CN219430400U - 一种用于生产窄口类纸质容器的模具组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种专用于生产窄口类纸质容器的模具组件，其包括阳模和阴模；阳模包括柔性袋体和柔性袋体中的合适数量的硬质小球；柔性袋体的内部呈负压状态，柔性袋体与其中的硬质小球共同形成与窄口类纸质容器的内腔适配的刚性阳模；阴模的内部具有与窄口类纸质容器的外表面适配的模制型腔；对于窄口类纸质容器在工业化批量生产中存在的技术难题，发明人摒弃了现有技术中本领域技术人员所公认的低固含量纸浆模塑生产工艺，而采用高固含量的纸质膏体材料，并配合本实用新型的专用模具组件，通过合模热压成型工艺制得窄口类纸质容器，在简化生产工艺的同时，大幅降低了热压成型工艺中的干燥时间，实现了节约生产能耗和缩短产品生产周期的目的。

Description

一种用于生产窄口类纸质容器的模具组件

技术领域

本实用新型涉及一种生产窄口类纸质容器的模具组件，属于纸包装容器生产技术领域。

背景技术

国内外塑料包装替代品中，功能性纸基包装具备可再生、可回收、可生物降解的环保优势，它在众多的减少塑料污染技术方案中脱颖而出，备受社会各界关注。

在饮料、牛奶、药液等液态产品的包装上，过去大多使用玻璃瓶、塑料瓶进行包装。玻璃瓶高能耗、易碎，应用场景有限；塑料瓶使用后难降解，与环保发展需求不符合。在“以纸代塑”中的诸如饮料瓶、牛奶、药瓶等窄口类塑料瓶的纸质化是包装界各类专家近年来一直追求技术攻克的重要目标之一。

例如，某英国公司推出了一个新的纸质葡萄酒瓶，从其报道中可以看出其生产工艺技术为纸浆模塑成型的单纸瓶外壳，内部采用可移动的塑料内胆，其本质上还只是瓶形塑料复合包装，并不是将纸瓶直接用作液体容器，因此不是一个完整功能性的纸质瓶子。

公开号为CN114351511A的专利“一种纸浆瓶的制造方法”，其采用目前热门的纸浆模塑生产工艺来生产制造纸质瓶。但将该工艺条件应用于实际工业化生产时，存在一些技术问题，例如，该生产方法所采用的原料是以纸纤维为主的水溶液，其固含量约为1％左右，需要利用大功率真空泵吸浆在模具中形成固含量20～40％的湿浆膜，再通过长时间压制和高温干燥制成；在实际的工业化生产中，生产能耗很高，这与产业链内的节能倡议原则不相符。

此外，对于窄口类纸质容器来说，其内腔成型的工艺，例如，形成内腔的阳模如何脱模，一直是本领域的技术难题。

因此，本领域技术人员希望开发一种专用于生产窄口类纸质容器的模具组件。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于生产窄口类纸质容器的模具组件，其中：所述模具组件包括阳模和阴模；

所述阳模包括柔性袋体和所述柔性袋体中的合适数量的硬质小球；所述柔性袋体的内部呈负压状态，所述柔性袋体与其中的硬质小球共同形成与所述窄口类纸质容器的内腔适配的刚性阳模；

所述阴模的内部具有与所述窄口类纸质容器的外表面适配的模制型腔。

优选的，所述阴模包括对称设置的左阴模和右阴模，所述左阴模和右阴模合模后所形成的内腔为所述模制型腔。

优选的，所述模制型腔的内壁面上设有多条0.1-0.8mm宽度的透气通道。

优选的，所述阳模包括柔性袋体、刚性抽真空管和密封盖；

所述柔性袋体包括袋体部分和环设于袋口外侧的止挡部；

所述刚性抽真空管的下端口位于所述袋体部分的内部，上端口位于所述袋体部分的外部且与真空泵装置连接；

所述密封盖固定设置在所述刚性抽真空管的外周面，且与所述止挡部可拆卸地密封配合连接。

优选的，所述的模具组件还包括用于制作所述阳模的整形模具；所述整形模具包括对称设置的左模和右模；所述左模和右模合模后所形成的内腔为与所述阳模的外表面适配的型腔。

本实用新型涉及一种专用于生产窄口类纸质容器的模具组件；对于窄口类纸质容器在工业化批量生产中存在的技术难题，发明人摒弃了现有技术中本领域技术人员所公认的低固含量纸浆模塑生产工艺，而采用高固含量的纸质膏体材料，并配合本实用新型提供的专用的模具组件，通过合模热压成型工艺制得窄口类纸质容器，在简化生产工艺的同时，大幅降低了热压成型工艺中的干燥时间，实现了节约生产能耗和缩短产品生产周期的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的阳模10的制作过程，其包括图1a-1c的三个步骤；

图2示出了窄口类纸质容器生产方法的步骤1)和步骤2)，分别对应于图2a和2b；

图3示出了窄口类纸质容器生产方法的步骤3的脱模过程，图3a-3c分别对应脱模的三个状态。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本实用新型的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型。

实施例1

实施例1提供了一种用于生产窄口类纸质容器的模具组件，包括阳模10和阴模20。

本实施例中，通过阳模10与阴模20合模热压成型的工艺来生产窄口类纸质容器。

阴模20的内部具有与窄口类纸质容器的外表面适配的模制型腔21。

具体在本实施例中，如图2a所示，阴模20包括对称设置的左阴模20x和右阴模20y，所述左阴模20x和右阴模20y合模后形成的内腔，即为模制型腔21。

在本实用新型的一个具体实施方案中，阳模10包括柔性袋体1和柔性袋体1中的合适数量的硬质小球2；柔性袋体1的内部呈负压状态，柔性袋体1与其中的硬质小球2共同形成与窄口类纸质容器的内腔适配的刚性阳模10；换句话说，阳模10是通过在柔性袋体1中注入合适数量的硬质小球2，并对柔性袋体1的内部抽真空处理后再封口，保持柔性袋体1的内部的负压状态，从而形成与窄口类纸质容器的内腔适配的刚性阳模10。

具体在本实施例中，阳模10包括柔性袋体1、刚性抽真空管4和密封盖5；柔性袋体1包括袋体部分(图中未标注)和环设于袋口外侧的止挡部3；刚性抽真空管4的下端口位于袋体部分的内部，上端口位于袋体部分的外部且与真空泵装置(图中未示出)连接；密封盖5固定设置在刚性抽真空管4的外周面，且与止挡部3可拆卸地密封配合连接。

具体在本实施例中，模具组件还包括用于制作阳模10的整形模具30；整形模具30包括对称设置的左模30x和右模30y；左模30x和右模30y合模后所形成的内腔为与阳模10的外表面适配的型腔。

具体在本实施例中，关于阳模10的制作过程，如图1(图1a-图1c)所示，该制作过程包括步骤a)注入硬质小球2；步骤b)抽真空阳模10定型；步骤c)开模取出阳模10。

具体来说，参见图1a，为步骤a)注入硬质小球2的状态。本实施例中采用了为制作该阳模10的整形模具30(即与该阳模10的形状适配的阴模)，整形模具30由两个对称设置在左模30x和右模30y组成，左模30x和右模30y合模后形成的型腔与最终制作成型的阳模10形状相适配。左模30x和右模30y合模，将柔性袋体1的袋体部分(未标注)放置于型腔内，环设于袋口外侧的止挡部3支撑于整形模具30的上端面，同时锁紧左模30x和右模30y，从而固定柔性袋体1；之后，向柔性袋体1内部插入刚性抽真空管4，刚性抽真空管4的上端口位于袋体部分之外、并与真空泵装置(图中未示出)连接；固定设置在刚性抽真空管4的外周面的密封盖5，能够与止挡部3可拆卸地密封配合。当处于图1a的状态时，密封盖5与止挡部3分离(开盖状态)，操作人员向柔性袋体1的袋体内部注入合适数量的硬质小球2。

参见图1b，抽真空阳模10定型；先向下插入刚性抽真空管4，将密封盖5与止挡部3密封配合(关闭状态)，从而将袋口处的、除“刚性抽真空管4”之外的其他部分闭合。开启真空泵装置(与刚性抽真空管4的上端口连接的真空泵装置)，对柔性袋体1的内部抽真空处理，阳模10定型后，将刚性抽真空管4的上端口进行封口，从而保持柔性袋体1的内部的负压状态，制作形成刚性阳模10。

参见图1c，开模，分离左模30x和右模30y，从而取出制作的刚性阳模10。

本领域技术人员可以根据所需制作的纸质容器的形状和尺寸等具体要求来选择阳模10的结构、袋体部分材质、硬质小球的直径、负压度等参数。

此外，关于阳模10的制作方法，除了本实施例的具体方法以外，本领域技术人员还可以采用其他替代或变形方式，只要是采用在柔性袋体1中注入硬质小球2，并对柔性袋体1的内部抽真空处理以形成刚性阳模的方式，都在本实用新型的保护范围之内。

关于采用本实用新型的模具组件来生产窄口类纸质容器的方法，如图2(图2a-图2b)所示，包括以下步骤：

步骤1)，制作湿胚：如图2a所示，将纸质膏体材料均匀地展铺在阴模20的模制型腔21的内壁面形成湿胚P；其中，所采用的纸质膏体材料(即窄口类纸质容器的胚料)的固含量为50％～80％。

具体在本实施例中，如图2a所示，阴模20包括对称设置的左阴模20x和右阴模20y，所述左阴模20x和右阴模20y合模后形成的内腔，即为模制型腔21。

具体在本实施例中，如图2a所示，在左阴模20x和右阴模20y合模之前，先将纸质膏体材料分别均匀地展铺在左阴模20x和右阴模20y的内壁面上。

纸质膏体材料(胚料)，具有较高的固含量(50％～80％)，不易流动，呈泥膏状。

本领域技术人员可以根据经验，在展铺胚料时，可以在左阴模20x和右阴模20y的内壁面的边缘部分留白，留待后续的合模热压成型工艺中，胚料在热压下延展至边缘留白部分。

在本实用新型的另一个替代实施例中，将纸质膏体材料均匀地包裹在刚性阳模10的外表面形成湿胚。

步骤2)，合模热压成型：将阳模10和阴模20合模锁紧，步骤1)制作的湿胚P位于阳模10和阴模20之间的空间；高温热压直至湿胚P的物料干燥成型，获得窄口类纸质容器。

具体在本实施例中，将上述制作的刚性阳模10放入载入了湿胚P的模制型腔21中，合模锁紧后，高温热压直至湿胚P的物料干燥成型，获得窄口类纸质容器。

具体在本实施例中，如图2a-2b所示，将展铺了胚料的左阴模20x和右阴模20y在上述制作的刚性阳模10两侧合模，从而将刚性阳模10放入载入了湿胚P的模制型腔21中。

优选的，在所述步骤2)中，所述热压成型的条件为120～200℃的温度以及800～4000kpa的压力。

具体在本实施例中，模制型腔21的内壁面(或者说，左阴模20x和右阴模20y的内壁面)上设有多条0.5-0.8mm宽度的透气通道；湿胚P在高温高压下膨胀流动结合，产生的水蒸气通过模制型腔21的内壁面的多条透汽通道散发外溢，直至湿胚P的物料完全干燥成型，获得干燥成型的窄口类纸质容器。

具体在本实施例中，胚料采用高固含量(50％～80％)的纸质膏体材料，因此，在常规的热压成型条件下，只需要10～80秒即可完成，获得干燥成型的窄口类纸质容器。

与现有技术中采用纸浆模塑的生产工艺相比，采用本实用新型的模具组件可以大幅降低干燥时间(缩短生产周期)，节约生产能耗，并且大大简化了生产工艺流程，更适合工业化批量生产。

步骤3)，脱模：解除柔性袋体1内部的负压状态，取出或倒出其中的硬质小球2，再对柔性袋体1的内部进行抽真空处理，从而取出柔性袋体1。

具体在本实施例中，如图3a所示，将刚性抽真空管4的上端口打开，解除柔性袋体1内部的负压状态；再打开密封盖5，使其与止挡部3分离。然后控制阴模20倒转，从而倒出柔性袋体1内的硬质小球2。

具体在本实施例中，如图3b所示，再开启真空泵装置(与刚性抽真空管4的上端口连接的真空泵装置)，对柔性袋体1的内部抽真空处理，使得柔性袋体1的袋体部分缩合；如图3c所示，从干燥成型的窄口类纸质容器的窄口处取出(拉出、拔出)柔性袋体1。

上述的生产方法还包括步骤4)，在窄口类纸质容器的内表面形成一层具有耐性的功能层。优选的，所述功能层为具有防水、防油、隔氧、耐酸碱、耐有机溶剂中任意一种或几种功能的功能层。

关于在窄口类纸质容器的内表面形成耐性的功能层的方法，有多种制作方法，例如，可以通过深入容器内部的喷嘴，在容器内表面喷涂功能性涂料，在一定温度下干燥，获得功能涂层；例如，也可以在容器的内表面均粘上胶水，再将具有耐性的薄膜(PE、PP或其他环保可降解薄膜)抽真空合拢后送入容器内部，再向薄膜内部充入气体，将撑开的薄膜通过胶水与容器内壁面粘合，从而获得耐性功能层；还可以采用本领域已公开的其他方式。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于生产窄口类纸质容器的模具组件，其特征在于：所述模具组件包括阳模和阴模；

所述阳模包括柔性袋体和所述柔性袋体中的合适数量的硬质小球；所述柔性袋体的内部呈负压状态，所述柔性袋体与其中的硬质小球共同形成与所述窄口类纸质容器的内腔适配的刚性阳模；

所述阴模的内部具有与所述窄口类纸质容器的外表面适配的模制型腔。

2.如权利要求1所述的模具组件，其特征在于：所述阴模包括对称设置的左阴模和右阴模，所述左阴模和右阴模合模后所形成的内腔为所述模制型腔。

3.如权利要求2所述的模具组件，其特征在于：所述模制型腔的内壁面上设有多条0.1-0.8mm宽度的透气通道。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的模具组件，其特征在于：所述阳模包括柔性袋体、刚性抽真空管和密封盖；

所述柔性袋体包括袋体部分和环设于袋口外侧的止挡部；

所述刚性抽真空管的下端口位于所述袋体部分的内部，上端口位于所述袋体部分的外部且与真空泵装置连接；

所述密封盖固定设置在所述刚性抽真空管的外周面，且与所述止挡部可拆卸地密封配合连接。

5.如权利要求4所述的模具组件，其特征在于：

所述的模具组件还包括用于制作所述阳模的整形模具；所述整形模具包括对称设置的左模和右模；

所述左模和右模合模后所形成的内腔为与所述阳模的外表面适配的型腔。