BE691255A

BE691255A -

Info

Publication number: BE691255A
Authority: BE
Priority date: 1966-12-15
Filing date: 1966-12-15
Publication date: 1967-06-15

Description


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  Carton ondula pour boites et procédé de traitement. 

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   Laprésente   Invention   concerne un produit   fa-     briqué   et un procédé pour le réaliser. Plus particulière- ment, la présente invention concerne un carton ondule pour   boites     traita   par un   procède   unique à l'aide d'une matie- re résineuse pour permettre d'obtenir des boites formées de cecarton qui aient d'excellentes aptitudes lorsqu'elles sont exposées à une humidité élevée. 



   Dans la fabrication de feuilles de carton de recouvrement susceptibles d'être utilisées dans la fabri- cation de   arton   ondulé'pour boites, il est courant de déposer de la pulpe dans un véhicule aqueux sur un tamis mobile. La pulpe est ensuite pressée de façon à obtenir une nappe et séchée. La feuille de recouvrement est uti- lisée pour former du carton condulé en plaçant une feuil- le ondulée entre une paire de feuilles de recouvrement espacées l'une da J'autre dans une machine appropriée. Le- carton ondulé est alors coupé suivant des ébauches et   in-     cisé   pour former des boitas pour l'expédition de   marchan-   dis es. 



   Bien que les boites formées en suivantle pro- cessus   mentionna     ci.-dessus   aient   ubtenu   un succès commer- cial de degré élevé, ce type de bottes ne satisfait pas complètement   lorsqu'elle   est exposée à des conditions d'hu-   midité   élevée, par exemple lors de l'expédition de den- - rées, de volailles apprêtées   etc.,   enveloppées dans de la glaco. 1,'exposition du carton ondulé à   l'eau   et à la vapeur d'eau détériore   rapidement   la carton ondulé si 

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      bien que ce dernier s'affaisse complètement au bout d'un temps relativement court.

   Par suite, l'industrie a   dépen-   sé beaucoup de temps et beaucoup d'efforts pour résoudre ce problème. Un essai de résolution de ce problème a consisté à imprégner la feuille de recouvrement et la feuil- le ondulée d'une cire afin de former une barrière vis-à-vis de l'eau et de fabriquer ensuite le carton ondulé. Cet   es-   sai ne s'est pas   révélé   satisfaisant car la feuille de   re-   couvrement et la feuille ondulée ne peuvent donner avec suc- cès un carton ondulé pour bottes dans une machine de   fabri-   cation classique.

   Ensuite, la feuille de recouvrement et la feuille ondulée imprégnées de cire ne forment pas de   barriè-   res contre l'action de la vapeur d'eau dans le carton; le cartion se détériorait donc encore rapidement au fait de   la,   présence de la vapeur d'eau, Un autre essai de résolution de ce problème a   consisté à   former le carton ondulé et à l'imprégner ensuite d'une solution à base de cire. Cepen- dant, cet essai ne s'est pas révélé satisfaisant car la   va-   peur d'eau pénétrait encore dans le revêtement de cire sur le carton ondulé et détériorait rapidement ce dernier. 



   Un objet dû la présente invention est de fournir une feuille de recouvrement de carton susceptible d'être. utilisée dans la fabrication de carton ondulé pour   boites ,   qui soit très résistant à   l'eau   et qui conserve ses pro- priétés de solidité dans des conditions d'humidité élevée 
Un autre objet de la présente invention est de fournir une feuille de recouvrement de carton imprégnée d'une cire et d'une résine thermodurcissable pour for- mer une barrière   vis-à-vis   de l'eau à l'intérieur de la feuille de recouvrement. 

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   Un autre objet de la présente invention est de fournir une feuille de recouvrement de carton qui puisse être traitée au niveau du broyeur et ensuite être utilisée pour former du carton ondulé sans équipement supplémentai- re pour traiter le carton ondulé afin de le rendre très résistant à l'eau. 



   Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé pour traiter   les feuilles de   recouvrement afin de les rendre très résistantes à l'eau, 
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé pour fabriquer un carton ondulé ayant des caractéristiques de solidité élevées,lorsqu'il est ex- posé à des conditions d'humidité élevée, en utilisant une combinaison de cire et de résines thermodurcissables absorbées par la feuille de recouvrement. 



   Ces objets et d'autres objets ainsi que d'autres avantages de la présente invention apparaîtront plus claire- ment aux spécialistes à la lumière de la description suivan- te réalisée en se référant aux dessins ci-annexés dans les- quels: - la figure 1 est un schéma illustrant le probes- sus de traitement de la feuille de recouvrement de la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la feuille de recouvrement suivant la ligne 2-2 de la fi- gure   1 ;   et   - la   figure 3 est une vue en coupe transversale d'un carton ondulépour boites suivant la présente invention. 



   Dans la mise en oeuvre de la présente invention, la feuille de recouvrement est formée dans une machine à pa- pier standard i. La machine à papier 1 est pourvue d'un ta- mis mobile 2 s'étendant autour d'une paire de rouleaux 3 et 4, 

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 espacés l'un de l'autre. Une série de presses supérieures 5 et une série de presses inférieures 6 sont montées le long du brin supérieur du tamis 2, dans le but d'éliminer . l'excès   d'eau   de la feuille de recouvrement. 



   Une colonne principale 7 contenant de la pulpe raffinée ayant une consistance d'environ   0,72 %   de pulpe et environ   99,3 %   d'eau est montée au-dessus du tamis 2 à l'extrémité opposée aux presses 5 et 6. Une colonne   secon-   daire 8 contenant de la pulpe raffinée ayant une   consis-   tance d'environ   0,7%   de pulpe et   99,3 %   d'eau est montée entre la colonne principale 7 et les presses 5 et 6. Le pH des deux solutions concentrées est réglé à l'aide de sul- fate d'aluminium et/ou d'acide sulfurique à un intervalle de   4,0 à   6,0.

   La colonne principale et la colonne secondai- re sont toutes deux pourvues de conduites 9 et 10 dans le but de déposer la pulpe sur le tamis mobile afin de former la nappe inférieure 11 issue de la colonne principale et une nappe supérieure 12 issue de la colonne secondaire, La pulpe de la   colo nne   principale est alimentée en cellophane à un débit allant jusqu'à 5 g/kilogramme dans le but d'ap- prêter le papier ou pour que ce dernier ait une capaci- té d'absorption réduite vis-à-vis de   l'eau, comme   cela est classique dans la technique.

   De   même!   on ajoute de la col- lophane à la pulpede la colonne secondaire avec un débit   allant   jusqu'à 5   g/kilo   conjointement avec 0,5 à 2,5 g/ki-   10 de   cire   "Paracol" .   Par suite, au fur et à mesure que les nappes 11 et 12   s'étendent à   travers les presses   5 et-   6, l'excès d'eau est éliminé pour donner une feuille de recouvrement 28 ayant des nappes 11 et 12 voisines l'une de l'autre, la nappe supérieure 12 étant pourvue de 0,5 à 2,5   g/kilo   d'une émulsion de cire conjointement avec une quanti- té allant jusqu'à   5 g/kilo   de   collophane   dans chaque couche   11   et 12. 

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   De la machine à papier 1, la nappe 28 passe à   tra-   vers un séchoir 23 pourvu d'une série de rouleaux-chauffés 14 qui   enlèvent   l'excès d'eau et assurent à la feuille   ondu-   lée la quantité d'humidité requise. 



   Au fur et à mesure que la nappe 28 quitte le sé- choir 13, elle passe autour d'un rouleau de guidage 15 dans une   presse   d'encollage 16. La presse d'encollage 16 est pour- vue   l'une   paire de rouleaux 17 et 18 espacés l'un de l'autre   montas   sur un axe approximativement parallèle pour apprêter de façon   convenable   la nappe 28. 



   Une résine thermodurcissable est absorbée dans les surfaces extérieures de chacune des nappes 11 et 12 jus- te avant que la nappe 28 ne pénètre dans la presse d'encollage 16. Cela est réalisé en plaçant un bain de résine   thermodur-   cisable 20 et 21 à proximité des rouleaux 18 et 17, respective- ment, de telle sorte que, lors de l'entrée de la nappe 28 les presses 17 et 18, la quantité requise de résine ther- modurcissable soit absorbée par la surface.

   Des conduites   22   et 23 sont prévues au-dessus des rouleaux 17 et 18 pour fournir une quantité requise de résine thermodurcie dans les bains 20 et   21.   La quantité de résine thermodurcie qui est absorbée par chacune des surfaces des nappes 11 et 12 peut   être   comprise entre   0,453   et 2,265 kg par 92,90   m2   de nappe, mais de préférence, entre   0,906   et 1,359 kg par 92,90 m2. 



   Lorsque la nappe 28 quitte la presse d'encollage 16, elle est transportée autour d'un rouleau de guidage 19 dans un second séchoir 24 pourvu d'une série de rouleaux chauffés 25. La température du séchoir   24   peut être comprise entre 149 C et 232"C, la nappe 28 étant maintenue à l'in- térieur du   séchoir     24   pendant environ 5 à 90 secondes.

   En réglant ',letemps pendant lequel la nappe 28 reste à   l'inté-   

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 rieur du séchoir 24 et la température à l'intérieur de ce séchoir, la résine   thermodurcie   qui est absorbée par la surface des nappes supérieure et inférieure 12 et 13 est partiellement durcie en plus du réglage de la teneur d'hu- midité de   4   % à 20 % en poids pour ajuster le durcissement de la résine. Au fur et à mesure que la nappe 28 quitte le séchoir   24,   elle est enroulée suivant un rouleau 26 qui sera utilisé dans une machine appropriée classique pour former du carton ondulé pour boites. 



   On a constaté en pratique que la quantité de   ré-     s@e   thermodurcissable ajoutée à chaque surface de la nap- pe   @3   doit être maintenue a un niveau qui ne dépasse pas la quantité mentionnée ci-dessus Four communiquer le degré dési- ré de   @gidité   à la nappe 28,car \ne quantité supérieure à cette   der@ière   limite donnerait à la nappe 28 un caractère cassant qui provoquerait des   ruptur   .-! pendant les opérations de   transformât.'.on   ultérieures pour   @   transformer en boites pour exp3dition.

   La résine thermodur   @ssable   qui peut être utilisée avec le procédé suivant la   prédite   invention peut être 'constituée par n'importe quelle   résin@   thermodurcissa- ble qui durcit à température   bas,, ,   telle que phénol-formaldéhyde, urée-formaldéhyde,   @élamine-formal-   déhyde, chacune de ces matières ayant un   rapport   moléculaire susceptible de réaliser la cadence de durcissement rapide à température basse désirée dans cette opération.   C@   a cons- taté que le phénol-formaldéhyde ayant un rapport   molé@ulai-   re d'environ   0,9 à   3 moles de formaldéhyde à 1 mole de phé- nol donnait des résultats satisfaisants dans la mise en oe- vre de la présente invention.

   Si on le désire, un agent d'allon- gement tel que de l'amidon peut être ajouté à la résine   thermoduis-   

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 sable, cet agent jouant non seulement le rôle d'agent   d'allon-   gement mais également le rôle de substance   ta'.pon   qui empêche une pénétration profonde de la résine thermodurcissable dans la nappe 28, Il   est' à   noter que la résine thermoiurcissable constituée de phénol et de formaldéhyde ayant le -apport mo-   léculaire   tel que mentionné   ci.-dessus   et étendue par de   l'ami-   don,

   a tendance à maintenir les matières solides   ré@ineuses   sur la surface de la nappe 28 plutôt qu'à les faire   pénétrer   profondément à l'intérieur de la nappe   28.   Cela est réalisé en utilisant les matières solides résineuses totales à l'in-   térieur   d'un véhicule aqueux en quantité pouvant aller jus- qu'à 15 % des matières solides résineuses totales.

   L'amidon peut se trouver A l'intérieur du véhicule aqueux en quantité pouvant aller jusqu'à environ 10 %.-Par suite, la solution de résine phénolique peut contenir 25 % de matières solides et 75 % d'eau pour donner la viscosité nécessaire afin d'impré- gner la surface de la nappe 28, 
Une fois que la feuille de recouvrement a été enrou- lée suivant le rouleau 26, elle peut être utilisée dans la formation de carton ondulé de manière classique. Cette opéra- tion est   offecutée   en utilisant une feuille ondulée   classi-   que n'ayant aucune matière additive si ce n'est qu'elle est imprégnée de 1,359 à 4,53 kg par 92,90 m2, de préférence,   2,716 à   3,171 kg par 92,90 m2 d'une cire à base de paraffine modifiée.

   La feuille ondulée est étendue à travers la machine de fabrication de papier ondulé et on la fait adhérer entre une paire de nappes 28, comme indiqué dans la figure 3. Comme cela est classique dans la technique, la feuille ondulée adhère aux surfaces des parties de nappe 11par   l'intermédiai-,   re de matières adhésives classiques et ensuite elle est com-   plètement   durcie en faisant passer le carton ondulé à travers 

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 un milieu de chauffage.

   de chauffage n durcit-pas seulement complètement la   -olle   qui faitadirer la feuil- le ondulée 27 aux surfaces des parties 11, mais également fait durcir complètement les résines qui se trouvent à l'in- térieur des parties 11 et 12, ces résines ayant été absorbées par ces parties lors du passage par la presse d'encollage   16.   



   De cette manière, un carton ondulé.pour boites ayant une résistance élevée à l'eau peut être fabriqué sans autre traitement. Le carton   ondulé,tel   qu'on le voit dans la   figu-   re 3,doit uniquement être coupé et incisé de manière   clas-   sique et ensuite transformé en boites pour expédition. La quantité de résines thermodurcissables qui se trouvent à l'in- térieur de la feuille de recouvrement 28 augmente de beau- coup la résistance à l'état humide du carton ondulé et   em-   pêche la détérioration de la solidité de la boite pour   ex-   pédition que l'on forme à partir de ce carton, en raison de la pénétration de la vapeur d'eau et de l'eau liquide dans la feuille de recouvrement et dans la feuille ondulée. 



   Pour illustrer les avantages de la présente invention, des essais ont été réalisés sur une boite pour expédition de qualité régulière imprégnée d'une cire classique et sur une boite formée à partir du carton ondulé tel qu'on l'a décrit dans le présent mémoire. Les résultats des essais indiquent que la résistance à la compression de chacune de ces boites dans certaines conditions prescrites sont les suivantes:

   
 EMI9.1 
 
<tb> Essai <SEP> Conditions <SEP> d'essai <SEP> Qualité <SEP> traite-
<tb> 
<tb> 
<tb> n  <SEP> régu- <SEP> ment <SEP> par
<tb> 
<tb> lière <SEP> des <SEP> ad-
<tb> 
<tb> ¯¯¯¯¯ <SEP> ditifs
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 22,22cC <SEP> à <SEP> 50 <SEP> % <SEP> d'humidité <SEP> relative <SEP> 433,55 <SEP> kg <SEP> 702,93 <SEP> kg <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> pendant <SEP> 24 <SEP> heures
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 22,22 C <SEP> à <SEP> 90 <SEP> % <SEP> d'humidité <SEP> relative <SEP> 214,5 <SEP> 355,54
<tb> 
<tb> 
<tb> pendant <SEP> 24 <SEP> heures
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> exposition <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> de <SEP> heures <SEP> 41,72 <SEP> 264,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> exposition <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> de <SEP> 6 <SEP> heures <SEP> 40,36 <SEP> 149,

  66
<tb> 
 

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Comme on peut le voir dans les résultats   mention...   nés ci-dessus, le carton ondulé.réalisé suivant la présente invention a presque deux fois la résistance à la compression.. du carton classique vendu sur le marché, lorsqu'on L'expose à de l'eau en phase liquide ou en phase vapeur. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Articlefabriqué comprenant : une feuille de recouvrement en carton, cette feuille de recouvrement   com-   prenant une nappe supérieure et une nappe inférieure situées à proximité   l'une   de l'autre, ces nappes contenant un agent d'encollage de type collophane, la nappe supérieure contenant . un agent d'imperméabilisation   vis-à-vis   de l'humidité de type cire, les nappes supérieure et inférieure précitées étant imprégnées, dans leurs surfaces extérieures, d'une résine ther- modurcissable partiellement durcie.

Claims

2.- Article fabriqué suivant la revendication 1, caractérise en ce que la quantité de collophane qui se trouve à l'intérieur des neppes peut aller jusqu'à 5 g/kilo de pul- pe raffinée utilisée pour former les nappes et en ce que la quantité de cire à l'intérieur de la nappe supérieure peut aller jusqu'à 5 g/kilo de pulpe raffiné utilisée pour former les nappes.

3. - Article fabriqué suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la résine thermodurcissable est une résine qui durcit à basse température et en ce qu'elle peut être choisie parmi les combinaisons suivantes, phénol-formal- déhyde, urée-formaldéhyde, mélamine-formaldéhyde, et leurs mélanges.

4.- Article fabriqué suivant la revendication 3 , ca- ractérisé en ce que la résine thermordurcissable est du phénol-formaldéhyde. <Desc/Clms Page number 11>

5.- Article fabriqué suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la quantité de phénol formaldéhyde absorbée par chacune des surfaces peut être comprise entre 0,453 et 2,265 kg par 92,90 m2.

6.- Article fabriqué suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le rapport moléculaire du phénol-form- maldéhyde peut être compris entre 0,9 et 3 moles de formal- déhyde par mole de phénol.

7.- Article fabriqué comprenant un carton ondulé pour boites, ce carton ondulé comprenant une paire de feuil- les de recouvrement espacées l'une de l'autre,une feuille ondulée imprégnée de cire positionnée entre les feuilles de recouvrement précitées et adhérant à ces feuilles, chacune des feuilles de recouvrement comprenant une nappe supérieure et une nappe inférieure situéesà proximité l'une de l'autre, ces nappes contenant un agent d'encollage de type collopha- ne, la nappe supérieure contenant un agent d'imperméabilisa-. tion vis-à-vis de l'humidité de type cire, les nappes sup3- rieure et inférieure étant imprégnées, dans leurs sur- faces extérieures,par une résine thermodurcissable partiel- lement durcie.

8.- Carton ondulé pour boites suivant la revendi- cation 7, caractérisé en ce que les nappes supérieure et in- férieure de chacune des feuilles de recouvrement contiennent jusqu'à 5 g/kilo de pulpe raffinés de collophane,et la nappe supérieure de chacune des feuilles de recouvrement contient jusqu'à 5 g/kilo de pulpe raffinée.de cire.

9.- Article fabriqué suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la résine thermodurcissable est une résine qui durcit à basse température choisie parmi les combinaisons suivantes: phénol'*formaldéhyde, urée-formaldé- hyde, mélamine-formaldéhyde et leurs mélanges. <Desc/Clms Page number 12>

10.- Article fabriqué suivant la revendication' .

9, caractérisé en ce que la résine thermodurcissable est. constituée par du phénol-formaldéhyde.

11.- Article fabriqué suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la quantité de collophane absor- bée par chaque surface des feuilles de recouvrement supé- rieure et inférieure peut être comprise entre 0,453 et 2,265 EMI12.1 â%92 , 90. m2 . 12.- Article fabriqué suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le -rapport moléculaire du phé- EMI12.2 nol-formaldehyde est compris entre 0,9 et 3 moles de for- maldéhyde par mole de phénol.

13.- Procédé pour former des feuilles de recou- .vrement, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une première matière pulpeuse mélangée à an agent d'encol- lage de type collophane sur un dispositif mobile à dé- poser une seconde matière pulpeuse à laquelle on a mélan- gé un agent d'encollage de type collophane et une cire, sur le dessus de la première matière pulpeuse, à presser la première et la seconde matières pulpeuses pour former une nappe inférieure à partir de .la matière pulpeuse ci- t4e en premier lieu et une nappe supérieure à partir de la seconde matière pulpeuse, à sécher ces nappes, à impré- EMI12.3 gner d'une résine thermod lrcissaole la surface extérieure de chacune de ces nappes,

à sécher les nappes à une tempé- rature suffisante pour durcir partiellement la résine ther- EMI12.4 ffi:.Jd'\1rcissabJe.

14.- Procédé pour former des feuilles de recou- vrement suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la quantité de collophane mélangée à chacune des pre- laiera et seconde matières pulpeuses est de 5 g/kilo de pulpe raffinée et la quantité de cire mélangée à la se- <Desc/Clms Page number 13> conde matière pulpeuse est de 5 g/kilo de pulpe raffinée.

15.- Procédé pour former des feuilles de re- couvrement suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la résine thermodurcissable est choisie parmi le phénol-formaldéhyde, l'urée-formaldéhyde, la mélamine- formaldéhyde et leurs mélangea.

16.- Procédé suivant la revendication 15, ca- ractérisé en se que la résine thermodurcissable est cons- tituée par du phénol-formaldéhyde.

17.- Procédé pour former des feuilles de recou- vrement suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la quantité de phénol-formaldéhyde ajoutée à chaque surface peut être comprise entre 0,453 et 2,265 kg par 92,90 m2 18.- Procédé pour former des feuilles de recou- vrement suivant la revendicatior 1?, caractérisé en ce que le rapport moléculaire du phénol-formaldéhyde peut être .compris entre 0,9 et 3 moles de formaldéhyde par mole de phé- nol.

19.- Procédé suivant la revendication 18, caracté- risé en ce que la température pour durcir partiellement la résine thermodurcissable peut être comprise entre 149 et 232 C pendant 5 à 90 secondes pour fournir une teneur er. humidité de 4 à 20 % par rapport au poids de la pulpe.

20.- Procédé pour former uncarton ondulé pour boi- tes, caractérisé en ce qu'il consiste à Former des feuilles de recouvrement, suivant le procédé décrit dans la revendica- ticn 13, à imprégner une feuille ondulée exempte de matières additives d'une cire d'imperméabilisation vis-à-vis de l'hu- midité, à répandre une matière adhésive sur les pointes de la feuille ondulée, à placer cette feuille ondulée entre les <Desc/Clms Page number 14> feuilles de recouvrement précitées à proximité des nappes inférleures, à chauffer les feuilles de recouvrement et la feuille ondulée à une température suffisante pour fixer la matière adhsive et durcir complètement la résine thermodur-, cissable.

21.- Procédé pour former un.carton ondulé suivant la revendication 20, caractérisé en ce que la quantité de collophane ajoutée à chacune des première et seconde matières pulpeuses peut aller jusqu'à 5 g/kilo de pulpe raffinée et la quantité de cire ajoutée à la seconde matière pulpeuse peut aller jusqu'à 5 g/kilo de pulpe raffinée.

22.- Procédé pour former un carton ondulé suivant la revendication 21, caractérisé en ce que la résine thermodurcis- sable peut être choisie parmi le phénol-formaldéhyde, l'urée- formaldéhyde, la mélamine-formaldéhyde et leurs mélanges.

23. - Procédé pour former un carton ondulé suivant la revendication 22, caractérisé en ce que la résine thermodurcis- able est le phénol-formaldéhyde.

24.- Procédé pour former un carton ondulé suivant la revendication 23, caractérisé en ce que la quantité de plié- nol-formaldéhvde absorbée par chacune des surfaces est comprise entre 0,453 et 2,265 kg par 92,90 m2.

25.- Procédé pour former un carton ondulé suivant la revendication 24, caractérisé en ce que le rapport molé- culaire de la résine est de 0,9 à 3 moles de formaldéhyde par mole de phénol.

26.- Procédé pour former un carton ondulé suivant la revendication 25, caractérisé en ce que la température , utilisée pour durcir partiellement la résine thermodurcisea. ble peut être comprise entre 149 et 232 C pendant 5 à 90 se- condes pour fournir une teneur en humidité comprise entre 4 et 20 % par rapport au poids de la pulpe.