专利名称：木质单板容器及用于制造它的方法与热压设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于制造木质单板容器(wooden veneer container)的方法，该方法通过对模具(mold)，即阴模和阳模之间的木质单板热压而制得木质单板容器，以及由所述方法制得的木质单板容器和用于该木质单板容器的热压设备。特別地，本发明涉及木质单板容器的模制技术(moldingtechnique)，该技术充分利用作为可回收资源的木材，利用简单设备和步骤，避免出现爆裂现象(burstphenomenon)。結果，所生产的容器在形状上具有很高的自由度。
背景技术：
通常，比如，托盘形状的容器是发泡塑料单板(foamed plastic sheet)模制而成， 一般用来包装及出售新鲜食物等。一般而言，容器是白色的，但为了具有高级感觉而在表面层叠(laminate)有木材纹理(wood grain)图案膜的容器也有提供。然而，因为作为原材料的塑料通常是石油产品，碳氧化合物的散发在制造和布置过程中是ー个问题。此外，由于石油资源是有限的，是时候从可回收材料比如植物材料，像木材、竹材或类似物中寻求托盘材料，从而达到节约资源的效果。因此，利用模具通过压合 (pressing)，比如板状(plate-like)木材来形成托盘的方法在此公开。作为原材料的木材因其杰出的吸湿性(hygroscopic property)以及易于燃烧而不另外増加碳氧化合物的特点，适用于包装新鮮食物的容器。此外，更不用说木材是可回收的，且从木材中寻找材料资源大大影响到森林的維持和提升，这对环境保护(environment conservation)有很大的贝然而，上述利用模具压合板状木材以形成托盘的方法，其问题在干，材料的变形量有限，且由于通过对组成材料的細胞的挤压(部分拉伸)所导致的变形使得制造形状受限。 换句话说，比如对于托盘，侧壁的上升角度很大，因此保持较深的底部形状是很困难的。此外，尽管形成了有限的形状，在很多情况下，热压过程中木材原材料中发生潜层爆破(phreatic explosion)，且难于获得最终产品。这被称做爆裂现象。可以发现，本发明的相关技术已经在以下文献中公开专利文献1 日本专利公开号No. 2003-53710专利文献2 日本专利公开号No. 2006-76055专利文献3 日本专利公开号No. 2008-16863
发明内容
本发明_在提供能够有效地生产具有高自由度形状的木质单板容器的模制技木， 该技术通过利用模具对木质单板进行热压(hot pressing)，同时避免爆裂现象。本发明还旨在提供在成本上可与塑料容器，比如塑料托盘，相比的木质托盘。考虑到降低成本和重量，就需要使用木质单板作为单层木质托盘的材料。然而，在单板被采用为单层材料的情况下，问题在于热压模制(hot press molding)过程中有可能发生有缺陷的模制。本发明旨在解决这些问题。本发明_在通过提供一种对夹在两个模具之间的木质单板进行热压以形成预定形状而制得木质单板容器的制造方法来解决上述问题，该方法包括步骤在热压之前或者热压过程中塑化(plasticizing)木质单板，热压过程中利用除水装置除去木质单板中的水分，除水后，通过对木质单板连续热压预定的时间段将木质单板固定为预定形状。优选地，塑化可以指在对木质单板热压前进行蒸汽处理(vapor treatment)。优选地，塑化可以指在对木质单板热压前进行水或有机液体添加处理(addition treatment) 0优选地，塑化可以指在对木质单板热压前通过微波辐射处理(microrave irradiation treatment)进行カロ热。优选地，上述的木质单板容器的制造方法可进ー步包括塑化预处理步骤，其中预处理步骤可包括将单板浸入温水或有机液体中，或将水或有机液体喷洒到单板上。优选地，塑化还可以指在热压过程中对木质单板进行水或有机液体添加处理。优选地，水液体添加或有机液体添加处理可以指通过将水和/或有机液体滴在模具上来实施这一处理。优选地，蒸汽处理可以指通过将蒸汽注入放置在蒸汽密封空间中的模具上的木质单板来实施这ー处理，该木容器在热压和蒸汽被密封住的条件下进行模制，然后将蒸汽排出。优选地，热压过程中的除水装置可以指通过模具进行重复的加压(compression) 和解压(decompression) 操作。优选地，木质单板可以指单层单板。优选地，模具可由聚四氟乙烯(Teflon )制得，以减少对木质单板模制时每个模具与木质单板之间的摩擦阻力，并且利于木质单板变形为模具的形状。优选地，放入模具之间的木质单板可以指具有比所关注的(interest)木质单板容器的展开(deployment)尺寸稍大的相似形状的木质单板，从而减少由模制过程中的变形应カ而导致木质单板容器的开裂(cracking)。优选地，木质单板可以以将木质单板的背面裂隙面(lathe check surface)作为容器内表面的方式设置在模具上，以减少木质单板的开裂。本发明还提供根据上述的木质单板容器的制造方法所制造的木质单板容器。本发明进一歩_在通过提供对木质单板进行塑化以及热压而形成所需木质单板容器的热压设备来解决传统的问题，该设备包括将木质单板夹住并将木质单板压制成预定形状的一对模具；一对分别与每一模具连接并对模具进行加热的加热板(heating platen)；为模具和加热板提供的密封腔；经由加热板向模具施压从而使模具压向木质单板的加压机构(press mechanism)；将加热板加热到预定温度的加热装置；向密封腔输入或排出蒸汽的输入和排出机构(intake and exhaust mechanism)，其中木质单板在所提供的蒸汽被密封住的情况下进行热压，蒸汽在这ー热压条件下从密封腔内排出，且木质单板通过模具进行重复多次的加压和解压操作后被模制成具有预定形状的木质单板容器。而且，优选地，所述的木质单板容器热压设备中，密封腔包括底部打开的壳体，且该壳体通过将加热板抵靠(abutting)开ロ或将加热板从开ロ分开来实现密封和打开。
因为本发明包括上述部件，所以能够有效地生产具有高自由度形状的木质单板容器，特別地，在防止通过对木质单板模制而产生的爆裂现象的同时，仍可生产具有大曲率的底部较深的容器。特別地，相对于现有技术而言，如果使用单层木质单板，能够抑制发生有缺陷的模制。
图1为指示根据实施例1的弯曲(hunching)操作内容的表，图2为指示根据实施例2的弯曲操作内容的表，图3为指示根据实施例3的弯曲操作内容的表，图4为指示根据实施例4的弯曲操作内容的表，图5为实施例5中塑化处理步骤之一中的部分截面图，图6为指示根据实施例5的弯曲操作内容的表，图7为示出根据本发明的木质单板容器热压设备A的示意性构造的结构简图，图8是示出木质单板容器热压设备A的主要部分的解释视图，图9是示出用于木质单板的压合步骤的部分截面视图，图10是示出已在模制的木质单板的部分截面视图，图11是由木质单板制得的木质托盘表面上的木纤维的图像。
具体实施例方式本发明中，尽管木质单板容器通过在模具之间夹住木质单板进行热压制得，但切片的木材材料被用作原材料。木材材料可以是针叶材或者阔叶材。当木材材料的直径比较小吋，加工木材材料，然后相互粘合起来使用。同样，本发明使得可以使用切割木材接近根部的部分，该部分通常不用来制造产品。为了使用，切片木材根据容器尺寸比如托盘，不然就是两个或更多的加工切片木材相互粘合形成木方(block)，进行加工。优选地，在切片(slicing)之前对木材进行塑化 (软化)处理。塑化(软化)处理可提供高质量的单板并增强了切削中的可操作性，同时减少了所需能源。塑化(软化)装置通过加水、或者加水加热，优选地将木材浸入水或温水中，煮沸， 进行蒸汽(汽蒸(steaming))或类似处理。根据木材的条件可以适当地选择对木材进行塑化(软化)处理的装置。尽管通过对木材进行切片而得到的单板的厚度可根据目标容器的初始表面(original surface)来设定，通过使用切片机(sheer)得到背面裂隙较小、厚度约 0. 5-3. Omm的单板，并且所得到的单板可根据需要进行干燥。所需要的是，木质单板要被切成比所关注的木质单板容器的展开形状稍大的相同形状，以减少由于模制过程中的变形应力导致的木质单板的开裂。换句话说，将待热压部分的表面区域最小化，限制了由于不需要的部分导致的容器部件开裂的诱发。通过热压使单板被模制成容器可以用公知的带有模具的热压设备来执行。在热压中，塑化处理通过对单板加热并加水、有机液体或类似物而执行。对单板进行塑化以后， 将单板设置在热压设备的模具之间以执行热压模制。在这期间热压板的温度优选地接近150-220摄氏度。应注意，模具表面覆有聚四氟乙烯(Teflon )，目的是减小每个模具与单板之间的摩擦阻力。作为单板塑化处理的一部分，对单板蒸汽处理加工(汽蒸)在模制之前立刻执行。在这个处理中，蒸汽被供给到密封容器内的单板上，并停留预定时间。在这个处理之后，单板快速地从密封容器内移出，并设置到热压设备上进行热压。模制过程中的夹持压力 (clamping pressure)取决于使用的木材的种类、模制温度、单板含水量或单板厚度，约为 I-IOMpa0注意到，蒸汽(汽蒸)处理加工之前，单板被浸入60-90摄氏度的温水中，或利用雾化喷酒器或类似物将水施加到单板上，使得单板的整个表面变湿。上述密封容器中单板的蒸汽(汽蒸)处理加工还可以在密封容器内的单板解压后通过将蒸汽提供到容器中实现。这个期间蒸汽压カ约为0. 1-1. 2Mpa。进行解压是为了使蒸汽渗入单板。如对单板进行塑化处理的另ー实施例中，可进行微波辐射处理。这个处理通过在单板表面施加少量水，或不然将单板浸入几十(60-90摄氏度)摄氏度的温水中，然后用微波对单板进行辐射。通过这个处理，水和热量被均勻地提供到单板内。如对单板进行塑化处理的又一实施例中，水被添加到模具上的单板上。换句话说， 在这个处理中，滴入少量水到位于下侧的阴模中，阴模上设置将要被热压的单板。因为模具覆有聚四氟乙烯(Teflon ),所以水滴凝结(condense)成圆形，且不会马上蒸发。在热压中，水和热量被提供给单板以对单板进行适当地塑化。特別地，这个实施例中适于获得深冲 Ji各器(deepdrawmg containerノ。上述通过水添加或蒸汽处理进行塑化过程中，有机液体可以用来取代水或与水一起使用。热压模制可通过热压模制之前立即喷洒有机液体(包括水和有机液体的混合液体)，或者将单板浸入有机液体之后，再进行热压来实现。所使用的有机液体包括，除了乙醇类(alcohols)比如乙醇(ethanol)和甲醇(methanol)以外的，糖比如蔗糖(cane sugar)、果糖(fructose)和低聚糖(oligosaccharide)，ニ醇类(glycols)比如聚乙ニ醇 (,polyetnylene glycol)禾ロ聚丙ニ醇(,polypropylene glycol),有机酸(organic acias) 比如马来酸(maleic acid)，以及其他可与水相溶(fusibility)井能增强木材变形能力的液体。注意到，水或者有机液体的添加使得单板的含水量接近30% -100%。虽然经过如上述塑化处理加工的木质单板被设置在模具上，并进行热压模制成为容器，但是当木质单板内的水分在热压过程中利用除水装置逐步被移除吋，容器才被模制成型。这样的逐步除水装置涉及多次重复的加压和解压操作。而且，将木质单板设置在模具上的过程中，优选这样设置木质单板的背面裂隙面为容器的内表面。此处背面裂隙面是与切片刀具的切削面相接触的木质单板的表面。比如，在单板通过切片得到的情况下，不可避免在单板与刀具切削面接触的表面上出现细微开裂。具有裂痕的表面被称作“背面裂隙”。为了将木质单板设置在模具上，比如，当单板放置为背面裂隙面作为容器的托盘的内表面(收缩侧(contracting side))的时候，比当其作为容器的托盘的外表面(拉伸变形侧)的时候，模制后所述开裂会減少。通过对木质单板施加热量、水或有机液体进行塑化的过程中，容器的模制即热压可同时进行，且在模制后，水分或类似物可除去，从而将单板定型为容器的形状。
根据这个方法，能够在模制过程中抑制开裂或类似缺陷，从而得到高质量的木质单板容器。比如，在模制过程中施加水的方法里面，优选使用能够密封蒸汽的热压设备。这种热压设备包括蒸汽密封腔(vapor sealing chamber)和安装在这个蒸汽密封腔内的模具。 在模制过程中，蒸汽密封腔被打开让木质单板设置在模具上，并施加相应于注入的蒸汽压力的压カ进行密封，然后蒸汽被注入到该腔中。这期间的蒸汽压カ优选地约为0. 1-1. 2Mpa。然后，进行热压模制。换句话说，木质单板在蒸汽密封在密封腔内的情况下被模制成预定形状。在这期间，为了防止蒸汽凝结，热压设备的热压板(hot platen)的温度被设定为等于或高于20-30摄氏度。注入蒸汽密封腔的蒸汽在木质单板受压的情况下排出。如上所述，木质单板内的水分通过除水装置逐步排出。然后，为了将单板固定在模制状态，模制通过设定热压板温度(160-220摄氏度)进行连续热压来实现。如果需要永久地固定，就需要进行额外温度为 220-240摄氏度、时间10-20秒的热压处理，从而可进行永久固定。如上所述，尽管除水装置适于散发木单板内的水分、有机液体或类似物，木质单板的加压和解压操作重复数次，约达到20次；夹紧约0. 3-2秒，并解压约0. 3-1. 0秒。所需的加压和解压操作最初是频繁地进行，然后加压时间逐渐变长。这个操作可防止由木质单板内部发生由于蒸汽突然膨胀带来的爆裂现象，从而得到所需形状的容器。木质单板容器可不仅仅使用单层即一片单板模制而成，也可以利用多层即多片单板层叠模制而成。不用说也知道多层带来增强的強度性能。为了增强木质单板容器的性能，比如，防水性(water r印ellency)、耐水性和强度，单层托盘的ー个或两个表面都覆有聚烃烯基(polyolef in-based)膜或类似物。该膜可为0. 01-0. 8mm以及两层(two-layer)的结构，比如PP和EVA或类似物都可以采用。由于 PP和EVA具有融化(EVA)后可作为胶黏剂层(adhesive layer)的功能，并可成为保持防水性、耐水性和強度(PP)的ー层，利用层叠起来的两层结构的比如PP和EVA单片，利于实现上述各功能。应该注意，所使用的膜不特别地限定，比如，可根据使用选择热固性膜。此外， 热塑性树脂，热固性树脂或类似物都可使用。所覆的膜可覆于在模制之前和模制之后的木质单板上。在前一种情况下，重要的是，在模制前木材含水量应该相对于较低且加压和解压操作的频率应当高。在后一种情况下，覆膜可通过热压进行。在这两种情况中任意ー种之下，覆膜后立刻通过具有形状相同的模具的冷压 (cold pressing)对膜进行冷却。通过模制具有多层的容器并在层与层之间设置聚烃烯基膜或类似物，容器得以具有了耐水性并因此提高了容器強度。换句话说，夹在两个将要模制的单板之间的聚烃烯基膜，比如聚乙烯或类似物，防止水滴穿过。模制步骤与上述的相同。模制后立刻将容器移出， 并利用具有相同形状的模具进行冷压从而冷却固化该膜，得到两单板被层压且粘合的水密容器。应该注意，由于聚乙烯的结晶性(crystallinity)，使用高密度聚乙烯比低密度聚乙烯能提供更高强度性能。所使用的膜厚度为0. 01-0. 5mm。实施例根据本发明的实施例将在下面进行说明。
实施例1木质托盘通过对木质单板按照下面的步骤热压模制而成。热压模制用的该热压设备具有公知的结构，其包括夹住并压住木质单板的ー对模具，ー对加热模具的热压板，将模具压向木质单板的加压机构，以及将热压板加热到预定温度的加热装置。应该注意，尽管木质单板内的水分在由模具执行的热压步骤中通过除水装置除去，这个除水装置通过模具进行重复多次的加压和解压操作来进行振荡操作(hunting operation)。此外，为了减少雪松单板与每个模具之间的摩擦阻力，以利于雪松单板沿着模具进行变形，这些模具上覆有聚四氟乙烯(Teflon )。(1) 2mm厚的雪松单板由切片机和气干燥(air dried)制得。O) 2mm厚的气干燥雪松单板被切成比所关注的的木质单板展开后尺寸稍大的相似形状，然后进行塑化处理。换句话说，雪松单板被放在汽蒸设备中，关上汽蒸设备的盖子， 输入0.2Mpa(约120摄氏度)的蒸汽，使蒸汽停留10秒又排放10秒，然后打开盖子。这样的操作重复两次以完成对雪松单板的塑化处理。(3)在塑化处理后，雪松单板被快速地放置到热压设备的模具上，并进行热压。应该注意，在将雪松单板放置到模具上吋，雪松单板以使雪松单板的背面裂隙面作为木质托盘内表面的方式放置到模具上。模具温度被设定到160摄氏度，夹合压力设定为4. 7MPa。在热压中，为了防止雪松单板发生爆裂现象，上述的振荡操作重复以使得在夹合过程中单板内的水分除去。该振荡操作按照图1所示的表1的内容中的频率和时间段进行。此外，为了固定模制后的形状，如表1所示，单板最后被模制10秒钟后，模具升起，模制后的木质托盘被移
M I O(4)利用形状相同的铡切刀(guillotine)沿着模制的木质托盘的周边进行切割， 以获得预定的木质托盘。实施例2木质托盘通过对木质单板按照下面的步骤热压模制而成。用于热压模制的热压设备具有公知的结构，其包括夹住和压合木质单板的ー对模具，ー对加热模具的加热板，将模具压向木质单板的加压机构，将热压板加热到预定温度的加热装置。应该注意，尽管木质单板内的水分在由模具执行的热压步骤中通过除水装置除去，这个除水装置通过模具进行重复多次的加压和解压操作来进行振荡操作。此外，为了减少雪松单板与每个模具之间的摩擦阻力，以利于雪松单板沿着模具进行变形，这些模具上覆有聚四氟乙烯(Teflon )。(1) 2mm厚的雪松单板由切片机和气干燥制得。(2) 2mm厚的气干燥雪松单板进行塑化处理。换句话说，上述雪松单板被浸入70摄氏度的腔内约5分钟，然后放置到汽蒸设备中，汽蒸设备的盖子关上，输入0. 2Mpa(约120 摄氏度)的蒸汽，使蒸汽停留10秒又排放10秒，然后打开盖子。这样的操作重复两次，然后将雪松单板移出。(3)雪松单板被快速地放置到模制装置(热压设备的模具)之间，并进行热压。模具温度设定为160摄氏度，夹持压力设定为4. 7MPa。为了防止爆裂现象，重复振荡操作以使得在夹合过程中单板内的水分除去。该振荡操作按照图2中所示的表2的内容中的频率和时间段进行。此外，为了固定模制后的形状，如表2所示，单板最后被压制10秒钟后，模具升起，模制后的木质托盘被移出。(4)利用形状相同的铡切刀沿着模制木质托盘的周边进行切割，以获得预定的木旗托盘。实施例3木质托盘通过对木质单板按照下面的步骤热压模制而成。热压模制用的该热压设备具有公知的结构，其包括夹住并压住木质单板的ー对模具，ー对加热模具的热压板， 将模具压向木质单板的加压机构，以及将热压板加热到预定温度的加热装置。应该注意， 尽管木质单板内的水分在由模具执行的热压步骤中通过除水装置除去，这个除水装置通过模具进行重复多次的加压和解压操作来进行振荡操作。此外，为了减少雪松单板与每个模具之间的摩擦阻力，以利于雪松单板沿着模具进行变形，这些模具上覆有聚四氟乙烯 (Teflon ノ。(1) Imm厚的雪松单板由切片机和气干燥制得。(2)利用滚压机(roller press)，聚乙烯(polyethylene)/乙烯醋酸乙烯酯树脂共聚物(ethylene-vinyl acetate resin copolymer) (PE/EVA)单侧热粘膜(0. 03mm 厚) 在120摄氏度下以lm/min的速度被融化到Imm厚的气干燥的雪松单板上。然后，融有膜的雪松单板被汽蒸以进行塑化。应该注意，薄单板(约0. 5mm)不需要进行汽蒸也可用来制造容器。(3)移出的雪松单板被快速地放置在模制装置(热压设备的模具)之间，并利用模具在160摄氏度下压合(热压)。在热压步骤中，为了防止爆裂，上述振荡操作重复以使得在夹合过程中单板内的水分除去。该振荡操作按照图3中所示的表3的内容中的频率和时间段进行。此外，为了固定模制后的形状，如表3所示，单板最后被压制10秒钟后，模具升起，模制后的木质托盘被移出。(4)移出的托盘被快速地设置在具有相同形状模具的冷压设备上，进行冷压。(5)利用形状相同的铡切刀沿着模制木质托盘的周边进行切割，以获得预定的木旗托盘。实施例4木质托盘通过对木质单板按照下面的步骤热压模制而成。用于热压模制的热压设备具有公知的结构，其包括夹住和压合单板的ー对模具，ー对加热模具的加热板，将模具压向木质单板的加压机构，将热压板加热到预定温度的加热装置。应该注意，尽管木质单板内的水分在由模具执行的热压步骤中通过除水装置除去，这个除水装置通过模具进行重复多次的加压和解压操作来进行振荡操作。此外，为了减少雪松单板和每个模具之间的摩擦阻力，以利于雪松单板沿着模具进行变形，这些模具上覆有聚四氟乙烯(Teflon )。(1) Imm厚的雪松单板由切片机和气干燥制得。(2)然后，对雪松单板进行塑化处理。换句话说，两个干燥的雪松单板被浸入70摄氏度的腔中大约10分钟，然后具有与单板相同尺寸的高密度聚乙烯(HDP^膜(0. 3mm)夹入到单板之间，然后在0. 2MPa的压カ下以约120摄氏度下进行汽蒸处理(停留10秒又排放蒸汽10秒)两次。
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(3)移出的雪松单板和HDPE膜被快速地设置在模制装置(热压设备的模具)之间在180摄氏度的模制温度下压合(热压)。在热压步骤中，为了防止爆裂现象，上述振荡操作重复以使得在压合过程中单板内的水分除去。该振荡操作按照图4中所示的表4的内容中的频率和时间段进行。此外，为了固定模制后的形状，如表4所示，单板最后被压制10秒钟后，模具升起，模制后的木质托盘被移出。(4)移出的托盘被快速地设置在具有相同形状模具的冷压设备上，进行冷压直到 HDPE的温度接近常温。(5)利用形状相同的铡切刀沿着模制木质托盘的周边进行切割，以获得预定的木旗托盘。实施例5木质托盘通过对木质单板按照下面的步骤热压模制而成。用于热压模制的热压设备具有公知的结构，其包括夹住和压合单板的ー对模具，ー对加热模具的加热板，将模具压向木质单板的加压机构，将热压板加热到预定温度的加热装置。应该注意，尽管木质单板内的水分在由模具执行的热压步骤中通过除水装置除去，这个除水装置通过模具进行重复多次的加压和解压操作来进行振荡操作。此外，为了减少雪松单板与每个模具之间的摩擦阻力，以利于雪松单板沿着模具进行变形，这些模具上覆有聚四氟乙烯(Teflon )。所用
模具的详细说明如下。深度30mm角度(侧壁上升角度)不对称地，左边60度，右边50度底表面和侧壁截面曲度半径13mm(1) Imm厚的雪松单板由切片机和气干燥制得。(2)然后，对雪松单板进行塑化处理。换句话说，Imm厚的干燥的雪松单板被浸入 70摄氏度的腔中大约1-2分钟，然后移出，ー些水滴滴入如图5所示的阴模Kl中，在该模具内设置单板W，并停留10-20秒直到单板W的温度升高。接着，夹在阴模Kl和阳模K2之间的单板W开始被模压。(3)模具的温度被设定在185摄氏度，夹合压力设定在5. 4MPa。在热压步骤中，为了防止爆裂现象，上述振荡操作重复以使得在压合过程中单板内的水分除去。该振荡操作按照图6中所示的表5的内容中的频率和时间段进行。此外，为了固定模制后的形状，如表5所示，单板最后被压制10秒钟后，模具升起，模制后的木质托盘被移出。(4)利用形状相同的铡切刀沿着模制木质托盘的周边进行切割，以获得预定的木旗托盘。现在，对根据本发明的木质单板容器热压设备进行说明。图7是显示根据本发明的木质单板热压设备A的一个实施例的示意性构造的方块简图。在图7中，附图标记1表示加热压板部(heating platen portion)，该加热压板部包括了夹住单板并对单板加压成预定形状的一对模具以及加热模具的一对热压板，附图标记2代表密闭地及可释放地容纳加热压板部的密封腔，附图标记3代表将模具压向木质单板的加压机构，附图标记4代表将加热板加热到预定温度的加热装置，附图标记5代表将蒸汽输入和排出密封腔2的输入和排出机构，附图标记6代表通过输入和排出机构5向密封腔2提供蒸汽的蒸汽源。图8是示出木质单板容器热压设备A的主要部分的解释性视图。在图8中，附图标记11代表上加热板，上加热板的下侧附接阳模11a。附图标记12表示下加热板，下加热板的上侧附接阴模12a。加热压板部1包括上热压板11、阳模11a、下热压板12、阴模12a， 并且容纳在密封腔2内。密封腔2包括壳体21，壳体的底部是打开的。下热压板12与打开的底部抵靠(abut)和分离(s印arate)，从而实现开合。另外，W代表设置在阴模12a的上表面以进行热压模制的木质单板。附图标记32代表使上活塞32a上下移动的上液压机(upper hydraulic cylinder)，附图标记33代表使下活塞33a上下移动的下液压机。阳模Ila和阴模1 分别连接到上活塞3 和下活塞33a的顶部(tip portion)。加压机构3包括液压装置，比如液压机，活塞或类似物，但不一定要用液压机构。作为加压机构3，凸轮或曲柄机构也可以用于加压。包括上加热板11和下加热板12等的用于加热压板部1的加热装置4进行，比如， 蒸汽加热和电加热，从而将每ー个加热板加热到预定温度。蒸汽可适宜地通过线路、管道或类似物(图8中未示出)，从蒸气源5提供到密封腔2的壳体21。现在，将对使用木质单板容器热压设备A制造木质单板容器的步骤进行说明。此处用Imm厚的木质单板作为材料来进行热压模制，成为深长的(de印-drawn)食品托盘(该托盘具有显著的深度并且在边缘具有很大的弯曲角度)。模具的详细说明如下。深度30mm角度(侧壁上升角)不对称地，左边60度，右边50度底部表面和侧壁横截面的曲度曲度半径13mm初始，如图8所示，木质单板W被设置在阴模1 上，然后下活塞33a升高，通过下加热板12或类似物密封住密封腔2 (壳体21)。在这个密封条件下，蒸汽从图7的蒸汽源6 通过蒸汽输入和排出机构5注入到密封腔2。在这个时间内，施加相应于蒸汽压カ的所需压力，以防止密封容器的下盖(热压板12)打开。蒸汽压カ被设定在约0. 1-1. 2MPa范围之间。如图9所示，在蒸汽被密封住的情况下，对木质单板W进行热压模制。应该注意， 加热压板部1(模具)按需地设定在的20-30摄氏度或高于蒸汽温度的温度，从而防止蒸汽凝結。如图9所示的加压条件下，蒸汽通过上述蒸汽输入和排出机构5排出，并同时通过重复振荡操作(加压和解压操作)来将木质单板W内所含水分排出。该振荡操作进行10 次左右；该操作在开始后立刻频繁地进行，然后加压时间逐渐变长，模制操作继续进行。在处于大气压カ下之后，为了固定木质单板(托盘)W的模制形状，最后重复相续的加压10到20分钟。在这期间，加热压板部1(模具)的温度为220-240摄氏度，或不然在220-240摄氏度下进行约10-20秒的额外热压处理，以使得可永久地固定模制形状。热压然后进行解压。接着如图10所示，下热压板12下降以打开蒸汽密封腔2的底部，并移出模制的托盘。利用形状相同的铡切机对该模制的木质托盘沿着周边进行切割，以获得如图11所示的最终产品。如所示，天然木材的各种木纤维显示在托盘表面，使得获得的最终产品具有塑料产品绝不会有的特殊品味。
权利要求
1.用于通过对夹在模具中的木质单板进行热压成预定形状来生产木质单板容器的方法，该方法包括以下步骤热压之前或热压过程中对所述木质单板进行塑化处理，热压过程中，通过除水装置从所述木质单板中除去水，以及除去水后，通过连续对所述木质单板热压预定时间段使成为预定形状。
2.根据权利要求1所述的木质单板容器的制造方法，其中，塑化是热压所述木质单板前的蒸汽处理。
3.根据权利要求1所述的木质单板容器的制造方法，其中，塑化是热压所述木质单板前的水或有机液体添加处理。
4.根据权利要求1所述的木质单板容器的制造方法，其中，塑化是热压所述木质单板前通过微波辐射处理进行加热。
5.根据权利要求2-4的任一项所述的木质单板容器的制造方法，还包括塑化的预处理步骤，其中，所述预处理步骤包括将所述单板浸入温水或有机液体中，或将水或有机液体喷洒到所述单板上。
6.根据权利要求1所述的木质单板容器的制造方法，其中塑化是在热压过程中对所述单板进行水或有机液体添加处理。
7.根据权利要求6所述的木质单板容器的制造方法，其中水液体添加处理或有机液体添加处理是通过将所述水和/或所述有机液体滴到所述模具上来执行。
8.根据权利要求2所述的木质单板容器的制造方法，其中蒸汽处理是通过将所述蒸汽注入设置在蒸汽密封空间内所述模具上的所述木质单板上来执行，所述木质容器在所述蒸汽被密封住的情况下在热压下进行模制，然后排出所述蒸汽。
9.根据权利要求1-8的任一项所述的木质单板容器的制造方法，其中热压过程中所述除水装置指通过所述模具重复加压和解压操作。
10.根据权利要求1-9的任一项所述的木质单板容器的制造方法，其中所述木质单板是单层单板。
11.根据权利要求1-10的任一项所述的木质单板容器的制造方法，其中所述模具上覆有聚四氟乙烯，以减小在模制所述木质单板中所述每个模具与所述木质单板之间的摩擦阻力，同时利于将所述木质单板变形为所述模具的形状。
12.根据权利要求1-11的任一项所述的木质单板容器的制造方法，其中将要设置在所述模具之间的所述木质单板具有稍大于所关注的所述木质单板容器展开后的相似形状，从而减少由于模制过程中的变形应力引起的所述木质单板的开裂。
13.根据权利要求1-12的任一项所述的木质单板容器的制造方法，其中，所述木质单板以所述木质单板背面裂隙面为所述容器的内表面的方式设置在所述模具上，以减少所述木质单板的开裂。
14.根据权利要求1-13的任一项所述的木质单板容器的制造方法所制造的木质单板容器。
15.用于通过塑化和热压木质单板以形成所需的木质单板容器的热压设备，该设备包括夹住和压合所述木质单板成为预定形状的ー对模具，分別与每个所述模具连接并对所述模具进行加热的ー对加热板， 用于所述模具和所述热压板的密封腔， 通过所述加热板将所述模具压向所述木质单板的加压机构， 将所述加热板加热到预定温度的加热装置，和向所述密封腔提供和排出蒸汽的输入和排出机构，其中，所述木质单板在所提供的蒸汽被密封住的情况下进行热压，所述蒸汽在该热压条件下排出所述密封腔，并且所述木质单板通过所述模具多次反复的加压和解压操作被模制成具有预定形状的所述木质单板容器。
16.根据权利要求15所述的形成所述木质单板容器的所述热压设备，其中，所述密封腔包括底部打开的壳体，并且所述壳体通过开ロ与所述加热板抵靠或分离实现密封和打开。
全文摘要
本发明旨在提供实现有效地生产具有高自由度形状同时又防止由模制木质单板而产生的爆裂现象的模制技术。上述问题通过提供利用热压夹在模具之间的木质单板成为预定形状来制造木质单板容器的方法来解决，该方法包括以下步骤热压之前或热压过程中塑化木质单板；热压过程中，通过除水装置除去木质单板内的水；除去水后，通过连续热压木质单板一预定时间段来固定木质单板成为预定形状。
文档编号B27M3/00GK102554999SQ20101062515
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者古田裕三, 大越诚, 庄内丰, 木口实, 秦野恭典, 高野勉 申请人:庄内铁工株式会社, 独立行政法人森林总合研究所