具環保及耐熱的容器的製法的製作方法
2023-11-30 08:32:41 1
專利名稱：具環保及耐熱的容器的製法的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種容器的製法，具體屬於ー種具環保及耐熱的容器的製法。
背景技術：
由於聚乳酸具有在自然環境中自行分解的特性，使用後將其棄置並不會對環境造成不利影響，因此，目前用來盛裝食品的容器都以聚乳酸作為成型的主要材料。然而， 單純使用聚乳酸製成的環保容器，其比重相對於一般常用的塑料聚丙烯(PP)及聚苯乙烯 (HIPS)製成的容器大約略高出20% 30%，而由於每單位聚乳酸的成本高於每單位塑料聚丙烯(PP)及聚苯乙烯(HIPS)的成本，因此造成環保容器的成本居高不下。為此，查臺灣地區專利申請第096142471號「環保發泡材料之製法」，其主要是將預定比例的澱粉與聚乳酸(學名Poly Lact-ide Acid，簡稱PLA)的粒狀料混合形成高分解聚合物複合材料，經押出機熔融並同時注入高壓氣體，使該高分解聚合物複合材料產生發泡，再經押出機根據模頭型態或配合模具而押制出各種所需形狀的環保發泡容器。然而， 由該已知環保發泡材料的製法所製成的容器在實際使用中仍具有以下缺陷其一，該製法採用高壓氣體發泡的方式進行發泡以降低比重，但由於發泡倍數過高會造成容器表面多氣孔性，致使熱成型後的容器結構強度不足；其ニ，該常用製法製成的環保容器耐熱溫度約為55°C，因此，常用的環保容器僅適用於盛裝溫度較低的冷飲或冷食，對於溫度較高的熱飲或熱食則不適用，且當該環保容器作為商品進行運輸時，因為貨艙內的溫度過高而容易導致環保容器軟化變形，因而暴露出其適用性不足的缺陷。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種具環保及耐熱的容器的製法，可以提高所製成容器的結構強度，增強所製成容器的適用性。為解決上述技術問題，本發明提供一種具環保及耐熱的容器的製法，其包含有膠片成型步驟，取含有預定比例的聚乳酸以及無機成核劑的混合物在密閉空間內攪拌均勻後，送入一臺擠出機，配合發泡劑或者氣體灌入發泡，且發泡後的混合物經擠出機的模頭擠出成片狀的膠片；第一次冷卻步驟，取溫度維持在20°C 70°C範圍內的一組固定滾輪將由模頭擠出的膠片降溫並延壓定型；加熱步驟，將膠片送至ー個溫度維持在250°C 350°C範圍內的加熱爐內進行加熱；第二次冷卻步驟，將膠片送至一臺成型機內壓製成型出半成品容器，其中膠片在該成型機的模具內保持6 15秒，且該模具的溫度維持在80°C 150°C 範圍內；第三次冷卻步驟，將成型後的半成品容器保持在溫度15°C 70°C範圍內6 15 秒，完成成品容器。本發明由於採用上述製造方法，可以顯著増加所製成容器的結構強度，且所製成容器的適用性增強，適用範圍更廣。
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進ー步詳細的說明圖1是本發明第一實施例的流程圖；圖2是本發明第一實施例的側視示意圖，顯示膠片的成型是由一臺擠出機以及ー 組固定滾輪卷取成筒狀的狀態；圖3是本發明第一實施例的側視示意圖，顯示成品容器是由ー個加熱爐、一臺成型機以及ー個降溫裝置所製成的狀態；圖4是本發明第一實施例的側視示意圖，顯示膠片為三層結構的狀態；圖5是本發明第二實施例的側視示意圖，顯示膠片的成型是由一臺擠出機以及ー 組固定滾輪卷取成筒狀的狀態。其中附圖標記說明如下膠片成型步驟11加熱步驟13第三次冷卻步驟15聚乳酸21無機吸熱型發泡劑23聚乳酸發泡層241內表面 241b第二聚乳酸未發泡層243半成品容器25氣體29擠出機30固定滾輪41成型機43模具431降溫裝置4具體實施例方式參閱圖1、2、3，本發明第一實施例提供的一種具環保及耐熱的容器的製法，其包含有膠片成型步驟11、第一次冷卻步驟12、加熱步驟13、第二次冷卻步驟14以及第三次冷卻步驟15。 膠片成型步驟11，取含有預定比例的聚乳酸21、無機成核劑22以及無機吸熱型發泡劑23的混合物在密閉空間內攪拌均勻後，送入一臺擠出機30內先熔融後混合，混合物經擠出機30的模頭31在發泡的同時擠出片狀的膠片M ；其中混合物的比例取重量80% 84 %的聚乳酸21、重量10 % 15 %的無機成核劑22以及重量5 % 1 %的無機吸熱型發泡劑23，且該聚乳酸21置於密閉式乾燥系統3 6小吋，在60 80°C範圍內的熱風進行乾燥，乾燥後的聚乳酸21殘餘溼度在300PPM以下；擠出機30的溫度維持在170°C 230°C範圍內，且擠出機30的模頭31的溫度維持在230°C 250°C範圍內，當混合物被擠出機30的螺杆推至模頭31內時，該混合物的無機吸熱型發泡劑23則在模頭31內氣化，且根據發泡倍數的不同，膠片M內含有一定量的微小氣孔，所述氣孔的直徑尺寸小於3 μ m，所述混合
第一次冷卻步驟12 第二次冷卻步驟14
無機成核劑22 膠片M 外表面241a 第一聚乳酸未發泡層242
成品容器沈
模頭31 加熱爐42物的發泡倍數在1. 1 3. 0範圍內。值得說明的是，當擠出機30通過單ー螺杆進行擠出作業時，膠片M為單層結構； 當該擠出機30通過ニ根螺杆共同進行擠出作業時，膠片M為三層結構。第一次冷卻步驟12，取溫度維持在20°C 70°C範圍內的一組固定滾輪41將由模頭31擠出的膠片M降溫並延壓定型，通過固定滾輪41將空氣封閉於膠片M內部，使得該膠片M的比重降低，隨後將膠片M卷取成筒狀，以便押出成型為預設形狀的容器。加熱步驟13，將卷取成筒狀的膠片M送至ー個溫度維持在250°C 350°C範圍內的加熱爐42內進行加熱。第二次冷卻步驟14，緊接著將膠片M送至一臺成型機43內，且根據成型機43內模具431的形狀壓製成型出預定形狀的半成品容器25，其中膠片M在該成型機43的模具 431內保持6 15秒，且該模具431的溫度維持在80°C 150°C範圍內，而該成型機43通過真空吸塑成型或正壓カ熱成型的方式成型出該半成品容器25。第三次冷卻步驟15，將成型後的半成品容器25送至一個降溫裝置44，並保持在溫度15°C 70°C範圍內6 15秒，使該半成品容器25停止結晶狀態以完成成品容器沈，最後再進行裁切分裝。值得說明的是，該降溫裝置44可以是額外設置的裝置或者是成型機43 中另一部分的模具，由於該成型機43可分別控制其模具的溫度，因此，可作為半成品容器 25停止結晶狀態的裝置。以上所述即為本發明第一實施例各主要步驟的說明。通過本發明第一實施例的製法所製成的容器至少具有以下特點其一，由於成品容器沈是以聚乳酸21為主要成分製成的，因此，當該成品容器沈使用後或無法使用而廢棄吋，可以在自然環境中自行分解，使該成品容器26具有環保實用的價值；其ニ，本發明在生產成品容器沈的過程中，通過反覆多次的冷卻步驟與加熱步驟，使該成品容器26在成型過程中先破壞其結晶程序再形成結晶度較高的穩定結構，這樣提升了所押出成品容器26的耐熱性與結構強度。因此，通過本發明的製法能使容器同時具有環保及耐熱的特性，還能增加其結構強度，達到了増加所製成容器的結構強度以及適用性的目的。較佳的，在完成成品容器沈後以凸版印刷方式進行圖案印製。較佳的，當膠片M送至成型機43內，且通過真空吸塑成型或正壓カ熱成型方式成型出半成品容器25後，其成型所剰餘的邊料經過破碎作業進行回收至擠出機30以便再次進行膠片M的擠出成型。較佳的，參閱圖4，當膠片M為三層結構吋，包括有ー個聚乳酸發泡層Ml、ー個第 ー聚乳酸未發泡層242以及ー個第二聚乳酸未發泡層對3，其中聚乳酸發泡層241具有ー個外表面Mla以及ー個反向於該外表面Mla的內表面Mlb，且該聚乳酸發泡層Ml的比重為0. 4 0. 9g/cm3,第一聚乳酸未發泡層242擠出成型於聚乳酸發泡層241的外表面Mla， 第二聚乳酸未發泡層243擠出成型於聚乳酸發泡層Ml的內表面Mlb。參閱圖5，本發明第二實施例提供的一種具環保及耐熱的容器的製法，其同樣包含有膠片成型步驟11、第一次冷卻步驟12、加熱步驟13、第二次冷卻步驟14以及第三次冷卻步驟15，由於其製法的各步驟及功效和第一實施例相同，故在此不再贅述。第二實施例與第一實施例不同之處在於膠片成型步驟11中，混合物是預定比例的聚乳酸21以及無機成核劑22，送入擠出機30內熔融混合，同時加入氣體四作為發泡源，且該氣體四的工作壓カ介於2bar 215bar之間，該氣體四為一般空氣、氮氣或ニ氧化碳或其他惰性氣體，利用該氣體四取代第一實施例中使用的發泡劑作為發泡源可以有效地降低容器的製作成本，以形成另ー較佳的實施製法。綜上所述，上述具體實施方式
中的ニ個實施例及附圖只是本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明，任何熟知以上技術者，在不脫離本發明的精神與範圍內，凡是依照本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，都屬於本發明專利涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在幹，包含有膠片成型步驟，取含有預定比例的聚乳酸以及無機成核劑的混合物在密閉空間內攪拌均勻後，送入一臺擠出機，且發泡所述混合物經擠出機的模頭擠出呈片狀的膠片；第一次冷卻步驟，取溫度維持在20°C 70°C範圍內的一組固定滾輪將由模頭擠出的膠片降溫並延壓定型；加熱步驟，將所述膠片送至ー個溫度維持在250°C 350°C範圍內的加熱爐內進行加執.第二次冷卻步驟，將所述膠片送至一臺成型機內壓製成型出半成品容器，其中膠片在所述成型機的模具內保持6 15秒，且該模具的溫度維持在80°C 150°C範圍內；第三次冷卻步驟，將成型後的半成品容器保持在溫度15°C 70°C範圍內6 15秒，完成成品容器。
2.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在膠片成型步驟中， 所述聚乳酸置於密閉式乾燥系統進行3 6小吋，在60 80°C範圍內的熱風乾燥，乾燥後所述聚乳酸的殘餘溼度為300PPM以下。
3.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在膠片成型步驟中， 發泡是在混合物中添加無機吸熱型發泡劑，所述混合物的比例取重量80% 84%的聚乳酸、重量10% 15%的無機成核劑以及重量 5%的無機吸熱型發泡劑。
4.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在膠片成型步驟中，發泡是在混合物送入擠出機內熔融混合時加入氣體，且所述氣體的工作壓カ是介於 2bar 215bar ；^Jl]。
5.如權利要求4所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於所述氣體為空氣或氮氣或ニ氧化碳。
6.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在膠片成型步驟中，所述擠出機的溫度維持在170°C 230°C範圍內，且擠出機的模頭溫度維持在230°C 250°C範圍內。
7.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在膠片成型步驟中， 所述混合物的發泡倍數在1. 1 3. 0範圍內。
8.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在膠片成型步驟中， 所述擠出機通過單ー螺杆擠出單層結構的膠片。
9.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在膠片成型步驟中， 所述擠出機通過ニ根螺杆共同擠出三層結構的膠片。
10.如權利要求9所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於所述膠片包括有 ー個聚乳酸發泡層、ー個第一聚乳酸未發泡層以及ー個第二聚乳酸未發泡層，其中聚乳酸發泡層具有ー個外表面以及ー個反向於該外表面的內表面，且該聚乳酸發泡層的比重為 0. 4 0. 9g/cm3，第一聚乳酸未發泡層擠出成型在聚乳酸發泡層的外表面，第二聚乳酸未發泡層擠出成型在聚乳酸發泡層的內表面。
11.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在第一次冷卻步驟中，所述膠片被固定滾輪降溫並延壓定型後卷取成筒狀。
12.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於完成所述成品容器後以凸版印刷方式進行圖案印製。
13.如權利要求1所述的具環保及耐熱的容器的製法，其特徵在於在第二次冷卻步驟中，所述成型機通過真空吸塑成型或正壓カ熱成型方式成型出半成品容器。
全文摘要
本發明公開了一種具環保及耐熱的容器的製法，包含有膠片成型步驟、第一次冷卻步驟、加熱步驟、第二次冷卻步驟以及第三次冷卻步驟。本發明主要針對由已知容器製法所製成的容器存在結構強度不足以及不耐高溫的問題，通過反覆多次的冷卻步驟與加熱步驟，使容器在成型的過程中先破壞結晶程序，再形成結晶度較高的穩定結構，從而提升成型容器的耐熱性與結構強度。
文檔編號B29K67/00GK102529101SQ20101057675
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者楊丁發, 詹泳銘 申請人:楊丁發, 詹泳銘