专利名称：可自然降解的一次性容器的制造方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可自然降解的一次性容器的制造方法及其装置，具体说是涉及这样一种可自然降解的一次性容器的制造方法及其装置，它能够提高一次性容器的强度，同时由于制造工艺简单而缩短了制造时间，简化了用于制造该容器的金属模具，并且可以自动码放这些容器。
但是，当构成一次性容器的塑料材料例如聚丙烯通过燃烧分解时，会放出污染环境的有害物质。若这种一次性容器弃置在地面上，由于它不降解，会造成环境污染。
因此，有关的申请人于2001年5月17日提出“可自然降解的一次性容器的制造方法及其装置”的申请(韩国申请号10-2001-26889)。
在实施例1中，该制造方法包括如下步骤将78～95重量％稻草粉、4～17重量％米粉和1～5重量％麦芽糖混合；将稻草粉、米粉和麦芽糖混合物在90～130℃以下进行第一次消毒30～90分钟；压缩消毒后的混合物成型为容器；在容器上涂覆一层米糠蜡并干燥该容器；在90～120℃对容器进行第二次消毒30～60分钟，并且使消毒后的容器干燥。在实施例2中，该制造方法包括如下步骤搅拌1～5重量％麦芽糖和20～30重量％水，形成的混合物在90～130℃下熏蒸；添加4～19重量％米粉到含麦芽糖的水中，搅拌生成的混合物，再添加50～75重量％稻草粉到该混合物中，并搅拌生成的混合物；通过压缩含麦芽糖、米粉、稻草粉的混合物得到成型体；干燥该成型体；在干燥的成型体上涂覆涂层剂，涂覆后的成型体再干燥；然后对涂覆米糠蜡的成型体进行消毒。
另外，制造装置包括一个上模；一个有能接受上模的模腔并在模腔底部开孔的下模；以及一个上半部分是板状的芯模，它置于下模的模腔中可以上/下移动，并有一个有空气注入孔的推杆，通过注入孔在板状上部的下面可以形成空气流。现在，制造装置按照下述步骤制造一个容器把板状的芯模置于下模模腔的底部；将成型原材料注入下模的模腔中；通过将上模压向下模的模腔，压缩模腔内的成型原材料，使其形成容器的形状；卸除上模的压力并提升上模；从模腔底部提升芯模，以便使成型体与下模分离；将空气吹入芯模的空气注入孔，以使成型体与芯模分离。
但是，这种制造容器的方法和装置有下述缺点首先，在这种制造方法的情况下，按照实施例1是经过“混合→第一次消毒→容器成型→第二次消毒和干燥”的步骤制造容器，而按照实施例2是经过“熏蒸→第一次搅拌→第二次搅拌→混合物成型→第一次干燥→涂覆和第二次干燥→消毒”的步骤制造容器。在此，制造工艺由于特殊的消毒(灭菌)、干燥和涂覆步骤而复杂化了，因此延长了制造时间。
其次，在这样的制造装置中，通过使用上/下模和芯模(有推杆和空气注入孔)，当空气通过在推杆上形成的空气注入孔吹入时，容器与芯模表面分离。据此，未硬化的容器可以与芯模分离而不变形。但是，为了使未硬化的容器与模具分离且使容器不变形还需要芯模，这使装置结构复杂化了。另外，操作员要收集分离下来的容器，并把它码放在适当的位置。这就是说，模具复杂化了，而且还需要操作员。
此外，在实施例1和2的容器成分中使用了米粉和麦芽糖。由于有米粉，这种容器很容易破，同时麦芽糖贵，增加了制造费用。
本发明的另一个目的是提供一种可自然降解的一次性容器的制造方法及其装置，它能够简化装置结构从而削减初期成本，同时可以自动码放从该装置中取出的一次性容器。
为了实现本发明的上述目的，提供一种可自然降解的一次性容器的制造方法，其包括第一步搅拌17.4重量％的稻草粉、4.3重量％的米糠粉、61重量％的涂层剂和17.3重量％的玉米淀粉并使之均匀混合；第二步压缩上述混合物成型为容器；第三步采用臭氧消毒容器。
上述压缩成型的第二步还包括第一次压缩使混合物成型9～10秒，蒸发容器成型体中的气泡2～4秒，第二次压缩使容器定型42～47秒。
可自然降解的一次性容器的优选制造方法是，采用25重量％的稻草粉、5重量％的米糠粉、20重量％的涂层剂和50重量％的玉米淀粉，通过第一次压缩使混合物成型10～15秒，蒸发容器成型体中的气泡2秒，经第二次压缩使容器定型25～30秒。
此外，可自然降解的一次性容器的制造方法，是将成型原材料注入下模的模腔中；使上模压向下模的模腔，由此压缩模腔内的成型原材料，使其形成容器形状；卸除上模的压力并提升上模；还包括以下步骤自动分离容器和下模，并通过真空吸附提升容器；以及传送和自动码放容器的步骤。
可自然降解的一次性容器的制造装置包括一个上模，具有埋置了电热丝的底模(die)；一个下模，具有能接受上模的模腔和埋置了电热丝的底模；一个控制器，通过控制输送到电热丝上的电能来调节上/下模的温度；以及一套传送设施，可从上/下模中自动取出、自动码放成型体。
这种可自然降解的一次性容器的制造装置的传送设施包括一个可在前/后方向上移动的夹具，且可通过控制器升降；一个安装在夹具上的提升压缸，用来提升真空吸附盘，以便真空吸附所述容器成型体。
首先，将17.4重量％的稻草粉、4.3重量％的米糠粉、61重量％的涂层剂和17.3重量％的玉米淀粉搅拌使之均匀混合。
为了压缩成型混合物制造容器，构成成型原材料并已均匀混合的混合物经第一次压缩成型9～10秒，并蒸发容器成型体中的气泡2～4秒。然后，经第二次压缩使容器定型42～47秒，由此制造容器成型体。
该容器的制造温度在135～145℃，其后自然干燥并基本上消毒。
最终，采用臭氧消毒由此制得的容器成型体。
首先，将25重量％的稻草粉、5重量％的米糠粉、20重量％的涂层剂和50重量％的玉米淀粉搅拌，使之均匀混合。
为了压缩成型混合物以制造容器，构成成型原材料并已均匀混合的混合物经第一次压缩成型10～15秒，然后蒸发该容器成型体中的气泡2秒。再经第二次压缩容器定型25～30秒，由此制造特定用途的容器。
该容器的制造温度在135～145℃，其后自然干燥并基本上消毒。
最终，采用臭氧消毒由此制得的容器成型体。
实施例1(6个月)和实施例2(48小时)之降解时间的不同，源于混合比和压缩成型时间的不同。
就是说，对各种商品，例如一次性方便面容器、一次性快餐容器、可乐杯、幼苗箱(seedling cups)和筷子，降解时间取决于混合比和压缩时间。
在实施例1和实施例2中，与稻草粉一样，米糠粉固化使容器变硬，它能迅速自然降解和容易获得。另外，这种容器在分解后可以作为家畜饲料回收。与米粉不同，本发明的米糠粉在压缩成型时有最适宜的强度，可以制造使用时结实的容器。
与麦芽糖一样，玉米淀粉易溶于水，可增加这种容器的降解速度，同时弥补稻草易碎的因素，制造结实的容器。而且，玉米淀粉比麦芽糖便宜得多。
如上所述，容器成型体最终采用臭氧消毒。一般，臭氧是不稳定的气体，具有很高的化学活性。臭氧能攻击空气和水中的细菌或病毒、真菌、各种产生不良气味的有害气体以及对人体有害有机物如溶剂、农业化学品和重金属，而且通过化学反应氧化这些物质。尽管臭氧的消毒能力比氯气快数百倍，在水中比一般氯基杀菌剂强7倍，但它却是一种没有持久性的简单物质。使用时残余的臭氧逐步完全分解变成氧，因此完全无害。
另外，前述涂层剂从总体上不同于一般的PB-03涂层剂，由在中国的北京东方ャカリョクカコゥカキ公司制造。该涂层剂对人体无毒性已经由福建省卫生防疫所采用老鼠进行的试验所验证。毒性试验在铁路部门供应快餐容器应用技术的基础上，采用60ml蒸馏水、4％醋酸、65％乙醇和65％乙烷均匀混合，放入蒸发器中，浓缩70％～75％，获得20.0ml溶液。向其中添加4.0g玉米淀粉。得到的溶液加热成稀粥状。
另一方面，选择18～22g的昆明幼鼠并分成一个对照组和一个试验组。每一组10只公鼠和10只母鼠。
在对照组和试验组中将稀粥状样品液和涂层剂以0.33mg/l数量注入老鼠胃中。
一周后没有一只老鼠死亡。
容器的压缩成型可以按照一次性容器压缩成型的一般方法进行，也可以采用下面将要说明的本发明制备方法和装置进行。
本发明之可自然降解的一次性容器制造装置如
图1所示，其包括一个上模10，置于埋设了多条电热丝的底模11的底部；一个下模20，置于埋设了多条电热丝22的底模21的顶部，且具有接受上模10的模腔30。
控制器40通过控制输送到上述电热丝上的电能来调节上/下模10和20的温度。
另外还包括传送设施，其自动取出在上/下模10和20中形成的成型体80并自动码放成型体。
在此，所述传送设施包括一个通过控制器40能前/后方向移动并升降的夹具70，；一个置于夹具70中的提升压缸50，用于提升真空吸附成型体80的真空吸附盘60。
下面说明采用上述装置的制造方法。
一般，众所周知的成型工艺，是把成型原材料注入下模的模腔中，通过把上模压向下模的模腔并压缩成型原材料，使模腔中成型原材料形成容器状，卸除上模的压力并且提升上模。
按照本发明，电热丝12和22埋设在上/下模10和20的底模11和21中，以便保持上/下模10和20在特定的温度。即通过保持上模10在140～145℃和下模20在135～140℃，使容器成型。在此，由控制器40控制温度。
通过包括真空吸附盘60的自动传送设施从下模20中取出成型体80。
据此，本发明的制造装置保持上模10在140～145℃和下模20在135～140℃。
在这种情况下，实施例1的成型原材料注入下模20的模腔30中，通过上模10第一次压缩成型9～10秒，蒸发成型体80内的气泡2～4秒。此后成型体通过第二次压缩定型42～47秒，制成容器80。如此成型的容器成型体80最终由臭氧消毒。
由于上/下模10和20保持在140～145℃和135～140℃，该容器自然干燥并基本上消毒。
在上/下模10和20加热容器成型体80时，在受热的容器成型体80中产生气泡，因此容器成型体80内的气泡要蒸发2～4秒。由于脱除气泡，成型体80的表面会变得平滑。
另外，成型体80能自动涂覆涂层剂。即该制造方法无需另外的干燥和涂覆步骤，从而大大缩短了容器的制造时间。
如图2所示，制成的容器由传送设施从下模中取出。
图2a是真空吸附盘紧密固着在容器上的状态视图，以致传送设施可以提升容器。参照图2a，当容器制成后，通过控制器40，夹具70自动移向前方并停留在下模20的上方。当夹具70下降时，提升压缸50的活塞51也下降，把附着在活塞51下端的真空吸附盘60紧密贴合到容器成型体80的内底部。
当真空吸附盘60紧密贴合到成型体80的内底部时，真空吸附盘60和成型体80内底部之间的空气向外排。当真空吸附盘60弹缩回原来形状时，由于容积增加，单位体积的空气比下降，因此压力显著降低。在此，真空吸附盘60外部压力是空气压力，比其内部压力大得多。因此，真空吸附盘60在每一个方向上都受压，从而不会分离。
图2b是容器被传送设施从下模自动取出的状态视图。如图2b所示，通过控制器40升举夹具70，由此将成型体80从下模20中取出。然后，夹具70向后移动将成型体80自动码放在适宜的位置。
按照这种装置和本发明方法制造的一次性容器在如下耐温和承重的性能测试中获得良好结果。一次性容器的测试1、耐温性能[测试条件]1)受试容器盛满80℃的水，保持30分钟。
2)受试容器盛4/5的水，在高温下加热3分钟。
3)受试容器盛4/5的水，放置在-20℃下2小时，然后取出。
受试容器未变形，水既没有浸湿容器，也没有从容器中渗漏。2、承重性能[测试条件]3kg重物放入容器中15秒。
容器的高度变化小于5％。
如前所述，本发明通过采用米糠粉和玉米淀粉提高了容器的强度，通过同时混合成型原材料简化了制造工艺，缩短了制造时间，因此显著削减了制造费用。另外，制造一次性容器的装置结构简化，减少了初期成本。从装置中取出的一次性容器是自动码放的。
权利要求
1.一种制造可自然降解的一次性容器的方法，其特征在于第一步搅拌17.4重量％的稻草粉、4.3重量％的米糠粉、61重量％的涂层剂和17.3重量％的玉米淀粉使之均匀混合；第二步通过压缩混合物使容器成型；第三步采用臭氧消毒容器。
2.按照权利要求1的制造可自然降解的一次性容器的方法，其特征在于在第二步压缩成型中，第一次压缩成型混合物9～10秒，蒸发容器中的气泡2～4秒，第二次压缩成型42～47秒。
3.按照权利要求1的制造可自然降解的一次性容器的方法，其特征在于采用25重量％的稻草粉、5重量％的米糠粉、20重量％的涂层剂和50重量％的玉米淀粉制造可自然降解的一次性容器。
4.按照权利要求3的制造可自然降解的一次性容器的方法，其特征在于第一次压缩成型混合物10～15秒后，蒸发容器中的气泡2秒，再经第二次压缩成型25～30秒。
5.一种制造可自然降解的一次性容器的装置，其特征在于包括一个上模，具有埋设了电热丝的底模；一个下模，具有能接受上模的模腔，和埋设了电热丝的底模；一个控制器，通过控制输送到电热丝上的电能来调节上/下模的温度；和传送设施，用于从上/下模中自动取出、以及自动码放容器成型体。
6.按照权利要求5的制造可自然降解的一次性容器的装置，其特征在于所述传送设施包括一个夹具，它可以前后方向移动并通过控制器升降；一个置于夹具中的提升压缸，用于提升真空吸附所述容器成型体的真空吸附盘。
全文摘要
本发明披露一种制造可自然降解的一次性容器的方法，包括第一步搅拌17.4重量％的稻草粉、4.3重量％的米糠粉、61重量％的涂层剂和17.3重量％的玉米淀粉使之均匀混合；第二步通过压缩上述混合物使容器成型；第三步采用臭氧消毒容器。还披露一种制造可自然降解的一次性容器的装置，包括一个上模，备有埋设了电热丝的底模；一个下模，具有能接受上模的模腔，和埋设了电热丝的底模；一个控制器，通过控制输送到电热丝上的电能来调节上/下模的温度；和传送设施，用于从上/下模中自动取出、以及自动码放成型体。
文档编号B65D65/46GK1445146SQ0214118
公开日2003年10月1日 申请日期2002年7月8日 优先权日2002年3月20日
发明者黄起玉 申请人:黄起玉