple de réalisation, le magnétiseur final 111 se présente sous la forme d'un électroaimant et le système de stockage se présente sous la forme d'un bac 121 apte à empiler les feuilles enduites par l'appareil selon l'invention, par exemple des feuilles de papier décorées ou non, du carton, des plaques plastiques ou analogues. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Le procédé selon l'invention permet également d'adapter l'épaisseur de l'enduit en fonction du grammage des deux feuilles à encoller. Par exemple, le contrecollage d'une feuille d'un poids de 90 g sur une feuille de même épaisseur ou plus épaisse nécessite environ 90 à 120 g d'enduit.
L'enduit magnétisé de l'aimant peut également être adapté dans les mêmes conditions. Autrement dit, l'épaisseur de l'enduit peut être parfaitement adaptée à l'effet esthétique, de poids, de force d'aimantation et de coût économique que l'on souhaite donner.
Il est également possible, notamment dans le cas d'encollage discontinu, de déposer le revêtement sur uniquement des zones prédéfinies ou de magnétiser uniquement certaines zones de manière à faire tenir les aimants uniquement dans ces zones prédéfinies recevant en outre un marquage particulier correspondant par exemple à des réponses correctes à des questions imprimées sur la face visible du support. La magnétisation par zone peut être obtenue par des entrefers d'aimant ayant la forme des zones désirées soit en employant un ensemble d' électroaimants disposés de manière matricielle et en alimentant uniquement
Il est également possible de recouvrir les deux faces d'un support, typiquement d'un carton ou d'une feuille de plastique, avec le revêtement selon la présente invention de manière à permettre l'empilement des pièces. En variante, une première face du support reçoit un revêtement non aimanté, la face opposée recevant un revêtement susceptible d'être aimanté. Dans une deuxième variante de réalisation, les deux faces reçoivent un revêtement qui est par la suite aimanté de manière permanente.
Par ailleurs, l'appareil selon l'invention comporte avantageusement des moyens de découpe du support enduit, par exemple pour former des éléments de type " magnet " (aimant en terminologie anglo-saxonne) comportant, après découpe, une portion de support relatif à un sujet ou adapté à recevoir, par exemple par collage, un autre support relatif à ce sujet. Dans cette application, les magnets obtenus sont maintenus sur toute surface métallique, par exemple porte de réfrigérateur ou toute surface (papier, carton, etc.) recouverte d'un enduit métallique (enduit contenant du métal en poudre en limaille ou autre) ou intégrant une surface totalement ou partiellement métallique (en bande, en grille ou autre) , par l'exercice des forces magnétiques créées entre ces magnets et ladite surface métallique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Enduit magnétique, susceptible d'être étalé sensiblement régulièrement sur une surface (11), dans lequel des particules conductrices (13) orientées par une aimantation préalable selon un champ électromagnétique inducteur sont noyées dans un liant (12).
2. Enduit magnétique selon la revendication 1, dans lequel les particules conductrices (13) comprennent des particules ferromagnétiques telles que des particules d'oxyde de fer.
3. Enduit magnétique selon la revendication 1, dans lequel les particules conductrices comprennent au moins partiellement des particules non ferromagnétiques, telles que des particules de cuivre pour réaliser un blindage électromagnétique.
4. Enduit magnétique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les particules conductrices (13) sont en forme de bâtonnet.
5. Enduit magnétique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit liant est choisi parmi une résine adhésive thermofusible, une colle à froid ou une peinture.
6. Enduit magnétique selon la revendication précédente, dans lequel la résine adhésive est de préférence non-conductrice de l'électricité.
7. Procédé d'enduction d'un enduit sur un support dorsal (11), comportant une étape d'application d'un liant principal (12) sur le support guidé par une bande transporteuse (20) , une étape de distribution contrôlée et de répartition uniforme d'une charge de particules conductrices (13) dans le liant couplé à une étape d'orientation des particules par aimantation, suivie d'une étape de démagnétisation, d'une étape de recouvrement des particules par dépôt d'un liant complémentaire, et d'une étape de séchage de l'ensemble.
8. Procédé d'enduction d'un enduit sur un support dorsal selon la revendication 7, caractérisé en ce que, dans le cas où la charge de particules conductrices comprend au moins en partie des particules ferromagnétiques, l'étape d'aimantation est suivie d'une étape de démagnétisation, et l'étape de séchage est suivie d'une étape de remagnétisation des particules.
9. Procédé d'enduction d'un enduit sur un support dorsal selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, dans lequel la distribution contrôlée de la charge est réalisée par programmation du débit de poudre délivré en fonction de la densité de particules choisie, puis par répartition uniforme sur le support préencollé.
10. Procédé d'enduction d'un enduit sur un support dorsal selon la revendication 9, dans lequel l'étape d'aimantation intervient une fois les particules effectivement réparties dans le liant principal consécutivement à l'étape de distribution et de répartition des particules mais avant la prise effective par solidification du liant.
11. Procédé d'enduction d'un enduit sur un support dorsal selon la revendication 9, dans lequel les étapes de distribution, de répartition et d'aimantation des particules sont combinées de sorte que les particules sont orientées par aimantation avant leur répartition effective dans le liant.
12. Procédé d'enduction d'un enduit sur un support dorsal selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel une résine adhésive est pulvérisée comme liant complémentaire de recouvrement des particules et pour contrecoller un support (14) sur la surface supérieure et pour servir de support frontal.
13. Procédé d'enduction d'un enduit sur un support dorsal selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel l'étape de recouvrement consiste à pulvériser un vernis comme liant complémentaire.
14. Appareil d'enduction pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, comportant des moyens d'alimentation (10, 15) du support (11, 21) sur une bande transporteuse (20), des moyens d'application d'un liant principal (12) par rouleaux presseurs (40) et par au moins une buse (30), couplés à des moyens de chauffage, un réservoir (50) de particules (13) couplé à un saupoudreur (51) pour la distribution de la charge de particules, des moyens répartiteurs de la charge de particules dans le liant principal, des moyens électromagnétiques (60) de production d'un champ magnétique anisotrope d'aimantation des particules, un pulvérisateur (80) pour déposer un liant complémentaire, et des- moyens de séchage (100) .
15. Appareil d'enduction selon la revendication 14, dans lequel le saupoudreur (51) est programmé pour délivrer la quantité de poudre correspondant à la densité de charge choisie, les moyens répartiteurs sont constitués par un système de tamis vibrants, et les moyens électromagnétiques d'aimantation sont formés par un électroaimant (60).
16. Appareil d'enduction selon la revendication 15, dans lequel les moyens répartiteurs sont constitués par au moins un dosimètre à la place du système de tamis vibrants, le dosimètre et les tamis formant des motifs particuliers par masquage.
17. Appareil d'enduction selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, dans lequel un appareil de démagnétisation (70) est disposé immédiatement en aval des moyens électromagnétiques d'aimantation (60) et un magnétiseur final (110) est disposé en aval des moyens de séchage (100) , dans le cas où la charge comprend au moins partiellement des particules ferromagnétiques.
18. Appareil d'enduction selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, dans lequel, lorsque l'alimentation est réalisée en continu, le support est alimenté par un rouleau débobineur (10), l'alimentation en support frontal (14) est effectuée par un rouleau débobineur (90) couplé à des rouleaux presseurs (91) sur la bande transporteuse (20), et un rouleau d' enroulage final (120) fournit une bobine du support enduit obtenu.
19. Appareil d'enduction selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, dans lequel, lorsque l'alimentation est réalisée en discontinu, le support dorsal (24) est alimenté feuille à feuille sur la bande transporteuse à partir d'un bac d'alimentation (15), et l'alimentation en support frontal est effectuée également par un bac d'alimentation feuille à feuille (16), les bacs d'alimentation et les moyens de répartition de la charge de particules étant commandés par un système de distribution automatisée et réglée sur une cadence de défilement.
20. Appareil d'enduction selon la revendication 19, dans lequel les moyens d'application du liant (30, 40) et d'application du liant complémentaire (80) sont réglés par un contrôleur séquentiel optique à cellules photoélectriques, relié au système de distribution automatisée.
21. Appareil d'enduction selon l'une quelconque des revendications 14 à 20, dans lequel il est prévu des moyens de découpe du support enduit obtenu pour former des éléments destinés à être maintenus en place sur des surfaces métalliques par l'exercice des forces magnétiques qui s ""exercent entre l'élément et la surface métallique .
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