一种可降解单杯饮品容器的制作方法

本发明实施例涉及饮品装置
技术领域：
，具体涉及一种可降解单杯饮品容器。
背景技术：
：随着生活水平的提高及科学技术的发展，可直接通过萃取技术获取到不含防腐剂的溶解类产品的单份饮料冲泡系统应运而生。单份饮料冲泡系统可以使用饮料制备机和单杯/单份胶囊(以下简称单杯胶囊)来形成单份饮料。单杯胶囊预先包装有水溶性饮料成分，并在使用前密封。在使用中，在将胶囊放入饮料制备机期间或之后刺穿胶囊，以形成用于注入的水性介质的入口，使胶囊内的水溶性饮料在内部蓄积一定压力下发生内部搅动并充分溶解，再经胶囊杯底的出水口流出，形成风味香醇的饮品。en13432与美国的astmd6400是目前评估可降解材料的两份纲领性标准，是bpi认证、dincertco认证、okcompost认证的基础文件。en13432-2000包装通过合成和生物降解评定包装可回收性的要求、试验计划和包装最后验收标准的评定。en13432的测试项目及要求：①挥发性固体含量标准要求：至少含有50％以上的挥发性固体。②重金属(砷、镉、钴、汞、钼、镍、铅、硒、锌、铜、氟)标准要求：包装材料和包装材料的最大元素含量mg/kgzncunicdpbhgcrmoseasf15050250.5500.55010.755100③最终需氧生物分解和崩解能力的测定iso14855-1:2005标准要求：180天降解率达到90％以上(90％的物质转化为二氧化碳和水)④塑料材料崩解程度的测定iso16929:2002标准要求：12周的堆肥材料崩解90％的测试材料，应分解为小于2mm的碎片。⑤陆生植物生长试验oecd208标准要求：堆肥后的材料用于培养植物，发芽率和生物量应达到比对样的90％以上。目前市面上流通的溶解类产品单杯胶囊品类繁多，单杯材质多为铝、高分子塑料等材质，无法满足上述标准，不满足可回收的要求，丢弃后对环境造成污染较严重。技术实现要素：为此，本发明实施例提供一种可降解单杯饮品容器，以解决现有技术中由于溶解类产品单杯胶囊回收难的问题。为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种可降解单杯饮品容器，包括容器本体，所述容器本体底部设有承压导流体，所述承压导流体上设有在承压面开口的导流腔，所述导流腔内设有若干朝向承压面的刺针，所述导流腔的开口处设有在承压后向刺针移动且能被刺针刺破的承压层，所述承压导流体上设有连通导流腔且贯穿承压导流体的导流孔，所述导流孔位于导流腔内进液口的高度低于刺针的高度。进一步的，所述容器本体的从内向外依次设有内pe层、第一粘合层、阻隔层、第二粘合层、纸板层、印刷层、外pe层。进一步的，所述容器本体各层具体配比如下：所述内pe层的厚度占比为3～7％；所述第一粘合层的厚度占比为0.5～1.5％；所述阻隔层的厚度占比为5～9％；所述第二粘合层的厚度占比为0.5～1.5％；所述纸板层的厚度占比为72～86％；所述印刷层的的厚度占比为0.5～1.5％；所述外pe层的厚度占比为3～7％。进一步的，所述容器本体的进液口处设有封口膜。进一步的，所述容器本体内位于封口膜的下方设有分水膜。进一步的，所述承压层的承压面上设有糯米纸层。进一步的，所述刺针为三棱刺结构或四棱刺结构。进一步的，所述刺针包括针头与针体，所述针头的宽度宽于针体，所述针头刺破承压层后位于承压层的上方。进一步的，所述导流孔内设有导流体，其四周设有过液小孔。进一步的，所述导流孔为文丘里结构。一种制备可降解单杯饮品容器的生产组装工艺，依次包括先将容器本体卷边成型，将承压导流体安装在容器本体底部，再将承压层安装到承压导流体上，然后向容器本体中灌装产品，最后在容器本体的进液口处安装封口膜。进一步的，所述安装封口膜之前向容器本体内安装分水膜。进一步的，所述容器本体纸片材模切卷曲，容器本体侧封接口区域加热焊接，焊接温度为150～210℃。进一步的，所述容器本体底部折弯包裹承压导流体，然后折弯处热焊接，焊接温度为150～210℃。进一步的，所述承压层的外沿通过热焊接连接承压导流体的上表面，焊接温度为170～210℃。本发明实施例具有如下优点：(1)本发明实施例所述一种可降解单杯饮品容器由容器本体、封口膜、承压导流体、分水膜、承压层组成，整体材质对环境更环保，可降解材质占比＞90％。(2)容器本体材质为纸质复合材料，可实现固、液两种状态产品的灌装，功能为承载杯内结构件，阻隔水及氧气，产品保鲜。分水膜上有密集小孔，咖啡、茶等萃取类产品出品时，分水膜能将水流分散均匀萃取容器内产品，溶解效率高，使得风味更稳定。(3)封口膜为软性复合材料，封口膜材质可与杯体材质相同，也可以为常规铝塑复合材料、无铝gl镀膜高阻隔材料、可降解高阻隔材料等。材质均匀可以让单杯无论从什么角度方向放入饮品机中，表面任何区域均可刺穿注水。(4)承压导流体支撑容器本体，满足20bar萃取压力，与杯体焊接，焊接部位保持密封，上表面刺针与承压层形成承压刺穿结构，中心预留凸起导流孔，其与导流刺针配合形成导流结构，当容器本体内压力达到一定值时，被承压导流体刺针刺破出密集小孔，从而流出饮品及阻隔不溶物质颗粒，如咖啡液、茶液及其他固体饮料类产品等。(5)节省开模费用，与传统塑料杯体热成型模具相比，现阶段杯体仅需冲切成型模具，开模简单，节约模具开模费用，并且纸材比塑料材料更便宜，成本更低。附图说明为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。图1为本发明实施例提供的一种可降解单杯饮品容器的爆炸图；图2为本发明实施例提供的一种可降解单杯饮品容器的剖视图；图3为图2中a是杯体材料层的放大结构图；图4a、4b、4c为刺针的俯视图；图5a、5b为刺针刺破承压层时的状态图；图6为本发明实施例提供的另一种可降解单杯饮品容器中承压导流体的剖视图；图7为本发明实施例提供的一种可降解单杯饮品容器中承压导流体的产品剖视图；图8为本发明实施例提供的一种可降解单杯饮品容器中过滤体在使用中的产品剖视图；图9为图8中过滤体的整体结构图。图中：1、容器本体；2、承压导流体；3、导流腔；4、刺针；5、承压层；6、导流孔；7、内pe层；8、第一粘合层；9、阻隔层；10、第二粘合层；11、纸板层；12、印刷层；13、外pe层；14、封口膜；15、分水膜；16、针头；17、针体；18、导流体；19、过液小孔；20、饮品；21、滤网骨架；22、过滤网；23、固定结构。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，一种可降解单杯饮品容器，包括容器本体1，所述容器本体1底部设有承压导流装置2，所述承压导流装置2上设有在承压面开口的导流腔3，所述导流腔3内设有若干朝向承压面的刺针4，所述导流腔3的开口处设有在承压后向刺针4移动且能被刺针4刺破的承压层5，所述承压导流装置2上设有连通导流腔3且贯穿承压导流装置2的导流孔6，所述导流孔位于导流腔3内进液口的高度低于刺针4的高度。具体使用时，将单杯饮品容器固定到配套的饮品机上，饮品机的注水管插入到容器本体1内，向容器本体1内注水并与其内部的物质混合，随着注水的增加，承压层5因承压面受压增大而向下变形，当承压层5被刺针4扎破后，容器本体1内的液体通过承压层5的孔洞流入到导流腔3内，再从导流孔6流出，流入到提前放到导流孔6下方的容器内，供用户饮用。如图2所示，下面将分别说明上述各个结构的具体技术方案及实现原理：本实施例中所述容器本体1为杯体，用于容纳饮品20，饮品20可为液体、固体或粉剂。如图3所示，容器本体1需要防水、防空气，以保住饮品20的原始味道，所述容器本体1从内向外依次设有内pe层7、第一粘合层8、阻隔层9、第二粘合层10、纸板层11、印刷层12、外pe层13。其中，所述内pe层7与外pe层13均为pe保护膜，全名为polyethylene，以特殊聚乙烯(pe)塑料薄膜为基材，用于保护的产品在生产加工、运输、贮存、使用过程中不受污染，腐蚀，划伤，保护原有的光洁亮泽的表面，从而提高产品的质量及市场竞争力。所述第一粘合层8为粘结树脂，用于粘结内pe层7与阻隔层9的粘合。所述阻隔层9为铝、乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)、涤纶树脂(pet)、聚酰胺(ony)中任意一种与硅和氧化铝进行蒸镀加工，制成具有优异的氧气阻隔性、防潮性、保香性能的透明高阻隔环保薄膜(俗称gl膜，即glasslayer)，阻隔层9有且不限于上述材料，还可为其他高阻隔材料。所述第二粘合层10为聚乙烯胶水层，用于粘合阻隔层9与纸板。所述纸板层11，包装结构，坚固稳定。所述印刷层12用于印刷高像素图形，如图像图形或文字图形。所述容器本体1的总厚度约为0.4～0.5mm，其成型方式为片材复合成型工艺，其中一种优选的技术方案为所述内pe层7的厚度占比为3～7％；所述第一粘合层8的厚度占比为1～2％；所述阻隔层9的厚度占比为5～9％；所述第二粘合层10的厚度占比为1～2％；所述纸板层11的厚度占比为72～86％；所述印刷层12的的厚度占比为0.5～1％；所述外pe层13的厚度占比为3～7％。实施例1(％)实施例2(％)实施例3(％)是否可降解内pe层357可降解第一粘合层112不可降解阻隔层579可降解第二粘合层112不可降解纸板层868072可降解印刷层111不可降解外pe层357可降解可降解率979795表13组容器本体的具体组成及其可降解率如表1所示，容器本体1中存有90％以上可回收可降解的材料，自2002年以来，欧洲标准en13432已经认证了包装材料的可堆肥性，该标准要求在180天的时间内，堆肥的生物降解率至少达到90％，解决了容器本体回收困难的问题，避免了环境污染。所述容器本体1的顶部进液口设有封口膜14，封口膜14的材料为与容器本体1相同材料或其他高阻隔可降解材料，用于防水、防污、防空气，其用途是在工艺上作为最后封口。封口膜材质可与杯体材质相同，也可以为常规铝塑复合材料、无铝gl镀膜高阻隔材料或可降解率高于90％的可降解高阻隔材料软性复合材料。所述容器本体1内位于封口膜14的内侧设有分水膜15，所述分水膜15的材质为高分子复合材料、pla薄膜或可降解率高于90％的可降解复合材料，满足整体可降解率高于90％的要求。所述分水膜15上设有均匀分布的小孔，用于饮品机向容器本体1内注水后，将水分散洒到饮品20上，使饮品20与水充分接触，加速二者的混合。所述容器本体1的底部设有承压导流装置2，所述承压导流装置2的材料为聚乳酸(pla)或其他可降解材质，承压导流装置2的承压面上设有导流腔3，导流腔3优选于设置在承压面的中心处。所述承压导流装置2的承压面上设有承压层5，承压层5的材料优选于易撕铝箔，属于可回收材料。承压层5用于分隔容器本体1的内腔与导流腔3，使二者在饮用前不能连通。所述导流腔3内设有刺针4，刺针4位于承压层5的下方，刺针4的针头16朝向于承压层5，当容器本体1内被注水后，承压层5受压向下移动，当蓄压达到设定值后，承压层5被刺针4刺破，萃取液经导流腔3导流后流出杯体外。所述承压层5的承压面上设有糯米纸层，糯米纸层在常温下为固化状态，可加固承压面，防止因饮品20颠簸、摇晃等瞬时冲击承压面过大而使承压面被刺破的情形，糯米纸遇水或遇高温即化且可食用，无色无味，不会影响饮品20口味的变化，糯米纸在注水前可加固承压层5，抵抗瞬时冲击，避免了运输、存放中泄露的问题，降低了产品的事故率。如图4a所示，传统的刺针4均为圆锥形刺针4，圆锥形刺针4在本技术中倒放设置，其横截面上小下大。如图5a所示，当承压层5受压向下移动被刺针4刺破后，承压层5与刺针4之间的缝隙很小，几乎被刺针4堵住，液体流动缓慢，当部分液体流过后，承压层5因压力降低而向上移动，扩大承压层5与刺针4之间的缝隙，直至扩大到承压层5上的孔洞大小，液体流动的速率最大，这种先慢后快的流速会大大降低出液效率。为解决这种问题，有如下两种方案：方案1、如图4b、4c所示，所述刺针4为倒放的三棱刺或四棱刺，由于该种刺针4的镂空结构，可实现从刺针4穿破承压层5到承压层5脱离刺针4的过程中，液体的流速均为最大流速，出液效率高。方案2，如图5b所示，所述刺针4分为针头16与针体17，所述针头16的横截面积大于针体17的横截面积，当承压面被刺破后会向下移动，当承压面穿过针头16后与针头16分离，承压面上的孔洞内是针体17，针体17由于横截面小于针头16，可保留孔洞对于液体的有效通过率，避免了刺针4封堵孔洞的问题。方案3，最优方案为方案1与方案2的结合，可完美避免了上述刺针4封堵承压层5上孔洞的问题。所述承压导流装置2上设有连通导流腔3且贯穿承压导流装置2的导流孔6，所述导流孔6位于导流腔3内入液高度低于刺针4的高度，导流孔用于将导流腔3内的液体排出。如图6所示，所述导流孔6的另一种技术方案为文丘里结构，使导流孔6的出口处形成负压，以加速液体的流出，以提高出液效率。如图7所示，所述导流孔6内设有导流体18，其四周设有过液小孔19，导流腔内的液体通过过液小孔19,穿过承压导流体2，引导液体流出。液体经过过液小孔19后汇聚到导流体18的底端脱离，实现引导液体从导流体18的底部尖端流下，具有导流的作用。当承压层5被刺破后，未溶解完毕的、无法溶解的颗粒会随着液体流出，使引用时有颗粒物，饮用体验大打折扣。传统的做法是通过多次实验设计过液小孔19的大小实现过滤，或者改良饮品22的溶解性能以提高其溶解性能，这两种方法均无法起到通用作用，且效果不好。如图8所示，所述导流孔6上设有过滤体，所述过滤体包括滤网骨架21与过滤网22，所述滤网骨架21上设有与承压导流装置2或导流体18固定连接的固定结构23，所述滤网骨架21为固定后不阻挡导流孔6的结构设计，所述滤网骨架21的内侧或外侧设有过滤层。如图9所示，本实施例中骨架的顶部平台设有垂直向下的锥形体，即固定结构23，导流体18的顶部设有与固定结构23匹配的锥形孔，锥形体插入到锥形孔后过盈连接，所述顶部平台向四周发散呈散射状的分支骨架，分支骨架用于支撑过滤网22并引导过滤网22呈现特定形态。分支骨架贴合于导流体18的表面且避开过滤小孔19，过滤网22固定在分支骨架上，以包裹导流体18，用于使过滤网22包裹住全部过液小孔19，实现通用的过滤效果。一种制备可降解单杯饮品容器的生产组装工艺，依次包括先将容器本体1卷边成型，将承压导流装置2安装在容器本体1底部，再将承压层5安装到承压导流装置2上，然后向容器本体1中灌装产品，向容器本体1内安装分水膜，最后在容器本体1的进液口处安装封口膜，下面具体说明各个步骤：①容器本体1卷边成型：所述容器本体1纸片材模切卷曲，容器本体1侧封接口区域加热焊接，焊接温度为150～210℃。②承压导流装置2安装：所述容器本体1底部折弯包裹承压导流装置2，然后折弯处热焊接，焊接温度为150～210℃。③承压层5焊接：所述承压层的外沿通过热焊接连接承压导流体的上表面，焊接温度为170～210℃。④灌装产品：向容器本体1内灌装配方产品。⑤分水膜15焊接：焊头热焊接在容器本体1内侧表面，焊接温度约160～220℃。分水膜15焊接深度可设计，可调整焊头直径，调整分水膜15焊接高度，满足不同产品的萃取空间要求。⑥封口膜14焊接：焊头热焊接在容器本体1杯沿上表面，焊接温度约170～230℃。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。当前第1页12