用于具有扭转效应的容器的啜饮盖以及用于制造这种啜饮盖的方法与流程

用于具有扭转效应的容器的啜饮盖以及用于制造这种啜饮盖的方法
1.本发明涉及一种用于容器的啜饮盖(siplid)。这种啜饮盖通常用于饮料容器或杯子。
2.啜饮盖是常用的。更具体地，啜饮盖通常用于饮料容器，例如用于软饮品和咖啡的杯子。例如，所谓的外带咖啡(coffee-to-go)通常配有啜饮盖。这种啜饮盖包括开口，更具体地饮用开口，以及用于将啜饮盖设置到饮用容器的开口的夹紧边缘(clamping edge)。一些啜饮盖提供了突片或盖(lid)来使得能够关闭饮用开口。在这些啜饮盖中，突片或盖由消费者或出售者沿断裂线断裂。打开后，将突片或盖子(cover)定位在设置在啜饮盖中的凹部中，以固定突片或盖子并使消费者能够从杯子中饮用。
3.具有突片或盖的常规啜饮盖的问题是，这样的突片或盖在打开位置或饮用位置没有完全地固定或锁定在凹部中。这可能会在消费者从杯子中饮用时妨碍消费者。
4.为此目的，本发明提供了一种用于容器的啜饮盖，该啜饮盖包括：
5.容器侧、消费者侧和具有啜饮盖轴线的啜饮盖平面；
6.边缘，该边缘被配置用于包围容器开口以覆盖容器开口；
7.啜饮盖中的饮用开口，该饮用开口具有基本上沿啜饮盖的周向方向延伸的长度，并且具有基本上沿啜饮盖的径向方向延伸的宽度；
8.可移动突片，该可移动突片被配置用于在关闭位置覆盖饮用开口；
9.凹部，该凹部被配置用于在打开位置接纳可移动突片；
10.铰链，该铰链被配置用于使突片能够绕铰链轴线旋转移动；以及
11.截面线和分割线，截面线在啜饮盖平面中延伸，将开口分成两个相等的部分，分割线在开口与凹部之间基本上垂直于截面线延伸，
12.其中，铰链轴线被设置为与分割线成盖角(lid angle)。
13.容器优选地涉及液体容器，更具体地涉及被配置用于容纳饮料的容器。容器可以用于各种液体，例如咖啡、茶、水、软饮品、牛奶。在本技术的上下文中，容器包括设置有开口并可以由啜饮盖覆盖的杯子或任何其他合适的液体保持器。通常，容器设置有圆形开口和/或圆形形状，尽管应当理解，根据本技术也可以设想其他形状和开口。通常，啜饮盖的形状使啜饮盖适配容器。
14.啜饮盖通常设置有容器侧和消费者侧，并且作为被配置用于覆盖容器开口的所谓的啜饮盖平面，并且其中啜饮盖平面具有啜饮盖轴线。当使用时，该啜饮盖轴线沿基本上垂直于容器的饮用开口的方向延伸。啜饮盖轴线还优选地沿基本上与由啜饮盖的夹紧边缘限定的啜饮盖的夹紧平面垂直的方向延伸。在根据本发明的啜饮盖的一些实施例中，啜饮盖平面基本上垂直于该啜饮盖轴线延伸。在其它实施例中，啜饮盖平面可以相对于啜饮盖轴线以不同的角度设置。
15.根据本发明的啜饮盖包括可移动突片，该可移动突片被配置用于在关闭位置覆盖开口，并且当在打开位置与关闭位置之间转移时能够执行旋转移动。在本技术的上下文中，可移动突片还包括可移动盖子或可移动盖或其他合适的关闭元件。突片可以在铰链轴线上
旋转，铰链轴线限定突片的旋转移动。在打开位置，可移动突片被存储并且优选地固定在凹部中，凹部被配置用于在打开位置接纳该突片。凹部设置在啜饮盖平面中。在目前优选的实施例中，可移动突片可以绕铰链轴线旋转约180
°
的旋转角。
16.根据本发明，铰链轴线被设置为与分割线成盖角。该分割线基本上垂直于截面线延伸。截面线在啜饮盖平面内延伸并将开口分成两个相等的部分。通过将铰链轴线设置为与该分割线成盖角，当将该突片从关闭位置带到打开位置或从打开位置带到关闭位置时，可移动突片经历扭转效应或扭转移动。当将突片移动到凹部中时，该盖角具有这样的效果，即实现了引导或引入效果。这使得消费者更容易打开啜饮盖。此外，与常规的啜饮盖相比，由于盖角，凹部对可移动突片的锁定得到了改进。这是通过扭转效应实现的，当可移动突片在打开位置设置在凹部中时，扭转效应提供了额外的锁定力。这防止突片从凹部的不期望的释放，当从容器中饮用时，该释放可能会妨碍消费者。作为提供盖角的更进一步的效果，凹部的锁定特征可以在更宽的制造公差范围内保持。因此，这更好地保证了啜饮盖在使用时的锁定效果。此外，这减少了啜饮盖在制造过程中的产品报废量。这使得制造过程更加有效，并且减少了浪费。
17.啜饮盖可以由多种材料制成，这些材料包括可生物降解的材料、塑料材料、基于纤维素的材料和其他合适的材料。可以模塑(mould)、压制(press)和/或切割啜饮盖和部件。
18.在本发明的优选实施例中，盖角至少为0.45
°
，优选地至少为0.5
°
，更优选地至少为0.7
°
，并且最优选地至少为0.85
°
。
19.提供相对小的盖角已经有助于锁定效果。事实上，当将突片移动到凹部中和/或将突片从凹部移出时，该角提供了平滑的扭转效果。
20.盖角优选地在0.45
°
至7.5
°
的范围内，优选地在0.6
°
至3.5
°
的范围内，更优选地在0.75
°
至2
°
的范围内，并且最优选地在0.9
°
至1.2
°
的范围内。
21.实验表明，以上范围内的盖角，优选地在0.75
°
至2
°
的范围内、并且最优选地为约1
°
的盖角，有效地将突片锁定到凹部中。实验表明，特别是在0.9度至1.2度的范围内，对于具体地在大范围的制造公差内建立可移动突片在凹部中的可靠锁定是非常有效的。
22.优选地，盖角位于啜饮盖平面内。通过在啜饮盖平面内提供盖角，有效地实现了最佳的扭转效应。这保证了有效的锁定功能。
23.在本发明的另一优选实施例中，盖角位于设置为与啜饮盖平面成一定角度的平面内。
24.在本发明的另一优选实施例中，啜饮盖由模塑浆料制造。
25.与常规的(塑料)啜饮盖相比，由模塑浆料制造啜饮盖能够制造可持续的啜饮盖。
26.优选地，啜饮盖是可生物降解的。
27.在本发明的上下文中，可降解的涉及导致特性损失的降解，而可生物降解的涉及由微生物(例如细菌、真菌和藻类)的作用导致的降解。此外，在目前优选的实施例中，啜饮盖是可堆肥的。可堆肥的涉及通过生物工艺的产生二氧化碳(co2)、水、无机化合物和生物质的降解。
28.在本发明的另一优选实施例中，模塑浆料包括一定量的可生物降解的脂肪族聚酯。
29.向啜饮盖的模塑浆料基质提供一定量的可生物降解的脂肪族聚酯改进了啜饮盖
的特性。这种可生物降解的脂肪族聚酯优选地包括以下中的一种或更多种：聚(丁二酸丁二醇酯)(也称为pbs)、聚癸二酸对苯二甲酸丁二醇酯(也称为pbst)、聚羟基烷酸酯(也称为pha)(例如包括聚羟基丁酸酯(也称为phb)和/或聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)(也称为phbh)和/或聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(也称为phbv))、聚己内酯(也称为pcl)、聚(乳酸)(也称为pla)、聚(乙醇酸)(也称为pga)、聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(也称为pbat并且也以其商品名ecoflex为人所知)和/或其他合适的组分，例如除pbs、pbat和pbst之外的聚(亚烷基二羧酸酯)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(也称为plga)，包括混合物或共混物。这种共混物的示例是pbat和pla的共混物、或pbat和pbs的共混物、或优选地为家庭可堆肥的另一合适的共混物。在本发明的一些目前优选的实施例中，可生物降解的脂肪族聚酯是生物基的。这进一步提高了本发明的啜饮盖的可持续性。
30.添加一定量的可生物降解的脂肪族聚酯改进了可生物降解的啜饮盖的表面特性。这包括啜饮盖的所谓的可擦性(wipeability)。可擦性涉及从表面去除污渍并减少或甚至防止渗透到材料中的可能性。此外，可擦性可以为掩蔽(隐藏)不希望的污渍和/或促进啜饮盖的可堆肥效果提供更多的可能性。
31.此外，通过包括一定量的可生物降解的脂肪族聚酯，改进了啜饮盖的去嵌套特性(denesting properties)，例如，使啜饮盖从啜饮盖的堆叠体(stack)中去嵌套。
32.在本发明的优选实施例中，模塑纤维基质中的可生物降解的脂肪族聚酯的量在啜饮盖的0.1wt％至12wt％的范围内，优选地在0.5wt％至8wt％的范围内，更优选在1wt％至5wt％的范围内，并且最优选在2wt％至4wt％的范围内。
33.通过在上述范围中的一个范围内应用一定量的可生物降解的脂肪族聚酯，根据本发明的啜饮盖的可持续性和包装特征得到显著改进。当在啜饮盖中使用可生物降解的脂肪族聚酯时的另一优点是尺寸的恒定性或尺寸的稳定性。
34.在本发明的优选实施例中，模塑纤维基质中的可生物降解的脂肪族聚酯包括纤维。
35.提供可生物降解的脂肪族聚酯的纤维实现了模塑纤维基质中的模塑和可生物降解的脂肪族聚酯纤维的网络。这进一步提高了啜饮盖的强度。此外，这可以改进阻隔特性。
36.在本发明的目前优选的实施例中，纤维包括pbs和/或pbst和/或pbat。实验表明，pbs纤维能有效地熔融到基质中，并且形成坚固的网络。这在pbst纤维和/或pbat纤维中也是可能的。
37.在本发明的优选实施例中，非纤维基材料(non-fiber based material)的量低于25wt％，优选地低于20wt％，更优选地低于15wt％，并且最优选地低于10wt％。实验表明，将非纤维基材料的量限制在上述上限提高了啜饮盖的整体可持续性。在示例中，模塑纤维基质含有约5wt％的非纤维基材料，并且多层也含有约5wt％的非纤维基材料。
38.可选地，啜饮盖包括可生物降解且更优选地可堆肥的着色剂。通过提供着色剂，可以改进所提供的啜饮盖的视觉外观。此外，这可用于向消费者提供附加信息。例如，巧克力牛奶可以提供有棕色的啜饮盖，咖啡可以提供有黑色的啜饮盖，并且例如，软饮品可以提供有橙色的啜饮盖。应当理解，这些示例可以扩展到与消费者的其他信息交换。
39.在目前优选的实施例中，啜饮盖的基质包括一定量的碳酸钙。
40.提供一定量的碳酸钙为啜饮盖提供了更光滑的表面。这改进了表面的去嵌套特性
和印刷适性。此外，提供一定量的碳酸钙还减少纤维溶胀和化合物(例如咖啡)到基质和/或纤维中的渗透。此外，脱水也得到了改进。因为在干燥工艺中需要蒸发的水较少，这实现了在制造啜饮盖时更高的机器速度和/或使得能够降低能量成本。此外，提供一定量的碳酸钙增强了强度刚度特性，并可以使表面平滑，以总体改进印刷适性和装饰性。碳酸钙可以作为所谓的填充材料提供给基质和/或可以与其他材料结合使用。
41.在本发明的另一实施例中，啜饮盖还包括一定量的天然纤维和/或替代纤维。
42.提供一定量的天然纤维和/或替代纤维为啜饮盖提供了天然的感觉和/或提高了啜饮盖的整体强度和稳定性。这种天然纤维/替代纤维可以包括来自不同来源的纤维，特别是来自植物来源的生物质纤维。这种植物来源的生物质可能涉及来自禾本目(order of poales)的植物，包括草、甘蔗、竹子以及包括大麦和水稻的谷物。植物来源的生物质的其他示例是茄目(order solanales)植物，包括可以使用其叶子和/或茎的西红柿植物，例如来自棕榈目的植物(包括可以使用其叶子的棕榈油植物)，例如来自马普海耶尔斯目(order maphighiales)的植物(包括亚麻)，来自蔷薇目的植物(包括大麻(hemp)和苎麻)，来自锦葵目的植物(包括棉花、洋麻和黄麻)。可替代地或另外地，植物来源的生物质涉及所谓的草本植物，该草本植物除草类植物和一些上述植物外，还包括黄麻、包括香蕉的芭蕉属、苋菜(amarantha)、大麻、大麻属(cannabis)等。另外地或作为替代方案，可以应用来源于泥炭和/或苔藓的生物质材料。
43.优选地，植物来源的(木质纤维素)生物质包括来源于禾本科(family of poaceae)(也称为禾本科(gramineae))的植物的生物质。这种科包括草类植物，包括草和大麦、玉米、水稻、小麦、燕麦、黑麦、芦苇草、竹子、甘蔗(其中可以使用糖加工后的残余物，该残余物也被称为蔗渣(bagasse))、玉米(包谷(corn))、高粱、油菜籽、其他谷物等。特别地，在制造啜饮盖时，使用所谓的天然草提供了良好的结果。例如，这种天然草可以来源于自然景观。这种科的植物已经显示出良好的制造可能性，同时为消费者提供了可持续的产品。
44.在另一优选实施例中，植物来源的生物质包括来自茜草科中的咖啡植物(咖啡属(coffea))的材料。可选地，该生物质与其他生物质结合使用。咖啡植物生物质可以有利地用于咖啡相关产品，例如咖啡杯子或容器。
45.优选地，在本发明的一个实施例中，啜饮盖包括一定量的微原纤化纤维素(mfc)，该微原纤化纤维素有时也称为纳米原纤化纤维素或纤维素纳米纤维或纳米纤维素。mfc优选地来源于植物来源的纤维素原材料。mfc的使用增强了纤维-纤维结合强度，并且进一步提高了增强效果。尽管mfc优选地与一种或更多种可生物降解的脂肪族聚酯组合应用，但也可以使用mfc作为这些组分的替代物。
46.应当理解，mfc和/或可生物降解的脂肪族聚酯的组合可以进一步改进上述效果和优点。作为另一示例，可生物降解的脂肪族聚酯(例如pbs、pbat、pbst)与纤维素纤维的组合显著降低了啜饮盖材料的溶胀。这些纤维素纤维可以是短纤维硬木浆料(例如，桦木)和长纤维软木浆料的混合物。在目前优选的实施例中，长纤维具有的平均长度为约2mm至3mm，并且优选地为约2.5mm，短纤维具有的平均长度为约0.5mm至1.2mm，并且优选地为约0.9mm。
47.在目前优选的实施例之一中，啜饮盖的模塑浆料基质包括mfc和碳酸钙的混合物，更优选地mfc和碳酸钙的混合物的量为基质的5wt％至10wt％。
48.在本发明的这个实施例或其他实施例中，碳酸钙的量在1wt％至12wt％的范围内，
优选地在2.5wt％至11wt％的范围内，并且最优选地在5wt％至10wt％的范围内。这甚至进一步改进了产品的特性，例如产品的强化、使产品的表面平滑、增强去嵌套性、改进印刷适性以及对溶胀的低敏性。此外，可以向基质添加一定量的可生物降解的脂肪族聚酯。
49.除了碳酸钙之外，或者作为碳酸钙的替代物，可以可选地在与mfc的混合物中包括其他组分，例如硬脂酸钙和xelorex
tm
。这些组分优选地以相似的量添加，并且有助于进一步改进根据本发明的啜饮盖的特征。
50.本发明还涉及一种包括根据本发明的实施例之一的啜饮盖的饮用容器。
51.这种饮用容器提供了与关于啜饮盖所描述的类似的效果和优点。
52.本发明还进一步涉及一种用于制造根据本发明的实施例的啜饮盖的方法，该方法包括以下步骤：
53.提供原材料；
54.形成啜饮盖；以及
55.提供用于可移动突片的铰链轴线，该铰链轴线与分割线成盖角。
56.该方法提供了与关于啜饮盖和/或饮用容器所描述的类似的效果和优点。优选地，该方法包括执行扭转移动并将可移动盖从打开位置移动到关闭位置的步骤。这种扭转移动提供了突片在凹部中的可靠锁定。
57.基于本发明的优选实施例来阐明本发明的另外的优点、特征和细节，其中对附图进行了参考，在附图中：
58.图1显示了根据本发明的啜饮盖；
59.图2显示了图1的啜饮盖中的开口的细节；
60.图3显示了根据图1的啜饮盖的堆叠体的细节；以及
61.图4显示了设置有图1的啜饮盖的饮用容器。
62.啜饮盖2(图1)设置有容器侧4和消费者侧6。啜饮盖2还设置有夹紧边缘8，该夹紧边缘被配置用于围绕容器的珠状口边缘夹紧。在所示的实施例中，提供一个或更多个标记和/或浮凸部(embossing)10以显示信息。啜饮盖2还设置有啜饮盖平面12。在所示的实施例中，盖轴线14沿相对于啜饮盖平面12基本上垂直的方向延伸。截面线16被设置成使得开口18、突片20和凹部22被分成两个(对称的)部分。在所示的实施例中，截面线16基本上垂直于盖轴线14延伸。在所示的实施例中，啜饮盖平面12被设置为基本上平行于由夹紧边缘8限定的平面。截面线16相对于盖轴线14基本上垂直地延伸。应当理解，在其他实施例中，啜饮盖平面可以相对于由夹紧边缘8限定的平面以一定角度设置。可选地，提供底切部分24以改进啜饮盖2在容器上的夹紧。
63.啜饮盖2中的开口18由断裂线28内的开口平面26限定，断裂线28与断裂元件30一起连接到啜饮盖平面12。铰链32相对于在开口18与凹部22之间延伸并基本上垂直于截面线16延伸的分割线以盖角α在开口18与凹部22之间基本上平行地延伸。该分割线在图2中用附图标记34表示。铰链32相对于截面线16以角度β设置。在所示的实施例中，α+β是90
°
。开口18设置有沿啜饮盖2的径向方向的长度l和沿朝向盖轴线14的径向方向的宽度w。突片20设置有突片上侧边缘36、突片下侧边缘38和两个突片侧边缘40。
64.在所示的实施例中，啜饮盖2(图3)设置有夹紧边缘8，该夹紧边缘具有向外延伸的边缘42和圈口部分(colar portion)44。第一径向周向边缘46被配置用于围绕容器边缘夹
紧。此外，设置有第二径向周向边缘48和凹槽50，以用于液体收集并允许在将啜饮盖2定位在容器上时进行一些弹性移动。
65.容器52(图4)设置有啜饮盖2。容器52具有容器轴线54和容器边缘或珠状口边缘56。在所示的实施例中，盖轴线14和容器轴线54沿相同的方向延伸并重叠。
66.在所示的实施例中，天然纤维58被设置在啜饮盖2中。
67.当使用啜饮盖2时，啜饮盖通常从堆叠体60中去嵌套，并且然后被定位在容器52的珠状口边缘56之上。使用(部分地)由凹槽50实现的一些弹性移动来向下推动啜饮盖2，从而使夹紧边缘8稍微向外移动。进一步向下推动啜饮盖2将啜饮盖2定位在边缘56周围。断裂元件30断裂，突片20绕铰链32旋转，并优选地定位在凹部22中。通过将突片20向下推动到凹部22中，作为执行由以盖角α设置铰链轴线32引起的扭转移动的结果，实现了有效的锁定。然后，带啜饮盖2的容器52就准备使用了。
68.在啜饮盖2的制造过程中，首先制备模塑浆料材料。可选地，将一定量的可生物降解的脂肪族聚酯(例如，pbs和/或pbat)混入或混合到模塑浆料材料中。优选地，将粗制的啜饮盖(raw siplid)模塑并干燥。可以执行涉及装饰的模塑后操作(post-moulded operation)。替代地，或者除此之外，可以向模塑浆料中添加一定量的天然纤维。还可选地，可以对模塑浆料的材料执行精制步骤。
69.实验用啜饮盖2进行。例如，在约23
°
的温度和约50％的相对湿度下进行的测量涉及压缩测试。这显示出足够的压缩值，该压缩值与常规的啜饮盖相比甚至更好。其他测试与啜饮盖的另外的特性(例如去嵌套性)有关。值得注意的是，实验表明，在模塑纤维中提供一定量的可生物降解的脂肪族聚酯在一系列条件下改进了啜饮盖从堆叠体中的去嵌套特性。
70.本发明决不限于上面描述的其优选实施例。所寻求保护的权利由所附权利要求限定，在权利要求的范围内可以设想许多修改。