TITRE : Grille textile recyclable et composite papetier l’incorporant

La présente invention concerne une nouvelle grille textile ayant une aptitude au recyclage. Elle concerne aussi des composites, notamment des composites papetiers incorporant cette nouvelle grille à titre de renfort. L’ensemble obtenu a de bonnes propriétés de recyclage.

Des grilles textiles sont utilisées pour le renfort d’enveloppes, cartons et autres emballages en papier, carton ou similaire. La grille est généralement collée sur une face d’un support en papier ou carton formant tout ou partie de l’enveloppe, carton ou autre, ou encore, la grille est placée entre deux tels supports. Les grilles de renfort sont fabriquées par l’assemblage de fils en matière inorganique tel que le verre ou en matière synthétique telle que le polyester. Ces grilles posent problème lors des processus de recyclage des articles en papier ou en carton. La grille constitue une gêne dans les procédés de repulpage hydrothermal, en n’étant pas soluble dans l’eau chaude et en gênant, voire bloquant, les dispositifs d’agitation, notamment les pâles destinées à agiter le mélange eau-papier à désagréger. Des grilles textiles sont également utilisées dans le renfort de rubans adhésifs gommés (gummed tapes).

Vouloir proposer une grille textile gardant ses propriétés de renfort tout en étant totalement ou partiellement recyclable, notamment dans les conditions de repulpage de ces produits, notamment enveloppes ou cartons renforcés, ou encore rubans adhésifs, nécessite de trouver un difficile compromis entre la composition des fils de la grille, et la nature de l’adhésif et son mode de mise en œuvre lors de la fabrication de la grille. Il faut notamment sélectionner une nature de fils constitutifs de la grille qui puisse supporter avec succès les procédés de fabrication des grilles, de sélectionner un matériau adhésif permettant un assemblage des fils de la grille à leurs points de croisement qui soit résistant, qui ne détériore pas le matériau des fils ni ne génère de phénomènes de retrait des fils lors de la mise en œuvre de l’adhésif, retrait qui entraînerait une déformation de la grille.

En particulier, les inventeurs ont trouvé qu’il était d’une importance fondamentale de mettre en œuvre un adhésif n’impliquant pas de risque de retrait des fils hydrosolubles, comme ce peut être le cas avec des adhésifs mis en œuvre en phase solvant ou en phase aqueuse.

Les grilles formées de fils de PVA, par nature hydrosolubles, et assemblées à l’aide d’une colle à base de PVA, ne sont pas les mieux adaptées. La mise en œuvre de cette colle par imprégnation en phase aqueuse (JP H07 150457), est par nature susceptible de générer une certaine dégradation des fils de PVA an raison du caractère hydrosoluble de ces fils. En outre, la phase d’évaporation de l’eau apportée par la colle, donc d’apport de chaleur, peut entraîner une rétractation des fils de PVA, car ces fils sont thermosensibles.

Les inventeurs ont aussi pu déterminer que le choix de l’adhésif et de la manière dont il est mis en œuvre déterminent le fait que la grille puisse être réalisée aussi bien entièrement que partiellement en fils hydrosolubles qui, contrairement aux fils des grilles de renfort classiques, sont sensibles aux adhésifs en phase solvant ou en phase aqueuse et peuvent subir des phénomènes de retrait lors de l’évaporation du solvant ou de l’eau. Les choix opérés par les inventeurs permettent de fabriquer des grilles se solubilisant ou se désagrégeant entièrement ou seulement partiellement, et d’offrir des solutions à des coûts différents.

La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients des grilles de renfort et à proposer une grille textile utilisable notamment pour le renfort d’enveloppes, cartons et autres emballages en papier, carton ou similaire, ou encore rubans adhésifs, tout en améliorant les possibilités de recyclage de ces produits, notamment lors de procédés de repulpage hydrothermal sous agitation. En particulier, l’invention vise à proposer une grille qui soit constituée uniquement de fils hydrosolubles, ou qui comprenne une proportion suffisante ou une répartition appropriée de fils hydrosolubles, pour permettre une désagrégation ou une dissolution de la grille, par exemple lors d’un repulpage hydrothermal. L’invention vise notamment à proposer une grille de renfort régulière, sans détérioration des fils et sans déformation ou retrait des fils de chaîne et/ou de trame lors de la fabrication, et qui soit donc à la fois résistante et totalement ou suffisamment hydrosoluble dans les conditions de repulpage. L’invention vise encore à proposer une grille pouvant être fabriquée sans recourir à l’emploi de solvants organiques potentiellement toxiques et agressifs.

Un premier objet est donc une grille formée d’au moins deux couches ou nappes de fils formant un motif élémentaire formé par des fils constitutifs de ces nappes dont les fils constitutifs sont respectivement orientés dans des directions différentes et se croisent à des points de croisement pour former le motif élémentaire. Cette grille est constituée uniquement de fils hydrosolubles, ou elle comprend une proportion suffisante ou une répartition appropriée de fils hydrosolubles. Les fils des nappes sont collés ensemble à leurs points de croisement par une colle ou adhésif polymérique thermofusible (hot-melt, dont la définition est donnée infra), néanmoins soluble dans une eau portée à une température appropriée. La colle ou adhésif thermofusible est appliquée à l’état fondu ou liquide au moment de la fabrication de la grille, puis durcie ou figée pour assurer le collage des points de croisement. Le durcissement de la colle est facilement réalisé par refroidissement en dessous du point de fusion de la colle. De préférence, les fils hydrosolubles sont en PVA (alcool polyvinylique ou poly(alcool vinylique)). De préférence, la colle thermofusible est du PEG (polyéthylène glycol) ou un dérivé de PEG. De telles colles type PEG utilisables ici ont un comportement thermofusible inusité, exploitable dans cette invention.

Suivant un aspect, la grille textile est formée d’au moins deux, de préférence trois, nappes de fils formant un motif élémentaire formé par des fils constitutifs de ce nappes respectivement orientés dans des directions différentes et se croisant à des points de croisement pour former le motif élémentaire, où les fils des nappes sont collés ensemble à leurs points de croisement par une colle polymérique, caractérisée en ce que l’une au moins des nappes est formée de fils en alcool polyvinylique (PVA), en ce que la colle polymérique est une colle thermofusible hydrosoluble, et en ce que les fils en polymère hydrosoluble et la colle thermofusible hydrosoluble sont (choisis pour être) solubles dans l’eau ou une solution aqueuse dans une même gamme de température, notamment à chaud, typiquement à une température comprise entre 20 et 80°C. De préférence, toutes le nappes sont formées de fils hydrosolubles en PVA. La colle est mise en œuvre à l’état fondu pour coller les fils aux points de croisement.

Les fils des couches ou nappes sont de préférence des fils rectilignes. Les fils rectilignes d’une première couche ou nappe sont agencés par rapport aux fils rectilignes de l’autre couche ou nappe en répétant, régulièrement dans le plan de la grille, le motif élémentaire préétabli. Dans une forme de réalisation, les fils d’une couche ou nappe ne sont pas rectilignes, ils peuvent avoir une disposition ondulée ou en zigzag. Les couches ou nappes peuvent simplement être superposées. Elles peuvent aussi être entrecroisées, ce qui signifie que tout ou partie des fils des deux couches ou nappes s’entrecroisent à la façon d’un tissu. Tout ou partie des fils de la grille sont en matériau se solubilisant lorsqu’ils sont placés dans de l’eau ou une solution aqueuse portée à une température appropriée, et de préférence sous une agitation facilitant la dissolution (on parle de fils « hydrosolubles »). De préférence, tous les fils d’une même nappe sont de cette même nature, et la grille peut comprendre des nappes qui répondent toutes à cette caractéristique, ou seulement certaines des nappes constitutives y répondent. Avantageusement, toute nappe placée dans un sens longitudinal ou sens « chaîne » y répond. Dans une réalisation préférée, la totalité des fils est hydrosoluble.

Les fils peuvent se superposer en étant répartis en au moins deux nappes superposées dont les fils respectifs se croisent. Ils peuvent aussi être entrecroisés à la façon d’un tissu. Les fils sont, à leurs croisements ou à leurs entrecroisements, collés les uns aux autres par la colle thermofusible, appliquée à l’état fondu ou liquide, puis durcie.

Dans un mode de réalisation, la grille comporte trois couches ou nappes de fils superposées, l’une des couches ou nappes, dite intérieure, étant comprise entre les deux autres couches ou nappes, dites extérieures. Dans ce cas, selon un mode de réalisation particulier, les deux couches ou nappes extérieures, formant de préférence les fils sens chaîne, sont formées de fils rectilignes disposés en parallèle, de manière superposée (premier cas) ou décalée (deuxième cas) dans le plan de la grille. Dans un mode de réalisation, les couches ou nappes extérieures au moins sont formées de fils en matériau hydrosoluble. Dans un autre mode de réalisation, les couches ou nappes extérieures et la couche ou nappe intérieure sont formées de fils en matériau hydrosoluble. Dans un autre mode de réalisation, toutes les nappes sont formées de fils en matériau hydrosoluble.

Dans le premier cas, les fils des deux couches ou nappes extérieures se superposent dans le plan de la grille et sont en contact aux mêmes points de croisement avec les fils rectilignes de la couche ou nappe intérieure, ce qui confère une résistance accrue aux points de collage. En particulier, la grille est formée de deux couches de fils de chaîne et d’une couche de fils de trame, les fils de chaîne des deux couches se superposant et étant réunis deux à deux aux points de croisement avec les fils de trame.

Dans le deuxième cas, les fils des deux nappes ou couches extérieures encadrant la couche ou nappe intérieure croisent les fils de la couche ou nappe intérieure alternativement dans le plan de la grille et dans la direction longitudinale de la couche intérieure (en allant d’une extrémité à l'autre de cette couche, un premier fil d’une couche extérieure croise les fils de la couche intérieure, puis c’est au tour d’un fil de l’autre couche extérieure, puis de nouveau un fil de la première couche extérieure, ainsi de suite). En particulier, la grille est formée de deux couches de fils de chaîne et d’une couche de fils de trame, les fils de chaîne des deux couches croisant les fils de chaîne alternativement, comme il vient d’être décrit, et sont donc collés séparément aux points de croisement avec les fils de trame.

La grille peut être notamment bidirectionnelle, avec des fils orientés dans une direction et des fils orientés dans une autre direction. En particulier, la grille comporte une première nappe de fils orientés dans une première direction et deux autres nappes de fils orientés dans une même direction différente de la première nappe. Par exemple, la première nappe est une nappe de fils de trame, les deux autres nappes étant des nappes de fils de chaîne. Notamment, la première nappe est placée entre les deux autres nappes. Les fils des nappes orientés selon des directions différentes se croisent et forment un motif élémentaire de grille. Le motif élémentaire de la grille comprend des fils se croisant avec un angle de préférence de 90°, ou proche de 90°. Ce motif consiste en un parallélépipède, notamment carré ou rectangle, selon le nombre de fils par cm dans chacune des nappes. Comme on le reverra, on préfère un motif rectangulaire avec les fils de chaîne formant les grands côtés du motif rectangulaire répété.

La grille peut aussi être multidirectionnelle, avec des groupes de fils orientés dans au moins trois directions différentes. De préférence, elle est alors tridirectionnelle, avec des groupes de fils orientés dans trois directions différentes. En particulier, la grille comporte une première nappe de fils orientés dans une première direction, une deuxième nappe de fils orientés dans une deuxième direction, les fils délimitant un motif en losange, avec les fils de la première nappe faisant par exemple un angle compris entre 20 et 90°, de préférence entre 30 et 80°, avec les fils de la deuxième nappe. La troisième nappe a ses fils orientés dans une direction croisant les deux premières nappes. Notamment, dans une grille tridirectionnelle, les première et deuxième nappes sont formées de fils de trame, et la troisième nappe est formée de fils de chaîne.

Autrement dit, par répétition régulière du motif précité, dans les deux directions définies par le plan de la grille, la totalité de cette grille est obtenue. Ainsi, les différents fils constituant la grille sont positionnés les uns par rapport aux autres suivant une géométrie préétablie, aussi bien en orientation relative qu’en espacement relatif dans le plan de la grille.

La grille présente de préférence une densité de fils ou un pas compris entre environ 0,3 et 8 fils/cm, de préférence entre 0,8 et 4 fils/cm. Le nombre de fils au cm peut être identique pour toutes les nappes, ou varier d’une nappe à l’autre, pour former par exemple les motifs rectangulaires.

Dans un mode de réalisation de grille bidirectionnelle, le motif élémentaire de la grille comporte deux côtés formés par des fils de chaîne et deux côtés formés par des fils de trame. Il s’agit préférentiellement d’un rectangle. Dans un mode de réalisation préféré, les côtés du rectangle formés par les fils de chaîne sont de longueur supérieure aux côtés formés par les fils de trame. Cette configuration est d’ailleurs préférée lorsque la grille comporte des fils non hydrosolubles, qui sont alors préférentiellement les fils de trame.

Dans un mode de réalisation particulier de grille bidirectionnelle, la grille comprend deux couches de fils de chaîne rectilignes et une couche de fils de trame rectilignes, les deux couches de fils de chaîne étant placées de part et d’autre de la couche de fils de trame, les fils rectilignes en chaîne formant un angle préétabli avec les fils rectilignes en trame, fils de chaîne et fils de trame étant collés à leurs points de croisement ou superposition. De préférence, les fils des deux couches en chaîne se superposent dans le plan de la grille et aux points de croisement avec les fils de trame. Dans ces différents modes de réalisation, les fils de toutes les couches peuvent être rectilignes, ou, en variante, les fils de chaîne sont rectilignes et les fils de trame sont en ondulation ou en zigzag.

De préférence, dans les différents modes de réalisation de grilles, la ou les couches ou nappes de fils de chaîne au moins sont formées de fils en matériau hydrosoluble. Il est aussi possible que la ou les couches ou nappes de fils de chaîne et la ou les couches ou nappes de fils de trame soient formées de fils en matériau hydrosoluble.

La grille selon l’invention comprend des fils qui ont la particularité de se dissoudre ou de se désagréger dans une eau ou une solution aqueuse portée à une température appropriée, par exemple de l’eau ou une solution aqueuse chaude entre environ 10 et environ 80°C, notamment sous agitation, et en particulier dans les conditions du repulpage de papier ou de carton. Ces fils sont notamment des fils en alcool polyvinylique (PVA), qui se dissolvent dans ces conditions (« hydrosolubles »). Les fils de PVA sont de préférence multifilamentaires. Comme il a été décrit ci-dessus, la grille est formée d’au moins deux couches ou nappes de fils, et par exemple de trois couches ou nappes. De préférence c’est la totalité d’une couche ou nappe qui est formée de ces fils hydrosolubles en PVA. De préférence aussi, toutes les couches ou nappes sont formées de tels fils en PVA. En variante, certaines couches ou nappes sont en PVA, la ou les autres en un autre matériau. Typiquement, dans ce mode de réalisation, la grille est formée des deux couches susdites de fils de chaîne, qui sont en PVA, et d’une couche de fils de trame, en un autre matériau, notamment adapté à la fabrication de grilles sur une ligne de fabrication de grille. Dans un mode de réalisation les couches ou nappes de fil qui ne sont pas en PVA, sont en polyester (PE).

Les fils (notamment en PVA ou en PE) peuvent avoir un titre compris entre 50 et 1100 dtex, de préférence entre 76 et 280 dtex. De préférence, l’ensemble des fils de la grille ont un titre identique ou proche. Ainsi, dans une grille comportant des fils de PVA et des fils de PE, le titre de ces fils est de préférence identique ou sensiblement identique.

Comme cela est connu en soi, le PVA recouvre la famille de polymères dont le point commun est de contenir en proportion généralement élevée le motif élémentaire -CH2-CH(- OH)-. Le polymère est obtenu par saponification ou alcoolyse ou hydrolyse d’un ester polyvinylique. Le PVA est généralement sous la forme d’un copolymère ester vinylique- alcool vinylique. L’ester vinylique de départ utilisé est l’acétate de polyvinyle. Le PVA est donc de préférence un poly(alcool vinylique-co-acétate de vinyle) et comporte majoritairement des groupements alcool par rapport aux groupements acétate. Il est connu dans la littérature que le PVA est obtenu par hydrolyse partielle ou totale des groupements acétate d’un poly(acétate de vinyle) générant les groupements alcool. Le PVA est caractérisé par son pourcentage d’hydrolyse molaire, c’est-à-dire le pourcentage molaire de fonctions alcools par rapport aux fonctions (acétate + alcool).

Il est connu que les fils en PVA disponibles commercialement ont des solubilités dans l’eau variables, typiquement exprimées dans un intervalle de température, s’échelonnant notamment de 15 à 100 °C. Par exemple la société NITIVY commercialise des fils de PVA selon des gammes de température de solubilité dans l’eau de 15-24°C, 31- 41 °C, 42-52°C, 45-55°C, 48-58°C, 81-89°C, ou encore 89-97°C. On pourra utiliser dans l’invention des fils de PVA ayant une température de dissolution dans l’eau du même ordre que la température de repulpage retenue. On retiendra notamment de manière pragmatique des PVA hydrosolubles à une température comprise entre environ 10 et environ 80°C, notamment entre environ 20 et environ 70°C.

Les procédés de fabrication de fils en PVA sont connus. Le PVA engagé pour le filage des fibres de PVA peut notamment avoir un degré de saponification d’au moins 95% en mole et/ou un degré moyen de polymérisation d’environ 500 à environ 3000, de préférence d’environ 1000 à environ 2000.

Le PVA hydrosoluble ou le fil de PVA qui en est constitué peut avoir notamment une, deux ou les trois caractéristiques suivantes : taux d’hydrolyse du PVA d’environ 80 à environ 100 % en mole , de préférence d’environ 95 à environ 99,5 % en mole (mesure par RMN du proton, voir partie exemples); point de fusion du fil de PVA d’environ 170 à environ 240°C, de préférence d’environ 200 à environ 230 °C (mesure par calorimétrie différentielle à balayage - DSC, voir partie exemples ténacité de rupture du fil de PVA d’environ 3 à environ 7 cN/dtex, de préférence d’environ 4 à environ 6 cN/dtex (mesure par traction sur le fil selon la norme NF EN ISO 2062). De manière préférée, les trois caractéristiques précitées sont réunies.

De manière avantageuse, on utilise des fils de PVA qui se dissolvent dans de l’eau ou une solution aqueuse lors d’un procédé de repulpage du papier et du carton. Un tel procédé peut utiliser de l’eau ou une solution aqueuse entre environ 20 et environ 80°C, de préférence entre environ 40 et environ 70 °C, sous agitation. Par agitation, on entend une pâle d’agitation de géométrie variable ou une vis d’agitation de géométrie variable, et plus spécifiquement une vis sans fin d’agitation de forme conique. On n’exclut pas la présence d’acides ou de bases ou d’autres additifs ou pollutions diverses dans l’eau ou la solution aqueuse.

Les fils de PE (polyester) sont multifilamentaires. Ils peuvent avoir notamment une, deux ou les trois caractéristiques suivantes : température de transition vitreuse de 60 à 90 °C, de préférence de 70 à 80 °C (selon la norme ISO 11357-3) ; point de fusion de 240 à 270 °C, de préférence de 250 à 260 °C (selon la norme ISO 11357-3) ; contrainte à la rupture de 3 à 7 cN/dtex, de préférence de 4 à 6 cN/dtex (selon la norme NF EN ISO 2062). De manière préférée, le fil de PE a les trois caractéristiques précitées.

La colle utilisée pour coller les fils à leurs points de croisement (superposition ou entrecroisement) est une colle polymérique thermofusible, à savoir solide à température ambiante, applicable et appliquée à l'état fondu, et adhérant au substrat (les fils de la grille) en refroidissant en dessous de son point de fusion (on dit que la colle alors durcit ou se fige). Cette colle thermofusible est par ailleurs hydrosoluble à la température de dissolution des fils hydrosolubles de la grille, ou bien elle se dégrade dans ces mêmes conditions. La colle thermosensible n’est pas mise en œuvre sous une forme dissoute dans un solvant ou dans une phase aqueuse.

Les fils en polymère hydrosoluble et la colle hydrosoluble sont de préférence solubles dans l’eau ou une solution aqueuse dans une même gamme de température, notamment à une température comprise entre environ 10 et environ 80°C, de préférence entre environ 20 et environ 70 °C. Cette colle polymérique est donc de préférence soluble dans l’eau ou une solution aqueuse portée à une température appropriée, comme indiqué ci-dessus, avantageusement sous agitation (traitement hydrothermal ou repulpage).

La colle thermofusible est de préférence formée de polyéthylène glycol ou d’un polymère comportant un squelette polyéthylène glycol, notamment des dérivés éther de polyéthylène glycol. On utilise ici l’acronyme PEG pour désigner tous ces composés, sauf indication contraire. On retiendra surtout les PEG ayant : une masse moléculaire d’environ 1000 à environ 10 000 g. mol ¹ , de préférence d’environ 1200 à environ 8000 g. mol ^-1 , de préférence d’environ 1500 à environ 5000 g. mol ^-1 (selon la norme ISO 13885-3, déterminée en chromatographie d’exclusion stérique en milieu aqueux avec utilisation d’étalons PEG de masse moléculaire connue); et/ou un point de fusion d’environ 35 à environ 100°C, plus particulièrement d’environ 35 à 80 °C, de préférence d’environ 40 à environ 70°C, de préférence d’environ 45 à environ 65°C (selon la norme ISO 11357-3) ; et/ou une viscosité d’environ 5 à environ 1000 mPa.s à 100°C, de préférence d’environ 10 à environ 500 mPa.s à 100°C, de préférence d’environ 20 à environ 200 mPa.s à 100°C (selon la norme NF EN ISO 2555). De manière préférée, le PEG a les trois caractéristiques précitées.

La colle thermofusible peut être formée d’un polymère comportant un squelette polyéthylène glycol comportant deux extrémités comportant un groupe hydroxyle (PEG proprement dit). Alternativement la colle thermofusible peut être formée d’un polymère comportant un squelette polyéthylène glycol comportant une extrémité comportant un groupe hydroxyle et une extrémité comportant un groupe méthoxyle (MPEG ou éther méthylique du poly(éthylène glycol)). Alternativement la colle thermofusible peut être formée d’un polymère comportant un squelette polyéthylène glycol comportant deux extrémités comportant un groupe méthoxyle (éther diméthylique du poly(éthylène glycol)). Alternativement la colle thermofusible peut être formée d’un mélange d’au moins deux des polymères ci-dessus.

La colle thermofusible peut être additionnée de diverses charges minérales, par exemple des charges de silice pour conférer du glissant au résidu durci ou figé de la colle et faciliter par exemple le déroulage d’un rouleau de la grille recyclable de l’invention.

La grille comporte donc le résidu durci ou figé de la colle (par défaut il est convenu de parler de colle aux points de croisement) fixant les différentes nappes ou couches de fils aux points de croisement des fils respectifs. Ce résidu durci ou figé est avantageusement non collant au toucher. Dans une forme de réalisation, la colle est appliquée sur toute la surface de la grille et, par conséquent, le résidu durci de la colle est aussi présent à la surface des fils des différentes nappes ou couches. Ceci ne remet pas en cause la capacité de dissolution de la structure de la grille entre fils non hydrosolubles et fils de PVA qui le sont. L’utilisation de la colle hydrosoluble permet de combiner la dissolution de la colle au niveau des points de collage entre fils, libérant les éventuels fils non hydrosolubles (par exemple de PE), et la dissolution de la colle en surface des fils de PVA hydrosoluble, permettant donc la dissolution de ces derniers. Ceci permet la désagrégation de la grille (dissolution du PVA et libération de fils non hydrosolubles éventuellement présents) lors d’un procédé type repulpage. Les seuls fils non hydrosolubles (par exemple en PE) subsistant éventuellement ne sont pas problématiques pour le procédé et l’installation de repulpage, et notamment ne gênent pas fondamentalement le fonctionnement des dispositifs d’agitation, comme les pales d’un agitateur, du fait que la structure grille n’existe plus. Lors du procédé de repulpage, la grille est donc facilement et rapidement désagrégée, comme l’est également le papier auquel elle peut être associée. Dans le mode de réalisation dans lequel les côtés les plus longs du motif élémentaire de la grille sont formés par les fils de chaîne, la grille est conçue pour être formée d’un maximum de fils en PVA et d’un minimum de fils non hydrosolubles, par exemple en PE ou similaire. Mais on préférera une grille exclusivement constituée de fils de PVA pour une dissolution totale.

L’épaisseur de la grille est égale à l’épaisseur des fils pour l’essentiel de cette grille, excepté dans les zones quasi ponctuelles où s’entrecroisent ou se croisent au moins deux des fils, en se chevauchant suivant la direction Z, zones dans lesquelles l’épaisseur de la grille est localement majorée au maximum d’autant de fois que le nombre de fils se chevauchent. A titre d’exemple non limitatif, l’épaisseur des fils, et donc l’épaisseur de la grille, hormis les zones de chevauchement de plusieurs fils, peut-être de l’ordre de la centaine ou de quelques centaines de micromètres, voire davantage, notamment en fonction du titre des fils. Cette épaisseur peut ainsi être comprise entre environ 40 et environ 400 mhi, de préférence entre environ 60 et environ 300 pm. De façon avantageuse, le poids de la grille est compris entre environ 2 et environ 300 g/m ² , de préférence entre environ 3 et environ 100 g/m ² .

Dans un mode de réalisation, la grille est associée avec au moins un support non- tissé par la colle thermofusible pour former un complexe (grille + non-tissé). De préférence le non-tissé est également totalement constitué de fibres courtes hydrosolubles en PVA. En variante, le non-tissé est partiellement constitué de fibres courtes hydrosolubles en PVA. Dans un mode de réalisation le non-tissé comprend aussi, ou est constitué de fibres courtes en polyester (PE) et/ou en verre. Le non-tissé peut comprendre en outre un liant comme cela est connu en soi. Ce liant est avantageusement un liant hydrosoluble dans les conditions de dissolution des fils de PVA et de la colle PEG. Ce liant peut notamment être à base de PVA ou de PEG.

Dans un autre mode de réalisation, la grille est associée avec au moins un support papier par la colle thermofusible pour former un complexe (grille + papier). De préférence le papier est du papier de grammage 10 à 300 g/m ² , de préférence 20 à 150 g/m ² , de préférence de 30 à 100 g/m ² . Il peut notamment s’agir d’un papier Kraft.

La grille ou le complexe (grille + non-tissé) ou le complexe (grille + papier) forment des renforts qui peuvent être employés pour renforcer mécaniquement un composite l’incorporant, typiquement en augmentant la résistance du composite à la déchirure. Ils peuvent constituent des produits finis ou semi-finis, stockés sous forme de feuilles ou, mieux, de rouleaux.

Notamment, ces renforts sont destinés à renforcer des composites réalisés à partir de feuilles de papier. Le papier au sens générique du terme et dans la présente demande, sauf indication contraire, désigne à la fois le papier et le carton. On pourra parler de papier renforcé. Il peut notamment s’agir d’un papier Kraft. Dans le même temps, comme on l’aura compris, les grilles selon l’invention amélioreront grandement les propriétés mécaniques et de résistance des papiers renforcés les incorporant.

La présente invention concerne donc également un produit ou composite, de préférence recyclable, comprenant au moins une grille telle que décrite ici. Sans avoir à le répéter, et sans indication contraire, on entendra dans ce qui suit par grille, une grille seule, ou un complexe (grille + non-tissé) ou un complexe (grille + papier). En particulier, le composite comprend au moins deux feuilles de papier. La ou les feuilles de papier confèrent tout ou partie de la forme du composite, étant entendu que le composite peut être un produit fini (par exemple enveloppe, emballage) ou un produit semi-fini (feuille composite), notamment destiné à former un produit fini tel qu’une enveloppe ou un emballage. Le composite comprend notamment deux feuilles de papier, au moins une grille selon l’invention disposée entre les deux feuilles, l’ensemble pouvant être maintenu par une colle d’assemblage. La colle d’assemblage peut être une colle usuellement utilisée pour la réalisation des enveloppes renforcées par une grille, par exemple une colle polyéthylène. Alternativement la colle d’assemblage peut être une colle thermofusible, notamment en polyéthylène glycol (PEG) ou en éther méthylique du poly(éthylène glycol) (MPEG) ou en éther diméthylique du poly(éthylène glycol). Alternativement la colle thermofusible peut être formée d’un mélange d’au moins deux des polymères ci-dessus.

Dans un mode de réalisation, la surface de la grille est identique en dimensions avec l’une des feuilles de papier, et grille et papier sont disposés avec leurs quatre bords coïncidant. De préférence la deuxième feuille de papier est également de mêmes dimensions et vient aussi coïncider avec la grille et la première feuille.

Dans un autre mode de réalisation, la grille a des dimensions inférieures à celles des feuilles de papier, à savoir dans une direction ou dans les deux directions dans le plan du composite. Les feuilles de papier seront alors sur au moins un bord en contact direct et sans interposition de grille. En d’autres termes, la grille étant de dimensions (aire) inférieures aux feuilles de papier, les feuilles seront en contact direct sans grille aux endroits où la grille n’est pas présente.

Dans un autre mode de réalisation, la grille est disposée à cheval sur un bord de l’une ou des deux feuilles de papier, et de préférence la grille est alors également à cheval avec le bord d’une autre feuille de papier ou de deux feuilles disposées près des précédente, de préférence bord à bord. La grille s’étend alors au contact d’au moins deux feuilles de papier contiguës sur le même plan, et notamment en sandwich entre celles-ci et deux autres feuilles de papier.

On comprend que l’on peut agencer de différentes manières la ou les grilles par rapport aux feuilles de papier, pour disposer du renfort sur toute l’étendue du composite ou dans certaines parties du composite.

De préférence, une couche de colle continue noyant la grille est présente entre les feuilles de papier disposées de part et d’autre de la grille, cette couche assurant la structure du composite. Dans le composite ou produit, la colle est à l’état séché ou figé. On a mentionné plus haut qu’elle pouvait être une colle polyéthylène. Alternativement la colle d’assemblage peut être une colle thermofusible en polyéthylène glycol (PEG) ou en éther méthylique du poly(éthylène glycol) (MPEG) ou en éther diméthylique du poly(éthylène glycol). Alternativement la colle thermofusible peut être formée d’un mélange d’au moins deux des polymères ci-dessus. Alternativement, si la grille a été associée préalablement avec au moins un premier support papier ou non tissé par la colle thermofusible pour former un complexe (grille + papier) ou (grille + non tissé), la deuxième couche de colle continue est présente d’un seul côté de la grille (puisque l’autre côté est collé au premier support papier ou non-tissé par la colle thermofusible), cette couche participant à la structure du composite. Dans le composite ou produit, la colle est à l’état séché ou durci ou figé. On a mentionné plus haut qu’elle pouvait être une colle polyéthylène. Alternativement la colle d’assemblage peut être une colle thermofusible en polyéthylène glycol (PEG) ou en éther méthylique du poly(éthylène glycol) (MPEG) ou en éther diméthylique du poly(éthylène glycol). Alternativement la colle thermofusible peut être formée d’un mélange d’au moins deux des polymères ci-dessus.

Le composite de l’invention est destiné notamment à former des papiers, enveloppes, conteneurs, sacs d’expédition (mailer bags), feuilles et cartons d'emballage et/ou de conditionnement. Ils sont destinés à contenir et protéger des produits de toute nature, notamment en cas de transport ou de stockage. Ils peuvent aussi servir à l’emballage de produits de toute nature en vue de leur transport ou stockage et de les protéger et/ou les conserver. On distingue les papiers pour ondulé qui servent à la fabrication du carton ondulé, les papiers d’emballage souple et les cartons plats. Le papier peut notamment être de type Kraft.

L’invention a donc aussi pour objet les papiers, enveloppes, emballages, conteneurs, sacs d’expédition, feuilles et cartons, comprenant ou formés d’un ou plusieurs composites selon l’invention.

La grille et les complexes de l’invention sont destinés aussi à former des bandes ou rubans adhésifs renforcés par l’intégration de la grille ou du complexe dans la structure de ruban, formant un composite. Ces rubans ou bandes pourront être formées d’une grille intégrée en sandwich entre deux bandes de papier, notamment papier Kraft, une colle, notamment une colle thermofusible selon l’invention assurant l’assemble sandwich, tandis qu’une face du ruban ou bande ainsi constitué recevant la matière adhésive conférant à la bande ou ruban son caractère d’adhésif, comme cela est connu en soi.

En variante, le ruban ou bande est constitué d’un complexe selon l’invention, (grille + papier) ou (grille + non tissé), en forme de bande ou de ruban. Ce produit semi-fini est ensuite destiné à être assemblé à une bande de papier, notamment papier Kraft, à l’aide d’une colle, notamment une colle thermofusible selon l’invention, assurant un assemblage sandwich avec la grille placée au centre. Comme précédemment, une face du ruban ou bande ainsi constitué reçoit la matière adhésive conférant à la bande ou ruban son caractère d’adhésif, comme cela est connu en soi. Les bandes ou rubans ont les dimensions de largeur habituelles pour ces produits. Cette largeur peut notamment être comprise entre environ 1 ou 2 et environ 15 cm, plus particulièrement entre environ 5 et environ 10 cm.

Dans ces rubans, la résistance mécanique est essentiellement conférée par les fils de chaîne de la grille ou par des fils de trame orientés dans une direction qui s’éloigne d’une direction perpendiculaire aux fils de chaîne et donc à la direction longitudinale du ruban. Pour assurer le degré de résistance mécanique souhaité, la grille pourra incorporer des fils de chaîne selon une densité de fils au cm et/ou de titre élevé(s) adaptés à l’obtention de ce résultat. Il est aussi possible d’utiliser une grille multidirectionnelle, notamment tridirectionnelle, apte à conférer un degré de résistance mécanique élevé et dans différentes directions.

La présente invention concerne également un procédé de préparation d’une grille selon l’invention. Le procédé peut comprend notamment la superposition d’au moins deux, de préférence trois, nappes de fils, les fils constitutifs d’au moins l’une de ces nappes étant orientés dans une direction différente de celle des fils constitutifs de la ou les autres nappes et les croisent à des points de croisement pour former un motif élémentaire de grille, l’une au moins des nappes étant constituée de fils hydrosolubles. Le procédé comprend l’application de la colle thermofusible (hydrosoluble) fondue, notamment à l’état fluide ou liquide, à la surface de la superposition de nappes. Pour ce faire, la colle est appliquée à une température à laquelle elle est à l’état fluide ou liquide, donc à une température supérieure à son point de fusion. Une fois cette application de colle réalisée, on procède au refroidissement pour que la colle durcisse ou se fige, ce grâce à quoi l’on obtient une grille dans laquelle les points de croisement sont collés. Les différentes caractéristiques évoquées par ailleurs, notamment celles concernant la composition des fils et de la colle, sont applicables au procédé.

La colle thermofusible est notamment déposée à l’état fondu (hot-melt) sur toute la surface de la superposition de nappes. Ceci peut être réalisé au moyen d’un rouleau de transfert de la colle fondue ou par tout autre moyen approprié. On peut notamment utiliser un dispositif comprenant une cuve contenant la colle à l’état fondu, et deux rouleaux parallèles, l’un servant de rouleau lécheur trempant dans la colle fondue, tandis que la superposition de nappes est amenée à passer entre les deux rouleaux appliquant une pression adéquate à la grille en formation, avant de refroidir la colle (qui se fige ou durcit). La grille peut être calandrée à une température à laquelle la colle thermofusible est ramollie, afin de réduire l’épaisseur de la grille, fils compris.

La présente invention concerne également un procédé de préparation d’un complexe (grille + non-tissé). La colle thermofusible est notamment déposée à l’état fondu (hot-melt) sur toute la surface de la superposition de nappes. Ceci peut être réalisé au moyen d’un rouleau de transfert de la colle fondue ou par tout autre moyen approprié. On peut notamment utiliser un dispositif comprenant une cuve contenant la colle à l’état fondu, et deux rouleaux parallèles, l’un servant de rouleau lécheur trempant dans la colle fondue, tandis que la superposition de nappes et du non-tissé est amenée à passer entre les deux rouleaux appliquant une pression adéquate au complexe en formation, avant durcissement par refroidissement de la colle (qui se fige ou durcit). Une étape de calandrage peut être réalisée entre le dépôt et le durcissement de la colle pour améliorer la cohésion entre la grille et le non-tissé. Alternativement une étape de calandrage peut être réalisée après le dépôt et après durcissement de la colle pour améliorer la cohésion entre la grille et le non- tissé. Alternativement deux étapes de calandrage peuvent être réalisées, l’une entre le dépôt et le durcissement de la colle et l’autre après durcissement de la colle pour améliorer la cohésion entre la grille et le non-tissé.

La présente invention concerne également un procédé de préparation d’un complexe (grille + papier). La colle thermofusible est notamment déposée à l’état fondu (hot-melt) sur toute la surface de la superposition de nappes. Ceci peut être réalisé au moyen d’un rouleau de transfert de la colle fondue ou par tout autre moyen approprié. On peut notamment utiliser un dispositif comprenant une cuve contenant la colle à l’état fondu, et deux rouleaux parallèles, l’un servant de rouleau lécheur trempant dans la colle fondue, tandis que la superposition de nappes et du papier est amenée à passer entre les deux rouleaux appliquant une pression adéquate au complexe en formation, avant de durcir par refroidissement la colle (qui se fige). Une étape de calandrage peut être réalisée entre le dépôt et le durcissement de la colle pour améliorer la cohésion entre la grille et le papier. Alternativement une étape de calandrage peut être réalisée après le dépôt et après durcissement de la colle pour améliorer la cohésion entre la grille et le papier. Alternativement deux étapes de calandrage peuvent être réalisées, l’une entre le dépôt et le durcissement de la colle et l’autre après durcissement de la colle pour améliorer la cohésion entre la grille et le papier.

Dans ces différents procédés de fabrication ou d’application de la colle thermofusible, pour son application, la colle est chauffée à une température supérieure à son point de fusion. De manière avantageuse, la colle est chauffée à une température supérieure d’environ 10 à environ 30 °C au point de fusion. Le durcissement de la colle est ensuite assuré par abaissement de la température de la colle, notamment en mettant la grille à température ambiante ou en opérant un refroidissement sur la ligne de production.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels : La figure 1 représente une grille selon l’invention.

La figure 2 représente la grille de la figure 1 , en coupe selon le trait l-l.

Tel qu’illustré sur la figure 1, la grille de renfort 1 présente une forme générale bidirectionnelle définissant un plan, lorsqu’elle est mise à plat comme sur la figure 1. Dans le cas illustré aux figures, il s’agit du plan XY. Dans le présent exemple, le plan XY est attaché à la grille 1. Bien entendu, toute mention d’un plan appliqué à cette grille 1 doit être considéré pour la grille lorsqu’elle est dans une forme plane, en particulier non-enroulée, comme c’est le cas sur la figure 1 .

La grille 1 comprend un assemblage de fils 2 et 3. Chacun de ces fils est prévu pour être rectiligne lorsque la grille 1 est à plat. Les fils 2 et 3 sont agencés les uns par rapport aux autres en répétant, dans le plan de la grille, un motif élémentaire préétabli, lequel est rectangulaire. Les fils longitudinaux 2 sont espacés les uns des autres. De même, les fils transversaux 3 sont espacés les uns des autres. Ainsi, des espaces libres traversants sont ménagés.

L’expression « grille » désigne un réseau de fils liés au niveau de leurs intersections. Une grille ne s’apparente pas nécessairement à un tissu, dans la mesure où la liaison entre les fils n’est pas réalisée par simple entrelacement, mais par un lien de type colle, les fils n’étant pas nécessairement croisés ou entrelacés selon la direction Z et étant généralement répartis de façon plus lâche que pour un tissu, afin de laisser un espace vide macroscopique au cœur de chaque motif élémentaire, par exemple de forme polygonale, carrée, parallélépipédique, triangulaire ou autre forme simple. Dans le cas présenté à la figure 1 , il y a simplement superposition et collage aux points de croisement.

Parmi les fils de la grille 1 , on distingue des fils transversaux 3, s’étendant parallèlement à la direction X, ou pour le moins selon une orientation qui présente un angle faible, différent de 90° avec cette direction X, et des fils longitudinaux 2, s’étendant parallèlement à la direction Y. Dans le mode de réalisation préféré de la figure 1 , le motif comprend des fils se croisant au niveau d’intersections 4 de la grille 1 , avec un angle de 90°, pour former un motif rectangulaire ou carré, de sorte que les fils transversaux 3 sont parallèles à la direction X et les fils longitudinaux 2 parallèles à la direction Y. On peut alternativement prévoir que l’angle de croisement des fils est compris entre 45 et 90°. Dans ce cas, les fils longitudinaux sont parallèles à la direction Y, alors que les fils transversaux ne sont pas parallèles à la direction X, et présentent un angle entre 0° et 45° avec cette direction X.

Les rectangles formés par les fils 2 et 3 ont des côtés de longueurs différentes, les côtés 4 pour les fils 2 étant deux fois plus longs que les côtés 5 pour les fils 3. On peut faire varier ces valeurs. La figure 2 est une vue en coupe selon le trait l-l de la figure 1. On voit qu’en fait, la grille 1 comporte une deuxième série ou couche de fils longitudinaux 6, qui n’étaient pas visibles sur la figure 1 , car ils sont exactement superposés aux fils 2. On a donc des fils rectilignes longitudinaux 2 et 6, et de fils rectilignes transversaux 3, ces derniers étant disposés avec un angle droit par rapport aux fils longitudinaux 2 et 6 et en étant placés entre ces derniers dans la direction Z. Plus précisément, les fils 2 et 6 sont parallèles et substantiellement recouvrant de sorte que les fils 2 et 6 sont liés deux à deux aux fils 3 par les mêmes points de collage.

Par exemple, la grille 1 mesure entre 1 cm et 10 m, dans le sens transversal X, c’est- à-dire en largeur. La grille 1 mesure avantageusement plusieurs mètres ou dizaines de mètres dans le sens longitudinal Y, c’est-à-dire en longueur. De manière plus générale, les grilles de l’invention, comme la grille 1, sont de dimension allongée selon les fils longitudinaux et de dimension plus courte selon les fils transversaux ou selon la direction transversale X. Du fait de leur longueur relativement élevée, on préfère fournir les grilles de l’invention, comme la grille 1 , sous la forme d’un rouleau, qui peut être déroulé pour son utilisation subséquente, par exemple pour la fabrication d’un composite. Pour former le rouleau, on enroule la grille autour d’un axe d’enroulement perpendiculaire à la direction longitudinale Y, c’est-à-dire que l’axe d’enroulement est parallèle à la direction transversale X. De préférence, les grilles de l’invention, comme la grille 1 , sont suffisamment souples pour être enroulées.

La fabrication des grilles de l’invention, comme la grille 1 , peut être réalisée sur des lignes industrielles adaptées à la production de grilles. En fonction des choix opérés sur la ligne, les fils longitudinaux (fils 2 et 6 pour la grille 1 ) sont des fils de chaîne et les fils transversaux (fils 3 pour la grille 1) sont des fils de trame. Le procédé de production peut avantageusement être un procédé continu, depuis les bobines d’alimentation en fils de chaîne, jusqu’au rouleau de stockage de la grille (rouleau-à-rouleau). Comme exemple de ligne à fabriquer une grille, l’homme du métier pourra se référer à EP 3 023 303.

Les dimensions des grilles de l’invention, comme la grille 1, sont adaptées en fonction du type d’utilisation, et en particulier des dimensions du composite à réaliser. En particulier, lorsqu’il s’agit d’une enveloppe en papier, on prévoit que la grille présente des dimensions similaires à celles des deux feuilles de papier ou des deux pans d’une même feuille de papier entre lesquelles elle doit être interposée. Issue d’un rouleau de grille, ceci nécessitera une découpe de la grille au moins transversalement à la direction Y pour mettre le coupon de grille à la taille souhaitée. Alternativement, les grilles de l’invention, comme la grille 1, peuvent être fournies sous une autre forme qu’un rouleau, notamment à plat, en présentant une longueur comprise entre quelques centimètres ou dizaines de centimètres et quelques mètres.

Pour la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’un composite, on applique préférentiellement une couche de liant ou de colle sur la surface d’une première feuille de papier orientée vers le haut. On dispose ensuite la grille 1 ou une autre grille de l’invention sur cette couche de liant ou de colle, notamment en la noyant dans cette couche. On peut prévoir de recouvrir la grille du liant ou de la colle supplémentaire, pour compléter la couche de liant ou de colle et assurer que la grille est noyée dans cette couche. On dépose ensuite sur cette grille enduite de colle ou de liant, une deuxième feuille de papier. Après un temps de pressage et de durcissement de la colle ou séchage, on obtient un composite, qui pourra ensuite être utilisé pour former une enveloppe ou tout autre emballage.

Exemple 1 : Exemples de colles. [Tableau 1]

Le protocole est le suivant pour l’évaluation du temps de solubilisation dans l’eau à 60°C. Un volume de 40 ml d’eau est placé dans un bêcher de 100 ml. Le bêcher est placé sur une plaque chauffante. Le solvant est agité par une pâle d’agitation à 700 tr/min. L’eau est chauffée à 60°C. Une masse d’environ 2 grammes de la colle est plongée dans l’eau. Une fois la colle dans l’eau, un chronomètre est déclenché pour mesurer le temps permettant l’obtention d’une solution parfaitement limpide, donc la solubilisation complète de la colle.

Exemple 2 : Solubilité de la fibre PVA dans l’eau à 60°C. Les expérimentations ont été menées sur les fibres PVA suivantes. Le taux d’hydrolyse a été mesuré par RMN du proton dans du DMSO deutéré. La température de fusion et la température de cristallisation ont été mesurées par DSC.

Les mesures RMN ont été réalisées sur un spectromètre RMN Brucker Neo 600Mhz. Une masse (20 mg environ) d’échantillon est prélevée puis du DMSO-d6 est ajouté afin d’obtenir une teneur de 0,3%. Les déplacements chimiques sont mesurés en ppm et sont calibrés par rapport au pic de solvant deutéré (2,50 ppm). L’intensité des signaux permet de calculer le taux d’hydrolyse selon l’article scientifique suivant : G. van der Velden and J. Beulen, 300-MHz 1 H-NMR AND 25-MHz 13C NMR Investigations of sequence distributions in vinyl alcohol-vinyl acetate copolymers, Macromolecules, (1982), 15, 1071-1075. Le tableau ci-dessous décrit les attributions des pics en fonction de leurs déplacement chimiques sur le spectre de RMN ¹ H pour chaque type de proton issu d’un polymère PVA portant des groupements acétates et des groupements alcools issus de groupements acétates hydrolysés. [T ableau 2] En intégrant l’aire (A) des pics et en appliquant les formules décrites ci-dessous, il est possible de calculer le pourcentage molaire en groupes acétate (%acétate), puis le taux d’hydrolyse du polymère PVA en pourcentage molaire (%hydrolyse = %alcool).

%acétate = [ (ACH3/3)/(ACH2/2) + (AcHOAcétate)/(AcH2/2) + (AcHOAcétate)/(AcHOAcétate+AcHOH) + (ACH3/3)/ ( AcHOAcétate+ ACHOH) ] X 1 00 / 4

%hydrolyse = %alcool = 100 - %acétate

Les mesures DSC ont été réalisées sur un appareil Mettler-Toledo DSC 3+ sous azote avec la méthode suivante : un palier de 10 minutes à 0°C, une première montée en température de 0 à 150°C, une descente de 150 à 0°C, une seconde montée en température de 0 à 260°C et une descente de 240°C à 0°C.

[T ableau 3]

Le protocole est le suivant pour déterminer le temps de solubilisation. Un volume de 40 ml d’eau est placé dans un bêcher de 100 ml. Le bêcher est placé sur une plaque chauffante. Le solvant est agité par une pâle d’agitation à 700 tr/min. L’eau est chauffée à 60°C. Une longueur d’environ 5 cm du fil PVA est plongé dans l’eau. Une fois le fil PVA plongé dans l’eau, un chronomètre est déclenché pour mesurer le temps permettant l’obtention d’une solution parfaitement limpide, donc la solubilisation complète du fil PVA.

[T ableau 4]

Exemples 3 à 6 : Fabrication de grilles et de complexes (grille + papier kraft) :

Les grilles et les complexes (grille + papier kraft) ont été fabriquées sur ligne pilote industrielle. La fibre polyester est de titre 76 dtex et de ténacité de rupture 4,6 cN/dtex (NF EN ISO 2062). La fibre PVA est la fibre SL110 de Nitivy de titre 110 dtex et de ténacité de rupture 4,7 à 5,7 cN/dtex. Le PEG utilisé est le RENEX PEG 2000 de Croda de masse molaire environ 2000 g. mol ¹ (ISO 13885-3 avec étalons PEG). Le PEG est chauffé entre 50 et 100°C, idéalement entre 55 à 60°C dans le bac de la ligne pilote. Les cylindres de dépose sont chauffés entre 50 et 70°C, idéalement entre 55 et 60°C. Le papier kraft a un grammage de 60 g/m ² .

[T ableau 5]

Le protocole pour évaluer le comportement dans l’eau à 60°C est le suivant. Un volume de 100 ml d’eau est placé dans un bêcher de 200 ml. Le bêcher est placé sur une plaque chauffante. Le solvant est agité par une pâle d’agitation à 700 tr/min. L’eau est chauffée à 60°C. Un échantillon d’environ de longueur d’environ 5 cm et de largeur d’environ 5 cm longueur d’environ 5 cm de la grille ou du complexe (grille + kraft) est plongé dans l’eau. Une fois la grille plongée dans l’eau, les observations sont réalisées et un chronomètre est déclenché.

Exemple 7 : Résistance à la déchirure

Cet exemple compare une feuille de papier kraft seule, un complexe « kraft/kraft » (deux feuilles de papier kraft collées l’une contre l’autre), et un composite selon l’invention « kraft + grille / kraft », formé du complexe de l’exemple 6 associé à une feuille de papier kraft, en un sandwich collé de deux feuilles de papier kraft enserrant la grille. Les mêmes colles à base d’acétate de cellulose sont utilisées dans les différents échantillons. Le papier kraft est également le même dans les différents échantillons (grammage 60 g/m ² ). Les valeurs de déchirure indiquées sont les forces maximales de rupture, en Newton (N). Les mesures de déchirure ont été réalisés selon la norme NF EN ISO 13937-2 de mai 2000 : Textiles - Propriétés de déchirement des étoffes - Partie 2 : détermination de la force de déchirure des éprouvettes pantalons (Méthode de la déchirure unique), éprouvettes 8.2.1 selon la norme.

Exemple 8 : Ruban adhésif gommé

Pour une application type ruban gommé, on privilégiera une grille de géométrie tridirectionnelle afin de mieux répartir les efforts appliqués sur le ruban. Cependant, des grilles bidirectionnelles peuvent aussi être envisagées, même si dans ce cas, les fils de trame ne participeront pas de manière sensible à l’effort mécanique. Il a été expliqué plus haut que l’homme du métier peut jouer sur le titre des fils de la grille, leur ténacité et/ou sur la densité de fils, pour ajuster la résistance mécanique du ruban, comme de toutes les autres réalisations décrites dans cette demande. La résistance mécanique en traction selon le sens chaîne est en effet une caractéristique importante de ces rubans, on peut donc jouer sur la ténacité, le titre et/ou la densité des fils de chaîne pour obtenir des niveaux de résistance suffisants.

Une résistance d’au moins 17 daN/5 cm (mesurée selon la norme NF ISO 40606) pourra être recherchée en chaîne. Pour référence, la résistance du complexe de l’exemple 6 est de 2.8 daN/5 cm.

La résistance grille est mesurée sur la grille seule, sans complexe. Il est aussi possible de calculer la résistance de la grille seule à partir de la résistance d’un fil de chaîne, multipliée par sa densité en chaîne et par 5 cm.

Exemple de conception : - Avec le fil PVA SL (Nitivy) du Tableau 3, en version 110 dtex : grille tridirectionnelle avec une densité de 7 fils de chaîne au cm. La résistance en chaîne de cette grille est attendue d’au moins 18.1 daN/5 cm.

Avec le fil PVA SF (Nitivy) du Tableau 3, en version 660 dtex : grille tridirectionnelle avec une densité de 2 fils de chaîne au cm. La résistance en chaîne de cette grille est attendue d’au moins 21.8 daN/5 cm.

Les rubans adhésifs gommés utilisés dans la pratique courante ont des largeurs de 40, 50, 60 ou 70 mm, ou de 1 à 3 pouces (donc de 2,54 à 7,62 cm). Il est possible de réaliser des rubans adhésifs gommés, ayant notamment ses dimensions en largeur, en complexant une grille selon l’invention, par exemple une grille bidirectionnelle formée de l’un ou l’autre des deux exemples de fils mentionnés ci-dessus, complexée (collés) entre deux krafts, puis l’adhésif standard pour conférer le caractère adhésif au ruban est appliqué sur une face extérieure de l’un des papiers kraft du complexe.

Il est également possible de réaliser ceci en employant une grille bidirectionnelle selon l’enseignement de cette demande, avec ajustement de la ténacité, du titre et/ou de la densité des fils de chaîne pour obtenir des niveaux de résistance suffisants.