JP2001063718A - パルプモールド成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な形状の成形体を、表面に貼り合わせに
よるつなぎ目を生じさせることなく、短時間で製造し得
るパルプモールド成形体の製造方法を提供すること。 【解決手段】 キャビティ４内の体積を減少させる体積
を有する挿入部材７をキャビティ４内に挿入した後、パ
ルプスラリーをキャビティ４内に注入するパルプモール
ド成形体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造サイクル時間
を短縮し得るパルプモールド成形体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】パルプ
モールド成形体の製造には、雄型と雌型とからなる一対
の割型を用い、両割型間にパルプスラリーを導入し、該
パルプスラリーを脱水して、浅底のトレーや皿等を製造
する方法や、同じく一対の割型を用いて割り子を成形
し、二つの割り子を貼り合わせることでボトル等を製造
する方法が知られている。

【０００３】しかし、これらの方法では、複雑な形状の
成形体を製造することは容易でなく、また、表面に貼り
合わせによるつなぎ目が生じてしまい強度や外観を損ね
てしまう。更に、抄紙工程の他に貼り合わせ工程が必要
なため、製造サイクル時間が長くなってしまう。

【０００４】従って、本発明は、複雑な形状の成形体
を、表面に貼り合わせによるつなぎ目を生じさせること
なく、短時間で製造し得るパルプモールド成形体の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の抄紙用
割型を突き合わせて形成されるパルプモールド成形体に
対応したキャビティ形状を有する金型のキャビティ内に
パルプスラリーを注入し、該キャビティ内を脱水して該
キャビティの内面にパルプ層を形成し、該パルプ層を乾
燥させてパルプモールド成形体を得る、パルプモールド
成形体の製造方法であって、上記キャビティ内の体積を
減少させる体積を有する挿入部材を該キャビティ内に挿
入した後、上記パルプスラリーを該キャビティ内に注入
するパルプモールド成形体の製造方法を提供することに
より上記目的を達成したものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を、参照しながら説明する。図１には、本発明の第１の
実施形態の工程うちの抄紙工程を示す模式図が示されて
いる。先ず、図１（ａ）に示すように、一対の割型２，
３を突き合わせることにより成形すべきパルプモールド
成形体（以下、単に成形体ともいう）の外形に対応した
形状のキャビティ４が形成される金型１を用意する。各
割型２，３には、その外側面よりキャビティ４に連通す
る複数の連通孔５がそれぞれ設けられている。また、各
割型２，３の内面は、所定の大きさの網目を有するネッ
ト（図示せず）によってそれぞれ被覆されている。

【０００７】両割型２，３を突き合わせた状態では、図
１（ａ）に示すように、金型１の上部にキャビティ４に
通じる口部６が形成される。この状態下に、口部６を通
じてキャビティ４内に挿入部材７を挿入する。挿入部材
７は、コア８と、コア８が挿入される中空状又は袋状の
被覆部材９とを備えており、両者共に固定板１１に所定
の手段によって固定されている。コア８は円筒状をして
おり、その側面に多数の孔１０を有している。コア８の
一端８ａは固定板１１を貫通して外部に露出しており、
図示しない加圧流体の供給源に接続されている。その結
果、挿入部材７には、コア８の一端８ａからコア８の内
部を経由して、コア８側面の孔１０を通じ、被覆部材９
の内部に至る連通路が形成される。被覆部材９は、膨張
収縮可能な中空状の弾性体や、伸縮しない袋状体から構
成されている。被覆部材９が弾性体から構成される場
合、該弾性体はコア８の有無にかかわらず弾性力を有す
るので、後述する予備膨張の際に、該弾性体をキャビテ
ィ４の内面に接触しないようにすることが容易にでき
る。一方、被覆部材９が伸縮しない袋状体から構成され
ている場合、コア８内を減圧にしてコア８表面に該袋状
体を貼り付かせることで、後述するパルプ層１３の形成
時に該袋状体をキャビティ４の内面に接触させないよう
にすることが可能となる。本実施形態においては被覆部
材９として弾性体を用いている。該弾性体は、引張強
度、反発弾性及び伸縮性等に優れたウレタン、フッ素系
ゴム、シリコーン系ゴム又はエラストマー等によって形
成されている。一方、伸縮しない袋状体は、例えばポリ
エチレンやポリプロピレン等から形成されている。

【０００８】挿入部材７をキャビティ４内に挿入し且つ
固定板１１によって口部６を閉塞した状態下に、図１
（ｂ）に示すように、上記連通路を通じて、加圧流体の
供給源から所定の加圧流体を被覆部材９の内部に供給す
る。これにより被覆部材９を所定の大きさに予備膨張さ
せる。予備膨張した被覆部材９の形状は略扁平な板状と
なる。被覆部材９を膨張させるために用いられる加圧流
体としては、例えば圧縮空気（加熱空気）、油（加熱
油）、その他各種の液が使用される。ここで、「膨張」
とは、被覆部材９が伸長してその体積が増加する場合
（例えば、被覆部材９が伸縮可能な弾性体から構成され
ている場合）と、被覆部材９自体は伸張しないがその体
積が増加する場合（例えば、被覆部材９が、伸縮しない
袋状体から構成されており、該袋状体が減圧状態のコア
８の表面に貼り付いている場合）の双方を包含する
（尚、以後「膨張」とある場合は、これと同様の意味で
ある）。

【０００９】所定重量のパルプモールド成形体を成形す
る場合、上記予備膨張によって挿入部材７の体積が増加
し、これに伴いキャビティ４内の体積が減少する。その
結果、キャビティ４内に注入されるパルプスラリー中の
水分量を減少させることができ、挿入部材７が挿入され
ていない場合に比して高濃度のパルプスラリーを注入す
ることができ、短時間でキャビティ４内をパルプスラリ
ーで充満させることができる。よって、パルプスラリー
の注入時間等の製造サイクル時間を短縮することができ
る。しかも、挿入部材７の体積をキャビティ４内で増加
させるので、開口部の横断面積が胴部の横断面積に比し
て小さいボトル状の成形体を成形する場合にも、挿入部
材７は有効に使用できる。予備膨張によって、キャビテ
ィ４の体積は、挿入部材７の挿入前の５〜９０％、特に
４０〜７５％減少することが好ましい。

【００１０】被覆部材９を予備膨張させた状態において
は、図１（ｂ）に示すように挿入部材７の何れの部位も
キャビティ４の内面に接触していない。これによって後
述するパルプ層１３の肉厚のばらつきを抑えることがで
きる。この状態下に、固定板１１に設けられたパルプス
ラリーの注入部１２からキャビティ４内にスラリーを注
入する。これにより、パルプスラリーの水分が連通孔５
を通じて金型１の外部に排出されれると共にパルプ繊維
がキャビティ４の内面に堆積される。その結果、キャビ
ティ４の内面には、パルプ繊維が堆積されたパルプ層１
３が形成される。

【００１１】所定量のパルプスラリーが注入されたら、
その注入を停止しキャビティ４内を完全に吸引・脱水す
る。引き続き、図１（ｃ）に示すように、被覆部材９内
に加圧流体を更に供給して、更に膨張させた被覆部材９
によってパルプ層１３をキャビティ４の内面に押圧す
る。その結果、パルプ層１３は、キャビティ４の内面に
押し付けられ、パルプ層１３にキャビティ４の内面形状
が転写されると共に加圧脱水が進行する。上記吸引・脱
水で含水率が７０〜８０重量％となった状態のパルプ層
１３は、被覆部材９による押圧でその含水率が５５〜７
０％となることが好ましい。このように、キャビティ４
の内部からパルプ層１３がキャビティ４の内面に押し付
けられるために、キャビティ４の内面の形状が複雑であ
っても、精度良くキャビティ４の内面の形状がパルプ層
１３に転写されることになる。また、スラリー注入後に
注入ノズルを抜き、その後加圧脱水用の弾性体を挿入す
る場合に比して、キャビティ４内にパルプスラリー注入
後ただちに加圧脱水できるため、機械動作時間を短縮で
き、製造サイクル時間を短縮できる。その上、従来の製
造方法と異なり、貼り合わせ工程を用いる必要が無いの
で、得られる成形体には貼り合わせによるつなぎ目及び
肉厚部は存在しない。その結果、得られるパルプモール
ド成形体の強度が高まると共に外観の印象が良好とな
る。しかも、抄紙工程の他に別途貼り合わせ工程を行う
必要が無いので、製造サイクル時間を短縮し得る。加圧
脱水時の加圧流体の供給圧力は、０．０１〜５ＭＰａ、
特に０．１〜３ＭＰａとすることが好ましい。

【００１２】パルプ層１３にキャビティ４の内面の形状
が十分に転写され且つパルプ層１３を所定の含水率まで
脱水できたら、図１（ｄ）に示すように、被覆部材９内
の加圧流体を抜く。すると、被覆部材９が縮んで元の大
きさに戻る。次いで、挿入部材７をキャビティ４内より
取出し、更に金型１を開いて所定の含水率を有する湿潤
した状態のパルプモールド成形体の中間体１４を取り出
す。

【００１３】取り出された中間体１４は次に加熱・乾燥
工程に付される。加熱・乾燥工程では、抄紙・脱水を行
わない以外は、図１に示す抄紙工程とほぼ同様の操作が
行われる。即ち、先ず、一対の割型を突き合わせること
により成形すべきパルプモールド成形体の外形に対応し
た形状のキャビティが形成される加熱乾燥用金型を所定
温度に加熱し、加熱された状態の該金型の該キャビティ
内に湿潤した状態の中間体を装填する。

【００１４】次に、上記キャビティ内を吸引・減圧する
と共に、中空状又は袋状をなす中子を上記キャビティ内
に挿入する。そして、中子内に加圧流体を供給して中子
を膨張させ、膨張した中子により上記中間体を上記キャ
ビティの内面に押圧する。中子の材質及び加圧流体の供
給圧力は、抄紙工程と同様とすることができる。即ち、
中子としては弾性を有し且つ伸縮自在な弾性体からなる
中空体や、ポリプロピレンや、ポリエチレン等のフィル
ムから成る袋状体を用いることができる。この状態下
に、上記中間体を加熱乾燥させる。中間体が、十分に乾
燥したら、中子内の加圧流体を抜き、中子を縮ませて取
り出す。更に加熱乾燥用金型を開いて、成形されたパル
プモールド成形体を取り出す。

【００１５】このようにして得られたパルプモールド成
形体２０は図２に示すように開口部２１、胴部２２及び
底部２３を有し、且つ胴部２２の周囲に亘り凹状部２４
が形成された中空体であり、粉状体や粒状体等の内容物
の収容に好適な中空容器として用いられる。またこのパ
ルプモールド成形体２０においては、底部２３の接地面
と胴部２２の側壁の外面とのなす角が、胴部２２を構成
する前後壁及び左右壁の何れにおいても略９０°となっ
ている。また高さが５０ｍｍ以上、好ましくは１００ｍ
ｍ以上となっている。このように深底の容器であり且つ
凹状部２４が形成されているにもかかわらず、上記の方
法で製造されているので、この成形体２０のは、胴部２
２に貼り合わせによるつなぎ目が存在していない。ま
た、その外面及び内面が平滑になっている。特に、中心
線平均粗さ（Ｒａ）が５０μｍ以下で、且つ最大高さ
（Ｒｙ）が５００μｍ以下となる。

【００１６】次に、本発明の第２の実施形態を図３を参
照しながら説明する。図３には、本実施形態の工程うち
の抄紙工程を示す模式図が示されている。本実施形態
は、挿入部材の構成及びパルプ層の押圧・脱水工程が異
なる以外は第１の実施形態と同様であり、特に説明しな
い点については第１の実施形態の説明が適宜適用され
る。また、図３において図１と同じ部材には同じ符号を
付してある。

【００１７】先ず、図３（ａ）に示すように、一対の割
型２，３を突き合わせてなる金型１に形成されるキャビ
ティ４内に挿入部材７を挿入する。本実施形態の挿入部
材７は、一端が固定板１１に固定されている厚みのある
棒状体からなる。図３（ａ）においては、この棒状体を
側面からみた状態が示されている。この棒状体として
は、キャビティ４内に挿入したときに、キャビティ４の
体積を十分に減少させるに足る程度の体積を有するもの
が用いられる。好ましくは、キャビティ４の体積を５〜
９０％、更に好ましくは４０〜７５％減少させるに足る
体積を有するものを用いることが、製造サイクル時間短
縮等の効率化の点から好ましい。このようなものであれ
ば、棒状体は中実体及び中空体の何れでもよい。挿入部
材７が挿入された状態においては、第１の実施形態と同
様に、挿入部材７の何れの部位もキャビティ４の内面に
接触していない。

【００１８】次いで、図３（ｂ）に示すように、挿入部
材７を挿入し且つ口部６を閉塞した状態下に、パルプス
ラリーの注入部１２からキャビティ４内にパルプスラリ
ーを注入する。これにより、パルプスラリー中の水分が
連通孔５を通じて金型１の外部に排出されると共にパル
プ繊維がキャビティ４の内面に堆積され、パルプ層１３
が形成される。この場合、挿入部材７がキャビティ４内
に挿入されているので、キャビティ４の体積が減少し、
キャビティ４内に注入させるパルプスラリー中の水分量
を、挿入部材が挿入されていない場合に比して減少させ
ることができる。即ち、高濃度のパルプスラリーを注入
することができるので、パルプスラリーの注入時間等を
短縮することができ第１の実施形態と同様の効果が奏さ
れる。尚、上記パルプスラリーを、挿入部材７の内部を
通じて注入してもよい。

【００１９】所定量のパルプスラリーが注入されたら、
その注入を停止しキャビティ４内を完全に吸引・脱水す
る。引き続き、図３（ｃ）に示すように、挿入部材７を
キャビティ４内から引き抜く。

【００２０】次いで、図３（ｄ）に示すように、キャビ
ティ４内を吸引・減圧すると共に、弾性を有し伸縮自在
で且つ中空状をなす中子１５をキャビティ４内に挿入す
る。この中子１５としては、第１の実施形態における加
熱乾燥工程で用いられるものと同様のものを用いること
ができる。

【００２１】次に、図３（ｅ）に示すように、中子１５
内に加圧流体を供給して中子１５を膨張させ、膨張した
中子１５によりパルプ層１３をキャビティ４の内面に押
圧して、パルプ層１３にキャビティ４の内面形状を転写
させると共にパルプ層１３の脱水を更に進行させる。加
圧流体の種類及び供給圧力は、第１の実施形態における
加熱乾燥工程における供給圧力と同様とすることができ
る。

【００２２】パルプ層１３にキャビティ４の内面の形状
が十分に転写され且つパルプ層１３を所定の含水率まで
脱水できたら、図３（ｆ）に示すように、中子１５内の
加圧流体を抜き、中子１５を元の大きさに収縮させる。
そして、収縮した中子１５をキャビティ４内より取出
し、更に金型１を開いて所定の含水率を有する湿潤した
状態のパルプモールド成形体の中間体１４を取り出す。

【００２３】以後の工程は、第１の実施形態における加
熱乾燥工程と同様の工程が行われる。

【００２４】本発明は上述した実施形態に制限されず、
例えば、第１の実施形態における予備膨張した被覆部材
の形状及び第２の実施形態における挿入部材の形状は、
成形すべきパルプモールド成形体の形状に応じて種々の
形状のものを用いることができる。また、成形体２０の
成形後、その外面及び／又は内面にプラスチック層や塗
工層等を設け、成形体２０の強度を一層高めたり、内容
物の漏れ出し等を効果的に防止したり、或いは加飾を施
してもよい。また、成形体２０の使用に際して負荷がか
かる部分、例えば開口部２１や底部２３にプラスチック
等からなる補強部材を配して、成形体２０の耐久性を向
上させるようにしてもよい。また、これらの部分の一部
をプラスチック等から形成してもよい。また、本発明の
成形体は、開口部の開口面積が、胴部の断面積よりも小
さいボトル型の容器となしてもよい。また、本発明の製
造方法を、内容物の収容に用いられる中空体（中空容
器）の製造方法以外に、置物等のオブジェ等の製造方法
に適用してもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明のパルプモールド成形体の製造方
法によれば、複雑な形状の成形体を、表面に貼り合わせ
によるつなぎ目を生じさせることなく、短時間で製造す
ることができる。特に、第１の実施形態の製造方法は、
開口部の横断面積が胴部の横断面積に比して小さいボト
ル状の成形体を成形する場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の工程うちの抄紙工程
を示す模式図である。

【図２】第１の実施形態により製造されるパルプモール
ド成形体を示す斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施形態の工程うちの抄紙工程
を示す模式図（図１相当図）である。

【符号の説明】

１ 金型 ２，３ 割型 ４ キャビティ ７ 挿入部材 ８ コア ９ 被覆部材 １５ 中子 ２０ パルプモールド成形体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の抄紙用割型を突き合わせて形成さ
   れるパルプモールド成形体に対応したキャビティ形状を
   有する金型のキャビティ内にパルプスラリーを注入し、
   該キャビティ内を脱水して該キャビティの内面にパルプ
   層を形成し、該パルプ層を乾燥させてパルプモールド成
   形体を得る、パルプモールド成形体の製造方法であっ
   て、 上記キャビティ内の体積を減少させる体積を有する挿入
   部材を該キャビティ内に挿入した後、上記パルプスラリ
   ーを該キャビティ内に注入するパルプモールド成形体の
   製造方法。
2. 【請求項２】 上記挿入部材が、加圧流体の連通路を有
   するコアと、該コアが挿入される中空状又は袋状の被覆
   部材とを備え、該挿入部材を上記キャビティ内に挿入し
   た状態下に、該連通路を通じて該被覆部材内へ該加圧流
   体を供給して該被覆部材を所定の大きさに予備膨張させ
   た後に、上記パルプスラリーを注入する請求項１記載の
   パルプモールド成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 上記キャビティ内の体積を上記挿入部材
   の挿入前の５〜９０％にさせた後に、上記パルプスラリ
   ーを注入する請求項１又は２記載のパルプモールド成形
   体の製造方法。
4. 【請求項４】 上記パルプ層の形成後、上記被覆部材を
   更に膨張させて、膨張した該被覆部材によって該パルプ
   層を上記キャビティの内面に押圧する請求項２記載のパ
   ルプモールド成形体の製造方法。