CN112004445A - 饮用吸管及其制造方法 - Google Patents

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CN112004445A CN201980024358.9A CN201980024358A CN112004445A CN 112004445 A CN112004445 A CN 112004445A CN 201980024358 A CN201980024358 A CN 201980024358A CN 112004445 A CN112004445 A CN 112004445A
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Abstract

本发明的目的是饮用吸管,其包括液体通道(3)和一个边缘部分(4),所述液体通道(3)与所述边缘部分(4)基本平行。所述饮用吸管的材料是可持续的、可回收的和可生物降解的涂覆纸板,所述饮用吸管由一个基本上呈矩形的涂覆纸板的片状件(2)形成。

Description

饮用吸管及其制造方法
本发明的目的是如权利要求1的前序部分所限定的一次性饮用吸管和如制备该饮用吸管的权利要求9的前序部分所限定的方法
根据本发明的饮用吸管及其制造方法,其在下文中被称为本发明的技术方案,是一种用于饮用吸管的、环保的、可持续的技术方案,其易于由用于食品服务行业的可再生的和可完全降解的、可回收的和可再制浆的材料制得。
现有用于饮料的一次性饮用吸管,当用于冷饮时,例如果汁饮料、牛奶、冷咖啡或茶饮料、奶昔或奶昔类饮料或含有酒精的饮料,经常使用塑料吸管。使用后,同便携式的一次性杯子一样,这种一次性吸管作为非常小和轻的物品轻易地扔到大自然中,而不是收集到垃极桶中。目前,欧盟委员会对欧洲的海滩和海洋上作为垃圾的最常见的一次性使用的塑料制品制定规则,其中塑料吸管是一种。按照这些新规则,在整个欧盟地区塑料吸管将被禁用。同时,几家全球公司已经承诺不再向市场提供塑料吸管。吸管也由所谓的生物塑料制成。生物塑料由非化石可再生植物基材料制成。它仍然是塑料,因为它包含聚合物,它不容易回收利用并且不会降解到自然状态。这些PLA制品将在自然和海洋环境中停留多年。
当塑料被丢弃时,损失的不仅是材料的经济价值,同时还会导致收拾海滩、公园或自然界其它区域的成本,并对旅游业、渔业和航运业产生负面影响。塑料在自然界中降解非常缓慢。它们在河流、海洋和海滩上富积,塑料残留物影响海洋动植物、植物及鸟类、海龟、海豹、鱼类、鲸和其它海洋动物,并最终影响我们的食物链。
另一个问题是塑料和生物塑料的可回收性受到挑战,尤其是如何收集到正确的物料流中。即使不是相同的材料,消费者也经常将使用过的杯子或吸管扔到同一个垃圾桶中。如果与纸杯一起使用,则不能以与塑料吸管相同的方法回收塑料吸管或生物塑料吸管。塑料吸管或生物塑料吸管应该在塑料流中单独回收,这是回收效率最低的,而且吸管在整个垃圾中以质量计的量很少。根据从海岸和所有塑料类废弃物中收集到的塑料垃圾的研究,塑料吸管和塑料杯在最常见的十大塑料垃圾中。
另一种类型的一次性饮用吸管是纸质吸管。因为更环保,纸质吸管已经成为塑料吸管最有力的替代。一些制造商正在提供可降解的纸质吸管。然而,在将纸旋转成饮用吸管的形状时,纸质吸管的问题是缓慢且更昂贵的制造过程。纸质吸管还包括纸层间的粘合剂(胶粘剂)层。这些粘合剂层也包括聚合物,因此,纸质吸管并不是无塑料的产品。
另一种新类型的饮用吸管是复合材料吸管。将小木制品混入形成吸管的树脂中,并采用类似制造塑料吸管的挤出方法进行制造。该复合材料吸管中的树脂主要由含有聚合物的塑料(PLA)制成。
现今所有饮用吸管的另一个缺点是在吸管的侧面上非常有限和不佳的形状印刷区域。饮用吸管是商业广告、产品信息、徽标、对孩子有趣的图片等的理想位置。塑料吸管、生物塑料吸管和复合材料吸管由挤出技术制得,无法实现自由印刷。纸质吸管可以有限印刷,但由于卷绕技术,印刷主要是着色的线条或循环图案,缺少宽阔的可印刷面。
本发明的目的是消除上述缺陷,并提供一种用于一次性饮用吸管的廉价、简单和环保的技术方案,所述一次性饮用吸管来源于可再生可循环纤维材料或其它可有效循环的材料或可生物降解材料。
本发明的目的是消除现有技术中的缺陷,并提供一种新型的一次性饮用吸管及其制造方法。饮用吸管的基础材料是优选的上光纸板或涂覆纸板。也可以在纸板的另一面涂上薄涂层,这能够通过密封使纸板两侧彼此固定。本发明的饮用吸管的材料是可生物降解的材料,和/或是易回收和可再制浆的材料。
本发明的目的是提供一种饮用吸管,其包括液体通道和一个边缘部分,液体通道与该边缘部分基本平行。该饮用吸管的材料是可持续、可回收和可生物降解的涂覆纸板。且该饮用吸管由一个基本上呈矩形的涂覆纸板的片状件形成。
本发明的饮用吸管以在权利要求1的特征部分公开的内容为特征,且制造该饮用吸管的方法以在权利要求9的特征部分公开的内容为特征。本发明的其它实施方式以公开在其它权利要求中的内容为特征。
本发明的优点在于,它是一种较好设计的适于回收的饮用吸管产品,当与纸杯一起收集时,其容许适于回收方案的统一的物料流。饮用吸管的材料也可以是可生物降解材料和可再制浆的纤维基材料。本发明的饮用吸管是环保的可持续的饮用吸管。因为采用普通涂覆纸板制得,当采用热封工艺制成饮用吸管时,它不包含例如粘合剂/胶粘剂之类的额外成分。因为吸管不含有额外成分,使用起来很安全。
本发明的另一个优点是,例如与制造纸质吸管的方法相比,饮用吸管的制造方法简单快速。本发明制造饮用吸管的成本非常低,比传统纸质吸管便宜。
本发明的另一个优点和用途是,可以通过印刷实现饮用吸管外观的个性化,涂覆纸板材料可以自由印刷,饮用吸管的表面积大,尤其液滴状吸管具有两面,其可以容纳各种彩色印刷。印刷可以是,例如,广告、徽标、文本、产品信息、季节性主题等。饮用吸管的宽表面使在其上使用若干附加功能成为可能,例如,变色温度计、显示图案、不同传感器(例如,毒性传感器、酒精传感器等)、液体测量线等。印刷油墨选择食品认证的油墨。
在下文中,借助于一些实施方式并参考附加的简化附图更详细地描述本发明,其中,
图1呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,形成所述饮用吸管的可成形的片状矩形件;
图2呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,图1中的可成形的片状矩形件弯曲形成圆形的饮用吸管;
图3呈现了图2中饮用吸管的横截面的俯视图;
图4呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,图1中的可成形的片状矩形件弯曲形成扁平的或液滴状的饮用吸管;
图5呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,由一个片状件形成的具有一个边缘部分的饮用吸管的实施方式;
图5a呈现了图5中饮用吸管的横截面的俯视图;
图6呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,在其表面具有印花的图5中的饮用吸管;
图6a呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,在其表面具有印花的图2中的饮用吸管;
图7呈现了图2和图5中的饮用吸管的生产工艺流程的侧视图;
图8a呈现了图5中的饮用吸管的生产工艺流程的俯视图,和
图8b呈现了图2中的饮用吸管的生产工艺流程的俯视图。
图1呈现了基本上矩形的可成形的片状件2,当从上方和侧面倾斜观察时,所述饮用吸管1由该片状件2形成。优选地,在随后描述的制造阶段中所述片状件2从涂覆纸板的卷筒纸(web)上切割。所述片状件2包括相对的边缘4x和边缘4y。
在该饮用吸管实施方案中使用的涂覆纸板是例如在纸杯中使用的可持续环保纸板。该涂覆纸板的涂层由使用分散技术的纸板制造工艺在线制成。所述涂层非常薄,包括比例如常规PE-/PLA涂覆的卡纸板少得多的塑料。这种材料容易与其它纸制品一起回收,并且该材料可再制浆。该涂覆纸板也是可生物降解的并且在海洋环境中很容易降解。该涂覆纸板也是可热封的,由其提供的所述饮用吸管的制造工艺不需要例如粘合剂或胶粘剂之类的其他成分。
图2呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,图1中的可成形的片状件2弯曲形成圆形饮用吸管1。所述片状件2弯曲,使相对的边缘4x和边缘4y重叠、彼此相遇并且接合在一起。在图3中,呈现了图2中圆形饮用吸管的横截面的俯视图。
所述圆形饮用吸管1由一个基本上矩形的片状件2形成,其包括一个边缘部分4和液体通道3。所述边缘部分4与所述液体通道3并排或相邻并且基本平行。所述边缘部分4也基本上是直的。所述片状件2弯曲,使相对的边缘4x和边缘4y重叠。在重叠的纸板部分中,所述片状件2表面的相对侧彼此面对。重叠的纸板部分紧紧地固定在一起形成所述边缘部分4。当形成所述边缘部分4时,所述液体通道3也与所述边缘部分4并排形成并基本上平行于所述边缘部分4。与现有技术的饮用吸管技术相比,基于挤出的吸管(塑料、生物塑料和复合材料)根本不具有边缘部分,并且纸质吸管中的边缘部分不与液体通道平行或平直,由于边缘部分在吸管中呈螺旋状横穿。
在图4中呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,图1中的基本上矩形的可成形的片状件弯曲以形成扁平的或液滴状的饮用吸管。
在图5中呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,具有一个边缘部分4的饮用吸管1的实施方案,并且所述饮用吸管1由一个矩形的片状件2形成。在图5a中呈现了图5中饮用吸管1的横截面的俯视图。
所述饮用吸管1由一个基本上呈矩形的片状件2形成,其包括一个边缘部分4和液体通道3。所述饮用吸管1的横截面为液滴状。所述边缘部分4与所述液体通道3并排或相邻形成,并与所述液体通道3基本上平行。所述边缘部分4也基本上是直的。所述片状件2弯曲,使相对的边缘4x和边缘4y重叠并彼此相遇。该重叠的纸板部分相互紧紧地固定形成所述边缘部分4。在该重叠的纸板部分中,所述片状件2表面的相同侧彼此面对。还可以翻转另一个边缘使相对侧的表面彼此面对。当形成所述边缘部分4时,所述液体通道3也与所述边缘部分4并排形成并基本上平行于所述边缘部分4。
在图6中呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,在饮用吸管1表面具有印花5的图5中的饮用吸管1,图6a呈现了当从上方和侧面倾斜观察时,在饮用吸管1表面具有印花的图2中的饮用吸管。
根据本发明的饮用吸管1具有涂覆的纸板表面,其为印花5提供了良好的表面。在相对较大的印刷表面上,可以设计各种各样的印刷主题。所述液滴状的饮用吸管1具有两个可印刷的侧面。通过印花5,所述饮用吸管1可以实现个性化。所述印花5可以包括多种彩色印花。印花5可以是例如广告、徽标、文本、产品信息、季节性主题等。
在图7中呈现了图2和图5中的饮用吸管采用生产机器制造工艺的侧视图。在图8a中呈现了图5中的液滴状饮用吸管采用生产机器制造工艺的俯视图。在图8b中呈现了图1中的圆形饮用吸管采用生产机器制造工艺的俯视图。
例如预打印的饮用吸管1涂覆的纸板材料从材料卷7中卷出。卷出的材料形成连续的卷筒纸(web)8,在P1阶段中,弯曲装置9将卷筒纸8弯曲成饮用吸管的形状。在P2阶段中,使用成型装置10形成所述液体通道。在阶段P3中,使用固定装置11将卷筒纸8的重叠的边缘4x和边缘4y彼此固定,形成所述饮用吸管1的边缘部分4。当形成边缘部分4时,液体通道3与边缘部分4并排或相邻形成,并基本上平行于边缘部分4。在阶段P4中,卷筒纸切割成饮用吸管1的所需长度。在阶段P5中,制成饮用吸管1。
显然,上述和图中呈现的原始材料卷7比单个卷筒纸8宽。材料卷7切割成若干个平行的卷筒纸8,以平行生产饮用吸管1。也可以在例如预打印步骤提前将材料卷7切割成卷筒纸8所需的宽度。
有利地,在饮用吸管中使用的上述呈现的饮用吸管1的材料是涂覆纸板,其是可持续的、可生物降解的,易回收的且可再制浆的材料。
当片状件2的至少另一侧面被涂覆且片状件2以薄的塑料涂层彼此面对的方式而弯曲或折叠时,饮用吸管1的边缘部分4的固定通过热或冷密封制成。当材料上没有可密封的涂层时,饮用吸管1的边缘部分4的固定可通过食物接触批准的粘合剂制成。热封固定方法提供了不具有诸如粘合剂或胶粘剂之类的附加成分的饮用吸管。
为了避免饮用吸管1材料渍水(waterlogging),可以采用疏水涂层或与之相当的方法处理材料的原始边缘(切割边缘)。也可以通过斜角切割材料边缘和在制造阶段压平材料来减少渍水。
在上述实施例中,有利的是形成圆形饮用吸管1或扁平/液滴状饮用吸管1,其在使用者口中感觉良好。饮用吸管1的尺寸取决于饮料粘度和用户目标群体—婴儿、儿童、成人。对于果汁和儿童饮料,有利地,吸管1具有较小的尺寸。例如,吸管的厚度小于5.0mm且吸管的宽度在12mm到22mm之间。对于成人饮料和高粘度饮料,有利地,吸管的厚度小于9.0mm且吸管的宽度在15mm和25mm之间。
对于本领域技术人员显而易见的是,本发明的不同实施方案不限于上述示例,而是它们可以在以下提出的权利要求的范围内变化。重要的是,根据本发明的一次性吸管是环保的、易回收的或可生物降解的饮用吸管。因此,例如,饮用吸管的形状和尺寸可以与实施方案中描述的不同。饮用吸管的截面形状例如可以是圆形、椭圆形或液滴形。
对于本领域技术人员还显而易见的是,根据本发明的饮用吸管也可以由与实施方案中提及的材料不同的可持续材料制成。

Claims (15)

1.饮用吸管,包括液体通道(3)和一个边缘部分(4),所述液体通道(3)与所述边缘部分(4)基本平行,其特征在于,所述饮用吸管(1)材料是可持续的、可回收的和可生物降解的涂覆纸板,且所述饮用吸管(1)由所述涂覆纸板的一个基本上矩形的片状件(2)形成。
2.根据权利要求1所述的饮用吸管,其特征在于,所述边缘部分(4)包括彼此固定的两个重叠的材料层。
3.根据权利要求1或2所述的饮用吸管,其特征在于,所述边缘部分(4)的两个重叠的材料层通过粘合剂彼此固定。
4.根据权利要求1或2所述的饮用吸管,其特征在于,通过将所述涂覆纸板的薄的可密封涂层密封在一起,所述饮用吸管(1)的边缘部分(4)的两个重叠的材料层彼此固定。
5.根据前述权利要求中任一项所述的饮用吸管,其特征在于,所述饮用吸管(1)的横截面形状为圆形或椭圆形或液滴形。
6.根据前述权利要求中任一项所述的饮用吸管,其特征在于,所述饮用吸管(1)包括用于印花(5)的可印刷表面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的饮用吸管,其特征在于,所述饮用吸管(1)包括用于印花(5)的覆盖可印刷表面的大且均匀的整个饮用吸管(1)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的饮用吸管,其特征在于,在所述饮用吸管(1)的成形步骤前,形成所述饮用吸管(1)外表面的所述片状件(2)的整个表面是可预先印刷的。
9.制造饮用吸管的方法,所述饮用吸管包括液体通道(3)和一个边缘部分(4),所述液体通道(3)与所述边缘部分(4)并排并基本上平行,其特征在于,所述饮用吸管(1)使用生产设备由一个基本呈矩形的可持续的、可回收的且可生物降解的涂覆纸板片状件(2)制得。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述饮用吸管(1)由一个可成形的片状件(2)制成,所述可成形的片状件(2)弯曲而没有尖锐的折叠,使所述片状件(2)的两个相对的边缘(4x,4y)重叠,且重叠部分彼此固定形成一个饮用吸管(1)的边缘部分(4),液体通道(3)与所述边缘部分(4)并排形成,并基本上平行于所述边缘部分(4)。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述饮用吸管(1)的材料从一个或多个材料卷(7)中卷出,优选地,预印刷有印花(5)。
12.根据权利要求9、10或11所述的方法,其特征在于,在制造过程中,所述饮用吸管(1)的材料以卷筒纸(8)的形式从材料卷(7)中卷出,所述卷筒纸(8)成形并固定成所述饮用吸管(1)的形状,并将成形的卷筒纸(8)切割成所述饮用吸管(1)所需的长度。
13.根据前述权利要求9-12中任一项所述的方法,其特征在于,所述生产设备包括若干平行的卷筒纸(8),所述卷筒纸(8)从若干平行的材料卷(7)中卷出,以平行生产所述饮用吸管(1)。
14.根据前述权利要求9-13中任一项所述的方法,其特征在于,所述饮用吸管(1)的边缘部分(4)通过粘合剂或密封来固定所述可成形的片状件(2)的重叠材料层形成。
15.根据前述权利要求9-14中任一项所述的方法,其特征在于,采用疏水涂层处理所述饮用吸管(1)的原始切割边缘。
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