CN1091582C - 一次性用餐具和容器及其生产方法与设备 - Google Patents

Abstract

一次性用餐具和容器及其生产方法与设备，餐具和容器具有三层，即植物混合物骨架及内防水仿瓷涂层，外不防水仿瓷涂层。生产方法为骨架模压成型后内外先涂一次不防水涂层，再在内层接触食物处涂一层防水涂层后再处理得产品。生产装置包括送料布料、热压合模脱模、喷涂处理、工件移位、压实压光和液压电控部分。本发明原料易得，生产方法合理、产品成本低，效率高。用本发明可生产出碗、盘、杯、盒、匙等各种餐具和容器。

Description

一次性用餐具和容器及其生产方法与设备

本发明涉及一种一次性用餐具容器，及生产这种餐具和容器的方法与设备。

由于塑料制成的一次性餐具对人体有害，且丢弃后又难于处理，严重污染环境，为此研究出不少以植物纤维为基材的一次性餐具。本人已设计了《一次用卫生餐具及容器》(公开号1082858A)，其为有三层结构的壳体，中间层为经过热压熟硬加工后的植物混合物骨架，内层是无毒防水新纸浆涂层，外层是普通增白或仿瓷纸浆涂层。中间层采用淀粉、植物短纤维、植物果实外壳或茎杆、水、脱模剂。植物短纤维是造纸，特别是造高级纸张的材料，原料难得且价高，同时采用纸浆也使餐具成本增加。

一次用卫生餐具及容器的成型工艺为：骨架料坯成型、涂纸浆、热压干燥定型、后处理形成产品。其中对骨架内外层是分两次涂纸浆并分别热压脱模后还要热压干燥定型。

一次性餐具的成型装置也有一些，如《一种餐具成型机》(公开号2134418)，它利用螺旋槽直接把浆料输进模腔完成成型工序，而后用推杆辅助加压，完成成型工序。也有原料采用干料的，其混合料进入模腔后直接模压成型，没有再振匀过程。

本发明的目的旨在提供一种原料易得、造价低的一次性用餐具和容器及生产这种餐具和容器的方法与装置。方法简单，装置生产线体积小、设计合理、效率高、运行可靠，生产过程中不污染环境。

本发明的目的是以下述方式实现的，一种一次性用餐具和容器，具有三层结构，中间是经过热压熟硬的植物混合物骨架，内层为不防水仿瓷底层及无毒防水仿瓷涂层，外层为不防水仿瓷涂层。内层也可用无毒防水薄纸包裹，植物混合物由下列物质组成，其重量百分配比为：

淀粉                               10-20

植物果实外壳或茎杆                 35-55

水                                 25-43

脱模剂                             3-5

一次性用餐具和容器的生产方法：

1、骨架料坯成型：混合物料送入模腔、热压成型，模温200-280℃，加热时间4-30秒、成型壁厚0.3-5mm，压力2.5-25吨，

2、骨架外层先涂不防水涂层，内层涂防水涂层，

3、压实压光成型，压力2-20吨，

4、图文处理、消毒灭菌、检验、密封包装。

将重量比为淀粉10-20％、植物果实外壳或茎杆35-55％、水27-45％、脱模剂3-53％的混合料送入模腔后，再振实均匀后模压成型成骨架。骨架内、外先涂一层不防水仿瓷涂层，而后对内层接触食物部分再涂一层无毒防水、仿瓷可降解涂层。

一次性用餐具、容器的生产装置包括送料布料部分、热压合模脱模部分、工件移位部分和液压电控部分，各部分分别固定在机架和流水线机脚上。平移油缸(2)连接由料斗(5)下方的计量料筒(6)及其上部的堵料板(3)、上模(13)、脱模机构(11)、下压脱模油缸(10)组成的上模滑体(12)。上模滑体在由焊接于机架上梁(8)的上模滑槽(9)和固定在中模(16)上的上模滑道板(1)组成的滑框内由平移油缸作用水平左右滑动。

中模(16)用螺栓固定于机架侧板(7)上，开模弹簧(18)倒悬固定在中模下端。

固定在机架底梁加强板(30)上的成坯油缸(29)的活塞杆(27)与下模底座(26)连接。可在升降导台(25)内上下滑动的承模滑柱(24)用螺栓固定在下模底座上。套在下模体外上下滑动的托件圈(21)和下模(20)及振动器(27)通过下模底板(22)定位搁置在承模滑柱(24)上方。下模、托件圈、下模底板、振动器、承模滑柱和下模底座构成下模体。上、中、下模模体内布置有功率相当的电热元件、配有恒温调控、保温隔热部件。

组成移位滑道的两根上滑道线(39)和两根下滑道线(34)一端分别固定在位于上滑道板下的上滑道固定架(17)和升降导台的移件平台(19)上，另一端分别固定在压实压光成型机构上，适度绷紧。在两次喷涂工件时，滑道是工件的加工落位装置。

工件移位机构是一由驱动油缸驱动移位的、由五根等距离框架横梁(48)构成的长方形框架。前三根横梁左方固定有安装夹件机构的夹件悬臂(45)、夹件机构，后两根横梁上安装吸件机构。夹、吸件机构夹、吸住工件从一工位移向下一工位。

夹件机构的两夹松转动轴(42)和拉线连动轮(41)固定在一起安装于夹件悬臂(45)上。夹杆夹件拉线(43)、夹杆松件拉线(44)的一端头对称固定于连动轮上，两线经过右边连动轮时并对称固牢于轮上，然后两线的另一端头固定在外力作用机构上。

夹件杆(38)用螺栓(40)紧固在转动轴(42)上，夹件杆杆头固定有圆规脚针(36)。

吸件机构的下压气缸(49)固定在框架横梁上对准的吸工件(35)处，其上端连通下压导气管(50)，下端活塞杆连接吸件盘(54)，吸伯盘空腔与吸件导气管(53)连通，下压气缸体外装回位弹簧(51)。

下面参照附图说明本发明装置。

图1  骨架成型部分结构示意图。

图2  图1中I部分放大图。

图3  工件移位部分抓件机构正视图。

图4  抓件机构平面示图。

图5  工件移位部分吸件机构结构示意图。

参照附图。本发明生产过程如下：

首先成坯油缸(29)启动油缸活塞杆(28)上升，推动由下模(20)、托件圈(21)、下模底板(22)、振动器(27)、承模滑柱(24)和下模底座(26)构成的下模体由下限原位迅速上升到模腔位接触到限位开关停止。此时下模、托件圈、中模(16)形成模腔待进料。承模滑栓在升降导台(25)内上下移动，确保了模具动作的同心度。

计量料筒(6)及其上部堵料板(3)、上模(13)、脱模机构(11)、下压脱模油缸(10)组成上模滑体(12)。上模滑体在平移油缸(2)作用下，在由上模滑槽(9)和上模滑道板(1)组成的滑框内向右移动。当计量料筒(6)移到料斗(5)下方的泄料口时，混合料由泄料口进入计量料筒(6)内。平移油缸再将上模滑体向右推，使计量料筒下口与中模(16)上口对接，混合料即进入模腔内，同时堵料板堵住料斗下口。

在混合料进入模腔同时，启动下模(20)下方的振动器(27)，振动下模及其上部混合料(15)，使混合料迅速振匀，而后平移油缸将上模滑体拉回原位，此时上模下口与中模上口对接成一凹模。

再次启动成坯油缸活，塞杆继续上升，下模由模腔位上顶，与中、上模合模，热压混合料(15)成骨架工件(35)，而后成坯油缸活塞杆回程向下运动。在合模时因受热受压产生大量蒸汽，此时可稍将油缸活塞杆下降，使下模与中上模间产生间隙，让蒸汽逸出后再启动油缸向上顶压。

脱模油缸活塞杆与脱模机构(11)连接。在成坯油缸回程向下的同时，脱模油缸(10)下压脱模机构，托件圈(21)和中模(16)间的开模弹簧(18)释压，强使工件随下模(20)及脱件圈与中、上模脱离向下。当坯件随下模下移至可移出中、下模模位时，托件圈被升降导台(25)限阻不再下移，下模则继续向下与工件脱开至下限原位停止，工件则留在托件圈上待移。

参照图3、图4，工件移位由移伯框架完成，框架安装在成坯和成型机架内，由驱动油缸作用作左右水平移动。框架的前三根框架横梁(48)左边装有夹件悬臂(45)，其上装有夹件机构，作用是分别将成坯工位、一次内外层喷涂不防水仿瓷涂层工位、二次内层接触食物部分喷涂无毒防水仿瓷涂层工位上的工件同步各自移向下一工位。

不移件时，夹件机构随框架横梁处在每两工位之间的空档，不影响工件加工。

工件需移位时，驱动油缸驱动框架，使夹件机构对准工件，外力作用于夹杆夹件拉线(43)，同时夹杆松件拉线放松，使左、右连动轮(41)同时向左、向右相对旋转，安装在夹松转动轴上的夹件杆(38)则向下靠近工件，杆端的圆规脚针(36)扎进工件将工件抓住。而后框架在驱动油缸作用下右移，工件在由两根上滑道线(39)和两根下滑道线(34)组成的移位滑道上右移到下一工位。外力作用于夹杆松件拉线，同时夹村夹件拉线放松，使左、右连动轮同时向右、向左相对旋转，两边夹件杆向上运动，圆规脚针从工件脱开，工即留于加工工位，夹件杆回旋至水平原位状停止，然后移件框架左移至空档。

圆规脚针针尖上有限位台阶，使工件能被脚针抓牢而又不致于扎进太深。为保证连动轮左右旋转角度，拉线绕过变向轮(46)后经过连动轮。

在夹件悬臂上装有下压上滑道线(39)的电磁下压装置(47)，它可使工件在下夹、松脱和工件于工位加工时下压两根上滑道线(39)以使工件定位准确不易挪动。压线处有滑轮可减少框架在不夹件时移动的摩擦力。为保证工件在成坯成型工位上脱模及夹放时能准确定位在托件圈上端，可在托件圈上设置一处按键和两处弹簧销。

参照图5，框架后两根横梁(48)上的吸件机构作用是，将由内层涂无毒防水仿瓷涂层工位已移至压实压光工位成型的工件向图文处理工位，将图文处理的工件向消毒灭菌工位移位，此移位与夹件移位同步操作进行。

工件需移位时，下压气缸(49)在下压导气管(50)压入空气后下压，使连接在气缸活塞杆(52)杆端的吸件盘(54)接触工件(35)，吸件盘由吸件导气管(53)抽气吸住工件，由驱动油缸驱动随框架移至下一工位后，开启吸件导气管阀门进气，吸件盘恢复常压，工件脱落，下压导气管放气，活塞杆和吸件盘在回位弹簧(51)的作用下回至原位后随移件框架左移至空档。

参照图2，在承模滑柱(24)和下模(20)之间有一组弹簧垫圈(33)，弹力大于下模、下模底板和振动器总重量。其作用是，当振动器(27)振动时，仅使下模及其上的混合料振动，其它部分均不受振动影响。而在成坯油缸上升顶压时，承模滑柱与下模由于弹簧垫圈被压缩而成一体，使油缸顶力能直接作用于下模。

在承模滑柱(24)和下模底板(22)间有一组限位螺栓(32)，它可保证在开模时下模能随成坯油缸动作回程，也不紧固承模滑柱和下模底板而影响振动效果。

附图中其它标号所示如下：(4)仓壁振动器、(14)电热原件槽、(23)排气孔、(31)机架底梁、(37)脚针松紧螺柄。

本发明壳体骨材不采用植物短纤，不与造纸争原料、原料易得，同时又降低了成本。生产方法合理。生产装置的机、电、液压、气动均通过电脑程序控制，生产线体积小、自动化程度高、效率高、运行可靠。装置中的模位可采用多个，多个模位并列一排装在下模底座上，夹吸件机构和各工序的工位数均应与模位数相同，由此可扩大生产量。本装置可依据产品形状大小不同，配置各种模具、夹具，并经调整压力、温度和加工时间，即可生产出碗、盘、杯、盒、匙等各种型号，多种规格的各式餐具和各种容器。

下面举出本发明配方实施例：

NO	1	2	3
				淀粉	面粉10	碎米粉15	包谷粉20
果实外壳或茎杆	稻麦草切短为0.2-1cm长35	谷壳45	包谷杆破碎为0.2＜直径＜1cm55
				水	25	34	43
脱模剂	3	4	5

Claims (9)

1、一种一次性用餐具和容器，具有三层结构，中间层是经过热压熟硬的植物混合物骨架，其特征在于内层为不防水仿瓷底层及无毒防水仿瓷涂层，外层为不防水仿瓷涂层，植物混合物由下列物质组成，其重量百分配比为：

淀粉                        10-20

植物果实外壳或茎杆          35-55

水                          25-43

脱模剂                      3-5

2、根据权利要求1所述的餐具和容器，其特征在于内层可用无毒防水薄纸包裹。

3、一次性用餐具和容器的生产方法：

1)骨架料坯成型：混合物送入模腔、热压成型，模温200-280℃，加热时间4-30秒、成型壁厚0.3-5mm，压力2.5-25吨，

2)骨架外层先涂不防水涂层，内层涂防水涂层，

3)压实压光成型，压力2-20吨。

4)图文处理、消毒灭菌、检验、密封包装，其特征在于将重量比为：淀粉10-20％、植物果实外壳或茎干35-55％、水27-45％、脱模剂3-5％的混合料送入模腔后，再振实均匀后模压成型成骨架，骨架内、外先涂一层不防水仿瓷涂层，而后对内层接触食物部分再涂一层无毒防水仿瓷可降解涂层。

4、一次性用餐具和容器的生产装置包括送料布料部分、热压合模脱模部分、工件移位部分和液压电控部分，各部分分别固定在机架和流水线机脚上，其特征在于平移油缸(2)连接由料斗(5)下方的计量料筒(6)及其上部的堵料板(3)、上模(13)、脱模机构(11)、下压脱模油缸(10)组成的上模滑体(12)，上模滑体在由焊接于机架上梁(8)的上模滑槽(9)和固定在中模(16)上的上模滑道板(1)组成的滑框内由平移油缸作用水平左右滑动，

中模(16)用螺栓固定于机架侧板(7)上，开模弹簧(18)倒悬固定在中模下端，

固定在机架底梁加强板(30)上的成坯油缸(29)的活塞杆(28)与下模底座(26)连接，可在升降导台(25)内上下滑动的承模滑柱(24)用螺栓固定在下模底座上，套在下模体外上下滑动的托件圈(21)和下模(20)及振动器(27)通过下模底板(22)定位搁置在承模滑柱(24)上方，下模、托件圈、下模底板、振动器、承模滑柱和下模底座构成下模体，上、中、下模模体内布置有功率相当的电热元件配有恒温调控、保温隔热部件。

组成移位滑道的两根上滑道线(39)和两根下滑道线(34)一端分别固定在位于上滑道板下的上滑道固定架(17)和升降导台的移件平台(19)上，另一端分别固定在工件移位部分的压实压光成型机构上，适度绷紧，在两次喷涂工件时，滑道是工件的加工落位装置，

工件移位机构是一由驱动油缸驱动移位的、由五根等距离框架横梁(48)构成的长方形框架，前三根横梁左方固定有安装夹件机构的夹件悬臂(45)、夹件机构，后两根横梁上安装吸件机构，夹、吸件机构夹、吸住工件从一工位移向下一工位。

5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于夹件机构的两夹松转动轴(42)和拉线连动轮(41)固定在一起安装于夹件悬臂(45)上，夹杆夹件拉线(43)、夹杆松件拉线(44)的一端头对称固定于连动轮上，两线经过右边连动轮，并对称固牢于轮上，然后两线的另一端头固定在外力作用机构上，夹件杆(38)用螺栓(40)紧固在转动轴(42)上，夹件杆杆头固定有圆规脚针(36)。

6、根据权利要求4所述的装置，其特征在于拉线(43)、(44)绕过变向轮(46)后经过连动轮(41)。

7、根据权利要求4所述的装置，其特征在于在夹件悬臂(45)上装有下压上滑道线(39)的下压装置(47)，压线处有滑轮。

8、根据权利要求4所述的装置，其特征在于吸件机构的下压气缸(49)固定在框架横梁(48)上对准所吸工件(35)处，其上端连通下压导气管(50)，下端活塞杆连接吸件盘(54)，吸件盘空腔与吸件导气管(53)连通，下压气缸体外装回位弹簧(51)。

9、根据权利要求4所述的装置，其特征在于在承模滑柱(24)和下模(20)之间有一组弹簧垫圈(33)，承模滑柱和下模底板(22)间有一组限位螺栓(32)。

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