JP2021074536A - 湾曲可能な紙製ストローの製造方法及びその製品 - Google Patents

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Abstract

【課題】湾曲可能な紙製ストローの製造方法及びその製品を提供する。【解決手段】接着剤と紙材を使用して螺旋管構造の紙製管体１０を製作する工程と、紙製管体の軸方向に沿って支持軸２０を紙製管体の内部に挿入する工程と、接着剤が完全に乾いて硬化する前に、該紙製管体と支持軸を一対の並列する複数の環状溝を備えた第１ローラー３０と第２ローラー４０の間に配置する工程と、第１ローラーと第２ローラーを使用して共同で紙製管体を転圧し、該環状溝で紙製管体の一定区間の長さ範囲の管壁に波形管構造を形成する工程と、波形管構造を圧迫して収縮させて一定時間維持するか迅速にベーキングして接着剤を乾燥・硬化させ波形管構造の形状を定着させる工程と、最後に該支持軸を抜脱する工程を含み、これにより波形管構造箇所を任意に湾曲して使用できる湾曲可能な紙製ストローを製造する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は紙製ストローの製造技術分野に関し、特に、湾曲可能な紙製ストローの製造方法及び該製造方法を使用して製造された製品に関する。
現在使用されているストローはまだほとんどがプラスチック製ストローを主としており、世界では毎日極めて膨大な数量のストロー廃棄物が生まれている。この大量のプラスチック廃棄物は環境に対してリスクとなるだけでなく、多額の処理コストもかかる。
従来のプラスチック製ストローの問題を解決するために、現在市場には繰り返し使用可能なステンレス製ストローが登場している。ステンレス製ストローは繰り返し使用できるという利点があるものの、持ち運びが必要という使用法に対して使用者の対応にはやはり限りがあり、普及率も非常に低く、短期間内に従来のプラスチック製ストローに完全に取って代わり、プラスチック製ストローが引き起こす環境保護の問題を解決することはできない。
また、既知の紙製ストローは自然分解や焼却が可能で、環境保護問題の解決には有利であるが、既知の紙製ストローは折り曲げや１８０度の湾曲が不可能であるため、一部湾曲して使用する必要があるストロー製品や消費者の使用習慣に対応することができない。
すでに登録公告されている中国実用新案の登録公告第ＣＮ２０４３６３６５１Ｕ号は、このストローの一端に複数本の環状溝が凹設され、各環状溝の間の距離が５ｍｍ〜１２ｍｍの間であり、ストローの一端を適宜湾曲できる、紙製ストローを提示している。この実用新案の技術は、紙製ストローの外側表面に複数本の環状溝を設けているが、これら環状溝は単に紙製ストローの外側表面が凹陥した構造であり、紙製ストローの内側壁は平坦な表面のままで、かつ複数本の環状溝の間の距離が大きく分散しており、湾曲後適切な湾曲状態を保持することが難しい。このため、紙製ストローの湾曲構造を改良し、安定した形状を維持させることが、未だ関連業者の取り組む技術目標の１つとなっている。
中国実用新案登録公告第ＣＮ２０４３６３６５１Ｕ号明細書
本発明が解決する技術的問題は、湾曲可能な紙製ストローの製造方法及びその製品を提供することにある。
上述の技術的問題を解決するため、本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の一実施例は、
接着剤と紙材を使用して少なくとも２層の管壁を備えた螺旋管構造の紙製管体を製作する工程であって、そのうち、接着剤が相隣して相互に重ね合わされた任意の２層の管壁の間に介在される工程と、
紙製管体の軸方向に沿って支持軸を紙製管体の内部に挿入する工程と、
接着剤が完全に乾いて硬化する前に、紙製管体と支持軸を軸平行の関係で一対の軸線が相互に平行な第１ローラーと第２ローラーの間に配置する工程であって、該第１ローラーがロール面に離隔して並列された複数の第１環状溝を備え、該第２ローラーがロール面に離隔して並列された複数の第２環状溝を備え、第１ローラーの該第１環状溝の位置と第２ローラーの該第２環状溝の断面形状及び位置が相互に一致し且つ対称である工程と、
該第１ローラーと該第２ローラーを使用して共同で該紙製管体を転圧し、該紙製管体の一定区間の長さ範囲の管壁に波形管構造を形成する工程と、
該波形管構造を備えた該紙製管体の軸方向の両端に押圧力を加え、該波形管構造を圧迫して収縮させ、その後該支持軸を抜脱する工程と、
ベーキングまたは加熱の手段を通じて該接着剤を乾燥させ、硬化させる工程と、を含む。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の好ましい一実施態様として、そのうち、紙製管体は２層の紙製シート材料と接着剤を使用して２層の管壁を備えた螺旋管構造として構成される。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の好ましい一実施態様として、そのうち、紙製管体は３層の紙製シート材料と接着剤を使用して３層の管壁を備えた螺旋管構造として構成される。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の好ましい一実施態様として、そのうち、支持軸は表面が平坦で滑らかな等径の長く真っすぐな円形軸であり、支持軸の外径が紙製管体の内径より小さく、支持軸の外側表面と紙製管体の内側壁面の間に該波形管構造を形成できる間隙を保持するために用いられる。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の好ましい一実施態様として、そのうち、支持軸は軸方向に沿った一定区間の長さ範囲に複数の凹陥した第３環状溝を備え、該第３環状溝の断面形状が該第１環状溝、該第２環状溝の断面形状と一致し、該第１環状溝、該第２環状溝、該第３環状溝の共同作用により、紙製管体の管壁を押圧して該波形管構造を形成することができる。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の好ましい一実施態様として、そのうち、該第１環状溝、該第２環状溝、該第３環状溝は径断面の形状が鋸歯状または三角形である。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の好ましい一実施態様として、そのうち、紙製管体の内側壁面に防水コーティングが塗布され、該防水コーティングの材料が生分解性である。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の好ましい一実施態様として、該防水コーティングがポリ乳酸（ＰＬＡ）コーティングである。
本発明はさらに上述の製造方法を使用して製造された紙製ストローを提供する。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法には、従来のプラスチック製ストローが引き起こす環境保護の問題を解決でき、また紙製ストローが湾曲できない、または湾曲しにくく、湾曲構造を安定的に維持できない技術的問題を解決することができるという有益な効果がある。
本発明の実施方式または現有技術中の技術についてよりはっきりと説明するため、以下で実施方式または現有技術の説明において使用する必要がある図面について簡単に紹介する。当然、以下の説明における図面は単に本発明のいくつかの実施方式を記載したものに過ぎず、当業者であれば、創造性を発揮しない前提下で、これら図面に基づきその他の図面を得ることが可能であろう。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の一実施態様による動作の流れを示す概略図である。 本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の一実施態様による動作の流れを示す概略図である。 ２層紙製シート材料の構造を示す概略図である。 図２の２層紙製シート材料を使用して製造した螺旋管構造を有する紙製管体を示す概略図である。 ３層紙製シート材料の構造を示す概略図である。 図４の３層紙製シート材料を使用して製造した螺旋管構造を有する紙製管体を示す概略図である。 本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の一実施態様による動作を示す概略図であり、第１ローラーと第２ローラーを使用して共同で紙製管体を転圧する動作を示す。 紙製管体と支持軸の一実施例を示す断面図である。 紙製管体と支持軸の別の一実施例を示す断面図である。 本発明の湾曲可能な紙製ストローの使用を示す概略図である。
以下の実施するための形態において述べる上下左右を含む位置関係は、特別に記載がなければ、いずれも図面において示される方向に準じる。
図１Ａと図１Ｂの本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の一実施態様による動作の流れを示す概略図を参照する。
本発明の湾曲可能な紙製ストローの製造方法の好ましい実施態様は、
Ｓ１：接着剤と紙材を使用して少なくとも２層の管壁を備えた螺旋管構造の紙製管体１０を製作する工程であって、そのうち、接着剤が相隣して相互に重ね合わされた２任意の層の管壁の間に介在される工程と、
Ｓ２：紙製管体１０の軸方向に沿って支持軸２０を紙製管体１０の内部に挿入する工程と、
Ｓ３：紙製管体１０と支持軸２０を軸平行の関係で一対の軸線が相互に平行な第１ローラー３０と第２ローラー４０の間に配置する工程であって、該第１ローラー３０がロール面に離隔して並列された複数の第１環状溝３１を備え、該第２ローラー４０がロール面に離隔して並列された複数の第２環状溝４１を備え、第１ローラー３０の該第１環状溝３１の位置と第２ローラー４０の該第２環状溝４１の断面形状及び位置が相互に一致し且つ対称である工程と、
Ｓ４：該第１ローラー３０と該第２ローラー４０を使用して共同で該紙製管体１０を転圧し、該紙製管体１０の一定区間の長さ範囲の管壁に波形管構造１１を形成する工程と、
Ｓ５：波形管構造１１を備えた紙製管体１０の軸方向の両端に押圧力Ｐを加え、波形管構造１１を圧迫して収縮させ、その後、
Ｓ６：支持軸２０を抜脱させる工程と、ベーキングまたは加熱の手段を通じて接着剤を乾燥させ、硬化させる工程と、を含む。最終的に、このような波形管構造１１を備えた紙製管体１０は、波形管構造１１箇所で任意に湾曲して使用できる湾曲可能な紙製ストローとなる（図９参照）。
そのうち、工程Ｓ１で使用する紙製管体１０は、基本的に、紙製シート材料（原則的にストリップ状の紙片）を使用して螺旋状に巻回させ、接着剤で相互に接着して少なくとも２層の管壁を備えた紙製管体を構成したものである。紙製管体１０の好ましい実施態様は、紙製管体１０の内側壁面に防水コーティング６０が塗布される。該防水コーティング６０の材料は生分解性のものが好ましく、例えばＰＬＡ（ポリ乳酸Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）コーティングとすることで、ストローの防水性を高め、かつ環境にやさしく環境保護要件を満たすことができる。
図２と図３に示す一実施例は、紙製管体１０が２層の紙製シート材料を使用して製作される。該２層の紙製シート材料は、第１層紙５１と第２層紙５２を含み、そのうち、第１層紙５１と第２層紙５２は同じ幅のストリップ状の紙片であり、第１層紙５１と第２層紙５２の長辺Ｌが瓦状に重ねる方式で相互に重ねられ（図２参照）、かつ短辺幅Ｗの１／２を占める部分に接着剤Ｑを使用して相互に接着する。該２層の紙製シート材料は螺旋状に巻回する方式で巻回され、かつ接着剤Ｑで相互に接着されて２層の管壁を備えた紙製管体１０が構成される。ずらせて重ねる巻回方式により、そのうち第１層紙５１が紙製管体１の最も外側の層となり、第２層紙５２が紙製管体１０の内側の層となる（図３参照）。かつ接着剤Ｑが管壁を構成する第１層紙５１と第２層紙５２の間に介在される。
図４と図５に示す一実施例は、紙製管体１０が３層の紙製シート材料を使用して製作される。該３層の紙製シート材料は、第１層紙５１、第２層紙５２、第３層紙５３を含み、そのうち、第１層紙５１と第２層紙５２は同じ幅のストリップ状の紙片であり、前述の螺旋巻回方式と同じである。そのうち、第１層紙５１、第２層紙５２、第３層紙５３の長辺Ｌがまず瓦状に重ねる方式で相互に重ねられ（図４参照）、かつ短辺幅Ｗの１／２を占める部分に接着剤Ｑを使用して相互に接着する。該３層の紙製シート材料は前述の螺旋巻回方式と同じであり、かつ接着剤Ｑで相互に接着されて３層の管壁を備えた紙製管体１０が構成される。ずらせて重ねる巻回方式により、そのうち第１層紙５１が紙製管体１の最も外側の層となり、第２層紙５２が紙製管体１０の中間層となり、第３層紙５３が紙製管体１０の内側の層となる（図５参照）。かつ接着剤Ｑが管壁を構成する第１層紙５１と第２層紙５２の間、及び第２層紙５２と第３層紙５３の間に介在される。
そのうち、工程Ｓ２の支持軸２０の横断面（径方向断面とも呼ぶことができる）は円形であり、かつ支持軸２０の軸方向における各所の径は等しく、つまり支持軸２０は表面が平坦で滑らかな等径の長く真っすぐな円形軸である。支持軸２０の好ましい一実施例の構造は、支持軸２０の外径Ｄ１が紙製管体１０の内径ｄ１より若干小さく（図７参照）、支持軸２０の外側表面と紙製管体１０の内側壁面の間に波形管構造１１を形成できる間隙を留めておくことができる。該波形管構造１１は径断面上が連続した波形を呈する円形管構造である（波形管は蛇腹管とも呼ぶことができる）。
支持軸２０の別の好ましい一実施例の構造は、支持軸２０が軸方向に沿った一定区間の長さ範囲に複数の凹陥した第３環状溝２１を備え（図８参照）、第３環状溝２１の断面形状は第１環状溝３１、第２環状溝４１の断面形状と一致し、第１環状溝３１、第２環状溝４１、第３環状溝２１の共同作用により、紙製管体１０の管壁を圧迫して該波形管構造１１を形成することができる。好ましい実施例の構造は、第１環状溝３１、第２環状溝４１、第３環状溝２１の径断面の形状が鋸歯形または三角形である。
そのうち、工程Ｓ３と工程Ｓ４は接着剤Ｑが完全に乾いて硬化する前に、紙製管体１０と支持軸２０を第１ローラー３０と第２ローラー４０の間に配置した後、第１ローラー３０と第２ローラー４０を使用して共同で紙製管体１０を転圧し、紙製管体１０の一定区間の長さ範囲の管壁に波形管構造１１を形成する。接着剤Ｑがまだ乾いて硬化していないため、紙製管体１０が良好な可塑性を有し、波形管構造１１の形成に有利である。転圧時、第１ローラー３０と第２ローラー４０が紙製管体１０の軸心方向に付勢し、かつ同じ回動方向で第１ローラー３０と第２ローラー４０が回動する（同期回動可能）（図６参照）。これにより第１ローラー３０と第２ローラー４０のロール面の間にある紙製管体１０の管壁に波形管構造１１を形成することができる。
そのうち、工程Ｓ５は波形管構造１１が形成された紙製管体１０の軸方向両端に押圧力Ｐを加える。このとき、第１ローラー３０と第２ローラー４０は紙製管体１０の波形管構造１１を離れる。軸方向に沿って波形管構造１１の両端を圧迫して収縮させ、かつ収縮した状態を一定時間維持させて、接着剤Ｑをさらに硬化させる。
本発明の方法の好ましい一実施態様として、接着剤Ｑが完全に乾いて硬化する前に、波形管構造１１を有する紙製管体１０の軸方向両端に押圧力を加え、波形管構造１１を圧迫して収縮させることで、接着剤Ｑがまだ乾いていないときに外力により適切に波形管構造１１の一部接着剤Ｑを破壊することができ、これにより紙製管体１０を波形管構造１１箇所で容易に１８０度湾曲させることができ、かつ必要な変形空間を提供する。その後ベーキングまたは加熱の手段により接着剤Ｑを迅速に硬化させ（この過程は通常数秒の時間のみで完了できる）、さらに硬化された接着剤Ｑには波形管構造１１の形状と構造を安定化する効果があり、波形管構造１１は自動的に真っすぐな管体に戻る。
本発明についてすでに上述の実施例を通じて開示したが、上述の説明は本発明を限定するために用いるものではなく、当業者であれば本発明の要旨と範囲を逸脱することなく幾許かの変更と修飾が可能であろう。このため、本発明の請求の範囲は本明細書に添付された請求項の定義に準じる。
Ｓ１ 接着剤と紙材を使用して少なくとも２層の管壁を備えた螺旋管構造の紙製管体を製作する
Ｓ２ 紙製管体の軸方向に沿って支持軸を紙製管体の内部に挿入する
Ｓ３ 紙製管体と支持軸を軸平行の関係で一対の軸線が相互に平行な第１ローラーと第２ローラーの間に配置する
Ｓ４ 第１ローラーと第２ローラーを使用して共同で紙製管体を転圧し、紙製管体の一定区間の長さ範囲の管壁に波形管構造を形成する
Ｓ５ 波形管構造を備えた該紙製管体の軸方向の両端に押圧力を加え、該波形管構造を圧迫して収縮させる
Ｓ６ 支持軸を抜脱する
１０ 紙製管体
１１ 波形管構造
２０ 支持軸
２１ 第３環状溝
３０ 第１ローラー
３１ 第１環状溝
４０ 第２ローラー
４１ 第２環状溝
５１ 第１層紙
５２ 第２層紙
５３ 第３層紙
６０ 防水コーティング
Ｄ１ 支持軸の外径
ｄ１ 紙製管体の内径
Ｌ 長辺
Ｐ 押圧力
Ｑ 接着剤
Ｗ 短辺幅

Claims (9)

  1. 湾曲可能な紙製ストローの製造方法であって、
    接着剤と紙材を使用して少なくとも２層の管壁を備えた螺旋管構造の紙製管体を製作する工程であって、該接着剤が相隣して相互に重ね合わされた任意の２層の該管壁の間に介在される工程と、
    該紙製管体の軸方向に沿って支持軸を該紙製管体の内部に挿入する工程と、
    該接着剤が完全に乾いて硬化する前に、該紙製管体と該支持軸を軸平行の関係で一対の軸線が相互に平行な第１ローラーと第２ローラーの間に配置する工程であって、該第１ローラーがロール面に離隔して並列された複数の第１環状溝を備え、該第２ローラーがロール面に離隔して並列された複数の第２環状溝を備え、第１ローラーの該第１環状溝の位置と第２ローラーの該第２環状溝の断面形状及び位置が相互に一致し且つ対称である工程と、
    該第１ローラーと該第２ローラーを使用して共同で該紙製管体を転圧し、該紙製管体の一定区間の長さ範囲の管壁に波形管構造を形成する工程と、
    該波形管構造を備えた該紙製管体の軸方向の両端に押圧力を加え、該波形管構造を圧迫して収縮させた後、該支持軸を抜脱する工程と、
    ベーキングまたは加熱の手段を通じて該接着剤を乾燥させ、硬化させる工程と、
    を含むことを特徴とする、湾曲可能な紙製ストローの製造方法。
  2. 前記紙製管体が２層の紙製シート材料と該接着剤を使用して２層の管壁を備えた螺旋管構造として構成される、ことを特徴とする、請求項１に記載の湾曲可能な紙製ストローの製造方法。
  3. 前記紙製管体が３層の紙製シート材料と該接着剤を使用して３層の管壁を備えた螺旋管構造として構成される、ことを特徴とする、請求項１に記載の湾曲可能な紙製ストローの製造方法。
  4. 前記支持軸が、表面が平坦で滑らかな等径の長く真っすぐな円形軸であり、該支持軸の外径が該紙製管体の内径より小さく、該支持軸の外側表面と該紙製管体の内側壁面の間に該波形管構造を形成できる間隙を保持するために用いられる、ことを特徴とする、請求項１に記載の湾曲可能な紙製ストローの製造方法。
  5. 前記支持軸が、軸方向に沿った一定区間の長さ範囲に複数の凹陥した第３環状溝を備え、該第３環状溝の断面形状が該第１環状溝、該第２環状溝の断面形状と一致し、該第１環状溝、該第２環状溝、該第３環状溝の共同作用により、該紙製管体の管壁を押圧して該波形管構造を形成することができる、ことを特徴とする、請求項１に記載の湾曲可能な紙製ストローの製造方法。
  6. 前記第１環状溝、該第２環状溝、該第３環状溝の径断面の形状が鋸歯状または三角形である、ことを特徴とする、請求項５に記載の湾曲可能な紙製ストローの製造方法。
  7. 前記紙製管体の内側壁面に防水コーティングが塗布され、該防水コーティングの材料が生分解性である、ことを特徴とする、請求項１に記載の湾曲可能な紙製ストローの製造方法。
  8. 前記防水コーティングがポリ乳酸（ＰＬＡ）コーティングである、ことを特徴とする、請求項７に記載の湾曲可能な紙製ストローの製造方法。
  9. 請求項１乃至８に記載の湾曲可能な紙製ストローの製造方法を使用して製造された紙製ストロー。
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