一种植物纤维模塑杯盖的制作方法

本发明涉及一种采用植物纤维模塑方法制作而成的包括纸浆在内的植物纤维的杯盖或盒盖、植物纤维与淀粉混合发泡为材料的杯盖或盒盖，以下简称植物纤维杯盖；适用于一切采用植物纤维制作的各种形状的杯盖和盒盖，尤其是盖在纸杯或纸盒上，需要与纸杯或纸盒合在一起的一次性植物纤维模塑杯盖或盒盖制品(以下统称为杯盖)，这种植物纤维模塑杯盖制品可以是圆形的也可以是方形的或其他异形的。

背景技术：

传统的杯盖采用塑料吸塑或注塑成型，由于塑料制成的杯盖具有弹性，所以容易扣紧纸杯的杯口。但是塑料制成的杯盖不会降解，对环境造成了白色污染。所以需要采用可降解的植物纤维模塑杯盖来取代塑料杯盖，植物纤维模塑制品的制作过程是：植物纤维在吸滤成型装置中先经过吸滤成型，制成制品的湿坯，把湿坯送入到加热到一定温度的热压模具内，热压模具合模并对湿坯进行热压干燥定型，制成各种形状的植物纤维模塑杯盖制品。

如图1所示，纸杯的杯口边缘是环状结构(简称“环状口缘”，以下同)，为了使杯盖与杯体紧密接触，杯盖与纸杯的“环状口缘”紧密接触部分也做成与纸杯的“环状口缘”相似的弧状结构的环，即所谓的环状的向上凸的弧状“沟槽”。只有这样，弧状“沟槽”和“环状口缘”相配合才能起到很好的密封效果。因此，杯盖与杯体紧密接触必须做到：既要密封又要防松。

为实现这二个功能，目前采用的方法是在杯盖的“侧直边”上打出侧向凹凸“倒钩槽”或“沟槽”；也有采用在杯盖上打“一种带防松内凸条”、“卡扣”等。

目前已公开的杯盖结构都试图采用二次加工的方式制造出倒钩槽这样的结构进行防松。例如，专利号为zl200920053929.5的“一次性纸杯盖”专利所称的“沟槽”和中国专利申请号：200910157668.6所谓的“倒钩槽”。这二个专利所述的杯盖结构，从它们的图示和文字描述上都清楚地告诉我们，这种杯盖与“杯体开口处凸缘扣合的沟槽”是侧向凸出的，有“侧向凹凸”结构的制品在制作过程中，制品会卡在模具上，很难与模具脱离，造成脱模困难。且现有的杯盖“倒钩槽”、“沟槽”、“卡扣”都需要进行二次加工才能实现。不但工艺复杂，而且这些所谓的“倒钩槽”、“沟槽”和“卡扣”防松效果很差。

技术实现要素：

本发明的目的是要克服上述背景技术的不足，提供一种新型的植物纤维模塑杯盖结构，在不需要进行二次加工的前提下，该结构杯盖能很好地与纸杯杯体的“环状口缘”紧密接触从而实现密封功能，又能防止杯盖松脱。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种植物纤维模塑杯盖，其边沿至杯盖中心的横截面形状依次为光滑连接的杯盖侧直边、弧状沟槽以及杯盖凸台，其特征在于：所述弧状沟槽与杯盖凸台之间设置有一环状平面，该环状平面与水平面平行。

所述杯盖侧直边的悬垂端还连接一平行于水平面且往外侧伸展的平边。

所述环状平面的环宽大于1毫米且小于15毫米。

所述弧状沟槽的内侧顶部与环状平面的距离大于等于弧状沟槽的半径。

本发明的工作原理是：本发明在杯盖的呈向上凸出结构的环形弧状沟槽2与凸台8之间设置一环状平面6，在杯盖热压成型并脱模后，利用植物纤维模塑杯盖的特殊结构，及冷却后不同结构的收缩量和收缩方向的不同，自然引发弧状沟槽2开口的缩小，而卡住纸杯环状口缘1，以防止杯体的环状口缘从杯盖的“弧状沟槽”中滑出。

本发明的有益效果是：本发明因设置了杯盖的环状平面6等结构，实现了植物纤维模塑杯盖的一次性成型，避免了植物纤维模塑制品在成型后进行第二次成型的复杂环节；这样的杯盖结构，弧状沟槽2的开口能卡住纸杯环状口缘1，而又生产成型方便、性能好、还显著降低了生产成本，既保证了密封效果，又减少了植物纤维模塑杯盖的生产环节，为全自动生产提供了方便。

附图说明

图1是本发明所述纸杯的主视结构示意图(剖视图)。

图2是本发明所述的杯盖的主视结构示意图。

图2.1是图2中a-a剖视结构示意图。

图2.2是图2.1中i部的放大示意图。

图2.3是图2.1中i部的几何结构放大示意图。

图2.4是本发明所述的杯盖与纸杯的配合结构示意图。

图2.5是图2.4中j部的放大示意图。

图中标号说明：1-环状口缘，2-弧状沟槽；3-杯盖侧直边；4-平边；5-杯盖凸台；6-环状平面；7-凸台侧直边；8-沟面连接环；s-杯盖；m-纸杯。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图2、图2.1、图2.2、图2.3所示，该植物纤维模塑杯盖的横截面图形中，杯盖边沿至杯盖中心的依次为光滑连接的杯盖侧直边3、弧状沟槽2以及杯盖凸台5的凸台侧直边7，杯盖凸台的顶面可根据需要制作成各种形状(如斜面、开孔等等)；这与现有的植物纤维模塑杯盖的结构类同。

本发明的改进是在在弧状沟槽2与凸台侧直边7之间设立一环状平面6；因此本发明所述的植物纤维模塑杯盖，含有弧状沟槽2、杯盖侧直边3、杯盖凸台5，杯盖凸台5的侧面是凸台侧直边7，环状的弧状沟槽2位于杯盖侧直边3的顶部。在杯盖凸台5的底部设立的环状平面6,如图2.1、图2.2所示，环状平面6是一圆环状的平面(由图可知是平行于水平面)，位于弧状沟槽2与杯盖凸台5之间，即凸台侧直边7的底部与弧状沟槽2之间；弧状沟槽2与环状平面6的连接以及凸台侧直边7与环状平面6的连接都可以采用圆弧过渡。

在生产所述植物纤维模塑杯盖时，植物纤维模塑杯盖经热压定型后脱离模具，植物纤维模塑杯盖离开热压定型模具后，冷却后会发生变形和收缩，所述植物纤维模塑杯盖最后的尺寸主要取决于冷却后材料的收缩量加上弧状沟槽2曲面的变形量，因材料的收缩量很小，无论是平面长度或宽度还是曲面的弧长度的变形量很小，但弧状沟槽2的弧形状变形比较大，即曲面弧的开口会收缩变小。

如图2.3所示，因弧状沟槽2的弧形状变形，呈曲面的环状弧状沟槽2的开口l收缩变小，而环状平面6是平面，其材料的收缩量很小，所以环状平面6的环宽度w的收缩量非常小。因此，环状平面6的设立，可以确立弧状沟槽2与环状平面6的连接处(也是弧状沟槽2的开口内侧，也称沟面连接环8)离该杯盖中心线的几何位置和尺寸基本不变，那么弧状沟槽2的开口l变小，只能是弧状沟槽2与杯盖侧直边3连接处附近的弧向杯盖中心线靠近，从而带动杯盖侧直边3向内倾斜(如图2.5所示)。

又因为纸杯环状口缘1是个圆环，具有一定的抗压能力(如图2.4、图2.5所示)；当纸杯环状口缘1完全滑过杯盖的弧状沟槽2的开口时，能张开弧状沟槽2缩小了的开口进入到弧状沟槽2内，使环状平面6顶住纸杯环状口缘1，而纸杯环状口缘1又能推动弧状沟槽2与纸杯环状口缘1接触部分绕沟面连接环8向外转动，进一步导致杯盖侧直边3内斜。如果弧状沟槽2的深度h足够大，杯盖侧直边3内斜效果则较明显；另外，如果弧状沟槽2的深度足够深，弧状沟槽2本身对纸杯环状口缘1也有夹紧作用。在纸杯口的内侧，环状平面6又顶住纸杯环状口缘1，这样，弧状沟槽2缩小了的开口两侧都能卡住纸杯环状口缘1，以防止杯体的环状口缘从杯盖的“弧状沟槽”中滑出。如果在杯盖开口处设一平边4，那么当弧状沟槽2缩小了的开口两侧卡住纸杯环状口缘1时，可以进一步防止当有外力作用时(如手拿杯盖时)弧状沟槽2缩小了的开口外侧向外扩张，而起到加固作用。

如图2.5所示，这种形成自然的“倒勾”，以及弧状沟槽2本身对纸杯环状口缘1的夹紧作用，达到了植物纤维模塑杯盖的弧状沟槽2与纸杯环状口缘1之间的防松和密封目的。经多次实验，如果环状平面6的环宽w大于1毫米且小于20毫米，防松和密封效果较好；弧状沟槽2的顶部与环状平面6的距离h大于等于弧状沟槽2的顶弧半径r，防松和密封效果也更好。