CN107869094A - 纸塑盖体及其成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纸制产品，特别是涉及一种纸塑盖体及其成型装置。主要透过具有一第一模具和一第二模具的模压成型装置，以第一模具上具有用以塑造向内负角度凹陷的扣合成型部以及边缘部的成型单元，以在第一模具及第二模具相互合模时，一次成型带有负角度向内凸起的扣合部的纸塑盖体，而被压制出的该纸塑盖体于其边缘具有环状的边缘部。本发明的该边缘部以及该扣合部皆是用于使制造出的纸塑盖体与外部容器的结合能更加稳固。

Description

纸塑盖体及其成型装置

技术领域

本发明涉及一种纸制产品，特别是涉及一种纸塑盖体及其成型装置。

背景技术

纸杯与纸碗是一种在目前日常生活中使用量极大的抛弃式产品，故综合考虑制造素材成本以及制品相异的需求强度的下，制造者已有多种不同相对应的制作方式。

但若须追求稳固质感的造型或是厚度相对高的纸制产品时，则需要将纸浆积迭至有一定厚度后才能进行塑形，然而，若按照传统压制日常生活中常见厚度较薄的免洗纸杯纸碗的方法以对具有一定厚度的纸浆层进行压制时，则相当容易发生压制后积浆呈现被挤出的凸边或是不规则的皱褶表面，对于产品的美观以及结构坚固程度皆有影响。

另外，对于上述对厚度有要求的纸浆产品，近年则发展出一种适宜的纸塑成型的制程方法(或称纸浆模压成型法)，然而，对于日常生活中最常用的杯盖而言，这些杯盖在其边缘上以与杯身压合的扣合处部分，大多数具有向内侧浮凸或倒钩部分等等，用以使扣合能够更加紧密，然而目前以纸塑成型制造杯盖，该些内侧浮凸或倒钩部分皆是以成型完后的成品再进行局部滚压二次加工的方式完成。

然而，透过该再滚压方式完成的杯盖成品须浪费时间成本进行再加工，而滚压亦有较高可能造成成品瑕疵或不美观问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种纸塑盖体及其成型装置，以降低生产时间与生产成本。

根据发明的目的，是提供一种纸塑盖体该纸塑盖体设有一中央部及沿该中央部的边缘上设有一边缘部，该边缘部是于该纸塑盖体与外部容器扣合时将外部容器的容器外壁上缘纳入其中，并且该边缘部夹持外部容器的容器外壁边缘。

进一步地，该边缘部设有与外部容器的容器外壁边缘下方搭接的一扣合部，且该扣合部是与该中央部及边缘部整体以一次成型方式所制成的，该扣合部的作用为使该纸塑盖体与外部容器扣合时，不仅以该边缘部夹持外部容器的容器外壁上缘，更能以该扣合部与外部容器边缘的突出部扣接咬合，借以让纸塑盖体能够更稳固地与外部容器结合。

而为了制造上述纸塑盖体，本发明是提供一种纸塑盖体的成型装置，其包括一盖体成型第一模具及一盖体成型第二模具，其中，该盖体成型第一模具内包含有一第一成型单元，该第一成型单元设有一中央成型部，是用于成型前述对应的该纸塑盖体的该中央部，且该第一成型单元上更设置有一边缘成型部，以成型对应该纸塑盖体的该边缘部；进一步地，该边缘成型部相对于该中央成型部的外边缘上负角度地向内凹设有一扣合成型部，该扣合成型部是用于成型对应该纸塑盖体上负角度的该扣合部。而该盖体成型第二模具设有一第二成型单元，以成型对应于该第二成型单元的纸塑盖体完成品的外侧的形状。

本发明的优点及有益效果是：

本发明的纸塑盖体的制造流程与传统的纸塑产品于制造流程上大致相同。但由于纸浆热压成型时，仍具有一定的弹性，使该纸塑盖体于脱模的过程中，该纸塑盖体上的该扣合部将会稍微变型以脱离该扣合成型部，但在脱离后该扣合部形状，仍会与原先塑型的扣合成型部的形状相似，才得以使该扣合部和外部容器接合时，该扣合部能扣接在外部容器杯缘向外的突出部，并能符合纸塑盖体与外部容器结合所应需要符合的产品标准。

附图说明

图1为本发明的纸塑盖体的剖视图；

图2为本发明的纸塑盖体与外部容器结合时的剖面示意图；

图3为本发明纸塑盖体的成型装置的盖体成型第二模具的结构示意图；

图4为本发明纸塑盖体的成型装置的盖体成型第一模具的结构示意图；

图5为本发明纸塑盖体的成型装置的分离状态的剖面示意图；

图6为本发明的纸塑盖体吸浆成型装置的一剖面示意图；

图7A为本发明的纸塑盖体成型装置的拔模过程的第一示意图；

图7B为本发明的纸塑盖体成型装置的拔模过程的第二示意图；

图7C为本发明的纸塑盖体成型装置的拔模过程的第三示意图；

图8为本发明的纸塑盖体的成型装置的制程方法步骤流程图。

其中：1为纸塑盖体，10为中央部，12为边缘部，14为扣合部，20为盖体成型第二模具，20A盖体吸浆成型第二模具，200为第二成型单元，2021为第二成型单元孔道，22为盖体成型第一模具，22A为盖体吸浆成型第一模具，220为第一成型单元，2201为中央成型部，2202为边缘成型部，2203为扣合成型部，2204为第一成型单元孔道，226为过滤网，3为外部容器，300为突出部，S801～S808为步骤流程。

具体实施方式

为便于了解本发明的发明特征、内容与优点及其所能达成的功效，现将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而于文中所使用的图式，其主要目的仅为示意及辅助说明书之用，故不应局限本发明于实际实施上的专利范围。

请参照图1所示，是本发明的纸塑盖体的剖视图，其中，该纸塑盖体1设有一中央部10以及沿中央部10外缘设有一边缘部12，该边缘部12由两侧壁及一顶缘部形成倒U型的形状，且该边缘部12于远离中央部10的一侧壁的内表面向内凸出地绕设有一扣合部14。

再请参阅图2所示，边缘部12是用于使纸塑盖体1与外部容器3结合时可增加相互接触，以使纸塑盖体1可更佳地夹持外部容器3的容器外壁整体上缘，而扣合部14是用于使纸塑盖体1与外部容器3结合时可与外部容器3的容器外壁上缘向外凸出或卷起的突出部300抵靠连接，以使纸塑盖体1可以更佳地与外部容器3结合，由此可知，无论是边缘部12或扣合部14都是用于使纸塑盖体1和外部容器3结合时能够更加地牢固，并使纸塑盖体1符合其与外部容器3结合所需要符合的产品标准。

而在本发明的一实施例中，亦为一般用于日常生活配合盛装咖啡等纸杯的纸塑盖体等，如图1所示的纸塑盖体1所包含的该中央部10可以呈圆形，且其边缘向上凸起而形成有一突起部，进而在中央部10的中间形成有一凹陷部；该中央部10上一般设有一饮用开口，而在凹陷部亦可设有小钻孔以平衡盛装内容物时所产生的内部压力，然而，前述的饮用开口以及小钻孔等并非本发明所欲关注亦非必要的技术特征，应当了解。

再，请参照本发明的图3至图5所示，本发明的纸塑盖体成型装置包含了有一盖体成型第一模具22以及一盖体成型第二模具20，其中，盖体成型第一模具22内包含有一第一成型单元220，第一成型单元220包括一中央成型部2201以及一边缘成型部2202，该中央成型部2201是用于成型纸塑盖体的中央部10的内侧形状，而该边缘成型部2202是用于成型纸塑盖体的边缘部12的内侧形状，且在对应于制造边缘部的边缘成型部2202上的远离中央部10的一侧设有一扣合成型部2203，该扣合成型部2203是用于塑造纸塑盖体的负角度扣合部14；其中，盖体成型第二模具20的一侧设置设有一第二成型单元200，该第二成型单元200是用于塑造成型纸塑盖体的外侧形状。

请进一步参阅图6所示，其中，在实际制程中，在盖体成型第一模具22的第一成型单元220上设置有一过滤网226，该盖体成型第一模具22上均匀地设有若干个第一成型单元孔道2204，借以形成一盖体吸浆成型第一模具22A。在本发明的一实施例中，各第一成型单元孔道2204进一步是设在第一成型单元220中边缘成型部2202的外缘、中央成型部2201与边缘成型部2202之间及中央成型部2201的最顶部等位置。如此，过滤网226是用于在沉降于纸浆槽内吸浆以使纸浆沉降于盖体吸浆成型第一模具22A内，但使纸浆的纤维不通过过滤网226，而各该第一成型单元孔道2204是由外部抽气以提供吸力，吸附所需的纸浆的纤维，并使多余的水份通过第一成型单元孔道2204被排除，且不会被吸取卡入各该第一成型单元孔道2204内，进而在盖体吸浆成型第一模具成型纸塑盖体1的粗胚品；另外，盖体成型第二模具20上的该第二成型单元200被布设若干个第二成型单元孔道2021，借以形成一盖体吸浆成型第二模具20A，在该实施例中，各第二成型单元孔道2021进一步是设在第二成型单元200的外缘、对应第一成型单元220的中央成型部2201与边缘成型部2202等位置。如此，当盖体吸浆成型第二模具与盖体吸浆成型第一模具相互合模时，由外部抽气以提供吸力到各第二成型单元孔道2021，进而将粗胚品从盖体吸浆成型第一模具22A吸取到盖体吸浆成型第二模具20A上。

另外，在该实施例中，若在盖体成型第一模具22整体模块内挖孔设置加热棒以及温度传感器，或是将具热传导性质材料铸造的盖体成型第一模具22锁固设置于另一加热基板上，借以形成可以被直接加热或透过热传导加热的一盖体加热成型第一模具，盖体加热成型第一模具将可使其内的第一成型单元220的温度提高以加热烘干纸浆；另外，盖体成型第二模具20的整体模块内挖孔亦可设置加热棒以及温度传感器，或是将具热传导性质材料铸造的盖体成型第二模具20锁固设置于另一加热基板上，借以形成可以被直接加热或透过热传导加热的一盖体加热成型第二模具，盖体加热成型第二模具将可使其内的第二成型单元200的温度提高以加热烘干纸浆，其亦被布设若干个第二成型单元孔道2021，用于吸取被烘干的纸塑盖体1，惟其两者内的该第一成型单元220和该第二成型单元200内侧不须加装过滤网226。

再请一同参阅图7A、7B以及7C，其是为本发明的纸塑盖体成型装置的拔模过程示意图，是以连续的方式展示本发明的纸塑盖体自盖体吸浆成型第一模具被相对应的盖体吸浆成型第二模具吸取拔模时，所发生的示意状况，其是以局部放大方式展示了盖体吸浆成型第一模具22A中的盖体成型第一模具22边缘的扣合成型部2203和纸塑盖体1的相对关系。

首先，请先参照图7A，盖体吸浆成型第二模具被省去不见于此图中，此时，被压制后的纸浆所形成的纸塑盖体1的粗胚透过一过滤网226紧密贴附于盖体成型第一模具22边缘的扣合成型部2203的形状上，而被压制的纸塑盖体1的扣合部14目前可被见到是完全贴合于过滤网226上，此为拔模前的状况。

再请参照图7B，此时，被压制后的纸浆所形成的纸塑盖体1的粗胚应是被盖体吸浆成型第二模具20A吸起，并逐渐脱离盖体吸浆成型第一模具22A中所包含的盖体成型第一模具22以及紧贴于其上的过滤网226，而纸塑盖体1的扣合部14是为具有弹性的纸制材质，但自图中可见其在稍微扩张以脱离扣合成型部2203时，扣合部14仍将受到扣合成型部2203的挤压，在向上方拔模的过程中发生些许形变。

最后，请参照图7C，此时，被压制后的纸浆所形成的纸塑盖体1的粗胚应是被盖体吸浆成型第二模具20A吸取，并完全脱离盖体成型第一模具22以及紧贴其的过滤网226，而纸塑盖体1的扣合部14因具有纸质的弹性，自图中可见其在完全脱离盖体吸浆成型第一模具后，扣合部14原先所发生的形变部分将稍微回复，视其恢复程度将使扣合部14的形状与扣合成型部2203的形状大致相同，但可能有些许不完全相同的挤压形变或遭削去的部分，惟此情形经过本发明的制程计算后仍将可增强扣合部14与外部容器的突出部扣合的强度，可知本发明在实际制程中所可能发生的此种情形将不会影响本发明针对于解决问题的功效。

最后，请参照图8，其是为本发明的纸塑盖体的成型装置的制程方法步骤流程图，其为利用前述纸塑盖体成型装置以压制纸塑盖体的方法，按照顺序可列为下列步骤：

步骤S801：以该盖体吸浆成型第一模具22A浸于纸浆液中，使纸浆液注入，以沉降覆盖于第一成型单元220上。

步骤S802：该盖体吸浆成型第一模具22A自纸浆液中被移出，以透过各该第一成型单元孔道2204以及过滤网226将沉积于该第一成型单元220上的纸浆液内所含有的制程内不需的多余水分除去。

步骤S803：以该盖体吸浆成型第二模具20A与该盖体吸浆成型第一模具22A压合，以将脱水后的纸浆沿第一成型单元220上紧贴合的过滤网226被塑造为一杯盖胚体，该杯盖胚体是为形状与该纸塑盖体相似的粗胚。

步骤S804：该盖体吸浆成型第二模具20A透过各该第二成型单元孔道2021将该杯盖胚体自该盖体吸浆成型第一模具22A中吸取，以使其能脱模剥离而出。

步骤S805：该盖体吸浆成型第二模具20A进行交模的动作，以将该杯盖胚体置于该盖体加热成型第一模具内。

步骤S806：以该盖体加热成型第二模具完整压合于该盖体加热成型第一模具上以使该杯盖胚体被封于两者间。

步骤S807：以该盖体加热成型第一模具及该盖体加热成型第二模具对该杯盖胚体进行加热以烘干该杯盖胚体，最后完整脱水以形成该纸塑盖体。

步骤S808：以该盖体加热成型第二模具吸取该纸塑盖体以使其剥离。

而步骤S801至步骤S808即为本发明的纸塑盖体的成型方法依序完成的步骤流程，依其流程即可压制出本发明的纸塑盖体。

另外，在不同与上述实施例的本发明另一种制程中，其中，不同的是，可以在盖体吸浆成型模具，以及盖体加热成型模具中，将该第一成型单元与该第二成型单元的模具形状调换，即是以塑造纸塑杯盖外侧形状的成型单元浸入纸浆液中以行吸浆，再与塑造纸塑盖体内侧形状具有用以成型负角度部的成型单元相互合模，以与上述实施例中颠倒位置的方式制造形状相同的纸塑盖体。

综上所述，本发明的纸塑盖体，以及将其负角度部一次模压成型的装置，于技术思想上实属创新，也具备先前技术不及的多种功效。由于纸浆热压成型时，仍具有一定的弹性，使该纸塑盖体于脱模的过程中，该纸塑盖体上的该扣合部将会稍微变型以脱离该扣合成型部，但在脱离后该扣合部形状，仍会与原先塑型的扣合成型部的形状相似，才得以使该扣合部和外部容器接合时，该扣合部能扣接在外部容器杯缘向外的突出部，并能符合纸塑盖体与外部容器结合所应需要符合的产品标准。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种纸塑盖体，该纸塑盖体是由纸浆制成，其特征在于，该纸塑盖体中央具有一中央部且沿该中央部的边缘具有环状的一边缘部，该边缘部具有两侧壁，该边缘部的两侧壁中相对外侧的侧壁延伸部上具与该侧壁外侧表面呈负角度向内侧凸出的一扣合部，该扣合部与该纸塑盖体制造时一次成型，该扣合部使该纸塑盖体与外部容器扣合时，使该扣合部与所述外部容器杯缘向外的突出部抵触扣合。

2.根据权利要求1所述的纸塑盖体，其特征在于，所述边缘部用于该纸塑盖体与外部容器扣合时稳固夹持所述外部容器的容器外壁。

3.一种用于制造如权利要求1所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，包括：

一盖体成型第一模具，该盖体成型第一模具包含一第一成型单元，该第一成型单元是用于对纸浆塑型以成型出该纸塑盖体的整体内侧形状，其中，该第一成型单元具有一中央成型部，以成型该纸塑盖体的该中央部，且该第一成型单元进一步具有一边缘成型部，以成型对应该纸塑盖体的该边缘部，且该边缘成型部上相对该中央成型部的外缘具有环状的一扣合成型部，该扣合成型部是用于成型对应该纸塑盖体的该扣合部；以及

一盖体成型第二模具，该盖体成型第二模具包含一第二成型单元，该第二成型单元用于对纸浆塑型以成型出该纸塑盖体的整体外侧形状，该盖体成型第二模具与该盖体成型第一模具相互结合，以使夹于该盖体成型第二模具及该盖体成型第一模具内的纸浆成型为该纸塑盖体。

4.根据权利要求3所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，该第一成型单元内选择性地穿透设置有若干第一成型单元孔道，各该第一成型单元孔道是在塑型该纸塑盖体过程中用于产生吸力以排除纸浆液中多余的水分或用于调控纸浆压制成型过程中的压力。

5.根据权利要求3或4所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，该第二成型单元内选择性地穿透设置有若干第二成型单元孔道，各该第二成型单元孔道是用于调控纸浆压制成型过程中的压力或提供吸引力以自该盖体成型第一模具吸取以剥离该纸塑盖体。

6.根据权利要求3或4所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，于该盖体成型第一模具内的该第一成型单元上接触纸浆的一侧贴合地设置一过滤网，以建构一盖体吸浆成型第一模具，该过滤网具有若干细孔洞，用于过滤纸浆使纸浆纤维贴附于该过滤网上以使纸浆沉降于该盖体吸浆成型第一模具，并可使纸浆沿该第一成型单元，以及相对应地应用该盖体成型第二模具建构出的一盖体吸浆成型第二模具内的该第二成型单元被压制成型为该纸塑盖体。

7.根据权利要求3或4所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，该盖体成型第二模具由热导体的材质制成，以建构出可对纸浆加热以烘干成型为该纸塑盖体的一盖体加热成型第二模具；以及，

该盖体成型第一模具由热导体的材质制成，以建构出可对纸浆加热以烘干成型为该纸塑盖体的一盖体加热成型第一模具。

8.一种用于制造如权利要求1所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，包括：

一盖体成型第一模具，该盖体成型第一模具包含一第一成型单元，该第一成型单元是用于对纸浆塑型以压制出该纸塑盖体的整体外侧形状；

一盖体成型第二模具，该盖体成型第二模具包含一第二成型单元，该第二成型单元是用以于纸浆塑型以制造出该纸塑盖体的整体内侧形状，其中，该第二成型单元具有一中央成型部，以成型该纸塑盖体的该中央部，且该第二成型单元进一步具有一边缘成型部，以成型对应该纸塑盖体的该边缘部，且该边缘成型部上相对该中央成型部的外缘具有环状的一扣合成型部，该扣合成型部是用于成型对应该纸塑盖体的该扣合部；

其中，该盖体成型第二模具是用于与该第一模具相互结合以使夹于该盖体成型第二模具及该盖体成型第一模具内的纸浆成型为该纸塑盖体。

9.根据权利要求8所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，该第一成型单元内选择性地穿透设置有若干第一成型单元孔道，各该第一成型单元孔道是在塑型该纸塑盖体过程中用于产生吸力以排除纸浆液中多余的水分或用于调控纸浆成型过程中的压力。

10.根据权利要求8或9所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，该第二成型单元内选择性地穿透设置有若干第二成型单元孔道，各该第二成型单元孔道是用于调控纸浆成型过程中的压力或提供吸引力以自该盖体成型第一模具吸取以剥离该纸塑盖体。

11.根据权利要求8或9所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，于该盖体成型第一模具内的该第一成型单元上接触纸浆的一侧贴合处设置一过滤网，以建构一盖体吸浆成型第一模具，该过滤网具有若干细孔洞，该细孔洞是用于过滤纸浆使纸浆纤维贴附于该过滤网上以使纸浆沉降于该盖体吸浆成型第一模具，并可使纸浆沿该第一成型单元，以及相对应地应用该盖体成型第二模具建构出的一盖体吸浆成型第二模具内的该第二成型单元被成型为该纸塑盖体。

12.根据权利要求8或9所述的纸塑盖体的成型装置，其特征在于，该盖体成型第二模具由热导体的材质制成，以建构出可对纸浆加热以烘干成型为该纸塑盖体的一盖体加热成型第二模具；以及

该盖体成型第一模具由热导体的材质制成，以建构出可对纸浆加热以烘干成型为该纸塑盖体的一盖体加热成型第一模具。