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La présente invention est relative , d'une façon générée, au scellage de carton fibreux et au scellage d'en- ballages en carton fibreux et elle se réfère spécialement à la fourniture d'emballages scellée pour des alimenta forte- ment congelée.
Dans le domaine de l'emballage, on a éprouvé des dif- ficultés dans le scellage d'emballages enduits de cire ou de . paraffine pour qu'ils restent scellée quand ils sont utilisés pour des alimente fortement congelés. Une difficulté rencon- trée jusqu'à présent, spécialement avec des pattes scellée* à chaud, consiste en ce que les pattes s'écartent l'une de l'autre à des températures très froides.
Des enduits de cires,ou des enduits en d'autres matières formant une barrière contre l'humidité sont utilisée sur des emballages pour l'emmagasinage de nourriture pour em- pêcher l'entrée et la sortie de l'humidité. Non seulement,la présence de cire constitue un problème lors du *collage à des températures de forte congélation, mais le cors d'emballage lui-même a soulevé des problèmes au point de vue de la ré@stan- ce à la transmission de l'humidité. On a trouvé que sans certaines caractéristiques du carton fibreux, les plis néces- .
airas pour former 1'emballage se cassent facilement aux tem- pératures de forte congélation, Quand un emballage froid est soumis à un effort exagéré ou à un choc mécanique, comme lors de la manutention ,de l'embarquement et du transport d'appro- visionnements en emballages fortement congelée.
Dans le domaine des éléments congelée , le paquet fourni à un consommateur présente une partie imprimée. La pré- sence de cire ou analogue sur le corps en carton d'un emballa-
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ge fait qu'il est difficilessinon impossible d'exécuter un imprimé sur l'emballage, de sorte que l'emballage est communes ment fabriqué d'un corps sans impression, qui est recouvert de cire et qui, une fois scellé, est enveloppé dans un mince papier imprimé qui est aussi recouvert de cire ou de paraffine pour lui conférer le degré de résistance voulu'à la transmis-
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anion d'humidité* Un tel papier forme des plia qui ne permettent pas un scellage complet.
Ceci est peu attrayant pour de la marchandise à exposer. Dans les mains du consommateur, l'en- veloppe de papier doit être déchirée pour ouvrir l'emballage
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et ordinairement cette enveloppe se sépare de l'enballage. Fréquemment, ceci a comme résultat de détruire 1 identifica- tion relative à la source des produits, et l'emploi facile des instructions à l'usage du consommateur, qui sont imprimé.. sur le papier.
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L'application de cire sur le corps d1 emballage en-* trave un scellage ou collage dits pattes de l'emballage l'une sur l'autre pour donner un emballage étanche retenant 1'humi- dité. Le scellage est exécuté à chaud et de composés adhésifs sont employés sur les surfaces revêtues de cire ou de paraffi-
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ne. Les paquets ainsi scellés ont des pattes accolées, c'ont- à-dire, une patte scellée à une autre patte par une couche in- termédiaire qui peut être de la cire ou de la cire avec un autre adhésif. Un tel collage ne résiste pas à des températures
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irbe basses comme à -50-F.
La couche intermédiaire de et Jeu pattes s'écartent, spécialement si elles sont noumi-ses à de semblables basses températures
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Quand des emballages enduits de cire sont scellés à chaud, il est courant que la chaleur appliquée s'étende au-
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delà de la région dès pattes jusqu'à un point amenant la fusion. de la cire sur la paroi de l'emballage et sur un bord de celui*. ci , ce qui produit un contraste avec Impartie interne où de
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la cire n'est pas fondue. Uh tel contraste est appelé "b:i1ure".
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Parfois la "brûlure" entraîne la formation de bulles dans la cire tondue par suite du dégagement de vapeur d'eau du .corps de l'emballage par la chaleur appliquée. Cette brûlure est partiellement cachée par l'enveloppe de papier paraffiné ou enduit de cire} ceci pose un problème en ce qui concerne l'as- pect attrayant que doit présenter une marchandise exposée à la vue.
Suivant une caractéristique de la présente inven- tion, on peut se dispenser de l'enveloppe en papier paraffiné ou enduit de cire , et les emballages peuvent être imprimés avant l'application de cire ou de paraffine, ce qui supprime l'enveloppement de papier et le scellage et ce qui permet d'obtenir un paquet plus soigné et plus attrayant pour la mé- nagère.
Suivant une caractéristique de la présente invention, ne ce rapportant pas nécessairement à des emballages, un corps de carton de fibre non enduit est recouvert de cire ou d'un autre enduit fusible analogue et possède un corps absorbant l'enduit fondu de façon à découvrir les fibres,de sorte que deux feuilles peuvent être reliées par une liaison entre fibres
Suivant une autre caractéristique de la présente in- vention, des emballages en carton fibreux sont scellés patte contre patte par liaison de fibres d'une patte à des fibres de la patte adjacente, de telles pattes pouvant être scellées de manière que le scellage se Maintienne à -50 F?et même à des températures inférieures.
Suivant une autre particularité de l'invention, le chauffage nécessaire au scellage ou collage qui produit gé- néralement les "brûlures" est rapidement suivi d'un refroidis- sement pour éviter les "brûlures" qui, si elles devaient se produire seraient plus visibles dans des emballages non enve- loppés que des "brûlures* dans des emballages enveloppés de papier.
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Dans l'exécution de la présente invention pour répondre aux exigences plus mévères des emballages ou bottes en carton, les caractères du corps d'emballage, de l'enduit de cire et de l'adhésif sont réglée pour un procède qui pro- duit des emballages scellée ayant des propriétés voulues pour diverses opération. telles que la fabrication d'ébauches pour emballages, le transport d'emballages pliée à plat, le déploie- ment et le remplissage d'emballages* le scellement d'emballa- ges pour forte congélation, le maintien et le rejet de l'humi- dité pendant et après la forte congélation et pour l'étalage subséquent de paquets congelés et leur utilisation par le con- sommateur.
Le corps d'emballage est généralement en carton fi- breux fabriqué selon Fourdrinier. Pour répondre aux exigences concernant le liant de la présente invention, ce corps doit être absorbant pour la forme fondue d'une matière fusible constituant un enduit formant une barrière contre 1'humidité*
Pour répondre, selon l'invention, aux exigences concernant la forte congélation , le corps doit être flexible de manière à plier sans cassure et si des angles sont formée par pliage à 90 , ceux-ci doivent résister à la rupture par mouvement mécanique ou par chocs à des températures de forte congélation.
On a trouvé que du carton fibreux obtenu à partir ordinairement de fibres blanchies au sulfate qui a/un pH de 4,3 ne répond pas à ces conditions quand il est transformé en un emballage à sceller par la chaleur, pour le stockage ultérieur à des températures de forte congélation, Il devient cassant et peu résistant aux plia de l'emballage et, de plue, il ne pré- sente pas de résistance convenable aux chocs mécaniques.
Cependant, ces imperfections peuvent être corrigées et les exigences imposées par les conditions précitées peuvent être réalisées en établissant ou en ajustant le pH du carton fibreux à une valeur comprise entre 5,2 à 5,7 et. de préférence
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entre 5,5 et 5,7.
Il est de pratique courante d'imprimer des inscrip- tions sur un corps plat devant être découpé à la matrice et entaillés pour former une ébauche plate d'emballage, pour ta- ciliter l'impression, il est connu t'enduire ou d'encoller le corps d'emballage, par exemple avec de l'argile, Pour appli- quer la présente invention, les parties du corps qui doivent être unies de façon adhérente fibre-contre-fibre lors du scellage des pattes de l'emballage, ne doivent pas être cou- vertes d'argile ou d'encre. Pratiquement, cela signifie que la provision initiale de corps d'emballage ne doit pas être enduite par tout de manière à recouvrir les fibres.
Cependant, une petite quantité de matière d'enduction telle que l'argile peut être utilisée pour niveler les microscopiques irrégulari- tés de surface, à condition que des fibres restent à découvert non seulement pour absorber l'enduit fondu formant barrière jusqu'au corps absorbant, mais aussi pour agir de manière à réaliser une adhérence entre fibres. Le nivellement pour la réception de l'impression peut être amélioré par calandrage.
Un carton fibreux convenable est constitué par un carton de papier feutré sur une machine Fourdrinier à partir d'une charge contenant 1000 parties (base seche)de fibres de sulfate de cellulose blanchie comme celles provenant de sapins Douglas, 5 parties d'argile , 2,5 parties d'amidon gélatine, et un tampon tel que l'aluminate de sodium, ou des quantités proportionnelles d'alun et de soude caustique, pour fournir un pH compris entre 5,2 et 5,7 et, de préférence, entre 5,5 et 5,7. De faibles quantités de cire ou de cellophane peuvent être présentes pour fournir la résistance à l'eau, lorsque celle-ci est désirable.
La feuille pressée humide est encollée sur lea deux faces avec une colle aqueuse contenant de l'argile et de la
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cire dispersée avec un liant d'amidon ou d'un dérivé d'amidon.
Celle-ci est appliquée pour ajouter environ 0,42 livre (base sèche) par 1000 pieds carrés de surface de chaque face, pour former une première couche mais pas un enduit ;et pour facili- ter l'impression et pour apprêter la surface, de manière 4 réduire la pénétration de la matière cireuse dans l'enduit à l'eau froide.
De plus, pour améliorer la surface pour l'impression, chaque face est calandrée en utilisant une solution aqueuse d'amidon ou d'un dérivé et de l'alginate de sodium et en ajou- tant seulement environ 0,19 à 0,22 livre de matière solide par 1000 pieds carrés de surface de chaque face.
Le corps fini a une teneur en humidité de 4% à 6,5% et, en général, lea emballages ont un poids de 195 livres par 500 feuilles de 24 x 36 pouces; pour l'identification, il s'a- git encore de carton Kraft de 15 points, non enduit complète- ment blanchi.
Le pH est important dans le cas où le pliage et la rétention d'humidité des emballages scellés sont désirés.
Ceci est montré, par exemple, en comparant des corps ayant un pH de 4,3 et 5,5. Des bandes de corps de 15 mm de large ont été trempées de façon variable et essayées au pliage dans un dispositif d'essai des plis, spécialement dans celui connu sous le nom de "Folding Endurance Tentes* de l'Institut de Technologie du Massaohusetts, fabriqué par la société Tinius oison Testing Machine Company, à Philadelphie, Jean* Les résul- tats de l'essai désignent le nombre de fois qu'une banda peut être pliée sur une petite surface cylindrique dans un sene, puis dans le sens opposé, jusqu'à ce qu'elle casse,
comme décrit en détails aux pages 864 à 866 de l'ouvrage "Testing pf Paper and Board,@, lère édition, 1953, McGraw Hil.l Book Company, Inc.
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Dans l'essai A, les bandes ont été chauffées à 105 C pendant 72 heures et alors essayées à la température ambiante d'approximativement 73 F. Dans l'essai B, les bandes ont été chauffées à 260 F pendant 5 heures, puis refroidies à 10F pen- dant 16 heures et puis essayées une fois refroidies à 10 F; les résultats sont consignés ci-après dans le tableau I.
TABLEAU I
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<tb> pH <SEP> A <SEP> B
<tb>
<tb> 4,3 <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 3 <SEP> là <SEP> 26
<tb>
<tb>
<tb> 5,5 <SEP> 109 <SEP> 101
<tb>
Ainsi, partiellement enduit ou pas du tout enduit, le corps ordinairement en feuilles formant plusieurs ébauches peut être imprimé - suivant une suite combinée d'impressions - et alors découpé à la matrice et entaillé sous forme d'ébau- ches individuelles pliables. Cependant, le tracé de l'impres- sion peut être tel que les surfaces de pattes à sceller soient exemptes d'encre d'imprimerie aussi bien que d'un enduit de couverture d'argile, le corps imprimé étant ensuite coupé en ébauches individuelles plates,
La phase suivante pour obtenir des emballages à forte congélation consiste à enduire le carton fibreux avec une matière fusible formant barrière contre l'humidité.
Des cires naturelles et artificielles et des matières semblables aux cires sont utilisables dans ce but; celles communément em- ployées sont choisies dans le groupe comprenant la cire de paraffine, la cire microcristalline, la cire de polyéthylène, et des mélanges de ces cires. La cire de paraffine est préfé- rée pour former un enduit transparent quand une matière im- primée doit être visible a travers 1* enduit.
Quand une telle cire d'hydrocarbure est employée, la méthode d'application est choisit de façon à diminuer l'ab-- sorption par la carton fibreux, de sorte que, pour les opéra- tions ultérieures exécutas suivant l'invention, subsiste la
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possibilité d'absorber la matière constituant l'enduit quand elle est fondue. :La méthode préférée d'application est celle connue et dénommée "enduction de cire à l'eau froide-.
Dans l'enduction de cire à l'eau froide, Ion ébau- chea d'emballage plates sont immergées individuellement dans un bain de matière cireuse fondue, et rapidement transférée à des rouleaux convenables qui éliminent une partie de 1 'excès à la surface, de préférence par compression, laissant un total d'environ 5 à 6 libres M.pieds carrés* La matière enduite de cire à chaud est alors immédiatement transférée dans un bain d'eau froide, en refroidissant la cire fondue et en produisant un enduit continu de cire sur les deux surfaces d'un corps absorbant et sur tous les bords coupés.
La composition d'enduction de cire préférée est essentiellement constituée par une cire de paraffine, avec une matière additionnelle pour réaliser la présente invention.
Le corps enduit da cire doit être flexible pour être plié aux lignes de pliage sans briser l'enduit de cire. Elle doit être telle que la constitution d'un bloc ou le collage ensem- ble d'une pile d'emballages aplatis est évitée. Dans ce but, on connaît un mélange de cire de polyéthylène et de cire de paraffine, comme exposé dans le brevet des Etats-Unie d'Amé- rique n 2.892.735. De plus, fl donne du lustre au paquet, la possibilité de glisser et la résistance voulue aux graisses.
Cependant, l'enduit de paraffine de polyéthylène a l'inconvéni- ent de résister à l'action des adhésifs. Des adhésifs superfi- ciela utilisés sur de telles surfaces enduites de cire con- stituant un pauvre liant superficiel qui "éclate" à des tempé- ratures de forte congélation*
Une composition de 97,5 parties de paraffine (point de fusion :135 F-139 F) et d'environ 2,5 parties de polyéthy- lène (point de fusion :
189 F, poids moléculaire s 13.000) con-
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vient pour obtenir les avantagea indiquée ci"dessus. Elle *et appliquée noue forme tondue, Be préférence à 200 F-130 F) 210 F, ou à une autre température inférieure au point d'ébullition de l'eau, ce qui réduit l'absorption et évite la formation de bulles dans un enduit de cire, par dégagement d'humidité.
Lorsque l'ébauche d'emballage plate est complètement enduite de cire, elle est transformée en une forme pliable d'ébauche plats* Dans le cas d'emballages du type à manchon, on prévoit une couche de recouvrement, de préférence sur une face étroite de l'emballage. Le procédé conventionnel consiste à faire passer l'ébauche d'emballage plate dans un produit pour enveler la cire, dans lequel un jet d'air chaud fait fondre et enlève la cire sur les surfaces à réunir. Les fibres sont alors à découvert et un adhésif quelconque convenable est employé pour unir les faces. On emploie, de préférence, un adhésif dissous dans un solvant volatil, car à cet endroit il n'y a pas de danger pour que du solvant soit retenu au moment où de la nourriture est introduite dans l'emballage pour le scellage.
La présente invention réalise une liaison fibre- contre-fibre entre des pattes en mettant celles-ci en contact face à face aux endroits à unir , en faisant fondre la cire sur les pattes et en l'absorbant sur les surfaces à unir en présence d'une composition fluide adhésive non miscible à la matière solide et à la cire fondue.
L'absorption de aire soumet les fibres dans les pat- tes voisines à l'action de la composition adhésive qui est activée par l'effet de la chaleur, de façon à lier les fibres d'une patte aux fibres de la patte adjacente. Après la mise en contact, les pattes scellées sont immédiatement refroidies si l'on désire éviter les brûlures.
La composition adhésive est appliquée sur l'enduit de
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cire solide en quantité mesurée et sous forme liquide facili- tant son application. La composition adhésive fluide est ap- pliquée à la température régnant aux environs de la machine, ce qui supprime les moyens et traitements exigés jusqu'à. pre- sent lors de l'utilisation de masses fondues chaudes et analo- gues. Ceci permet un meilleur contrôle de l'application et évite les effets mouchetés fréquemment rencontrés avec des applications chaudes à ce stade.
La composition adhésive est constituée de façon à mouiller l'enduit de paraffine au moins jusqu'à un point assurant une distribution convenable. 'Une consistance visqueuse, crémeuse l'attache facilement à l'en- duit cireux..L'adhésif contenu dans le liant ìl'16.1 est, de préférence, une composition résineuse, convenablement pes- tifiée, si nécessaire, pour résister à de3 températures très froides, de façon qu'elle ne se fende pas et ne se brise pas et qu'elle confire de* propriétes d'étancnéité à l'humidité.
Si l'enduit de cire fond en contact avec l'adhésif liquide, la cire fondue agit comme fondant qui favorise la distribution et le nivellement de la composition appliquée, qui devient alors le liant actif, après que les fibres de surface ont été exposées ou mises à découvert.
Les compositions adhésives préférées sont à boue d'eau qui sert de solvant ou de véhiculer. Des pâtes d'amidon ou de colles de protéines sont utilisables. Elles peuvent être sous forme de solutions aqueuses ou de dispersions aqueuses contenant une matière liante résineuse comme des particules dispersées d'acétate de polyvinyle et d'un plastifiant, les- dites particules d'agglomérant pour former un liant dès que la composition perd de l'eau à une température supérieure au point de fusion de la cire. La perte d'eru peut être due en partie à l'absorption par le cardon de fibres et en partie à l'ébullition par la chaleur appliquée.
Les dispersions résineu- ses et aqueuses sont telles que lorsqu'elles sèchent, une
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pellicule mince forme une pellicule élastique semblable à du caoutchouc par suite de la réunion des particules de la dispersion. Dans la présente invention, après que l'enduit de cire est enlevé des fibres par fusion et absorption, les fibres de pattes adjacentes sont en contact l'une avec l'autre, en présence de particules dispersées qui pénètrent aussi dans les espaces entre les fibres. Ainsi placées, elles coagulent sous l'effet de la chaleur et par perte d'eau en formant un corps élastomère solide constitué par un film enduisant et enrobant les fibres et reliant les fibres d'une patte aux fibres d'une patte adjacente.
Une dispersion aqueuse permet le contrôle de la viscosité pour l'application et la phase aqueuse fournit un véhicule pour un dispersant qui maintient la dispersion et qui constitue un agent mouillant approprie, de préférence non-ionique, pour assurer la mise en contact et la rétention par l'enduit de cire solide d'une couche ou bande d.e disper- sion. La composition adhésive est appliquée avec mesure et, de préférence, en appliquant des bandes parallèles d'adhésif, dont les constituants s'écoulent et s'étendent en une couche dès que la pression est appliquée aux pattes en contact l'une avec l'autre. L'application de l'adhésif seulement sur l'une quelconque des deux pattes à unir est suffisante.
Pour enfermer de l'humidité par scellage, un emballa- ge doit avoir une large quantité de matière de scellage vers l'intérieur à partir des borde des interfaces des pattes qui sont exposées à l'atmosphère. Dans le cas d'un emballage rec- tangulaire, dont les quatre parois se prolongent par des pattes partir des lignes de pliace avec leurs parois, deux pattes opposées sont d'abord pliées pour fermer des pattes intérieures, Une pate intermédiaire est ensuite pliée sur les pattes inter- nes et enfin une quatrième patte est pliée pour recouvrir la patte intermédiaire.
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De 1 adhésif peut tiré appliqué sur cliver... surfa- ces. Les faces externes des pattes internes doivent être réu- niée avec la face interne de la patte intermédiaire. Les éten- dues externes des pattes internes à partir de leurs lignas d'ar -tioulation ne sont ordinairement pas plus longues et, de pré- férence, beaucoup plus courtes que la moitié de la longueur des @ignes de pliage des pattes restantes.
Pour un scellage parfait contre l'humidité, les pattes internes doivent être scellées sur la longueur totale de leurs lignes de pliage et vers l'intérieur à partir de celles-ci, mais pas nécessaire- ment sur la surface entière des pattes internes. En conséquence il est préférable d'appliquer l'adhésif seulement sur les par- ties terminales de la face interne de la patte intermédiaire, d'où il sa transportera par pliage sur les pattea internes. Si l'adhésifest appliqué en bande, comme mentionné ci-dessus, un moyen est prévu pour assurer l'écoulement de l'adhésif vers les extrémités des lignes de pliage de la patte interne et sur une surface de scellage complète.
Un tel moyen cet constitué par une gorge se trouvant dans les faces externes des pattes internes, chaque gorge étant continue d'une extré- mité à l'autre de la ligne de pliage. Une gorge en V s'étendant d'un bout à l'autre de la ligne de pliage forme un chenal de sommet à sommet, quand les pattes sont pressée. ensemble*
Ladite gorge a une autre fonction importante, en ce sens qu'elle rend les pattes internes rigides à partir de leur ligne de pliage vers l'intérieur, de façon à exercer une ré- sistance quand les pattes sont déplacées vers l'intérieur vers la position finale par un mécanisme sur une machine de ferme- ture ou par la patte intermédiaire et la quatrième patte.
L'ef- fet de raidisssement maintient la partie entre la ligne d'ar- ticulation et la gorge entaillée comme une partie plane pour une surface plate de liaison entre fibres.
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Quand la quatrième patte recouvre complètement la patte intermédiaireil est plus commode d'appliquer mécani- quement la composition adhésive sur la face externe de la pat- te intermédiaire en quantité pour sceller complètement l'inter- face. Cependant, quand la quatrième patte recouvre seulement une partie de la patte intermédiaire, la composition adhésive peut tire appliquée sur la face interne de la quatrième patte, maie sur une surface limitée pour couvrir seulement l'inter- face.Après avoir appliqué la composition adhésive, les pattes peuvent être pliées par un moyen conventionnel pour la mise en contact convenable dans la position finale et être ainsi maintenues jusqu'à réunion.
Dans cette position ,aucune ac- tion ne se produit jusqu'à ce que la température aux inter- face* soit accrue, tout d'abord pour fondre la cire pour four- nir un fondant favorisant la distribution de la composition liquide, alors pour absorber la cire dans le carton fibreux à l'endroit des surfaces à réunir, et ensuite pour effectuer la coagulation des solides adhésifs de la composition.
De la chaleur peut être appliquée par un dispositif diélectrique efficace à cause de l'humidité présente, ou autrement, par exemple, par contact de la patte fermée avec des plaques chaut- fées* Dans une opération continue, l'extrémité fermée peut glisser sur une série de plaques chauffées sur lesquelles les températures pour le chauffage et le refroidissement subsé- quent peuvent être réglées suivant des facteurs variables du procédé.
Si des plaques chauffées sont utilisées dans un pro- cédé continu, elles sont, de préférence, divisées en sections à différentes températures, plus élevées au premier contact et ensuite décroissantes* La vitesse de cheminement sur un trans- porteur, les dimensions de l'extrémité venant 'en contact avec les plaques chauffées, l'épaisseur du corps de l'emballage, la température de fusion de l'enduit de cire , etla températu-
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re de coagulation de la dispersion déterminent la durée de contact et les longueurs et températures des diverses sones de contact chauffées* A titre d'exemple, les plaques ont des zo- nes chauffées à 375 F, 325 F, 275 F et 225 F, suivies immédia- tement de plaques refroidissantes ayant une température de 30 F.
La figure 1 des dessins ci-annexés est une vue en perspective d'un emballage du type à manchon assemblé à partir d'une forme pliée plane.
La figure 2 montre schématiquement deux rouleaux pour appliquer l'adhésif.
Les notations de référence 10, 12, 12 et 13 désignent ,les quatre parois latérales d'un emballage rectangulaire, dont la paroi latérale 13 possède 'un bord de recouvrement encollé, un bord à l'ébauche plat étant indiqué en 14 à l'intérieur de l'emballage. La ligne de jonction 15 entre les faces 12 et 13 définit avec ledit bord 14 une étroite bande qui entend nous forme d'une patte au-delà de l'ouverture de l'emballage défiai par lesdites quatre parois latérales.
La notation 17 désigne schématiquement des matières à sceller ou enfermer dans l'emballage. Les parois latérales 10,11,12 et 13 se prolongent par des pattes 20, 21, 22 et 23 avec des lignes de pliage désignées respectivement par 24, 25, 26 et 27 définissant l'ouverture de l'emballage à fermer en pliant les pattes. Les pattes 21 et 23 eont des pattes in- temes.
Les pattes 22 et 24 sont respectivement les pattes in- termédiaires et externe
Quand l'ébauche d'emballage plate est dressée* en une terme rectangulaire! les pattes sont dans la position indiquée, sauf que là pate 20 peut être pliée ainsi que montré par la ligne pointillée, plutôt que dans le plan de sa paroi latérale 10, selon due l'on a besoin ou non d'un espace libre pour le moyen utilisé pour appliquer de l'adhésif à la patte 22, La
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mode préféré d'application d'adhésif consiste à l'appliquer en bandes mesurées 30 et 31 sur la face interne de la patte 22 et partout sur la face externe de la patte 22;ceci étant in- diqué par une ouverture 32 dans la patte 22 uniquement pour montrer l'adhésif 33 sur le coté externe de la patte 22.
L'é- tendue des bandes 30 et 31 vers l'intérieur à partir des ex- trémités de la patte 22 est sensiblement la même que l'étendue des pattes 21 et 23 à partir de l'ouverture.
Sur les faces externes desdites pattes internes 21 et 23, il existe des lignes marquées désignées par 35 et 36 a'étendant d'un bout à l'autre des lignes de pliage respec- tives 25 et 27. Ces lignes marquées rendent lesdites pattes internes rigides sur une certaine étendue à partir de leurs lignea de pliage et forment, entre chaque ligne marquée et la ligne de pliage, une surface restant plane quand la patte est déplacée vers l'intérieur vers la position de scellage, Dans le cas de la patte interne 23, la patte 16 y est réunie par adhérence et fournit une résistance additionnelle pour exercer une légère pression contre la patte intermédiaire 22 quand celle-ci est pliée sur les pattes internes.
Dans la pratique commerciale, une succession d'embal- lages de la forme montrée, mais sans adhésif e&t transportée rapidement dans la direction de la flèche 40. Comme l'emballage montré avance, il passe sous un moyen de retournement conven- tionnel (non montré) qui plie la patte interne 21 dans la po- sition de scellage, et il passe ensuite sous un moyen de bor- dage conventionnel (non montré) qui amène la patte interne 23 dans la position de scellage, après quoi il passe par un moyen pour appliquer l'adhésif. bans la figure 2 est représenté un rouleau doseur cylindrique commandé pour appliquer d l'adhésif suivant lesdi- tes bandes 30 et 31. Le rouleau 41 possède des rainures péri- p@riques espacées 42 qui sont remplies d'adhésif liquide
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à transférer à la patte 22, par contact.
La position en lignes pointillées 43 du rouleau 41 indique une position relayée mé- caniquement du rouleau, qui est atteinte lorsque la surface de la patte 22 entre les bandes illustrées 30 et 31 passe eoue le rouleau* Au même moment, un applioateur à rouleau commandé 44 situé sous le rouleau 41 applique de l'adhésif 33 sur la face externe entière de la patte 22 de la manière usuelle. Le rouleau 44 plonge dans un bain d'adhésif liquide 45 contenu dans un réservoir 46.
En fonctionnement, les rouleaux 41 et 44 sont normalement en contact l'un avec l'autre, de sorte que le rouleau 44 fournit du liquide au rouleau 41. Dès que les emballages dépassent les rouleaux d'encollage, la patte 22 entre d'abord dans l'espace entre les rouleaux* Comme la partie centrale non encollée de la patte 22 passe par la tangente une] came représentée schématiquement par la notation 46, fonction- ne par. le moyen schématise en 48 pour lever le rouleau 41 dans la position 43 en traits pointillés.
Après que l'adhésif est appliqué, la patte 22 ren- contre un moyen conventionnel (non montré) qui la plie. (figure 1) sur les pattes internes, pliées, 21 et 23, puis un moyen similaire plie la patte externe 20 sur 1* adhésif 33 sur la patte intermédiaire pliée 22.
Ainsi, les pattes sont dans la position de scellage avec les faces à sceller séparées par une couche interfaciale d'adhésif liquide entre des enduits de cire. Comme l'emballage progresse, le bout ou les bouts présentant les pattes pliées glissent le long de plaques chauffées qui effectuent le scella- ge final comme décrit et ils glissent alors le long de plaques de refroidissement pour enlever la chaleur inutile quand les brûlées doivent être évitée*
Ordinairement, l'emballage du type à manchon a ses deux extrémités ouvertes à l'origine et dans ces cas, les deux extrémités sont traitées et scellées au même moment.
Une seule
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extrémité d'un emballage est montrée$ étant entendu que les opérations peuvent être répétées à l'autre extrémité. k la figure 1, l'espace entre les bandes 30 et 31 est originellement glacé par l'enduit de cire. Cette surface peut être utilisée comme surface d'essai pour l'application correcte de la chaleur* Quand cette surface a passé de 1' aspect glacé à l'aspect mat, on est sûr que la chaleur appliquée a effectivement fondu et absorbé la cire de cette surface dans l'emballage scellée ce qui indique que toutes les surfaces vers.
l'extérieur à partir de celle-ci ont été convenablement chauffées pour le même résultat*
A coté de colles aqueuses d'amido et de farine, de la colle animale et analogue, il existe beaucoup de formules d'adhésif* aqueux convenant pour la présente invention. Pour les exigences les plus sévères discutées jusqu'à maintenant, les colles préférées comprennent des matières résineuses natu- relles ou synthétiques avec un plastifiant si nécessaire, pour conférer de la flexibilité aux températures normales et infé- rieures.
Aux dilutions appliquées dans la présente invention, elles coagulent ou déposent une pellicule élastique, flexible, sur une surface lisse, soit par perte d'eau, soit par suite de la température élevée, Pour la présente invention, la tempé- rature imposée à l'emballage pour fondre et absorber l'enduit formant barrière est située au-dessus de la température d'ébul- lition de l'eau et l'adhésif doit, en conséquence, avoir une formule telle qu'il reste inactif jusqu'à ce que la matière de l'enduit soit fondue et absorbée. Le résultat désiré est assuré en utilisant une composition qui devient active par perte d'eau sous l'effet de la température imposée.
Des dispersions de latex qui coaguleraient par la chaleur avant l'absorption de la cire peuvent avoir leur tempé- rature de coagulation relevée en ajoutant un dispersant tel que décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique
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xi* bzz9 et n* 2.912.350. 7Geadiata breveta décrivent de nombreux mélanges stabilisés avec un dispersant anionique ou un dispersant cationique, chacun de ces mélanges contenant un dispersant non ionique ou en étant dépourvu ou contenant seule- ment un dispersant non ionique. En général, l'accroissement de la teneur du dispersant de stabilisation .ou du mélange élève la température à laquelle la coagulation se produit.
Les mélan- gee stabilisés par cations, quoiqu'utiles, sont en général non désirés, car ils réagissent avec beaucoup de surfaces et
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déposent des solides par contact. En conséquence, les disper- santa non ioniques ou anioniques seuls ou en mélange, sont pré- férés, mais il faut comprendre que d'autres agents peuvent être utilisés comme dispersants ou émulsifiants. Les dispersants favorisent le mouillage de l'enduit cireux, mais'il est possi- ble de s'en passer dans les cas où la viscosité de l'adhésif aqueux est élevée, non seulement pour éviter qu'il ne s'écou- le librement, mais aussi pour diminuer la teneur en eau et partant la durée de chauffage.
Parmi les mélanges convenables, on peut citer ceux qui suivent L-1 Dow Latex 546-0
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Copolymère de butadiène-styrène 48% solides, stabilisés avec un dispersant anionique.
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L-2 Nitrex 2614 utad:.neaarylon3,tri'le '84 solides, stabilisés avec un dispersant =iondue.
Z-.; Chemigum 235 MIS Butadiàne<s-acrylonitril9 43,4% solides, stabilisés avec un savon ammonique domme-diaberatlut anionique.
L-4 6-E-3 Buna N.Latex, Butad1èneacrylonitrile 42% solides, stabilisés avec un disperi3ant.an:Loiiique,
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L-5 Latex de caoutchouc naturel
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59,2 solides, naturellement stabilisés par anions.
Il existe beaucoup de dispersants commercialement disponibles, dont il peut y en avoir un ou plusieurs présents dans les mélanges ci-dessus, et (lui peuvent y être ajoutés pour élever la température de coagulation. Dans la liste suivante de dispersants donnés à titre d'exemples,N signifie 'non anionique" ut A 'anionique".
N-1 BRIJ 35
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Folyethylene lauryl alcool Liquide
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N-2 lionie 218 Polyéthylène glyool-tertisidodécy1thioéther
Liquide N-3 Triton X-100
Alkyl-aryl polyéther alcool
Liquide N-4 Igepal 00.
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Alkyl phénoxy polyoxyéthylène éthanol
Liquide
A-1 N.S.A.E.
Sodium alkyl naphtalène sulfonate
85% poudre active
A-2 Nekal BX-78
Sodium alkyl-naphtalène sulfonate 80% poudre active
A-3 Blankol N.
Sel sodique do condensat de naphtalène sulfonate
80% poudre active
Pour sceller des emballages contenant de la nourri- ture, la Composition adhésive contient, de préférence, des in- grédients rencontrant les exigences imposées par les prescrip- tions gouvernementales et telles que celles qui imposent l'ab- sence de coloration, d'odeur et de toxicité. L'absence de cer- tains solvants volatils est donc prescrite ,de sorte que l'eau est la seul véhicule liquide préféré
Pour un tel usage, l'acétate de polyvinyle Constitue une buse de résina présentement préférée avec laquelle de , nombreux pastifiants peuvent être employés.
Il peut former un
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liant ferme non friable, stable à -40*?) et aux basses tempéra- turcs* L'acét@te de polyvinyle préféré est un de ceux dont 25% à 50% sont solubles dans le benzène à la température ambi- ante. Les dispersions aqueuses plastifiées ayant une visoosi-
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té comprise entre 1500 et 2500 centipoisee conviennent pour être appliquées sur l'enduit de cire décrit, la viscosité plu- tôt que la teneur en solides étant un contrôle convenable pour l'opération et la teneur en solides constituant un contrôle convenable de la viscosité.
Parmi les plastifiants utiles, on peut citer t le
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diméthylphtalate, le diéthylphtalate, le tributyl-aoetyl ci- trate, le butyl-phtalylbutylglyeollate, le dibutyl pntalatt, le àlbutoxyéthyl phtalate, le méthylphtaly3.-éthyhglyoallte, l'éthyle, le phtalyl-éthyl-glycollate, le triéthylneg11col- dihlxoate, le dipropylène glycol dibenzoates le tr-4 dtUylct- trate, le tributyl-citrate et l'acétyl-tributyl citrate,
Il a été constaté qu'une dispersion d'acétate de polyvinyle faite avec de l'alcool de polyvinyle comme agent dispersant et ayant une grandeur de particules hétérogènes
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d'approximativeotent 1 à 9 microns, et une teneur en solides de 55% est une base excellente,
désignée ci-après sous l'appel- lation PVAc-55, pour former les compositions adhésives conve- nables suivantes* pour des récipients pour nourriture :
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<tb> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
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bzz PVAc-55 100 Diéthylphtalate 5
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<tb> teneur <SEP> en <SEP> solides <SEP> 57
<tb>
<tb> L-7 <SEP> PVAc-55 <SEP> 100
<tb>
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Tributl1-acétl1-c1trate 8
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<tb> Eau <SEP> 2
<tb>
<tb> teneur <SEP> en <SEP> solides <SEP> 57%
<tb>
<tb> L-8 <SEP> PVAc-55 <SEP> 100
<tb>
<tb> Butyl-phtalylbutylglycollate <SEP> 12
<tb>
<tb> Eau
<tb>
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> solides <SEP> 57%
<tb>
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Les compositions ci-dessus sont acceptables pour des récipients pour alimenta et ont une viscosité convenable pour l'usage envisage. Si un dispersant
est désire, un dispersant anionique ou non-ionique peut être présent en une teneur de
0,1 à 0,2%. Il faut comprendre que ces compositions sont épais- ses, crémeuses, visqueuses et peuvent être diluées par addition d'eau. Si elles sont diluées et ont ainsi une viscosité ren- due trop faible, alors des agents épaississants peuvent être ajoutés pour augmenter la viscositéon peut ajouter de la méthylcellulose, de la carboxyméthylcellulose, de l'hydroxy- méthylcellulose, de l'alcool polyvinilique, de la gomme, de l'alginate de sodium et analogues.
Cependant, une telle dilu- tion est indésirable si l'adhésif est employé pour des embal- lages d'@imente fortement congelés*
Les divers aspects centraux et spécifiques de la présente invention sont exposés dans les revendications annex- ées et l'invention n'est nullement limitée aux détails illus- tratifs compris dans la description précédente.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour sceller ensemble les faces de deux feuilles de carton fibreux ayant chacune un corps absorbant et ayant chacune des fibres exposées ou découvertes dans les- dites faces enduites d'une matière fusible, caractérisé en ce qu'on applique sur au moins une desdites faces enduites, une composition adhésive fluide non aisible avec ladite matière d'enduit, et pouvant être rendue adhésive à une température supérieure à la température.de fusion de ladite matière d'en- duit fusible, on place les feuilles en contact avec la compo- sition a dhésive sous forme d'une face intermédiaire entre les enduits fusibles et on fait fondre la matière d'enduit en chauf
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