FR2554045A1 - Recipient en carton, etanche a l'eau, et son procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN RECIPIENT EN CARTON PLASTIFIE ET SON PROCEDE DE FABRICATION. CE RECIPIENT COMPORTE UN CORPS TUBULAIRE 1 EN CARTON QUI EST INTRODUIT ENTRE LES DEUX FEUILLES 2, 3, EGALEMENT DE FORME TUBULAIRE, D'UNE MATIERE PLASTIQUE THERMORETRACTABLE. L'AIR EST ELIMINE AU MAXIMUM D'ENTRE LE CORPS 1 ET LES FEUILLES 2, 3, PUIS LES BORDS LIBRES DE CES FEUILLES SONT SCELLES SUR LE CORPS TUBULAIRE1, DE MANIERE ETANCHE A L'AIR. DES COUVERCLES PEUVENT ENSUITE ETRE FIXES SUR LES DEUX EXTREMITES DU TUBE AINSI FORME. DOMAINE D'APPLICATION : FABRICATION DE BOITES POUR PRODUITS ALIMENTAIRES, NOTAMMENT POUR PRODUITS DEVANT ETRE STERILISES A L'AUTOCLAVE.

Description

L'invention concerne un récipient en carton étanche à l'eau et son procédé
de fabrication, et plus particulièrement un récipient cylindrique à base de carton dont les faces intérieure et extérieure sont étanches à l'eau. L'ensemble des surfaces intérieure et extérieure
du récipient cylindrique ou en forme de boite est recou-
vert d'une pellicule de matière plastique thermorétracta-
ble, et ce récipient est scellé avant que l'air intérieur soit déchargé au maximum. Le récipient convient notamment à un produit stérilisé en autoclave après avoir été
introduit dans le récipient.
L'invention concerne donc un récipient en carton qui est rendu étanche à l'eau et qui convient à une stérilisation en autoclave après avoir été rempli
d'un produit, ainsi que son procédé de fabrication.
La stérilisation d'un produit dans un réci-
pient fermé hermétiquement, par application d'eau chaude ou de vapeur d'eau sur la surface extérieure du récipient, est nécessaire pour conserver le produit pendant une longue période. Un procédé mis en oeuvre à cet effet
consiste à utiliser une boîte d'aluminium ou d'acier.
Cependant, la mise au rebut de telles boîtes vides, dont la collecte demande un coût et un travail élevés,
pose des problèmes de pollution de l'environnement.
Il est donc souhaitable de remplacer les bottes métalliques par d'autres récipients. Cependant, étant donné que tout produit de remplacement doit être résistant à la chaleur, à l'humidité et à la pression présentes pendant une stérilisation à l'autoclave, on n'a pas pu produire jusqu'à présent de récipient
pouvant remplacer les boites métalliques.
Il est évident que des récipients de verre sont généralement utilisés, mais ils sont sujets aux bris pendant le transport, ils sont d'un poids et d'un coût élevés et, de même que les boites métalliques,
ils posent des problèmes d'environnement.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:
- la figure 1 est une coupe axiale du réci-
pient en carton selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'un tube rétractable double dans lequel un tube de carton est placé; - la figure 3 est une coupe axiale partielle d'une extrémité d'un tube de carton scellée à l'aide d'une pellicule de matière plastique thermorétractable; - la figure 4 est une coupe axiale d'un tube de carton dont le haut et le bas sont scellés à
l'aide d'une pellicule de matière plastique thermo-
rétractable
- la figure 5 est une coupe axiale partielle d'un récipient en carton dont l'embouchure est recouverte d'un couvercle métallique qui est fixé par roulage; f% - la figure 6 est une coupe axiale montrant les positions relatives du récipient en papier et du bâti utilisé dans sa fabrication; la figure 7 est une coupe axiale montrant le tube de carton de la figure 6, ainsi qu'une pellicule de matière plastique, logés dans la rainure du bâti montré sur la figure 6; - la figure 8 est une coupe axiale du récipient en carton dont le fond est thermoscellé, en un stade suivant celui montré sur la figure 7;
- la figure 9 est une coupe axiale du réci-
pient en carton produit au cours des étapes montrées -
sur les figures 6 à 8; - la figure 10 est une coupe axiale partielle d'un récipient en carton dont une extrémité ouverte est fermée par une feuille tubulaire agrafée, en matière plastique thermorétractable;
- la figure 11 est une coupe axiale d'un réci-
pient de carton rempli de jus; - la figure 12 est une coupe axiale montrant
la fabrication d'un récipient de carton selon l'inven-
tion dans le fond duquel une plaque de papier est introduite; - la figure 13 est une coupe axiale d'un récipient de carton réalisé par le procédé illustré sur la figure 12; - la figure 14 est une vue en perspective d'une plaque de carton recouverte, de façon étanche à
l'air, d'une pellicule de matière plastique thermo-
rétractable;
- la figure 15 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 14; et - la figure 16 est une vue en perspective montrant la plaque de la figure 14 enroulée pour former
un récipient en carton.
L'invention concerne donc un récipient réalisé en carton, dont les surfaces intérieure et extérieure
sont rendues étanches à l'eau et qui permet une stérili-
sation à l'autoclave, ainsi que son procédé de fabrica-
tion. A cet effet, le procédé de l'invention se déroule de la manière suivante. Une mince feuille ou pellicule de matière plastique thermorétractable est mise sous la forme d'un tube double ayant un fond et dans lequel un tube de carton est introduit. Puis l'air se trouvant à l'intérieur du tube double est évacué au maximum de façon que le tube de carton soit scellé entre les deux parois du tube double. L'embouchure ouverte du tube de carton ainsi réalisé reçoit un couvercle de
métal qui est fixé par roulage, de façon que l'on obtien-
ne un récipient en carton étanche à l'air. Cette forme
de réalisation de l'invention est décrite en détail ci-
dessous. Sur la figure 1, le tube 1 de carton, enroulé en spirale de manière classique est introduit dans le tube double 2, 3 constitué de la pellicule de matière plastique thermorétractable et comprenant un fond. Apres que l'air a été évacué au maximum du tube double 2 et 3
au moyen d'un dispositif à vide, ce tube est thermo-
scellé de façon à renfermer entre ses parois 2 et 3 le tube 1 de carton. Dans cette forme de réalisation, la pellicule ou feuille 7 de matière thermoplastique est constituée de "Nylon" thermorétractable dont la face intérieure est revêtue de polyéthylène améliorant le thermoscellage. Le tube 1 de carton ainsi réalisé reçoit
ensuite un couvercle métallique sur chacune de ses ouver-
tures supérieure et inférieure, le couvercle étant fixé par roulage. La figure 5 est une coupe d'un tube de carton dont l'embouchure supérieure est fermée par un couvercle métallique fixé par roulage. La figure 4 représente une autre forme de réalisation dans laquelle le tube double 2, 3 est ouvert à ses extrémités supérieure et inférieure, à la différence du tube illustré sur la
figure 1 qui comporte un fond, et ce tube est thermo-
scellé à ses deux extrémités 5 et 6.
Comme mentionné précédemment, un tube de carton est scellé étroitement à l'intérieur du tube double 2, 3, les embouchures supérieure et inférieure étant obturées chacune par un couvercle métallique fixé par roulage. Ce récipient en carton, dont les surfaces
intérieure et extérieure sont ainsi rendues parfaite-
ment étanches à l'eau, peut être utilisé pour contenir des jus et d'autres liquides. Etant donné qu'aucune quantité d'air ne subsiste à l'intérieur du tube double 2, 3, aucun problème de séparation entre la feuille de matière plastique et le carton ni de déformation du
tube 1 de carton par suite de l'expansion de toute quan-
tité d'air résiduel dans le tube double 2, 3, n'apparatt lors de la stérilisation à l'autoclave. Par conséquent, le récipient en carton selon l'invention convient à une
large gamme d'applications.
Une feuille de matière plastique thermo-
rétractable étant mise sous la forme d'un tube double conformément à l'invention, tout échauffement dû, par exemple, à une stérilisation à l'autoclave, entraîne un retrait du tube double et son adhésion aux surfaces
intérieure et extérieure du tube de carton. Dans ce-
cas, la feuille intérieure 3 ne se rétracte pas vers le centre, mais reste collée à la face intérieure du tube
de carton.
Les figures 6 à 9 représentent des étapes réelles de fabrication du récipient en carton décrit ci-dessus. Sur la figure 6, une feuille de matière plas- tique a est amenée au-dessus d'un outil de fabrication
la constitué d'un bâti intérieur 2a et d'un bâti exté-
rieur 3a. La surface de la feuille de matière plastique est revêtue d'une pellicule de polyéthylène. Le tube 5a de carton, constituant le corps principal du récipient en carton, est ensuite introduit comme montré sur la
figure 7 dans une rainure 4a formée entre le bâti inté-
rieur 2a et le bâti extérieur 3a de l'outil la de fabri-
cation. En conséquence, la feuille a de matière plastique adhère aux surfaces extérieure et intérieure du tube 5a de carton. Une feuille a' de matière plastique ferme l'embouchure ouverte du tube 5a de carton, au sommet du bâti intérieur 2a. Ainsi, comme montré sur la figure 8, le bord a' de la feuille a de matière plastique est replié par-dessus le bord 5'a du tube 5a de carton et est thermoscellé. Ainsi, toute la surface du tube 5a
de carton est scellée dans la feuille a de matière plas-
tique. Au cours de cette opération de scellage, le vide maximal possible est établi à l'intérieur du tube double. La figure 9 est une coupe du récipient de carton ainsi réalisé. La feuille de matière plastique a recouvre la totalité du tube 5a de carton, de sorte qu'aucune
partie de ce dernier n'estexposée à l'air. Par consé-
quent, lorsqu'il est rempli de jus, ce récipient, dont l'autre extrémité ouverte est fermée par un couvercle
métallique, peut remplacer les boites métalliques classi-
ques, Dans le procédé de fabrication décrit ci-dessus, des plis de la feuille a de matière plastique apparait sur les surfaces intérieure et extérieure du tube 5a de carton. Ces plis peuvent être négligés lorsqu'ils apparaissent sur la surface intérieure, mais ils doivent être supprimés de la surface extérieure. Bien que le revêtement de la surface extérieure du tube de carton G au moyen d'un papier décoratif puisse convenir, il est possible de résoudre ce problëme en utilisant une feuille thermorétractable analogue à la feuille de matière plastique a afin d'éliminer au maximum l'air intérieur pendant que le tube 5a de carton est en cours
de scellage. De cette manière, la feuille de matière plas-
tique a adhère au tube 5a de carton, puis le chauffage effectué par la suite provoque un retrait thermique de la feuille adhérente a de matière plastique, ce
qui élimine les plis indiqués ci-dessus.
Conformément à l'invention, le tube 5a de carton, ou le corps principal du récipient en carton, est scellé en totalité de manière étanche à l'air de façon qu'aucune partie du récipient ne soit exposée à l'air, et dans le même temps, la partie thermoscellée de la feuille de matière plastique a forme une partie
du fond du récipient,-aucune partie scellée ne se trou-
vant à l'intérieur du récipient. Ceci évite totalement les inconvénients dus à la possibilité d'un scellage défectueux, à des piqires, etc. Il est donc possible de réaliser un récipient très fiable en carton pour liquides. Les figures 10 et 11 représentent un autre exemple de forme de réalisation du récipient en carton selon l'invention. Le corps lb de carton, enroulé en cylindre, est revêtu intérieurement d'une couche lx
d'aluminium. Un tube double en matière plastique thermo-
rétractable comporte un fond et recouvre la totalité du corps lb. L'embouchure ouverte du tube 2b de matière plastique est fermée par une agrafe 3b après que l'air
a été éliminé au maximum de l'intérieur.
Lorsqu'un récipient en carton ayant la structure décrite ci-dessus est chauffé en totalité par de l'air chaud ou de l'eau chaude, le tube 2b de matière plastique se rétracte, ce qui élimine les plis formés pendant l'évacuation de l'air. Ce chauffage destiné à éliminer les plis peut être effectué avant le remplissage par un produit ou en même temps que le chauffage de stérilisation, après que le récipient a
été rempli d'un produit.
La figure 11 est une coupe d'un récipient en carton contenant un produit commercial et dont les deux embouchures ouvertes sont scellées. L'embouchure fermée par l'agrafe 3b est recouverte, par exemple, d'un fond décoratif, et l'autre extrémité ouverte est fermée par un couvercle métallique 5b, entre autres, qui est
fixé par roulage.
Dans cet exemple de réalisation ayant la structure décrite ci-dessus, le corps lb de carton est totalement recouvert par le tube 2b de matière plastique
et ses surfaces intérieure et extérieure sont parfaite-
ment étanches à l'eau. Par conséquent, ce récipient est adapté pour contenir des jus, et le récipient vide, après usage, peut être aisément éliminé au moyen d'un incinérateur, etc. Etant donné que cette forme de réalisation de l'invention comporte un tube de matière plastique
thermorétractable, les plis du tube formes sur la sur-
face du corps lb pendant l'évacuation de l'air disparais-
sent lors du chauffage, de sorte qu'ils ne nuisent pas
à l'aspect du récipient.
Dans cet exemple, un tube de carton est intro-
duit dans un tube double formé d'une feuille de matière
plastique thermorétractable, l'air se trouvant à l'inté-
rieur du tube est évacué, et le tube est scellé au
moyen de l'agrafe 3b. Par conséquent, le procédé de fa-
brication est simple et permet la production en grande série du récipient, à bon marché. Les figures 13 à 15
représentent une autre forme de réalisation de l'inven-
tion. La figure 13 est une coupe d'un récipient en carton conforme à cet exemple. Ce récipient comporte un corps cylindrique lc en carton et une plaque de fond 2c,
qui est également réalisée en carton et qui est intro-
duite dans une première embouchure ouverte du corps lc.
Une feuille 3c de matière plastique recouvre le corps lc de carton et la surface intérieure de la plaque de
fond 2c, et le bord 3'c de la feuille de matière plas-
tique est scellé sur la surface extérieure de la plaque de fond 2c. Le scellage du bord 3'c sur la plaque de fond 2c peut être effectué par chauffage après mise en forme, par exemple au moyen d'une couche de polyéthylène appliquée sur la surface extérieure de la plaque de
fond 2c, ou au moyen d'un agent de scellage.
La figure 12 représente un exemple de procédé de fabrication du récipient montré sur la figure 13. La feuille 3c de matière plastique est placée sur le moule
6c, qui comprend le bâti intérieur 4c et le bâti exté-
rieur 5c, et la plaque de fond 2c est placée sur la feuille 3c. Ensuite, le corps lc en carton est introduit dans la rainure 7c, dans le sens indiqué par la flèche, à partir du dessus de la plaque de fond 2c. Cette dernière et les faces intérieure et extérieure du corps lc de carton sont ainsi recouvertes de la feuille 3c de matière plastique dont le bord 3'c est replié en arrière et thermoscellé sur la surface extérieure de la plaque de
fond 2c.
Dans la fabrication d'un récipient ayant la structure décrite ci-dessus, la feuille 3c de matière
plastique à utiliser est une feuille thermorétractable.
Si l'air se trouvant à l'intérieur du tube de matière plastique est éliminé au maximum pendant que le bord 3'c est thermoscellé sur la plaque de fond 2c et qu'un scellage complet est ensuite réalisé, lorsque l'ensemble du récipient en carton est ensuite chauffé, les plis formés par la feuille sur les surfaces intérieure et extérieure du récipient disparaissent sous l'effet du
retrait thermique de la feuille.
Dans cet exemple de réalisation, une pièce de la feuille 3c de matière plastique recouvre le corps
lc de carton et la plaque de fond 2c. La zone thermo-
scellée est située uniquement sur la surface supérieure du récipient et aucune partie coupée de la matière de
base n'est exposée à l'air, ce qui empêche toute infil-
tration de liquide par cette partie coupée et évite
tout.e rupture.
Comme montré sur la figure 13, le récipient peut être produit de façon très simple, à un faible coat. Les figures 14 à 16 représentent un autre exemple de réalisation de l'invention. Une base ld de carton est destinée à être mise sous la forme d'un tube
de carton, et une feuille 2b de matière plastique thermo-
rétractable, analogue à un sachet, recouvre la base id de carton. Comme montré sur la figure 15, l'air se
trouvant à l'intérieur de la feuille 2b de matière plas-
tique thermorétractable est évacué au maximum et l'em-
bouchure ouverte est thermoscellée en 3d. Comme repré-
senté sur la figure 16, la base revêtue de la feuille est mise sous la forme d'un tube de carton et la zone 4b de chevauchement est scellée. Après qu'un couvercle et un fond ont été montés sur les embouchures ouvertes 5d
et 6d, respectivement, on obtient un récipient.
Conformément à l'invention, une base en carton telle que mentionnée cidessus est recouverte d'une feuille de matière plastique thermorétractable, l'air contenu dans le tube formé par la feuille est éliminé au maximum avant le scellage, et on obtient ainsi un récipient en carton. Même dans le cas o un couvercle et un fond, réalisés en métal, Éont utilisés pour former le récipient, la plus grande partie de ce dernier est constituée de carton, ce qui en facilite l'élimination au moyen d'un incinérateur ou autre, une fois que ce
récipient a été vidé et utilisé.
Le récipient de carton étant recouvert d'une feuille de matière plastique thermorétractable, il empêche toute infiltration de l'humidité et il peut être utilisé pour contenir des produits alimentaires liquides tels que des jus et du lait. Empêchant toute infiltration d'eau depuis l'extérieur, ce récipient et le produit
qu'il contient peut être placé directement dans un auto-
clave pour être stérilisé à l'eau chaude. Ainsi, il convient aux produits alimentaires nécessitant une
stérilisation. Dans le cas d'une stérilisation à l'auto-
clave, l'eau chaude provoque un retrait de la feuille de matière plastique thermorétractable, sous l'effet
de la chaleur, de sorte que cette feuille adhère davan-
tage à la surface du tube de carton, ce qui élimine
les plis et confère un aspect convenable au récipient.
Outre les avantages indiqués ci-dessus, le récipient de carton selon l'invention a pour autre caractéristique avantageuse un faible poids, une meilleure aptitude à l'impression, un coût plus faible et une plus
grande résistance au choc que les boîtes métalliques.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au récipient décrit et représenté
sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'une boîte en carton, caractérisé en ce qu'il consiste à former, à l'aide d'une feuille de matière plastique thermorétractable un tube double (2, 3) dans lequel un tube (1) de papier
est introduit et, après que l'air a été éliminé de l'in-
térieur du tube double, à serrer de manière étanche à l'air le tube de carton entre les deux feuilles de matière plastique, avant scellage, le tube de carton ainsi réalisé ayant une embouchure ouverte qui est fermée de manière étanche à l'air par un couvercle métallique (4) fixé
par roulage.
2. Procédé de fabrication d'un récipient en carton, étanche à l'eau, caractérisé en ce qu'une feuille (a) de matière plastique est placée sur un outil (la) de fabrication constitué de bâtis intérieur et extérieur
(2a, 3a), et en ce que le corps principal (5a) d'un réci-
pient en carton est introduit, depuis l'extérieur, dans la rainure (4a) formée entre les bâtis intérieur et extérieur, et est revêtu en totalité de la feuille de matière plastique, hormis le bord (5'a) du corps introduit en dernier, lequel bord est ensuite recouvert de la feuille de matière plastique par repli du bord (a') de cette feuille, l'ensemble formé par le corps principal étant finalement scellé de manière étanche à l'air au
moyen de la feuille de matière plastique.
3. Procédé selon la revendication 2, caracté-
risé en ce que la feuille de matière plastique est thermorétractable.
4. Procédé selon la revendication 2, caracté-
risé en ce que le bord du corps principal du récipient de carton, introduit en dernier, est scellé de manière étanche à l'air après que l'air a été retiré au maximum d'entre la feuille de matière plastique et du corps
principal et que le vide a été fait dans cette partie.
5. Boîte de carton, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée par l'introduction d'un corps cylindrique (lb) en carton dans un-tube double (2b) comportant un fond et constitué d'une feuille de matière plastique
thermorétractable, et par l'évacuation de l'air au maxi-
mum du tube double et l'obturation de l'embouchure
ouverte du tube double.
6. Récipient caractérisé en ce qu'il est fabriqué par l'introduction d'un couvercle (2c) de fond
dans une première embouchure ouverte d'un corps cylin-
drique (1lc) en carton et par le revêtement des surfaces intérieure et extérieure du corps cylindrique, dont le fond est fermé d'un couvercle, au moyen d'une feuille (3c) de matière plastique thermorétractable, le bord (3'c) de la feuille de matière plastique étant scellé
sur le couvercle.
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