La présente invention concerne un matériau en feuille et son procédé de fabrication.
On connaît par la demande de brevet
La demande de brevet
La demande de brevet
La demande internationale
Le brevet
On connaît encore par la demande
La demande
L'invention vise à proposer un nouveau procédé de fabrication d'un matériau en feuille par voie papetière, comportant au moins une couche fibreuse présentant deux faces opposées avec sur chacune de ses faces au moins une fenêtre.
L'expression « matériau en feuille » peut désigner dans la description et les revendications une feuille fibreuse à base de fibres cellulosiques et/ou synthétiques, composite ou non. Un matériau en feuille peut par exemple présenter une épaisseur relativement faible, notamment inférieure ou égale à 3 mm, par exemple égale à 100 µm environ, et être flexible. Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le matériau en feuille peut être conditionné en bobine, notamment avant d'être découpé au format souhaité.
Selon un aspect de l'invention, la couche fibreuse est formée par dépôt de fibres sur une surface , le matériau en feuille comportant en outre au moins une structure en bande noyée au moins partiellement dans la couche fibreuse, la structure en bande présentant deux faces opposées avec sur au moins l'une des ses faces au moins une portion en relief, et le procédé comporte l'étape suivante :
La surface peut être définie par la toile de formation d'une machine à forme ronde ou à table plate, une machine à forme ronde étant préférée.
L'invention permet d'obtenir des fenêtres de formes et/ou de tailles variées, simplement en modifiant la forme et/ou la taille des portions en relief de la structure en bande qui servent à former les fenêtres de la couche fibreuse.
Des couches fibreuses avec des fenêtres différentes d'une couche à l'autre peuvent aisément être réalisées sur une même machine à papier, par exemple sur une machine à forme ronde.
La couche fibreuse est de préférence une couche monojet (« single ply » en anglais).
Une portion en relief de la structure en bande peut venir à affleurement sur la face correspondante de la couche fibreuse ou, en variante, faire saillie sur cette face de la couche fibreuse et former une surépaisseur suffisante pour être détectable au toucher notamment.
Avantageusement, la portion en relief de la structure en bande présente une surface extérieure au moins partiellement hydrophobe, de manière à empêcher le recouvrement de la portion en relief par des fibres lors de la formation de la couche fibreuse.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte au moins un élément en bande crénelé définissant au moins une portion en relief de la structure en bande.
L'élément en bande crénelé comporte au moins un créneau réalisé notamment par embossage, par exemple par embossage thermique.
L'élément en bande crénelé peut être réalisé par exemple en matière plastique, notamment une matière plastique hydrophobe.
Dans un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte un élément de support en bande avec au moins une face recouverte au moins partiellement, par exemple totalement, d'un revêtement présentant une épaisseur choisie pour former la portion en relief de la structure en bande.
Le revêtement, de préférence hydrophobe, peut être déposé par exemple par sérigraphie.
Le revêtement peut être un vernis, par exemple un vernis réticulable sous rayonnement UV ou infrarouge, ou par exposition à un faisceau d'électrons.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, l'une des faces de la structure en bande est dépourvue de portion en relief servant à former une fenêtre sur une face de la couche fibreuse.
La structure en bande peut comporter par exemple un premier élément en bande plat et un deuxième élément en bande crénelé assemblé avec le premier, notamment avec apport de chaleur.
En variante, la structure en bande comporte un élément de support en bande dont une face seulement est recouverte au moins partiellement d'un revêtement présentant une épaisseur choisie pour former la portion en relief de la structure en bande.
La structure en bande peut être poreuse, notamment l'élément de support en bande.
La structure en bande peut comporter des ouvertures, lesquelles peuvent avoir une section comprise entre 3 mm2 et 30 mm2.
La superficie occupée par les ouvertures peut être supérieure ou égale à 40 % de la superficie totale de la structure en bande vue de dessus, mieux supérieure ou égale à 50 % et inférieure ou égale à 60 %.
La structure en bande peut comporter un élément de support en bande perforé et la portion en relief peut être rapportée sur l'élément de support en bande. La portion en relief peut être formée par un revêtement, notamment une ou plusieurs impressions d'un vernis ou par un film adhésif transféré à chaud ou à froid.
La portion en relief peut créer une surépaisseur allant de 10 µm à 50 µm, de préférence de 25 à 35 µm, à la surface de la structure en bande.
La structure en bande peut comporter au moins une cavité dans laquelle est disposé au moins partiellement un objet, notamment un élément de sécurité. L'objet peut être une puce électronique ou une couche de cristaux liquides.
La cavité peut être réalisé dans un élément de support en bande, l'objet étant recouvert partiellement, sur un côté au moins, par un élément définissant au moins partiellement la portion en relief.
L'objet peut être recouvert sur ses deux côtés par des éléments définissant des portions en relief de la structure en bande.
Afin de réaliser des fenêtres sur la face de la couche fibreuse opposée à la ou aux portions en relief de la structure en bande, la surface de la toile de formation de la couche fibreuse comporte avantageusement au moins une zone en creux adjacente à au moins une zone en saillie agencée pour former sur la couche fibreuse au moins une fenêtre.
Les zones en creux et en saillie de la surface de la toile de formation de la couche fibreuse peuvent notamment être réalisées par embossage.
La structure en bande peut être amenée contre la surface de la toile de formation de la couche fibreuse de manière à faire coïncider la portion en relief de la structure en bande avec une zone en creux de ladite surface afin de former sur chaque face de la couche fibreuse une fenêtre disposée de manière décalée par rapport à la fenêtre de l'autre face.
En variante, la structure en bande est amenée contre la surface de la toile de formation de la couche fibreuse de manière à faire coïncider la portion en relief de la structure en bande avec une zone en saillie de ladite surface afin de former sur chaque face de la couche fibreuse une fenêtre en regard de la fenêtre de l'autre face.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte sur chacune de ses faces opposées au moins une portion en relief servant à former sur chacune des faces opposées de la couche fibreuse au moins une fenêtre.
Les portions en relief sur les faces opposées de la structure en bande peuvent être en regard l'une de l'autre ou, en variante, disposées de manière décalée l'une par rapport à l'autre, de manière à former sur les faces opposées de la couche fibreuse, selon le cas, des fenêtres en regard ou des fenêtres décalées.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte des premier et deuxième éléments en bande crénelés, formant sur les deux faces opposées de la structure en bande des portions en relief.
La structure en bande peut comporter un troisième élément en bande, plat, pris en sandwich entre les premier et deuxième éléments en bande crénelés.
Dans un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, les faces opposées de l'élément de support en bande précité sont recouvertes chacune d'un revêtement présentant une épaisseur choisie pour former une portion en relief.
Avantageusement, la portion en relief sur la face de la structure en bande venant en regard de la surface de formation de la couche fibreuse présente une épaisseur supérieure à celle de la portion en relief sur l'autre face de la structure en bande, ce qui permet de favoriser l'enchevêtrement des fibres du côté de la surface de formation de la couche fibreuse.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte un unique élément en bande crénelé servant à former des fenêtres sur les deux faces opposées de la couche fibreuse.
De préférence, l'élément en bande crénelé est agencé de manière à ce que les créneaux ne subissent pas de déformation intempestive lorsque la structure en bande est soumise à des contraintes en tension au cours de l'introduction de la structure en bande dans la couche fibreuse et/ou lors de la formation de celle-ci.
La couche fibreuse peut être fabriquée sur une machine à papier à forme ronde, comme mentionnée plus haut, et être soumise, le cas échéant, à l'une au moins des opérations de pressage, de calandrage et de séchage.
L'une au moins des portions en relief de la structure en bande peut présenter une forme définissant un motif, choisi notamment parmi une lettre de l'alphabet, un chiffre, ou un logo, cette liste n'étant pas limitative.
En variante, l'une au moins des portions en relief présente une forme rectangulaire, carrée ou circulaire.
La structure en bande peut comporter sur une face une pluralité de portions en relief, notamment identiques et régulièrement espacées.
En variante, la structure en bande comporte sur une face une pluralité de portions en relief dont deux au moins présentent des formes et/ou tailles différentes.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte au moins un élément de sécurité choisi parmi : un élément à effet optique variable et/ou diffractif comme par exemple un élément holographique, iridescent ou à cristaux liquides, des composés interférentiels, un revêtement magnétique ou cristallin, des fibres magnétiques, des traceurs détectables par résonance magnétique, des traceurs détectables par fluorescence X, une impression d'un vernis ou d'une encre, des traceurs luminescents ou fluorescents, des composés photochromiques, thermochromiques, électroluminescents et/ou piézochromiques et/ou qui changent de couleur en contact d'un ou plusieurs produits prédéterminés, des composés sensibles à un rayonnement micro-onde, des composés anti-stockes.
La structure en bande peut comporter, le cas échéant, un élément de support en bande recouvert au moins partiellement d'un revêtement, notamment un vernis, incorporant un ou plusieurs éléments de sécurité choisis notamment parmi les éléments de sécurité précités.
Par exemple, le revêtement peut comporter des composés ayant un effet sur la polarisation de la lumière, notamment des composés de type cristaux liquides nématiques.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte, au moins sur une face, au moins deux portions en relief servant à former deux fenêtres de la couche fibreuse, ces portions en relief présentant des propriétés, notamment optiques, physiques et/ou chimiques, différentes.
Les deux portions en relief peuvent présenter par exemple des couleurs différentes ou des propriétés magnétiques différentes.
En variante, l'une des portions en relief peut être réalisée par exemple à partir d'un matériau magnétique et l'autre à partir d'un matériau incorporant des pigments interférentiels.
La structure en bande peut, si on le souhaite, comporter une couche partiellement métallisée, une couche métallisée, ou une couche de métal localement démétallisée.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte, sur une face, au moins une portion en relief principale servant à former une fenêtre principale sur une face de la couche fibreuse et au moins une portion en relief additionnelle ayant notamment une épaisseur et/ou une superficie inférieures ou égales à celles de la portion en relief principale et agencée pour compenser une variation d'épaisseur de la structure en bande, au voisinage de la portion en relief principale. Ceci peut permettre de faciliter les opérations de bobinage et de déroulage de la structure en bande en assurant une bonne planéité. La portion en relief additionnelle peut présenter une épaisseur et une superficie inférieures à celles de la portion principale et être entièrement noyée dans la couche fibreuse.
L'invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, un matériau en feuille comportant au moins une couche fibreuse monojet, c'est-à-dire un seul jet fibreux formé seul sur la surface de formation à partir d'une dispersion à base de fibres, présentant deux face opposées avec sur chacune de ses faces au moins une fenêtre, le matériau en feuille comportant en outre au moins une structure en bande noyée au moins partiellement dans la couche fibreuse, la structure en bande comportant au moins une portion en relief, la forme de l'une au moins des fenêtres étant définie par la portion en relief, celle-ci venant par exemple à affleurement d'une face de la couche fibreuse ou faisant saillie sur celle-ci.
De préférence, le matériau en feuille :
La couche fibreuse est avantageusement dépourvue sur au moins l'une de ses faces de renfoncement, notamment du type réalisé à l'aide de zones en creux et en saillie d'une toile de formation d'une machine à papier, situé au droit de la structure en bande.
Le matériau en feuille peut être dépourvu initialement d'impression d'une encre et peut, le cas échéant, en recevoir une ultérieurement pour faire figurer les informations utiles.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, les fenêtres sur les faces opposées de la couche fibreuse peuvent être disposées en regard l'une de l'autre ou, en variante, de manière décalée l'une par rapport à l'autre. Les fenêtres en regard peuvent être de taille et/ou de forme différentes.
L'une au moins des fenêtres peut présenter, si on le souhaite, une largeur plus faible que celle de la structure en bande.
En variante, l'une au moins des fenêtres présente une largeur égale à celle de la structure en bande.
La structure en bande peut présenter une largeur supérieure à 4 mm, notamment 5 mm, par exemple 10, 15 ou 20 mm.
La structure en bande peut comporter un élément de support en bande poreux, notamment présentant des ouvertures ayant une section allant de 3 mm2 à 30 mm2, et au moins un élément définissant une portion en relief sur la structure en bande, cette portion en relief ayant chacune une face extérieure apparente.
L'élément de support en bande peut comporter une cavité avec un objet disposé à l'intérieur, notamment un élément de sécurité tel qu'une puce ou des cristaux liquides, l'objet et l'élément de support en bande étant recouverts au moins partiellement sur au moins une face, mieux sur deux faces opposées, par des éléments de la structure en bande définissant des portions en relief ayant des faces apparentes.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un document de sécurité et/ou de valeur comportant un matériau en feuille tel que défini ci-dessus.
Le document de sécurité et/ou de valeur peut être constitué par l'un des éléments suivants : un billet de banque, un document d'identité, un feuillet ou une couverture de passeport, un visa, un coupon, un document de valeur autre qu'un billet de banque, par exemple un chèque ou une carte de crédit, une étiquette de protection et/ou d'authentification, une étiquette de traçabilité.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un élément de conditionnement, notamment un emballage, comportant un matériau en feuille tel que défini ci-dessus.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, une structure en bande agencée pour être incorporée au moins partiellement dans une couche fibreuse.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande comporte sur chacune de ses faces opposées au moins une portion en relief servant à former sur chacune des faces opposées de la couche fibreuse au moins une fenêtre.
La structure en bande peut comporter par exemple un élément de support formé d'un film à effet de polarisation de la lumière.
La présente invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
Sur le dessin, dans un souci de clarté, les proportions relatives des différents éléments représentés n'ont pas toujours été respectées, les vues étant schématiques.
On a représenté partiellement et schématiquement sur la
On amène au contact de la couche fibreuse 5 en formation une structure en bande 7 de manière à ce que celle-ci soit noyée au moins partiellement dans la couche fibreuse 5.
La structure en bande 7 présente deux faces opposées 8 et 9, la face 9 étant disposée en regard de la surface immergée 3 du cylindre de toile rotatif 2.
La structure en bande 7 comporte sur la face 8 une pluralité de portions en relief 10 présentant une épaisseur suffisante pour rester découvertes au moins partiellement sur une face 11 de la couche fibreuse 5.
On a représenté sur les
Chaque portion en relief 10 de la structure en bande 7 définit sur la face 11 de la couche fibreuse 5 une fenêtre 12.
Les portions en relief 10 peuvent, comme illustré sur la
Dans l'exemple illustré à la
Afin de réaliser des fenêtres 13 sur une face 14 de la couche fibreuse 5 opposée à la face 11, la surface 3 du cylindre de toile rotatif 2 comporte, dans la direction de formation de la couche fibreuse 5, une alternance de zones en creux 16 et de zones en saillie 17, ces dernières servant à empêcher l'accumulation de fibres dans des régions de la couche fibreuse 5 correspondant aux fenêtres 13.
Comme illustré sur la
Les éléments en bande 20 et 21 sont réalisés en matière plastique, l'élément en bande crénelé 20 étant de préférence réalisé en matière plastique hydrophobe, par exemple en polyester, afin de favoriser le non-recouvrement des portions en relief 10 par des fibres lors de la formation de la couche fibreuse 5.
Les créneaux de l'élément en bande 20 sont réalisés par embossage thermique.
On a illustré sur la
Cette structure 24 comporte un élément de support en bande 25, par exemple en matière plastique, sensiblement plat recouvert au moins partiellement, sur la face 8, d'un revêtement 27 présentant une épaisseur variable pour former des portions en relief 10.
Le revêtement 27 peut être un vernis hydrophobe réticulable sous rayonnement UV ou infrarouge, ou par exposition à un faisceau d'électrons, le vernis étant déposé sur l'élément de support en bande 25 notamment par sérigraphie.
On a représenté sur la
Dans les exemples décrits ci-dessus, les structures en bande 7 et 24 sont plaquées, lors de leur introduction dans la couche fibreuse 5 en formation, contre la surface 3 du cylindre de toile rotatif 2 avec une disposition suivant laquelle chaque portion en relief 10 coïncide avec une zone en creux 16, comme illustré sur la
Il en résulte que les fenêtres 12 sur la face 11 de la couche fibreuse 5 et les fenêtres 13 sur la face 14 sont disposées de manière alternée.
En variante, comme illustré sur la
On a illustré sur la
Dans un autre exemple de mise en œuvre de l'invention, la structure en bande définit des portions en relief sur ses deux faces opposées.
On a représenté sur la
On a illustré sur la
Pour former le matériau en feuille 31, on peut utiliser un cylindre de toile rotatif 2 présentant une surface 3' dépourvue d'alternance de zones en creux et de zones en saillie, représentée à plat sur la
L'élément en bande crénelé 30 comporte des créneaux suffisamment rigides pour résister à des contraintes en tension au cours de l'introduction de l'élément en bande 30 dans la couche fibreuse 5 ou lors de la formation de celle-ci.
On va maintenant décrire d'autres exemples de structures en bande.
On a illustré sur la
La structure en bande 32 comporte en outre un troisième élément en bande plat 35 pris en sandwich entre les premier et deuxième éléments en bande crénelés 33 et 34.
On a représenté sur les
Les portions en relief 10 sur la face 9 de la structure en bande 37 venant en regard de la surface 3' du cylindre de toile rotatif 2 présente une épaisseur supérieure à celle des portions en relief 10 sur l'autre face 8, permettant de favoriser l'enchevêtrement des fibres du côté de la surface 3'.
Comme illustré sur la
En variante, comme illustré sur la
La couche fibreuse 5 peut être soumise à l'une au moins des opérations de pressage, de calandrage et de séchage.
Si on le souhaite, la structure en bande 7, 24, 30, 32 ou 37 peut comporter un élément de sécurité choisi parmi : un élément à effet optique variable et/ou diffractif comme par exemple un élément holographique, iridescent ou à cristaux liquides, des composés interférentiels, un revêtement magnétique ou cristallin, des fibres magnétiques, des traceurs détectables par résonance magnétique, des traceurs détectables par fluorescence X, une impression d'un vernis ou d'une encre, des traceurs luminescents ou fluorescents, des composés photochromiques, thermochromiques, électroluminescents et/ou piézochromiques et/ou qui changent de couleur en contact d'un ou plusieurs produits prédéterminés, des composés sensibles à un rayonnement micro-onde, des composés anti-stockes.
L'un des éléments de sécurité précités peut être incorporé dans la couche de vernis 27 ou 39.
Le vernis 39 peut être choisi pour interagir, notamment optiquement, avec l'élément de support en bande 38.
On a représenté sur la
Le document 50 peut constituer un billet de banque.
En variante, le document peut constituer l'un des éléments suivants : un document d'identité, un feuillet ou une couverture de passeport, un visa, un coupon, un document de valeur autre qu'un billet de banque, par exemple un chèque ou une carte de crédit, une étiquette de protection et/ou d'authentification, une étiquette de traçabilité.
La structure en bande 24 s'étend d'un premier bord 51 du document 50 à un deuxième bord 52 opposé au premier.
Dans l'exemple de la
En variante, les fenêtres 12 peuvent être de forme circulaire ou avoir une toute autre forme.
Comme illustré sur la
Les différentes lettres peuvent former, le cas échéant, un mot.
En variante, l'une des fenêtres 12 peut définir un chiffre ou un logo par exemple.
La structure en bande 24 peut présenter une largeur supérieure à 4 mm, notamment 5 mm, par exemple 20 mm.
Les fenêtres 12 peuvent présenter une largeur égale à celle de la structure en bande 24, comme illustré sur la
Les différentes fenêtres 12 du document 50 peuvent présenter des couleurs différentes. Par exemple, dans l'exemple illustré à la
Les différentes fenêtres 12 peuvent présenter des propriétés différentes. Par exemple, dans l'exemple illustré à la
On a illustré sur les
Les portions en relief 57 sont disposées, dans l'exemple considéré, de part et d'autre des portions en relief 56.
On a représenté à la
L'élément 91 est par exemple un élément, de préférence plan et non crénelé, qui comporte des ouvertures 93 constituées par exemple par des perforations.
Ces ouvertures 93 s'étendent, dans l'exemple considéré, sur sensiblement toute la surface de l'élément 91 ailleurs que sous l'élément 92, la section totale des ouvertures 93 représentant par exemple plus de 40 %, mieux plus de 50 %, de la superficie totale de l'élément 91, étant néanmoins par exemple inférieure ou égale à 60 %.
La présence des ouvertures 93 facilite l'enchevêtrement des fibres de papier et permet par conséquent un meilleur ancrage de la structure en bande au sein du matériau en feuille.
Cela peut permettre en outre d'utiliser des structures en bande ayant une largeur par exemple supérieure à 5 mm, mieux supérieure à 20 mm, par exemple de l'ordre de 25 mm.
La section de chacune des ouvertures 93 est par exemple supérieure à 3 mm2 et inférieure à 30 mm2.
Dans l'exemple considéré, les ouvertures 93 sont des trous de section circulaire dont le diamètre est de préférence compris entre 1 et 3 mm, notamment voisin de 2 mm.
Les ouvertures 93 peuvent être réalisées par perforation, par exemple par poinçonnage ou à l'emporte-pièce.
Les zones de l'élément de support 91 destinées à être recouvertes par le ou les éléments 92 peuvent comporter ou non les ouvertures 93, et de préférence n'en comportent pas.
L'élément 92 qui crée la surépaisseur est par exemple un dépôt d'un revêtement, par exemple une ou plusieurs impressions d'un vernis. L'élément 92 peut encore être un film adhésif qui peut être transféré à froid ou à chaud dans le cas d'un adhésif thermoscellant.
La surépaisseur créée par l'élément 92 est par exemple de l'ordre de 10 à 50 µm, étant de préférence voisine de 30 µm.
Le ou les éléments 92 peuvent n'être présents que d'un côté seulement de l'élément en bande 91 mais de préférence les éléments 92 sont présents sur les deux faces opposées de l'élément 91, étant disposés en regard deux à deux.
On a représenté à la
La structure en bande peut comporter, comme illustré à la
La cavité 99 peut s'étendre dans une zone de l'élément 91 qui est recouverte par les éléments 92 destinés à créer les surépaisseurs sur la structure en bande, ces éléments 92 assurant alors une protection de l'objet 100 contre les agressions extérieures telles que par exemple les contraintes mécaniques exercées lors de l'impression.
Dans l'exemple de la
Dans des variantes non illustrées, l'élément de support 91 est une bande tricotée, à larges mailles.
Bien entendu, les caractéristiques des différents modes de réalisation décrits peuvent être combinées entre elles au sein de variantes non illustrées.
On peut par exemple réaliser une structure en bande avec sur une première face un élément en bande crénelé et sur une deuxième face opposée à la première un revêtement d'épaisseur variable définissant des portions en relief.
L'une au moins des portions en relief peut être formée par un dispositif électronique fixé sur un élément de support en bande, ce dispositif comprenant notamment une puce électronique.
Les portions en relief de la structure en bande peuvent être agencées pour former des surépaisseurs détectables au toucher sur les deux faces opposées de la couche fibreuse.
Le matériau en feuille peut par exemple servir à réaliser un élément de conditionnement tel qu'un emballage.
L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.