FR3141949A1 - Procédé de fabrication d’un support souple enduit d’un polymère filmogène thermoscellant - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication d’un support souple enduit d’un polymère filmogène thermoscellant L’invention concerne un procédé de fabrication d’un support souple enduit (4), notamment d’un papier enduit (4), présentant une face recto (6) enduite (8) d’un polymère filmogène thermoscellant (10). Ledit procédé comprend les étapes suivantes : a) déposer ledit polymère filmogène thermoscellant (10) sur la face recto (6) du support souple (12) ; b) sécher ledit support souple enduit (4) de sorte que l’humidité dudit support souple enduit (4) soit inférieure à 4,5 %, préférentiellement inférieure ou égale à 3 %, plus particulièrement inférieure ou égale à 2,5 % ; c) appliquer une matière humide, notamment de l’eau, sur une face verso (16) du support souple enduit (4) de sorte à créer une différence d’humidité entre la face recto (6) et la face verso (16) du support souple enduit (4) ; et d) sécher ledit support souple enduit (4). Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Procédé de fabrication d’un support souple enduit d’un polymère filmogène thermoscellant

La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un support souple, notamment d’un papier, présentant une face recto enduite d’un polymère filmogène thermoscellant.

L’invention concerne également un support souple enduit. L’invention se rapporte également à un emballage comprenant le support souple enduit obtenu par un tel procédé.

L’utilisation de polymères filmogènes est répandue dans le domaine des revêtements de surface, notamment dans le domaine d’une enduction, d’une lamination ou d’un complexage sur un support, notamment un papier ou un carton.

En effet, ces polymères filmogènes permettent d’imperméabiliser une surface afin de la rendre barrière aux éléments tels que la graisse.

Par exemple, la demande de brevet FR 3107529 A décrit ces polymères filmogènes comportant un matériau thermoplastique à base de caséine et/ou de caséinate, destiné à enduire une couche de papier ou un carton.

Ces polymères, par exemple initialement sous forme d’une solution ou d’un liquide, nécessitent une période de stabilisation afin qu’ils soient stabilisés en vue de former un film sec sur le support.

Cette période de stabilisation varie selon la nature chimique des polymères filmogènes et les conditions auxquelles ces polymères filmogènes ont été soumis. Pendant cette période de stabilisation, le film formé par les polymères filmogènes peut se rétracter.

Lorsque la surface à imperméabiliser se trouve sur une des faces d’un support souple, notamment sur un papier de faible grammage, par exemple inférieur à 200 g/m², dont la rigidité du support souple n’est pas suffisante pour contrer la rétractation induite par ces polymères filmogènes, les bords du support souple tendent, au bout d’un certain temps, à s’enrouler sur eux-mêmes.

Cette tendance qu’ont les bords d’un support souple enduit avec le polymère filmogène, initialement plat, à se relever, puis à s’enrouler, de chaque côté est définie comme étant un « effet d’enroulement » ou un « curl » (terminologie anglaise).

Le « curl » est d’autant plus important que la rétraction induite par les polymères filmogènes est importante.

De façon générale, le support souple enduit obtenu selon un procédé classique est caractérisé par un « curl » très important, à savoir que les bords s’enroulent de plusieurs tours.

Un « curl » trop marqué empêche le support souple enduit final d’être utilisé en conditions industrielles.

Par ailleurs, le support souple enduit classique nécessite une couche adhésive supplémentaire afin de réaliser un thermoscellage avec ce support souple enduit.

En outre, ce type de support souple enduit classique nécessite souvent une multitude de couches distinctes afin d’obtenir des propriétés barrières suffisantes.

L’invention vise notamment à surmonter ces inconvénients.

La présente invention a ainsi pour objet un procédé de fabrication d’un support souple enduit, notamment d’un papier enduit, présentant une face recto enduite d’un polymère filmogène thermoscellant, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :

a) déposer ledit polymère filmogène thermoscellant sur la face recto du support souple ;

b) sécher ledit support souple enduit de sorte que l’humidité dudit support souple enduit soit inférieure à 4,5 %, préférentiellement inférieure ou égale à 3 %, plus particulièrement inférieure ou égale à 2,5 % ;

c) appliquer une matière humide, notamment de l’eau, sur une face verso du support souple enduit de sorte à créer une différence d’humidité entre la face recto et la face verso du support souple enduit ; et

d) sécher ledit support souple enduit.

On distingue « support souple » et « support souple enduit ». Le support souple est brut, non encore enduit. Le support souple enduit correspond au support souple ayant reçu le polymère filmogène thermoscellant.

Cela est également applicable pour tout type de support souple, à savoir « papier » et « papier enduit ».

Grâce au procédé selon l’invention, la tendance (« curl ») qu’ont les bords du support souple enduit à s’enrouler sur eux-mêmes après la fabrication dudit support souple enduit est empêchée.

Ainsi, le procédé selon l’invention permet la fabrication industrielle dudit support souple enduit dans une chaîne de fabrication de support souple automatisée alors qu’un tel support souple enduit ne pouvait être obtenu via cette chaîne de fabrication jusqu’à présent à cause de l’effet d’enroulement du support souple enduit.

Cela est permis par les différentes étapes du procédé selon l’invention, comme c’est expliqué ci-après.

La deuxième étape b) permet de sécher au maximum le support souple enduit afin que ledit support souple enduit contienne le moins d’humidité résiduelle possible. Suite à ce séchage de forte intensité, le polymère filmogène thermoscellant provoque de fortes contraintes sur le support souple, par exemple, le cas échéant, sur des fibres de ce support souple, contraintes qui auraient pour effet d’enrouler le support souple enduit posé à plat après la fabrication. On souhaite éviter cet effet d’enroulement.

Ainsi, l’étape de séchage b) intervient aussitôt après le dépôt du polymère filmogène thermoscellant de sorte que ce polymère filmogène thermoscellant n’ait pas encore le temps de sécher naturellement, et ce afin de maximiser les contraintes auxquelles le polymère filmogène thermoscellant est soumis.

L’étape c) succédant l’étape de séchage b) a pour but de créer une différence d’humidité marquée entre les faces recto et verso. La face recto possède une humidité inférieure à 4,5 %, préférentiellement inférieure ou égale à 3 %, plus particulièrement inférieure ou égale à 2,5 % tandis que la face verso est mouillée. Cette humidité après l’étape de séchage b) peut être avantageusement comprise entre :

2,5 et 3,5 % ;

3,5 et 4,5 % ; ou

2,5 et 4,5 %.

Au cours de l’étape de séchage d), l’humidité de la face recto étant très faible, la matière humide, notamment de l’eau, s’évapore très majoritairement de la face verso, provoquant une contrainte sur la matière formant le support souple, cette matière étant par exemple des fibres, contrainte qui va induire un effet d'enroulement sur la face verso. Cet effet d’enroulement sur la face verso est opposé à l’effet d’enroulement de la face recto de sorte que l’on puisse obtenir une compensation des effets d’enroulement sur les faces recto et verso. Cette compensation peut nécessiter une certaine durée, pour que le support souple enduit se stabilise. Pendant cette durée, le support souple enduit se stabilise, par exemple en restant sur un rouleau.

Par exemple, lorsque le support souple est un papier, le papier couché, à savoir le papier enduit du polymère filmogène thermoscellant, obtenu en sortie de machine possède un certain effet d’enroulement. Après une certaine durée, par exemple de cinq à sept jours qui suivent la production, le film de polymère filmogène thermoscellant présent à la surface va se stabiliser, générant sa rétractation. En se rétractant, l’effet d’enroulement généré au cours de la production va s’estomper, jusqu’à l’obtention d’un aplat lorsque le polymère filmogène thermoscellant est totalement stabilisé.

Ainsi, lorsque ces effets se sont compensés, le support souple enduit, posé sur une surface plane, présente une planéité satisfaisante.

L’étape de séchage d) est réalisée par des moyens classiques de séchage connus en soi dont la température de séchage est inférieure ou égale à 120 °C, d’une part, pour éviter que la différence d’humidité entre les deux faces recto et verso du support souple enduit s’annule, et d’autre part, pour éviter que le support souple enduit en sortie de la chaîne des moyens de séchage soit trop sec, ce qui peut induire des défauts comme des plis ou des cordons dus à la reprise d’humidité du support souple enduit.

En outre, la température de séchage lors de l’étape d) est préférentiellement supérieure ou égale à 45 °C pour éviter que le support souple ne reste trop humide. Ainsi, on peut, par exemple, sécher le support souple lors de l’étape d) à une gamme de température comprise entre 50 et 90 °C, plus particulièrement entre 60 et 80 °C, idéalement entre 60 et 70 °C pour pallier ces inconvénients précités.

Après cette étape d), l’humidité du support souple est inférieure à 10 %, préférentiellement comprise entre 2 à 10 %, plus particulièrement comprise entre 4 et 8 % ou 6 et 10 %. L’humidité du support souple après l’étape d) peut être avantageusement comprise entre :

7 et 9 % ; ou

8 et 9 %.

L’humidité du support souple après l’étape d) peut être également environ 4 %.

Outre le fait que l’invention permet d’empêcher la tendance (« curl ») qu’ont les bords du support souple enduit à s’enrouler sur eux-mêmes après la fabrication dudit support souple enduit, le polymère filmogène thermoscellant déposé sur le support souple enduit se suffit à lui-même pour réaliser un thermoscellage du support souple enduit. Autrement dit, ledit polymère filmogène thermoscellant ne nécessite pas de couche adhésive supplémentaire ou de couche de polymère additionnelle afin de réaliser un thermoscellage du support souple enduit.

Ainsi, un nombre de couches nécessaires pour le support souple enduit est réduit en vue de simplifier la structure dudit support souple enduit, tout en optimisant les propriétés mécaniques et chimiques optimales.

Cela est plus particulièrement avantageux en ce que le procédé selon l’invention est plus respectueux de l’environnement et plus économique que le procédé classique faisant intervenir plusieurs couches, car moins d’étapes, moins de matière, moins d’énergie et moins de temps sont nécessaires pour obtenir un support souple enduit dont les propriétés sont optimales.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support souple enduit est séché pendant l’étape b) et pendant l’étape d) de sorte que l’humidité du support souple obtenu après l’étape d) est plus importante qu’après l’étape b).

Selon l’un des aspects de l’invention, le grammage du support souple est compris entre 20 et 300 g/m², est compris entre 20 et 100 g/m², préférentiellement est compris entre 30 et 60 g/m². Le grammage est plus particulièrement compris entre 50 et 60 g/m².

Selon l’un des aspects de l’invention, la densité surfacique du dépôt du polymère filmogène thermoscellant, mesurée par différence de pesée entre le support souple enduit sec et le support souple sec, est comprise entre 6 et 14 g/m², plus particulièrement comprise entre 8 et 12 g/m²ou entre 7,5 et 8,4 g/m².

Dans ces gammes de densité surfacique, les propriétés barrières peuvent être obtenues de façon optimale. Le support souple et le support souple enduit ont été séchés avant la pesée pour enlever toute trace d’eau résiduelle.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’étape a) consiste à appliquer au moins deux fois le polymère filmogène thermoscellant sur la face recto du support souple de sorte à obtenir une couche du polymère filmogène thermoscellant.

Par exemple, dans le cas d’une couche de dépôt du polymère filmogène thermoscellant de 10 g/m², ce dépôt peut être réalisé par deux postes de couchage successifs du même polymère de 5 g/m². Ainsi, la couche du polymère filmogène thermoscellant présente une surface uniforme et une bonne étanchéité.

Selon l’un des aspects de l’invention, la différence d’humidité entre la face avant et la face arrière à l’issue de l’étape b) est supérieure à 95,5 %, préférentiellement supérieure à 97 %.

Selon l’un des aspects de l’invention, dans lequel le séchage se fait avec :

- une sécherie aéroportée comprenant une pluralité de sécheurs à air chaud ; et/ou

- un sécheur à infrarouge.

Le sécheur à air chaud est défini comme étant un dispositif de séchage sans contact par flux d’air. Ce sécheur à air chaud permet une montée en température progressive. En outre, ledit sécheur permet d’évaporer des quantités importantes d’eau.

Le sécheur à infrarouge est un dispositif de séchage par rayonnement et sans contact qui permet une transmission thermique élevée. Il est possible de moduler la longueur d’onde en fonction du support souple utilisé. Ce type de séchage infrarouge est particulièrement utile pour faire monter très rapidement la température du support souple et/ou du polymère filmogène thermoscellant.

A l’inverse, un sécheur à air chaud est plus doux dans sa montée en température mais permet d’évaporer plus facilement des quantités importantes d’eau.

Le sécheur à infrarouge peut être utilisé seul, ou couplé à une sécherie aéroportée, par exemple pendant l’étape b) et/ou pendant l’étape d) du procédé selon l’invention.

Selon l’un des aspects de l’invention, dans lequel la température de séchage pendant l’étape b) est supérieure ou égale à 100°C. Elle est préférentiellement comprise entre 140 et 150 °C.

Cette température de séchage est dépendante de paramètres de réglages de séchage connus en soi pour un dispositif de séchage donné.

Par exemple, les deux paramètres suivants tels que la vitesse à laquelle avance le support souple ou le support souple enduit dans une chaîne de fabrication, appelée la « vitesse machine » et la longueur du dispositif de séchage peuvent être pris en compte, la température de séchage sera d’autant plus élevée que la « vitesse machine » sera élevée et que la longueur du dispositif de séchage sera moindre.

Dans un mode de réalisation alternatif, lorsque le séchage pendant l’étape b) est effectué avec un sécheur à infrarouge, la température de séchage peut être supérieure à 130°C, préférentiellement est comprise entre 130 et 170 °C, plus particulièrement est comprise entre 150 et 170 °C.

Selon l’un des aspects de l’invention, la matière humide est de l’eau sous forme liquide, sous forme d’une vapeur ou le mélange des deux.

Selon l’un des aspects de l’invention, la matière humide est appliquée à la face verso du support souple à l’aide d’un rouleau en rotation.

Selon l’un des aspects de l’invention, dans lequel la méthode de dépôt selon l’étape a) est choisie entre l’enduction ou l’impression.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support souple est choisi parmi papier, films plastiques à base de polyéthylène (PE), polypropylène (PP), et acide polylactique (PLA). Préférentiellement, le papier a au moins une face lisse obtenue par l’au moins une des méthodes suivantes : frictionnage, calandrage ou couchage.

Selon l’un des aspects de l’invention, le papier est choisi parmi un papier offset, papier recyclé, papier calque, papier sulfurisé, et papier Kraft.

Par exemple le papier Kraft dont les caractéristiques sont connues en soi, présente une résistance mécanique optimale au vu du grammage de papier.

Selon l’un des aspects de l’invention, le papier a un aspect blanc ou un aspect brun.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’étape a) et/ou l’étape c) est réalisée en utilisant l’un au moins des moyens suivants : une racle passant sur le support souple, une barre de Meyer, une coucheuse à rideau munie d’une buse de revêtement, ou une coucheuse à lame d’air.

De cette manière, pendant l’étape a), le polymère filmogène thermoscellant est enduit de manière homogène et a une épaisseur uniforme sur la face recto du support souple. Ainsi, le revêtement du polymère filmogène thermoscellant ainsi obtenu est bien régulier et sans marque, ni rayure ou faille par lesquelles un fluide (gaz, liquide) pourrait s’introduire dans le support souple enduit et générer un ramollissement ou des fuites dudit support souple enduit. De plus, le revêtement régulier obtenu permet de réaliser un thermoscellage de grande qualité.

Parmi les différentes techniques d’enduction, la coucheuse à lame d’air ou la couche à rideau munie d’une buse de revêtement, permet de maîtriser précisément le dépôt d’enduction avec une grande qualité et d’assurer un revêtement uniforme et régulier sur le support souple. Pendant l’étape c), la matière humide, notamment de l’eau peut être appliquée de façon uniforme sur la face verso du support souple enduit avec ces différentes techniques d’enduction.

Selon l’un des aspects de l’invention, la coucheuse à lame d’air comprend :

• Un bac de récupération du polymère filmogène thermoscellant ou de la matière humide, agencé pour recycler l’excès dudit polymère filmogène thermoscellant ou de ladite matière humide.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant a l’une ou la combinaison des propriétés suivantes : barrière oxygène, barrière à l’huile/graisse, barrière eau, barrière vapeur d’eau, et/ou barrière antifongique.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant a l’une ou la combinaison des propriétés suivantes : barrière oxygène, barrière à l’huile/graisse.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant est compatible alimentaire.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant comprend un polymère thermoplastique.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant comprend :

- au moins un caséinate et/ou au moins une caséine.

Ainsi, le caséinate et/ou la caséine correspondent aux produits accessibles en grande quantité et présentant les propriétés mécaniques et chimiques optimales à un moindre coût, par rapport à d’autres polymères d’origine naturelles présentant des propriétés similaires.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant présente l’une au moins des propriétés suivantes : biosourcé, biodégradable, compostable.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant est hydrosoluble.

Ce caractère hydrosoluble permet de rendre le polymère filmogène compatible avec le support souple enduit ayant les propriétés suivantes : biosourcé, biodégradable, compostable et/ou repulpable, en particulier repulpable.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support souple enduit présente l’une au moins des propriétés suivantes : biosourcé, biodégradable, compostable et/ou repulpable.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support souple enduit présente les propriétés suivantes : biosourcé, biodégradable, compostable et repulpable.

Par exemple, un papier enduit fabriqué à l’issue du procédé selon l’invention avec le polymère filmogène thermoscellant comprenant au moins un caséinate et/ou une caséine présente toutes ces propriétés.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant comprenant au moins un caséinate et/ou une caséine présentant des propriétés barrières à l’huile/graisse et à la barrière oxygène.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant est initialement sous forme de granulés, de préférence de granulés thermoplastiques.

Le polymère filmogène thermoscellant, initialement sous forme de granulés thermoplastiques, sont dissouts dans de l’eau en vue de former une solution. Cette solution est destinée à former un film sec sur le papier afin de former un papier enduit. La quantité d’eau est dépendante de la viscosité finale souhaitée et peut dépendre de la nature du support souple.

Selon l’un des aspects de l’invention, ledit caséinate et/ou ladite caséine a un poids qui représente de 50 à 80 % par rapport au poids du granulé, préférentiellement de 55 à 75 %, plus particulièrement de 60 à 70 %. Ledit caséinate et/ou la caséine représentent de 60 à 65 % du poids du granulé.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant comprend en outre :

– de l’eau ; et

– au moins un plastifiant différent de l’eau.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’eau représente de 10 à 15 % du poids du granulé, préférentiellement de 10 à 12 % du poids du granulé.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant comprend en outre :

• Un plastifiant dont le poids représente de 10 à 30 % du poids du granulé, préférentiellement de 15 à 25 % ; et
• Un tensioactif dont le poids représente de 1 à 5 % du poids du granulé, préférentiellement de 1 à 3 %.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant comprend :

au moins un polymère hydrosoluble, à savoir un polymère soluble dans l’eau, de préférence soluble dans l’eau à une température ambiante lorsque la concentration massique du polymère hydrosoluble est supérieure ou égale à 2,5%.

Ainsi, le polymère filmogène thermoscellant a des propriétés mécaniques et chimiques améliorées.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant est associé à :

• au moins un polymère hydrosoluble, à savoir un polymère soluble dans l’eau, de préférence soluble à température ambiante.

Ainsi, le polymère filmogène thermoscellant a des propriétés mécaniques et chimiques améliorées.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère hydrosoluble représente de 1 à 7 % du poids du granulé, préférentiellement de 2 à 6 % du poids du granulé, plus particulièrement de 3 à 5 % du poids du granulé.

De préférence, les polymères hydrosolubles comprennent des unités hydrophiles. Par exemple, les polymères hydrosolubles peuvent comprendre des hétéroatomes tels que O ou N dans leur chaine principale. Les polymères hydrosolubles peuvent également comprendre des groupements hydrophiles tels que -OH, -NH2,-NH-, -CO2- , ou -SO3- .

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère hydrosoluble est choisi parmi les polymères hydrosolubles non ioniques, les polymères hydrosolubles amphotèriques, les polymères hydrosolubles cationiques, les polymères hydrosolubles anioniques, et leurs mélanges.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère hydrosoluble est choisi parmi les alcools polyvinyliques, les polyoxyalkylènes, les polyvinylpyrrolidones, les acides poly(méth)acryliques, les polymères cationiques, et leurs mélanges.

Parmi les polymères hydrosolubles, on peut également citer les polyacrylamides.

Selon l’un des aspects de l’invention, le plastifiant est choisi parmi les polyols, les acétates de glycérol, les propionates de glycérol et leurs mélanges. A titre d’exemples de polyols, on peut citer le glycérol, l’hexane triol, le mannitol, le sorbitol, les glycols, dont l’éthylène glycol et leurs dérivés. Préférentiellement, le plastifiant est choisi parmi le glycérol, le sorbitol, et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation, le plastifiant est du glycérol.

Ainsi, ledit plastifiant permet d’augmenter les propriétés mécaniques du polymère filmogène thermoscellant face à l’humidité.

Selon l’un des aspects de l’invention, le tensioactif est choisi parmi la lécithine, les phosphonates diacétyléniques, polysorbates. Préférentiellement, le tensioactif est la lécithine.

Selon l’un des aspects de l’invention, l‘agent hydrophobe peut être choisi parmi :

- les esters de polyacide carboxylique ;

- les acides carboxyliques en C3-C33, de préférence les acides gras en C4-C28, et, encore plus préférentiellement les acides gras insaturés en C6-C28 ; et

- leurs mélanges.

Les esters de polyacide carboxylique peuvent être issus d’au moins un polyacide carboxylique et d’au moins un alcool, de préférence un alcool en C1-C18.

Parmi les polyacides carboxyliques préférentiellement retenus dans le cadre de l’invention, on peut citer l’acide citrique, l’acide hydroxycitrique, l’acide tartrique, l’acide malique, l’acide oxalique, l’acide malonique, l’acide succinique, l’acide glutarique, l’acide adipique, l’acide maléique, l’acide fumarique.

Parmi les alcools privilégiés conformément à l’invention, on peut citer les alcools en C2-C6, comme par exemple l’éthanol, le n-propanol, l’iso-propanol, le n-butanol et le tert-butanol.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’agent hydrophobe est choisi parmi le triéthyl citrate, le tributyl O-acétyl citrate, le tributyl citrate et leurs mélanges.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’agent hydrophobe est un acide carboxylique en C3-C33, de préférence un acide gras en C4-C28, et, encore plus préférentiellement un acide gras insaturé en C6-C28.

Parmi les acides gras en C4-C28 retenus dans le cadre de l’invention, on peut citer l’acide caprylique, l’acide caprique, l’acide laurique, l’acide myristique, l’acide palmitique, l’acide stéarique, et leurs mélanges.

Parmi les acides gras insaturés en C6-C28 particulièrement intéressants, on peut citer l’acide palmitoléique, l’acide oléique, l’acide linoléique, et leurs mélanges.

Selon l’un des aspects de l’invention, le polymère filmogène thermoscellant peut être imprimable et/ou imprimé.

Selon l’un des aspects de l’invention, la propriété barrière à l’huile et/ou aux graisses du polymère filmogène thermoscellant a pour un indice Cobb 1800 inférieur à 10 g/m², préférentiellement inférieur à 6 g/m², plus particulièrement inférieur à 3 g/m². L’indice Cobb 1800 est idéalement compris entre 1 à 2,5 g/m².

Le niveau de Kit pour obtenir la propriété barrière à l’huile et/ou aux graisses du polymère filmogène thermoscellant est supérieur ou égal à 7, préférentiellement supérieur ou égal à 10.

Selon l’un des aspects de l’invention, la propriété barrière à l’oxygène du polymère filmogène thermoscellant a un niveau de perméabilité inférieur ou égal à 1000 cm³/(m².24h), préférentiellement inférieur ou égal à 100 cm³/(m².24h), plus particulièrement inférieur ou égal à 100 cm³/(m².24h)..

Selon l’un des aspects de l’invention, la propriété barrière à l’eau du polymère filmogène thermoscellant a un indice Cobb 1800 inférieur ou égal à 15 g/m², préférentiellement inférieur ou égal à 5 g/m², plus particulièrement compris entre 1 à 2,5 g/m².

Selon l’un des aspects de l’invention, la propriété barrière à la vapeur d’eau du polymère filmogène thermoscellant a un coefficient de transmission de la vapeur d’eau (WVTR) inférieur ou égal à 10 g/(m².24h) et idéalement inférieur ou égal à 5 g/(m².24h) en condition standard (23°C/50%HR). En condition tropicale (38°C/90%HR), le WVTR est inférieur ou égal à 100 g/(m².24h) et idéalement inférieur ou égal à 50 g/(m².24h).

La présente invention a encore pour objet un procédé de fabrication d’un support souple enduit, notamment d’un papier enduit, présentant une face recto et une face verso, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes :

1. déposer un premier polymère filmogène sur la face recto ;
2. déposer un deuxième polymère filmogène sur la face verso,

l’un des premier et deuxième polymères filmogènes étant thermoscellant ; et

1. sécher ledit support souple enduit.

Ainsi, les premier et deuxième polymères filmogènes, dont l’un des deux est thermoscellant, après le séchage c), présentent des « curls » qui vont se compenser de sorte que le support souple enduit présente une bonne planéité.

Selon l'un des aspects de l'invention, l’un des premiers et deuxième polymères filmogènes contient au moins un caséinate et/ou une caséine.

Ces polymères filmogènes peuvent présenter certaines ou la totalité des caractéristiques décrites plus haut en lien avec le polymère filmogène thermoscellant comprenant le caséinate et/ou la caséine.

Selon l’un des aspects de l’invention, les premier et deuxième polymères filmogènes comportent tous les deux au moins un caséinate et/ou une caséine.

Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la méthode de dépôt selon l’étape a) est choisie parmi l’extrusion-couchage et la lamination, le complexage.

A l’issue de cette étape a), le dépôt du polymère filmogène thermoscellant sous forme d’un film avec une humidité faible, à savoir inférieure à 8 %, peut se faire sur la face recto du support souple en vue de former un support souple enduit. La chaleur émise par la machine servant à faire le dépôt permet d’enlever cette humidité résiduelle.

L’invention a également pour objet un support souple enduit obtenu par le procédé selon l’invention.

L’invention concerne encore un emballage comprenant le support souple enduit obtenu par le procédé selon l’invention.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’emballage comporte un empilement de plusieurs supports souples obtenus par le procédé selon l’invention.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’emballage est obtenu à partir d’un support souple enduit en thermoscellant entre elles certaines zones de support souple enduit.

Selon l’un des aspects de l’invention, le support souple présente un aspect choisi parmi : l’aspect blanc, l’aspect brun, l’aspect mat, l’aspect à effet de soie, ou l’aspect brillant.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’emballage est fabriqué par des procédés de la lamination, d’enduction, de contre-collage, de co-extrusion ou d’extrusion-couchage.

L’invention concerne encore un produit emballé comportant :

- un contenu, par exemple une denrée alimentaire ; et

- l’emballage selon l’invention enveloppant le contenu.

Selon l’un des aspects de l’invention, le produit est sous forme solide ou liquide.

Selon l’un des aspects de l’invention, le contenu est choisi parmi les produits pharmaceutiques, alimentaires, chimiques et cosmétiques.

Selon l’un des aspects de l’invention, la denrée alimentaire du contenu du produit emballé est par exemple choisie, de la viande, du poisson, des légumes, des fruits, des pâtisseries, des viennoiseries, des additifs alimentaires, des ingrédients, des aliments secs, des préparations sèches, des poudres alimentaires, des sachets de thé et de tisane, des feuilles de thé séchées, des nourritures pour des animaux.

Selon l’un des aspects de l’invention, le contenu est choisi parmi des journaux, magazines et publicités.

Définitions

Par « enduction », on entend, par exemple, un traitement de surface consistant à appliquer un revêtement généralement liquide sur un support. Le revêtement peut avoir une composition telle un polymère filmogène.

Par « complexage », on entend, par exemple, une action mécanique permettant d’assembler de manière indissociable deux ou plusieurs matières aux propriétés mécaniques et physico-chimiques différentes.

Par « lamination », on entend, par exemple une action mécanique permettant d’appliquer un film sur un support

Par « extrusion-couchage», on entend, par exemple la technique consistant à enduire un support en y déposant par extrusion une couche de polymère fondu.

Par « impression », on entend, par exemple une application d’un revêtement via un système d’impression type flexographie ou gravure.

Par « humidité », on entend, la teneur en eau ou en vapeur d’eau dans une substance. Elle peut être exprimée en pourcentage massique, à savoir un rapport entre la masse d’eau sur la masse totale de la substance.

Le « grammage » est une grandeur caractérisant un support souple, non encore enduit, tel un papier, correspondant à sa masse surfacique, c’est-à-dire à sa masse par unité de surface. Le grammage comprend une humidité résiduelle qui varie notamment entre 4 et 8 % du poids total du support souple, notamment du papier.

Le grammage d’un support souple tel un papier est compris entre 10 à 300 g/m², préférentiellement entre 20 à 100 g/m², plus préférentiellement entre 30 à 60 g/m².

Un papier « fin » a pour grammage compris entre 10 et 60 g/m², avantageusement compris entre 30 et 50 g/m².

Par « thermoscellage », on entend, par exemple un processus au cours duquel les rebords du support sont soudés à l’aide de la chaleur, avec ou sans contact direct avec le support.

Par « thermoscellant », on entend, par exemple la qualité qu’a un matériau à être soudé par le thermoscellage sans que l’on ajoute une couche adhésive supplémentaire, une couche de polymère additionnelle ou un adjuvant. Autrement dit, le matériau thermoscellant se suffit à lui-même afin de réaliser un thermoscellage.

Par « barrière », on entend, par exemple les propriétés qui protègent le contenu d’un emballage formé par le support contre les agressions et substances extérieures, ou bien qui protègent l’extérieur du contenu de l’emballage. Les barrières les plus communes sont celles contre l’oxygène, l’huile, les graisses, l’eau, la vapeur d’eau, et les champignons et microorganismes.

Par « barrière à l’oxygène », on entend, par exemple, une barrière dont un niveau de perméabilité à l’oxygène faible, c’est-à-dire inférieur à 100 cm³/(m².24h) et préférentiellement inférieur à 10 cm³/(m².24h). Cette propriété peut être requise, par exemple, pour les produits alimentaires nécessitant d’être protégés d’oxydation tels que le chocolat, le fromage ou les aliments secs.

Par « barrière à l’huile ou aux graisses », on entend, par exemple, une barrière dont un niveau de Kit est compris entre 6 et 12. Cette propriété peut être requise, par exemple, pour les produits alimentaires tels que les viennoiseries ou des nourritures de restauration rapide.

Par « barrière à l’eau », on entend, par exemple, une barrière dont l’indice Cobb est avantageusement inférieur ou égal à 15 g/m², préférentiellement inférieur ou égal à 5 g/m²et pour la durée de Cobb de 1800 secondes. Cette propriété peut être requise, par exemple, pour les produits alimentaires tels que les fruits et légumes et de la vaisselle jetable.

Par « barrière à la vapeur d’eau », on entend, par exemple, une barrière dont le coefficient de transmission de la vapeur d’eau (WVTR) est inférieur à 10 g/(m².24h) et idéalement inférieur à 5 g/(m².24h) en condition standard (23°C/50%HR). Le coefficient WVTR est inférieur à 100 g/(m².24h) et idéalement inférieur à 50 g/(m².24h) en condition tropicale (38°C/90%HR).

Par « barrière antifongique », on entend, par exemple une barrière résistante contre la prolifération de champignons et microorganismes. Cette propriété peut être requise, par exemple pour des produits alimentaires tels que des fruits mous, comme des fraises ou framboises.

Le test « Cobb » consiste à mesurer la quantité d’eau que peut absorber le support souple, notamment un papier, pendant un temps défini. Par exemple, l’indice Cobb1800 signifie que le test Cobb a été réalisé pendant 1 800 secondes, soit 30 minutes.

Cet indice Cobb 1800 s’exprime en gramme par mètre carré (g/m²). Plus la valeur de l’indice Cobb1800 est faible, meilleure est la barrière à l’eau. Des valeurs inférieures à 15 g/m² correspondent à de très bonnes barrières à l’eau pour le Cobb1800.

Ce test Cobb est réalisé en versant sur un échantillon de papier traité d’une surface de 100 cm², 100 ml d’eau distillée ou déminéralisée pendant 30 minutes (norme ISO 535 : 2014). La différence de pesée avant et après le test correspond à la quantité d’eau absorbée et donc à l’indice Cobb.

Les mesures de perméation de vapeur ou du coefficient de transmission de la vapeur d’eau (Water Vapor Transmission Rate (WVTR) selon la terminologie anglaise),

Ces mesures évaluent la quantité de vapeur d’eau qui traverse le support en 24 h à des conditions de température et d’humidité prédéfinies. De façon générale, ces tests sont soit réalisés en condition « standard » à 23°C/50% humidité relative (RH), soit en condition « tropicale » à 38°C/90% RH.

Le test est réalisé selon la norme ISO 2528, une coupelle de CaCl₂anhydre est scellée par le support à tester. Le montage est placé dans une enceinte climatique régulée. La vapeur d’eau qui traverse le support est piégé par le CaCl₂. La différence de poids du CaCl₂mesurée entre l’instant initial et celui mesuré au bout de 24 h correspond à la valeur de la WVTR exprimée en g/m²/ 24 h.

Plus la valeur de WVTR est basse, meilleure est la barrière à la vapeur d’eau.

Le « Kit test » permet de déterminer la résistance d’un papier à la pénétration des produits gras tels que les graisses ou l’huile.

Ce Kit test comprend, par exemple au moins 12 mélanges de réactifs contenant des quantités variables d’huile de ricin, de toluène et d’heptane. L’essai consiste à déterminer le numéro du mélange le plus élevé pour lequel il n’y a pas de transpercement ni de souillage de la surface. Le niveau de barrière est croissant de 1 à 12.

Une goutte du mélange est placée sur une feuille, puis elle est essuyée au bout de 15 secondes, et l’aspect du papier est observé (norme ISO 16532-2).

Pour certaines applications particulières, des tests plus drastiques peuvent être effectués en augmentant la surface à tester, et en faisant des tests à température élevée, à savoir supérieure à la température ambiante, ou bien en augmentant la proportion du réactif le plus agressif dans les mélanges, à savoir l’heptane.

Le test Cobb à l’huile est sur le même principe que le test Cobb à l’eau susmentionné mais en utilisant cette fois de l’huile de ricin (norme SCAN-P 37).

Il peut également être réalisé un test d’imperméabilité à l’huile de palme (norme ISO 16532-1), si les résultats sont suffisamment bons, le test à la térébenthine peut être effectué (norme ISO 16532-3).

Par « filmogène », on entend, par exemple une matière pouvant être appliquée en couche mince, principalement sous forme liquide, sur un support, et qui devient ensuite une pellicule solide, un film, ou une feuille. Cette matière filmogène peut être appliquée également sous une autre forme, par exemple en extrusion-couchage sous forme d’une matière ramollie ou fondue. De façon générale, on entend par « filmogène », notamment la tendance qu’a une matière à former un film.

Par « polymère », on entend, par exemple, des molécules à longues chaînes de masse moléculaire élevée. Un polymère peut notamment être une substance constituée de molécules se caractérisant par la séquence d’un ou de plusieurs types d’unités monomères. Un polymère « naturel » peut comprendre, par exemple, les protéines.

Par « thermoplastique », on entend, par exemple, une matière qui devient malléable et pliable au-dessus d’une température donnée, la température de transition vitreuse Tg, mais qui en-dessous de cette Tg redevient dure, ces transformations étant réversibles.

Par « plastifiant », on entend, par exemple, une substance permettant d’abaisser la température de transition vitreuse Tg du matériau.

Par « tensioactif », on entend, par exemple, une molécule amphiphile, c’est-à-dire une molécule possédant à la fois des propriétés hydrophiles et hydrophobes.

Par « hydrophobe », on entend, par exemple, un composé ayant peu d’affinité avec l’eau et ayant tendance à ne pas s’y dissoudre. Typiquement, il s’agit d’un composé majoritairement apolaire.

Par «hydrophile », on entend, par exemple, un composé ayant une affinité avec l’eau et ayant tendance à s’y dissoudre. Typiquement, il s’agit d’un composé ayant des groupements polaire capables de former des liaisons hydrogène.

Par « hydrosoluble », on entend, par exemple, qui se dissout dans l’eau, de préférence à une température ambiante. L’hydrosolubilité d’un polymère peut être mesurée de la façon suivante : un polymère est ajouté à de l’eau à une concentration massique de 2,5%. Après agitation pendant 48 heures, la solution est filtrée pour vérifier s’il reste des particules. Lorsqu’il n’y a pas de particules dans le filtre, le polymère est considéré comme hydrosoluble. Ce caractère hydrosoluble ne concerne pas certains polymères tels que les cires, par exemple les cires à base de polyéthylène ou d’alcane, ou bien les cires d’ester, par exemple les cires d’abeille. En effet, ces cires ne sont pas solubles dans l’eau.

Par « biosourcé », on entend, par exemple, un matériau contenant tout ou partie d’éléments d’origine naturelle ou renouvelable. Le matériau biosourcé est, par exemple le papier comprenant la cellulose que l’on extrait des arbres ou des plantes pour différentes applications.

Par « biodégradable », on entend, un matériau qui peut être décomposé sous l’action de micro-organismes (bactéries, champignons, algues etc.). Le résultat de cette décomposition est la formation d’eau, de CO₂et/ou de méthane et éventuellement de sous-produits (résidus, nouvelle biomasse) non toxiques pour l’environnement. Il s’agit, par exemple, d’un matériau biodégradable selon la norme européenne EN NF 13432.

Par « compostable », on entend, par exemple d’un produit biodégradable mettant à terme le cycle du produit selon la norme EN 13432.

Selon cette norme EN13432, un matériau peut être qualifié de « compostable », s’il possède les caractéristiques suivantes :

- être en mesure d’atteindre 90% de biodégradation en moins de 6 mois s’il est soumis à un environnement riche en gaz carbonique ; ces valeurs sont testées avec la méthode standard EN14046 (également nommée ISO14855) ;

- lorsqu’il est mis en contact avec des déchets organiques pendant 3 mois, la masse de matériau doit être constituée au moins de 90% de résidus inférieurs à 2 mm de diamètre ; ces valeurs sont testées avec la méthode standard EN14045 ;

- le matériau ne doit pas avoir d’effets négatifs sur le processus de compostage ;

- une faible concentration en métaux lourds ;

- des valeurs de pH dans les limites établies ;

- un contenu en sels minéraux dans les limites établies ;

- une concentration en éléments solides volatiles dans les limites établies ;

- une concentration en azote, phosphore, magnésium et potassium dans les limites établies.

On note qu’un matériau « biosourcé » peut être compostable.

Par « repulpable », on entend, par exemple un matériau fibreux, notamment un papier, pour lequel il est possible de disperser les fibres en milieu aqueux afin de produire de la pâte appelée, pulpe. Ainsi, le matériau repulpable peut être intégré de nouveau dans la chaîne de traitement papetier. Ce caractère « repulpables » ne concerne pas certains polymères tels que les polyoléfines, par exemple le polyéthylène, ou bien le polypropylène. Ces polymères ne sont pas solubles dans l’eau et interfèrent avec le process de dispersion des fibres en milieu aqueux, empêchant ainsi de rendre « repulpable » un support souple enduit avec de telles polyoléfines ou de tel polypropylène. Ce caractère « repulpables » ne concerne pas non plus les cires, par exemple les cires à base de polyéthylène ou d’alcane, ou bien les cires d’ester, par exemple les cires d’abeille. En effet, ces cires ne sont pas hydrosolubles dans l’eau, permettant ainsi de rendre « repulpable » un support souple enduit comprenant de telles cires.

Par « caséinate », on entend, par exemple un sel de caséine dont le contre cation est choisi dans le groupe comprenant calcium, potassium, ammonium, sodium et magnésium.

La « caséine » est une protéine issue du lait qui est principalement obtenue par précipitation en ajoutant au lait un acide (caséine acide) ou de la présure (caséine présure), ou par filtration (caséine micellaire). Il existe plusieurs types de caséine dans le lait, à savoir les caséines alpha, bêta, gamma et kappa.

Le caséinate et la caséine forment un polymère filmogène thermoscellant biodégradable, compostable, et compatible alimentaire. La caséine et le caséinate sont également compatibles avec un support souple enduit biosourcé, biodégradable, compostable et/ou repulpable.

Sauf indication contraire, les pourcentages sont exprimés en masse par rapport à la masse totale du matériau.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

est une vue schématique de la chaîne de fabrication automatisée du support souple enduit selon l’invention,

est une vue schématique d’un papier enduit, en coupe transversale, obtenu par le procédé selon l’invention,

est une vue schématique d’un papier enduit, en coupe transversale, obtenu par une variante du procédé selon l’invention,

est une vue schématique, en coupe transversale, d’un assemblage de deux papiers enduits par thermoscellage,

représente des vues schématiques des trois échantillons de supports souples obtenus dans diverses conditions expérimentales sept jours après le séchage à l’air ambiant,

Description détaillée des figures

On a représenté sur la , une chaîne de fabrication automatisée 2 permettant de mettre en œuvre le procédé selon l’invention pour fabriquer des échantillons de papiers enduits 4 présentant une face recto 6 enduite 8 d’un polymère filmogène thermoscellant 10 comprenant un caséinate et une caséine.

Le polymère filmogène thermoscellant 10 utilisé pour les trois échantillons de papiers enduits 4, à savoir l’exemple comparatif 100, l’exemple 1 (200) et l’exemple 2 (300), est initialement sous forme de granulés thermoplastiques et comprend :

• le caséinate, dont le poids représente de 63 % du poids du granulé ;
• de l’eau, dont le poids représente 10 % du poids du granulé ;
• Un glycérol comme un plastifiant dont le poids représente de 23,5 % du poids du granulé ;
• De la lécithine comme un tensioactif dont le poids représente de 2,3 % du poids du granulé ;
• l’acide oléïque comme acide gras dont le poids représente 1,2 % du poids du granulé.

Le papier 12 utilisé pour le papier enduit 4 a un grammage de 50 g/m².

Le polymère filmogène thermoscellant 10, initialement sous forme de granulés thermoplastiques, sont dissouts dans de l’eau en vue de former une solution. Cette solution est destinée à former un film sec sur le papier 12 afin de former un papier enduit 4. La quantité d’eau est dépendante de la viscosité finale souhaitée et peut dépendre de la nature du papier 12.

Les essais expérimentaux ont montré que la quantité d’eau ajoutée pour dissoudre les granulés thermoplastiques n’influent pas de façon notable sur l’effet d’enroulement du papier enduit 4.

Le procédé selon l’invention comprend les étapes suivantes :

a) déposer le polymère filmogène thermoscellant 10 sur la face recto 6 de chaque papier 12 ;

b) sécher les papiers enduits 4 de sorte que l’humidité du papier enduit 4 soit supérieure à 5 % (exemple comparatif 100), d’ordre de 5 % (exemple 1 (200)) et d’ordre de 3 % (exemple 2 (300)) ;

c) appliquer de l’eau, sur une face verso 16 de chaque papier enduit 4 de sorte à créer une différence d’humidité entre la face recto 6 et la face verso 16 de chaque papier enduit 4 ; et

d) sécher chaque papier enduit 4.

L’étape a) du procédé selon l’invention est mise en œuvre par un moyen d’une technique d’enduction qu’est une coucheuse à lame d’air 18 qui comprend des rouleaux 22, une lame d’air 24 et un bac de polymère filmogène thermoscellant 26.

Le polymère filmogène thermoscellant 10, contenu dans un bac de polymère filmogène thermoscellant 26, est abondamment déposé sur la face recto 6 du papier 12 par un des rouleaux 22 qui est directement en contact avec ledit polymère filmogène thermoscellant 10.

L’excès du polymère filmogène thermoscellant 10 est enlevé au moyen d’un jet d’air mis par la lame d’air 24. Cet excès est récupéré dans le bac de récupération 28 agencé pour recycler ledit excès dans le bac du polymère filmogène thermoscellant 10.

Cette coucheuse à lame d’air 18 permet de maîtriser le dépôt d’enduction avec une grande qualité et d’assurer un revêtement uniforme et régulier sur le papier 12.

Le dépôt d’enduction ayant une densité surfacique de 8 à 12 g/m², réalisé avec cette coucheuse à lame d’air 18 permet de conférer les propriétés barrières aux graisses et à l’oxygène au papier enduit 4. Les propriétés barrières à l’oxygène sont améliorées par rapport au cas où le papier 12 n’est pas enduit.

Ainsi, le papier enduit 4 a pour un indice de Cobb 1800 de l’ordre de 1 à 4 g/m²et un niveau de Kit de l’ordre de 7 à 12.

L’étape b) du procédé selon l’invention est mise en œuvre au moyen d’une sécherie aéroportée 30 comprenant une pluralité de sécheurs à air chaud (non-représenté), chaque sécheur étant maintenu à une température avoisinante 145 °C, compte tenu des paramètres de réglages de séchage tels que la vitesse à laquelle avance le papier 12 ou le papier enduit 4 dans une chaîne de fabrication 2, appelée la « vitesse machine » et la longueur de la sécherie aéroportée 30.

Par exemple, les deux paramètres suivants tels que la vitesse à laquelle avance le papier 12 dans une chaîne de fabrication 2, appelée la « vitesse machine » et la longueur de la sécherie aéroportée 30 peuvent être pris en compte. La température de séchage sera d’autant plus élevée que la « vitesse machine » sera élevée et que la longueur de la sécherie aéroportée 30 sera moindre.

Cette étape b) permet de sécher au maximum le papier enduit 4 afin que ledit papier enduit 4 contienne le moins d’humidité résiduelle possible.

Suite à ce séchage de forte intensité, le polymère filmogène thermoscellant 10 provoque de fortes contraintes sur le papier 12, sur des fibres de ce papier 12, contraintes qui auraient pour effet d’enrouler le papier enduit 4 posé à plat après la fabrication. On souhaite éviter cet effet d’enroulement.

Ainsi, l’étape de séchage b) intervient aussitôt après le dépôt du polymère filmogène thermoscellant 10 de sorte que ce polymère filmogène thermoscellant 10 n’ait pas encore le temps de sécher naturellement, et ce afin de maximiser les contraintes auxquelles le polymère filmogène thermoscellant 10 est soumis.

L’étape c) succédant l’étape de séchage b) a pour but de créer une différence d’humidité marquée entre les faces recto 6 et verso 16. La face recto 6 possède une humidité inférieure ou égale à 3 %, tandis que la face verso 16 est mouillée.

L’étape c) du procédé selon l’invention est réalisée avec de l’eau appliquée à la face verso 16 du papier enduit 4 à l’aide d’un rouleau 22 en rotation en contact avec de l’eau contenu dans un bac d’eau 32. Cette étape a pour but de créer une différence d’humidité marquée entre les faces recto 6 et verso 16.

L’étape d) du procédé selon l’invention est réalisée avec sécherie aéroportée 30 comprenant une pluralité de sécheurs à air chaud (non représentés), chaque sécheur étant maintenu à une température avoisinante 65 °C afin d’évaporer l’excédent d’eau qui a été ajouté à la face verso 16 du papier enduit 4 de sorte à arriver à une humidité d’environ 6 %.

Au cours de l’étape de séchage d), l’humidité de la face recto 6 étant très faible, de l’eau s’évapore très majoritairement de la face verso 16, provoquant une contrainte sur des fibres formant le papier 12, contrainte qui va induire un effet d’enroulement sur la face verso 16. Cet effet d’enroulement sur la face verso 16 est opposé à l’effet d’enroulement de la face recto 6 de sorte que l’on puisse obtenir une compensation des effets d’enroulement sur les faces recto 6 et verso 16. Cette compensation peut nécessiter une certaine durée, pour que le papier enduit 4 se stabilise.

Ainsi, lorsque ces effets se sont compensés, le papier 12, posé sur une surface plane, présente une planéité satisfaisante.

Le papier enduit 4 du polymère filmogène thermoscellant 10, obtenu en sortie de machine possède un certain effet d’enroulement. Cinq à sept jours qui suivent la production, le film de polymère filmogène thermoscellant 10 présent à la surface va se stabiliser, générant sa rétractation. En se rétractant, l’effet d’enroulement généré au cours de la production va s’estomper, jusqu’à l’obtention d’un aplat lorsque le polymère filmogène thermoscellant 10 est totalement stabilisé.

On a représenté sur la , de façon schématique, en coupe transversale, un papier enduit 4 obtenu par le procédé selon l’invention.

Le papier enduit 4 comportant les faces recto 6 et verso 16, comporte sur sa face recto 6 une couche dudit polymère filmogène 10 comprenant le caséinate avec la composition décrite plus haut tandis que la face verso 16 dudit papier enduit 4 ne comporte pas de polymère filmogène thermoscellant 10.

On a représenté sur la , de façon schématique, en coupe transversale, un papier enduit 400 obtenu par une variante du procédé selon l’invention.

Le papier enduit 400 ainsi obtenu présente une face recto 6 sur lequel un premier polymère filmogène 50 est déposé et une face verso 16 sur lequel un deuxième polymère filmogène 60 est déposé, les premier et deuxième polymères 50, 60 étant thermoscellants et comprenant le caséinate avec les compositions présentées plus haut. Les premier et deuxième polymères filmogènes 50, 60, après une étape de séchage, présentent des « curls » qui vont se compenser de sorte que le papier enduit 400 présente une bonne planéité.

On a représenté sur la , de façon schématique, en coupe transversale, un assemblage 70 par thermoscellage de deux papiers enduits 4 obtenus par le procédé selon l’invention.

Deux papiers enduits 4 présentant une face recto 6 et verso 16, chaque papier enduit 4 comportant sur sa face recto 6 une couche du polymère filmogène thermoscellant 10 comportant le caséinate, sont assemblés sans que l’on ait besoin d’insérer une couche adhésive supplémentaire (non représentée) entre chaque couche du polymère filmogène thermoscellant 10 comportant le caséinate.

On a représenté sur la , de façon schématique, trois échantillons de papiers enduits 4, à savoir l’échantillon de l’exemple comparatif 100, l’échantillon de l’exemple 1 (200) et l’échantillon de l’exemple 2 (300), posés sur une surface plane. Ces échantillons 100, 200, 300 sont obtenus après sept jours de séchage à l’air ambiant après la production. Les conditions expérimentales, à savoir la nature du polymère filmogène thermoscellant 10, la nature du papier 12 ainsi que les outils et machines susmentionnés pour la fabrication de ces trois échantillons de papiers enduits 100, 200, 300 sont identiques, à l’exception de l’étape de séchage b) permettant de sécher les échantillons de papiers enduits 100, 200, 300 de sorte à obtenir une humidité du papier souhaitée que l’on détaille ci-après.

De gauche à droite, on voit d’abord, l’échantillon de l’exemple comparatif 100 obtenu selon les conditions de séchage standard (humidité supérieure à 5%).

Ensuite, l’échantillon correspondant à l’exemple 1 (200) obtenu avec le procédé selon l’invention avec une humidité de 5 % obtenue après le premier séchage (étape b)).

Enfin, l’échantillon correspondant à l’exemple 2 (300) obtenu avec le procédé selon l’invention avec une humidité de 3 % obtenue après le premier séchage (étape b)).

Pour l’échantillon de l’exemple comparatif 100, l’effet d’enroulement est très prononcé. Le papier enduit 4 s’est enroulé sur lui-même, en formant plusieurs tours. La présence de ces tours ne rend pas l’échantillon de l’exemple comparatif 100 exploitable en industrie.

En ce qui concerne l’exemple 1 (200), chaque bord du papier enduit 4forme un demi-tour d’enroulement, tandis que le milieu du papier enduit 4 reste plat. La présence du demi-tour d’enroulement ne rend pas l’exemple 1 (200) exploitable en industrie.

En ce qui concerne l’exemple 2 (300), le papier enduit 4 est totalement plat, en mettant en évidence la suppression de l’effet d’enroulement observé avec l’échantillon de l’exemple comparatif 100 et l’exemple 1 (200). Ainsi, on obtient un papier enduit 4 avec une très bonne planéité dans le cas de l’exemple 2 (300).

Ainsi, il est notable d’observer que plus la différence d’humidité est grande entre les faces recto 6 et verso 16 lors du second séchage (étape d), l’effet d’enroulement observé après la production est réduit, voire supprimé.

Par ailleurs, en l’absence de la mise en œuvre du procédé selon l’invention, malgré le séchage à l’air ambiant pendant une durée de sept jours après la production les effets d’enroulement persistent comme c’est illustré par l’échantillon de l’exemple comparatif 100 et l’exemple 1 (200).A contrario, ce même séchage à l’air ambiant permet de compenser totalement les effets d’enroulement de l’échantillon de l’exemple 2 (300) posé sur une surface plane.

Il est remarquable de noter que le procédé selon l’invention permet d’obtenir un papier enduit 4 destiné à un emballage, ledit papier enduit 4 étant biosourcé, biodégradable, compostable et repulpable avec des propriétés mécaniques et chimiques équivalentes d’un film en plastique ou d’un papier enduit avec un polymère filmogène non biodégradable (non représenté), à savoir un polymère filmogène imputrescible communément utilisé dans le commerce.

En particulier, ledit papier enduit 4 obtenu avec le procédé selon l’invention présente les propriétés barrières à l’huile et aux graisses (un indice de Cobb 1800 de l’ordre de 1 à 4 g/m²et un niveau de Kit de l’ordre de 7 à 12) et à l’oxygène (niveau de perméabilité à l’oxygène inférieur à 10 cm³/(m².24h)) en combinaison des propriétés thermoscellantes. Ledit papier enduit 4 ne nécessite donc pas de couche supplémentaire.

En outre, le procédé selon l’invention permet la fabrication industrielle dudit papier enduit 4 dans une chaîne de fabrication de papier automatisée alors qu’un tel papier enduit 4 ne pouvait être obtenu via cette chaîne de fabrication jusqu’à présent à cause de l’effet d’enroulement du papier enduit 4.

Par ailleurs, le procédé selon l’invention permet de réduire le nombre de couches nécessaires pour le papier enduit 4 tout en le rendant plus écologique, économique et compatible avec des applications diverses telles que des applications d’emballage, notamment des applications d’emballages alimentaires.

Claims (11)

1. Procédé de fabrication d’un support souple enduit (4), notamment d’un papier enduit (4), présentant une face recto (6) enduite (8) d’un polymère filmogène thermoscellant (10), ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
   a) déposer ledit polymère filmogène thermoscellant (10) sur la face recto (6) du support souple (12) ;
   b) sécher ledit support souple enduit (4) de sorte que l’humidité dudit support souple enduit (4) soit inférieure à 4,5 %, préférentiellement inférieure ou égale à 3 %, plus particulièrement inférieure ou égale à 2,5 % ;
   c) appliquer une matière humide, notamment de l’eau, sur une face verso (16) du support souple enduit (4) de sorte à créer une différence d’humidité entre la face recto (6) et la face verso (16) du support souple enduit (4) ; et
   d) sécher ledit support souple enduit (4).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le polymère filmogène thermoscellant (10) présente l’une au moins des propriétés suivantes : biosourcé, biodégradable, compostable.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le polymère filmogène thermoscellant (10) est hydrosoluble.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le support souple enduit (4) présente l’une au moins des propriétés suivantes : biosourcé, biodégradable, compostable, repulpable.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le polymère filmogène thermoscellant (10) comprend un polymère thermoplastique.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le polymère filmogène thermoscellant (10) comprend :
   - au moins un caséinate et/ou au moins une caséine.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le grammage du support souple enduit (4) est compris entre 20 et 100 g/m², préférentiellement est compris entre 30 et 60 g/m².
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la température de séchage pendant l’étape b) est supérieure ou égale à 100°C.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le polymère filmogène thermoscellant (10) l’une au moins des propriétés suivantes : barrière oxygène, barrière à l’huile/graisse.
10. Support souple enduit (10) obtenu par le procédé selon l’une des revendications 1 à 9.
11. Emballage comprenant le support souple enduit (10) obtenu selon la revendication 10.