CN102987969A - 容器及其制造方法以及具有该容器的生活用纸 - Google Patents
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- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
Abstract
一种容器的制造方法，步骤包括：利用计算机辅助设计出所需容器的三维立体模型，并对该立体模型进行切片分层，获得每层的成型信息；提供符合需求的构成基体以及挥发性抑菌剂的材料；以及将成型信息输入快速成型机，利用快速成型机分层成型，并根据挥发性抑菌剂在容器中的分布需求，分别控制基体与挥发性抑菌剂的行进路线，以最终得到所需容器。本发明还提供一种由上述制造方法得到的容器以及具有该容器的生活用纸。相较于现有技术，无需使用增溶剂、表面活性剂等其他化药即可使生活用纸具有抑菌功效，使生活用纸更安全，适用性更广。
Description
技术领域
本发明涉及一种容器及其制造方法，特别涉及一种具有抑菌功效的容器，本发明还涉及一种具有该容器的生活用纸。
背景技术
随着社会经济的发展，简单的以擦拭为目的的生活用纸产品已经远远不能满足消费者的需求，各种各样功能性的产品应运而生，其中一类就是抑菌产品。广义上说，抑菌产品是指能杀死部分微生物或抑制部分微生物生长的一类产品，其中，微生物的种类包括了病毒，细菌，甚至真菌等。为了使纸张具有抑菌的效果，需要将具有抑菌功效的化药转移到纸张上。
目前业内普遍使用的转移抑菌剂的方法为后端处理，例如对已形成的纸张进行表面涂布的方法，将抑菌剂转移到纸张上。另外，亦有将抑菌剂直接添加到湿端抄造系统中的方法，也即将灭菌、抑菌材料添加在抄纸工序中如制浆、配料、流送、流浆箱、网上成型、压榨、干燥、机内涂布、再干燥等，以生产出具有抑菌成份的原纸。
这两种方法的共同特点是将抑菌化药直接转移到纸张或纤维上，这种方法可以快速、直接地使纸张或纤维带有抑菌的功效。但是工艺复杂，尤其是在湿端抄造中加入抑菌剂的方法，大大增加了湿端控制的复杂性。而且，为了使抑菌剂的有效成份能更高效率地附着至纸张或者纤维上，抑菌剂中除了有抑菌功效的抑菌因子外，还有增溶剂、表面活性剂等其他化药的存在。上述方法无疑会将这些多余的化药一同转移到纸张上，这对于特定物质敏感的消费者人群来说，存在一定的安全隐患，导致产品的适用性不高。
发明内容
本发明旨在提供一种容器、该容器的制造方法以及具有该容器的生活用纸，以解决上述缺陷。
一种容器的制造方法，步骤包括：
利用计算机辅助设计出所需容器的三维立体模型，并对该立体模型进行切片分层，获得每层的成型信息；
提供符合需求的构成基体以及挥发性抑菌剂的材料；以及
将成型信息输入快速成型机，利用快速成型机分层成型，并根据挥发性抑菌剂在容器中的分布需求，分别控制基体与挥发性抑菌剂的行进路线，以最终得到所需容器。
一种容器，包括基体以及成型在基体中的挥发性抑菌剂，该挥发性抑菌剂能从容器中挥发并释放抑菌因子，该容器由上述的容器的制造方法形成。
一种生活用纸，包括容器以及盛装在该容器内的纸张，该容器包括基体以及成型在基体中的挥发性抑菌剂，该挥发性抑菌剂能从容器中挥发并释放抑菌因子，该容器由上述的容器的制造方法形成。
和现有技术相比，本发明通过提供一种自身能释放出抑菌因子的抑菌剂的容器，最终使容器内的纸张也具有抑菌功效。在传统的生产工艺中，需要将这些抑菌剂与增溶剂，表面活性剂等其他化药一起使用，才能得到较好地与纸产品的附着效应。因此对皮肤过敏性的消费者人群来说，不可避免地要接触到这些多余的化药。但是本发明提供的容器因其制造方法的特性，乃将能释放抑菌功效成份的挥发性抑菌剂直接形成在容器中，因此可以有效避免多余化药的使用，对该类特定消费者人群更具安全性。
具体实施方式
本发明提供的容器，优选用于盛放生活用纸。因此本发明同时提供一种生活用纸，其包括本发明提供的容器以及置于该容器内的纸张。该纸张可以为面巾纸、手帕纸、卫生纸等形式的纸。当然该容器亦可以用于盛装其他用品。
该容器包括基体以及成型在基体中的挥发性抑菌剂，该挥发性抑菌剂能从容器中挥发并释放抑菌因子因而具有抑菌效果。抑菌效果是指抑菌剂挥发释放的抑菌因子能杀死至少部分微生物或抑制至少部分微生物生长，其中，微生物的种类包括病毒，细菌，甚至真菌等。
该容器内含的挥发性抑菌剂可向容器外部空间挥发，亦能向容器内部空间挥发，优选只朝向容器内部空间挥发，使该挥发性抑菌剂具有的抑菌效果的抑菌因子停留在容器内，并最终会均匀的依附在纸张上，使纸张也具有抑菌效果，亦即使该纸张成为抑菌产品。
容器的形式可以选择为硬质的盒体，或者为软质的袋体。当该容器呈现为硬质的盒体时，该基体可以是由硬质纤维、塑料、陶瓷或者金属等材料构成。当该容器呈现为软质的袋体，该基体可以是由塑料膜、软质纤维等材料构成。
挥发性抑菌剂是指可挥发的抑菌剂，且该挥发性抑菌剂包含具有抑菌成份的物质。这些具抑菌功效的抑菌剂可以是有机抑菌剂，如酚类化合物、酯类化合物、醇类化合物等。其中酚类化合物可以是二甲嘧酚、乙嘧酚、苯酚化合物、卤代苯酚化合物、间苯二苯酚及其衍生物、双苯酚类化合物等。酯类化合物可以是柠檬酸酯、苯甲酸酯类化合物等。醇类化合物可以是甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、戊唑醇、己唑醇、环唑醇、烯唑醇、粉唑醇、香紫苏醇、柏醇、2-苯氧基乙醇等。
这样的具抑菌功效的抑菌剂还可以是由天然植物精油提炼而成，多数天然植物精油中含有抗菌活性物，且这些精油为可挥发或易挥发性的，例如玫瑰、白术、苍术、柳草、红车轴草、当归、广藿香、菊花、木香、茶树、薰衣草、丁香、肉桂、薄荷脑、柠檬等。
本发明提供的容器由快速成型技术制造而成。该容器的制造方法包括如下步骤。
首先，利用计算机辅助设计出所需容器的三维立体模型，并对该立体模型进行切片分层，获得每层的成型信息。
其中建立立体模型，可以借助特定软件，将所需容器之具体参数输入计算机之后形成。或者可以采用逆向工程，量出已有容器的尺寸参数并输入计算机来建立立体模型。特定软件可以采用Pro-E、Solidworks等业内熟悉的建模软件。
对于目前的快速成型设备来讲，大多是运行特定的文档格式来进行加工，因此在将立体模型输入快速成型机进行加工之前，需要对该立体模型进行切片分层，获得运行所需的每层的成型信息。每层的成型信息包括用于体现层状的形貌的几何数据，例如该层的轮廓、边界位置参数等。通常分层越薄、越多，生成产品时更精准，但费时较多。而分层越厚、越少，则阶梯状越明显，生成的产品越粗糙。
同时，提供符合需求的构成基体以及挥发性抑菌剂的材料。基体以及挥发性抑菌剂的状态依具体的快速成型方法类型来确定。例如，基体、挥发性抑菌剂可以是呈液态或者固态粉末状。
然后，将成型信息输入快速成型机，利用快速成型机分层成型，并根据挥发性抑菌剂在容器中的分布需求，分别控制基体与挥发性抑菌剂的行进路线，以最终得到所需容器。
和现有技术相比，本发明通过提供一种自身能释放出抑菌功效的抑菌剂的容器，最终使容器内的纸张也具有抑菌功效。在传统的生产工艺中，需要将这些抑菌剂与增溶剂，表面活性剂等其他化药一起使用，才能得到较好地与纸产品的附着效应。因此对皮肤过敏性的消费者人群来说，不可避免地要接触到这些多余的化药。但是本发明提供的容器因其制造方法的特性，乃将能释放抑菌功效成份的挥发性抑菌剂直接形成在容器中，因此可以有效避免多余化药的使用，对该类特定消费者人群更具安全性。
而且，本发明的容器可以根据需要，将能释放出的挥发性抑菌剂均匀的存在于容器的每一个部位，抑菌剂可被逐步地缓慢地释放到空气中，这样可使容器能在较长的时间内保持持续的释放出抑菌剂的功效。
下面再以快速成型技术中的三维打印技术为例，对本发明提供的容器的制造过程作示例性的说明。
三维打印技术亦是采用快速成型技术所共有的分层加工、迭加成型的原理，打印出所需要的三维产品。三维打印设备至少包括固体粉末输送系统、粉末存储器、粉末喷洒系统、液体存储器、液体输送系统和成型室，成型室包括可上下垂直升降的打印承载平台。粉末喷洒系统、液体输送系统均具有多个可移动的喷头以在不同位置喷出成型材料用于成型。
首先，获得本发明容器的立体模型，并将本发明容器的立体模型分解成若干层极薄的截面，以生成喷头移动的二维信息。
此外，在粉末存储器内存放形成容器所需的基体的粉末状材料，如ABS树脂粉末，在液体存储器中存放有液体粘结剂，如硅胶。
接着根据立体模型的截面二维信息，亦即每层的成型信息，粉末喷洒系统的喷头在水平平面内移动，并在承载平台上均匀的形成一个层厚的粉末层，液体输送系统的喷头亦在水平平面内移动，有选择的喷出粘结剂，用于粘结选定部位的粉末材料。一层粘结完毕后，承载平台下降一个层厚的距离，在已成型的层面上重新铺设一层粉末层，如此反复进行，最后形成容器。
可以理解的，用于三维打印的挥发性抑菌剂，根据其形态不同可以为液态或固态，液态的挥发性抑菌剂例如天然植物精油等优选的加入液态的粘结剂中，固态的挥发性抑菌剂优选的加入固态的粉末材料中。以加入液态挥发性抑菌剂为例，将该挥发性抑菌剂均匀的混合到液态的粘结剂中，并存储在液体存储器中。该三维打印设备可设置有一个或多个这样的存储器，优选的为两个或两个以上，每个存储器与液体输送系统的一个或多个喷头连通，优选的与两个或两个以上的喷头连通，一层粉末材料铺设完毕后，液体输送系统的喷头根据立体模型的层截面信息，在水平面内做二维移动，将混合有挥发性抑菌剂的粘结剂选择性的喷洒到特定的位置，使粉末材料粘结，然后再在粘结成型的结构上重新铺设一个层厚的粉末，如此反复，便形成了容器。
由于挥发性抑菌剂可以挥发，因此该容器会释放出具有抑菌功效的抑菌因子，且可向容器内部、外部同时进行释放。当容器内存放有纸张时，由于纸张是有空隙的材料，能吸附空气中的气体，使容器释放出的抑菌因子依附到纸张上，从而使纸张也具有抑菌功效。
可以理解的，由于快速成型技术的特殊性，可根据实际需求调整容器不同部位的挥发性抑菌剂的浓度，例如可以调整容器内部和外部释放出的抑菌因子的浓度，该需求可以通过调整加入不同存储器的挥发性抑菌剂的添加量，以及结合通过不同的喷头选择性的喷洒到不同的位置等手段来实现。优选使挥发性抑菌剂朝向容器内挥发释放抑菌因子，因此使容器内的纸张具有抑菌功效。
以下再以快速成型技术中的熔融沉积法（Fused Deposition Modeling，FDM）为例，对本发明提供的容器的制造过程作示例性的说明。
熔融沉积法也是通过分层加工、迭加成型的原理成型出所需要的产品。相应的成型设备至少包括材料输送系统、固体材料存放处、固体材料熔融处、喷头以及可垂直升降的承载平台。该喷头可沿水平方向做二维运动。
首先，将容器的立体模型分解成若干层极薄的截面，并生成喷头移动的二维信息。同时固体材料存放处存放有用于成型容器的基体材料，可以是例如金属、塑料、低熔点合金丝等。当基体材料进入固体材料熔融处时，高温使基体材料变相为熔融状态，一般固体材料熔融处的温度控制在比固体材料的熔点高一个摄氏度的温度。将二维信息输入至该成型设备后，成型设备控制相应的喷头在水平平面内运动，将熔融的基体材料涂覆到承载平台上，待冷却后形成该容器的一层截面，然后承载平台垂直下移一个层的高度，进行下一层涂覆，这样反复，最终形成容器。
可在基体材料熔融前，加入挥发性抑菌剂，如此这些挥发性抑菌剂随熔融的基体材料一起涂覆到承载平台上，冷却成型后，最终形成具有能释放抑菌因子的容器。或者优选地，由设备的另外一个喷头，在计算机的控制下，在涂覆好的基体材料上喷洒一层熔融的挥发性抑菌剂，如此可在容器中形成基体材料与挥发性抑菌剂分层间隔叠加的结构，或者根据需要，控制喷头的行进路线，以在容器的内侧或者外侧等特殊部位形成具有挥发性抑菌剂的层结构。
本发明未祥尽说明的其他快速成型之方法可参考现有的快速成型方法并结合本发明上述示例性之说明以实施本发明提供之容器的制造方法。
Claims (8)
1.一种容器的制造方法，步骤包括：
利用计算机辅助设计出所需容器的三维立体模型，并对该立体模型进行切片分层，获得每层的成型信息；
提供符合需求的构成基体以及挥发性抑菌剂的材料；以及
将成型信息输入快速成型机，利用快速成型机分层成型，并根据挥发性抑菌剂在容器中的分布需求，分别控制基体与挥发性抑菌剂的行进路线，以最终得到所需容器。
2.如权利要求1所述的容器的制造方法，其特征在于：所述挥发性抑菌剂在容器的不同部位具有不同浓度。
3.如权利要求1所述的容器的制造方法，其特征在于：所述挥发性抑菌剂朝容器外部释放抑菌因子。
4.如权利要求1所述的容器的制造方法，其特征在于：所述挥发性抑菌剂朝容器内部释放抑菌因子。
5.如权利要求1所述的容器的制造方法，其特征在于：所述挥发性抑菌剂同时朝容器外部和内部释放抑菌因子。
6.如权利要求1所述的容器的制造方法，其特征在于：所述基体与挥发性抑菌剂分层间隔叠加。
7.一种容器，包括基体以及成型在基体中的挥发性抑菌剂，该挥发性抑菌剂能从容器中挥发并释放抑菌因子，该容器由权利要求1-6项中任意一项所述的容器的制造方法形成。
8.一种生活用纸，包括容器以及盛装在该容器内的纸张，该容器包括基体以及成型在基体中的挥发性抑菌剂，该挥发性抑菌剂能从容器中挥发并释放抑菌因子，该容器由权利要求1-6项中任意一项所述的容器的制造方法形成。
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