EP1211189B1 - Plaque alvéolaire en matière plastique - Google Patents

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EP1211189B1
EP1211189B1 EP01403090A EP01403090A EP1211189B1 EP 1211189 B1 EP1211189 B1 EP 1211189B1 EP 01403090 A EP01403090 A EP 01403090A EP 01403090 A EP01403090 A EP 01403090A EP 1211189 B1 EP1211189 B1 EP 1211189B1
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EP
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plate
spacers
thickness
cover
plate according
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Laurent Porret
Jean-Philippe Coste
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DS Smith Kaysersberg SAS
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Kaysersberg Packaging SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D11/00—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of plastics material
    • B65D11/20—Details of walls made of plastics material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form

Definitions

  • the present invention relates to an improvement to the cellular sheets of thermoplastic material such as propylene.
  • Extruded plastic honeycomb plates having two parallel covers or plies joined by parallel longitudinal spacers determining elongated cells in the extrusion direction of the plate are commonly used.
  • the spacers are perpendicular to the plane of the covers.
  • Alveolar plates are also known whose covers or parallel plies are joined by oblique longitudinal struts. Such plates are described in WO 99/62698 and have oblique struts which meet below the cover to connect thereto over a distance slightly greater than the thickness of a spacer. This plate does not exhibit a substantial increase in stiffness compared to the honeycomb plates with parallel longitudinal struts.
  • the present invention proposes, with equal mass per unit area of the plate, to improve, in a homogeneous manner, a certain number of mechanical characteristics of these plates, as well in the running direction, that is to say in the direction of extrusion, only in the crooked sense.
  • One objective is, in particular, to produce more rigid plates in flexion.
  • a further object is to make such plates having increased compressive strength.
  • Another objective is to make plates having a good surface finish.
  • Another objective is to make plates in which the material is distributed more homogeneously, especially at the angles between spacers and covers.
  • Another objective is to improve the deformation behavior of these plates and to reduce the risk of tearing during folding.
  • the invention relates to a plastic plate such as polypropylene, comprising a lower flat cover and an upper flat cover connected by spacers, characterized by oblique spacers with alternating V-shaped inclinations, angular or flat top , determining alternating cells of identical dimensions.
  • the vertices may have a homogeneous reinforcement of material.
  • thermoplastic material such as polypropylene
  • polyolefins such as polyethylene and polypropylene, but also polyethylene and polystyrenes, polypropylene being
  • the spacers in large V can reach substantially at their apex on either side of a bisector spacer perpendicular to the covers, which also contributes to strengthening the top of the V material.
  • V-spacers are separated at their two common ends at the level of the cover by a distance less than the thickness of the plate, giving each cell a trapezoidal shape.
  • the small bases of the trapeziums thus formed have a thickness of coverage greater than the thickness of the adjacent cover extending over the large base of the trapezium, the outer surface of the cover remaining substantially flat, these over-thickness being oriented towards the inside of the plate.
  • angles formed between the oblique spacer and each of the covers are preferably 25 ° ⁇ 10 °.
  • the thicknesses of the spacers are preferably 0.45 mm ⁇ 0.2 mm.
  • the thicknesses of the covers are preferably of the order of 0.7 mm ⁇ 0.2 mm and the thickness of coverage at a flat top, that is to say a small trapezoidal top is of the order of 1 mm ⁇ 0.3 mm, and therefore greater than the thickness of the cover at the large base of a trapezoidal cell.
  • the thicknesses of the plates are generally between 2 and 15 or even 20 mm and their surface densities between 250 and 4000 g / m 2 .
  • the thickness of the plate is between 4 and 12 mm and the basis weight between 800 and 2500 g / m 2 .
  • the honeycomb plate shown in FIG. 1 comprises two parallel covers 1.2 separated by oblique spacers 3 at angles of 45 °, joining at vertices 4. From the top extends an additional spacer 5 perpendicular to the two covers and thus forming a bisector of the apex angle between two spacers 3.
  • This plate is obtained by extrusion of a material, in particular polypropylene.
  • the plate has two parallel covers 6, 7 separated by oblique spacers 8 forming with the cover planes an angle of 25 °, the connecting nodes with two consecutive spacers being spaced apart. to form trapezoidal cells, as seen in the figure, these cells having a small base 9 and a large base 10.
  • the outer surfaces of the two covers 9 and 10 are flat, the over-thickness of the bases 9 being directed towards the inside of the cell.
  • Example 3 a plate quite similar to Example 3, but having a thickness of 8 mm, a surface density of 1600 g / m 2 and corresponding thicknesses, was extruded.
  • Tables 1 and 2 show that surprising improvements in mechanical properties have been obtained for the "M” type plate, and even more so for the “V” type plate, with particularly remarkable results for cross stiffness and resistance to flat compression.
  • FIG. 3 shows the manner in which a plate is folded according to FIG. 2, for example, when it begins to fold around an acute angle edge. It can be seen in FIG. 3 that a deformation of the lower cover applied to the edge begins, causing the two spacers to bend. disposed on either side of the fold line and a lower folding adjacent spacers arranged immediately on either side of the aforementioned spacers.
  • This plate therefore has, in addition to the aforementioned advantages and in particular resistance to bending and compression, a strengthening of the angles at the bases thanks to the over-thickness in the small bases of the trapezoidal cells, a very significant reduction in the risk of tearing and an increase in compressive strength in the field and therefore in creep resistance.

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Description

  • La présente invention a trait à un perfectionnement aux plaques alvéolaires en matière thermoplastique tel que le propylène.
  • On utilise couramment des plaques alvéolaires en matière plastique obtenues par extrusion et présentant deux couvertures ou nappes parallèles réunies par des entretoises longitudinales parallèles déterminant des alvéoles allongées en direction d'extrusion de la plaque.
  • En général les entretoises sont perpendiculaires au plan des couvertures.
  • On connaît également des plaques alvéolaires dont les couvertures ou nappes parallèles sont réunies par des entretoises longitudinales obliques. De telles plaques sont décrites dans WO 99/62698 et présentent des entretoises obliques qui se rejoignent au-dessous de la couverture pour se raccorder à celle-ci sur une distance légèrement supérieure à l'épaisseur d'une entretoise. Cette plaque ne présente pas une augmentation de rigidité substantielle par rapport aux plaques alvéolaires à entretoises longitudinales parallèles.
  • Ces plaques, qui ont des dimensions très importantes par rapport à leur épaisseur, servent, par exemple, pour l'emballage ou la séparation d'articles.
  • La présente invention se propose, à masse surfacique égale de la plaque, d'améliorer, de façon homogène, un certain nombre de caractéristiques mécaniques de ces plaques, aussi bien dans le sens marche, c'est-à-dire dans la direction de l'extrusion, que dans le sens de travers.
  • Un objectif est, notamment, de réaliser des plaques plus rigides en flexion.
  • Un objectif encore est de réaliser de telles plaques ayant une résistance accrue à la compression.
  • Un autre objectif est de réaliser des plaques ayant un bon état de surface.
  • Un autre objectif, encore, est de réaliser des plaques dans lesquelles la matière est répartie de façon plus homogène, notamment au niveau des angles entre entretoises et couvertures.
  • Un autre objectif, encore, est d'améliorer le comportement à la déformation de ces plaques et de réduire le risque de déchirure lors du pliage.
  • L'invention a pour objet une plaque en matière plastique tel que le polypropylène, comprenant une couverture plane inférieure et une couverture plane supérieure reliées par des entretoises, caractérisée par des entretoises obliques d'inclinaisons alternées en forme de V, à sommet anguleux ou plat, déterminant des alvéoles alternées de dimensions identiques.
  • De façon particulièrement préférée les sommets peuvent présenter un renforcement homogène de matière.
  • Ces plaques présentent ainsi des caractéristiques nettement améliorées par rapport aux plaques connues à masse surfacique identique.
  • Par matière thermoplastique, tel que le polypropylène, on entend, les polyoléfines telles que le polyéthylène et le polypropylène, mais également le polyéthylène et les polystyrènes, le polypropylène étant
  • Afin de rigidifier la plaque, les entretoises en grand V peuvent rejoindre sesensiblement en leur sommet de part et d'autre d'une entretoise bissectrice perpendiculaire aux couvertures, ce qui contribue également à renforcer le sommet du V en matière.
  • Cependant, selon l'invention, et comme décrit dans la revendication 1 deux entretoises en V consécutives sont séparées à leurs deux extrémités communes au niveau de la couverture par une distance inférieure à l'épaisseur de la plaque, donnant à chaque alvéole une forme trapézoïdale.
  • Dans cette réalisation de forme trapézoïdale, les petites bases des trapèzes ainsi formés présentent une épaisseur de couverture supérieure à l'épaisseur de la couverture adjacente s'étendant sur la grande base du trapèze, la surface extérieure de la couverture restant cependant sensiblement plane, ces sur-épaisseurs étant donc orientées vers l'intérieur de la plaque.
  • Les angles formés entre l'entretoise oblique et chacune des couvertures sont de préférence 25° ± 10°.
  • Les épaisseurs des entretoises sont de préférence de 0,45 mm ± 0,2 mm. Les épaisseurs des couvertures sont de préférence de l'ordre de 0,7 mm ± 0,2 mm et l'épaisseur de couverture au niveau d'un sommet plat, c'est-à- dire d'un petit sommet de trapèze est de l'ordre de 1 mm ± 0,3 mm, et donc supérieure à l'épaisseur de la couverture au niveau de la grande base d'une alvéole trapézoïdale.
  • Les épaisseurs des plaques sont, en général, comprises entre 2 et 15 ou même 20 mm et leurs masses surfaciques entre 250 et 4000 g/m2.
  • De préférence, l'épaisseur de la plaque est comprise entre 4 et 12 mm et la masse surfacique entre 800 et 2500 g/m2.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, se référant au dessin annexé dans lequel :
    • la figure 1 représente une vue schématique en coupe transversale d'une plaque à entretoises en V séparées par des entretoises médiatrices, structure pouvant être apparentée à une structure en M. Cette plaque ne fait pas partie de l'invention.
    • la figure 2 représente une vue en coupe schématique d'une plaque à entretoises en V formant des alvéoles trapézoïdales,
    • la figure 3 représente une vue de cette plaque en début de déformation de pliage,
    • la figure 4 représente une vue schématique en fin de pliage.
    Exemple 1
  • On se réfère à la figure 1.
  • La plaque alvéolaire représentée sur la figure 1 comporte deux couvertures parallèles 1,2 séparées par des entretoises obliques 3 à des angles de 45°, se rejoignant en des sommets 4. A partir du sommet s'étend une entretoise supplémentaire 5 perpendiculaire aux deux couvertures et formant donc une bissectrice de l'angle au sommet entre deux entretoises 3.
  • Cette plaque est obtenue par extrusion d'un matériau, notamment du polypropylène.
  • Les caractéristiques du matériau propylène sont : E = 1600  Mpa v = 0 , 4.
    Figure imgb0001
  • Dans l'exemple représenté, les dimensions des différents éléments de la plaque sont les suivantes :
    • épaisseur des couvertures 1, 2 : 0,7 mm
    • épaisseur des entretoises 3 et 5 : 0,45 mm
    • Hauteur totale de la plaque : 7 mm
    • La masse surfacique d'une telle plaque est de 1800 g/m2.
    Exemple 2 :
  • Dans cet autre exemple, on a réalisé une plaque tout à fait similaire à celle de l'exemple 1, de hauteur totale 8 mm, de masse surfacique 1700 g/m2 et dont les épaisseurs sont très légèrement modifiées en conséquence.
  • On a procédé à des essais mécaniques comparatifs entre cette plaque et une plaque de référence ayant une masse surfacique similaire et formée de deux couvertures parallèles séparées par des entretoises perpendiculaires délimitant des alvéolaires carrées, l'épaisseur de plaque étant de 8 mm, le pas des entretoises étant de 9,6 mm. On a effectué des essais de flexion dans le sens travers et dans le sens marche, c'est-à-dire extrusion selon la norme ISO 178, ainsi que des essais d'écrasement à plat selon la norme NFEN 23035. Tableau 1
    Propriétés Plaque de références 8-1800 Plaque exemple 2
    Flexion
    Sens extrusion 100 110
    Sens travers 100 190
    Ecrasement à plat 100 130
  • On se réfère maintenant à la figure 2.
  • Dans cette forme de réalisation, selon l'invention, la plaque présente deux couvertures parallèles 6, 7 séparées par des entretoises 8 obliques formant avec les plans de couvertures un angle de 25°, les noeuds de raccordement avec deux entretoises consécutives étant écartés de façon à former des alvéoles trapézoïdales, comme on le voit sur la figure, ces alvéoles ayant une petite base 9 et une grande base 10.
  • Les dimensions sont les suivantes :
    • épaisseur totale de la plaque : 7 mm
    • largeur des petites bases 9 : 1,7 mm
    • largeur des grandes bases 10 : 5,1 mm
    • épaisseur des entretoises 8 : 0,45 mm
    • épaisseur des couvertures au niveau des petites bases 9 : 1 mm
    • épaisseur des couvertures au niveau des grandes bases 10 : 0,7 mm
  • Les surfaces externes des deux couvertures 9 et 10 sont planes, la sur-épaisseur des bases 9 étant dirigée vers l'intérieur de l'alvéole.
  • Les plaques ont été extrudées avec le même matériau que dans l'exemple précédent.
    • Exemple 4 :
  • Dans une variante on a extrudé une plaque tout à fait similaire à l'exemple 3, mais ayant une épaisseur de 8 mm, une masse surfacique de 1600 g/m2 et des épaisseurs correspondantes.
  • Des essais comparatifs ont été effectués entre cette plaque et la plaque de référence de 8 mm précitée. Tableau 2
    Propriétés Plaque de références 8-1800 Plaque exemple 2 Type V 8-1600
    Flexion
    Sens extrusion 100 120
    Sens travers 100 195
    Ecrasement à plat 100 140
  • Les tableaux 1 et 2 montrent que l'on a obtenu des améliorations surprenantes des propriétés mécaniques pour la plaque de type « M », et encore plus pour la plaque de type « V », avec des résultats particulièrement remarquables pour la rigidité de travers et la résistance à la compression à plat.
    • Exemple 5.
  • On se réfère maintenant aux figures 3 et 4.
  • On a représenté sur cette figure la façon dont se plie une plaque selon la figure 2, par exemple, lorsqu'on commence à la plier autour d'une arête à angle aigu. On voit sur la figure 3 qu'il commence à se produire une déformation de la couverture inférieure appliquée sur l'arête entraînant un pliage des deux entretoises disposées de part et d'autre de la ligne de pliage et un pliage moindre des entretoises adjacentes disposées immédiatement de part et d'autre des entretoises précitées.
  • En fin de déformation on voit que ce pliage des entretoises est terminé et l'on obtient la déformation telle que représentée sur la figure 3, dans laquelle la couverture inférieure a été pliée selon un angle aigu rentrant à l'intérieur de la plaque et maintenu par des entretoises qui se sont pliées. Les entretoises adjacentes restent pratiquement dans leur position normale. On voit que cette pliure est sensiblement symétrique et aucune déchirure n'est intervenue.
  • Cette plaque présente donc, outre les avantages précités et notamment résistance à la flexion et à la compression, un renforcement des angles au niveau des bases grâce à la sur-épaisseur dans les petites bases des alvéoles trapézoïdales, une diminution très importante du risque de déchirure et une augmentation de la résistance à la compression sur champ et donc de la résistance au fluage.
  • Ces plaques sont particulièrement utiles dans différentes applications, par exemple, sous forme de ceintures de containers.

Claims (10)

  1. Plaque en matière thermoplastique telle que le polypropylène, obtenue par extrusion, comprenant une couverture plane supérieure (1,6) et une couverture plane inférieure (2,7) reliées par des entretoises (3,8) obliques d'inclinaison alternée, lesdites entretoises obliques (3,8) formant, alternativement à chaque couverture, des alvéoles de dimensions identiques en forme de V à sommet plat, caractérisée en ce que chaque sommet constitue vers l'intérieur de la couverture, un renforcement d'épaisseur de matière de la couverture, deux entretoises en V consécutives (8) étant écartées à leurs deux extrémités au niveau de la même couverture par une distance inférieure à l'épaisseur de la plaque, donnant à chaque alvéole entre deux entretoises consécutives une forme trapézoïdale avec une petite base au niveau du sommet et une grande base.
  2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que les sommets plats formant la petite base (9) de l'alvéole trapézoïdale présentent une sur-épaisseur par rapport à l'épaisseur des grandes bases trapézoïdales de la même couverture, ladite sur-épaisseur étant orientée vers l'intérieur de la plaque.
  3. Plaque selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les angles entre les entretoises et les couvertures sont de 25 ± 10°.
  4. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les épaisseurs des entretoises sont de 0,45 ± 0,2 mm, l'épaisseur de couverture au niveau d'une petite base (9) de trapèze étant de l'ordre de 1 ±0,3 mm.
  5. Plaque selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'épaisseur de la plaque est comprise entre 2 et 20 mm.
  6. Plaque selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'épaisseur de plaque est comprise entre 4 et 12 mm.
  7. Plaque selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la masse surfacique de la plaque est comprise entre 250 et 4000 g/m2.
  8. Plaque selon la revendication 7, caractérisée en ce que la masse surfacique est comprise entre 800 et 2500 g/m2.
  9. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à à 8, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en un matériau choisi entre le polypropylène, le polyéthylène et les polystyrènes.
  10. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en polypropylène.
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