对可热膨胀材料的微波加热用于制备包装基底和产品的制作方法_4

文档序号:8926270阅读:来源:国知局
65]空白或经印刷的坯体503可以是单层或多层片状材料,例如但不限于用上述机器系统400制备的片状材料,可以将其通过真空传送装置500。在一种实例中,该坯体503用于杯子中或双壁杯中。喷胶枪(或涂覆或印刷站)505或其他施涂器505可以施涂包含微胶囊化颗粒506的湿的可热膨胀的材料216。微波加热器427或其他热能来源提供能量以活化和膨胀该颗粒506,使该颗粒膨胀成膨胀颗粒508。该膨胀颗粒508可以在坯体503上形成特定所需高度的图案。该膨胀颗粒的高度可以在一定从程度上变化。
[0066]图5的真空电机510可用于帮助使该坯体503保持平坦以允许适当量的可热膨胀涂料以设计图案均匀施涂。为了满足该湿颗粒506的适当投放,驱动真空电机510的控制器可以密切控制真空电机的RPM。可替代地或另外地,可以控制喷胶枪或涂覆站505的开关,例如间歇式地将适当量的包含可热膨胀材料的颗粒以设计图案铺设到各相应的坯体上。
[0067]可以使用夯具或变尺寸装置(sizing device) 509(例如轮、块或压辊)将该膨胀颗粒508夯实到相对均一的预设高度。然后视觉检查或检测系统512可以检测膨胀颗粒508的质量,用于在进一步加工之前进行质量控制,例如通过双壁杯或容器成型机器。
[0068]图6是适配有一个或两个凸起带605的改性心轴600,在各凸起带605中具有真空孔601 (其中图6作为实例仅显示了一个凸起带)。该凸起带605可以适配在与图5中所示膨胀颗粒508的均一高度近似(或基本相等)的高度处。该凸起带605的高度约等于或略高于该膨胀颗粒508的高度以使得具有膨胀颗粒508的各坯体503光滑和恰当地包裹在该心轴600的周围上形成用于双壁杯的适当匹配的杯外包裹。
[0069]图7是具有可热膨胀材料216的图案化涂层715的外壁坯体703,其具有间隙723,心轴600的一个凸起带605可以定位为通过该间隙。以这种方式,该真空孔601仍可以对该坯体703的内部的光滑部分上产生足够的吸力,使用其保持该包裹在待传送的心轴周围的坯体703。在该坯体703成型为杯子的外包裹之后,在自动化工艺中将单壁杯放在成型的包裹内以制备双壁杯。
[0070]图8是使用例如参照图6描述的心轴600的真空传送装置800的透视图,该传送装置用于传送具有粘附在坯体内侧的热膨胀颗粒的坯体。该真空传送装置800可以接收来自图5的真空传送装置500的坯体503。该心轴600可以将其一个凸起带605定位在该坯体503的热膨胀颗粒的热膨胀图案715中的间隙723内,并将另一个凸起带605定位在该坯体503的包裹的接缝区域之下,例如在此处该坯体的边缘相遇在一起形成包裹。该凸起带的真空孔601帮助将该包裹保持在心轴600周围,使得可以将坯体503从真空传送装置800上取下并将坯体503传送通过该杯外包裹形成步骤。
[0071]在图5-8中所采取的步骤中,制造机器组件,其可操作以如下方式构造双壁杯:其中在构造该容器(双壁杯)之前首先使基底(坯体503)上的可热膨胀材料216膨胀,这在之前称作预活化方法。如现在将解释的那样,在后活化方法中,双壁杯也可以通过首先在机器组合方法中构造该杯子然后再膨胀该可热膨胀材料216内存在的可热膨胀微球以构造该隔热双壁杯来构造。
[0072]作为很多后活化方法的一种非限制实例,图9和10显示了杯成型机器900的透视图。该杯成型机器900可以包括一组喷胶枪505、滑车908、杆910和皮带912。该机器900也可以包括轮1001,其操作连接在杆910上并包括多个轮辐1010。该轮1001可以以与轮辐1010正切的方向旋转,同时在由杆910啮合时该杯心轴600上的杯子可以绕与该轮辐1010平行的轴旋转。心轴600可以连接到各轮辐1010的端部。在所示的实施方案中,双壁杯的内杯1020准备粘结到双壁杯的外包裹1022上(图10)。
[0073]随着拉动皮带912,滑车908以窄箭头的方向转动,使该杆910也转动,继而转动心轴600上的内杯1020。随着内杯1020旋转,喷胶枪505将可热膨胀材料216喷涂到内杯1020的内壁上。该物料施涂枪或喷嘴偏心以能使多个单独的粘合剂线216被施涂到内杯1020的外侧,线之间具有预设的间隔。杆910转动速度的转数/分(RPM)可以包括紧密容限,例如时间可以使得来自枪505的涂料适当间距并均匀分布:不太厚也不太薄。该轮1001随后可以旋转以重复作用下一轮辐的内杯1020,例如顺时针旋转(以粗箭头的方向)。然后可以将各个经涂覆的内杯1020插入紧接其后的外包裹中,由此形成双壁杯。
[0074]然后可以将形成的双壁杯运输、堆叠、装袋并放置在纸箱中,该纸箱将在台车上运输。如将参照图11解释的那样,除了在该杯子成形前之外,还在该杯子成形后的各个工作站处可以施加微波或其他热以对该可热膨胀材料216进行后活化。
[0075]图11是该包装产品容器制造方法的多个工作站的流程图1100,在该多个工作站处或在其间可以施加微波热一时作为基底层的一部分加入包装基底和/或容器中的可热膨胀微球(或其他可热膨胀微颗粒材料)膨胀。该制备方法包括在工作站之间传送包装基底或容器。将工作站按顺序编号并不意味着需要一定的顺序,除非在指明顺序的情况下。可以在该制造商组合方法过程中的多于一个工作站处对该基底或容器施加微波热,使得该可热膨胀材料可以在多于一个制造阶段过程中进行膨胀以实现该可热膨胀材料所需的最终膨胀程度。
[0076]除第一工作站1120之外,该机器系统400可以包括印刷工作站1125,其经配置用于印刷所用的基底以制备最终将组装以运输的容器。该印刷油墨可以包括可热膨胀的微胶囊化微颗粒。在印刷过程中或在印刷之后可以使用微波加热器427加热该片状材料和固定材料使得该印刷材料内的微球或其他可热膨胀化合物至少一定程度膨胀。
[0077]如参照图4讨论的那样,第二工作站430可以经配置以将涂料以任意图案施涂或层压到已经形成的包装基底材料上。该涂覆或层压方法可以包括施涂另外的片状材料层或涂覆/层压多层基底,以改善所得到的包装材料的结构整体性和外观。然后可以在随后的一些位置点处使用微波加热器427以加热在层压过程中施加的该片状材料和涂料以使该涂料和/或固定材料内的微球或其他可热膨胀化合物至少一定程度膨胀。
[0078]冲切站1140可以经配置以进行冲切(旋转冲切或平面冲切或二者),其结果可以包括可以成形为最终产品的坯体1143。该坯体可以包括尤其是例如杯子、容器、板、泡壳、盘子、袋子或饮料容器把手的坯体1143。然后可以使用微波加热器427加热该坯体以使在该坯体1143的任何涂料、层压或固定材料内的微球或其他可热膨胀的化合物在尚未膨胀时进行至少一定程度的膨胀。
[0079]成形工作站1150可以经配置以由坯体1143形成最终产品1153。然后可以使用微波加热器427加热该最终产品1153以使在该最终产品1153的任何涂料、层压或固定材料内的微球或其他可热膨胀的化合物在尚未膨胀时进行至少一定程度的膨胀。
[0080]装箱工作站1160可以经配置以将该最终产品1153包装到运输纸箱(例如常规开槽纸箱)中。该装箱工作站1160的输出物包括装满最终产品1153的堆叠的纸箱1163。在装箱工艺过程中或在将其堆叠之后可以使用微波加热器1127加热整个该运输纸箱1163以使装在运输纸箱1163中的该最终产品1153的任何涂料、层压或固定材料内的微球或其他可热膨胀的化合物在尚未膨胀时进行至少一定程度的膨胀。
[0081]在容器是杯子或容器的情况下,可以将其传送通过作为成形工作站1150的一部分的管道。微波加热器427可以定向为约该杯子或容器行进通过其的该管道的一部分以在尚未膨胀的情况下在将该杯子或容器通过该管道输送以装箱和码垛堆积(palletizing)的途中加热该可热膨胀材料。
[0082]码垛堆积工作站1170可以经配置以将该堆叠的产品容器的纸箱接收到台车上。可以使用微波加热器427加热堆叠的纸箱或容器的台车以使装在纸箱中的单个的产品内的微球或其他可热膨胀化合物在尚未膨胀时至少一定程度膨胀,但每次针对整个台车。然后将该台车装载到卡车上以在运输工作站1290运输。
[0083]图12-15包括可用于该微波加热器427的微波施加导波器的各个示意图。该微波加热器427可以安装在将该纸板、片状材料或其他基底传送通过该机器系统400的一个或多个传送带1213的周围。该微波加热器427可以是平板型的,具有狭槽1405,该幅面、片材或坯体材料通过该狭槽。图14显示了垂直于加工方向的侧视图,而图15显示了该微波加热器427的前视图或加工方向视图。该微波加热器427可以包括多个微波波导通道,其连接在一起以提供增大的表面积,使用其将微波能施加给该片状材料。图12-15中显示的微波加热器427的尺寸仅是示例性的,并不表示限制。当对于427使用管式微波施加器时,该管式施加器的横截面通常为圆形,且存在开口通过该施加器以容许产品通过。
[0084]图16是在一种方法中用于制备多层片状材料的方法的实例的流程图,该方法包
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