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Carton ondulé ptl'tlo'1oM.., ton pl'oo44' 4e ftbrlottioa11
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ta présente invention eoa6*rn*,d'un part, va mu* veau carton ondulé du type général oomprtaut un* âm 4nir ide collé* à au moins un 1'8.,8""A' plan, ot, d'autre part, le '1'00'4' de fabrication de ce 110'""- produit imustriole les cartons ondulés sont largeraent utilisés dans l'industrie de l'emptquwttgw moderne pour des applications dans lesquelles une grande r'81.t&40. de lf ##ballant, une construction légère et économique 4e cet raballan sont les principales oonditiona à .ati.fu1"8.
Ce matériau est "114-
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ralement fabriqué en ondulant une feuille plans de papier relativement fort, peu coûteux, comme celui obtenu avec la
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machine de Fouràrixiier à partir de fibre* de paille 8&0'",8.
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ou à partir d'une pâte de papier "kraft" vierge, puis en collant une ou Plusieurs feuilles planes, appelées revête- menta, à cette feuille ondulée.
L'adhérence des revêtement à la feuille ondulée appelée âme est réalisée en appliquant à l'Orne un adhésif approprié comme l'amidon ou le silicate de sodium, en son points de oontaot avec les revêtements, puis en appliquant ces derniers au contact de l'urne. L"âme ondulée du carton agit naturellement pour améliorer dans une grande mesure la résistance du carton terminé, en for- mant une série s'arches ou ondulations rigides entre les revêtements,
Plusieurs types de cartons ondulée sont courees- sont utilisés pour des applications d'empaquetage.
Dans le carton ondulé dit "à une seule face", un seul revêtement est appliqué à une face de l'âme ondulée* Ce matériau est beaucoup utilisé comme rembourrage d'amortissement, mais il n'est pas courament utilisé comme matériau de construe- lion pour des emballages de transporte pour telle dernière application, on utilise habituellement un carton ondulé " à double face" pourvu de revêtements collé@ sur chacune des faces de l'âme. Si un emballage ayant une résistance inhabituellement grande est nécessaire, on peut utiliser un carton ondulé "à double paroi".Ce carton comprend deux Ames ondulées entre lesquelles est collé un revêtement,
et un second et un troisième revêtement sont collés aux faces externes découvertes des deux Anes. Ce dernier type de car- ton, en raison de sa résistance mécanique relativement gran- de, a été aussi utilisé pour construire des plateaux sup- portant des poids,
et il a été utilisé nous forme de rou- leaux pour agir comme colonne légère destinée à supporter de grandes masses*
Bien que le carton ondulé des divers types men-
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tionnés ci-dessus soit susceptible de diverses application* dans l'empaquetage en particulier dans la construction d'emballage ou botte de transport ses caractéristiques d'absorption et de pénétration par l'eau l'ont empêché de remplacer des bottes ou caisses plus coûteuses en bois et en matière plastique, dans un certain nombre de cas* Par exemple,
pour le transport de la volaille préparée et expé- diée- des installations d'élevage aux détaillante ou aux grossistes la volaille est placée dans des bottes et elle est "oongelée" en plaçant une quantité suffisante de glace sur et autour de la viande pour empocher qu'elle @@ gâte en coure de route.
Bien qu'on ait essayé d'utiliser le car- ton ondulé oomme matière de oonetruotion des bottes de trane- port de la volaille, le carton cet imprégné et affaibli si rapidement par l'eau de fusion de la glace qu'il s'est pro- duit freéquemment un affaissement complet des bottes avant que la volaille atteigne sa destination* Les âmes des ear- long ondulés,
en par@ieulier du fait de leur @@@ure @rèe poreuse$ ont isndase à @èserber l'est et a'effernt bâtis tôt plue qu'un support très faible aux revetements espacés collés aux âmes, Par suite de cette earetétistique du @@r- ton ondulée les caisse$ et bottes en boit continuent à être le type d'emballage le plus utilité peur les transports de$ volailles*
Ze problème posé par l'exposition à l'eau qui est propre aux bottes de transport de la volaille,
pose éga- lement dans de nombreux autres cas où le contenu de la boite a une très forte teneur en eau ou en humidité. L'empaquetage des végétaux et des fruits congelée, de la crème glacée et autres produite laitière, présente également des conditions d'humidité qui empêchent ou limitent sévèrement l'utilisa- tion des cartons ondulée pour la construction des bottes
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d'emballage. En outre, en dehors de la nature du contenu des bottes les conditions de transport et d'emmagasinage soumettent fréquemment ces boites à l'humidité pendant des périodes de tempe prolongées$ ou même à une exposition à la pluie ou à la neige.
Dans ces conditions, même si la boite ne N'affaiblit pas au point de s'affaisser, elle cet encore incapable de protéger son contenu contre la péné- tration de l'humidité à travers son parois.
Pour essayer de surmonter l'aptitude des bottes de carton à s'affaiblir et à céder sous l'effet du contact de l'eau ou de la vapeur d'eau, on a précédemment proposé de revêtir l'âme ou ces revêtements, ou les deux, avec une matière d'apprêt résistant à l'eau, comme la cire ou la -colophane. L'une dea tentatives les plus récentes dans oe sens est un procédé dans lequel on plonge le carton terminé dans une aire de paraffine pour essayer d'en saturer complè- tement le earton, cettee cire étant elle-même peut être le plus hydrofuge des matiéres d'appât sctuellement utilisdes, Sien que ce procédé et d'autres précédée d'applicatien de cire aient prolongé, dans une certaine mesure,
la durée 46 service des emballages en tarton ondulé utilisée dans de condition d'humidité nuisibles, on n'a pas encore trouvé une solution satisfaisante au problème posé par l'affaiblis*. sèment dù à l'humidité, décrit ci-dessus, Il existe plusieurs raisons au fait que le prô- cédé de revêtement avec de la cire n'est pas parvenu à don- ner un type de carton qui résiste à une exposition prolon- gée à l'eau et à la vapeur d'eau, sans subir une diminution de la résistance mécanique et de la rigidité.
La raison, peut être la plus importante, est la fragilité de la cire* En pliant des ébauches enduites de cire pour les mettre sous forme de cartons et de boîtes, la cire relativement
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rigide de craquelé le long des lignes de pliage en exposant le substrat et n'aucun plus la protection contre l'humidité
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en Ces endroits* Le oraqueletaent de la cire 40 développe pendant la manutention brutale à laquelle la boite @et mou. tînt pendant 1 emballage et le transport* La.
cire et de* tache aussi facilement par frottement et abrasion,
Une autre raison pour laquelle la cire ne fournit
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pas leu propriîtée hydrofuges percée, cet sa tendance à pénétrer dane la sutiore priai'" utilité* ur t"'it"" le carton tt à saturer cette matière eau l'too\tll'1r or pièteaent la surface* Ainsi, bien que la cire pénètre dans la manne de la matière du carton, elle ne s 'accumule pu nous forme d'un revêtement d'une épaisseur suffisante sur la surface du substrat pour empêcher l'exposition à l'air de certaines des fibres du papier* Ces fibres découvertes, lorsqu'elles sont aises au contact de l'eau ou de la vapeur
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d'eau, agissent co-ze des mèche* qui transportent l'huai41t' à l'intérieur et a travers la matière de papier dent sont formés l'o.rat et les revêtement* du carton ondule.
La aenai" bilité de l'âme à la pénétration par l'eau et la vapeur d'eau est particulièrement grande, malgré le processus de revê-
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teaent à la cire, étant donné que l'dae est en une aatüre de papier très poreuse contenant de très longue fibres pro-
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venant de la paille de la pâte vierge à papier "'ltraft" dont elle est formée.
La grande porosité de l'dmi et prfte . une infiltration et une pénétration rapide de la cire dans la macce de l'tue eau laisser un revitement superficiel un- forme d'une épaisseur suffisante pour recouvrir toutes les fibres.
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un outre, il ont évident qu'il et présente des difficultés pour exposer l'fiat enfentee t la eeataot gaz tome arno la eis, lorsque le OU40A teaeve tel Mvetu de
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cire en le plongeant simplement dans de la cire fondue.
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Certaines des lonel de Ilame peuvent n'être que très loge" renient touchée par la cire, eu pas du tout. Il en est de aeae, dans une moins grande mesure, des reveteaenta du car- ton ondulé.
Bien qu'en ait essayé des revêtements ou enduite
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avec d'autres typon de etres que la cire de paraffine, les oUlot'r1.Uqu.. hfdrot"'Pl de 01' airer sent fret peu dif- 11--firenteu de celles de la cire de paraffine, et eee êtres ont généralement l'inconvénient d'elle beaucoup plue coû-
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touses que la cire de paraffine qu'on obtient par grandes quantités à titre de sous-produit du procédé de raffinage du pétrole. En outre,la fragilité et la tendance au ora-
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quelage persistent lorsqu'on utilise d'autre. types de ogres* Plus récemment, on a essayé de trouver une solu-
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tion légèrement différente au problème posé par l'iapeméa- b1111at1on . l'humidité.
Par cette récente teohnique, on propose de revêtir la matière du papier en utilisant* d'une façon générale, un mélange appelé composition " fondue chau- de" de polyéthylène ou d'autres résines synthétiques avec
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de la cire. On a utilisé divers mélangea "fondus chauds" dans lesquels la cire constitue l'ingrédient principal. Toutefois en conclusion de ces recherches, il a été admis d'une façon générale que presque toute modification de la cire de paraf-
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fine donne lieu à une certaine diminution de sa caraotéris- tique de transmission de vapeur d'eau; par suite l'imper- méabilité normale des boites revêtues de cire à l'égard de
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l'humidité et de la vapeur d'eau, est habituellement.ré- duite lorsqu'on utilise ces mélanges fondus chauds.
Toute- fols, on obtient généralement un certain avantage en ce
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qui aoneerM la résistaaae de l'enduit au Qwqurzea, lors* qu'il est novais au pliage, et également aux influas et
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au frottement lorsqu'il est soumis à des forces abrasives, L'utilisation de ces masses fondues chaudes, y compris
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celles contenant du po1ylthy1i1'18, est par conséquent un compromis entre lea propriétés hydrofuges pouvant être obtenues directement aveo la cire d'une manière générale, et les propriétés avantageuses des revêtements -tondu. chaude*.
Le réglage des propriétés à obtenir de ces mélan. ges "tondus chaude" est cependant limité, dans une large mesure, par le degré de compatibilité des matières réai-
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noucon avec la cire. Dans le cas du polyéthylène, la oomm pat1\1111t' avwe la cire de paraffine est limitée à des pou l1'th11no. de poids 80140Ula11"8 relativement bas qui n'te mêliorent la souplesse de la cire que dans une très faible Mesure.
D'une façon générale, la Présente invention a
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pour objet un 1"00'4' de lab1"10.'10a de earten ondulé peta feotionné qui utilise un mélange d'un topolymbre 411u&.. avec la cire (ou des mélangea de eopelyaterea diluablet aveo la cire) avec une cire compatible avec lui,, coma ttv4t$nênt pour les éléments constitutifs du carton ondulé,, Le prooi dé de l'invention constitue une solution à un grand nombre des problèmes posée par la sensibilité à l'eau et à la va- peur d'eau exposée 01-41.lue.
La présente invention oon- cerne aussi, à titre de produit industriel nouveau, le car- ton ondulé perfectionne, fabriqué par le procédé défini ci-
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deoeuse Dans un exemple de aise en oeuvre, le prooédé de la présente invention peut être décrit Plus pr4Oi.'ment, comme suit 1 On enduit l'âme du carton, d'un coté ou de pré- férence des deux côtés, avec un mélange d'une cire et d'une matière copolymère qui présente de bonnes propriété* adhési- ves nous l'action de la chaleur et qui est compatible avec
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la cire. Après avoir préparé l'âme ondulée revêtue, on la fait passer entre des rouleaux d'ondulation de l'équipement d'ondulation utilisé actuellement.
Un seul revêtement pré= chauffe, ou une seule feuille préchauffée, est mis en con- tact aveo l'âme d'une façon classique, la température de ce revêtement étant suffisante pour faire fondre l'enduit com- me il convient pour coller l'âme au revêtement, aux points de contact. Pendant que le revêtement est encore en contact avec l'âme, on laisse refroidir et solidifier le mélange d;'enduisage, en collant ainsi le revêtement à l'Urne par l'a- dhérence du Mélange à ces deux élément*.
Ainsi, on obtient un carton cndulé à une seule face lits@ doué de propriété! supérieures*
Naturellement, on peut coller un seoond revêtement ou feuille extérieure au second côté de l'âme de la mine fa- çon que pour fixer le premier revêtement. Le carton ondulé du type à double paroi liane peut aussi être obtenu en ajou- tant une seconde âme ondulée et une troisième feuille lisse extérieure au carton à double face.
On répétera que le principe de la présente inven- tien réside dans l'utilisation d'un mélange d'une cire et d'un copolymère du type décrit ci-dessus pour enduire les éléments constitutifs du carton ondulé et, spécialement, pour enduire l'âme ondulée utilisée dans le carton ondulé.
En plue du fait de fournir un enduit ou revêtement proteo- teur, les mélangea de cire et de copolymère agissent égale- ment comme adhésifs pour coller à rame le ou les revêtement* lisses. Bien que la présente description concerne certaine moye-ne préférés d'application du mélange cire et copolymère à l'âme ondulée, et de construction du carton ondulé dans lequel les éléments constitutifs ont été enduite avec ce mé- lange,
on comprend que.d'autres procédés permettent d'arri-
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ver aux mimer fins rentrent dans le cadre de la présente invention*
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Bien qu'un carton ondulé oOMtN1t de la façon décrite présente d'excellentes propriétés de transmission de tapeur d'eau et de durée pour certaines applications, il peut être avantageux de traiter également une face ou
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Ion deux laces des revdtemente extérieurs soit avec le mi lange de cire et de copolymbroo soit directement avec la Cire* Ce traitement améliore sensiblement les propriétés hydrofugea du oarton ondulé ainsi que la résistance méca- nique de ma structure, mais augmente naturellement le poids et le prix du carton.
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Des mélangea d'une cire et de oopolymerea dilua* blee aveo la cire sont satisfaisante comme matières d'en-
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duisage. Toutefois, les compositions préférées sont cons- titudes par des mélangea de cires de paraffine avec un copo- lembre choisi dans le groupe comprenant les acétates de rai- nylon-dféthylènes les aorylatee dtétbyle-éthylène et des mélangea d'acétates de vinyle-ithylène et d'aorylatte d'é- thyle-éthylène. On peut aussi utiliser d'autres cires que les cirée de paraffine qui soient compatibles avec fes co-
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polymères (ou des mélanges de ceux-ci), JIa1.. on préfère utiliser une oire de paraffine en raison de son prix infé- rieur.
On préfère le copolymère 4"th71'ne et 4'ao';.t, de vinyle à itacrylate d'éthylsaéthylèni ta ,1±.0. des proprio étée 4";&n4h'1;' et de rrupirrre nottoust auperietupea des enduits des mélanges de dires avec oette aatiirt par ra port. ceux contenant 1'lo1.'.. routttoië# le oopolr 4'lol11&t. ont 801A1 ooûttux que 1'1O';
atl do .1ar1'."br- leM et peut être le plus avantageux des deux, et il pou% être utilité tous la toru d'un Mélange rtrrd l'acétate de vinyle-éthylène et une cire lorsque certaiaea Propriétés
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me sont pas critiques
Le nouveau carton fabriqué par le procédé de la présente intention est amélioré par rapport à celui obtenu par les précédée antérieure, nous un certain nombre de rap- porte.
D'une façon surprenante, en et qui concerne le com- portement des divers enduite "fondus chauds" antérieurement essayés* il ne semble paa qu'il se produise une diminution quelconque de l'imperméabilisation à l'eau ni une augmen- tation quelconque du taux de transmission de vapeur d'eau en comparaison du carton plan non plié entièrement saturé et enduit de cire.
En fait, le degré de pénétration du mé- lange de oire et de oopolymre dans lea pores de la matière de papier, semble être au moine aussi bon que la pénétra- tion qui caractérise les cires de paraffine maie, en outre, une mince pellicule uniforme de revêtement est répartie sur toute l'étendue du substrat en ne laissant aucune des fi- bres découverte et en état d'agir défavorablement oomme mè- che pour transporter l'humidité à l'intérieur du carton.
Ainsi on obtient une amélioration importante de la réais- tance du carton à l'infiltration de l'eau pendant de lon- gues périodes d'immersion. En outre, dans certaine cas, il est avantageux d'appliquer initialement la cire à la ma- tière de papier pour qu'elle pénètre dans les pores de cette dernière, puis d'appliquer un très minée revêtement ou cou- che du mélange de copolymère et de la oire à cette matière afin de forcer sur tilt une minée couche superficielle.
Le perfectionnement le plue frappant résultant de la fabrication du carton ondulé par le présent procédé est peut être la durée générale fortement améliorée des $ou duits ou revêtements hydrofuges qui sont appliqués à la ma- tibre de papier. Ces pellicules sont tenaces et couplet, de aorte que la résistance aux craquelures et aux éraflures
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est très supérieurs à celle des pellioules formées par la cire ou les mélanges de ci** antérieurement utilisé1!, lors. que le papier ondulé cet plié ou écrasé, ou soumis à des effets abrasifs.
L'enduit adhère d'une ta90A tenaou au substrat et il est considérablement plus dur qui la oit boule ou les mélanges de oires antérieurement utilisés.
2n raison do la résistance à 1'..''''01 dis ,a4lit. fe #et par un mélange, et un raison de 1'U 94OUltd de alla iinif ut surfis ..ntift\&8 giàgrd 480 fil %long aévefei ripèlied du êê*%6*t le 18lt tabrtqud suivant la présent! intention 6rourr pria un utags prou;, longé et après avoir été soumis à dit oenditiou txtefmoo une résistance à l'eau bâr rup3rieuo 0.11e des tartons revêtus de cire ou à l'aide d'enduite 'tOMUf 6htud<" fez briqués antérieurement.
D'autres caractéristique* améliorées du oarton ondulé enduit par un mélange, sont : sa bonne résistance
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aux graine*$ et sa résistance aux oonposants acides qui et trouvent dans dit nombreux type$ de produite aliaentairer ainsi que dans d'autre matière qui pourraient être trans- portées dans des emballages faite avec ce carton,
la liai. son tenace établie entre les revêtements extérieurs et l'â-
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ce par le mélange de cire et de Copolymbres le prix "lat1- vement bas des emballages faits aveo le Cartons en coaptt- raison aveo celui des emballages en bolet en Métal ou en résines synthétiques et la variation et le réglage des pro- priétéa dea enduita appliquée aux substrat@ en matière de : papier, qui peuvent être facilement obtenue en faisant va- rier simplement la proportion du copolymère par rapport à la cire, dans le mélange.
Le procédé en soi présente plusieurs avantages , en dehors d'une considération des propriétés supérieures
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du produit ainsi obtenu. Par exemple, l'utilisation d'une matière adhésive (par opposition à une matière d'enduisage hydrofuge différente) pour coller les revêtements exté-
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rieur! a l'ame, est éliminée.
Sa outre, l'immersion finale dans la air* ont aussi éliminée,
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De o. qui précède, il ressort que la présents invention a principalement pour butp la fabrication d'Un oarloa ondulé qui peut être louais, à des conditions de 11114. humidité tu titre exposé 4iJt,'...a; . l'eau pll4l1t dès période de temps prolongées, rvrm Une perte IIia.'". ment faible de la réaistanoe, de 11 rigidité et de la ta bilîté des dimension*.
L'invention go propose aussi dol fournir 1 -. un procédé de fabrication perfectionne du oarw ton ondulé, qui est plue simple à mettre en oeuvre en oe tenu qu'il ne nécessite pas l'utilisation à la fois d'une matière adhésive particulière pour coller l'6me aux revête- menti, et d'une matière d'imperméabilisation;
- un carton ondulé qui, lorsqu'on l'utilise comme
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emballage pour le transport de matières -tozï1, teneur en eau, ont plus durable et assure un service plus prolonge, que le carton ondulé antérieurement fabriqué* .. un procédé de fabrication de carton ondulé dans lequel on peut utiliser une matière de papier plus légère et moins coûteuse pour obtenir un carton qui conserve mieux sa résistance mécanique, après des périodes prolongées d'ex- position à l'eau, qu'un carton fabriqué à partir d'une ma- tière relativement plus dense et plus coûteuse.
D'autres buts et avantages de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre faite en se reportant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe faite transversalement '
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aux ondulations d'un oarton ondulé à une seule face lincel - la figure 2 est une vue analogue a celle de la figure 1 pour carton ondule à double face lisser et - la figure 3 eet une vue analogue à celles des figurée 1 et 2 pour un carton ondulé à double paroi. les figures considérées dans leur ensemble mon- trent les trois types de carton ondulé dont il a été ques- tion dans ce qui précède et qui sont utilisés d'une façon oourante.
Ces oartons comprennent un élément central ondulé appelé âme et désigné par 10, et un ou plusieurs revêtements
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plane ou lianes 12 qui sont collés à l'aae 10 aux endroits où ils viennent au contact avec les ondulations de cette dernière.
A la figure 1, on a représenté un carton ondule
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dit "à une seule face"* dans lequel un seul revêtement 12 est collé à une seule âme 10. Cette structure fournit la moine grande résistance mécanique et la moins grande rigi- dité des trot$ types représentés aux dessins, et elle est
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utilisée prinotpalement 0018. bourrage ou Mtiert peur amortir les ohoes dam les taballape de aattbno gratuest là, figure 2 Mpresente la 00"''' transversale d'une feuille de carton oAC1' ..o\lblt tact$ Ce-type d< oarton est celui le plus aouraMeat utilité pour la tes- truetioa de bottes OU '''' 11 .,..,.11"" de sâisses At transport et autres, et il est stnslblefttftt plus ftsuilt et plus rigide que le oarton à ruse seule 1446 représenté à la figure 1.
Le carton à double faoe présente ua second revêtement 12 0011' A 1'118 ondulée centrale 100 dU côté opposé à celui pourvu du premier revêtement.
Un carton ondule a double paroi est représenté à la figure 3* Ce carton est plus durable et plus robuste
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que les types de cartons à une seule face et à double face
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représentés aux figures 1 et 2. Il est utilisé pour des applications d'emballage dans lesquelles une grande rosis- tance et une grande durée en service cent requises et il est également utilisé pour la construction de plateaux ou sellettes pour supporter des poids et autres. On voit immédiatement que le oarton ondulé à double paroi est construit en collant une seconde âme à l'un des revêtements du oarton ondulé à double face ordinaire, puis en fixant un troisième revêtement plan à la face opposée de cette secon- de âme ondulée.
On peut fabriquer les nouveaux cartons ondulés de l'un ou l'autre des trois types représentés et décrits, par le procédé de la présente invention. Pour la mise en oeuvre de oe procédé, on prépare,initialement un mélange d'un co- polymère diluable dans la cire, et présentant de bonnes ca- ractéristiques d'adhérence à chaud, avec une cire oompa-
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tible avec le oopolymère. On chauffe ensuite le mélange homogène pour diminuer sa viscosité dans une mesure 8 - fisantt pour lui permettre d'être appliqué sur les doum .0,.. de la matixre de papier utîlîâdo pour fabriquer lits ce ondulée 10.
On peut utiliser plusieurs Kchaiquet diapre plioation du mélange, comme l'onclu1.as' au rouleau chaude le revwteaent par pre8.1oA ou l'tn4ui.lt en rideau@ La ltohmqut ut.12.:1.... doit permettre d'obtenir \LA dépôt sous la formi d'une ptllï4ule mitor sur la suffit de aa 10 de toute dpaîsseur désire, de preferenat non infère turf à 25 aiorons. Cette technique doit aussi permettre à une partie du mélange de pénétrer donc les pores de l'âme 10 en conférant ainsi au carton une résistance à l' humidité1 encore plue grande que celle pouvant être atteinte par l'é0
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talement superficiel seul.
Lea quantités relatives du mé- lange iL l'intérieur de la feuille et sur ses surfaces dé-
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fendent du rd&91141 fiaal voulue uat feuille do*pirar*1 raiurir et avis ua rey4lemat offlettetel luffiiuaeftt épais peur reeewrif toute# le* fibres du papier, ettraas le maximum de résistance à l'eau et dé résistante âdoàu* qw. Après avoir revêtue lot 10 du bilan$# du copolyi et de la oint on la fait paner, entre doux cylindres d'ondulation et l'tu revêt @et fautrèt eu ondulde à la tome représenté* aux desoing.
Côme représenté# 148 coucheu du Mélange de Cire et de ûûjpolyaefe qui sont apm pliquées des deux o8tée de Ilàâo 10 et qui sont désignée par 14, conservent leurs propriétés protectrices sur les deus
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laces de 19me 10 après l'opération d'ondulation, Dans un procédé antérieur type d'ondulation, le@ oylîndrea d'ondulation sont portée à haute teapérature gé néralement comprise entre 177' et 204*0. pour fixer effi- cacement les ondulations dans l'ime 10. Lorsqu'on applique la présente invention, on ne peut pas utiliser ces tempe- ratures élevées du fait que le revêtement 14 serait détruite Un oertain chauffage du mélange eat avantageux.
A la tempe- rature ambiante normale, le mélange a des propriétés éles- tiques qui l'empêchent de prendre de façon permanente la forme imposée par les cylindres d'ondulation. La tempéra- ture préférée dépend des propriétés du mélange de la cire
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et du copolymbre et de la vitesse de l'opération.
Par exemimi pl*# lorsqu'on utiliat des adjups de-otre et de topolym rière pour lesquels des donnés# partîovlîbroo sont indiquée ' plus loin, 1 enduit 14 doit atteindra une tMpefatuM toum priée entre 366 et 43*0 pendant qu'il est au oontaol dit oylindres d'ondulation fiant une opération d'ondulation type de la technique antérieure, la oolle (oU autre adné
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ait) est appliquée aux orêtés des ondulations de l'aata 10 1 et au premier revêtement 12 qui a été chauffé'entre 177 et
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0'0 et ai# au oogitel de l'tae 10 pendant tu1 il est ta- os au VA .,1il418 ci' olL4u1a;
iolh Lorsqu'on appliqué la préteate invention on élimine l'.p,11oatioA de la 0811.. le premier revêtement 12 est mia en contact avec lotto de la façon classique# le premier revitement 12 ayant d'abord été chauffa d'une façon suffisante pour fondre l'enduit 14 et effectuer uns liaison satisfaisante aux points de on
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tant. 14 température requise pour la revêtement 12 varie suivant le mélange de cire et de oopolymefe utilisé et suivant la vitesse de l'opération.
Lorsqu'on utilise des mélanges comme ceux pour lesquels des données particulières sont fournies plue loin, une température du revêtement 12,
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comprise entre 93* et 12180. est satisfaisante*
Lorsque la température du revêtement 14 formé par le mélange diminue ensuite le revêtement durcit et il réa-
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lité une liaison tenace et ferme entre l' &1e 10 et le revue- tement 12. Si le durcissement du revêtement 14 peut se faire par un retour normal non accéléré à la température ambiante,. il est avantageux de maintenir une certaine pression sur la paroi 12 en tendant ainsi à la pousser contre les ondulations de l'âme 10, jusqu'à oe qu'il soit écoulé un temps suffisant pour que la matière du mélange fasse prise ou durcisse.
D'autre part, on peut effectuer un refroidissement au voi- minage du point de contact initial de la paroi ou revêtement
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Il avec :La matière "" In4\1.'i,.I,1 2.4, afin ci. , &.0'1'181' la toru 1111:LO. de la liaitea entre et rey4lestat et 2.' au 10.
On a représenté au% dessina ses 4trUOtM4 Prdtdm nées de carton ondulé à une meule tao*# à double taO' et à double paroi, et on envisage d'appliquer seulement le élan* go de cire et de cepolyaere sur les faon opposées de l'tat ondulée 10. Toutefois, d'après ce qui précède$ on voit 18- m4d1atement que certaines structure de carton ondulé 80d1-
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fiées dans lesquelles la cire seule ou le mélange de oopo-
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lymère et de cire est appliqué sur un 08té ou sur les deux cotés du revêtement 12, sont' aussi considérées oomme com- prises dans le oadre de l'invention.
Toutefois, étant donné que la matière poreuse de l'âme est plus sensible à la péné- tration et à la saturation par l'eau que les revêtements plus compacts et moins poreux, l'application des enduits
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hydrofuges à l'âme ondulée agit pour produire une diminu tion importante du taux de transmission d'eau ou de vapeur d'eau à travers le carton ondulé, et elle agit aussi pour
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,.l1fo,.., due Ut grande m1i'i loi 0a4"'811 de 2. f &II, tri amwlierant loir '111411' et leur odilissaut Mi toutes appliquées au carton en servie*. r
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La ooapo.it1on et les propriétés des mélanges de oire et de oopolymbrt qui peuvent 4tre utilisée tau la présente invention ont une important.
considérable, la prête nier lieu il est nécessaire que la airs et If iiilflti3! noient compatibles dans toutes les proportions utilisées* üne grande diversité de aires convient à la aise ta oeuvre de la présente invention. La cire 8101'001'1."81111&8 et la cire de paraffine sont particulièrement appropriées. en outre, il est possible de pouvoir utiliser certaines des cires naturelles. On préfère les cires de paraffine en raison de leur disponibilité générale et de leur bas prix.
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En ce qui concerne le copolymère, comme précédemment 1n41- que, il est nécessaire qu'il soit compatible avec la cira de paraffine dans les proportions utilisées.
En outre, il est préférable que le copolymère présente de bonnet proprié- tés d'adhérence à chaud et fournisse une pellicule tenace.
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Il est possible d'utiliser un copolymbre ayant des proprié- tés d'adhérence à chaud, ces propriétés d'adhérence à chaud marginales étant neutralisées par l'utilisation d'un additif
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ou d'un agent couramment utilisé dans les enduite *fondu ohauda" qui confère de bonnes propriétés de scellement,.
Comme exemples de ces agents, on peut oiter le caoutchouc
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butyle, le poly-icobutylène, le polyéthylène,"l'éthyl-oel lo,solv eu@ le caoutchouc cyclisé et les copolymères de bu- tadièbne et de styrène* Bien qu'on suppose que l'expression "cire de paraffine" soit bien comprise dans la technique considérée, il peut être utile de la définir afin d'éviter toute ambiguïté.
L'expression "oire de paraffine* en ce qui concerne la présente demande de brevet désigne un* matière
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nattifaitont aux acadmeax suiveuitti i (1) elle provient dû pètroles ) elle fit nemalement solide à la t tapé ra- turc ambiante, et (3) elle consiste en hydroaarburea fui sont de façon prédominante à chaîne droite. Bien que la. ai* M de paraffine pfefer toit de la qualité eemmw sur le guebd sous l'expression "entièrement raffinée", une oi de paraffine ont #atiefaigantt.
Des oepolyaeree pariau,irrme6 approprié! sont les suivante a le eopelymere d'acétate de viityle-ethylenct le oopolymbre d'aerylate d'éthyle-éthylène et des mélangex de cet eopolymeree. Parmi ceux-ci, on préfère le oopolymere d'éthylène d'acétate de vinyle-éthylene, étant donné qu'il donne de meilleurs résultats en ce qui concerne l'impermé- abilité et la flexibilité.
On prépare les copolymères d'acétate de vinyle-
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éthylène et dtacrylate d'éthyle-éthylène,par polymérisation en présence de radicaux libres des comonombres à température et pression élevées. Les copolymères sont identifiée habi-
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tuellement par une combinaison des rapporta des comonombres existant dans le produit et par l'indice de fusion. Des copolymères d'acétate de vinyle-éthylène appropriée pour être utilisée dans la présente invention mont ceux conte-
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nant environ deSO à 80% en poids d'éthylène et d'environ de 20 à 40%.Ou poids d'acétate de vinyle et
présentant des in- dices de fusion compris entre 5 et 50 environ. Des copoly-
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mères d'acétate de vinyle-éthylène particuliereaent appro- priée sont ceux contenant environ de 66 à 73 pour cent en poids d'éthylène et environ de 27 à 34 pour cent en poids d'acétate de vinyle, et présentant des indicée de fusion compris entre 12 et 28 environ. Les copolymère. d'acétate de vinyle-éthylène préférés sont ceux contenant environ 71 à 73 pour cent en poids d'éthylène et environ de 27 à 29 pour cent en poids d'acétate de vinyle, et présentant des indices de fusion compris entre environ 12 et 18.
Des
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copolymère8 d'acrylate d'éthyle-éthylène appropriés sont ceux contenant environ 65 à 85 pour cent en poids d'éthylè-
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ne et environ 15 à 35 pour cent en poids d'acrylate d'éthy- le et présentant des indices de fusion compris entre 3 et 20 environ*
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On dispose de oopolpbres 4' 'tbJl'.., d'acétate de viayK tu quantité* iUWltr4.t1:Lt. vendus par 12N,oat de Nemo1,&'1 0" tous la d!lÈlm,âi1$0li eamereiâle '11'111.
Les propriétés des divers Oopolymbres MS1,aa- sont les OU* vantes
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IIWJ.WI "lit *" '3:' "lift 11 Rappel des eoionoalffl 1111\11'''' peur 0111'0 7) à ' 73 à il 68 à 16 Acétate de vinyle pour e<at 27 à 29 21 à 29 >2 à 34 Indice de fusion (1) 12 à 18 21 Â 28 22 à 28
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<tb> Densité <SEP> à <SEP> 30 C <SEP> 0,95 <SEP> 0,95
<tb>
<tb> Indice <SEP> de <SEP> réfraction <SEP> à <SEP> 25 C
<tb> Ligne <SEP> D <SEP> 0,1482 <SEP> 0,1485
<tb>
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Point de ramolliAement
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<tb> (anneau <SEP> et <SEP> bille)'0 <SEP> 135 <SEP> 117
<tb>
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(1) L'indice de fusion est déterminé par la méthode ASTX
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N. D 12,S-57T.
Un mélange d'une cire et d'un copolymère approprié de la présente invention, contient environ 25 à 60 pour cent
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en poids du co polymère, le reste comprenant la cire.
Un mé- lange d'une cire et d'un copolymère préféré contient envi- ron 30 à 45 pour cent en poids du copolymère, le reste com- prenant la cire. Si nécessaire, le mélange de cire et de copolymère peut contenir une faible quantité d'additifs pour la cire couramment utilisés, comme, par exemple, un anti- oxydant.
Parmi les divers procédés auxquels on puisse avoir
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recours pour préparer le mélange de cire et de oopolymere, un procédé satisfaisant est le suivant 1 On chauffe la moi- tié environ de la quantité de cire nécessaire, à une tempé- rature comprise entre 121 et 149*0 dans un mélangeur à fort
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cisaillement.
On mélange alors la totalité du copolymbre né- eoseaire ,.,.0 la cire chaude pour former un concentré de oo- ,o2.rm'" et de oirt, dans lequel aucune particule indivi- dulle du eopalyaeye ne peut être disaemett os ajoute en- suite le reste (ou l'autre moitié) de la aire et on mélan-
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se la totalité du mélange jusqu'à ce qu'on obtienne une oog $islam@ uniforme La aélangt est alors Pott à être utilise dans le précède de la présente lavent tant La dmnd6errrre a effectué des essais fil liabbrao foire pour déterminer l'amélioration de la résistance méca- nique qui peut être attendue par suite de l'application du principe du procédé de la présente invention.
Afin d'avoir une "nome" à titre de comparaison, on a préparé un échan- tillon d'un carton ondulé au laboratoire en utilisant une colle hydrofuge. On a utilisé alors le même type de matière de papier pour préparer au laboratoire des échantillons de
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carton ondulé suivant le procédé de la présente invention.
Dana tous ion cas, en utilisant le procédé de l'invention, on a enduit l'âme avec le mélange de cire et de copolymère, Dans certains cas, on a enduit le revêtement d'un côté avec le Mélange tandis que, dans d'autres cas, on a enduit le re- vêtement des deux côtés avec le mélange.
En aucun cas en a utilisé un adhésif en plus du mélange de tire et de copoly- mère, On a effectua des essais comparatifs de* résistâmes de la liaison et des résistances à la compression, à la fois avant et après avoir imprègne d'eau les échantillons de carton ondulé à double face traités par la airs, trai- tés par le mélange, et non traitée, et les résultats de ces essais sont indiques dans le tableau suivante Etant donné que les procédés de fabrication des échantillon@ de carton en laboratoire diffèrent nécessairement dans une certaine mesure,
de ceux utilisée industriellement pour fabriquer le oarton, les données de résistance sont Indiquées en pour- contage d'amélioration des cartons traités par la cire et des cartons traités par le polymère par rapport à ces mines pro- priétée présentées par un carton non traité. Dans le cas des échantillons enduite de cire essayés, on a appliqué la cire par la technique d'immersion décrite ci-dessus. les échan- tillons enduits par le mélange sont caractérisée dans cha- que cas par le fait d'avoir une âme revêtue par le mélange sur ces deux faces avant d'y coller les revêtements ou pa. rois planes.
On a effectué l'essai de résistance à la flexion en supportant une bande de carton ondulé (25 x 100 ma) en deux points espacés de 50 mm, et en appliquant une force sur la face opposée à celle supportée. Sans l'essai de résistas ce à la compression, on a pressé un disque métallique (d'un diamètre de 44mm) contre une face du carton ondulé qui repo-
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sait à son tour sur un bloo métallique rigide. On a uti- lisé une machine d'essai à la traction Inetron, à la foie pour appliquer et enregistrer les forces au cours des deux essaie.
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1lRSJIf!B A LA FLEXION RESISTANCE à LA CCKUJ:# " PAR PRESSION RAEPQBT AN CARTON NON AUGMENTATION PAR gwikil9z A :LA CIRE RAPPORT AU CARTON ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ TRAITE A LA CIRE
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<tb> Son <SEP> innergé <SEP> Immergé <SEP> Non <SEP> immergé <SEP> Immerge
<tb> Enduisage <SEP> des <SEP> dans <SEP> l'en <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> dans <SEP> 1.' <SEP> eau <SEP>
<tb> Composition <SEP> de <SEP> revêtement <SEP> revêtements <SEP> 14 <SEP> heures <SEP> 14 <SEP> heures
<tb> Cire <SEP> A <SEP> (représentant <SEP> la <SEP> pratique <SEP> Pénétration <SEP> 300 <SEP> 400 <SEP> 100 <SEP> 140
<tb> industrielle) <SEP> pas <SEP> d'enduit <SEP> de <SEP> surface
<tb> Cire <SEP> B <SEP> (représente <SEP> la <SEP> pratique <SEP> Pénétration <SEP> 350 <SEP> 700 <SEP> 165 <SEP> 320
<tb>
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Industrielle) pas d'enduit cie ssxfac*
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<tb> 1.
<SEP> Enduite <SEP> appliquée <SEP> pour <SEP> fournir
<tb> une <SEP> pénétration <SEP> et <SEP> un <SEP> revêtement
<tb> de <SEP> surface
<tb>
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a. 30 ± Copolymère C, 70 ± Cire A face interne aetaaoMnt a 700 100 .300 b. 30 x ' C, 70 ' l8a deux 1'-- 8f 1.800 158 830 0. 50 et 50 % 1m dans fac 2ZI 7.000. 474 4.900
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<tb> 2. <SEP> Enduite <SEP> appliqués <SEP> à <SEP> la <SEP> surface
<tb> seulement
<tb>
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a. 30 Copalmree C, ?0 Cirs i face interne siiIj# ni 4f 500 104 1.t80 b. 50'; C, 50 a face interne 11.11. 5J 900 106 825* c. 30 ce 70 a 1ea 4eux un 1.400 140 1.050 cl. 50 * C, 50 a 1.u 4euz .... 1P.'$ 1.800 120 825 Cire A s Cire de pétrole raffinée 50-. point de 1Wd8. ".s....,. 0.25 tJ. d'huile, maximum.
Cire B Cire de pétrole raffinée 61 -638C. Point de fusion .3.. 0,25 d'huile, maximum.
Copolynere C s Copolymere d'acétate de Y1D.J'J..e-It.qUDe wrec vu zapjl88't <tMt immonomèrei3 de 71:29 respectivement; Indice de fusion 1 15.
*BohantiUcu plongé dans 1-... pendant 2| heure*.
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On notera, d'après les résultats du tableau, qu'une
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amélioration très marquée de la résistanes à la flexion et de la résistance à la compression est obtenue lorsqu'on mé- lange les cires de revêtement du commerce habituellement
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utilisées, avec un copolymbre d'acétate de vinyle-éthylène, L'amélioration est encore plus marquée si l'on considère que les mélangea employée au cours des essais utilisaient
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la cire, la cire A, qui, en elle-*$Me# présente des propri- étée de résistance plus médiocres que la seconde oire #@nom fi%t la aire S. htr conséquent, on peut ru4nouablestat prêtai* i sadlïoratioa en4on 4ï grands lorsqu'on mite lit* des Mélanges de oîn 2 et du foyolymboté Afin d'étudier l'effet té la Iliü'1'b Au 81... r 'lA.
leu porte du substrat de Mtieye de papier on zut placé des dotumtillona 1-at 1, et loo dans une élu** et .6 les * chauffés pendant une courte période de temps pou* lia qué.er le mélange d'une façon suffisante pour faforieer le pénétration. Une 008p.,.-.1.0A des résultats obtenue pour été échantillons tvto les données obtenue peur les échantillons !-a,?.b,2o et 2-4 indique qu'une amélioration de la réeis- tance mécanique est généralement obtenue en favorisant la pénétration du mélange dans le substrat.
On n'a pas obtenu
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d'estimation comparable pour les applioationr avec la otft pure, étant donné que, comme on l'a indiqué, la cire, telle qu'elle est maintenant appliquée dans l'industrie, pénètre dans les pont de la matière et ne forme pas un enduit ou revêtement de surface uniforme. Par suite, la désignation on a utilisé dans la colonne 2 du tableau, en regard des échantillons de cire A et de la cire B, la désignation pé- nétration pas d'enduit de surface".
Les résultats montrent, en outre, que, d'une fa- çon générale, la résistance du carton est améliorée par le
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revêtement des deux faces des parole plane. au lieu de la
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face interne ..u1lmtnt, et aussi que les se lances, compre- mat dot pourcentage plue,élevée de copolymèno donnent de meilleurs propriétés de résistance Mécanique que les mde langes dans lesquels la cire *et le eoaati tuant principal.
On doit noter également un résultat intéressant dans la résistance à la compression obtenue pour l'échan-
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tillon 2.bp dont seul la face interne des rey4t#mente ou parois planes est reoouverte d'un enduit supertioiel d'un mélange de 501' de 00po1111'1'8 et de 50% de cire* Après ia- mersion pendant 24 heures@ cet échantillon présentait en core une résistance à la compression de plue du double de la valeur de la résistance à la compression observé* pour l'échantillon enduit avec la cire B,
et à plue de six fois environ la résistance à la compression de l'échantillon enduit avec la cire A bien que ces derniers échantillons n'aient été immergea que pendant 12 heure..
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En plue des esaaiw de résistance à la oonpreaaioa et de résistance à la flexion effectuée sur les échantillons identifiés dans le tableau, on a également essayé chacun de ces échantillons pour déterminer la résistance de la liaison établie entre l'âme et les revêtements ou parois planes* Dans le cas des échantillons revêtus de cire, on a collé
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lee ",'t'mAt..
Ilàce un utilisant ua adhésif 4r... eem'MM:eat utilité due la tabrisatten des réolpleati de papier pour le lait Dus ;ou lis lU, , la letâ vaut et 11"'. 1''''' union dans l'eau, la liaison titre l'adhetit et le pipier était plus forte que la liaison entre les libres de papier.
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Ceci est indiqué sur le marché mous l'expreeeien de joint à déchirement des fibrose Ces résultats entrent que l'ap- titude à l'étanchéité du mélange de revêtement satisfait pleinement aux conditions de liaison de l'âme aux revête*
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monte$
Naturellement, les avantages d'utiliser le mélange de revêtement gomme adhésif sont l'élimination d'un adhésif emparé et la protection du papier contre une attaque par l'hu- midité, en préservant ainsi la liaison des fibres du papier entre elles*
Des considérations qui précédente il ressort qu'on parvient à une amélioration importante des résistance à la flexion et à la compression d'un carton ondulé par le procé- dé de fabrication de la présente invention. Oeoi est parti-
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cul1itrement vrai en ce qui concerne ces paramètres après que le carton a été soumis au oontaot de l'eau pendant des pé- riodes de tempe prolongées.
D'autres propriété., les plue importantes, la perméabilité à l'eau et le taux de trans- mission de la vapeur d'eau, sont également améliorées par rapport aux autres types de compositions fondues chaudes précédemment utilisées, pour enduire diverses matières de papier.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées auxquels on peut apporter des modifications diverses sans sortir du ca- dre de l'invention.