用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝及設備的製作方法
2023-06-02 14:05:16
用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝及設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝和設備以及通過這種工藝和設備形成的製品。所述工藝包括如下步驟：用化學溶劑預處理模製纖維漿料製品，以暫時降低模製纖維漿料製品的邊緣部分的剛性；在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊。用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的設備包括：運動機構，所述運動機構具有預處理站，用於用化學溶劑預處理模製纖維漿料製品，以暫時降低模製纖維漿料製品的邊緣部分的剛性；成形機構，用於在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊。與帶有平邊緣的製品相比，所述工藝和設備可改善模製纖維漿料製品的強度和剛性、降低質量。
【專利說明】用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝及設備
【技術領域】
[0001] 本發明總體涉及用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝及設備。
【背景技術】
[0002] 模製纖維漿料製品由有機植物的副產品（諸如甘蔗渣、竹子、麥草等）製成。由於 這些原材料的特性，傳統模製纖維漿料製品的邊緣均是平的（如圖4所示）。邊緣處的規格 與製品主體的規格接近或者幾乎相同，結果，平的邊緣不能提供與蓋子配合以實現緊密密 封的足夠強度。當使用者使用作為飲具的模製纖維漿料製品時，平的邊緣還會使使用者產 生不舒服的感覺。因此，模製纖維漿料製品目前主要用於支撐包裝用途。
[0003] 相比較而言，多年來，各種類型的紙板容器或者罐已經在其上周邊製成有卷邊。這 種卷邊或彎邊發揮了結構以及美學功能，這對於消費者接受產品起到了關鍵作用。許多專 利已經詳細闡述了在紙板容器和罐上形成卷邊的益處以及相關製造工藝的細節。
[0004] 對於紙板產品而言，傳統的邊緣彎曲成形裝置將力施加在插入模具中的未完成的 環形邊上，這使得邊緣向外彎曲，形成大致橢圓的邊沿。如果紙板原料相對重和/或待卷的 環形邊的曲率相對較小，則不可能恰當地形成邊緣，因為在邊緣的外表面上會出現裂縫。
[0005] W097 / 05024涉及具有受彎曲控制邊緣彎曲的罐形紙盒、形成所述受彎曲控制邊 緣彎曲的方法以及用於形成這種紙盒的紙板坯料。W097 / 05024的容器通過如下方式形 成：提供具有未完成的暴露的環形邊的紙板殼；將未完成的環形邊引導到成形模具的成形 表面上；以及迫使未完成的環形邊進入成形模具，並對紙板殼的未完成的環形邊的初始彎 曲點進行控制，從而形成基本上無缺陷的擴展環形卷邊。為了輔助擴展環形卷邊的成形，在 紙板殼或者成形模具的成形表面上提供潤滑劑，這使得在啟動未完成的環形邊的彎曲之前 紙板殼的未完成的環形邊沿著成形表面行進得更遠。
[0006] 但是，由於很多原因，紙板產品的這些製造工藝和益處均不能用於模製纖維漿料 製品。
[0007] 當然，如上所述，第一個原因就是紙板製品和模製纖維漿料製品的原材料十分不 同。
[0008] 此外，如所公知的，紙板製品主要通過如下工藝製成：
[0009] (1)將單獨的紙板片摺疊並組裝以形成產品的形狀，在這種情形中，在產品表面上 會有連接線；或者
[0010] ⑵用壓力使得紙板變形為所需製品形狀，在這種情形中，表面會存在褶皺。
[0011] 相比較而言，模製纖維漿料製品通過收集漿料纖維並隨後在模具內形成製品形狀 來製成。由於模製加工方法不同於紙板製品，模製纖維漿料製品的外觀與紙板製品的不同。 在模製纖維漿料製品的表面上沒有連接線，因為其是通過集成的模製纖維工藝形成的。
[0012]由於特殊的原材料和其模製形成工藝，模製纖維漿料製品的剛性受到製品的堅直 方向和周向的拉伸和彎曲剛度的影響。因此，帶有卷邊或者折邊的紙板容器或罐的製造工 藝不能直接應用於模製纖維漿料製品。沒有任何現有技術可以解決模製纖維漿料製品的上 述問題。
[0013] 因此，非常需要改進模製纖維漿料製品以及提供用於形成改進的模製纖維漿料制 品的製造工藝。
【發明內容】
[0014] 本發明的主要目的是克服上述與現有技術模製纖維漿料製品相關的缺陷。
[0015] 本發明的另一個目的是提供用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或者折邊的新 工藝以及設備，其能夠增強邊緣處的構件強度。
[0016] 本發明還有一個目的是提供用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或者折邊的新 工藝以及設備，其能夠減小構件重量但仍保持相同的邊緣強度，由此節省材料並且成本效 益高。例如，構件重量可減少大約5%至大約50%。
[0017] 本發明的再一個目的是提供用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或者折邊的新 工藝以及設備，其能夠顯著增加模製纖維漿料製品結構的剛性。例如，模製纖維漿料製品結 構的剛性可增加大約50 %至大約400%。
[0018] 本發明的又一個目的是提供用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或者折邊的新 工藝以及設備，其能夠在將蓋子蓋在邊緣上時顯著改進密封作用。
[0019] 本發明還有一個目的是提供用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或者折邊的新 工藝以及設備，該製品具有大約0. 3_至大約3. Omm的壁厚。本發明的又一個目的是提供 根據此處所公開的工藝和設備製成的模製纖維漿料製品。
[0020] 本發明的實施方式的工藝可用於所有類型的模製纖維漿料餐具，諸如模製纖維漿 料碗、模製纖維漿料杯子等。
[0021] (1)根據本發明的一個方面，提供一種用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折 邊的工藝，包括如下步驟：
[0022] 用化學溶劑預處理模製纖維漿料製品，以暫時降低模製纖維漿料製品的邊緣部分 的剛性；
[0023] 在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊。
[0024] (2).如第（1)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其 中，用化學溶劑預處理模製纖維漿料製品還包括用加熱系統加熱上成型模具和下成型模 具，以加速化學溶劑的蒸發。
[0025] (3).如第（1)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，還包 括在用化學溶劑預處理模製纖維漿料製品之前在模製纖維漿料製品的邊緣部分上預形成 傾斜周邊的步驟。
[0026] (4).如第（1)項或第（2)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的 工藝，其中，在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊包括圍繞模製纖維漿料製品的上端向上移 動下成型模具，以保持模製纖維漿料製品的頂部。
[0027] (5).如第（4)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其 中，在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊包括向下移動上模具，以形成模製纖維漿料製品的 卷繞或翻折的形狀。
[0028] (6).如第（1)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，包括 利用從下組中選出的材料在模具中形成模製纖維漿料製品的步驟：甘蔗渣、竹子、麥草、葦 子、及其混合物。
[0029] (7).如第（6)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其 中，在模具中形成模製纖維漿料製品的步驟包括添加基於合成物的總重的大約〇. 5%至大 約25%百分比範圍內的木質素。
[0030] (8).如第（6)或第（7)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的 工藝，其中，在模具中形成模製纖維漿料製品的步驟包括添加從以下的組中選擇的添加劑： Kymene852, ASAHI AG-E860, CLARIANT Cartafluor CFI, Dupont Foraperle321, Hercules Her_con25, Scokff Resisnex EK-318, SICONG F_913Hercules Herconl95。
[0031] (9).如第（6)項或第（7)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的 工藝，其中，在預處理模製纖維漿料製品之前，所述工藝還包括在模製纖維漿料製品的內表 面和/或外表面上層合薄膜的步驟，所述薄膜由選自下組的材料製成：聚乙烯、聚丙烯、聚 酯、聚乳酸、或熱塑性塑料、可生物降解材料。
[0032] (10).根據本發明的另一個方面，提供一種用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊 或折邊的設備，其包括：
[0033] 運動機構，所述運動機構具有預處理站，用於用化學溶劑預處理模製纖維漿料制 品，以暫時降低模製纖維漿料製品的邊緣部分的剛性；
[0034] 成形機構，用於在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊。
[0035] (11).如第（10)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的設備，其 中，所述運動機構包括布置在所述預處理站處用於噴塗化學溶劑的噴塗裝置。
[0036] (12).如第（10)項或第（11)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折 邊的設備，其中，所述運動機構包括在預處理模製纖維漿料製品之前在模製纖維漿料製品 的邊緣部分上預形成傾斜周邊的預成形站。
[0037] (13).如第（10)項或第（11)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折 邊的設備，其中，所述成形機構包括至少一個模具裝置，用於形成卷邊或折邊。
[0038] (14).如第（13)項所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的設備，其 中，每個模具裝置包括上成型模具、下成型模具、以及用於加快化學溶劑蒸發的加熱系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0039] 根據以下更詳細的說明並參照以示例方式示出本發明原理的附圖可以清楚本發 明的其他特徵和優點。
[0040] 圖1示出了根據本發明實施方式的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或者折 邊的設備。
[0041] 圖2示出了根據本發明實施方式用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或者折邊 的工藝。
[0042] 圖3是示出了卷邊/折邊之前的示例性模製纖維漿料製品的剖視圖。
[0043] 圖4是示出了帶有平邊緣的模製纖維漿料製品的剖視圖。
[0044] 圖5是具有通過本發明實施方式的工藝和設備形成的卷邊/折邊的模製纖維漿 料製品的一種類型的透視圖。
[0045] 圖6是根據本發明實施方式的卷邊的放大剖視圖。
[0046] 圖7是根據本發明實施方式的折邊的放大剖視圖。
[0047] 圖8是根據本發明實施方式的帶有蓋子的另一示例性模製纖維漿料製品的剖視 圖。
[0048] 圖9是示出了帶有蓋子的模製纖維漿料製品的圖8的局部放大圖。
[0049] 圖10是示出了用於測量邊緣強度的裝置的示意圖。
[0050] 圖11示出了根據本發明另一實施方式的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或 者折邊的另一示例性設備。
【具體實施方式】
[0051] 本發明提供了用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或者折邊的新工藝和設備。
[0052] 纖維漿料材料包括例如甘蔗渣、竹子、麥草以及具有適於製造模製漿料製品的纖 維的其他天然有機材料。模製纖維漿料製品的剛性受到製品的堅直方向和周向的張力和彎 曲剛度的影響。根據本發明的實施方式，混合纖維漿料材料可用於實現邊緣成形的更好性 能。成分包括（基於各成分的總重量）：
[0053]
【權利要求】
1. 一種用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，包括如下步驟： 用化學溶劑預處理模製纖維漿料製品，以暫時降低模製纖維漿料製品的邊緣部分的剛 性； 在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊。
2. 如權利要求1所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其中，用 化學溶劑預處理模製纖維漿料製品還包括用加熱系統加熱上成型模具和下成型模具，以加 速化學溶劑的蒸發。
3.如權利要求1所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，還包括在 用化學溶劑預處理模製纖維漿料製品之前在模製纖維漿料製品的邊緣部分上預形成傾斜 周邊的步驟。
4.如權利要求1或2所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其中， 在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊包括圍繞模製纖維漿料製品的上端向上移動下成型模 具，以保持模製纖維漿料製品的頂部。
5.如權利要求4所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其中，在 模製纖維漿料製品上卷邊或折邊包括向下移動上模具，以形成模製纖維漿料製品的卷繞或 翻折的形狀。
6. 如權利要求1所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，包括利用 從下組中選出的材料在模具中形成模製纖維漿料製品的步驟：甘蔗渣、竹子、麥草、葦子、及 其混合物。
7.如權利要求6所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其中， 在模具中形成模製纖維漿料製品的步驟包括添加基於合成物的總重的大約〇. 5%至大約 25%百分比範圍內的木質素。
8.如權利要求6或7所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其中， 在模具中形成模製纖維漿料製品的步驟包括添加從以下的組中選擇的添加劑：Kymene852， ASAHI AG-E860, CLARIANT Cartafluor CFI, Dupont Foraperle321, Hercules Hercon25, Scokff Resisnex EK-318，SIC0NG F-913Hercules Herconl95。
9.如權利要求6或7所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的工藝，其中， 在預處理模製纖維漿料製品之前，所述工藝還包括在模製纖維漿料製品的內表面和/或外 表面上層合薄膜的步驟，所述薄膜由選自下組的材料製成：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乳酸、 或熱塑性塑料、可生物降解材料。
10. -種用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的設備，其包括： 運動機構，所述運動機構具有預處理站，用於用化學溶劑預處理模製纖維漿料製品，以 暫時降低模製纖維漿料製品的邊緣部分的剛性； 成形機構，用於在模製纖維漿料製品上卷邊或折邊。
11. 如權利要求10所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的設備，其中， 所述運動機構包括布置在所述預處理站處用於噴塗化學溶劑的噴塗裝置。
12. 如權利要求10或11所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的設備，其 中，所述運動機構包括在預處理模製纖維漿料製品之前在模製纖維漿料製品的邊緣部分上 預形成傾斜周邊的預成形站。
13. 如權利要求10或11所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的設備，其 中，所述成形機構包括至少一個模具裝置，用於形成卷邊或折邊。
14. 如權利要求13所述的用於在模製纖維漿料製品上形成卷邊或折邊的設備，其中， 每個模具裝置包括上成型模具、下成型模具、以及用於加快化學溶劑蒸發的加熱系統。
【文檔編號】B31F5/02GK104512056SQ201310443234
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】黃錦耀 申請人:沙伯特(亞洲)有限公司