CA2034507A1

CA2034507A1 - Micronized porous vegetal load, of low density, with controlled particule size and small specific physical and hydraulicsurfaces, process for its preparation and its use

Info

Publication number: CA2034507A1
Application number: CA002034507A
Authority: CA
Inventors: Daniel Gomez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1990-12-16
Also published as: FI910700A0; DE69004671D1; DE69004671T2; EP0433413A1; FR2648488B1; FI910700A7; ES2049035T3; BR9006808A; WO1990015900A1; FR2648488A1; EP0433413B1

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION

Une charge végétale poreuse et micronisée est caractérisée en ce que, à une teneur en humidité rési-duelle inférieure à 20% et de préférence inférieure à
15%, elle présente (1a) une granulométrie d95 inférieure à 200 micromètres (c'est-à-dire que au moins 95%
en poids des particules de ladite charge végétale passent à travers un tamis à
mailles carrées d'ouverture 200 x 200 micromètres), (1b) une surface spécifique physique inférieure à 2 m2/g (1c) une surface spécifique hydraulique infé-rieure à 2 m2/g, et (1d) une densité inférieure à 500 kg/m3 et de préférence inférieure ou égale à 300 kg/m3;
la charge est obtenue par broyage-micronisation à une température inférieure à 150°C et de préférence à une température inférieure ou égale à 100°C. PRECISION OF DISCLOSURE

A porous and micronized vegetable filler is characterized in that, at a moisture content dual less than 20% and preferably less than 15%, it presents (1a) a d95 particle size less than 200 micrometers (i.e. at least 95%
by weight of the particles of said charge vegetable pass through a sieve to 200 x 200 square opening mesh micrometers), (1b) a lower specific physical surface at 2 m2 / g (1c) a specific hydraulic surface area less than 2 m2 / g, and (1d) a density of less than 500 kg / m3 and preferably less than or equal to 300 kg / m3;
the charge is obtained by grinding-micronization at a temperature below 150 ° C and preferably below temperature less than or equal to 100 ° C.

Description

' ~90/1~900 PCTJFR90/00419 203~S0 C~aR OE VEC~TAL8 PC~8nS%~ MICRCNISEE, P~n D~3E, D~ G8A~TLiEI~I~
CONIROLeE ~T D~ FAIBLES SDRFACES S~Ll~lQUES P~YSXQnE ET ~YDRACLIQnE
PROC8D~ D~ PEEPARAII~N ET ~IIIISAIICN

DCMAINE D~ L'INVE~TION
La présente invention concerne, en tant que produi~
industriel nouveau, une charge végétale poreuse, micronisée, peu dense, de gran~lométrie contrôlée et de faibles surfaces ~pécifiques physique et hydraulique.
R11e concerne ~galement le procédé de préparation de ladite charge végétale, ainsi que son utilisation dans le domaine des pâtes, papiers, cartons, et non-tisséC d'une part, et dans le domaine des plastiques, des composites, peinture, enduits et matériaux de construction, d'autre part.
~I~
L'industrie papetière et celle des non-tissés utilisent une grande variété de matières premières organiques, minérales et synthétiques, l'utilisation de ces matières premières répond à
différents objectifs technico-économiques en fonction des usages.
Il est par exemple bien connu que le9 articles pour usages sanitaires et dome9tique9 : le9 serviettes hygiéniques, le9 essuie-tous ménager9, les mouchoir9, serviettes et nappes, les essuie-mains et articles d'essuyage indu9triel, le9 produit9 fluffs pour couches de bébés, pour garnitures périodique9, les articles hygi~niques de protection, les alases absorbantes, font appel ~ des supports de base cellulosiques, crépés ou non, éventuellement gauifrés, lissés, calandrés et de composition adaptée pour l'obtention des propriétés exigées par le march~ et qui 90nt : la capacité d'ab90rption d'eau dépendant de la structure fibreu9e du mat~riau, de 90n bouffant, de sa porosité, son aptitude au crépage, sa douceur, 90n élasticité, sa flexibilité, se9 r~sistances mecaniques, ses propriét~s d'aspect.

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-~ 0 90/15900 ;~ PCI/FR90/00419 Pour pouvoir répondre à ses objectifs techniques et économiques, l'industrie papetière fait appel à différentes mati~res fibreuses cellulosiques ou synthétiques, d'une part, à divers adJuvants chimiques organiques, ~inéraux ou de synthèse, d'autre part.
Il est bien connu que la composition fibreuse d'un papier a un rôle fondamental sur son bcuffant, et sur ses propriét~s porométriques et d'absorption.
Dans les papiers à usages d3mestiques ou sanitaires, les ouates de cellulose, les articles dénommés "tissues", l'emploi de pâtes m~caniques ou chimico-mécaniques est courant. Ce sont par exemple les pâtes mécaniques de meule ou de raffineur, écrues ou blanchies, de résineux ou de feuillus, les pates thermomécaniques (TMP) et les pates chimico-m~caniques écrues ou blanchies de résineux et de feuillus (CMP ou B.CMP). Les pates qui connaissent l'évolution la plus spectaculaire sont les pates thermomécaniques écrues ou blanchies de résineux ou de feuillus (CI~P ou B.CTMP) qui sont intermédiaires entre les pates mécaniques et chimiques. Ces pates CTMP ou B.CTMP sont fabriquée9 à partir de copeaux de bois qui subissent aprè9 lavage un prétraitement chimique au sulfite de sodium, un étuvage entre 120C et 170C, un raffinage sous pression et selon les besoins, un blanchiment au peroxyde d'hydrogène et à
l'oxygène par exemple en un stade ou deux stades.
le raffinage est une étape importante du procédé car la qu ité finale de la pâte dépend de son niveau d'engraissement ou de raffina8e également appelé indice d'égouttage. Une pate CTMP de 15 à
25SR est particulièrement destinée à la fabrication de papiers absorbants ou de p~te fluff. Une pate moyennement raffinée de 30-40SR pourra être utili9ée pour la fabrication de cartons mNlti~ets et une pâte encore plus raffin~e de 40-50SR 9 OE a plutat utilisée pour la fabrication des papiers fins ou d'impression-écriture.
Ces pâtes mecaniques, chimico-mécaniques ou thermomecani-ques sont couramment employées en mélange avec des pates chimiques de resineux ou de feuillus kraft ou bisulfite et il est aussi usuel d'incorporer dans la composition fibreuse un certain pourcentage de . '~90/1~900 PCTJFR90/00419 203~S0 C~aR OE VEC~TAL8 PC~8nS%~ MICRCNISEE, P~n D~3E, D~ G8A~TLiEI~I~
CONIROLEE ~TD~ WEAK P~YSXQnE AND ~YDRACLIQnE S~Ll~lQUE SDRFACES
PROC8D~ D~ PEEPARAII~N AND ~IIIISAIICN

FIELD OF INVE~TION
The present invention relates, as a product ~
new industrial, a porous, micronized vegetable filler, little dense, of controlled gran~lometry and small specific surfaces physical and hydraulic.
R11e ~ also relates to the process for preparing said vegetable filler, as well as its use in the field of pasta, paper, cardboard, and nonwovens on the one hand, and in the field of plastics, composites, paint, coatings and building materials construction, on the other hand.
~I~
The paper and non-woven industries use a wide variety of organic, mineral and synthetic materials, the use of these raw materials meets different technical and economic objectives depending on the uses.
It is for example well known that the9 articles for uses sanitary and domestic9: the9 sanitary napkins, the9 towel all household items9, handkerchiefs9, napkins and tablecloths, hand towels and industrial wiping articles, the9 product9 fluffs for diapers babies, for periodical trimmings, hygi~nic articles of protection, the absorbent pads, call ~ basic supports cellulosic, creped or not, possibly embossed, smoothed, calendered and of composition suitable for obtaining the properties required by the market ~ and which 90nt: the water absorption capacity depending on the fibru9e structure of the mat ~ riau, of 90n bouffant, of its porosity, its ability to crepe, its softness, 90n elasticity, its flexibility, se9 r ~ mechanical resistances, its properties of appearance.

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-~ 0 90/15900; ~ PCI/FR90/00419 In order to be able to meet its technical objectives and economical, the paper industry uses different materials cellulosic or synthetic fibers, on the one hand, to various Organic chemical additives, mineral or synthetic, other go.
It is well known that the fibrous composition of a paper has a fundamental role on its bcuffant, and on its properties porometric and absorption.
In papers for domestic or sanitary use, the cellulose wadding, articles called "tissues", the use of mechanical or chemical-mechanical pulp is common. These are by example, ground or refiner mechanical pulps, unbleached or bleached, softwood or hardwood, thermomechanical pulp (TMP) and unbleached or bleached softwood chemical-mechanical pulps and hardwood (CMP or B.CMP). The pasta that knows the evolution the most spectacular are the unbleached or bleached softwood or hardwood (CI~P or B.CTMP) which are intermediate between mechanical and chemical pastes. These pasta CTMP or B.CTMP are made9 from wood chips that are undergo after washing a chemical pre-treatment with sulphite of sodium, steaming between 120C and 170C, refining under pressure and as needed, bleaching with hydrogen peroxide and oxygen for example in one stage or two stages.
refining is an important step in the process because the final quality of the dough depends on its level of fattening or raffina8e also called freeness index. A CTMP paste of 15 to 25SR is particularly intended for the manufacture of papers absorbents or p ~ you fluff. A moderately refined paste of 30-40SR can be utili9ée for the manufacture of cardboard mNlti ~ ets and an even more refined paste of 40-50SR 9 OE was used instead for the manufacture of fine or printing-writing papers.
These mechanical, chemical-mechanical or thermo-mechanical pulps which are commonly used in mixture with chemical pastes of softwood or hardwood kraft or bisulphite and it is also usual to incorporate into the fibrous composition a certain percentage of .

2 a)3~ 0~
fibres recyclées dites pâtes de vieux papiers. Le principal inconvénient du procédé CIMP [comme d'ailleurs d'autres procédés proches : OPCO (procédé exDloité au Canada), ICMP (traitement thermiaue en premier), PAX (procédé exploieé aux USA), SCMP
(traitement poussé au sulfite de sodium)] est sa consommation élevée d'énergie, qui peut varier, selon le niveau de raffinage requis, de 2400 à plus de 3000 kWh par tonne de pâte.
Les pâtes mécanique~ traditionnelles ont des caractéristiques variables de par leur teneur en fibres, bûchettes et fines et cette forte hétérogénéité de la composition a une influence sur l'homogénéité de la formation, sur la régularité des propriétés physiques et optiques et ces pâte9 ralentissent l'égouttage.
Les pâtes chL~iques au bisulfite, plus riches en hémicelluloses que le~ pâtes krafts, sont également employées pour la fabrication d'articles domestique~ et Yanitaires. Les pâtes fluffs sont plus résistante9 que les pâtes chimico-mér~niques mais avec des propriét~s hydrophiles bien moin~ int~ressantes. Les pâtes au bisulfite sont obtenue9 à partir d'un procéde complexe et coûteux.
Toutes ces pâtes papetières de cellulose ont des surfaces spécifiques superieures à 1 m2/g. A titre d'exemple, selon le degré
d'engraissement (entre 20SR et 50SR), les surfaces spécifiques d'une pâte de fibres de résineux blanchies varient entre 1,3 et 4 m2/g.
La capacité d'absorptlon d'un papier peut être également améliorée par l'incorporation d'ad~uvants chimiques comme les agents mouillants : le9 éthers polyglycolique de nonyl-phénol, d'octyl-phénol, d'alcools gras, les éther9 polyglycoliques mdxtes éthylène-propylène, d'acide9 gra9 et dérlvés~ le9 esters de sorbitan, de polyglycols, de glycérol, l'aclde alkyl-aryl-sulfonique, le laurylsulfate d'ammonium, le lauryléthersulfate d'ammonium, les esters phosphorique9, les a~ine9 gra99e9 étho~ylées, le9 dérivés d'ammonium quaternaires par exemple, mai9 ces additlf9, chers, sont générateurs de mausses et peuvent donc perturber le déroulement de ' :. . - - :

w ~ 90/1590~0 4 PCT/FR90/00419 26334~5~ ~
la fabrication du matériau.
L'usage de fibres synthétiques, de coût bien plus élevé que celui des fibres de ce11ulose, n'est réservé qu'~ certaines applications spéciales et leur emploi fait appel à de~ conditions de procédé particulières pour la régularité souhaitée de la formation de la feuille.
En 1986, sont apparus les agents super absorbants permettant notamment la réduction de la quantité de pâte fluff dans les couches pour b~bés, les garnitures périodiques, les articles d'hygiène, mais ces polymères tels que ceux fabriqués par Nippon Sho~ubai Kegaku, Sanyo ChPm~cal, Kao, Arakawa Chemical au Japon ou Alco Chemical aux USA, affectent sensiblement le coQt de revient du matériau final.
La fabrication de papiers et cartons et notamment celle des papiers à ussges domestiques et sanitaires ou pour certaines application9 industrielles com~e les papiers pour impr~gnation de résines, fait aus9i appel à divers additifs pour la m~dification des propriétés optique9. Ce sont, par exemple, le9 matières colorantes classiques de l'industrie papetière qui appartiennent à 3 groupes :
les colorants basiques à caractère cationique possédant une affinité
particul~èrement élevée pcur le9 matière9 fibreu9es écrues et les pâtes mécsnique9, les colorant9 acides anioniques, les colorants directs ou substantlfs avec charge ~nionique ou cationique.
Il est aussi usuel d'utili9er des charges opacifiantes comme l'oxyde de titane. L'emploi de ces adJuvants, qui jcuent sur les propriété9 d'a9pect du matériau, P~tgent de9 adaptations de procéd~
pour fixer correctement ces matiares sur les fibres (agents de rétention anionique9 ou cationique-q, régla8e du pH etc...) et ceci, afin de réduire les pertes et la pollutlon.
Les fabricant-~ de papiers et cartons incorporent ~galement dans la suspension fibreuse, différents adJuvants classiques de masse pour le renforcement de~ propriét~s à l'etat sec et humide ccmme par exemple, les liant9 organiques naturels ou synthétiques anioniques ou cationiques, notamment les produit9 amy~acés, les alcools polyvinyliques, le~ latex, les protéines végétales, les ~r~ 90/15900 5 P~/FR90/00419 ~ 0 3'~ 5~
esters cellulosiques, les résines urée-formol et mélamine-formol, le glyoxal, les polyalkylèneamines notamment cationiques et réticulées, les produits de condensation de mélamine formald&yde et d'acide amino-capro~que, les polyacrylamides... Ces adJuvants de masse peuvent être également utilisés pour l'obtention de caractéristiques particulières concernant 1'aspect : nuançage, azurage, coloration, effet de surface spécial, ou deq additifs favorables à la stabilité
dimensionne11e, l'inertie, les agents fongicides, bactéricides ou ignifuges. La fabrication de certainq papiers spéciaux fait au~si 1o appel à des réactifs chimiqueq pour l'identification ou 1'infalsification des papiers. Tous ces produits sont en règle générale incorporés directement dans la masqe avec la nécessité de bien les retenir dans la texture fibreuse pour réduire les pertes matières au cours de l'opération d'égouttage et de la formation de la feuille mais aussi pour réduire la po11ution : on utilise également des charges minérales et organiques qui, en règle générale, améliorent le séchage de la feuille, donc la producti~ité, mais au détriment de la main et de la rigidité.
Les charges minérales classiques co~me par exemple le kaolin, le carbonate de calcium, le talc qui sont de densité élevée et supérieure à celle de la cellulose, ne jouent pas sur le pouvoir sbsorbant du mat~riau dans lequel elles sont introduites. Leur bonne fixation sur la texture fibreuse exige aussi des additifs de rétention ou sp~ciaux. On sait aussi que les fabricants de pspier et carton et notamment ceux qui 90nt intégrés à leur matlère première mais aus9i ceux qui utilisent des fibres recyclées ou des vieux papiers rencontrent souvent des difficultés de production liées ~ la présence, dans la masse, de mstieres organiques ou minérales en suspension ou de polluants qui encrassent les habillsges et les presses humides et qui affectent la productivité. Les fabricant9 de papier et carton recherchent aussi pour certaines applications une augmentation de la porosité du papier mais ce résultat est souvent difflcile à atteindre ou est obtenu en soulevant d'autres problbmes tels que : peluchsge et dim~nution des résistances mécsniques.

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~ 90/1~900 6 PCT/F~90/00419 2 0;~
La fabrication de~ composites, des enduits et des matériaux de construction fait aussi appel à une grande variété de matières organiques, minérales, végétales naturelles ou synthétiques pour 1'obtention de caractéristiques spécifiques mais ces s tériaux ne sont pa9 réalisés à partir de charges végétales particulières pour être favorable9 ~ la ~ixation de polymères, de résines et/ou qui peuvent conférer des propriétés techniques et ~conomiques intére~sante~ au matériau final comme les propriétés d'isolation phonique, les propriété9 th~miques et électriques.
lo On connait de la deman~e internationale déposée le 14 décembre 1988 sous le No PCT/FR 88/00610 (sous le bénéfice d'une priorité francaise No 87 17 400 du 14 décembre 1987), opposable uniquement au titre de la nouveauté et non de l'activité inventive, un procédé de préparation par voie papeti2re d'un matériau fibreux ou en feuille, ledit procédé, qui comDrend l'introduction d'une charge végétale pulvérulente dan9 une dispersion aqu~.qe contenant des fibres, étant carsct~risé en ce que ladite charge végétale est micronisée, a une den9ité inférieure ~ 500 kg/m3 et a une granulométrie telle que (i) au moins 95 Z en poids des particules de ladite charge végétale ont des dimensions inférieures à 150 micromètre9, et (ii) au plus 80 ~ en poid9 des particules de ladite charge végétale ont de9 dimensions supérieures à 10 micr d tres.
De fason avantageuse la charge végétale micrcnisée selon ladite demande internationale a une den9ité inférieure à 300 kg/m3 et est obtenue par une opération de broy~ge-micronisatlon ~ partir de déchets végétaux ayant une granulométrie moyenne inférieure a 5 mm et une humidité ré9iduelle inférieure à 20 % .
On sait que l'on a d;éjà signalé dans le passé la possibilité
d'utiliser de la poudre ou farine de boi9 en tant que charge introduite dan9 la ma99e ou d~posée e~ 9urface par couchage lors de la fabrication de papier9 et cartons.
On sait notamment que le résumé No 8739 de la revue ABSrRACT
~UILETIN OF THE INSTITUTE OF PAPER CHEMISIRY, 48, tNo 8), page 938, (février 1978), le brevet US-A-3 184 373 et le brevet 20;3f~
al1emand DE-C-415 675 prévoient 1'incorporation de poudre de bois dans la masse fibreuse.
Le ré~umé No 8739 précité préconise, pour la fabrication de panneaux électriquement isolants, l'utilisation d'un mélange de 70-95 ; % en poids de pâte cellulosique (fibre~ kraft~ et de 30-5 %
en poids de farine de bois, ceQ panneaux étant signalés comme étant plu9 absorbants vis-à-vis des huiles et plus résistants aux décharges superficielles. Ce document ne décrit ni ne suggère l'utilisation d'une charge végétale ayant la granulométrie et densité spécifiques de la présente invention.
Le brevet US-A-3 184 373 concerne l'amélioration de la rétention de charges dans les papiers et cartons au moyen d'un agent de rétention tel que la polyéthylèneimine, les résines mélamine-formaldéhyde et les résines urée-formaldelhyde, lesdites "charges"
étant définies (voir colonne 2, lignes 3-34) comme étant des substances solides ou liquides et comprenant notamment les charges minérales papeti~res proprement dites, les poudres métalliques, les poudre de résines thermodurcissables, les résines thermoplastiques, les liants, les floculants et la poudre de bois (voir col = e 2, ligne 27). La granulométrie desdites "charges" est signalée comme étant comprise entre 60 mesh et 2 000 mesh (voir colonne 1, lignes 70-71). Toutefois, le document UY-A-3 184 373 ne donne aucun exemple illustrant l'utilisation de ladite pcudre de bois introduite dans la masse; de plus il ne décrit ni ne suggère la granulométrie et la densité spécifiques de la charge végétale selon l'invention.
Le document DE-C-415 675 propose un procédé d'encollage selon lequel on incorpore à une suspension aqueuse de fi~res (i) une dispersion collotdale d'une sub~tance submicronique (c'est-~-dire d'une granulométrie in~erieure ~ 1 micromètre) contenant de la cellulose et provenant du broyage de bol9 ou de paille, puis (ii) un floculant. Ladite substance submicronique, qui présente donc une granulométrie nettement inférieure à celle de la charge végétale selon l'invention, remplit un rBle totalement différent de celui de ladite charge vé~étale ; en effet ladite substance submicronique est présentée dans DE-C-41; 67; comme diminuant la porosité du papier résultant en obturant et/ou remplissant les pores de la nappe fibreuse, alors que selon l'invention on recherche l'augmentation de la porosité.
On conna~t par ailleurs des techniques de revêtement (sur support non fibreux) ou de 9urfac~age (sur support fibreux en feuille tel que les papier9 et cartons), notamment du brevet belge BE-A-425 432, de la demande internationale PCT publiée WO 86tO5195 et du brevet britannique GB-A-l 464 381, selon lesquelles on enduit un support avec une composition contenant de la poudre de bois. Il se trouve que ces techniques ne décrit~ent ni ne suggèrent 1'incorporation dan9 la mas9e fibreuse de la charge végétale de granNlométrie et densité spécifique suivant l'invention.
On conna~t en outre, notamment du résumé No 1523 de la revue ABSIRACT BUIIEIIN OF IHE INSTIIUTE OF PAPER CHEMISTRY, 58 (No 2), page 184 (août 1987), du résumé No 7191, ibidem 55 (No 6), page 754, tdécembre 1984), et de la demande de brevet publiée FR-A-2 612 828 (qui a été rendue publique le 30.09.1988) des produits susceptibles d'être incorporés dans les papiers et cartons, contenant ' de la cellulo9e et obtenus par traitement physico-chimiqueq de copeaux de boi9 ou de fibres cellulosiques. Lesdits produits contenant de la cellulo9e ont une composition différente de celle de la source végétale ou fibreu9e dont ils dérivent. En effet les traitement~ phy9ique9 et chimiques auxquels a été souDi~e ladite source ne conservent pas l'intégrit~ des composants de ladite source.
Plus précisément, le résumé No 1523 précité décrit l'obtention de cellulose 90us forme de particules micronisée~ (ayant une granulométrie compri9e entre 5 et 75 micromètres et un degré de cristall~n~ té supérieur à 65 %) par un traitement hydrolytique de p~te9 cellulo9iques. La cellulose ain9i obtenue est tifférente de la compo9ition de la charge végétale selon l'invention eu ~gart à la nature des composants de cette dernière.
Le résumé No 7191 précité décrit l'utilisation de W ~ 90/15900 9 PCT/FR90/00419 Z039LS~
cellulose microfibrillée pour la réalisation d'enduits de revêtement.
Là encore les microfibrilles de cellulose sont différenees par leur structure et leur composition de la charge végétale selon l'invention.
Le docu~ent FR-A-2 612 828 est déceptif en ce sens que sa revendication 1, te11e que publiée, fait état de l'utilisation de particules de boi5 dans la préparation de feuitles fibreuses, alors qu'il s'agit en fait de l'utilisation d'un extrait, 90U9 forme pulvérulente, obtenu par traitement de poudre de bois, ledit traitement comprenant (voir description de ce document de la page 1, ligne 28, â la page 2, ligne 12) notamment (i) l'imprégnation de la poudre de bois avec un agent chLmique liquide approprié, (ii) l'autoly~e éclair (cu l'antohydroly9e éclair) de la poudre de bois ainsi tmprégnée gous une pression supérieure ou égale à 30 bars à une température supérieure ou égale à 230C pendant au moins 90 secondes, puis une détente rapide (brutale), (iii) le lavage du produit résultant avec l'eau ou un mélange eau-dioxanne afin d'éliminer les h~mtcelluloses et la majeure partie de la lignine, des acides gras et des acides résimques, pUi9 (iV) le 9échage du produit pulvérulent ainsi extrait contenant de9 matière9 in901ubles dans l'eau et dépcurvu de matière.~ hydrosolubles.
La pré9ente invention se différencie de l'enseignement desdits résumés No 1523 et No n 91 et ~-~tt document FR-A-2 612 828 par le fait que la charge végétale, dont on préconise l'utilisation dans la ma9se, a con9erv~ substantiellement la totalit~ des co~posant9 de la 90urce végétale; dan9 la charge vég~tale selon l'inventlon 9eule9 la teneur en eau et la teneur en substances volatiles (telle que les e99ences de ba9 point d'ébullition) ont pu être affectée9 par rapport à la sOurce végétale de départ. Ainsi 9i la source végétale e9t le bcig on va retrouver dan9 la charge végét~le pratiquement tou9 le9 compo9antg du boi9 tel9 que décrlts dans l'ouvrage de FENGEL et al., WCOD C~EMISTRY ULIRASTgUCIURE
REACTIONS, page9 26-33, ~diteur D. GRUYTER (1984), incorporé ici à
titre de référence.

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"-~ 90/15900 PCT/FR90/00419 1~
203~ )7 OBJ~r DE L'INVENIIUN
La présente invention préconise une no w elle solution technique qui fait appel ~ une charge végétale micronisée de caractéristiques particulières pour une utilisation dans la fabrication des pâtes, papiers, cartons, non-tissés, plastiques, composites, peintures, enduits et mat~riaux de construction.
Cette charge végétale est obtenue pour de~ rais~ns économiques à partir de déchets végétaux qui peu~ent être principalement des déchets de bois.
La nouvelle charge végétale poreuse micronisée que l'on préconise suivant l'invention est caractérisée en ce que, (1) à une teneur en humidité ré9iduelle inférieure ~ 20 %
et de préférence inf~rieure ~ 15 ~, elle présente (la) une granulométrie dg5 inférieure ~ 200 micro-15 mètres (c'est-à-dire que au moins 95 2 en poids des particules de ladite charge végéta-le passent à travers un tamis à mailles car-rées d'ouverture 2C0 x 2Q0 micromètres), (lb) une surfsce spécifique physique inférieure à 2 m2/g, (lc) une surface spécifi~ue hydraulique inférieure à 2 m2/g, et (ld) une densité inférieure à 500 kg/m3 et de pré-férence inférieure ou égale ~ 300 kg/m3; et, (2) elle a été obtenue par broyage-mdcronisation à une temperature inférieure 8 150C et de préfé-rence 8 une temperature inférleure ou égale à 100C.
Cette nouvelle charge suivant l'inventlon est préparée selon un procédé qui e9t caractérisé en ce que l'on soumet une scurce végétale ~ microni9er, à une opération de brogage-nicronisation à une temp~rature inférieure à 150C, de préférence à une température inf~rleure ou égale à lQ0C, et mieux à une température inférieure ou égale à 70C.

' :. :' .' ' ' ' "'" '"'' ' ~ ~ 90/l5900 11 PCTtFR90/00419 2~
De façon avantageuse, pour la micronisation finale,on pourra partir d'une source végétale ayant subi un traitement préalable pour une granulométrie moyenne inférieure ou égale à ~ mm évaluée à une humidité réeidue?le inférieure à 20 %.
DESCRIFIION DET~ILLEC D~ L'IMVENTI0~
Un2 de~ caract~ristiques fondamentales de l'invention réside dans le fait que la charge végétale micronisée a, à une ten~ur en humidité résiduelle inférieure à 20 7 et de préférence inférieure à
15 ~ en poids par rapport au poids total de ladite charge végétale, une granulométrie d95 inférieure à 200 micromètres, et de préférence une granulométrie d9s inférieure ou égale à 150 micromètres [c'est-à-dire que dans ce dernier cas au moins 95 % des particules (pourcentage exprimé en poid9) traversent un tamis ~ mail~es carrées en acier inoxydable d'ouverture 150 x 150 micro-mètres, selon la norme française NF X 11501].
En pratique au moins 80~ en poids des particules ont une granulom~trie moyenne supérieure à 10 micromètreq.
Suivant une sutre caractéristique, la charge végétale selon l'invention a, à une teneur en humidité ré9iduelle inférieure à 20 et de préférence inférieure à 15 % en poids par rapport au poidq total de ladite charge végétale, une 9urface 9pécifique phy9ique et une surface 9pécifique hydraulique inférieures à 2 m2/g et de préiérence inférieures ~ 1 m2/g.
La surface 9pécifique physique peut être déterminée au moyen z~ d'un poro9imètre ~ mercure tel que l'appareil "Micrometric 9200" qui peut atteindre une pre99ion m~xlm~le de 60 000 p9i (soit environ 4,137 x 108 Pa). Cette technique permet essentiellement la détermination de9 dimensions et des quantlté9 des espaces ~ides et des pores (ouvOEt9) du matérlau poreux ainsi que sa surface spécifique et sa densité. La pénétration du mercure s'effectue en immergeant le matériau dan9 le mercure et en augmentant l'impression isostatique.
La relatlon entre le diamètre D des pores et la presslon appliquée P e9t donnée par l'équation :

W O 90/15900 1~ PCT/FR90/00419 (1) D = -4TP 1 cosA où 2~33'~07 T = tension suwerficielle du mercure, A = angle de contact du mercure avec le matériau.
Cette surface spécifique phYsique peut également ~tre mesurée par la méthode BET (désignée par les initiales des auteurs Brunauer, Emett, Teller) par adcorption de krypton dans l'azote liquide.
ha surface 9pécifique hydraulique est déterminée par la m~thode Pulmac à partir de~ équati ~ :
(2) Rp = A2Dp/q(w)v 2 a)3~ 0~
recycled fibers called waste paper pulp. The main disadvantage of the CIMP process [like other processes relatives: OPCO (process operated in Canada), ICMP (treatment thermal first), PAX (process operated in the USA), SCMP
(extensive treatment with sodium sulfite)] is its high consumption of energy, which can vary, depending on the level of refining required, from 2400 to more than 3000 kWh per ton of pulp.
Traditional mechanical pulps have variable characteristics due to their fiber content, shreds and fine and this strong heterogeneity of the composition has an influence on the homogeneity of the formation, on the regularity of the properties physical and optical and these pastes9 slow down the draining.
ChL ~ ic sulphite pastes, richer in hemicelluloses as ~ kraft pulps, are also used for the manufacture of domestic and sanitary articles. fluff pasta are more resistant9 than chemical-chemical pastes but with properties ~ s much less hydrophilic ~ int ~ ressantes. Pasta with bisulphite are obtained9 from a complex and expensive process.
All these cellulose paper pulps have surfaces specific greater than 1 m2/g. For example, depending on the degree fattening (between 20SR and 50SR), the specific surfaces of bleached softwood fiber pulp vary between 1.3 and 4 m2/g.
The absorptlon capacity of a paper can also be improved by the incorporation of ad ~ uvants chemicals such as agents wetting agents: the9 polyglycolic ethers of nonyl-phenol, octyl-phenol, fatty alcohols, ethers9 polyglycolic mdxtes ethylene-propylene, acid9 gra9 and derivatives ~ le9 esters of sorbitan, polyglycols, glycerol, alkyl-aryl-sulfonic acid, ammonium lauryl sulfate, ammonium lauryl ether sulfate, phosphoric9 esters, a ~ ine9 gra99e9 etho ~ ylated, the9 derivatives quaternary ammonium compounds, for example, but these expensive additives are mass generators and can therefore disrupt the progress of ' :. . - - :

w ~ 90/1590~0 4 PCT/FR90/00419 26334~5~ ~
the manufacture of the material.
The use of synthetic fibres, which cost much more than that of ce11ulose fibres, is reserved only for certain special applications and their use calls for ~ conditions of particular process for the desired regularity of the formation of leaf.
In 1986, superabsorbent agents appeared allowing including reducing the amount of fluff paste in diapers for babies, period pads, hygiene articles, but these polymers such as those manufactured by Nippon Sho~ubai Kegaku, Sanyo ChPm~cal, Kao, Arakawa Chemical in Japan or Alco Chemical in USA, significantly affect the cost price of the final material.
The manufacture of paper and cardboard and in particular that of household and sanitary ussges papers or for certain industrial application9 com ~ e papers for impregnation of resins, makes aus9i use of various additives for the m ~ edification of optical properties9. These are, for example, the9 dyestuffs classics of the paper industry which belong to 3 groups:
basic dyes with a cationic character possessing an affinity particul ~ erly high pcur le9 material9 fibru9es unbleached and the mechanical pulp9, dyes9 anionic acids, dyes direct or substantlfs with charge ~ nionic or cationic.
It is also usual to use opacifying fillers such as titanium oxide. The use of these additives, which affect the property9 of a9pect of the material, P ~ tgent of9 process adaptations ~
to fix these materials correctly on the fibers (agents of anionic9 or cationic-q retention, pH adjustment etc...) and this, to reduce losses and pollution.
Manufacturers of paper and cardboard also incorporate in the fibrous suspension, various conventional bulk additives for the reinforcement of ~ propriet ~ s in the dry and wet state ccmme by example, natural or synthetic anionic organic binders9 or cationic, in particular amy ~ aceous products, alcohols polyvinyls, latex, vegetable proteins, ~r~ 90/15900 5P~/FR90/00419 ~ 0 3'~ 5~
cellulose esters, urea-formaldehyde and melamine-formaldehyde resins, glyoxal, polyalkyleneamines, in particular cationic and crosslinked, the condensation products of melamine formald&yde and acid amino-capro ~ that, polyacrylamides... These mass additives can also be used to obtain characteristics particular concerning the appearance: shading, brightening, coloring, special surface effect, or stability-promoting additives dimension11e, inertia, fungicidal, bactericidal or flame retardants. The manufacture of certain special papers made at ~ if 1o use of chemical reagents for the identification or falsification of papers. All these products are in order general incorporated directly into the mask with the need to retain them well in the fibrous texture to reduce losses materials during the dewatering operation and the formation of the leaf but also to reduce pollution: we also use mineral and organic fillers which, as a rule, improve the drying of the sheet, therefore the producti ~ ity, but at the detriment of hand and stiffness.
Conventional mineral fillers co ~ me for example the kaolin, calcium carbonate, talc which are of high density and superior to that of cellulose, do not play on the power sbsorbent mat ~ riau in which they are introduced. Their good fixing on the fibrous texture also requires additives of retention or specials. It is also known that the manufacturers of pspier and cardboard and in particular those which are 90nt integrated into their raw material but also those who use recycled fibers or old papers often encounter production difficulties linked to the presence, in the mass, of organic or mineral substances in suspension or pollutants that foul clothing and wet presses and affecting productivity. Manufacturers9 of paper and cardboard are also seeking for certain applications a increase in the porosity of the paper but this result is often difflcult to reach or is obtained by raising other problems such as: peluchsge and dim ~ nution of mechanical resistors.

.

~ 90/1~900 6 PCT/F~90/00419 2 0;~
The manufacture of ~ composites, coatings and materials construction also uses a wide variety of materials organic, mineral, natural or synthetic plants for obtaining specific characteristics, but these s terials are pa9 made from special vegetable fillers for be favorable9 ~ the ~ ixation of polymers, resins and / or which can confer technical and economic properties interest in the final material such as insulation properties sound, thermal and electrical properties.
lo We know of the international application filed on December 14, 1988 under No PCT/FR 88/00610 (under the benefit of a French priority No 87 17 400 of December 14, 1987), enforceable solely for novelty and not for inventive step, a process for the preparation by papermaking of a fibrous material or in sheet form, said method, which comprises the introduction of a filler pulverulent vegetable dan9 a dispersion aqu ~ .qe containing fibers, being carsct ~ ized in that said vegetable filler is micronized, has a density of less than ~ 500 kg/m3 and has a particle size such that (i) at least 95% by weight of the particles of said plant filler have dimensions less than 150 micrometre9, and (ii) not more than 80 ~ by weight9 of the particles of said plant filler have de9 dimensions greater than 10 microns d very.
Advantageously, the micrcnized vegetable load according to said international application has a density of less than 300 kg/m3 and is obtained by a grinding operation ~ ge-micronisatlon ~ from plant waste with an average particle size of less than 5 mm and a residual humidity of less than 20%.
We know that we have already pointed out in the past the possibility to use wood powder or flour as a filler introduced dan9 the ma99e or d ~ posed e ~ 9urface by coating during the manufacture of paper9 and cardboard.
We know in particular that abstract No. 8739 of the journal ABSrRACT
UILETIN OF THE INSTITUTE OF PAPER CHEMISTRY, 48, tNo 8), page 938, (February 1978), US-A-3,184,373 and US Pat.

20;3f~
German DE-C-415 675 provide for the incorporation of wood powder in the fibrous mass.
The aforementioned re ~ ume No. 8739 recommends, for the manufacture of electrically insulating panels, the use of a mixture of 70-95 ; % by weight of cellulosic pulp (fiber ~ kraft ~ and 30-5%
by weight of wood flour, these panels being marked as being plu9 oil absorbent and more shock resistant superficial. This document does not describe or suggest the use of a vegetable filler having the specific grain size and density of the present invention.
US-A-3,184,373 relates to improving the retention of fillers in papers and boards by means of an agent retention such as polyethyleneimine, melamine resins-formaldehyde and urea-formaldehyde resins, the so-called "fillers"
being defined (see column 2, lines 3-34) as being solid or liquid substances and including in particular fillers mineral papers themselves, metallic powders, powder of thermosetting resins, thermoplastic resins, binders, flocculants and wood powder (see col = e 2, line 27). The particle size of said "fillers" is reported as being between 60 mesh and 2,000 mesh (see column 1, lines 70-71). However, document UY-A-3 184 373 does not give any example illustrating the use of said wood powder introduced into the mass; moreover, it does not describe or suggest the grain size and specific densities of the plant load according to the invention.
Document DE-C-415 675 proposes a method of gluing according to which is incorporated into an aqueous suspension of fi ~ res (i) a collotdale dispersion of a submicron substance (i.e.
of a particle size in ~ higher ~ 1 micrometer) containing cellulose and coming from the grinding of bol9 or straw, then (ii) a flocculant. Said submicron substance, which therefore has a significantly smaller grain size than the plant filler according to the invention, fulfills a completely different role from that of said load ve ~ slack; indeed said submicron substance is presented in DE-C-41; 67; as decreasing the porosity of the paper resulting in sealing and/or filling the pores of the web fibrous, whereas according to the invention the aim is to increase the porosity.
We also know coating techniques (on non-fibrous support) or 9urfac ~ age (on fibrous sheet support such as paper9 and cardboard), in particular Belgian patent BE-A-425 432, of published PCT international application WO 86tO5195 and British patent GB-Al 464 381, according to which one coats a support with a composition containing wood powder. He find that these techniques do not describe or suggest the incorporation into the fibrous mass of the vegetable filler of particle size and specific density according to the invention.
We also know, in particular from abstract No. 1523 of the review ABSIRACT BUIIEIIN OF IHE INSTIIUTE OF PAPER CHEMISTRY, 58 (No 2), page 184 (August 1987), of abstract No 7191, ibidem 55 (No 6), page 754, December 1984), and published patent application FR-A-2 612 828 (which was made public on 30.09.1988) products likely to be incorporated into paper and cardboard, containing 'of the cellulo9e and obtained by physico-chemical treatment of wood or cellulosic fiber shavings. The said products containing cellulo9e have a different composition from that of the vegetable or fibrous source from which they are derived. Indeed the treatment ~ phy9ique9 and chemicals to which was souDi ~ e said source do not maintain the integrity of the components of said source.
More specifically, the aforementioned abstract No. 1523 describes obtaining 90us cellulose in the form of micronized particles ~ (having a particle size between 5 and 75 micrometers and a degree of crystall ~ n ~ tee greater than 65%) by a treatment hydrolytic of p ~ te9 cellulo9iques. The cellulose thus obtained is different from the composition of the vegetable filler according to the invention had ~ gart to the nature of the components of the latter.
Abstract No. 7191 cited above describes the use of W~90/15900 9 PCT/FR90/00419 Z039LS~
microfibrillated cellulose for the production of coatings.
Here again the cellulose microfibrils are differentiated by their structure and their composition of the plant load according to the invention.
The docu ~ ent FR-A-2 612 828 is deceptive in the sense that its claim 1, as published, refers to the use of boi5 particles in the preparation of fibrous sheets, then that it is actually the use of an extract, 90U9 form pulverulent, obtained by treatment of wood powder, said treatment comprising (see description of this document of the page 1, line 28, to page 2, line 12) including (i) impregnation wood powder with a suitable liquid chemical agent, (ii) the autoly ~ e flash (cu the antohydroly9e flash) of the wood powder thus impregnated at a pressure greater than or equal to 30 bars at a temperature greater than or equal to 230C for at least 90 seconds, then rapid (brutal) relaxation, (iii) washing of the product resulting with water or a water-dioxane mixture in order to eliminate the h~mtcelluloses and most of the lignin, fatty acids and residual acids, pUi9 (iv) the drying of the powdery product thus extract containing matter9 in901uble in water and dépcurvu material. ~ water soluble.
The present invention differs from teaching of said summaries No. 1523 and No. 91 and ~-~tt document FR-A-2 612 828 by the fact that the vegetable filler, the use of which is recommended in the mass, has retained substantially all of the co ~ poser9 of the plant 90urce; dan9 the veg ~ tal load according to the invention 9eule9 the water content and the content of substances volatiles (such as low boiling point gasolines) may have be affected9 in relation to the original plant source. Thus 9i the vegetable source is the bcig we will find in the load vegetal ~ the practically all the9 compo9antg of the boi9 such9 as décrlts in FENGEL et al., WCOD C~EMISTRY ULIRASTgUCIURE
REACTIONS, page9 26-33, ~editor D. GRUYTER (1984), incorporated here at reference title.

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"-~ 90/15900 PCT/FR90/00419 1~
203~)7 OBJECT OF THE INVENTION
The present invention recommends a new solution technique that uses ~ a micronized vegetable filler of particular characteristics for use in the manufacture of pulp, paper, cardboard, non-wovens, plastics, composites, paints, coatings and building materials.
This vegetable filler is obtained for ~ rais ~ ns economic from vegetable waste which little ~ ent be mainly wood waste.
The new micronized porous vegetable filler that we recommends according to the invention is characterized in that, (1) at a residual moisture content of less than ~ 20%
and preferably lower ~ higher ~ 15 ~, it has (la) a dg5 particle size of less than ~ 200 micro-15 meters (i.e. at least 95 2 in weight of the particles of said vegetable filler pass it through a square-mesh sieve aperture size 2C0 x 2Q0 micrometres), (lb) lower physical surface area at 2 m2/g, (lc) a specifi ~ ue lower hydraulic surface at 2 m2/g, and (ld) a density of less than 500 kg/m3 and of pre-reference less than or equal to ~ 300 kg/m3; and, (2) it was obtained by grinding-mdcronization at a lower temperature 8 150C and preferably ence 8 a temperature less than or equal to 100C.
This new charge according to the inventlon is prepared according to a method which is characterized by subjecting a scurce plant ~ microni9er, to a brogage-nicronization operation to a temp ~ temperature below 150C, preferably at a temperature inf ~ rleure or equal to lQ0C, and better at a temperature below or equal to 70C.

':. :'.'''' "'"'"''' ~ ~ 90/l5900 11 PCTtFR90/00419 2~
Advantageously, for the final micronization, it is possible from a plant source that has been pre-treated to an average particle size less than or equal to ~ mm evaluated at a residual humidity less than 20%.
DET~ILLEC DESCRIPTION OF THE IMPVENTI0~
Un2 of ~ fundamental characteristics of the invention resides in the fact that the micronized vegetable filler has, at a ten ~ ur in residual humidity below 20 7 and preferably below 15 ~ by weight relative to the total weight of said vegetable filler, a d95 particle size of less than 200 micrometers, and preferably a d9s particle size less than or equal to 150 micrometers [i.e.
say that in the latter case at least 95% of the particles (percentage expressed in weight9) pass through a sieve ~ square mail ~ es stainless steel opening 150 x 150 micro-meters, according to French standard NF X 11501].
In practice at least 80 ~ by weight of the particles have a granulom ~ trie average greater than 10 micrometreq.
According to another characteristic, the plant load according to the invention has, at a residual moisture content of less than 20 and preferably less than 15% by weight relative to the weight total of said plant load, a 9specific phy9ic 9surface and a 9specific hydraulic surface of less than 2 m2/g and preference lower ~ 1 m2/g.
The physical surface area can be determined using z ~ a poro9imètre ~ mercury such as the device "Micrometric 9200" which can reach a m~xlm~le pre99ion of 60,000 p9i (i.e. approximately 4.137 x 108 Pa). This technique essentially allows the determination of9 dimensions and quantlté9 of spaces ~ ides and pores (ouvOEt9) of the porous material as well as its surface specific and its density. The penetration of mercury takes place by immersing the material in mercury and increasing the impression isostatic.
The relationship between the pore diameter D and the pressure applied P e9t given by the equation:

WO 90/15900 1 ~ PCT / FR90 / 00419 (1) D = -4TP 1 cosA where 2~33'~07 T = surface tension of mercury, A = contact angle of mercury with the material.
This physical specific surface can also be measured by the BET method (designated by the initials of the authors Brunauer, Emett, Teller) by adcorption of krypton in nitrogen liquid.
ha 9specific hydraulic surface is determined by the Pulmac m~thode from~equati~:
(2) Rp = A2Dp/q(w)v

(3) c = W/AL (3) c = W/AL

(4) (c/Rp)l/3 = (1/kSh2)1/3(1-vc) où
Rp = résistance ~pécifique d'une éprouvette constituée par une matière à tester, à se faire traverser par un fluide (eau), exprimée en cm/g, A - surface de l'éprouvette exprimée en cm2, Dp - variation de pression exprimée en dynes/cm2 [une dyne correspond à 10-5 N], q - d~bit exprimé en cm2/s, W ~ poids de l'éprouvette exprimé en g, v ~ viscosité exprimée en poises (g/cm/s) [une poise correspon~ à 0,1 Pa.s], L - épaiss~ de l'éprouvette exprimée en cm, k - constante, Sh - surface spécifique hydraulique de la matière ~ tester e~primée en c~ /g, v - volume spéciflque de la matlère à tester exprimé en cm3/g, et c ~ densité de l'éprcuvette à tester exprimée en g/cm3, La surface 9p~cifique h9dr~lique est, co~pte tenu des ~quations 2-4, donnée par la relation : (4) (c/Rp)l/3 = (1/kSh2)1/3(1-vc) or Rp = specific resistance of a specimen consisting of a material to be tested, to be to pass through a fluid (water), expressed in cm/g, A - surface of the test piece expressed in cm2, Dp - pressure variation expressed in dynes/cm2 [one dyne corresponds to 10-5 N], q - d~bit expressed in cm2/s, W ~ weight of the specimen expressed in g, v ~ viscosity expressed in poises (g/cm/s) [a poise corresponds to 0.1 Pa.s], L - thick~ of the specimen expressed in cm, k - constant, Sh - hydraulic specific surface of matter ~ test e~ award-winning in c~ /g, v - specifc volume of the material to be tested expressed in cm3/g, and c ~ density of the specimen to be tested expressed in g/cm3, The 9p ~ specific h9dr ~ lic surface is, co ~ pte given the ~ equations 2-4, given by the relationship:

(5) ~ - [(l-vW/AL)3A2Dp/qwvc~]l/2 .:

.
,. .. : -.. , . . . - . - . . . .

~4~ 90/159OV PCT/FR90/00419 ~3 21~345~)7 Une surf~ce s~écifiqle p~vsi~le ou hv~raulique inférieure `~
2 m~/g e~ miaux inFarieuro à 1 m~/g, a,ui est nota~ment inFérieure à
celle mes1lrée sur les fi~res de cellulose constitue une caractéristiq-le imqortante sur lo ?lan de l'égouttage. On a en effe~
constaté ~7ue plus los suffaces spécifiques ohysique et ~vdrauLiaue ~ont faibles, c'est-~-dire inférieures à 1 m2/g, plus l'égouttage est amélio é.
Selon une autro caractéristique de l'invention, la densito de la charge végétale micronisée, ~es ~.e au moyen d'un porosimètre à
mercure, à une toneur en humidit~ ré~iduello inférieure à 20 ,~ et de pr~éférence inférleure à 15 ~ en poids par rapport au poids total de ladite charge v~g~tale, est infcrieure à~ 500 kg/m3 et de préfére~ce inférieure à 300 kg/m3.
On a con9taté de façon qurprenantD que la char~e vogéta~e micronisée selon l'invention oossode un fort pouvoir adsor~ant ou a~s~r~nt.
Com~te tenu de cette ?ropriété, on préconise selon l'invention d'lltiliser la orésente charge végétale micronisée en tant qne support, v~hicule ou fixatour de divers adJuv~nts clas3ioues o~
qpéciaux de ~.99e de l'indu~tr e papetière afin d'améliore-l'homogénéisatiOn, la r~partition et la rétention Aan9 la textur~
fib eu~e Aesdits ad~uvants. ~es adJuvants peuvent être introduits dir~ct ment dan9 la p~tD fibr2use renfe mant la charoe végé;talo microni9ée ou de préférence ~ans ladite charge végétale micronisée a~ant l'inco~poration de celle-ci dans la susDension aqueuse de fibres. Le fort pouvoir adsorhant ou ~bsorqant ~e la charge végétale micronisée 9elnn l'invencion ese av~ntageusement exploité p~ur le renforce~ent des propriétés méca~iques ~ l'état sec et ~ l'étae humide par la fixation sur ladite char~e végétale microni9ée de p~qlymères, lisnt9, résines organiquos naturels ou synthétiques. Ce fort pouvoir ad90rb~nt oll ah90rb~nt peut aussi être utilisé pour la modification de l'asDect du matériau et de se9 propriétés optiques en fixant sur ladite charge végétale micronisée ~e9 colorants, de~
agents de nuançage, des sgent9 d'azurage, des agents fluorescents ou encore de~ réactif9 chimiq-leq s~écifiques.

~ . :

W O 90/I~900 I4 PCT/FR90/00419 2~3'~5~) f Le f~rt pouvoir aasor~ant ou ~b~orhant peut êtro a~antageusoment utilisé dans lo do~aine ~e l'identification ou ~e l'infalsification des ?apiors et not~ent des ~apiers dits de séc-rité. La char~e vé~étale micronisee peu également fixer certains additifs particuliers tels que les movens ~actéricides, les movens 5 fongicides et les enzymes afin de conrérer au matériau .ini les caractéristiauos ~pécialas rec~erchées telles que l'imputrescibilité;
la fixation d'enzyme~, de protéines, d'anticorps 01I d'antigènes est également ~tile dans le domaine des dosage.~ microbiologiques mettant en oeuvre notamment des réactions ~u type antigène/anticorps.
IO Le fort pouvoir adsorbant ou absorbant de la charge végétale micronisée selon l'invention est éoalement utile pour la fixation des huiles et matiares gr~sses et not~ment permettre ainsi la fabrication de matériaux ~our l'e~b3llage l'essuyage ou encore la l1-tte conere la pollution.
Le fort pouvoir adsorbant ou absorbant de la char~e v~gétale micronisée selon l'invention permet également de fixer les matières organiq-1es et/ou minérales en susDension dans la pâte telles que la poix, les substances poisseuses et l_s autres pollu~nts indésirables susceptible~ de perterber la productivité par encrassement des habillages, des presses humides, ~'une part, et susceptibles de pert--rbe~ sur ~achines à papier et/ou carton la production en raison du poudrage et du peluchage des nappes fibreuses.
On a également découvert de facon surprenante que la charge végétale micronis~e ~e1on l'invention peut 8tre soumise ~ un trattement chimiqIe~ notamment ~ une opération de blanchLment suivant une technique papetière classique,sans donner lieu ~ une quelconque réagglomératlon.
Ainsi, la charge vé~étale micronisée selon l'invention ~eut être ~oumise ~ un traitement chinLtque ou associée à une matière or$aniq-~e ou minérale, naturelle ou synthétique pour conférer ladite charge végétale micronisée des caractéristiques d'aspect qu'ellP n'a pas ~ l'état natnrel et pour modifier les proprlétés optinues de ladite charge végétale micronisée ou de tout matériau renfermant ladite charge végétale micronisée. Ces caractéristiques O 90/15900 5 PC~FR90/00419 z~3~50~7 d'aspect portent notamment sur la hlancheur, l'opacité, la couleur ot la réO~ularité de surface. Par traitement chimique, on ontend not~m~ent ici le blanc~iment, la c~ioration ou encore tout mélan~e avec une matièro minérale ou or~anique, naturelle ou svnthétique, telle que par exemple l'oxvde ~e titane utilisé co~me mo~en au~mentant l'opacité.
La c'narge vég~tale micronisée selon l'invention am~liore le bouffant des matériaux fibreux la renfermant notamment les papiers et cartons et est favorable à la rigidité desdits papiers et cartons.
l)ans les aoplications pâtes fluffs pour produits à usages dome.stiq~e.~ et sanitaires, la charee végétale ~.~icronisée selon 1'invention permet, apres incorooration ~ la suspension aqueu.se de fibr~s, une di~inution du poudrage et du peluchage significative par comparaison avec les autres .5~1utions classiques mettant en oeuvre de.s pâtes fluffs mécaniqneC, chimacomécaniques et chimicothermo-~5 mécani~ue~s.
Pour l'obtention de la charge v~gétale micronisée selonl'invention, tontes les sources v~g6tales convie~ment, en particulier le.q ess~ncos de bois de résineux t~ls que sapin, pin, épicéa, les bois de feuillus tels que bouleau, hêtre, charme, châtaigner, et autr~s. Pour des raisons e.ss~ntiell~ment économiques, la source végétale proviendra de déchets végétaux et notamment de déchets de bois. Les déchets de bois oeuvent par exemple provenir de l'exp~oitation fore9tière (écorce~, souches, r~anents, cimes, petites branches qui rePr~9entent globalement 65 ~ en poids de l'arbre sur pied), de l'in~ustrie de première ou seconde transformation du bois, de l'industrie du sciage, du ra~otage, du placage tcroûtes, délignures, sciures, copeaux de rabotage, chutes d'usinage, de tronçonnage, de tranchage, de déroula~e et de massicotage en parqu_terie, menuiserie industrielle, éb~nisterie, fa'-ricatlon de panneaux de particule9 et de panneaux fibreux). Les déc~ets de boi9 ntilisables co~me source végétale peuvent également provenir de.q indu9trte~ de l'util~sation ou transformation de prod~its en boi9 en particulier d'emballages légers en bois (cageots, cagettes, caiss_ttes, plateaux), et d'emballages lourds en bois ;2~0;3~SO~
(cais.ses, palettes, bois de d_~ollition ot de chantier et analogues).
Les déchets de hois peuvent égaloment venir des installations de production de pâtes chimiques, ces installations produisent des sciuros, de petits copeaux ou alllDmettes, qui en règle générale doivent etre éliminés pour ne pas affecter les rend ments des cuis~ons et la qualité de ladite p~te. La source végétale peut également provenir de déchets vé~ataux provenant de la récolte de céréales tels que notamment les raffle.q de maIs.
Lors de la mise en oeuvre ~u procédé de préparation de l'invention pour la préparation de la charge végétale micronisée, il est important.de procéder ~ l'opération de ~royage-micronisation à
une temnérature inCérieure à 150~. Au-dessus de l50C, l'opération de broyage-micronisation dénature profondément la co~position de la source végétale et de la charge végétale r~sultante, la dénatur2tion par traitement thermique au-dessus de 150C étant susceptible de condui.re à la réagglomération de ladite charge végétale micronisée.
~e plus, 1'opération de ~royage-micronisation à une temDérature ~e 1'ordre de 200-400C e.st .susceptible de provoquer 1'in.lammation de la ~ource et de la charge végétale~s.
De préférence, la tem~érature de broyage-micronisation sera inférieure ou égale ~ 100C, et mieux ladite tempér~ture sera inférieure ou égale ~ 70C.
Comme indiqué plus haut, en fonction des applications recherchées, la charge v~gétale micronis~e selon l'invention de col~leur naturelle écrue peut être soumise à un traitement de blanchiment cla99ique dans le domaine de la papeterie afin d'obtenir une char~e végétale ayant une blancheur souhaitée se situant par exe~ple entre 60 et 90 degré9 de blanc (la mesure du degré de ~lanc ~tant réalisée conform~ment à la détenmination du facteur de réflectance difu9e des papiers et cartons selon la norme française Q
03039; ledit degré de blanc étant exprim~ en pourcenta~e par rapport m témoin ayant pour valeur 100 2).
Selon un autro as~ect de l'invention, la c~arge végétale micronisée écrue peut être sounise ~ un traitement de coloration avec de.s colorants classiqueq de la pap`eterie, notamment au yen de : . : - . -:

~'~ 90/15~00 l7 PCT/FR90/00419 203~S0~
colorants ~asiaues cationi~ues possèdant l~e bonne affinité vis-à-vis des m~tieres végétales écrues.
Ces différ~nts traitements peuvent ~tre réalisés soit après la micronisation, soit encore lors de l'utilisation de ladite char~e ; végétale macronisée.
Par le terme "matériau" on -ntend ici tout produit papetier tel que pâte, papier, carton, en feuilles, rouleaux ou tout autre forme de complexes et particuli~re~ent tout produit pour usage domestique et sanitaire dit "plat" présenté en feuilles ou bobines, ou tout produit dit "fluff" c'est-à-dire tout produit com~lexe co~posé de divers ingrédients disposés autour ou dans un matelas a~sorbant composé partiellement ou en totalité de p~tes de bois défibrés "fluff", d'une part, et tout produit non papetier choisi parmi l'ensemble constitué par les comnosites, les peintures, les l; enduits, les revêt~ments et articles de construction, d'autre part.
Une des particularités im~rtantes de cette nouvelle char~e végétale micronisée, est son e~cellente aptitude à se disDerser ou s'emDâter dans l'eau ~ des concentrations très varia~les, et cette particularité sera notamment avantageusement exploitée selon l'invention pour la coloration ~e la cha-~e végétale avec de faibles quantités d'eau (l'empâtage charge végétale/colorant peut être réalisé à une concentration supérieure à 60 ~ et notamment ~ une concentration de 70-80 ,0). Cette particularité sera avanta-geusement exDloitée s~lon l'invention pour la fa~rication de pein-tures, enduits ou solutions (aqueuses ou non-aqueuses) pour impré-gnation ou couchage, d'une part, mais encore pour la fahrication de comDosites ou matérisux colorés de faible densit~, d'autre part.
Ainsi, la charge végétale micronisée selon 1'invention pourra être associée, en tant que charge papetière, à d'autres adjuvants cla9~ique9 de l'industrle du papier et du carton, tels que nota~ment les charges ~inérales, les agents de collage, les résines et polymères de renforcement ~es proprlétés mécaniques ~ l'état sec ou humide, les agents de rétention etc...
~ a charge végétale micronis~e selon 1'invention peut être associée ~ toutes les fibres papetières organiques ou synt~étiques, W O 90/15900 l8 PCT/FR90/0041g 2~4507 qle lecdites fi~res papeti`eres s~ient seules ou mélangées entre elles. Il est donc notamment possible d'introduire la charge végétale microni.sée selon l'invention dans t~.t mélange de fibres constitu~es de fibres cellulosi~ues dit_s de rocupération ou dans un mélange de fibre.s cellul~sique~ de récupéra~ion et de fibres ce.llulosiques nobles.
Comme indiqué Dlus haut, la charge végétale micronisée selon l'invention peut être introduite dans la pâte avant la fa~rication de feuilles fibr_uses, ou dans la suspen3ion aqueuse de fibre~ au niveau dSas circuits de tête de la mac~tine ~ papier lors de la fabrication desdites feuilles fi~r?.uses. De plus, ladite charge végétale nticronis~e peut être incorporée dans la pâte avant ou ar~r~s raffinage de ladite pate.
Tous les dispo3itifs connus pour la fabrication des feuilles fibreuses, telles que papiers, cartons et non-tissés, conviennent pour l'utilisation de la c'aarge végétale micronisée selon 1'invention, com~e par exemple les mac~tines ~ une table ou plusiQurs tables plates, les machines 7.t formation mono-jet Ot1 multi-jets, les machinQs ~ formation inc1in~e ou verticale.
re rapport oondéral char~e végétale pulvérulente/fibres selon l'invention se situera géneralement dans la gamme allant de 1/1~0 à 6/l. On utiliqera avantageusement pour la fahrication de papiQrs d'emballage un rapport r~ondéral charge vég~tale/fibres dans la gamme de l/lnO à 2/ln (et mieux de 1/1~0 à 1/10), oour celle de supports d'impression-écriture un ra~port pond~ral dans la gamme de 0,3/l0 à 5/ln (et mieux de 0,3/ln ~ 2110), pour celle des cartons un rapport pondéral dan9 la gamme de 0,5/10 à 5l10, pour celle de papiers pour im~ré~nation un rapport pondéral dans la gamme de 1,5/l0 ~ 5/10 (et mieux de 2/l0 à 3110) et pour celle des papiers spéciaux un rapport pondéral dans la gamme de 61100 à 6/1 (et mieux de 3/l0 à
~11 O) .
Les flbres utili9ables pour ces diverses applicatlons sont notamment les fibres organiques naturelles ou synthétiques comme les fibre~ cellulosiques, les fibres de polyamide, les fibres de - . ~

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W O 90/15900 19 PCT/FR90/004~9 ;~e3;3~5~
polyester, les fibres de poly31~vlène, les fibres de polyacrylate, le~ .ibres minérales comme les fibres do verre, les fibres de céramique, les fibres de ~ypse aciculaire, les ~ibres de carbone et la laine de roche, et en~in les ribres de régénération de la cellulose. Ces fibres peuvent ~tre lltilisées seules ou en mélango.
~es fibres le~ plus couramment em~oyées seront les fibros cellulosiquos provenant des pâtes chLmiques kraft ou bisulfite, des pâtes mécaniques, thermom_canique~ ou chimico-thermomécaniques. Ces pâtes produites à partir des essences de résineux ou de feuillus peuvent êtr~ écrues, mi-blanchies ou blanchies.
Il est 3ussi possible d'utiliser des pâtes cellulosiaues dites de récupération provenant de vieux papiers (tels que supports d'i~pression-écriture, journaux, caisses en carton, papiers d'emoallage, magazines et analogues), seules ou en associ3tion avec des fibres cellulosiques nobles, comme indiqué ~lus haut.
Selon l'invention, les char~es végétales de granulométrie contrôlée peuvent être associées à d'autres charges minérales organiques ou synthétiquec ou leurs mélanges, ces charges ou pigments usuels ou spéciaux de la oapeterie sont ceuY qtli ont déjà été cités ci-dessus.
En pratlque, selon l'invention, la charge végétale va remplacer une partie de l'ingrédient essentiel du matériau, à savoir les fibres dans le domaine papetier, d'une part, et va pouvoir remplacer la totalité ou une fraction seulement de la charge usuelle notamment minérale du matériau, d'autre part.
Ainsi, la charge végétale micronisée peut également intervenir utilement dans la composition des paplers dcmestiques et sanitaires en remplacement d'une partie ou de la totalité des pâtes mécaniques, thermomécaniques et Cl~.
Pour une bonne optimisation, quand on utilise un mélange fibreux constitu~ par une pa^te c~i~ique en a9sociation ou non avec des fibre~ de v12ux papiers et des charges minérales, on recsmmande d'utillser avantageusement 5 à 25 % en poids de charge végétale micronisée par rapport au poid9 des fibres. On a en effet constaté
que l'utilisation de 5 à 25 ~ en poids de charge végétale micronisée ~C);3~ 0 7 par rapport au poids des ri~res a une influence très favorable sur la qualité ~lobale ~u produit fini, notamment en ce qui concerne les propriétés d'absorp~ion et ceci ~ un coût de revient plus intéressant.
La charge vPgétale micronisée peut aussi remplacer notamment 5 ~ 25 ~ en poids de la pâte ~P et ~ ~ lors de la fabrication d'un papisr journal avec un erfet bénéfique sur le plan de la productivité
sans nuire aux propriétés essentiellement recherchées pour ce type de produit, ~ savoir : la main, la résistance ~ 1A d~chirure, la résistance ~ la tractinn, la rugosité de surface et la résistance de surface pour une bonne imprima~ilité. ~es propriétés de surface et d'a~sorption de la chlrge végétale micronisée permettent aussi une fixation préalable ~e l'agent li~nt, principalement les liants amylacés, sur la charge végétale pour l'optimisation globale des performances mécaniques du produit final.
La charge v~gétale micronisée selon l'invention, confère une amélioration du bouffant et de la ri~idité des papiers d'emballage avec un impact très favorable sur le coût de revient. Selon la destination : fa~rication de feuille~ fibreuses Icraft, écrues ou blanc~ies, fabrication d'emballages souples, de pochettes, enveloppes, "krafts liner" et "tests liner", l'on recommande d'utiliser 3 ~ 15 ~ en poids de charge végétale micronis~e selon l'invention, par rapport au poids des fibres.
La charge végétale est aussi intéresessante dans la fa~rication des papier~ i~Dression-écriture avec ou sans bois, les papiers pour magazine, le3 papiers L.W.C. Dans ce cas, ladite charge végétale permet notamment la régulation de la formation de la feuille fibreuse tout en favori9ant le bouffant et l'opacité.
La fabrication ~eq cartons multi-jets est également dans le domaine où la charge v~gétale selon 1'invention satisfait favorablement un grand nombre d'applications im~ortante~ notamment en ce qul concerne le9 plans techni~ue et économique. Dans ce cas d'utllisstion, l'on recommande d'utiliser 3 à 30 ~ en poids de ladite charge végétale micronisée, éventuellement associée ~ un liant smylacé, pour l'amélioratlon du bouffant et la rigidité.

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'~'~ 90/l5900 21 PCT/FR90/00419 203~
La charge v~erale macronisée se7on 1'invention offre l'avantage de se disperser ou de s'emDâter très facilement dans l'eau sans additif particulier, notamment jusau'à des concentrations pouvant atteindre 85 % d'extrait sec. Cette propriété est av ntageu-; sement utilisée dans le ~omaine de la coloration de ladite charge v~gétale, d'une part, et dans la fabrication de peintures et enduits comportant ladite charge végétale. Pour ce type d'application, la charge végétale écrue, blanchie ou colorée confère au matériau dans lequel elle est introduite ou sur lequel elle est appliquée, des propriétés particulières d'as~ect, de bouffant, d'opacité et peut, selon les besoins, contribuer ~ l'amélioration des propriétés d'isolation phonique, the~ique et électrique.
~ans le domaine de la fabrication des papiers pour panneaux stratifiés, l'on préconise l'utilisation de ,q à 30 ~ en poids de l; ladite charge végétale nicronisée selon l'invention, pour avoir un effet très favorable sur la qualité (meilleure absorption) et la diminution des coûts de p-oduction.
La charge végétale objet de l'invention peut également apporter un certain nombre d'avantages dans la fabrication des papiers de flltration : ~omog~néité des propriét~s porométriques, augmentation du pouvoir ~hsorbant, dim~nution du peluchage, po~drage, par une meilleure optimasation du raffinage et réduction du co~t de composition, car ces ~apiers sont produits ~ partir de pâtes spécisle~ chères et de mise en oeuvre délicate.
Il est aussi avantageux pour la fabrication de papiers et cartons avec pâtes intégr~es, d'incorporer dans les circuits de tête de machine, un faible pourcentage de charge végétale objet de 1'invention, pour mlnimiser les probl~mes d'encrassement des habillages et de peluchage aux presses hNmides. Pour cet usage, la quantlté introduite de char~es végétales que l'on préconise est notamment de 2 à 8 " par rapport au poids des fibres. A cette quantité et à un niveau de raffinage adapté, les char~es végétales peuvent aussi augmenter la poro9ité d~s papiers et ce résultat est apprécié pour la fahrication de certains krafts d'emballage, co~me notamment les kraft9 pour sacs de grsnde contenance.

W O 90/15900 2~ PCT/FR90/004l9 2034S0~
~n pratique, selan l'invention, la charge végétale micronisée va r-mplaco me partie de l'ingrédient essentiel du matéri~u, à savoir les 'ibres papetières, d'une part, mais aussi selon la destination, une partie des autres ingrédients de la s compo.sition de la feuille Libreuse tels que les charge~, les pigments minéraux et organiaues, les agents opacifiants et analogues, d'autre part.
Le procédé de préparation par voie papetière d'une feuille fibreuse que l'on préconisQ selon l'invention et aui comprend la mise en dis?ersion aqueuse de fibres et d'une charge végétale micronisée, est caractéris~ .en ce ~le ladite charge végétale poreuse et micronisée (1) présente, à une teneur en humidité résiduelle inférieure à 20 % et de préférence inférieure à 15 %, (la) une granuiométrie d95 inférieure ~ 200 micro-m~tres (c'est-~-dire que au moins 95 ~ en poids de.s particules de ladite charge végéta-le pas~sent ~ travers un t~;s à mailles car-rées d'ouverture 200 x 200 micromètres), (lb) une surface ~pécifique physique inférieu-re ~ 2 m2/g, (lc) une surface spécifique hydraulique inférieure à 2 m2/g, et (ld) une densit~ inférieure à 500 kg/m3 et de pré-férence inférieure ou égale à 300 kg/m3; et, (2) et a été obtenue par broyage-micronisation ~ une température inf~rieure à 150C et de préférence à une température inférieure ou égale ~ 100C.
Dans ce procédé de préparstion, la charge végétale a été
préalablement incorporée ~ la pa^te fibreuse ou est introduite dans la suspenslon aqueuse de fibre9 au cours des opérations de fabrication du matériau.
De plu9, ladite charge végétale est susceptible d'avoir été
blancnie, colorée ou d'avoir 9ubie un traitement chimique particulier pour l'obtention de propriétés spécifiques.

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Dans le tableau A qui suit, on a consigné par commo~ité ~es unités et les normes concernant l'évaluation des caractéristiques des papi~rs et cartons.

5T~Fn.~n A
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ICaractéristiques IUnités I Nor~es ~a) Grammage g/~ Q 03031 M~in c~ Ig Q 03016 Résistance à la rupture par traction Xm Q 03004 Ré~istance à l'écla-tement kPa Q 033053 et Q 03054 Indice d'éclatement kPa ~r/g Q 033053 et Q 03054 Indice de déchirure ~ /g Q 03011 Flexion dynamique (rig. Kodak) 10-3 mN Q 03025 Flexion statlque (rig. ~orentzen) mN Q 03048 Blancheur % Q 03039 Opaclté ~ Q 03040 Capaclté d'absorption g/g Q 03068 Ascension capillaire mm Q 033001 Drop test g Tappi UM 596 Degré engraiY~ement Schopper Riegler ~

Poroslté Bendtsen ml _ Notes (a) les normes françalses del~utent par la lettre Q;
35la nonme TAPPl est une norme internationale.

V~ 90/15900 24 PCT/FR90/00419 2~3~SVI~
D'autres avantageq et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la l~ctur~ qui va suivre d'exemples de préparation nullement 1imitatifs mais donnés à titre d'illustration.
PR~MIERe SERIE D'ESSAIS COMPARAIr~S
On a évalué l'influence de l'incorporation de charges végétales micronisées selon l'invention, sur l~s propriétés d'absorption d'une pâte papeti~re utilisée danq les produits ~ usages domestiqueq et sanitaires.
Les essais correspondants ont été réaliséq c~mparativement à
des pâtes chiniques Kraft, bisulfite et une pâte CIMP fluff, à trois niveaux d'engraisYement (ou raffinage).
Conditions o~ératoires :
- Désintégration et mise en suspension aqueuse des pâtes à
une concentration de 5 ~ et raffinage en pile Valley à 2 % .
- Fabrication de feuilles fibr_useq pour le contrôle deq caractéristiques physiques e~ d'absorption sur formette Franck.
- Pressage selon 1~9 conditions standards de la formette et séchage 4 minutes à 93C.
- Formettes de 60 g/m2.
- Les charges végétales sont incorporées à la pâte après raffinage.
- Taux de charges végétales - 5 ~, qualité écrue et blanchie.
- Qualités de la charge végétale :
QUALITE ECRUE = CVl :
d95 < 150 micromètres.
Surface sp~cifique physique - 0,80 m2/g.
Surface spécifique hydraulique = 0,55 ~2/g.
Densit~ ~ 300 kg/m3.
Blancheur = 48 Z .
Humidité 3 12 Z .
QUALITE BLANCHIE = CV2 :
Charge végétale blanchis produite ~ partir de déchets de bois de pin m2ritime des ~andes.
dg5 < 150 micromètres.

W ~ 90/15900 PCT/FR90/00419 3'~SO~

Surface spécifique physique = 0,65 m2/g.
Surface spécifique hydraulique = 0,52 m2/g.
Blancheur = 70 ~ obtenue par blanchiment au peroxyde d'hydrogène à 4 ~, avec 2 ~ de soude, 3 ~ de silicate et 0,25 ~ de DTPA.
Pâtes testées :
Pâte 1 : kraft écrue de pin maritime des Landes.
Pâte 2 : Pâte bisulfite fluff, blancheur = 87 ~ .
Pâte 3 : Pâte cr~P fluff suédoise de résineux, Blancheur = 70 ~ .
Pâte 4 : graft blanchi de r~sineux, blancheur = 80 ~ .
Les compositions utilisées et les résultats obtenus sont consignés dans les tableaux 1, 2 et 3 ci-après.

W,O 90/15900 ~6 PCI /FR90/00419 ~ ~33~rin~

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W ~ 90/15gO0 29 PCT/FR90/00419 ~l3~L~S 0~7 Les résultats de la premi~re série d'essais illu~trés par les tableaux 1, 2 et 3, relatifs à 1'introduction de charges végétales dans une pâte chimique écrue ou blanchie (sans optL~isation du procédé et de la quantité produite) montrent que :
1) la charge végétale a un effet très favorable sur les propriétés hydrophiles de la pâte;
2) à un très faible niveau de raffinage, se situant entre 15 et 20SR, tel que requis en règle générale pour la fabrication des papiers à usages domestiques et sanitaires, le remplacement de 25 ~ de pâte chimique par de la charge végétale est sensiblement favorable aux propriétés d'absorption qui se retrouvent à un niveau comparable à celles des pâtes fluff bisulfite ou CTMP avec des avantages pour les résistances mécaniques d'ensemble et notamment de la résistance à la déchirure; ledit mélange pâte-charge végétale micronisée est également moins sensible au poudrage et au peluchage et a une meilleure aptitude ~ l'égouttage qu'une pâte CI~P et ce résultat est particulièrement important pour la productivité
d'autant plus que ladite charge végétale micronisée se disperse très facilement dans l'eau et peut donc être aisément incorporée dans la pâte avec une bonne homogénéisation d'ensemble.
Il est important de signaler que la perte de blancheur mesurée au Suntest filtre UV durant 30 minutes sur la pâte CTMP est de 4 à 6 points alor9 que la perte de blancheur est de 2,5 points sur la charge végétale naturelle écrue.
DE~XIeME SERIE D'ESSAIS
Obtention d'un pa~ier "tissue"
On prépsre un papier tissue à partir d'une composition fibreuse Kraft blanchi de résineux et feuillu, faiblement raffinée, dsns laquelle on incorpore une certaine teneur en charges végétales blanchies CV2 du type de celles utilisées dans la série d'essais pr~cédente avec les sutres adJuvants usuels de ce produit : agent~
d'adoucissage et de nuancage et on contrôle les caractérlstiques de ce papier par rapport à un tissue de formulation classique. Ces compositions et résultats figurent dans le tableau 4 ci-après.

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~-'~ 90/15900 ~ PCr/FR90/00419 2~3~S~)7 La faible surface spécifiaue de la charge v~gétale permet une lég2re augmentation du raffinage de la pâte sans nuire aux propriétés d'absorpeion et de r~sistance du ~roduit final. La composition comportant la charge végétale microniqée selon 1'invention est plu3 économique.
TROISIEME SERIe D'ESSAIS
Obtention d'un oaoier d'im~ression-~criture de main élevée On prépare une feuille fibreuse de bouffant élevé pour impression-écriture de 70 g/m2 avec, soit une co~position clasqique fibreuLqe pâtes chimiques/Cr~P ou pâte méc-~nique, soit avec la charge végétale objet de l'invention produite ~ partir de déchets de scierie en mélange bois réqineux/bois feuillu : charge végétale écrue de 49,3 de blancheur avec un dg5 < 150 micromètres, une densité = 280 kg/m3 pour une humidité de 14 %, une ~urface spécifique physique = 0,47 m2/g. Les feuilles sont produites sur machine pilote.
La charge v~gétale est favorable à la main, avec des caractériqtiques physiques améliorées. Cette nouvelle formulation ~'égoutte mieux et est plus économique.
Les compositions et résultats figurent dans le tableau 5.

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Xlr33~50~7 Qu~TRrRM~ SERIE D'~YSAIS
Obtention de ~a~ier écru Dour ~mballage On prépare un papier avec charges végétales afin d'améliorer le bouffant et la rigidité et comparativement à une S formule classique. Les feuilles sont tirées ~ur formette dynamique.
Le tableau 6 ci-après, met en évidence l'intérêt de l'utilisation de la charge végétale micronis~e celon l'invention.

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~"~ 90/15900 PCT/FR90/~0419 3450~
C3~11JrS~E SEaIE D'ESS~IS
La charge végétale ~icronisée est utilisée comme additif pour l'amélioration de la pro~uctivité (réduction du peluchage et de l'encrassement de~ habillages) et de~ performances mécaniques.
On incorpore dans la susp~n~ion fibreu~e 100 % kraft écru de résineux (raffinage 20SR) 3 % de charges végétales type CVl et on me9ure le9 avantage9 du papier réalisé avec cette nouvelle matière première :
Par rapport à l'essai témoin, on obtient avec la charge vég~tale micronisée selon l'~nvention, les améliorations suivantes :
~ain - + 10 æ;
Résistance à la traction = + 3 %;
Rigidité dynamique - + 15 2;
Rigidité statique - + 9 %;
Un tel résultat est avantageusement exploitable dans le domaine des papier9 d'emballage flexibles comme les pochettes, les enveloppes, les couvertures de caisses en carton ondulé, les papiers pour ondulé et les cartons nota~mene. Il convient de noter, pour ces applicstions, l'avantage de la faible 9urface spécifique de la charge végétale, qui permet un meilleur égouttage et la fixation de polluants dans la ma99e qui affectent en générsl la productivité.
SI~I9MC S8aI9 D'85SAIS
Utilisation d'une charge végétale micronisée pour la fabrication de papiers de sécurité.
On incorpore dans une composition classique pour papier de sécurité 1 % de charges végétales blanchie type CV2 préalablement empâtée à concentration élevée (entre 60 et 85 ~), avec un agent de fluorescence à la dose de 0,3 % par rapport à la charge et 0,01 ~ de pol~,acrylamide catio~ique. La répartltlon régullère des partlcules dan9 la texture fibreu9e et leur forme spécifique, permet une identification ai9ée du papier. La charge peut êter associée à tout autre produit chimique d'infalsification (colorants classiques ou particuliers).

W O 90/15~00 36 P ~ /FR90/00419 2~33~SO~
S8Pll~Me SERIE D'~S5AIS
Utilisation d'une charge végétale micronisée colorée pour composites ou peintures et en~uits.
Da charge végétale naturelle type CVl ci-dessus est soumise, après ~icronisation, ou avant son emploi dans le matériau, à un traitement préalable de coloration avec un colorant c~tionique et à une concentration élevée (80-85 %); la co~position étant alors:
CVl = 100 ~ et Rouge a9traphoxin = O,S % par rapport à la charge végétale. Ceci peut être également obtenu avec d'autres colorants selon les teintes recherchées.
Cette charge végétale colorée est utile dans de nombreux mat~riaux : composltes, matériaux de construction, revêtements pour la diminution notamment de la densité ou de l'obtention de propriétés ~pécifiques : isolation thermique, accoustique, électrique.
~DIIIEMe SERIE D'ESS~IS
On prépare une comDosition pigmentée pour enduction reni`ermant une charge vég~tale micronisée selon l'invention, afin d'améliorer les propriétés d'isolation du matériau enduit et de réduire la densit~.
Composltion témoin Kaolin : 80 parties en poids Hydrate d'alumine : 20 parties en poids Dlspersant acrylique : 0,15 parties en poids Alcool polyvinylique : 4 psrties en poids Liant acrylique : 20 psrties en poids Carboxyméthylcellulose : 3 parties en poids Stéarate de calcium : 2 parties en poids Agents auxiliaires pour nuançage, antl-oxydation et anti w se : q.s.p.
Eau : q.s.p.
Compo9ition essai On remplace une partie du kaolln par ZO parties en poids de charge vég~tale CV2. Cette substitution n'affecte pas les propriété9 rhéologiques du bsin de couchage et l'enduction permet VV~ 90/15900 37 PCT/Ff~Ro 30~4l9 une diminution de la densité du matériau enduit et améliore ses caractéristique~ de stabilité dimensionnelle et d'isolation.
DIXIE~R S~RIC D'E5SUS
La présente série d'essais concerne l'obtention d'un kraft destiné a l'imprégnation de9 résines phénoliques pour les panneaux stratifiés. Les compositions et résultat~ figurent dans le tableau 7.
IAELEA~ 7 Témoin Essai avec CVl Références 801 802 Pâte kraft ~crue résineux (a 65 80 Pâte feuillu (qualité
absorbante) (a) 35 o Charge végétale (a) o ~o Grammage 160 160 Main 1,57 1,86 ~ongueur de rupture 4,8 4,7 Ascension capillaire S mm 25,2 38,0 Porosité Bendt9en 590 850 . _.____ , Note (a) partles en poids.

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X~3'~S07 la charge végétale micronisée contribue dans ladite série d'essais à une amélioration sensible de la main et des caractéristiques d'absorption avec des propriét~s physiques identiques. Ce r~sultat est intéres~ant pour la productivit~, la nouvelle compo~ition selon l'invention avec CVl permet aussi une diminution sensible du prix.

, (5) ~ - [(l-vW/AL)3A2Dp/qwvc~]l/2 .:

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~4~ 90/159OV PCT/FR90/00419 ~3 21~345~)7 A surf ~ this s ~ écifiqle p ~ vsi ~ the or hv ~ raulic lower `~
2 m~/ge~ less than 1 m~/g, a,ui is nota~ly less than that mes1lrée on the fi ~ res of cellulose constitutes a important characteristic on the drip line. We indeed have found ~ 7ue plus los specific ohysic suffaces and ~ vdrauLiaue ~ have low, i.e. less than 1 m2/g, the more the drainage is improved.
According to another characteristic of the invention, the density of the micronized vegetable filler, ~ es ~ .e by means of a porosimeter at mercury, to a humidity toner ~ re ~ iduello less than 20, ~ and pr ~ reference less than 15 ~ by weight relative to the total weight of said load v ~ g ~ tale, is less than ~ 500 kg / m3 and prefers ~ this less than 300 kg/m3.
We con9tated so qurprenantD that the char ~ e vogéta ~ e micronized according to the invention oossode a strong adsor power ~ ant or a~s~r~nt.
Com ~ you given this property, it is recommended according to the invention of using the present micronized vegetable filler as qne support, vehicle or fixatour of various adJuv ~ nts clas3ioues o ~
qspecials of ~.99e of the indu ~ tr e paper in order to improve-homogenization, distribution and retention Aan9 texture fib eu~e Aesdits ad~uvants. ~ additives can be introduced dir ~ ct ment dan9 the p ~ tD fibr2use renfe mant the vegetable charoe;talo microni9ée or preferably ~ years said micronized vegetable filler a ~ ant the inco ~ poration thereof in the aqueous suspension of fibers. The strong adsorbent power or ~bsorqant ~e the vegetable load micronized 9elnn the invention is advantageously exploited for the reinforces ~ ent mechanical properties ~ the dry state and ~ the stage wet by fixing on said char ~ e vegetable microni9ée of p ~ qlymères, lisnt9, natural or synthetic organic resins. This strong power ad90rb~nt oll ah90rb~nt can also be used for the modification of the appearance of the material and its optical properties by fixing on said micronized vegetable filler ~ e9 dyes, of ~
tinting agents, brightening agents, fluorescent agents or more ~ reagent9 chemical-leq s ~ specific.

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WO 90/I~900 I4 PCT/FR90/00419 2~3'~5~) f The f~rt power aasor~ant or ~b~orhant can be a ~ advantageously used in lo do ~ groin ~ e identification or ~ e tampering with papers and not ~ ent so-called papers of sec-rity. The micronised tank can also fix some particular additives such as movens ~ actericides, movens 5 fungicides and enzymes in order to relate to the .ini material the special characteristics sought such as imputrescibility;
fixing enzyme ~, proteins, antibodies 01I antigens is also ~ tile in the field of microbiological assays. ~ putting implemented including reactions ~ u type antigen / antibody.
IO The strong adsorbent or absorbent power of the plant filler micronized according to the invention is also useful for fixing oils and fat materials and in particular allow the manufacture of materials ~ our e ~ b3llage wiping or even the l1-head contributes to pollution.
The strong adsorbent or absorbent power of char~ev~gétale micronized according to the invention also makes it possible to fix the materials organics and/or minerals in suspension in the dough such as pitch, sticky substances and other undesirable pollutants likely to lose productivity by fouling of the dressings, wet presses, ~ 'a part, and likely to pert--rbe~ on ~paper and/or cardboard machines production due to dusting and fluffing of the fibrous webs.
It was also surprisingly found that the charge vegetable micronis ~ e ~ e1on the invention can 8tre submitted ~ a chemical treatment ~ in particular ~ a bleaching operation following a classic papermaking technique, without giving rise to any reagglomeration.
Thus, the micronized filler ve ~ spreads according to the invention ~ had be ~omitted~ a chinLtque treatment or associated with a material or$aniq-~e or mineral, natural or synthetic to confer said micronized vegetable filler of appearance characteristics that ellP does not have ~ natnrel state and to modify the properties optinues of said micronized vegetable filler or of any material containing said micronized vegetable filler. These characteristics O 90/15900 5 PC~FR90/00419 z~3~50~7 of appearance relate in particular to the whiteness, the opacity, the color ot surface reO ~ ularity. By chemical treatment, we mean in particular here the whitening, the c~ioration or any mixed with a mineral or golden, natural or synthetic material, such as for example the oxvde ~ e titanium used co ~ me mo ~ in au~lying the opacity.
The micronized c'narge veg ~ tale according to the invention am ~ improves the puffing up fibrous materials containing it, in particular papers and cartons and is favorable to the rigidity of said papers and cartons.
l) in fluff pasta applications for products for dome.stiq ~ e.~ and sanitary facilities, the plant charee ~.~ iconized according to 1'invention allows, after incorooration ~ the aqueu.se suspension of fibr ~ s, a di ~ inution of dusting and linting significantly by comparison with other conventional .5 ~ 1utions implementing mechanical, chemical-mechanical and chemical-thermal fluff pastes ~5 mechanics.
To obtain the micronized v ~ gétale filler according to the invention, all the v ~ g6tales sources invite ~ ment, in particular the.q ess~ncos of coniferous wood such as fir, pine, spruce, hardwoods such as birch, beech, hornbeam, chestnut, and others. For essentially economic reasons, the source plant will come from plant waste and in particular waste from drink. Wood waste can, for example, come from forest exploitation (bark, stumps, roots, tops, small branches which globally represent 65 ~ by weight of the tree on foot), of the in ~ ustry of first or second wood processing, sawmilling, planing, veneer crusts, edgings, sawdust, planing shavings, offcuts machining, cutting, slicing, unrolling and trimming in parquetry, industrial carpentry, cabinet making, manufacture of particle board and fibrous board). The Dec ~ ets of boi9 ntilisables as ~ me vegetable source can also come from.q indu9trte~ from the use or transformation of wooden products, in particular light wooden packaging (crates, crates, boxes, trays), and heavy wooden packaging ;2~0;3~SO~
(Cais.ses, pallets, timber d_ ~ ot construction site and the like).
Wood waste can also come from production of chemical pulp, these facilities produce sciuros, small shavings or alllDmettes, which as a rule must be eliminated so as not to affect the yields of the cook ~ ons and the quality of said p ~ you. The plant source can also come from vegetable waste from the harvesting of cereals such as in particular corn raffle.q.
During the implementation ~ u process for preparing the invention for the preparation of the micronized vegetable filler, it is important to proceed ~ the operation of ~ grinding-micronization to a temperature below 150~. Above l50C, the operation of grinding-micronization deeply distorts the co ~ position of the vegetable source and the resulting vegetable load, the denaturation by heat treatment above 150C being liable to condui.re to the reagglomeration of said micronized vegetable filler.
~ e more, the operation of ~ grinding-micronization at a temperature ~ e 1'ordre 200-400C e.st .susceptible to cause 1'in.lammation of the ~ ource and the vegetable load ~ s.
Preferably, the tem ~ erature of grinding-micronization will be less than or equal to ~ 100C, and the better said temper ~ ture will be less than or equal to ~70C.
As indicated above, depending on the applications sought, the filler v ~ gétale micronis ~ e according to the invention of natural unbleached col ~ can be subjected to a treatment of conventional bleaching in the field of stationery in order to obtain a vegetable char ~ e having a desired whiteness lying by exe ~ ple between 60 and 90 degree9 of white (the measurement of the degree of ~ lanc ~ as carried out in accordance with the determination of the factor of difu9e reflectance of paper and cardboard according to the French standard Q
03039; said degree of whiteness being expressed in percent ~ e with respect to m control having the value 100 2).
According to another as ~ ect of the invention, the vegetable c ~ arge ecru micronized can be sounise ~ a coloring treatment with of.s classic dyes for stationery, notably in the yen of : . :-. -:

~'~ 90/15~00 l7 PCT/FR90/00419 203~S0~
dyes ~ asiaues cationi ~ ues having the ~ e good affinity vis-à-vis unbleached vegetable m~tieres.
These different treatments can be carried out either after micronization, or even when using said char ~ e ; macronized vegetable.
By the term "material" is meant here any paper product such as pulp, paper, cardboard, in sheets, rolls or any other form of complexes and particular ~ re ~ ent any product for use domestic and sanitary called "flat" presented in sheets or reels, or any so-called "fluff" product, i.e. any complex product composed of various ingredients arranged around or in a mattress a ~ sorbent composed partially or entirely of p ~ your wood "fluff" fiber, on the one hand, and any non-paper product chosen among the set made up of the comnosites, the paintings, the I; coatings, coatings and construction articles, on the other hand.
One of the important features of this new tank micronized vegetable, is its e ~ cellent ability to disperse or water in very variable concentrations, and this particularity will in particular be advantageously exploited according to the invention for coloring ~ e the cha- ~ e plant with low quantities of water (the vegetable filler/colorant paste can be carried out at a concentration greater than 60 ~ and in particular ~ a concentration of 70-80.0). This particularity will be advantageously exDloitée s ~ lon the invention for the fa ~ rication of paint-tures, coatings or solutions (aqueous or non-aqueous) for impregnation or coating, on the one hand, but also for the fahrication of comDosites or colored materials of low density ~, on the other hand.
Thus, the micronized plant filler according to the invention may be combined, as a paper stock, with other cla9 ~ ique9 adjuvants from the paper and cardboard industry, such as note ~ ment ~ ineral fillers, bonding agents, resins and reinforcing polymers ~ mechanical properties ~ dry state or wet, retention agents etc...
~ A micronis ~ e plant filler according to the invention can be associated ~ all organic or synthetic paper fibers, WO 90/15900 18 PCT/FR90/0041g 2~4507 qthe said fi~res papermakers are alone or mixed between they. It is therefore possible in particular to introduce the vegetable load microni.sée according to the invention in t ~ .t mixture of fibers constitu ~ es of fibers cellulosi ~ ues said_s of rocuperation or in a mixture of fibre.s cellul ~ sique ~ of recovered ~ ion and ce.llulosiques fibers nobles.
As indicated above, the micronized vegetable load according to the invention can be introduced into the dough before fa ~ rication of fibr_uses sheets, or in the aqueous suspension of fiber ~ at the level dSas mac ~ tine ~ paper head circuits during manufacture said sheets fi ~ r? .uses. In addition, said vegetable filler nticronis ~ e can be incorporated into the dough before or ar ~ r ~ s refining of said paste.
All known devices for the manufacture of sheets fibers, such as papers, cardboards and non-wovens, are suitable for the use of micronized vegetable clay according to 1'invention, com ~ e for example the mac ~ tines ~ a table or plusiQurs flat tables, 7.t single-jet Ot1 multi-training machines jets, the machinQs ~ inclined or vertical formation.
re oondéral report char ~ e powdery vegetable / fiber according to the invention will generally be in the range from 1/1~0 to 6/l. It will be advantageously used for the manufacture of packaging papers a ratio r ~ ondéral veg ~ tal load / fibers in the range from l/lnO to 2/ln (and better from 1/1~0 to 1/10), or that of printing-writing media a ra ~ port pond ~ ral in the range of 0.3/l0 to 5/ln (and better from 0.3/ln ~ 2110), for that of the cartons one weight ratio in the range of 0.5/10 to 5110, for that of papers for im~re~nation a weight ratio in the range of 1.5/10 ~ 5/10 (and better from 2/10 to 3110) and for that of special papers a weight ratio in the range of 61100 to 6/1 (and better still 3/10 to ~11 O).
The usable fibers for these various applications are in particular natural or synthetic organic fibers such as fiber ~ cellulosic, polyamide fibers, fibers of - . ~

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WO 90/15900 19 PCT / FR90 / 004 ~ 9 ;~e3;3~5~
polyester, poly31 ~ vlene fibers, polyacrylate fibers, the ~ .ibres minerals such as fibers do glass, fibers of ceramics, fibers of acicular ~ypse, ~ibres of carbon and the rock wool, and in ~ in the ribs of regeneration of the cellulose. These fibers can be lltilisés ~ alone or mixed.
~ es fibers the ~ most commonly em ~ oyées will be the fibros cellulosic from chemical kraft or sulphite pulp, mechanical pastes, thermom_canique ~ or chemical-thermomechanical. Those pulp produced from softwood or hardwood species can be unbleached, semi-bleached or bleached.
It is also possible to use cellulosic pulp so-called recovery from old paper (such as supports of printing-writing, newspapers, cardboard boxes, papers emoallage, magazines and the like), alone or in association with noble cellulosic fibers, as indicated ~ read above.
According to the invention, the plant char ~ es of particle size controlled can be combined with other mineral fillers organic or synthetic or mixtures thereof, such fillers or pigments usual or special papers are those which have already been mentioned above.
In pratlque, according to the invention, the vegetable load will replacing part of the essential ingredient of the material, namely fibers in the paper industry, on the one hand, and will be able replace all or only a fraction of the usual charge particular mineral of the material, on the other hand.
Thus, the micronized plant filler can also usefully intervene in the composition of domestic papers and sanitary ware as a replacement for some or all of the pasta mechanical, thermomechanical and Cl ~.
For good optimization, when using a mixture fibrous constituted by a pa ^ te c ~ i ~ ic in a9sociation or not with fibers ~ of v12ux papers and mineral fillers, we recommend to advantageously use 5 to 25% by weight of vegetable filler micronized compared to the weight9 of the fibres. It has in fact been observed than the use of 5 to 25 ~ by weight of micronized vegetable filler ~C);3~ 0 7 compared to the weight of laughter has a very favorable influence on the ~lobal quality ~u finished product, particularly with regard to the absorp ~ ion properties and this ~ a higher cost interesting.
The micronized vPgetal filler can also replace in particular 5 ~ 25 ~ by weight of the paste ~P and ~ ~ when making a papisr journal with a beneficial effect on productivity without harming the properties essentially sought for this type of product, namely: the hand, the resistance ~ 1A of tearing, the strength ~ the tensile strength, surface roughness and resistance of surface for good printing ~ ility. ~es surface properties and of a ~ sorption of the micronized vegetable chlrge also allow a prior fixing ~ e the agent li ~ nt, mainly binders starchy foods, on the plant load for the overall optimization of mechanical performance of the final product.
The micronized filler v ~ gétale according to the invention, confers a improved bulk and stiffness of wrapping papers with a very favorable impact on the cost price. According to destination: manufacture of Icraft fibrous sheets, unbleached or blanc~ies, manufacture of flexible packaging, pouches, envelopes, "kraft liner" and "test liner", we recommend to use 3 ~ 15 ~ by weight of vegetable filler micronis ~ e according to the invention, relative to the weight of the fibers.
The vegetable load is also interesting in the manufacture of paper~ i~ Dressing-writing with or without wood, the magazine papers, the3 LWC papers In this case, said charge plant allows in particular the regulation of the formation of the leaf fibrous while favoring bulk and opacity.
The manufacture ~eq multi-ply cartons is also in the field where the load v ~ gétale according to the invention satisfies favorably a large number of applications im ~ ortant ~ especially in what concerns le9 technical plans ~ ue and economic. In this case of utllisstion, it is recommended to use 3 to 30 ~ by weight of said micronized vegetable filler, possibly associated ~ a binder smylaced, for improved bulk and stiffness.

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'~'~ 90/l5900 21 PCT/FR90/00419 203~
The load v ~ eral macronized se7on 1'invention offers the advantage of dispersing or maturing very easily in water without any particular additive, in particular up to concentrations up to 85% dry extract. This property is advantageous ; ment used in the ~ omaine of the coloring of said filler vegetable, on the one hand, and in the manufacture of paints and coatings comprising said vegetable filler. For this type of application, the unbleached, bleached or colored vegetable filler gives the material in which it is introduced or to which it is applied, particular properties of as~ect, bulkiness, opacity and can, according to the needs, contribute ~ the improvement of the properties sound insulation, the ~ ic and electrical.
~ in the field of the manufacture of papers for panels laminates, it is recommended the use of, q to 30 ~ by weight of I; said micronized vegetable filler according to the invention, to have a very favorable effect on the quality (better absorption) and the decrease in production costs.
The vegetable filler object of the invention can also bring a number of advantages in the manufacture of flltration papers: ~omog~neity of porometric properties, increase in ~hsorbent power, reduction in linting, po~drage, by better optimization of refining and reduction of the cost of composition, because these ~apiers are produced~ from pasta specisle ~ expensive and difficult to implement.
It is also advantageous for the manufacture of papers and cartons with integrated pasta ~ es, to incorporate in the head circuits of machine, a low percentage of vegetable load object of 1'invention, to mlnimize the problems ~ my clogging of dressings and fluffing on wet presses. For this use, the amount introduced char ~ es plant that is advocated is in particular from 2 to 8" in relation to the weight of the fibres. At this quantity and at a suitable level of refining, the vegetable char ~ es can also increase the poro9ity of ~ s papers and this result is appreciated for the manufacture of certain packaging krafts, such as in particular kraft9 for large capacity bags.

WO 90/15900 2 ~ PCT / FR90 / 004l9 2034S0~
~ n practice, according to the invention, the vegetable load micronized will r-mplaco me part of the essential ingredient of the material, namely the paper fibers, on the one hand, but also depending on the destination, some of the other ingredients of the s composition of the Loose sheet such as fillers, pigments minerals and organics, opacifying agents and the like, other go.
The papermaking process for preparing a sheet fiber that is recommended according to the invention and aui includes the setting in aqueous dispersion of fibers and a micronized vegetable filler, is characterized ~ .in this ~ the said porous vegetable filler and micronized (1) present, at residual moisture content less than 20% and preferably less than 15%, (la) a d95 particle size of less than ~ 200 micro-meters (i.e. at least 95 ~ in weight of the particles of said vegetable filler the step ~ feels ~ through a t ~; s with mesh because aperture size 200 x 200 micrometers), (lb) a lower physical specific area re ~ 2 m2/g, (lc) a lower hydraulic specific surface at 2 m2/g, and (ld) a density ~ less than 500 kg/m3 and pre-reference less than or equal to 300 kg/m3; and, (2) and was obtained by grinding-micronization ~ a temperature inf ~ higher than 150C and preferably at a temperature less than or equal to ~ 100C.
In this preparation process, the vegetable filler was previously incorporated ~ the fibrous paste or is introduced into the aqueous fiber suspension9 during manufacturing operations of the material.
Moreover, said plant load is likely to have been bleached, colored or to have a special chemical treatment to obtain specific properties.

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In Table A below, we have recorded for convenience ~ ity ~ es units and standards concerning the evaluation of the characteristics of papers and cardboard.

5T~Fn.~n A
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ICharacteristics IUnits I Standards ~a) Weight g/~ Q 03031 M~in c~ Ig Q 03016 Resistance to rupture by traction Xm Q 03004 Shatter resistance kPa Q 033053 and Q 03054 Burst index kPa ~r/g Q 033053 and Q 03054 Tear index ~ /g Q 03011 Dynamic bending (Kodak rig) 10-3 mN Q 03025 Static bending (rig. ~orentzen) mN Q 03048 Whiteness % Q 03039 Opacity ~ Q 03040 Absorption capacity g/g Q 03068 Capillary rise mm Q 033001 Drop test g Tappi UM 596 Fertilization degree Shopper Riegler~

Porosity Bendtsen ml _ Ratings (a) the French standards del ~ utent by the letter Q;
35the TAPPl standard is an international standard.

V~ 90/15900 24 PCT/FR90/00419 2~3~SVI~
Other advantages and characteristics of the invention will be better understood in the following reading of examples of preparation in no way imitative but given by way of illustration.
FIRST SERIES OF COMPARATIVE TESTS
The influence of the incorporation of fillers has been evaluated micronized plants according to the invention, on the properties absorption of a paste papeti ~ re used danq products ~ uses household and sanitary facilities.
The corresponding tests were carried out c ~ mparatively to Kraft chemical pulps, bisulphite and a CIMP fluff pulp, at three fertilizer levelsYement (or refining).
Operating conditions:
- Disintegration and aqueous suspension of pastes a concentration of 5 ~ and refining in Valley pile to 2%.
- Making fibr_useq sheets for deq control physical characteristics e ~ absorption on Franck sheet.
- Pressing according to 1~9 standard conditions of the sheet and drying 4 minutes at 93C.
- Forms of 60 g/m2.
- The vegetable fillers are incorporated into the dough after refining.
- Rate of vegetable fillers - 5 ~, unbleached quality and whitened.
- Qualities of the vegetable load:
RAW QUALITY = CVl:
d95 < 150 micrometers.
Physical specific surface - 0.80 m2/g.
Hydraulic specific surface = 0.55 ~2/g.
Density ~ ~ 300 kg/m3.
Whiteness = 48 Z.
Humidity 3 12 Z .
BLEACHED QUALITY = CV2:
Bleached vegetable filler produced ~ from waste m2ritime pine wood from the Andes.
dg5 < 150 micrometers.

W ~ 90/15900 PCT/FR90/00419 3'~SO~

Physical specific surface = 0.65 m2/g.
Hydraulic specific surface = 0.52 m2/g.
Whiteness = 70 ~ achieved by peroxide bleaching of hydrogen at 4 ~, with 2 ~ of soda, 3 ~ of silicate and 0.25 ~ of DTPA.
Pasta tested:
Paste 1: unbleached maritime pine kraft from the Landes.
Paste 2: Sulphite fluff paste, whiteness = 87~.
Paste 3: Swedish softwood cr~P fluff paste, Whiteness = 70~.
Paste 4: bleached resinous graft, whiteness = 80 ~.
The compositions used and the results obtained are listed in Tables 1, 2 and 3 below.

W,O 90/15900 ~6 PCI /FR90/00419 ~ ~33~rin~

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W ~ 90/15gO0 29 PCT/FR90/00419 ~l3~L~S 0~7 The results of the first series of tests illustrated by tables 1, 2 and 3, relating to the introduction of fillers vegetables in unbleached or bleached chemical pulp (without optL ~ isation of the process and the quantity produced) show that:
1) the vegetable load has a very favorable effect on the hydrophilic properties of the paste;
2) at a very low level of refining, being between 15 and 20SR, as generally required for manufacturing paper for domestic and sanitary use, the replacement of 25 ~ of chemical pulp per plant filler is substantially favorable to the absorption properties which are found at a level comparable to those of sulphite or CTMP fluff pastes with advantages for overall mechanical resistance and in particular tear resistance; said dough-vegetable filler mixture micronized is also less susceptible to dusting and linting and has a better aptitude ~ draining than a CI ~ P paste and this result is particularly important for productivity especially since said micronized vegetable filler disperses very easily in water and can therefore be easily incorporated into the dough with good overall homogenization.
It is important to point out that the loss of whiteness measured with the Suntest UV filter for 30 minutes on the CTMP paste is from 4 to 6 points while the loss of whiteness is 2.5 points on the unbleached natural vegetable load.
SECOND SERIES OF TESTS
Obtaining a "tissue" pa~ier A tissue paper is prepared from a composition fibrous Bleached Kraft of softwoods and hardwoods, weakly refined, in which a certain content of vegetable fillers is incorporated bleached CV2 of the type used in the series of tests above with the usual additives for this product: agent~
softening and shading and we control the characteristics of this paper compared to a conventional formulation tissue. Those compositions and results are shown in Table 4 below.

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WO 90/15900 30 PCr/FR90/00419 Z~;)3'~50~
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~-'~ 90/15900 ~ PCr/FR90/00419 2~3~S~)7 The low specific surface of the v~getal charge allows a slight increase in refining of the pulp without harming the properties of absorpeion and r ~ resistance of the final ~ product. The composition comprising the micronized plant filler according to the invention is more economical.
THIRD SERIES OF TESTS
Obtaining a High Hand Writing-Im~ression Booklet A high bulk fibrous sheet is prepared for printing-writing of 70 g/m2 with, i.e. a classic co ~ position fibreuLqe chemical pulp/Cr~P or mechanical pulp, either with the filler vegetable object of the invention produced ~ from waste of sawmill with a softwood/hardwood mix: plant load ecru of 49.3 whiteness with a dg5 < 150 micrometers, a density = 280 kg/m3 for a humidity of 14%, a surface physical specific = 0.47 m2/g. The leaves are produced on pilot machine.
The vegetable load is favorable to the hand, with improved physical characteristics. This new wording ~ drains better and is more economical.
The compositions and results are shown in Table 5.

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XLR33~50~7 Qu~TRrRM~ YSAIS SERIES
Obtaining ~a~ier ecru Dour ~mballage We prepare a paper with vegetable fillers in order to improve bulk and stiffness and compared to a S classic formula. The sheets are drawn ~ ur dynamic form.
Table 6 below highlights the interest of the use of vegetable filler micronis ~ e according to the invention.

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~vo 90/15900 34 P~/FR90/00419 ~I~
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~"~ 90/15900 PCT/FR90/~0419 3450~
C3~11JrS~E TEST SEaIE
The ~icronized vegetable filler is used as an additive for the improvement of pro~uctivity (reduction of linting and clogging ~ skins) and ~ mechanical performance.
We incorporate in the suspension ~ n ~ fibrous ion ~ e 100% unbleached kraft resinous (20SR refining) 3% CVL-type plant fillers and we measure the advantage9 of the paper made with this new raw material :
Compared to the control test, we obtain with the load veg ~ tale micronized according to the ~ nvention, the following improvements:
~ain - + 10 æ;
Tensile strength = + 3%;
Dynamic stiffness - + 15 2;
Static stiffness - + 9%;
Such a result is advantageously exploitable in the field of flexible packaging paper9 such as pouches, envelopes, corrugated box covers, papers for corrugated and nota~mene cartons. It should be noted, for these applications, the advantage of the low specific surface of the vegetable filler, which allows better drainage and the fixation of pollutants in the ma99e which generally affect productivity.
SI~I9MC S8aI9 D'85SAIS
Use of a micronized vegetable filler for the manufacture of security papers.
It is incorporated into a conventional composition for paper of security 1% vegetable fillers bleached type CV2 beforehand impasted at high concentration (between 60 and 85 ~), with an agent of fluorescence at a dose of 0.3% relative to the load and 0.01 ~ of pol ~, acrylamide catio ~ ic. The regular distribution of particles in the fibrous texture and their specific form, allows a easy paper identification. The load can be associated with any other tamper-proofing chemical (conventional dyes or individuals).

WO 90/15 ~ 00 36 P ~ /FR90/00419 2~33~SO~
S8Pll~Me ~S5AIS SERIES
Use of a colored micronized vegetable filler for composites or paints and coatings.
Da natural plant load CVl type above is submitted, after ~ icronization, or before its use in the material, to a prior coloring treatment with a c~tionic dye and at a high concentration (80-85%); the co-position then being:
CVl = 100 ~ and Red a9traphoxin = O.S % relative to load vegetable. This can also be obtained with other dyes depending on the desired colors.
This colorful vegetable filler is useful in many materials: composites, construction materials, coatings for the reduction in particular of the density or the obtaining of specific properties: thermal insulation, acoustics, electric.
~THIRD SERIES OF TESTS~IS
Prepare a pigmented composition for coating reni`ermant a micronized vegetable filler according to the invention, in order to improve the insulation properties of the coated material and reduce density.
Witness composition Kaolin: 80 parts by weight Alumina hydrate: 20 parts by weight Acrylic dispersant: 0.15 parts by weight Polyvinyl alcohol: 4 parts by weight Acrylic binder: 20 parts by weight Carboxymethylcellulose: 3 parts by weight Calcium stearate: 2 parts by weight Auxiliary agents for tinting, anti-oxidation and anti w se: qsp Water: qsp Essay composition One part of the kaolln is replaced by ZO parts by weight load veg ~ tale CV2. This substitution does not affect the rheological property9 of the coating bsin and the coating allows VV~ 90/15900 37 PCT/Ff~Ro 30~4l9 a decrease in the density of the coated material and improves its ~ characteristic of dimensional stability and insulation.
E5SUS DIXIE~RS~RIC
This series of tests concerns obtaining a kraft intended for the impregnation of 9 phenolic resins for panels laminates. The compositions and result ~ appear in the table 7.
IAELEA~ 7 Witness Test with CVl References 801 802 Resinous raw kraft pulp (a 65 80 Hardwood pulp (quality absorbent) (a) 35 o Plant load (a) o ~o Weight 160 160 Hand 1.57 1.86 ~breaking length 4.8 4.7 Capillary rise S mm 25.2 38.0 Porosity Bendt9en 590 850 . _.____ , Note (a) parts by weight.

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X~3'~S07 the micronized vegetable filler contributes in said series of trials to a significant improvement in the hand and absorption characteristics with physical properties identical. This result is interesting for the productivity, the new compo ~ ition according to the invention with CVl also allows a significant reduction in price.

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Claims

1. Porous and micronized vegetable filler, characterized in that that (1) at a residual moisture content of less than 20%
and preferably less than 15%, it has (1a) a d95 particle size of less than 200 micro-meters (i.e. at least 95% in weight of the particles of said vegetable filler pass it through a square-mesh sieve aperture size 200 x 200 micrometers), (1b) lower physical surface area at 2 m2/g, (1c) a lower hydraulic specific surface at 2 m2/g, and (1d) a density of less than 500 kg/m3 and of pre-reference less than or equal to 300 kg/m3; and, (2) it was obtained by grinding-micronization at a temperature below 150°C and preferably at a temperature less than or equal to 100°C.

2. Vegetable filler according to claim 1, characterized in what it has, at a lower residual moisture content at 20%, a physical specific surface of less than 1 m2/g and a hydraulic specific surface less than 1 m2/g.

3. Vegetable filler according to claim 1, characterized in what it has, at a lower residual moisture content at 15% a physical specific surface of less than 1 m2/g and a hydraulic specific surface less than 1 m2/g.

4. Vegetable filler according to claim 1, characterized in what it was obtained by grinding-micronization a temperature less than or equal to 100°C.

5. Vegetable filler according to claim 1, characterized in that it was obtained by grinding-micronization at a temperature less than or equal to 70°C.

6. Vegetable filler according to claim 1, characterized in that (1) at a residual moisture content of less than 15%, she presents (1a) a d95 particle size of less than 150 micro-meters (i.e. at least 95% in weight of the particles of said vegetable filler pass it through a square-mesh sieve aperture size 150 x 150 micrometers), (1b) lower physical surface area at 1 m2/g, (1c) a lower hydraulic specific surface at 1 m2/g, and (1d) a density less than or equal to 300 kg/m3;
and, (2) it was obtained by grinding-micronization at a temperature less than or equal to 100°C and preferably ence at a temperature less than or equal to 70°C.

7. Process for preparing a porous vegetable filler and micronized according to Claim 1, characterized in that one subjects a plant source to be micronized to a grinding operation-micronization at a temperature below 150°C, preferably at a temperature less than or equal to 100°C, and better still at a temperature less than or equal to 70°C.

8. Process according to claim 7, characterized in that the grinding-micronization operation was carried out at a temperature less than or equal to 70°C.

9. Process for the paper-making of a sheet fibrous, which includes the aqueous dispersion of fibers and of a micronized vegetable filler, characterized in that said porous and micronized vegetable filler (1) present, at residual moisture content less than 20% and preferably less than 15%, (1a) a d95 particle size of less than 200 micro-meters (i.e. at least 95% in weight of the particles of said vegetable filler pass it through a square-mesh sieve aperture sizes 200 x 200 micrometers), and preferably a smaller d95 particle size greater than 150 micrometers, (1b) lower physical surface area at 2 m2/g, (1c) a lower hydraulic specific surface at 2 m2/g, and (1d) a density of less than 500 kg/m3 and of pre-reference less than or equal to 300 kg/m3; and, (2) and was obtained by grinding-micronization at a temperature below 150°C and preferably ence at a temperature less than or equal to 100°C.

10. Process according to claim 9, characterized in that said micronized vegetable filler has been previously incorporated in the dough.

11. Process according to claim 9, characterized in that said micronized vegetable filler is introduced into the circuits head in the aqueous fiber suspension.

12. Process according to claim 9, characterized in that said micronized vegetable filler has been bleached beforehand.

13. Method according to claim 9, characterized in that said micronized vegetable filler has been colored beforehand.