CN112839877A - 用于制造基于纤维的饮料固持器的方法和设备 - Google Patents

用于制造基于纤维的饮料固持器的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112839877A
CN112839877A CN201980059389.8A CN201980059389A CN112839877A CN 112839877 A CN112839877 A CN 112839877A CN 201980059389 A CN201980059389 A CN 201980059389A CN 112839877 A CN112839877 A CN 112839877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slurry
range
yoke
fiber
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980059389.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Y·D·钟
B·M·穆尔
Y·张
M·伦贝克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Footprint International LLC
Original Assignee
Footprint International LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Footprint International LLC filed Critical Footprint International LLC
Publication of CN112839877A publication Critical patent/CN112839877A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J3/00—Manufacture of articles by pressing wet fibre pulp, or papier-mâché, between moulds
    • D21J3/02—Manufacture of articles by pressing wet fibre pulp, or papier-mâché, between moulds of rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D71/00—Bundles of articles held together by packaging elements for convenience of storage or transport, e.g. portable segregating carrier for plural receptacles such as beer cans or pop bottles; Bales of material
    • B65D71/50—Bundles of articles held together by packaging elements for convenience of storage or transport, e.g. portable segregating carrier for plural receptacles such as beer cans or pop bottles; Bales of material comprising a plurality of articles held together only partially by packaging elements formed otherwise than by folding a blank
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02—Working-up waste paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/14—Secondary fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/28—Starch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/55—Polyamides; Polyaminoamides; Polyester-amides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/56—Polyamines; Polyimines; Polyester-imides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/54—Starch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D21H21/20—Wet strength agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J7/00—Manufacture of hollow articles from fibre suspensions or papier-mâché by deposition of fibres in or on a wire-net mould
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64—Paper recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

用于使用浆料真空成形饮料载体轭的方法和设备。所述浆料包括：水分阻挡材料，其包括处于按重量计约4％范围内的AKD；以及纤维基体，其包括OCC和NP。

Description

用于制造基于纤维的饮料固持器的方法和设备
技术领域
本发明大体上涉及用于制造饮料轭的生态可持续方法和设备，且更确切地说，涉及新型轭设计的使用和用于真空成形模制纤维饮料载体的浆料组合物。
背景技术
由一次性塑料容器和饮料载体造成的污染是扩散性的，伤害了全球地貌且威胁到生态系统的健康和居住于生态系统中的各种生命形式。六包装环或轭通常包括用以运载罐子或瓶子的多包装的互连塑料环的网。从1989年起，美国的六包装环已经被配制成可光降解的，使得塑料在几周内开始分解。近年来，轭由#4塑料或LDPE可光降解的塑料(聚乙烯)制成。虽然这些新材料减少饮料轭的环境影响，但仍需要更加生物兼容性的解决方案。
用于减少塑料污染的可持续解决方案持续获得动力。然而，投入使用要求这些解决方案不仅对环境有好处，而且从性能和成本观点都可与塑料竞争。本发明涉及在竞争性成本结构内用模制纤维的革命性技术代替塑料饮料轭而不会影响产品性能。
借助于简要的背景，从1930年代起已经使用模制纸浆(模制纤维)来制作容器、托盘和其它封装，但在塑料泡沫封装的引入之后的1970年代经历衰退。纸浆可从旧新闻纸、瓦楞纸箱和其它植物纤维。当今，模制纸浆封装广泛用于电子器件、家用商品、汽车部件和医疗产品，且作为用于装运电子和其它脆弱组件的边缘/拐角保护器或集装架托盘。通过以成品基于纤维的产品的镜像的形状机械加工金属工具来制作模具。穿过工具钻孔，并且接着将筛网附接到其表面。通过孔抽吸真空，同时筛网防止纸浆堵塞孔。纸浆颗粒在筛网表面处累积以形成模制零件。
基于纤维的封装产品是可生物降解的、可堆肥的，且不同于塑料，并不会迁移到海洋中。然而，当前已知的纤维技术不太适合饮料轭，原因在于运载孔周围的高应力集中，以及基于纤维的产品当潮湿时快速降解的倾向。
因此需要克服现有技术的限制的方法和设备。
从结合附图和此背景部分做出的后续具体实施方式和所附权利要求书中也将显而易见各种特征和特性。
发明内容
本发明的各种实施例涉及用于制造真空模制基于纤维的饮料载体轭的方法化学式和设备，尤其包含：i)促进成品纤维轭的强度和结构刚性的浆料组合物；ii)抵抗成品纤维轭中的水分穿透的浆料组合物；ⅲ)被配置成在饮料罐子孔周围产生尖锐边缘而不需要后续模切的真空加工；iv)最小化重量进而减少循环时间且增加处理量的几何设计；v)牢固地保持饮料容器，同时也促进每一饮料容器从轭容易移除的几何设计；以及vi)包含4％kymene 1500LV、4％AKD和4％Hercobond 6950范围内的基于纤维的浆料组合物。
应注意本文所描述的各种发明虽然是在常规基于浆料的真空形成过程的上下文中示出，但是不受如此限制。本领域的技术人员将了解本文所描述的本发明可以预期任何基于纤维的制造模态，包含3D打印技术。
下文更详细地描述各种其它实施例、方面和特征。
附图说明
下文将与附图结合描述示例性实施例，其中相同数字表示相同元件，且：
图1是根据各种实施例的运载六个饮料罐子的基于纤维的饮料轭的透视图；
图2是示出根据各种实施例饮料轭紧固到的罐子的顶部的形状的饮料罐子的示意图；
图3是根据各种实施例的示例性基于纤维的六包装饮料轭的透视图；
图4描绘根据各种实施例的图3所示的轭的相应俯视平面图、侧视图和前正视图；
图5描绘根据各种实施例的替代轭实施例的相应俯视平面图、侧视图和前正视图；
图6根据各种实施例的基于纤维的四包装饮料轭的透视图；
图7描绘根据各种实施例的图6所示的轭的相应俯视平面图、侧视图和前正视图；
图8是根据各种实施例的被配置成用于真空成形基于纤维的饮料轭的示例性公模组件的透视图；
图9是根据各种实施例的用于干燥基于纤维的饮料轭的示例性凸形干燥压机组件的透视图；
图10是根据各种实施例的示例性凹形干燥压机组件的透视图；
图11是根据各种实施例的使用基于纤维的浆料的示例性真空成形过程的示意性框图；以及
图12是根据各种实施例的用于控制浆料的化学组成的示例性闭环浆料系统的示意性框图。
具体实施方式
以下本发明的详细描述在本质上仅仅是示例性的，且并不意图限制本发明或本发明的应用和使用。此外，不希望限于先前背景或以下详细描述中呈现的任何理论。
本发明的各种实施例涉及用于运载用于耗材和非耗材的瓶子、罐子和其它容器的基于纤维或基于纸浆的环轭。借助于非限制性实例，本公开涉及适于解决与饮料载体轭相关联的独特挑战的浆料的特定几何形状和化学调配。本公开进一步预期具有用于增强的强度的结构特征的基于纤维的轭。
真空形成的食品载体为人所熟知，包含配备有用于在载体之上支撑饮料容器的压配合杯架的托盘。然而，当前已知的基于纤维的食品载体不太适合用作“六包装”环或轭以用于在轭的平面下方悬挂饮料容器，部分是因为与用足够强度抓持容器以将容器保持于轭中相关联的挑战，同时便于容器从轭容易移除。即，如果轭材料太厚，那么可能难以从轭移出罐子。如果材料太薄，那么在用户携带轭时轭无法充分保持饮料容器。
各种实施例预期具有基本上均匀厚度的运载轭；其它实施例预期高应力集中区中的较大厚度，例如接近于用于运载饮料容器的手指孔和套环处。在其它实施例中，可使用肋状物和/或其它几何结构来增强强度。
其它实施例预期灌注具有湿强度添加剂(例如，Kymene)、干强度组分(例如，
Figure BDA0002971161560000041
阳离子添加剂)和/或防潮材料(例如，3％AKD)的纸浆浆料。
其它实施例预期安置成接近于容器套环的穿孔或撕裂线以促进容器从轭的移除。
本发明进一步预期包括90％范围内的旧瓦楞纸箱(OCC)和10％范围内的软木的纤维组合物；其它实施例包括近似30％新闻纸(NP)和近似70％OCC的浆料基体。
其它实施例预期具有处于4到15克范围内的总重量的轭；具体实施例目标为6.5或10克。对于给定材料，所得强度与厚度成比例，厚度与重量成比例。一个设计度量涉及优化强度而不会不必要地增加厚度，因为增加厚度也增加循环时间且减小处理量。
各种实施例预期20秒范围内的在真空腔室中的停留时间，以及在200℃下40秒范围内的干燥时间，其中干燥时间也与轭厚度/重量成比例。
为了避免不必要的模切操作，各种实施例预期铝阳模和阴模形格，以用于那些模具部分的工具钢增强，所述模具部分界定保持每一罐子的内部环；以此方式可以维持极紧密公差，从而产生罐子固持器的清洁内部边缘。
简要参考图11和12，现将呈现对本发明的上下文有用的示例性真空成形过程的概述。
图11描绘使用基于纤维的浆料的示例性真空成形系统和过程1100包含第一阶段1101，其中呈将制造的产品的镜像的形式的模具(为清楚起见而未图示)包封于细钢丝网形格1102中以匹配模具的轮廓。基于纤维的浆料1104的供应1104在压力(P1)1106(通常为环境压力)下输入。通过维持模具内部的较低压力(P2)1108，浆料被抽吸通过所述网形格，在模具的形状中截留纤维颗粒，同时排出过量浆料1110用于再循环回到系统中。
继续参看图11，第二阶段1103涉及以模具的形状在钢丝网周围累积纤维层1130。当层1130达到所需厚度时，模具进入用于湿或干固化的第三阶段1105。在湿固化过程中，将形成的零件传送到受热压机(未图示)且层1130被压缩且干燥到所需厚度，进而产生用于成品零件的光滑外表面终饰面。在干固化过程中，热空气可以直接在层1130上方传递以从其移除水分，从而产生很类似于常规蛋品包装纸盒的较纹理化终饰面。
根据各种实施例，真空模具过程作为闭环系统操作，因为未使用的浆料被再循环回到形成产品的槽中。因此，化学添加剂(在下文更详细地论述)中的一些被吸收进入个别纤维，且添加剂的一些保持于基于水的溶液中。在真空形成期间，仅纤维(已经吸收添加剂中的一些)被截留到形格中，同时剩余添加剂被再循环回到罐中。因此，仅在形成零件中捕获的添加剂必须得到补充，因为剩余添加剂随着溶液中的浆料再循环。如下所述，系统在包括浆料的构成组分的预定体积比下维持真空罐内的稳定状态化学性质。
图12是用于控制浆料的化学组成的闭环浆料系统1200。在所说明的实施例中，罐1202填充有具有特定所需化学性质的基于纤维的浆料1204，而真空模具1206浸没到浆料槽中以形成模制零件。在模制零件形成为所需厚度之后，移除模具1206以用于后续处理1208(例如，成形、加热、干燥、顶涂覆及类似处理)。
继续参看图12，包括纸浆和水的基于纤维的浆料在浆料输入1210处输入到罐1202中。可以在相应输入1212-1214处供应一个或多个额外组分或化学添加剂。可以使用闭环导管1218再循环浆料，按需要添加额外的纸浆和/或水。为了维持所需化学添加剂的稳定状态平衡，取样模块1216被配置成测量或另外监视浆料的构成组分，且通过控制相应输入1212-1214而动态地或周期性地调整相应添加剂水平。通常浆料浓度是大约0.1-1％。在一个实施例中，各种化学成分维持在预定所需的体积百分比；替代地，可以基于重量百分比或任何其它所需控制模态而维持化学性质。
各种基于纤维的饮料载体的化学式(在本文中有时被称作“化学性质”)和几何配置以及其制造方法现将结合图1到10来进行描述。
图1示出基于纤维的饮料轭组合件100，其包含被配置成牢固地运载多个饮料罐子102的六包装环拼板104。
图2描绘典型饮料罐子200，其具有主体202、顶盖204、颈部206和在颈部与主体之间延伸的肩部208。如图所示，颈部的直径212略微小于顶盖的直径210。因此，每一罐子紧固于其内的轭套环应当有利地展现等于或稍微大于尺寸212的直径，同时等于或稍微小于尺寸212。另外，轭材料可以是足够可弯的以稍微弹性地变形而不会撕裂。以此方式，当罐子插入到轭中时套环可以在顶盖204上方滑移，并且随后在肩部208和或颈部206周围贴合地保持罐子。如下文所论述，浆料组合物和成品轭厚度可以被配置成产生具有足够强度来牢固地保持罐子的轭，同时允许按需要从轭容易移除罐子。
图3描绘示例性基于纤维的六包装饮料轭300，其包含由具有一个或多个手指孔306以便于运载的网304互连的多个套环302。
图4描绘具有多个套环402的示例性轭400。轭400的特征在于处于1.95英寸(49.408mm)范围内的套环内径404、处于2.6英寸(66.091mm)范围内的中心到中心尺寸406、处于5.26英寸(133.72mm)范围内的宽度尺寸408、处于7.87英寸(199.817mm)范围内的长度尺寸403、处于.66英寸(16.700mm)范围内的高度尺寸412，以及处于.01到.05英寸并且优选地约.03英寸(.8mm)范围内的厚度尺寸414。
图5描绘具有多个套环502的示例性小型罐子轭500。轭500的特征在于处于1.91英寸(48.408mm)范围内的套环内径504、处于2.48英寸(63.09mm)范围内的中心到中心尺寸506、处于5.16英寸(131.0mm)范围内的宽度尺寸508、处于7.64英寸(194.1mm)范围内的长度尺寸503、处于.66英寸(16.7mm)范围内的高度尺寸512，以及处于.01到.05英寸并且优选地约.03英寸(.8mm)范围内的厚度尺寸414。
图6描绘包含多个套环602和单个手指孔604的四包装饮料轭600。
图7描绘具有相应套环702的示例性四罐子轭700。轭700的特征在于处于1.91英寸(48.408mm)范围内的套环内径703、处于2.6英寸(66.09mm)范围内的相应中心到中心尺寸704和706、处于5.28英寸(134.0mm)范围内的宽度尺寸708、处于5.28英寸(134.0mm)范围内的长度尺寸710、处于.66英寸(16.7mm)范围内的高度尺寸714，以及处于.01到.05英寸并且优选地约.03英寸(.8mm)范围内的厚度尺寸715。
图8描绘示例性凸形真空形格裸片组件802，其包含多个套环插塞804、被配置成将纤维颗粒收集到成品轭的形状中的钢丝网806，以及相应的手指孔插塞808。
图9描绘示例性凸形干燥压机组件900，其包含相应套环插塞902，成品轭904在用于干燥根据各种实施例的基于纤维的饮料轭的干燥循环期间被按压抵靠所述套环插塞；
图10描绘示例性凹形干燥压机组件1000，其包含用于抵靠图9中示出的对应凸形插塞紧固成品轭的凹形接收器1004，以及多个排气孔1006。
本领域的技术人员将了解可以紧密地控制与接收器1004(图10)的内径和插塞804(图8)的外径相关联的公差以实现所得套环的内径的清洁切割，进而避免后续模切的需要。
如上文简单提及，用以真空模制根据本发明的运载轭的各种浆料包括纸浆和水的基于纤维的混合物，且添加化学成分来赋予成品轭的所需性能特性。基体纤维可以包含至少以下材料中的任一种或组合：软木(SW)、甘蔗渣、竹子、旧瓦楞纸箱(OCC)，和新闻纸(NP)。替代地，可以根据以下资源选择基体纤维，其全部内容由此通过此引用而并入：“木质纤维和木材手册：用于当今环境的可再生材料”，由Mohamed Naceur Belgacem和Antonio Pizzi编辑(Scrivener Publishing,LLC版权2016)且在books,google.com/books？id＝jTL8CwAAQBAJ&printsee＝frontcover#v＝onepage&g&f-false可用；“白纸和板的生产中荧光增白剂和遮蔽着色剂的高效使用”，由Liisa Ohlsson和Robert Federe在2002年10月8日在非洲纸浆和纸周刊中公开且在tappsa.co.za/archive/APPW2002/Title,/Efficient.use of fluorescent w/efficient use of fluorescent w.html可用；纤维素纸浆、纤维和材料：纤维素'98会议记录，由J F Kennedy、G O Phillips、P A Williams编辑，伍德海德出版社版权200且在books.google.com/books？id＝xO2iAgAAQBAJ&printsec＝frontcover#v＝onepage&f＝false可用；以及1992年12月8日发布的标题为“用于增强造纸纸浆的游离度的酶类和凝聚剂的应用”的第5,169,497号美国专利。
对于使用湿或干压机制造的真空模制制造容器，可以使用OCC和NP的纤维基体，其中OCC组分在50％-100％之间，并且优选地为约70％OCC和30％NP，添加处于1％-10％重量、并且优选地约1.5％-4％、并且最优选约4％范围内的水分/水排斥剂。在优选实施例中，水分/水阻挡组分可以包括烷基烯酮二聚体(AKD)(例如AKD 80)和/或长链双烯酮，可在fobchem.com/htmlproducts/Alkyl-Ketene-Dimeu％EF％BC％88AKDAVAX％EF％BC％89.html#.VozozykrKITk从FOBCHEM；以及在yztianchengchem.com/en/index.php？m＝content&c＝index&a＝show&catid＝38&id＝124&gclid＝CPbn65aUg8oCFRCOaQodoJUGRg从兖州天成化工有限公司购得。
为了产出用于纤维模制轭的特定颜色，可以将阳离子染料或纤维反应性染料添加到纸浆。例如Procion MX的纤维反应性染料在分子等级与纤维粘结，变成织物的化学部分。并且，添加盐、苏打灰和/或增加纸浆温度将帮助被吸收的染料进一步锁定于织物中以防止渗色且增强色深。
为了增强结构刚性，可以将淀粉组分添加到浆料，例如作为
Figure BDA0002971161560000081
L98阳离子添加剂(Hercobond)和
Figure BDA0002971161560000082
L95阳离子添加剂(购自爱荷华州锡达拉皮兹市的PenfordProducts Co.)可购得的液体淀粉。替代地，液体淀粉也可与低电荷液体阳离子淀粉组合，例如作为
Figure BDA0002971161560000083
阳离子添加剂和PAF 9137BR阳离子添加剂(也购自爱荷华州锡达拉皮兹市的Penford Products Co.)可购得的那些。
替代地或除前述之外，还可以添加重量百分比处于.5％-10％、并且优选地约1％-7％、且特别对于需要在高水分环境中维持强度的产品最优选地约6.5％范围内的TopcatL95；否则，最优选地约1.5-2.0％。
例如Topcat L95或Hercobond的干强度添加剂，其由与纤维和细粒形成氢和离子键的改质多元胺制成。干强度添加剂帮助增加干强度以及排水和保持，且还有效地将阴离子、疏水物和施胶剂固定到纤维产品中。前述添加剂可以处于.5％-10％、并且优选地约1％-6％、并且最优选约3.5％范围内的重量百分比添加。另外，湿和干过程可以得益于湿强度添加剂的添加，例如以聚酰胺-表氯醇(PAE)树脂配制的溶液，例如Kymene 577或购自ashland.com/products的Ashland Specialty Chemical Products的相似组分。在优选实施例中，可以.5％-10％、并且优选地约1％-4％、并且最优选约2％或干强度添加剂的投予的等量的体积百分比范围来添加Kymene 577。Kymene 577是一类聚阳离子材料，平均每分子含有两个或更多个胺基和/或四级铵盐基团。此类胺基基团趋于在酸性溶液中质子化以产生阳离子物质。聚阳离子材料的其它实例包含从含有聚酰胺的胺基的表氯醇的改质得到的聚合物，例如由冷凝己二酸和二亚甲基三胺制备的那些，作为Hercules的Hercosett 57和Ciba-Geigy的Catalyst 3774可购得。
为了加强成品轭，可以在.5％-10％重量、并且优选地约1.5％-5％、并且最优选约4％的范围内采用例如无机盐的干强度添加剂(例如，在solenis.com/en/industries/tissue-towel/mnovations/hercobond-dry-strength-additives/可购得的Hercobond6950；还见http://www.sfm.state.or.us/CR2K_SubDB/MSDS/HERCOBOND_6950.PDF)。
如上文所论述，浆料化学性质可以与例如位于套环之间的肋状物等结构特征组合，以便即使在湿环境中也随时间增强刚性。
虽然已在前述实施例的上下文中描述本发明，但将了解，本发明不如此受限制。举例来说，可以基于本发明的教示调整各种几何特征和化学性质以适应额外应用。
因此提供用于制造饮料轭的方法。所述方法包含：在包括轭的镜像的模具上方形成钢丝网，所述轭包含由网互连的多个套环；将钢丝网浸没于基于纤维的浆料槽中；跨越钢丝网抽真空以致使纤维颗粒在钢丝网表面处累积；以及从浆料槽移除钢丝网；其中浆料包括处于按重量计1.5％-4％范围内的水分/水阻挡组分。
在一实施例中，浆料包括处于约4％范围内的水分阻挡组分。
在一实施例中，水分阻挡组分包括烷基乙烯酮二聚体(AKD)。
在一实施例中，水分阻挡组分包括烷基乙烯酮二聚体(AKD)80。
在一实施例中，浆料包括.5/9.5的范围内的比率的OCC/NP的纤维基体。
在一实施例中，浆料还包括处于按重量计1％-7％范围内的干强度组分。
在一实施例中，淀粉组分包括阳离子液体淀粉。
在一实施例中，浆料还包括处于按重量计1％-4％范围内的例如Kymene(例如，Kymene 577)的湿强度组分。
在一实施例中，水分/水阻挡包括处于约4％范围内的AKD，其中AKD可以作为稀释溶液(例如，1:10ADK:水)添加到纸浆浆料；浆料包括处于1％-7％范围内的阳离子液体淀粉组分。
在一实施例中，浆料还包括处于按重量计1％-5％范围内的刚性组分。
如本文所使用，词语“示例性”意味着“充当例子、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施方案不一定被被理解为比其它实施方案优选或有利，也不希望被理解为必须照字面复制的模型。
虽然前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供实施本发明的各种实施例的方便途径，但应了解，上文描述的具体实施方案仅是实例，且并不希望以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，可在不脱离本发明的范围的情况下对描述的元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (14)

1.一种制造被配置成运载饮料罐子的轭的方法，包括：
以所述轭的形状提供钢丝网模具；
将所述模具浸没于基于纤维的浆料中；
跨越所述钢丝模具抽真空以致使纤维颗粒在钢丝网表面处累积；以及
从所述浆料移除所述模具和附着的纤维颗粒；
且
随后干燥所述纤维颗粒以产生所述轭；
其中所述浆料包括水分阻挡材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水分阻挡材料在按重量计.5％-10％的范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述水分阻挡材料包括烷基乙烯酮二聚体(AKD)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述水分阻挡材料包括烷基乙烯酮二聚体(AKD)79。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述浆料包括约70％OCC和约30％的纤维基体。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述浆料还包括处于按重量计1.5％-4％范围内的强度添加剂。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述强度添加剂包括Hercobond。
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述水分阻挡材料包括处于约4％范围内的AKD；且
所述浆料包括OCC和NP。
9.一种用于真空成形饮料轭的浆料，包括：
水分阻挡材料，其包括处于按重量计约4％范围内的AKD；
纤维基体，其包括OCC和NP；以及
处于按重量计约4％范围内的湿强度树脂；以及
处于按重量计约4％范围内的干强度添加剂。
10.根据权利要求9所述的浆料，其中所述干强度添加剂包括Hercobond 6950。
11.根据权利要求9所述的浆料，其中所述湿强度树脂包括kymene1500LV。
12.一种制造用于圆柱形容器的载体的方法，包括：
以所述载体的形状提供网状模具；
将所述模具浸没于基于纤维的浆料中；
跨越所述模具抽真空以致使纤维颗粒在网状表面处累积；以及
从所述浆料移除所述模具和累积的纤维颗粒；以及
随后干燥所述纤维颗粒以产生所述载体；
其中所述浆料包括：
纤维基体，其包含OCC和NP中的至少一种；
处于按重量计约4％范围内的水分阻挡添加剂；
处于按重量计约4％范围内的湿强度添加剂；以及
处于按重量计约4％范围内的干强度添加剂。
13.根据权利要求12所述的方法，其中：
所述水分阻挡添加剂包括AKD；
所述湿强度添加剂包括聚酰胺基胺-表氯醇(PAE)树脂；且
所述干强度添加剂包括阳离子改质多元胺水溶性聚合物。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述载体包括由网互连的多个套环，其中每一套环展现约1.95英寸的标称直径且所述网展现约.03英寸的基本上均匀厚度。
CN201980059389.8A 2018-08-16 2019-08-15 用于制造基于纤维的饮料固持器的方法和设备 Pending CN112839877A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/104,021 US10815622B2 (en) 2018-08-16 2018-08-16 Methods and apparatus for manufacturing fiber-based beverage holders
US16/104,021 2018-08-16
PCT/US2019/046718 WO2020037159A1 (en) 2018-08-16 2019-08-15 Methods and apparatus for manufacturing fiber-based beverage holders

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112839877A true CN112839877A (zh) 2021-05-25

Family

ID=69523738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980059389.8A Pending CN112839877A (zh) 2018-08-16 2019-08-15 用于制造基于纤维的饮料固持器的方法和设备

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10815622B2 (zh)
EP (1) EP3837188A4 (zh)
JP (1) JP2021534043A (zh)
CN (1) CN112839877A (zh)
AU (1) AU2019321571A1 (zh)
BR (1) BR112021002841A2 (zh)
CA (1) CA3109779A1 (zh)
MX (1) MX2021001880A (zh)
WO (1) WO2020037159A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11939129B2 (en) * 2016-07-26 2024-03-26 Footprint International, LLC Methods and apparatus for manufacturing high-strength fiber-based beverage holders
US11686050B2 (en) 2016-07-26 2023-06-27 Footprint International, LLC Methods, apparatus, and chemical compositions for selectively coating fiber-based food containers
US11654600B2 (en) 2016-07-26 2023-05-23 Footprint International, Inc. Methods, apparatus, and chemical compositions for selectively coating fiber-based food containers
US11306440B2 (en) 2019-06-28 2022-04-19 Footprint International, LLC Methods and apparatus for manufacturing fiber-based meat containers
USD943427S1 (en) * 2019-08-27 2022-02-15 E6Pr S.A.P.I. De C.V. Can holder
USD930476S1 (en) 2019-10-28 2021-09-14 Zume, Inc. Cap for a beverage keg
US11511895B1 (en) 2019-11-18 2022-11-29 Kevin Alan L'Heureux Container carrier application system and method
USD937100S1 (en) * 2020-03-30 2021-11-30 World Centric Container carrier
USD967715S1 (en) * 2020-05-11 2022-10-25 E6Pr S.A.P.I. De C.V. Edible beverage can holder
USD941684S1 (en) * 2020-05-11 2022-01-25 E6Pr S.A.P.I. De C.V. Edible beverage bottle holder
USD996981S1 (en) * 2020-07-17 2023-08-29 Fishbone Packaging Inc. Container carrier
SE545995C2 (en) * 2020-10-21 2024-04-09 Stora Enso Oyj Use of a coated paperboard for beverage container carriers and corresponding beverage container carrier
WO2022093498A1 (en) * 2020-10-26 2022-05-05 Footprint International, LLC Methods and apparatus for manufacturing fiber-based beverage holders
USD996227S1 (en) 2021-08-20 2023-08-22 Fishbone Packaging Inc. Container carrier

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040045687A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-11 Shannon Thomas Gerard Method for using water insoluble chemical additives with pulp and products made by said method
US20090321297A1 (en) * 2006-03-27 2009-12-31 Per Sundblad Compression-moulded tray and method of producing a fibre tray
CN101624794A (zh) * 2009-07-31 2010-01-13 北京创源基业自动化控制技术研究所 用于制备一次性餐饮具或工业品衬托的材料及其制备方法
WO2013019834A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Myriant Corporation Degradable six pack rings and compositions and methods relating thereto
US9856608B1 (en) * 2016-07-26 2018-01-02 Footprint International, LLC Method for manufacturing fiber-based produced containers
US20180016750A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Gustavo Adolfo Lauria Edible Multi-Ring Can-Holder and Methods for Manufacturing Edible Can-Holders

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3924738A (en) 1974-12-09 1975-12-09 Illinois Tool Works Multipackage device for containers and method for making same
US5169497A (en) 1991-10-07 1992-12-08 Nalco Chemical Company Application of enzymes and flocculants for enhancing the freeness of paper making pulp
JP2015086478A (ja) * 2013-10-29 2015-05-07 株式会社ケン クリエイション パルモールド用抄造型、食品収納容器及び食品収納容器の製造方法
US9988199B2 (en) * 2016-07-26 2018-06-05 Footprint International, LLC Methods and apparatus for manufacturing fiber-based microwavable food containers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040045687A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-11 Shannon Thomas Gerard Method for using water insoluble chemical additives with pulp and products made by said method
US20090321297A1 (en) * 2006-03-27 2009-12-31 Per Sundblad Compression-moulded tray and method of producing a fibre tray
CN101624794A (zh) * 2009-07-31 2010-01-13 北京创源基业自动化控制技术研究所 用于制备一次性餐饮具或工业品衬托的材料及其制备方法
WO2013019834A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Myriant Corporation Degradable six pack rings and compositions and methods relating thereto
US20180016750A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Gustavo Adolfo Lauria Edible Multi-Ring Can-Holder and Methods for Manufacturing Edible Can-Holders
US9856608B1 (en) * 2016-07-26 2018-01-02 Footprint International, LLC Method for manufacturing fiber-based produced containers

Also Published As

Publication number Publication date
MX2021001880A (es) 2021-07-15
AU2019321571A1 (en) 2021-03-11
BR112021002841A2 (pt) 2021-05-11
EP3837188A4 (en) 2021-10-13
EP3837188A1 (en) 2021-06-23
CA3109779A1 (en) 2020-02-20
US10815622B2 (en) 2020-10-27
US20200056335A1 (en) 2020-02-20
JP2021534043A (ja) 2021-12-09
WO2020037159A1 (en) 2020-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112839877A (zh) 用于制造基于纤维的饮料固持器的方法和设备
US11939129B2 (en) Methods and apparatus for manufacturing high-strength fiber-based beverage holders
JP7284091B2 (ja) 繊維系食品用容器を製造するための方法および装置
US10087584B2 (en) Method for manufacturing fiber-based meat containers
US9869062B1 (en) Method for manufacturing microwavable food containers
US10124926B2 (en) Methods and apparatus for manufacturing fiber-based, foldable packaging assemblies
US11306440B2 (en) Methods and apparatus for manufacturing fiber-based meat containers
JP2020523234A (ja) 真空形成された成型パルプ容器のインラインダイカットのための方法および装置
US20180030659A1 (en) Methods and Apparatus For Manufacturing Fiber-Based, Slidable Packaging Assemblies
KR20230026353A (ko) 내수성 섬유상 재료 및 이의 제조 방법
WO2022093498A1 (en) Methods and apparatus for manufacturing fiber-based beverage holders
JP2010144286A (ja) 液体容器用紙基材
US20220355967A1 (en) Systems and methods for single-use compostable containers
OA20661A (en) Methods and apparatus for manufacturing fiber-based food containers.
FI13463Y1 (fi) Valettu ja pinnoitettu kuitupitoinen tuote

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination