JP2001172900A - パルプモールド成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 含水状態の成形体を加圧脱水する際に、成形
体の変形や損傷が防止された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】 所定形状のキャビティ４を有し且つキャ
ビティ４と外部とを連通させるスラリー注入路５を有す
る抄紙型１のキャビティ４内にパルプスラリーを供給し
て、キャビティ４の抄紙面に含水状態のパルプモールド
成形体７を形成した後、拡縮可能な中子８が収納された
筒状部材９をスラリー注入路５内に挿入し、次いで筒状
部材９内に収納された中子８を成形体７内に挿入し、然
る後、中子８内に流体を供給して中子８を拡張させて成
形体７をキャビティ抄紙面に向けて押圧するパルプモー
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、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工程においては、取り扱い性の向
上及び乾燥時間の短縮化等の点から、抄紙により得られ
た含水状態の成形体を脱水する工程がある。脱水には、
特開平７−２２３２３０号公報に記載のように、膨張時
に目的成形物の内側形状と略同一の形状を有する可撓膜
が被着された内型と、目的成形物の外側形状と略同一の
型面形状を有する外型とを用い、該内型と該外型との間
に成形材料を装填して挟圧すると共に前記可撓膜の膨張
を利用して、前記成形材料を加圧脱水する方法が知られ
ている。

【０００３】しかし、含水状態の成形体は脆弱であるこ
とから、前記の方法においては、前記外型と前記内型と
による前記成形材料の挟圧の際に型間での位置ずれが起
こると、前記成形材料が型と接触して該成形体が変形し
たり、該成形体を構成するパルプ繊維が剥落する等の損
傷を受ける場合がある。

【０００４】従って、本発明は、含水状態のパルプモー
ルド成形体を加圧脱水する際に、成形体の変形や損傷が
防止された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、内部に所定形
状のキャビティを有し且つ該キャビティと外部とを連通
させるスラリー注入路を有する抄紙型の該キャビティ内
にパルプスラリーを供給して、該キャビティの抄紙面に
含水状態のパルプモールド成形体を形成した後、拡縮可
能な中子が収納された所定長さの筒状部材を前記スラリ
ー注入路内に挿入し、次いで前記筒状部材内に収納され
た前記中子を前記パルプモールド成形体内に挿入し、然
る後、該中子内に所定の流体を供給して該中子を拡張さ
せて、拡張した該中子により前記パルプモールド成形体
を前記キャビティ抄紙面に向けて押圧するパルプモール
ド成形体の製造方法を提供することにより前記目的を達
成したものである。

【０００６】また本発明は、内部に所定形状のキャビテ
ィを有し且つ該キャビティと外部とを連通させるスラリ
ー注入路を有する抄紙型の該キャビティ内にパルプスラ
リーを供給して、該キャビティの抄紙面に含水状態のパ
ルプモールド成形体を形成した後、前記スラリー注入路
内に所定長さの筒状部材を挿入し、次いで該筒状部材を
通じて前記パルプモールド成形体内に拡縮可能な中子を
挿入し、然る後、該中子内に所定の流体を供給して該中
子を拡張させて、拡張した該中子により前記パルプモー
ルド成形体を前記キャビティ抄紙面に向けて押圧するパ
ルプモールド成形体の製造方法を提供することにより前
記目的を達成したものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明を、その好ましい実施
形態に基づき図面を参照しながら説明する。本実施形態
は、開口した口頸部を有し、胴部の径が口頸部の径より
も大きいボトル状のパルプモールド成形体（以下、単に
成形体ともいう）を製造する例である。図１には、本発
明のパルプモールド成形体の製造方法の抄紙・脱水工程
が順次示されており、（ａ）はパルプスラリー注入及び
吸引脱水工程、（ｂ）は筒状部材及び中子の挿入工程、
（ｃ）は筒状部材の引き抜き及び中子の挿入工程、
（ｄ）は加圧脱水工程、（ｅ）は抄紙型を開く工程であ
る。

【０００８】先ず、図１（ａ）に示すように、２個で一
組をなす割型２，３からなり、且つ各割型を組み合わせ
ることにより所定形状のキャビティ４が内部に形成され
る抄紙型１を用意する。抄紙型１は、キャビティ４と外
部とを連通させるスラリー注入路５を有している。キャ
ビティ４の内面は、所定の大きさの網目を有する抄紙ネ
ット（図示せず）によって被覆されている。各割型２，
３には、その内部（即ちキャビティ４の内面）と外部と
を連通する複数の連通路６が形成されている。各連通路
６は、吸引ポンプ等の吸引手段（図示せず）に接続され
ている。

【０００９】この状態下に、スラリー注入路５を通じて
所定量のパルプスラリーをキャビティ４内に注入する。
これと共に連通路６を通じてキャビティ４内を抄紙型１
の外側に向けて減圧吸引して、パルプスラリー中の水分
を吸引すると共に抄紙面、即ちキャビティ４の内面を被
覆する抄紙ネット上にパルプ繊維を堆積させる。その結
果、抄紙ネット上には、パルプ繊維が堆積されてなる含
水状態の成形体７が形成される。

【００１０】形成された成形体７は、加圧脱水工程に付
される。先ず、図１（ｂ）に示すように、連通路６を通
じて抄紙型１を内部から外部へ向けて吸引した状態下
に、中空状の中子８が内部に収納された所定長さの筒状
部材９をスラリー注入路５内に挿入する。後述するよう
に、中子８は成形体７の加圧脱水に使用されるものであ
り、また筒状部材９は、中子８を成形体７内へ挿入する
際に成形体７が中子８によって変形や損傷を受けないよ
うにするための保護部材ないしアプリケータとして使用
されるものである。

【００１１】筒状部材９はその横断面の形状が円形とな
っている。該横断面の径は、筒状部材９がスラリー注入
路５内に挿入されるときに成形体７に接触しない程度の
大きさとなっている。また筒状部材９の上端部９ａは、
先端に向けて漸次拡開した漏斗状の形状をしており、こ
れによって筒状部材９内への中子８の収納を容易にして
いる。

【００１２】筒状部材９のスラリー注入路５内への挿入
が完了した状態においては、筒状部材９の下端９ｂは、
成形体７における口頸部７ａと胴部７ｂとを連接する肩
部７ｃの付近に位置する。これによって、中子８を成形
体７内へ挿入するときに中子８が成形体７に最も接触し
易い部分である口頸部７ａが筒状部材９によって保護さ
れ、成形体７に変形や損傷を与えることなく中子８を効
率的に成形体７内に挿入できる。

【００１３】筒状部材９内に収納されている中子８は、
拡縮自在な材料から構成されている。本発明において拡
縮とは、中子８が伸縮してその体積が変化する場合と、
中子８自体は伸縮しないが、その内部へ流体を供給又は
その内部から流体を除去することにより、その体積が変
化する場合の双方を包含する。前者の例としては天然ゴ
ム、ウレタン、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム又はエ
ラストマー等の弾性材から構成された中子が挙げられ、
後者の例としてはポリエチレンやポリプロピレン等のプ
ラスチック材料、これらのプラスチック材料のフィルム
にアルミニウムやシリカが蒸着されたフィルム、これら
のプラスチック材料のフィルムにアルミニウム箔がラミ
ネートされたフィルム、紙類、布類等の可撓性材料から
構成された中子が挙げられる。本実施形態では、中子８
として伸縮可能な弾性材から構成された細長い袋状（風
船状）のものを用いている。

【００１４】中子８内には、中子８の支持部材１０が挿
入されている。支持部材１０は、円筒状のパイプから構
成されている。支持部材１０の側面には多数の開孔１０
ａが形成されている。

【００１５】支持部材１０の下端１０ｂは開口してお
り、この下端１０ｂに、中子８の下端部内面に形成され
た所定形状の突起８ｂが嵌挿されることで、中子８が支
持部材１０に固定されている。その結果、中子８は、支
持部材１０に支持されることになる。突起８ｂの横断面
形状は、円形よりも楕円形や多角形等の方が、突起８ｂ
と支持部材１０の下端１０ｂとの嵌合力が大きくなるこ
とから好ましい。

【００１６】筒状部材９と中子８との間には、潤滑作用
を有する物質を付与しておくことが、中子８を円滑に成
形体７内に挿入できるようになる点から好ましい。前記
物質としては、成形体７の成形の際に用いられる水を用
いることが最も簡便であり、また経済的でもある。しか
し、この他の物質、例えば動物油、植物油、合成油等の
油性の潤滑剤；液状グリコールや液状グリセリン等の多
価アルコール；でんぷん、ゼラチン、寒天等の天然高分
子や、ポリビニルアルコール、アクリル系重合体、ウレ
タン系重合体等の合成高分子の水溶液又はゲル；シリカ
やポリ四フッ化エチレン等の粒子状潤滑剤等を用いるこ
ともできる。

【００１７】また、中子８と対向する筒状部材９の表面
を、中子８との摩擦係数が小さい素材、例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチレン、シリコ
ン系化合物、フッ素系化合物等から形成したり、或いは
前記表面を前記素材又は前記素材を含有する組成物で表
面処理して膜形成することでも中子８を円滑に成形体７
内に挿入できる。

【００１８】筒状部材９のスラリー注入路５内への挿入
が完了したら、図１（ｃ）に示すように、中子８を成形
体７内に挿入すると共に筒状部材９を抄紙型１の外へ引
き抜く。この場合、中子８の挿入と筒状部材９の引き抜
きとは同時でもよく、或いは中子８の挿入の完了後に筒
状部材９を引き抜いてもよい。

【００１９】中子８は、支持部材１０に支持された状態
下に成形体７内に挿入される。これによって、成形体に
変形や損傷を一層与えずに、中子８を一層効率的に成形
体７内に挿入できる。また後述する中子８の膨張を均一
に行うことができ、成形体７を均一に加圧脱水できる。
中子８の挿入の完了状態においては、図１（ｃ）に示す
ように、中子８の下端は成形体７の底部付近に位置す
る。

【００２０】次に図１（ｄ）に示すように、加圧流体の
供給源（図示せず）から所定の加圧流体を支持部材１０
内に供給する。供給された加圧流体は、支持部材１０の
側面に形成された開孔１０ａを経由して中子８の内部に
供給される。また加圧流体の供給と共に割型２，３を外
部から吸引する。これにより中子８を膨張させる。

【００２１】膨張した中子８によって含水状態の成形体
７は、図１（ｄ）に示すように、抄紙面、即ちキャビテ
ィ４の内面に向けて押圧される。これにより、成形体７
の加圧脱水が進行すると共に成形体７にキャビティ４の
内面形状が転写される。また、成形体７が、その内部か
らキャビティ４の内面に向けて押し付けられるので、キ
ャビティ４の形状が複雑であっても、精度良くキャビテ
ィ４の内面の形状が成形体７に転写されることになる。
更に、胴部側壁がほぼ垂直に立ち上がった深底の成形体
も容易に製造できる。中子８を膨張させるために用いら
れる流体としては、例えば空気（加圧空気）、熱風（加
熱された加圧空気）、過熱蒸気、油（加熱油）、その他
各種の液が使用される。特に、空気、熱風、過熱蒸気を
用いることが、操作性等の点から好ましい。流体を供給
する圧力は、０．０１〜５ＭＰａ、特に０．１〜３ＭＰ
ａであることが好ましい。

【００２２】成形体７を所定の含水率まで脱水でき且つ
成形体７にキャビティ４の内面の形状が十分に転写され
たら、図１（ｅ）に示すように、中子８内の流体を抜
き、中子８を元の大きさに縮小させる。次いで、縮小し
た中子８を支持部材１０と共に成形体７内より取り出
し、更に抄紙型１を開いて所定の含水率まで脱水された
成形体７を取り出す。

【００２３】取り出された成形体は次に加熱乾燥工程に
付される。加熱乾燥工程では、抄紙・脱水を行わず、加
熱された状態の加熱型を用いること以外は、図１に示す
抄紙・脱水工程とほぼ同様の操作が行われる。即ち、先
ず、一組の割型を組み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
が形成される加熱型を別途用意し、該加熱型を所定温度
に加熱しておく。本実施形態においては、加熱型のキャ
ビティ形状と抄紙型のキャビティ形状とは同じになされ
ている。加熱された状態の加熱型のキャビティ内に、所
定の含水率まで脱水された含水状態の成形体を装填す
る。

【００２４】次に、図１（ｂ）〜（ｄ）に示す加圧脱水
工程で用いた中子８と同様の中子を成形体内に挿入し、
該中子内に流体を供給して該中子を拡張させ、拡張した
該中子により成形体をキャビティの内面に向けて押圧す
る。中子の材質及び流体の供給圧力は、加圧脱水工程と
同様とすることができる。この状態下に、成形体を加熱
乾燥する。この場合、抄紙・脱水工程と異なり、成形体
７は或る程度の保形性を有しているので、中子を成形体
に挿入するに際しては、抄紙・脱水工程で用いた筒状部
材を用いなくてもよい。勿論、筒状部材を用いれば、一
層効率的に中子を挿入することができる。

【００２５】成形体が十分に乾燥したら、中子内の流体
を抜き、該中子を縮小させて取り出す。更に加熱型を開
いて、パルプモールド成形体を取り出す。

【００２６】前記実施形態においては、中子８を筒状部
材９内に収納した状態で成形体７内に挿入したが、本発
明の別法として、スラリー注入路５内に筒状部材９を挿
入し、次いで筒状部材９を通じて成形体７内に拡縮可能
な中子８を挿入し、然る後、中子７内に所定の流体を供
給して中子８を拡張させてもよい。この場合にも前記実
施形態と同様に、成形体７に変形や損傷を与えることな
く中子８を効率的に成形体７内に挿入できる。

【００２７】本発明は前記実施形態に制限されない。例
えば、前記実施形態においては、筒状部材９がスラリー
注入路５内に挿入された状態において、筒状部材９の下
端９ｂが、成形体７の肩部７ｃ付近に位置していたが、
成形体の形状に応じ、例えば図２に示すように筒状部材
９の下端９ｂがスラリー注入路５の途中の位置に位置す
るように筒状部材９を挿入してもよく、或いは筒状部材
９の下端９ｂが成形体の底部付近に位置するように筒状
部材９を挿入してもよい。

【００２８】また、成形体の口頸部７ａの横断面積が大
きい場合には、スラリー注入路５内に筒状部材９を挿入
せず、その下端部９ｂをスラリー注入路５の直近（直
上）の位置に位置させた状態で中子８を挿入することも
できる。

【００２９】また、中子８を回転させながら筒状部材９
内に挿入することで、中子８を筒状部材９内又は成形体
７内に円滑に挿入できる。特に、中子８を支持部材１０
の周りに捻回させることで中子８が縮小した状態（中子
８の横断面形状が小さくなった状態）となり、この状態
下に中子８を支持部材１０と共に回転させながら筒状部
材９内に挿入することで、筒状部材９内又は成形体７内
に中子８を一層円滑に挿入できる。

【００３０】また、筒状部材９の形状は、成形体７が変
形や損傷を受けず且つ中子８の挿入に支障を来さない形
状であれば前記実施形態の形状に限られない。

【００３１】また、前記実施形態においては、２個の割
型２，３で一組の抄紙型１が構成されていたが、成形体
の形状に応じて３個又はそれ以上の割型から抄紙型を構
成してもよい。加熱型に関しても同様である。

【００３２】本発明の製造方法は、ボトル状の成形体の
製造に特に有効であるが、箱形のカートン状の成形体及
びその他の形状の成形体の製造にも同様に適用すること
ができる。更に、内容物の収容に用いられる容器の形状
のほか、置物等のオブジェなどデザイン上自由な種々の
形状の成形体の製造にも適用できる。

【００３３】

【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、含水状態の成形体を加圧脱水する際に、成
形体の変形や損傷が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパルプモールド成形体の製造方法の抄
紙・脱水工程を順次示す工程図である。

【図２】筒状部材の別の挿入状態を示す図〔図１（ｂ）
相当図〕である。

【符号の説明】

１ 抄紙型 ２，３ 割型 ４ キャビティ ５ スラリー流入路 ６ 連通路 ７ 成形体 ８ 中子 ９ 筒状部材 １０ 支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野々村 著 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 Ｆターム(参考） 4L055 BF07 BF08 FA23

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に所定形状のキャビティを有し且つ
   該キャビティと外部とを連通させるスラリー注入路を有
   する抄紙型の該キャビティ内にパルプスラリーを供給し
   て、該キャビティの抄紙面に含水状態のパルプモールド
   成形体を形成した後、拡縮可能な中子が収納された所定
   長さの筒状部材を前記スラリー注入路内に挿入し、次い
   で前記筒状部材内に収納された前記中子を前記パルプモ
   ールド成形体内に挿入し、然る後、該中子内に所定の流
   体を供給して該中子を拡張させて、拡張した該中子によ
   り前記パルプモールド成形体を前記キャビティ抄紙面に
   向けて押圧するパルプモールド成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記中子を前記パルプモールド成形体内
   に挿入すると共に前記筒状部材を前記抄紙型外へ引き抜
   き、その後前記中子を拡張させる請求項１記載のパルプ
   モールド成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記筒状部材と前記中子との間に、潤滑
   作用を有する物質を付与した状態下に、前記中子を前記
   パルプモールド成形体内に挿入する請求項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】 前記中子内に支持部材が挿入されてお
   り、該中子の所定箇所が該支持部材の所定箇所に固定さ
   れて、該中子が、該支持部材に支持された状態下に前記
   パルプモールド成形体内に挿入される請求項１〜３の何
   れかに記載のパルプモールド成形体の製造方法。
5. 【請求項５】 内部に所定形状のキャビティを有し且つ
   該キャビティと外部とを連通させるスラリー注入路を有
   する抄紙型の該キャビティ内にパルプスラリーを供給し
   て、該キャビティの抄紙面に含水状態のパルプモールド
   成形体を形成した後、前記スラリー注入路内に所定長さ
   の筒状部材を挿入し、次いで該筒状部材を通じて前記パ
   ルプモールド成形体内に拡縮可能な中子を挿入し、然る
   後、該中子内に所定の流体を供給して該中子を拡張させ
   て、拡張した該中子により前記パルプモールド成形体を
   前記キャビティ抄紙面に向けて押圧するパルプモールド
   成形体の製造方法。