用于形成模制制品的系统和方法与流程

本发明涉及一种用于形成模制制品的系统和方法。特别地，本发明涉及由纤维悬浮物(例如纸浆)形成容器。制品/容器可以是用于容纳液体的消费品包装(consumerpackaging)。

背景技术：

1、期望减少可消耗物品(特别是包装)中的塑料使用。托盘和一些简单的形状通常由纸浆制成，但是更复杂的物体和容纳液体所需的物体更难以设计。

2、公开的专利文献ep1081285a1、ep1195466a1、ep2198088a1和wo2018020219a1各自描述了在模具中由纸浆形成制品。模具具有穿过其的开口或者是多孔的，使得可以通过施加抽吸来移除引入到模具中的悬浮液，纸浆与该悬浮液混合。除去液体后留下的纸浆符合模具的形状。在第二步骤中，将处于收缩状态的可膨胀构件引入模具中并膨胀以对正在形成的制品的内壁施加压力，从而将纸浆分配到更均匀的壁厚并从制品和模具中排出额外的悬浮液。将形成的制品从模具中取出并干燥以除去剩余的液体。

技术实现思路

1、本发明涉及上述技术的演变，以改进所形成的所得制品的规格或至少为公众提供替代方案。本发明特别适合于生产用于容纳诸如清洁产品和饮料的液体的可封闭瓶。

2、在实现本发明的广泛方面，根据权利要求1限定了一种方法。在权利要求24中限定了根据本发明的装置和系统。其他有用的方法步骤和特征在从属权利要求中概述。

3、可以设想，本发明最终将生产一种改进的纸浆瓶结构，其制成一体。因此，可通过该方法获得的新型瓶在本发明的范围内。通过该方法生产的制品是3d挖空形式，例如杯、瓶或罐；与板这样的主体较浅的形状相反。

4、在特定形式中，本发明的方法包括在悬浮液中制备纤维悬浮物。制备可涉及纸浆性质精制机(pulp property refiner)，例如瓦利打浆机和用于用剪切或桨式混合器水合的罐。该步骤可以与该方法连续进行或分批进行。可以制备浓缩形式的悬浮液用于在模制之前稀释。输送到模具中最有效的浓度是约0.5-1％纤维。

5、当连续地供入到封闭的两部分多孔模具(例如，配置有期望的模制制品(例如瓶子)的负3d图像)至预定体积时，悬浮液经由多孔模具的孔例如通过真空压力/泵被移除。可以通过称重从模具中取出的悬浮液来监测预定体积。举例来说，10升工艺用水可能已经被收集在多孔模具外部的罐中，在模具表面上留下纸浆纤维。

6、在该系统的一种形式中，在除去基本上所有悬浮液之后，将不可渗透的表面(例如，处于收缩状态的可膨胀囊)插入湿模制制品中，以向制品的内壁施加压力(例如，通过用气动或液压、空气、水或油膨胀)，从而通过多孔模具的孔排出额外的悬浮液。然后可以移除模制制品，以进行进一步的干燥步骤。

7、根据本发明，模塑制品还经受无孔模具，例如转移到第二或另外的无孔模具。因此，可以进一步向制品的内壁施加压力，例如通过不可渗透的表面(例如，相同的可膨胀囊、第二囊或一些其他形式的按压装置-无论严格地“不可渗透”或不是)，以便将无孔模具的形状赋予制品的外壁。该步骤优选被加热以“热成型”并驱除剩余的悬浮液，并通过压缩和干燥增强模制制品的壁。

8、优选在移除制品之后清洁多孔模具的壁，例如通过将排出的悬浮液反向通过模具和/或对模具的壁使用水射流。清洁从多孔表面去除残留的纤维并重新调节模具，以重复使用。

9、该方法/系统的干燥阶段可以利用微波能量，例如在连续或分批输送系统中。制品可以在无孔模具之前或之后或两者的阶段干燥。

10、涂覆阶段可以将保护层施加到模制制品的表面。例如，涂覆步骤可以包括在内部和/或外部喷涂模制制品的基底和侧面。涂层可以是不可热封的水性屏障，其能够在使用后与瓶子一起再循环。

11、封闭元件可以应用于模制制品的开口(例如，在涂覆/干燥之后)。封闭元件可以包括颈部配件，该颈部配件具有环形特征以密封开口。在一种形式中，颈部配件包括箔密封件、软木和/或帽。

12、本发明可以通过一种用于形成模制制品的系统来实施，该系统包括：悬浮液中的纤维悬浮物源；输送管线，用于将纤维悬浮物输送到第一多孔模具；抽吸泵，所述抽吸泵用于经由所述多孔模具的孔移除所述悬浮液；可选地，可膨胀加压构件可以以收缩状态插入模具中，然后膨胀以向制品的内壁施加压力。提供了用于使模制制品经受无孔模具的装置。无孔模具可以是第二或另外的模具，但原则上可以是转换成第二无孔状态的第一模具。在无孔模具处，例如经由可膨胀按压构件或第二可膨胀按压构件向制品的内壁施加压力。提供传送装置，以从模具中移除模制制品。

13、根据本发明的容器由纤维悬浮物模制而成，并且包括：基本上单件/整体结构；颈部配件或在所述颈部的口部处的模制螺纹。

14、在一种形式中，可以提供一种用于由纤维悬浮物制成的容器的颈部配件，该颈部配件包括：管状主体；以及围绕管状主体的表面的基本上连续的凸缘，用于结合和/或抵靠由纤维悬浮物制成的容器的开口。管状主体可以是圆柱形的，并且凸缘可以是环形的。可以在主体的表面上形成螺纹或接收螺纹。可以提供用作管状主体的开口的封闭件的帽或塞。

技术特征：

1.一种形成模制制品的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中经由所述多孔模具的孔去除悬浮液包括经由不可渗透表面向所述模制制品的内壁施加压力。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述无孔模具处向所述模制制品的内壁施加压力是经由不可渗透表面实现的，以便将所述无孔模具的形状赋予所述模制制品的外壁。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述模制制品在所述无孔模具中经受加热。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述不可渗透表面在所述多孔模具和所述无孔模具中的使用是相同的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在移除所述制品之后清洁所述多孔模具的壁。

7.根据权利要求6所述的方法，其中清洁包括使排出的悬浮液反向通过所述模具和/或对所述模具的壁使用水射流。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，可膨胀加压构件包括所述不可渗透表面，所述不可渗透表面以收缩状态插入所述模具中，然后膨胀以向所述制品的内壁施加压力。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述可膨胀构件能够通过水或油膨胀。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纤维悬浮物的制备包括使用瓦利打浆机。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中供入至所述多孔模具的所述纤维悬浮物包含0.5％至3％的固体。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纤维悬浮物在稀释以供入所述多孔模具之前以浓缩形式储存。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括用于所述模制制品的干燥步骤。

14.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中干燥所述制品的步骤在所述无孔模具之前或之后利用微波能量，或在所述无孔模具之前以及之后利用微波能量。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述模制制品的干燥步骤利用热空气。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括用于涂覆所述模制制品的表面的步骤。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述涂覆步骤包括喷涂所述模制制品的内部基底和侧面。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述模制制品的干燥步骤利用冷空气。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将封闭元件施加到所述模制制品的开口。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述封闭元件包括环或颈部配件，所述环或颈部配件具有环形特征以密封所述开口。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述环或颈部配件由纸浆纤维构成。

22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述模具是用于形成基本上闭合的3d整体形状的两部分模具。

23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述制品是瓶形，其主体部分比颈部部分宽。

24.一种用于形成模制制品的系统，包括：

技术总结
一种生产模制制品(例如单件式容器)的系统和方法，包括将纤维悬浮物输送到多孔模具并经由多孔模具的孔去除悬浮液(例如水)。将可膨胀囊以收缩状态插入模具中，然后膨胀以向制品的内壁施加压力以除去水含量。然后将容器的湿胚形式转移到无孔模具中，其中可膨胀囊施加内部压力以压缩壁并进一步除去水分。容器通过微波和/或空气干燥进一步干燥，并且可以涂覆有保护层。

技术研发人员：A·R·图尔纳,J·莫里斯,N·威尔逊,J·兰松-米勒,A·R·伯尼斯,A·W·诺福克,B·R·威廉姆斯,A·J·金,R·A·巴顿,P·C·史密斯
受保护的技术使用者：蒂亚吉奥大不列颠有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14