CN103711042A - 纸浆模塑制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸浆模塑制品，包含：一第一纸结构，其具有一表面，该表面至少部分为一光滑表面，而该光滑表面的平坦度不大于0.01毫米。借此，纸浆模塑制品可具有较佳的结构强度。

Description

纸浆模塑制品

技术领域

本发明有关一种纸浆模塑制品，且特别是关于一种表面光滑的纸浆模塑制品。

背景技术

纸浆模塑(pulp molding)技术发展至今，已有百年以上历史。该技术早期是由丹麦人最先应用，至今经历过两大的发展阶段。第一阶段是在1950年代，美国为了处理报纸、杂志、宣传品的回收处理问题，大幅应用纸浆模塑技术，来将其制造成工业缓冲材及堆货栈板等；纸浆模塑技术因此在这个阶段得到最好发展，并延续至今。

第二阶段则是在到2008年左右，中国考虑到奥运将衍生的环保问题，决定以纸浆模塑技术来制造纸餐具，故中国发展了大量纸浆模塑企业来生产纸浆模塑餐具等。

虽然纸浆模塑技术经过多年的发展，但其制品(杯子、餐盘等)仍是具有诸多缺点，例如：软化、潮解、掉屑、硬度差、制作成本高。

这些缺点的产生主要是因为：在纸浆模塑的制作过程中，固定有一步骤是使纸浆在多孔模(porous mold)中被一上模压合，以将纸浆成型；请参阅图1所示，纸浆1A在多孔模1B中被上模1C压合时，有部分的纸浆11A会进入到多孔模1B的空洞处11B，使得这些部分不会受到直接的压合，造成这些部分的纸纤维排列较为松散；没有受到直接压合的部分的纸浆11A在后续的热压成型时，会产生蒸汽回冲现象，产生纸浆膨胀、密度降低及含水率升高等缺点。

总结地说，由于大部分的纸浆在多孔模中没有受到直接压合，使得纸浆模塑的制品具有的前述缺点，也会使得纸浆模塑的制品的表面不光滑且充满对应多孔模的网目的凹凸状规则纹路(该规则纹路用肉眼即可观察到)。纸浆模塑的制品的外观因此不美观。

美国专利公开号US2003/0051845所公开的纸浆模塑产品的表面，即满布了对应多孔模的网目的凹凸状规则纹路(impressions)。

基于实用性的品质考量，制品的表面不光滑且充满凹凸状规则纹路实为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，提供一种可改善上述种种缺失缺陷的纸浆模塑制品，乃为此业界亟需达成的目标。

本发明一方面提供一种纸浆模塑制品，其至少部分的表面为光滑，且具有较佳的结构强度。

本发明另一方面提供另一种纸浆模塑制品，其具有多层纸结构，每一层纸结构具有不同的功能。

本发明所公开的纸浆模塑制品可包含：一第一纸结构，其具有一表面，该表面至少部分为一光滑表面，而该光滑表面的平坦度不大于0.01毫米。

其中，该纸浆模塑制品可还包含至少一第二纸结构，该第二纸结构具有一表面，该第二纸结构的该表面至少部分为一光滑表面，而该第二纸结构的该光滑表面的平坦度不大于0.01毫米；该第一纸结构堆叠在该第二纸结构上。

本发明所公开的纸浆模塑制品还可包含：一纸结构，其具有一表面，该表面至少部分为一光滑表面，而该光滑表面不具有凹凸状的规律条纹。

为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文是以较佳的实施例配合附图进行详细说明。

附图说明

图1为现有的纸浆模塑产品的制造示意图；

图2为本发明的纸浆模塑制品的第一较佳实施例的示意图；

图3为图2的纸浆模塑制品的第一纸结构的局部放大图；

图4为图2的纸浆模塑制品的制造设备的示意图；

图5为本发明的纸浆模塑制品的第二较佳实施例的示意图；

图6为图5的纸浆模塑制品的制造设备的示意图；

图7A为本发明的纸浆模塑制品的第三较佳实施例的示意图；

图7B为图7A的纸浆模塑制品的放大详图(剖视图)；

图8A为本发明的纸浆模塑制品的第四较佳实施例的示意图；

图8B为图8A的纸浆模塑制品的放大详图(剖视图)。

附图标记说明：

1A：纸浆；

11A：部分的纸浆；

1B：多孔模；

11B：空洞处；

1C：上模；

1：纸浆模塑制品；

11：第一纸结构；

111：表面；

2：纸浆原料；

3：制造设备；

31：多孔模；

32：吸引装置；

33：预成型模；

34：上模；

35：成型模；

36：上模；

37：组合装置；

4：纸浆模塑制品；

41：第一纸结构；

411：表面；

42：第二纸结构；

421：表面；

5：纸浆模塑制品；

51：第一纸结构；

511：表面；

512：边缘；

512A、512B：边缘部分；

513：圆角；

6：纸浆模塑制品；

61：第一纸结构；

611：表面；

612：边缘；

613：圆角。

具体实施方式

请参阅图2所示，图2为本发明的纸浆模塑制品的第一较佳实施例的示意图。该纸浆模塑制品1包含一第一纸结构11，而该第一纸结构11可为一杯子、一盘子、一蛋托、一碗、一瓶子、一箱子或一桶子等任何纸浆模塑制作过程可制造出的结构；本实施例中，第一纸结构11是以杯子为例。该第一纸结构11为一体成型的结构，而不是多件结构组装而成。

该第一纸结构11具有一表面111，该表面111泛指第一纸结构11的内表面及外表面。该表面111至少部分为一光滑表面，也就是指，表面111的至少某一部分是为光滑。本实施例中，第一纸结构11的表面111较佳地全部皆为光滑表面，无论是内表面或外表面。

请参阅图3所示，图3为图2的纸浆模塑制品的第一纸结构的局部放大图。第一纸结构11的表面111为光滑表面，是因为第一纸结构11在制造时，没有在多孔模中被上模压合定型(图未示出)，使得第一纸结构11的表面111不会具有任何多孔模的凹凸纹路所造成的凹凸状的规则纹路(例如图1所示)。换言之，第一纸结构11的表面111为光滑表面，是因为表面111不具有与多孔模的凹凸状规则纹路相同的规则纹路。

此外，当第一纸结构11的表面111为光滑表面时，其平坦度(flatness)较佳地可为0.01毫米以下，也就是不大于0.01毫米。该平坦度的量测方式可透过一激光位移计(laser displacement meter)来测量。

该激光位移计常用来测试物体的表面平坦度，其具有一激光光源、一光传感器及一处理器。该激光光源可发射一激光至待测物的表面，然后该光传感器可感测激光在该待测物表面的反射光。借由反射光在光传感器上的位置，该处理器可推算出该待测物表面与激光光源的距离。使用上述的激光位移计在测试物体的表面的不同处取得多组(例如20组)数据后，可通过计算平均值方法来从这些组数据求得表面的平坦度。

若是用上述量测方法来测量传统纸浆模塑制品的表面的平坦度时，其数值将远大于0.01毫米，因为传统纸浆模塑制品的表面充满了多孔模所造成的凹凸状规则纹路。

再者，当第一纸结构11的表面111为光滑表面时，纸浆模塑制品1(即第一纸结构11)的结构强度会比传统者的结构强度还要好，因为纸浆模塑制品1的纸纤维排列得较为紧密，且含水率较低。如此，纸浆模塑制品1在接触水时，也较不会软化，可保持既有的形状。此外，纸浆模塑制品1的强度也会提升；如此，纸浆模塑制品1可在承受较大的外力作用后，也能回复至原本形状。

纸浆模塑制品1的第一纸结构11可由纯植物纤维所组成，也就是说，制造第一纸结构11的纸浆原料是实质地百分之百由植物纤维所组合，不含添加剂；该植物纤维可选自以下群组：木、竹、苇、棉、麻及草等。

由纯植物纤维所组成的第一纸结构11不会释放出对人体有害的物质(例如塑化剂等)，故其不会危害到盛装在第一纸结构11中的食品或药品；换言之，使用者可放心地食用由第一纸结构11所盛装的食品或药品。

纸浆模塑制品1的第一纸结构11除了可由纯植物纤维来单独组成，也可由植物纤维及添加剂来共同组成；该添加剂是选自以下群组：氧化铝、聚丙烯酰胺、植物性淀粉、聚乙烯、防水剂及防油剂。该添加剂可使第一纸结构11具有特定的功能，举例而言，氧化铝、聚丙烯酰胺、植物性淀粉或聚乙烯等可使第一纸结构11的结构强度增加，防水剂可使第一纸结构11具有防水性，而防油剂可使第一纸结构11具有防油性。

另外，通过添加特定的添加剂，可使植物纤维的颜色改变，借此使第一纸结构11呈现出不同的颜色。

请配合参阅图4所示，图4为第2图的纸浆模塑制品的制造设备的示意图。以下将说明第一实施例的纸浆模塑制品1的其中一种制造方式，但该纸浆模塑制品1不仅限于被此制造方法制造。

首先，将一纸浆原料2(纯植物纤维，或植物纤维加添加剂)设置在一制造设备3的一多孔模31中。该多孔模31具有多个孔，这些孔可将纸浆原料2的水分抽走，使得纸浆原料2在多孔模31中形成一半成品(或称湿坯)。该半成品的含水率约50％至80％。

接着，该制造设备3的一吸引装置(例如吸嘴)32会进入到多孔模3 1中，将该半成品吸住并上移。此时多孔模31的孔可吹出气体，以使该半成品从多孔模31中脱离。在吸引装置32吸取半成品的过程中，吸引装置32并不会在多孔模31中压合该半成品。

接着，吸引装置32将该半成品放置在一预成型模33中，然后制造设备3的一上模34会下移而进入到预成型模33中，开始压合该半成品。在压合过程中，预成型模33还会对该半成品加热(温度约60℃至350℃)，以使该半成品的含水率下降，并使半成品初步地定型。

最后，吸引装置32再将该半成品从预成型模33移动到成型模35中，然后制造设备3的另一上模36会下移而进入到预成型模33中，开始加压加热该半成品，使得该半成品得以定型，形成第一纸结构11。

需说明的是，该半成品在成型模35中所承受的压合力量，大于在预成型模33中所承受的压合力量，故该半成品的纸纤维在成型模35中被压合得更为紧密。

另需说明的是，预成型模33与上模34及成型模35与上模36的表面皆为光滑，不像多孔模3 1具有凹凸结构。因此，半成品在预成型模33与上模34或成型模35与上模36中被压合时，半成品与模具的接触皆属面接触，故半成品可在这些模具内均匀地受压，最后制造出的第一纸结构11的表面111才不会有凹凸状规则纹路。

如此制造出来的纸浆模塑制品1的第一纸结构11无论是在厚度、结构强度或耐久度等方面，皆比传统的纸浆模塑制品好。举例而言，在厚度方面，纸浆模塑制品1的第一纸结构11的厚度可为0.4毫米，而传统者为1毫米；在强度方面，纸浆模塑制品1的第一纸结构11可承受20千克，而传统者为10千克；在耐久度方面，纸浆模塑制品1的第一纸结构11在好氧环境(或称喜氧环境，也就是可轻易接触到空气的开放式空间)下，可至少维持24个月而不软化，而传统者只能维持6个月左右；纸浆模塑制品1的第一纸结构11在厌氧环境(即难以接触到空气的密闭式空间，如埋在土中)下，可在3个月内自然分解，故对于环境不会造成负面影响，且对环境友善。

请参阅图5所示，图5为本发明的纸浆模塑制品的第二较佳实施例的示意图。与第一实施例的纸浆模塑制品1相比，第二实施例的纸浆模塑制品4除了包含一第一纸结构41，还包含至少一第二纸结构42，该第一纸结构41堆叠在该第二纸结构42上。至少一第二纸结构42是指第二纸结构42可为单个或多个，而本实施例是以单个为例。

该第一纸结构41及第二纸结构42两者与纸浆模塑制品1的第一纸结构11具有相同或相似的技术内容，也就是：第一纸结构41及第二纸结构42分别具有一表面411、表面421，而表面411或表面421至少部分或全部皆为一光滑表面；本实施例中，该表面411或表面421全部皆为光滑表面；此外，表面411或表面421为光滑表面时，其平坦度较佳地不大于0.01毫米；第一纸结构41及第二纸结构42可由纯植物纤维单独组成，或是由植物纤维及添加剂共同地组成。

纸浆模塑制品4的应用会关联到第一纸结构41及第二纸结构42的材料组成。举例来说，若纸浆模塑制品4应用成一餐具(例如饮料杯)时，与食物相接触的第一纸结构41即由纯植物纤维组成，以确保食物不会被添加剂所污染。没有与食物相接触的第二纸结构42则可由植物纤维及添加剂共同地组成，以使得第二纸结构42具有防水、防油、阻燃或强化结构等功能。

请配合参阅图6所示，图6为图5的纸浆模塑制品的制造设备的示意图。以下将说明第二实施例的纸浆模塑制品4的其中一种制造方式。

首先，纸浆模塑制品4的第一纸结构41及第二纸结构42通过同图4所示的制造设备3来制造出。然后，制造出的第一纸结构41及第二纸结构42被移送到一组合装置37中，该组合装置37会将第一纸结构41组装在第二纸结构42的内侧，以构成纸浆模塑制品4。

请参阅图7A及图7B所示，图7A为本发明的纸浆模塑制品的第三较佳实施例的示意图，图7B为图7A的纸浆模塑制品的放大详图(剖视图)。与前两实施例的纸浆模塑制品1及纸浆模塑制品4的纸结构11、纸结构41或纸结构42相比，第三实施例的纸浆模塑制品5所包含的第一纸结构51具有一不同的边缘(rim)512。

详言之，该边缘512是被进一步地弯折，使得边缘512的其中一边缘部分512A折叠在该边缘的另一边缘部分512B；也就是边缘部分512A堆叠在边缘部分512B上。这样的边缘512可具有较佳的结构强度，使得边缘512较不易被扳动。此外，边缘512弯折后还可具有一圆角513，该圆角513可让使用者较不会被边缘512给划伤，提高纸浆模塑制品5的安全性。

在制造时，纸浆模塑制品5的边缘512不需在被裁切；换言之，纸浆模塑制品5的制造过程可比现有技术还减少一道切边工序。

请参阅图8A及图8B所示，图8A为本发明的纸浆模塑制品的第四较佳实施例的示意图，图8B为图8A的纸浆模塑制品的放大详图(剖视图)。与第三实施例的纸浆模塑制品5的纸结构51相比，第四实施例的纸浆模塑制品6的第一纸结构61具有表面611，第一纸结构61所具有的边缘612并无被弯折，但依然具有一圆角613。与圆角513具有相似功效，该圆角613可让使用者较不会被边缘612给划伤，以提高纸浆模塑制品6的安全性。

该第一纸结构61的圆角613是被模具(图未示出)所塑型出；详言之，该模具内有对应边缘612的圆角613外型的一模穴，使得第一纸结构61在模具内被压合时，第一纸结构61的边缘612即可形成该圆角613。

需说明的是，现有的纸浆模塑制品的边缘是无法如本实施例般能具有圆角，因为现有的纸浆模塑制品在制造时，皆会裁切该边缘以去除多余的部分，而裁切过程会使得该边缘变为粗糙的平面。

综合上述，本发明的纸浆模塑制品可具有光滑(无凹凸状规则纹路)的表面，使得本发明的纸浆模塑制品不易软化、不易掉屑，且具有较佳的结构强度，故厚度可以更薄等特点。换言之，本发明成功地解决传统纸浆模塑制品长期存在的种种缺陷。

此外，本发明的纸浆模塑制品可由多层纸结构堆叠而成，每层纸结构可有不同的功能，使得本发明的纸浆模塑制品的应用更为方便及多元化。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种纸浆模塑制品，其特征在于，包含：

一第一纸结构，其具有一表面，该表面至少部分为一光滑表面，而该光滑表面的平坦度不大于0.01毫米。

2.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该第一纸结构的该表面全部为该光滑表面。

3.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该第一纸结构是由纯植物纤维所组成。

4.根据权利要求3所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该植物纤维是选自以下群组：木、竹、苇、棉、麻及草。

5.根据权利要求1所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该第一纸结构是由植物纤维及添加剂所组成。

6.根据权利要求5所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该植物纤维是选自以下群组：木、竹、苇及草，而该添加剂是选自以下群组：氧化铝、聚丙烯酰胺、植物性淀粉、聚乙烯、防水剂及防油剂。

7.根据权利要求1至6的任一项所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该第一纸结构为一杯子、一盘子、一蛋托、一碗、一瓶子、一箱子或一桶子。

8.根据权利要求1至6的任一项所述的纸浆模塑制品，其特征在于，还包含至少一第二纸结构，该第二纸结构具有一表面，该第二纸结构的该表面至少部分为一光滑表面，而该第二纸结构的该光滑表面的平坦度不大于0.01毫米；该第一纸结构堆叠在该第二纸结构之上。

9.根据权利要求8所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该第二纸结构的该表面全部为该光滑表面。

10.根据权利要求8所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该第二纸结构是由植物纤维及添加剂所组成。

11.根据权利要求1至6的任一项所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该第一纸结构具有一边缘，而该边缘的一部分折叠在该边缘的另一部分。

12.根据权利要求11所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该边缘具有一圆角。

13.根据权利要求1至6的任一项所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该第一纸结构具有一边缘，而该边缘具有一圆角。

14.一种纸浆模塑制品，其特征在于，包含：

一纸结构，其具有一表面，该表面至少部分为一光滑表面，而该光滑表面不具有凹凸状的规则纹路。

15.根据权利要求14所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该纸结构的该表面全部为该光滑表面。

16.根据权利要求14或15所述的纸浆模塑制品，其特征在于，该光滑表面不具有与一多孔模的凹凸状规则纹路相同的该规则纹路。

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