Posters en PDF

CONCEPTION DE NOUVEAUX
PAPIERS AUTO-ADHÉSIFS
Johanne Empereur, Naceur Belgacem,
Alessandro Gandini, Didier Chaussy
CONTEXTE
Besoins d’étiquetage,
d’identification et de traçabilité
en continuelle augmentation
• Développement des technologies
RFID.
• Pression écologique pour
l’utilisation de matériaux recyclables.
Forte demande de systèmes
d'auto adhésion performants et
écologiques destinés à la
fabrication d'étiquettes
autoadhésives
Principe actuel des étiquettes
autoadhésives
Utilisation d’un papier protecteur
siliconé (destiné à être jeté, 90% du
coût de l’étiquette, non recyclable et
coût d’incinération élevé)
Traitement : Corona
Frontal : Film, Papier ou Foil
Couche protectrice : Primer
Adhésif: Emulsion, Hot Melt ou Solvant
Couche anti-adhérente : Silicone
Dorsal : Film ou Papier
OBJECTIFS
MICRO-ENCAPSULATION
Conception et élaboration d’un
nouveau type d’étiquette
écologique recyclable, n’utilisant
plus de dorsale siliconé
Techniques employées
Méthodologie :
bicouche adhésif-papier siliconé remplacé
par des microcapsules contenant l’adhésif.
Contraintes :
Protection de l’adhésif durant les opérations
de fabrication de l’étiquette (enduction du
bain de microcapsules, impression, finition et
transformation)
Mais rupture et libération de l’adhésif au
moment de l’utilisation de l’étiquette.
La polycondensation in situ
aminoplaste largement répandue dans le
domaine de la micro encapsulation pour
papiers autocopiants.
La coacervation ou séparation de
phase
Particulièrement bien adaptée car permet
l’utilisation de matériaux renouvelables
pour l’élaboration de la carapace des
capsules comme le chitosane, la gélatine et
la CMC.
100 ml de solution de
chitosane à 0,75 %
dans l’acide acétique
à1 % (pH=5)
Adhesif en
émulsion
(75 ml)
Papier
Couche de micro capsules
contenant de l’adhésif
Maintien de l’agitation
magnétique pendant 2 h
Support
Application d’une
pression pour faire
rompre les
microcapsules.
Collage du
papier sur
le support
Figure 1: Principe de fonctionnement du nouveau support autoadhésif
Ajout de soude
Précipitation du chitosane autour des
gouttelettes d’huile.
Les microcapsules peuvent alors être
récupérées par décantation puis
filtration.
Figure 2: Exemple de coacervation simple du Chitosane
RÉSULTATS OBTENUS
Micro encapsulation :
Exemple de microcapsules d’adhésif
par la technique polycondensation in
situ aminoplaste
Enductions des microcapsules sur
support papier : Réalisées sur appareil
de laboratoire (Endupap) et pilote
(Diproma)
Couche de
µcapsules
Figure 3:
Photographie au MEB
Couche initiale
du papier
support
Support fibreux
12%
Figure 5: Vue
en coupe du
papier support
après enduction
10%
6
14%
Couche initiale
du papier
support
une face
deux faces
5
8%
3,5 N
4%
2%
0%
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Figure 4:
Répartition
de tailles en
nombre
232 J/m²
3
Force (N)
6%
4
2,6 N
2
173 J/m²
1
0
0
10
20
30
40
50
60
-1
diamètre en µm
-2
temps (s)
CONCLUSIONS :
Micro encapsulation d’adhésif réussie par
polymérisation in situ et coacervation de polymères
naturels.
Enduction réalisable par couchage à barre filetée.
Impression en flexographie possible de l’étiquette
élaborée.
Rupture des capsules nécessitant de fortes pressions.
Figure 6: Test de pelage : énergie d’adhésion
PERSPECTIVES :
Adapter l’adhésif à l’application (taille des micelles)
Enduction avec d’autres méthodes : couchage à lame
d’air ou couchage rideau.
Utilisation de microcapsules contenant de l’eau pour
humidifier de l’amidon.