CN113840780A - 罩部件、罩部件的制造方法以及纸浆模塑成型用模具 - Google Patents

罩部件、罩部件的制造方法以及纸浆模塑成型用模具 Download PDF

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Abstract

公开一种使用由造纸模具(6)和干燥模具(7)构成的纸浆模塑成型用模具而制造如下罩部件(1)的方法，该罩部件(1)具有顶板(3)、以及从顶板(3)的周缘下垂的侧壁(4)。在罩部件(1)的顶板(3)设置与容器(5)的开口部(51)的边缘(511)触接的触接部(33)，在触接部(33)的下方侧壁形成与边缘(511)的下部嵌合的底切部(41)。在造纸模具(6)，在与底切部(41)的形成位置即侧壁(4)的内侧对应的部位处设置有吸引孔(61)，在成型的未加热干燥时，在加热干燥中以及即将脱模之前的任意定时利用吸引孔(61)对侧壁(4)进行吸引，在侧壁(4)的内侧形成凸状的底切部(41)。

Description

罩部件、罩部件的制造方法以及纸浆模塑成型用模具
技术领域
本发明涉及与容器嵌合的纸浆模塑成型品的罩部件、罩部件的制造方法以及纸浆模塑成型用模具。
背景技术
圆锥台形状的纸容器是能够高速且廉价地制造，并且是纸制，因此还是容易废弃的容器。另外，容易填充内容物、且导热性较低，因此具有如下较大的优点等，即，对于低温食材以及加热食用的食材均可以使用。为了利用纸容器对内容物长时间地保温，优选将其覆盖。
例如，在专利文献1中，提出了一种杯盖，其是安装于在开口顶部外周具有卷曲部的杯子的盖，其特征在于，具有：面板面，其将杯子开口面覆盖；卷曲部嵌合槽，其在上述面板面外周以环状凸出形成，上部大致形成为剖面呈圆弧状；凸缘状的盖切出卡合部，其在上述卷曲部嵌合槽的下方的外侧位置形成为向外侧凸出；以及堆叠肋部，其形成为从所述面板面向上方凸出，所述卷曲部嵌合槽具有以小于该卷曲部嵌合槽的最大宽度的宽度形成的卷曲部嵌合槽入口，由从该卷曲部嵌合槽入口至所述面板面的面以及至所述盖切出卡合部的面，构成朝向下方以锥状扩展的嵌合槽导入部，该嵌合槽导入部发挥将盖安装于杯子时的定心功能，该嵌合槽导入部具有：内侧锥面；下垂壁部，其具有从所述卷曲部嵌合槽入口向下方垂直地延伸的凸出面；以及外侧锥面，其从上述下垂壁部下端到达所述切出卡合部。
这里提出的杯盖是通常的对容易嵌合的塑料制的片材进行成型所得的杯盖。然而，在塑料制的杯盖的情况下，无法与纸杯一起废弃。因此，如果由使用与纸相同的纸浆的罩将开口部覆盖，则即使内容物多少有所残留，也能够直接废弃，因此变得便利。然而，通过使用纸浆的纸浆模塑成型构成的罩不具有柔软性，因此在成型而从模具取出时，如果在设置于上述杯盖的模具具有嵌合槽等底切部(under cut)，则无法如塑料那样发挥出柔软性而变形并拔出，底切部容易破损。因此，存在如下问题等，即，在无底切部的状态下成型之后，不得不通过二次加工形成嵌合部等划分工序而进行加工。
专利文献1：日本特许第4588236号公报
发明内容
因此，本发明的课题在于获得如下制造方法，即，通过纸浆模塑成型制造能够与容器嵌合的罩部件，并且不会使与容器的开口部嵌合的底切部的形状破损而能够稳定地从纸浆模塑成型用模具拆下。
本发明的一个方面涉及罩部件的制造方法。该罩部件的制造方法如下，即，使用由造纸模具和干燥模具构成的纸浆模塑成型用模具制造如下罩部件，即，该罩部件具有：顶板，其包含触接部；以及侧壁，其从顶板的周缘下垂且包含在触接部的下方设置的底切部。在该制造方法中，在罩部件成型用的造纸模具，在与底切部的形成位置即侧壁的内侧对应的部位处设置有至少1个吸引孔。该制造方法具有如下工序，即，在罩部件的成型的未加热干燥时，在加热干燥中以及即将脱模之前的至少任一定时，利用吸引孔对侧壁进行吸引，在侧壁的内侧形成凸状的底切部。
上述制造方法还具有如下工序，即，在罩部件的加热干燥之后，从吸引孔向外侧吹出空气，将在侧壁的内侧形成的底切部从造纸模具拔出，将罩部件的成型品取出。
本发明的另一方面涉及一种纸浆模塑成型用模具。该纸浆模塑成型用模具是制造如下罩部件的纸浆模塑成型用模具，该罩部件具有：顶板，其包含触接部；以及侧壁，其从顶板的周缘下垂且包含在触接部的下方设置的底切部。该纸浆模塑成型用模具具有造纸模具以及干燥模具。在纸浆模塑成型用模具的下模，在与底切部的形成位置即侧壁的内侧对应的部位处设置有至少1个吸引孔。在该纸浆模塑成型用模具中，在罩部件的成型的未加热干燥时，能够在加热干燥中以及即将脱模之前的至少任一定时，利用吸引孔对侧壁进行吸引。
在上述纸浆模塑成型用模具中，吸引孔的直径可以为1mm～5mm，并且深度为0.2mm～1mm。可以利用具有连续孔的烧结材料形成吸引孔的底面。另外，可以在与罩部件的侧壁对应的周缘处断续地或者局部地设置有吸引孔。
本发明的又一方面涉及一种罩部件。该罩部件具有顶板、以及从顶板下垂的侧壁，由能够与容器的开口部的上端的边缘嵌合的纸浆模具构成。该罩部件在侧壁的内侧周缘处断续地或者局部地具有凸状的底切部。另外，作为又一方面，罩部件在侧壁的内侧周缘处连续地具有凸状的底切部。
发明的效果
关于本发明的罩部件的制造方法，在侧壁内侧设置吸引孔，在纸浆模塑成型的未加热干燥时，在加热干燥中以及即将脱模之前的任一定时从吸气排气孔吸引空气，在侧壁内侧形成凸状的底切部。而且，在使罩部件从模具脱模时，罩部件充分干燥，因此容易维持形状，如果使用吸引孔，则不会使所述底切部破损并能够容易地取出。因此，能够不划分工序地利用一个模具进行制造，因此能够廉价且生产率较高地实现稳定的制造。
附图说明
图1A是表示本发明的一个实施方式所涉及的含水造纸成型品(wet moldedarticle)的纵剖面图。
图1B是表示对图1A所示的含水造纸成型品进行成型而形成为罩部件的纸浆模塑成型用模具的横剖面图。
图1C是表示图1B所示的纸浆模塑成型用模具的纵剖面图。
图2A是表示本发明的一个实施方式所涉及的罩部件的纵剖面图。
图2B是表示在纸浆模塑成型之后实施干燥并将罩部件从模具取出的工序的纵剖面图。
图2C是表示在图2B的工序之后接着将罩部件从模具取出的工序的纵剖面图。
图3是表示将本发明的一个实施方式所涉及的罩部件与容器嵌合的状态的纵剖面图。
图4A是表示对图1A所示的罩部件进行成型的纸浆模塑成型用模具的第2实施方式的横剖面图。
图4B是图4A所示的纸浆模塑成型用模具的纵剖面图。
图5A是表示本发明的一个实施方式所涉及的罩部件的外观的斜视图。
图5B是表示本发明的其他实施方式所涉及的罩部件的外观的斜视图。
具体实施方式
下面，利用附图对本发明的实施方式所涉及的罩部件的制造方法详细进行说明。图1A是表示本发明的一个实施方式所涉及的含水造纸成型品的纵剖面图。图1B以及图1C是表示图1A所示的含水造纸成型品的纸浆模塑成型中使用的成型用模具的横剖面图和纵剖面图。
图1A所示的含水造纸成型品2(罩中间体)能够通过如下方式获得，即，使植物纤维溶化，使造纸模具6(芯体)在纸浆池沾水，对纸浆进行吸引并使其向造纸模具6(芯体)表面附着，成型出模具的形状。含水造纸成型品2并不投入至通常的干燥炉，而是使造纸模具6(芯体)将干燥模具7(型腔)覆盖，通过穿过干燥模具7和造纸模具6的内部的筒形加热器81、82、或者穿过加热蒸汽等而使模具变为高温，使含水造纸成型品2含有的水分蒸发，由此获得作为纸浆模塑成型品的罩部件1。
纤维彼此通过氢键合而3维缠绕地形成纸浆模塑成型品，因此形成如下包装材料，即，不具有塑料成型品之类的较高的弹性，但通气性、保水性、形状的柔软性优异，形状的保持性能较高、且耐冲击性也较强。因此，为了以成型形状形成包含底切部的形状，需要采用如下方法，即，使其以某种程度干燥，在越完全干燥而无法使形状变化则越不进行干燥的未加热干燥时，至少在直至半干燥的状态下进行吸引加工，获得底切部的形状。因此，含水造纸成型品2成型为在XY平面上仅施加有高度方向的信息的2.5维形状。即，成为为了以在上下方向上无底切部的形状上下拔出，不存在形成为倒梯度的部分，因此能够无阻力地拆卸的形状。
如图1A所示，本实施方式中使用的含水造纸成型品2具有：顶板3；以及侧壁4，其从顶板3的周缘下垂。在与侧壁4相邻的顶板3的周缘附近，形成有与容器5(参照图3)的开口部51的上端的边缘511触接的触接部33。可以在顶板3的中央设置向内侧凹陷的凹陷形状部31，在凹陷形状部31加工出能够插入吸管等的孔。另外，即使因凹陷形状部31而使得内容物、其蒸汽等冷凝后的液体附着于顶板3的内表面，也容易无问题地返回至容器5的内部。为了获得凹陷形状部31，形成为如下形状，即，在中央的周围设置如外轮山那样的较高的堤部32，确保使得中央的凹陷形状部31可靠地与内容物分离。此外，堤部32形成为圆周状。
图1B以及图1C是表示在含水造纸成型品2的未干燥状态下对侧壁4的内侧进行吸引而形成与容器5的边缘511嵌合的凸状的造纸模具6(芯体)和干燥模具7(型腔)的图。图1B是图1C的B-B面的横剖面图，图1C是图1B的A-A面的纵剖面图。在造纸模具6(芯体)，在侧壁4的内侧以大致恒定的高度设置有吸引孔61。吸引孔61向侧壁4的内侧以圆周状而排列，因此在其内侧设置环状的管路62，在管路62进一步经由吸引管路63、64而与在模具的外侧设置的真空泵或吸引泵连结并进行吸引。吸引孔61设置于与罩部件1的底切部41(参照图3)的形成位置即侧壁4的内侧对应的部位。
形成凸状的底切部41的吸引孔61具有直径为1mm～5mm之间的内径。在吸引孔61的内径小于1mm的直径的情况下，纸浆纤维堵塞，无法充分吸引而难以适当地形成底切部的形状。另一方面，在吸引孔61的内径大于或等于5mm的直径的情况下，产生如下问题，即，底切部41的高度变得过大，难以与模具脱离。因此，优选吸引孔61的内径为1mm～5mm之间的直径。
如果凸状的底切部41的高度变得过大，则因底切部而无法将罩部件从模具拔出。因此，需要将底切部41的高度抑制为0.2mm～1mm。通常无论怎样加深吸引孔61的深度，在将内径设为1mm～5mm之间的直径的情况下，都将底切部41的高度抑制为0.2mm～1mm的深度。
为了控制凸状的底切部41的高度，可以限制吸引孔61的深度。例如，如果形成为在吸引孔61的里侧设置有底面、且利用底面具有连续孔的烧结材料形成的模具，则能够可靠地控制高度。对于烧结材料，将陶瓷、金属粉等装入模具，在比熔点略低的温度的状态的高温中使直流电流通等，仅使粒体接触的部分熔融，由此形成连续孔。关于耐热性较高、硬度也较高、且通气性较高的材料，气体、水等液体能穿过但纤维等固体、高粘度的物质无法穿过，因此如果将其用于本实施方式中使用的纸浆模塑成型，则能够使深度稳定地进行制造。
关于含水造纸成型品2的侧壁4，如果在半干燥状态下由吸引孔61吸引，则以进入吸引孔61的方式变形而形成凸状的底切部41。形成凸状的底切部41，在该状态下使含水造纸成型品2干燥。
图2A表示在侧壁4的内侧形成凸状的底切部41且被干燥后的罩部件1。如图3所示，在使得罩部件1与容器5嵌合时使用凸状的底切部41。如图3的纵剖面图所示，罩部件1的侧壁4与容器5的开口部51嵌合。触接部33与容器5的开口部51的上端抵接，作为底切部而在罩部件1的侧壁4加工出的向内侧呈凸状的底切部41卡止于开口部51上端的边缘511的下端附近，由此能够使得罩部件1与容器5的开口部51的周缘嵌合而将开口部51覆盖并加以保护。
关于图1B所示的第一个实施方式所涉及的纸浆模塑成型模具，使用吸引孔61，如图5A所示的外观斜视图那样，利用沿侧壁4的内侧周缘在整周以不连续的点状断续地(或者局部地)形成圆形的凸状的底切部41制作出嵌合形状。罩部件1如该实施方式所示，具有如下优点等，即，存在未加工出底切部的未加工部，从而在未加工部，罩部件1的侧壁4容易扭转，容易使形状变化，因此在使罩部件1与容器5的开口部51嵌合时、拆下时等，无需较大的力就能够容易地使其嵌合或拆下。
可以是如下罩部件1，即，如图4A以及图4B所示的第二实施方式所涉及的纸浆模塑成型模具那样设置连续的吸引部65，作为底切部41，在侧壁4的内侧周缘形成如外观斜视图的图5B所示的连续的凸状。具有如下优点等，即，如果如图5B所示的实施方式那样连续地形成底切部，则嵌合增强，并且容器5即使倾斜，内容物也不易泄漏。
图2B是表示形成凸状的底切部41、且将干燥后的罩部件1从模具取出的工序的纵剖面图。首先，使干燥模具7(型腔)与造纸模具6(芯体)分离，使罩部件1的外表面侧敞开。使模具变为高温，使含水造纸成型品2的水分蒸发/干燥后的罩部件1不易变形，硬度也提高。因此，对于嵌入形成于吸引孔61的凸状的底切部41，对配管的阀进行切换，将从加压泵输送的压缩空气等从吸引孔61吹出，将底切部41从吸引孔61拔出。
底切部41拔出，并且如图2C所示，侧壁4暂时向外侧鼓出，吹出的压缩空气向罩部件1喷射，使得罩部件1从造纸模具6(芯体)脱模。当然，可以一边利用机器人对罩部件1进行吸引一边将其取出。另外，也可以上下颠倒而利用重力使罩部件1从造纸模具6(芯体)落下。
本实施方式所涉及的罩部件的制造方法如上所述，在侧壁4的内侧设置吸引孔61，在纸浆模塑成型后半段的加热干燥时从吸引孔61吸引空气，在侧壁4的内侧形成凸状的底切部41。而且，在使罩部件1从纸浆模塑成型模具脱模时，罩部件1充分干燥，因此能够容易维持形状，不将滑动件等复杂的机构组装于模具而仅通过向上喷射，就能够不使底切部41破损地将罩部件1取出。因此，不划分工序而利用一个简单的模具就能够制造，因此能够廉价且生产率高地进行稳定的制造。此外，可以在纸浆模塑成型前半段的未加热干燥时、罩部件1即将脱模之前的定时(timing)利用吸引孔61对侧壁4进行吸引，也可以在其中的任意定时进行。
另外，在使得纸浆的纤维3维地缠绕的状态下制作本实施方式所涉及的罩部件1，因此通气性、保水性、形状的柔软性优异，不会因罩部件1燃烧后的灰、气体而污染大气，如果嵌合的纸容器主体是纸，则能够直接一起废弃。并且，无需使用对于成型时使用的大量的水也有害的药品，因此几乎不存在针对自然环境的负担，作为再生资源也容易再利用，并且直至最终变更为土为止不会失去对于环境友好的纸浆模具的优点而能够灵活运用。
工业实用性
本发明能够应用于罩部件、罩部件的制造方法以及纸浆模塑成型用模具。
标号的说明
1…罩部件，2…含水造纸成型品(罩中间体)，3…顶板，31…凹陷形状部，32…堤部，33…触接部，4…侧壁，41…底切部，5…容器，51…开口部，511…边缘，6…造纸模具(芯体)，61…吸引孔，62…管路，63，64…吸引管路，65…吸引部，7…干燥模具(型腔)，81、82…筒形加热器。

Claims (8)

1.一种罩部件的制造方法，其使用由造纸模具和干燥模具构成的纸浆模塑成型用模具制造如下罩部件，该罩部件具有：顶板，其包含触接部；以及侧壁，其从所述顶板的周缘下垂且包含在所述触接部的下方设置的底切部，其中，
在罩部件成型用的所述造纸模具，在与所述底切部的形成位置即所述侧壁的内侧对应的部位处设置有至少1个吸引孔，
该制造方法具有如下工序，即，在所述罩部件的成型的未加热干燥时，在加热干燥中以及即将脱模之前的至少任一定时，利用所述吸引孔对所述侧壁进行吸引，在所述侧壁的内侧形成凸状的所述底切部。
2.根据权利要求1所述的罩部件的制造方法，其中，
所述制造方法还具有如下工序，即，在所述罩部件的加热干燥之后，从所述吸引孔向外侧吹出空气，将在所述侧壁的内侧形成的所述底切部从所述造纸模具拔出，将所述罩部件的成型品取出。
3.一种罩部件的纸浆模塑成型用模具，其制造如下罩部件的纸浆模塑成型用模具，该罩部件具有：顶板，其包含触接部；以及侧壁，其从所述顶板的周缘下垂且包含在所述触接部的下方设置的底切部，其中，
所述纸浆模塑成型用模具具有造纸模具以及干燥模具，
在所述纸浆模塑成型用模具的下模，在与所述底切部的形成位置即所述侧壁的内侧对应的部位处设置有至少1个吸引孔，
在所述罩部件的成型的未加热干燥时，能够在加热干燥中以及即将脱模之前的至少任一定时，利用所述吸引孔对所述侧壁进行吸引。
4.根据权利要求3所述的罩部件的纸浆模塑成型用模具，其中，
所述吸引孔的直径为1mm～5mm，并且深度为0.2mm～1mm。
5.根据权利要求3或4所述的罩部件的纸浆模塑成型用模具，其中，
所述吸引孔的底面利用具有连续孔的烧结材料形成。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的罩部件的纸浆模塑成型用模具，其中，
所述吸引孔在与所述罩部件的所述侧壁对应的周缘处断续地或局部地设置。
7.一种罩部件，其具有顶板、以及从所述顶板下垂的侧壁，由能够与容器的开口部的上端的边缘嵌合的纸浆模具构成，其中，
在所述侧壁的内侧周缘处断续地或者局部地具有凸状的底切部。
8.一种罩部件，其具有顶板、以及从所述顶板下垂的侧壁，由能够与容器的开口部的上端的边缘嵌合的纸浆模具构成，其中，
在所述侧壁的内侧周缘处连续地具有凸状的底切部。
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