用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺及设备的制作方法

用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺及设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺和设备以及通过这种工艺和设备形成的制品。所述工艺包括如下步骤：用化学溶剂预处理模制纤维浆料制品，以暂时降低模制纤维浆料制品的边缘部分的刚性；在模制纤维浆料制品上卷边或折边。用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的设备包括：运动机构，所述运动机构具有预处理站，用于用化学溶剂预处理模制纤维浆料制品，以暂时降低模制纤维浆料制品的边缘部分的刚性；成形机构，用于在模制纤维浆料制品上卷边或折边。与带有平边缘的制品相比，所述工艺和设备可改善模制纤维浆料制品的强度和刚性、降低质量。
【专利说明】用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺及设备

【技术领域】
[0001] 本发明总体涉及用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺及设备。

【背景技术】
[0002] 模制纤维浆料制品由有机植物的副产品（诸如甘蔗渣、竹子、麦草等）制成。由于 这些原材料的特性，传统模制纤维浆料制品的边缘均是平的（如图4所示）。边缘处的规格 与制品主体的规格接近或者几乎相同，结果，平的边缘不能提供与盖子配合以实现紧密密 封的足够强度。当使用者使用作为饮具的模制纤维浆料制品时，平的边缘还会使使用者产 生不舒服的感觉。因此，模制纤维浆料制品目前主要用于支撑包装用途。
[0003] 相比较而言，多年来，各种类型的纸板容器或者罐已经在其上周边制成有卷边。这 种卷边或弯边发挥了结构以及美学功能，这对于消费者接受产品起到了关键作用。许多专 利已经详细阐述了在纸板容器和罐上形成卷边的益处以及相关制造工艺的细节。
[0004] 对于纸板产品而言，传统的边缘弯曲成形装置将力施加在插入模具中的未完成的 环形边上，这使得边缘向外弯曲，形成大致椭圆的边沿。如果纸板原料相对重和/或待卷的 环形边的曲率相对较小，则不可能恰当地形成边缘，因为在边缘的外表面上会出现裂缝。
[0005] W097 / 05024涉及具有受弯曲控制边缘弯曲的罐形纸盒、形成所述受弯曲控制边 缘弯曲的方法以及用于形成这种纸盒的纸板坯料。W097 / 05024的容器通过如下方式形 成：提供具有未完成的暴露的环形边的纸板壳；将未完成的环形边引导到成形模具的成形 表面上；以及迫使未完成的环形边进入成形模具，并对纸板壳的未完成的环形边的初始弯 曲点进行控制，从而形成基本上无缺陷的扩展环形卷边。为了辅助扩展环形卷边的成形，在 纸板壳或者成形模具的成形表面上提供润滑剂，这使得在启动未完成的环形边的弯曲之前 纸板壳的未完成的环形边沿着成形表面行进得更远。
[0006] 但是，由于很多原因，纸板产品的这些制造工艺和益处均不能用于模制纤维浆料 制品。
[0007] 当然，如上所述，第一个原因就是纸板制品和模制纤维浆料制品的原材料十分不 同。
[0008] 此外，如所公知的，纸板制品主要通过如下工艺制成：
[0009] (1)将单独的纸板片折叠并组装以形成产品的形状，在这种情形中，在产品表面上 会有连接线；或者
[0010] ⑵用压力使得纸板变形为所需制品形状，在这种情形中，表面会存在褶皱。
[0011] 相比较而言，模制纤维浆料制品通过收集浆料纤维并随后在模具内形成制品形状 来制成。由于模制加工方法不同于纸板制品，模制纤维浆料制品的外观与纸板制品的不同。 在模制纤维浆料制品的表面上没有连接线，因为其是通过集成的模制纤维工艺形成的。
[0012]由于特殊的原材料和其模制形成工艺，模制纤维浆料制品的刚性受到制品的坚直 方向和周向的拉伸和弯曲刚度的影响。因此，带有卷边或者折边的纸板容器或罐的制造工 艺不能直接应用于模制纤维浆料制品。没有任何现有技术可以解决模制纤维浆料制品的上 述问题。
[0013] 因此，非常需要改进模制纤维浆料制品以及提供用于形成改进的模制纤维浆料制 品的制造工艺。


【发明内容】

[0014] 本发明的主要目的是克服上述与现有技术模制纤维浆料制品相关的缺陷。
[0015] 本发明的另一个目的是提供用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或者折边的新 工艺以及设备，其能够增强边缘处的构件强度。
[0016] 本发明还有一个目的是提供用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或者折边的新 工艺以及设备，其能够减小构件重量但仍保持相同的边缘强度，由此节省材料并且成本效 益高。例如，构件重量可减少大约5%至大约50%。
[0017] 本发明的再一个目的是提供用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或者折边的新 工艺以及设备，其能够显著增加模制纤维浆料制品结构的刚性。例如，模制纤维浆料制品结 构的刚性可增加大约50 %至大约400%。
[0018] 本发明的又一个目的是提供用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或者折边的新 工艺以及设备，其能够在将盖子盖在边缘上时显著改进密封作用。
[0019] 本发明还有一个目的是提供用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或者折边的新 工艺以及设备，该制品具有大约0. 3_至大约3. Omm的壁厚。本发明的又一个目的是提供 根据此处所公开的工艺和设备制成的模制纤维浆料制品。
[0020] 本发明的实施方式的工艺可用于所有类型的模制纤维浆料餐具，诸如模制纤维浆 料碗、模制纤维浆料杯子等。
[0021] (1)根据本发明的一个方面，提供一种用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折 边的工艺，包括如下步骤：
[0022] 用化学溶剂预处理模制纤维浆料制品，以暂时降低模制纤维浆料制品的边缘部分 的刚性；
[0023] 在模制纤维浆料制品上卷边或折边。
[0024] (2).如第（1)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其 中，用化学溶剂预处理模制纤维浆料制品还包括用加热系统加热上成型模具和下成型模 具，以加速化学溶剂的蒸发。
[0025] (3).如第（1)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，还包 括在用化学溶剂预处理模制纤维浆料制品之前在模制纤维浆料制品的边缘部分上预形成 倾斜周边的步骤。
[0026] (4).如第（1)项或第（2)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的 工艺，其中，在模制纤维浆料制品上卷边或折边包括围绕模制纤维浆料制品的上端向上移 动下成型模具，以保持模制纤维浆料制品的顶部。
[0027] (5).如第（4)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其 中，在模制纤维浆料制品上卷边或折边包括向下移动上模具，以形成模制纤维浆料制品的 卷绕或翻折的形状。
[0028] (6).如第（1)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，包括 利用从下组中选出的材料在模具中形成模制纤维浆料制品的步骤：甘蔗渣、竹子、麦草、苇 子、及其混合物。
[0029] (7).如第（6)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其 中，在模具中形成模制纤维浆料制品的步骤包括添加基于合成物的总重的大约〇. 5%至大 约25%百分比范围内的木质素。
[0030] (8).如第（6)或第（7)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的 工艺，其中，在模具中形成模制纤维浆料制品的步骤包括添加从以下的组中选择的添加剂： 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)项或第（7)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的 工艺，其中，在预处理模制纤维浆料制品之前，所述工艺还包括在模制纤维浆料制品的内表 面和/或外表面上层合薄膜的步骤，所述薄膜由选自下组的材料制成：聚乙烯、聚丙烯、聚 酯、聚乳酸、或热塑性塑料、可生物降解材料。
[0032] (10).根据本发明的另一个方面，提供一种用于在模制纤维浆料制品上形成卷边 或折边的设备，其包括：
[0033] 运动机构，所述运动机构具有预处理站，用于用化学溶剂预处理模制纤维浆料制 品，以暂时降低模制纤维浆料制品的边缘部分的刚性；
[0034] 成形机构，用于在模制纤维浆料制品上卷边或折边。
[0035] (11).如第（10)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的设备，其 中，所述运动机构包括布置在所述预处理站处用于喷涂化学溶剂的喷涂装置。
[0036] (12).如第（10)项或第（11)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折 边的设备，其中，所述运动机构包括在预处理模制纤维浆料制品之前在模制纤维浆料制品 的边缘部分上预形成倾斜周边的预成形站。
[0037] (13).如第（10)项或第（11)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折 边的设备，其中，所述成形机构包括至少一个模具装置，用于形成卷边或折边。
[0038] (14).如第（13)项所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的设备，其 中，每个模具装置包括上成型模具、下成型模具、以及用于加快化学溶剂蒸发的加热系统。

【专利附图】

【附图说明】
[0039] 根据以下更详细的说明并参照以示例方式示出本发明原理的附图可以清楚本发 明的其他特征和优点。
[0040] 图1示出了根据本发明实施方式的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或者折 边的设备。
[0041] 图2示出了根据本发明实施方式用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或者折边 的工艺。
[0042] 图3是示出了卷边/折边之前的示例性模制纤维浆料制品的剖视图。
[0043] 图4是示出了带有平边缘的模制纤维浆料制品的剖视图。
[0044] 图5是具有通过本发明实施方式的工艺和设备形成的卷边/折边的模制纤维浆 料制品的一种类型的透视图。
[0045] 图6是根据本发明实施方式的卷边的放大剖视图。
[0046] 图7是根据本发明实施方式的折边的放大剖视图。
[0047] 图8是根据本发明实施方式的带有盖子的另一示例性模制纤维浆料制品的剖视 图。
[0048] 图9是示出了带有盖子的模制纤维浆料制品的图8的局部放大图。
[0049] 图10是示出了用于测量边缘强度的装置的示意图。
[0050] 图11示出了根据本发明另一实施方式的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或 者折边的另一示例性设备。

【具体实施方式】
[0051] 本发明提供了用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或者折边的新工艺和设备。
[0052] 纤维浆料材料包括例如甘蔗渣、竹子、麦草以及具有适于制造模制浆料制品的纤 维的其他天然有机材料。模制纤维浆料制品的刚性受到制品的坚直方向和周向的张力和弯 曲刚度的影响。根据本发明的实施方式，混合纤维浆料材料可用于实现边缘成形的更好性 能。成分包括（基于各成分的总重量）：
[0053]

【权利要求】
1. 一种用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，包括如下步骤：用化学溶剂预处理模制纤维浆料制品，以暂时降低模制纤维浆料制品的边缘部分的刚 性；在模制纤维浆料制品上卷边或折边。
2. 如权利要求1所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其中，用 化学溶剂预处理模制纤维浆料制品还包括用加热系统加热上成型模具和下成型模具，以加 速化学溶剂的蒸发。
3.如权利要求1所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，还包括在 用化学溶剂预处理模制纤维浆料制品之前在模制纤维浆料制品的边缘部分上预形成倾斜 周边的步骤。
4.如权利要求1或2所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其中， 在模制纤维浆料制品上卷边或折边包括围绕模制纤维浆料制品的上端向上移动下成型模 具，以保持模制纤维浆料制品的顶部。
5.如权利要求4所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其中，在 模制纤维浆料制品上卷边或折边包括向下移动上模具，以形成模制纤维浆料制品的卷绕或 翻折的形状。
6. 如权利要求1所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，包括利用 从下组中选出的材料在模具中形成模制纤维浆料制品的步骤：甘蔗渣、竹子、麦草、苇子、及 其混合物。
7.如权利要求6所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其中， 在模具中形成模制纤维浆料制品的步骤包括添加基于合成物的总重的大约〇. 5%至大约 25%百分比范围内的木质素。
8.如权利要求6或7所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其中， 在模具中形成模制纤维浆料制品的步骤包括添加从以下的组中选择的添加剂：Kymene852， ASAHI AG-E860, CLARIANT Cartafluor CFI, Dupont Foraperle321, Hercules Hercon25, Scokff Resisnex EK-318，SIC0NG F-913Hercules Herconl95。
9.如权利要求6或7所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的工艺，其中， 在预处理模制纤维浆料制品之前，所述工艺还包括在模制纤维浆料制品的内表面和/或外 表面上层合薄膜的步骤，所述薄膜由选自下组的材料制成：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乳酸、 或热塑性塑料、可生物降解材料。
10. -种用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的设备，其包括： 运动机构，所述运动机构具有预处理站，用于用化学溶剂预处理模制纤维浆料制品，以 暂时降低模制纤维浆料制品的边缘部分的刚性；成形机构，用于在模制纤维浆料制品上卷边或折边。
11. 如权利要求10所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的设备，其中， 所述运动机构包括布置在所述预处理站处用于喷涂化学溶剂的喷涂装置。
12. 如权利要求10或11所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的设备，其 中，所述运动机构包括在预处理模制纤维浆料制品之前在模制纤维浆料制品的边缘部分上 预形成倾斜周边的预成形站。
13. 如权利要求10或11所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的设备，其 中，所述成形机构包括至少一个模具装置，用于形成卷边或折边。
14. 如权利要求13所述的用于在模制纤维浆料制品上形成卷边或折边的设备，其中， 每个模具装置包括上成型模具、下成型模具、以及用于加快化学溶剂蒸发的加热系统。
【文档编号】B31F5/02GK104512056SQ201310443234
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】黄锦耀 申请人:沙伯特(亚洲)有限公司