以均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法与流程

本发明为一种以均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法，特别是一种应用于食品包装容器，其使用均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法。

背景技术：

一般市面上现有的容器，尤其是印制有墨料的纸杯结构，因要求成本的控管，不论是使用黑白或彩色墨料，其使用的包装材料的品质参差不齐，很难确保其使用的安全无虞或不会产生污染。此外，目前使用量甚大的纸杯，其印制的墨料大多不经覆盖，经常直接暴露而接触使用者，甚至污染到所盛装的内容物，非常容易造成使用者饮用或食用的安全疑虑。

再者，目前对于使用墨料的法律规范尚未臻齐全，且时下使用的墨料又大多仍含有或多或少的有毒物质，使用者在使用容器或是纸杯时所受到的毒物污染的风险，实际上大大超出一般人的想象。

另一方面，包装材料、容器或纸杯的运送或储存，为了减少其占用体积，通常又皆以互套或堆迭方式为之，如此包装材料、容器或纸杯所印制的高结合性墨料层的墨料，又会以接触方式，污染到互套或堆迭的其他包装材料、容器或纸杯。

有鉴于此，必须尽速发明设计出一种防止墨料污染包装材料的方法，不但可以保留包装材料的方便与易于量产的特性，又可以有效隔离墨料，避免墨料对使用者或内容物造成污染，进而能成为包装材料、容器、纸杯及其广大应用产业，一个重要的创新与进步。

技术实现要素：

本发明是要解决如何制作防止墨料污染包装材料时，墨料层与淋膜层无法有效结合成为一体的问题。

本发明提供一种以均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法，其包括下列步骤：提供线压均温挤压成型系统，其具有压力滚轮及均温滚轮，压力滚轮及均温滚轮间形成有线压力为10-200kg/cm；又均温滚轮提供30-350℃的挤压加工温度；提供基材，其是提供基材，做为防墨料污染包装材料的基底；形成墨料层，其是将墨料层形成于基材的至少一个表面；形成界面层，其是将阳离子水性溶液的界面层(primerlayer)形成于墨料层上；以及形成淋膜层，其是使用线压均温挤压成型系统，在线压力为10-200kg/cm，挤压加工温度为30-350℃的条件下，将淋膜层形成于基材或界面层上。

借由本发明的实施，至少可以达到下列进步功效：

一、能使墨料层与淋膜层有效的结合为一体。

二、可以有效隔离墨料，避免产生包装材料或容器的相互污染。

三、避免墨料污染使用者或内容物，确保包装材料或容器的使用卫生及安全。

为了使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点，因此将在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点。

附图说明

[图1]为本发明实施例的一种以均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法的流程步骤图。

[图2a]为本发明的一种均温挤压成型系统于淋膜应用的示意图。

[图2b]为本发明的一种双均温滚轮的实施例图。

[图2c]为本发明的一种均温滚轮剖视实施例图。

[图2d]为图3的a-a剖线剖视图。

[图2e]为图4的b-b剖线剖视图。

[图2f]为本发明的一种均温滚轮其热交换管进一步具有热交换鳍片的剖视实施例图。

[图3a]为本发明实施例的一种基材的示意图。

[图3b]为本发明实施例的一种基材上形成墨料层的示意图。

[图4a]为本发明实施例的一种基材上形成墨料层及淋膜层的示意图。

[图4b]为本发明实施例的一种形成淋膜层的示意图。

[图5]为本发明方法实施例进一步包含形成容器的步骤的流程步骤图。

[图6a]为本发明方法实施例所制造的容器的立体示意图。

[图6b]为图6a实施例的立体纵剖视示意图。

[图7a]为本发明方法实施例所制造的另一种容器的纵剖视示意图。

[图7b]为图7a实施例的局部放大图。

[图8a]为本发明方法实施例所制造的又一种容器的剖视示意图。

[图8b]为图8a实施例的局部放大图。

【主要元件符号说明】

s100：以均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法

s10：提供线压均温挤压成型系统s20：提供基材

s30：形成墨料层s40：形成界面层

s50：形成淋膜层s60：形成容器

100：防墨料污染包装材料200：防墨料污染容器

10：线压均温挤压成型系统110：压力滚轮

120：均温滚轮结构21：滚轮本体

210：均温腔室211：隔板

212：第一腔室213：第二腔室

214：第三腔室215：侧板

216：逆止阀22：转轴

221：流道23：热交换管

231：热交换鳍片130：膜体

160：温度调节介质170：超临界流体

20：基材30：墨料层

40：界面层50：淋膜层

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种以均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法100，其包括：提供线压均温挤压成型系统(步骤s10)；提供基材(步骤s20)；形成墨料层(步骤s30)；形成界面层(步骤s40)；以及形成淋膜层(步骤s50)。其主要借由乙烯亚胺水性聚合物含有胺基的聚合物，其为高阳离子性为极性基团，因此能聚烯烃(polyolefin)类材料产生键结，借此以产生良好界面处理的效果，又借由线压均温挤压成型系统，在淋膜模时提供良好的工作压力及工作温度。

如图1及图2a至图2f所示，提供线压均温挤压成型系统(步骤s10)，所述的线压温挤压成型滚轮系统100，其至少具有一个压力滚轮110及一个均温滚轮120，又压力滚轮110及均温滚轮120间，可以形成有线压力为10-200kg/cm；此外、均温滚轮可以提供30-350℃的挤压加工温度。

为了能清楚了解上述的名词，特别再次说明，有关『线压力』是指压力滚轮110及均温滚轮120，对两者所形成夹持部所施加的压力。

具体而言，均温挤压成型系统100，其包括：压力滚轮110以及均温滚轮120；又其中均温滚轮结构120包括：滚轮本体21；一对转轴22；及多个支热交换管23。

压力滚轮110，用以施加适当的压力于膜体130上，又膜体130包括基材20、墨料层30、形成界面层40，以及淋膜层50。压力滚轮110一般可以为橡胶滚轮或金属滚轮，又压力滚轮110可以为单纯只提供施压的压力滚轮110，亦可以为同时具有施压及加热/散热的加压均温滚轮120。

均温滚轮120主要设置于与压力滚轮110可以共同挤压至少一个膜体130的相对位置，借此可以使均温滚轮120及压力滚轮110可以协同作用，夹持住膜体130待加工的膜体130，如此才能有效地进行膜体130的生产制造，一般情况下，均温滚轮120常为金属制的均温滚轮120。

滚轮本体21，均温滚轮120包括滚轮本体21，滚轮本体21为圆柱形的中空壳体，一般情况大多是使用金属滚轮，滚轮本体21具有均温腔室230，均温腔室230内设有一对隔板211，隔板211设置于均温腔室230的两侧，借此将均温腔室230区隔成各自独立的第一腔室212、第二腔室213及第三腔室214，其中第一腔室212及第三腔室214是用以让温度调节介质160快速流通使用，又第二腔室213主要是让滚轮本体21达成快速均温使用。

第二腔室213是设计为耐压且密闭空间，为了让滚轮本体21整体能快速的达到热均匀，因此第二腔室213可以充填有至少一个超临界流体170，借由超临界流体170具有低表面张力、低粘度以及高扩散性的气体状态性质，可以快速而有效的使第二腔室213达成全面性的均温效果。

超临界流体170充填于第二腔室213中，并且与各个热交换管23大面积接触，使得流通于热交换管23中的温度调节介质160，能有效的控制滚轮本体21的温度，进而达到使均温滚轮120产生均温加热或者均温散热的功效。

又超临界流体170可以为二氧化碳、水、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、甲醇、乙醇或丙酮…等其中之一或其组合的超临界流体170，每一种超临界流体170均有不同的临界温度，因此有关超临界流体170的选择，可以依照均温滚轮120所需要的作用温度，而选择不同类型的超临界流体170。

转轴22，为了让滚轮本体21进行转动，因此将转轴22分别形成于滚轮本体21的两侧板215上，又为了使滚轮本体21能进行加热或散热，因此本实施例必须将温度调节介质160，例如热水、冷媒或煤油…等有效的输入及输出滚轮本体21，以进行热交换，因此在每一转轴22内设有流道221，又所述流道221分别与第一腔室212及第三腔室214连通，以便温度调节介质160能有效的在第一腔室212及第三腔室214内展开或聚集。

多个支热交换管23，为了能让温度调节介质160有效的在第二腔室213作用，因此将多个支热交换管23设置于第二腔室213内，每一热交换管23的两端是分别与第一腔室212及第三腔室214连通，如此可以使温度调节介质160快速的在第一腔室212及第三腔室214间流通，并借由所述热交换管23产生热交换；又为了增加热交换的效果，在至少一个热交换管23上，可以进一步形成有多个热交换鳍片231，以增加热交换的面积。

为了有效的进行超临界流体170的补充、调整或更换，在滚轮本体21的侧板215上，可以设有逆止阀216，又逆止阀216是与第二腔室213相连通，如此可以借由逆止阀216快速的对第二腔室213内的超临界流体170进行补充、调整或更换。

如图3a及图3b所示，提供基材(步骤s20)，其是准备基底材质，做为制造防墨料污染包装材料的基底，使用的基材20可以选择为纸板或高分子板材。

当所述的基材20，其材质选择为纸质基材20，此时，由以均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法s200制造的防墨料污染包装材料所形成的容器，可以是纸杯、纸碗或纸盒。

另一方面，当基材20的材质选择为高分子材质，则所使用的高分子材质，可选择较易取得且成本控制较佳的橡塑胶或硅胶材质。

形成墨料层(步骤s30)，其是在基材20的至少一个表面形成墨料层30，且墨料层30可以是形成于整个基材20的表面，或仅形成于基材20表面的一部份。

墨料层30是可以形成于基材20的至少一个表面。而墨料层30可以为水性的墨料层30、油性的墨料层30、固体的墨料层30，或者是综合性的墨料层30。

如图4a及图4b所示，形成界面层(步骤s40)，其是将阳离子水性溶液的界面层40(primerlayer)形成于墨料层30上，所述界面层40是可以为总固含量5％～50％的乙烯亚胺水性聚合物所形成，又乙烯亚胺水性聚合物中可以含有1％～25％的含有胺基的聚合物。又形成淋膜层(步骤s50)，其是将淋膜层50附着于基材20或界面层40上。

在基材20的表面形成有墨料层30时，因为墨料层30有时不易与淋膜层50粘附，因此，在覆盖形成淋膜层50的前，先在墨料层30上形成一层与淋膜层50及墨料层30都容易粘附的界面层40，可以确保淋膜层50的稳固附着。

如图4a、图4b、以及图6a至图8b所示，淋膜层50附着于覆盖墨料层30的界面层40上，可以有效遮蔽墨料层30，避免了墨料层30直接与使用者或其他物体产生接触，可以避免墨料层30所使用的墨料污染使用者或其他物体而产生不良影响。

又为了有效的使墨料层30、界面层40及淋膜层50有效的结合，因此必须提供适当的线压力及高均匀性的温度；因此在进行淋膜层50时，可以使用线压均温挤压成型系统，在线压力为10-200kg/cm，挤压加工温度为30-350℃的条件下，进行形成淋膜层(步骤s50)的步骤，将淋膜层50形成于基材20或界面层40上，借此以制作出防止墨料污染包装材料100。

至于形成淋膜层(步骤s50)所使用的淋膜层50，可以是由高分子材料所形成，而使用的高分子材料，则是可以为聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)、低密度聚乙烯(ldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚苯乙烯(ps)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物(abs)、聚酰胺树脂(nylon)、聚酯树脂(pet)或乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva树脂)、或硅胶。

再者，如图5及图6a至图8b所示，制造方法s100，是以均温挤压成型系统制作防止墨料污染包装材料的方法s100进一步包括形成容器(步骤s60)的步骤，其是以防墨料污染包装材料100形成防墨料污染容器200，又防墨料污染容器200可以为杯体、碗体或盒体。

如图6a及图6b所示的防墨料污染容器200，是仅基材20的外表面形成有墨料层30。如图7a及图7b所示的防墨料污染容器200，是基材20的外表面及内表面皆形成有墨料层30。而如图8a及图8b所示的防墨料污染容器200，则是基材20的外表面、内表面及内底面皆形成有墨料层30。

如图6a至图8b所示，不论是直接在基材20表面或是界面层40之上，防墨料污染容器200内部或外部的表面层皆为淋膜层50。

综上所述，具有淋膜层50的防墨料污染容器200皆使用界面层40使墨料层30之上可以确实附着淋膜层50，而能使淋膜层50同时能附着于基材20及墨料层30之上，以淋膜层50有效隔离墨料层30中的墨料，达到防止墨料污染的功效，而能确保使用卫生与避免接触墨料中有毒物质的可能。

惟上述各实施例是用以说明本发明的特点，其目的在使熟习该技术者能了解本发明的内容并据以实施，而非限定本发明的专利范围，故凡其他未脱离本发明所揭示的精神而完成的等效修饰或修改，仍应包含在申请专利范围中。