SE519670C2 - Framställning av plastlaminerade cellulosafiberinnehållande produkter för förpackning av matvaror - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 ena ytparti, blir täckt av ett som en barriär tjänande skikt och/eller en folie av annan struktur, såsom en plastfolie.

Produkterna blir därvid framställda från ett torrt fibermaterial och som sådant material kan nämnas en s.k. fluffmassa.

Framställningsförfarandet bygger på utnyttjandet utav två eller flera formdelar, användbara inom ett utnyttjat formpressningsförfarande.

För dessa formdelar gäller att båda kan uppvisa en eller flera inre och motställda kaviteter eller mera fördelaktigt så kan en undre formdel vara plan medan en övre formdel skall uppvisa en mot produktens yttre form svarande kavitet.

För denna tillämpning gäller att när formdelarna intager ett fullt sammanfört läge uppvisar de en samordnad inre kavitet, med en kaviteten tillhörande begräns- ningsyta anslutande sig helt eller delvis till den valda yttre formen för den tunn- väggiga produkten.

Tunnväggiga produkter, av hithörande slag, har i första hand framtagits för att kunna erhålla en tillämpning som en förpackning av ömtåligt gods.

När det gäller tunnväggiga produkter, med ett, en fiberstommen tilldelat, ytskikt eller en folie, och vid en tillämpning som en hygienisk förpackning av matvaror, skall de sålunda förpackade matvarorna anligga mot en våtresistent folie, medan emballageproduktens fiberstomme skall tjäna som ett mekaniskt stöd och ett skydd.

Framställda emballageprodukter kan givetvis även komma till en användning för en förpackning av andra varor och detaljer.

Tunnväggiga produkter av hithörande slag är vanligtvis tråg- eller fatformade, med perifera ytpartier böjda från ett plant bottenparti och där förvarade varor, såsom matvaror, kan täckas av en, produkten tillika med hela eller en del av den fatfor- 10 15 20 25 30 519 67Û 3 made produkten omslutande, plastfilm eller kan täckas av ett lock, såsom ett av kartong bildat och mot produktens öppna parti anslutande lock.

TEKNIKENSLDIGARE STÅNDPUNKT Det är således tidigare känt ett flertal olika tunnväggiga produkter, såsom emballa- geprodukter, avsedda att innesluta en eller flera detaljer, där materialet i produk- terna kan var aluminium, plast och/eller fibermaterial.

Då föreliggande uppfinning i första hand bygger på att framställa emballagepro- dukter av engångstyp och använder som utgångs- och stommaterial ett fiberma- terial skall, som teknikens tidigare ståndpunkt, enbart denna tillämpning närmare åskådliggöras.

Sålunda är det tidigare känt olika förfaranden för att låta framställa från ett fiber- material, såsom träfibermaterial, olika former av förpackningar.

Ett härför valt förfarande beror på valt utgångsmaterial, önskad produktionshastig- het, önskad struktur och form på slutprodukten men även andra kriteria.

Ett sådant tidigare känt förfarande, för att från en träfibermassa kunna framställa produkter, bygger på en teknik som kan betecknas "fibergjutning" och som i sin tur bygger på en "våt" metod.

Med en härtill etablerad teknik så sker denna fibergiutning genom att låta suga en mäld, ett träfibermaterial eller motsvarande material löst i vatten tillika med valda tillsatser, såsom lim etc., genom ett produktens yttre form komplementärt forme- ringsverktyg, varvid utnyttjat träfibermaterial fastnar på verktygsytan, allt under det att bakvatten får passera genom i formeringsverktyget formade hål.

Det är här vanligt att låta träfiberkoncentrationen få vara så låg som 0,5-1%, varför det krävs att hantera 200 till 100 gånger så mycket vatten. lO 15 20 25 30 70 (Il ._å \O 4:. Ch Vidare krävs, vid den kända tekniken, utnyttjandet av formeringsverktyg framställda av rostfria material.

Därutöver krävs att formeringsverktyget måste uppvisa väl fördelade små hål för en passage av bakvatten och dessa måste erfarenhetsmässigt, för en god funk- tion, vara tätt borrade och väl fördelade, med en diameter av ca 1 till 2 mm.

Därutöver kräver förfarandet med ett sådant formeringsverktyg att den mot pro- dukten vettande och komplementära ytan måste vara beklädd med en viraduk, vilken ävenledes måste vara framställd från ett rostfritt material.

Det är därvid känt att sålunda utförda borrningar, av alla dessa små hål, och for- mandet och applicerandet utav en viraduksstruktur kräver kvalificerade och dyr- bara handarbeten.- Ett sådant verktyg skall tåla vatten, fibrer, kemikalier, vakuum och i vart fall smärre presskrafter.

Vidare krävs att viraduken är så kraftig dimensionerad att den bildade produkten, i form av en fiberkaka, skall kunna lossgöras från viraduken.

Härav följer också att rengöringsbehovet av bla. viraduksstrukturen och forme- ringsverktyget i övrigt blir stort.

Efter en sådan formering krävs att ett framställt halvfabrikat transfereras eller våt- pressas och transfereras till en tork eller att det sker en efterpressning och/eller torkning direkt mellan heta verktygshalvor.

Sådana för efterbearbetningen erforderliga verktygshalvor måste också tillverkas i ett rostfritt material, borras med små hål och i övrigt vara formade för att kunna ge produkten en slutlig form.

Det är vidare känt att allt eftersom halvfabrikatet torkar så krymper även dess 10 15 20 25 30 519 670 5 dimensioner, vilket normalt kräver att för efterbearbetningen utnyttjade verktyg måste anpassas till de förhanden varande dimensionerna.

Torkningssekvensen vid denna metod blir dyrbar och kräver stor energitillförsel.

Det är även känt andra förfaranden för en framställning av produkter och vilka i grunden bygger på användandet av ett torrt och plant kartongmaterial och där erforderlig torkningsenergi blir helt eliminerad.

Här utnyttjat plant kartongmaterial är framställt i en pappersmaskin eller en pap- perspress och som därefter bringats att torka.

Ett sådant kartongmaterial kan då lamineras, med en plast- eller aluminiumfolie, på ena eller på båda sidorna, för att därvid låta bilda ett valt barriäruppvisande ytskikt, såsom ett våtresistent ytskikt.

Vid detta förfarande placeras kartongmaterialet i en press, vars formdelar låter böja produktens kantpartier i en riktning från kartongens plan, för att därvid kunna bilda en tråg- eller tallriksform.

Detta förfarande, för en framställning av tunnväggiga produkter, går under beteck- ningen "kartongkonvertering".

Ett sådant laminerat kartongmaterial skall nu pressas mellan två komplementära verktygshalvor i en kartongpress, vilket innebär att varje produkt med en trågform kommer att uppvisa veckade perifera kantpartier.

Här-bör bemärkas att varje sådan framställning av tunnväggiga produkter, via en kartongkonvertering, blir något komplicerad, enär veckningar och veckningslinjer måste förberedas, genom före pressningsförfarandet vidtagna präglingsåtgärder. Även om en från ett kartongark konverterad produkt försetts med plast- eller aluminiumfolie på var sin sida om kartongarket och därigenom låtit göra embal- lO 15 20 25 30 (fl .-à wo O\ \1 c: laget b|.a. våtresistent från båda sidor, så gäller dock icke detta för de vid en skär- ning av kartongarket bildade kantytorna.

Till teknikens tidigare ståndpunkt hör även innehållet i patentpublikationen US-A-4 337 116, där det visas en, av ett träfibermaterial bestående och fibergjuten, em- ballageprodukt försedd med ett polyesterskikt.

Vidare hör till teknikens tidigare ståndpunkt innehållet i den internationella patent- ansökan WO-A1-97l19803 (PCT/FR96l01907).

Denna publikation anvisar ett sätt och en produkt, framställd enligt sättet, där pro- dukten, enligt figur 1, består av ett "övre" materialskikt (2) av ett vävt eller icke-vävt textil-baserat material, ett inledningsvis mellanorienterat klisterskikt (4), fördelat så att där bildas springor (6), och ett underliggande materialskikt (3) i form av ett termo- plastskikt, som tilldelats ett antal hål (5).

Det är här fråga om att framställa en produkt i form av en två-skikts-struktur, där ett textil-material under framställningsprocessen belagts med eller är understött av en perforerad termoplastfolie.

Publikationen visar i en sekvens, figurerna 3 till 10, framställningsprocessen för en framställning av sådana två-skikts-strukturuppvisande produkter (100), där det textil- baserade materialskiktet ligger överst medan termoplastmaterialet ligger pålimmat under, som en bärare.

Vidare anvisas att ett elastiskt membran (15) skall vara infäst i formverktygets ena formhalva (1 O) och när dessa formhalvor (10,11) intager ett ihopfört läge (se figur 4) pressas luft in under membranet (15), som därvid lyfter upp två-skikts-strukturen (2,3,4) in i den övre formhalva (10) via tryckluft (se figur 5) Membranet (15) anligger således under denna formningssekvens mot textilskiktet (2)- 10 15 20 25 30 519 670 7 Här skall vidare påpekas att en föruppvärmande enhet (16) är anpassad att vetta mot termoplastskiktet (3) och därmed anpassa termoplastmaterialets temperatur så att materialet kan bli föremål för en formning under formningssekvensen.

Vidare kan noteras att de formade textil-termoplast-baserade produkterna matas bort, efter en urstansning vid en station 25, medan restmaterialet, textil-termoplast- materialet, rullas upp på en bobin (261).

Som kvarvarande produkt föreligger således en av torkat och härdat lim indränkt textilbaserad produkt.

Vidare skall noteras att som ett lim (4) kommer att utnyttjas en fast limstruktur, som kan bäras och förekomma i en långsträckt bana (4).

-. Publikationen visar på en produktionslinje, i figur 11, där utgångsmaterialet är upp- lindat på bobiner och förekommer i rullar och som kommer att passera ett antal sta- tioner, där stationen (21) avser att något förvärma (210) textilstrukturen, stationen (22) avser att erbjuda ett "slack” för att kunna sammankoppla en kontinuerligt fram- matad bana med en station (23) för stötvis frammatning och för bildande av sekven- siella produkter.

REDoGöRELsE FÖR FÖRELIGGANDE UPPHNNING TEKNISKT PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område måste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller flera ställda tekniska problem är dels initialt en nödvändig insikt i de åtgärder och/eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett nödvändigt val av det eller de medel som erfordras så torde, med anledning härav, de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid frambringandet av föreliggande uppfin- ningsföremål.

Med hänsyn till teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, torde 10 15 20 25 30 5 l 9 6 7 0 8 det framstå såsom ett tekniskt problem att kunna skapa en produkt, såsom en emballageprodukt, där i vart fall det huvudsakliga materialvalet är hämtat från sådana material som är enkelt återvinningsbara, som är önskvärt komposterbara samt och som till stor del kan tillverkas och innehålla returfibermaterial.

Det är därvid ett tekniskt problem att kunna anvisa en "halv-torr" eller en "torr" metod, enligt den definition som anges, för en formpressande framställning av produkter och som bygger på utnyttjandet av ett torrt flbermaterial från cellulosa, som bearbetats till en fluffstruktur.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse de åtgärder och den sekvens av åtgärder som är förknippade med att erbjuda en rationell framställning av produk- ter från en fluffmassa, bearbetad till en fluffstruktur och med ett begränsat behov av energitillförsel. ~ Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta forma produkterna via en formpressning eller -komprim- ering av en fluffstruktur, företrädesvis träfiberfluff, cellulosafluff eller liknande, och som i en sådan komprimerad form kan erbjuda bättre stötupptagningsförmåga och högre värmetålighet än ett plastmaterial, och som i en sålunda komprimerad form visat sig vara mera flexibel än wellpapp och kartong.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta anvisa ett framställningsförfarande för produkter som bygger på att som utgångsmaterial låta utnyttja en fluffstruktur, med en hög torr- het, och därtill adderade mindre mängder produktstabiliserande tillsatser som bindemedel.

Det är ävenledes ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att för nämnda framställning av produkter låta utnyttja, som stabiliserande tillsatser, en eller flera limsorter, företrädesvis sådana som kan fixe- ras och/eller härdas genom en värmetillförsel. 10 15 20 25 30 519 670 9 Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna för- knippade med att för ett sådant förfarande låta utnyttja ett material som inte behö- ver hantera mer vätska eller vatten än den kvantitet som måste tillsättas genom erforderligt bindemedel, såsom lim.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta anvisa ett förfarande för att rationellt kunna tillverka pro- dukter, där förfarandet kräver begränsade arbetsinsatser och som helt lyckats eliminera behovet av en virastruktur och de särskilda borrningsåtaganden som krävs för att avleda bakvatten i formeringsverktyget.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att ett enligt uppfinningen anvisat förfarande, för en framställning av produkter via den "halvtorra" metoden, inte kräver någon egentlig produkttor- kande energi, utan enbart den värmeenergi som krävs för att stabilisera utnyttjat bindemedel.

Det är ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknip- pade med att för ett förfarande av hithörande slag låta skapa sådana förutsätt- ningar att produkten, efter en formpressande sekvens, enbart behöver uppvisa en tillräcklig formstabilitet för att kunna förflyttas till en efterföljande bearbetningssta- tion.

Det Iigger därutöver ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att låta utnyttja en uppvärmning av i vart fall den ena formdelen inom en formpressningsstation eller en formpressande sekvens och/eller att låta anpassa erforderlig värmeenergi mellan formpressningssekven- sen och en efterföljande bearbetningsstation, såsom en efterpressningsstation, för en slutgiltig stabilisering av produkten.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna för- knippade med att låta en avslutande fixering av utnyttjad limandel få ske i en för produkten gällande slutformerings- och/eller efterpressningsstation, med en åtfölj- 10 15 20 25 30 ande liten energiåtgång.

Det ligger därvid ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelar- na förknippade med att låta anvisa ett förfarande för en framställning av tunnväg- giga produkter varigenom möjliggöres att låta utnyttja sådana fibermaterial som är återvinningsbara och i många applikationer även komposterbara och att en utnytt- jad råvara kan vara förnyelsebar och kan helt eller delvis utgöras utav returpapper.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att för ett förfarande, enligt föreliggande uppfinning, låta skapa en transportbana, bestående av en plan folie och med ett därpå vilande lager av en fluffstruktur, och att låta en del av dessa få föras in mellan öppna formdelar, in- gående i ett formpressande arrangemang.

-. Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta formdelarna få vara så formade och så sammanförbara att de, som en första pressningssekvens, kan sammanpressa fluffstrukturen längs en perifert orienterad och sluten smal yta eller ytavsnitt, vars yttre begränsnings- linje med fördel kan motsvara en för den färdiga produkten gällande kantoriente- rad begränsningslinje.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en formdel i en första pressningssekvens få verka mot en plan undre formdel och därvid låta kringsluta en elastisk folieandel, med ett därpå appliceratjämntjockt lager av en fluffstrukturandel, och i en andra pressningssek- vens låta bringa den elastiska folieandelen och den därpå vilande fluffstrukturan- delen att förskjutas mot och in i den övre formdelen, med en mot den färdiga pro- duktens yttre form, helt eller delvis, svarande inre form, för att av ett, den elastiska folieandelen påverkande, medel kunna successivt pressa folieandelen med fluff- strukturandelen mot den övre formdelens inre yta.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna för- knippade med att framställa tunnväggiga produkter genom att enbart forma en lO 15 20 25 30 5191670 1 övre formdel med en kavitet, vars ytstruktur ansluter till produktens yttre form, och där en undre formdel kan göras plan och tilldelad ett elastiskt skikt, som skall få expandera in i kaviteten under formpressningsförfarandet.

Det ligger ävenledes ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och för- delarna förknippade med att före formpressningssekvensen låta tilldela en folie och/eller ett elastiskt skikt en anpassad hög temperatur, för att därav kunna tåla den töjning som kommer att krävas för att kunna bilda produkten.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta det foliepåverkande medlet få utgöras av ett, av luft eller en gas under ett övertryck påverkat, elastiskt skikt, för att medelst folieandelen låta pressa fluffstrukturandelen in i den övre formdelens kavitet och därvid låta bilda den tunnväggiga produkten mot formdelens inre yta.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta bestämma produktens densitet inom formpressnings- sekvensen via en reglering av det aktuella luft- eller gastrycket.

Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta tilldela den övre formdelen en övertemperatur och/eller tilldela den undre formen en övertemperatur och/eller tilldela den utnyttjade luften eller gasen en övertemperatur och/eller anpassa presstidens varaktighet, så att den formade produkten blir färdigfixerad eller endast delvis fixerad, i det senare fallet dock i en sådan omfattning att produkten skall kunna förflyttas intakt till en efterbearbetande station, såsom en efterpressningsstation.

Detligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta en luft- eller gastillförsel få ske för att skilja nämnda folie- andel från nämnda elastiska skikt och därmed säkerställa att folieandelen blir fast relaterad till den komprimerade fluffstrukturen.

Det ligger då ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav och fördelarna 10 15 20 25 30 519 670 12 förknippade med att låta anvisa ett enkelt förfarande för en framställning av pro- dukter, där enbart den ena, den övre, formdelens inre form och kavitet är anpas- sad för att skapa en trågformad produkt, med ett eller ett flertal utrymmen.

Det torde därutöver få ses som ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att utnyttja en efterpressande station, för att i denna kunna tilldela produkten sin slutliga form, sin slutliga ytstruktur och vid behov, via en värmetillförsel, helt eller delvis låta slutföra fixeringsprocessen.

LÖSNINGEN Föreliggande uppfinning utgår ifrån ett förfarande för att, genom ett formpress- nings- eller formgjutningsförfarande med i vart fall två, mot och från varandra rörligt anordnade, formdelar, låta framställa en eller flera tunnväggiga produkter och där nämnda formdelar i ett fullt sammanfört läge uppvisar en inre kavitet, med en kaviteten tillhörig inre begränsningsyta anslutande sig helt eller delvis till den yttre formen för produkten enligt ingressen till patentkravet 1.

Vid ett sådant förfarande anvisar nu föreliggande uppfinning, för att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna tekniska problemen, de i patentkravets 1 känneteck- nande del angivna kännetecknen.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för uppfinningstanken, anvisas de i underkraven angivna kännetecknen.

FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande för ett förfarande, i enlighet med föreliggande uppfinning, för en framställning av en eller flera produk- ter, är att härigenom har det skapats förutsättningar för att på ett enkelt och billigt sätt kunna serieproducera produkter, som genom ett torrt eller halvtorrt formpress- ningsförfarande kan få en stabil utformning och där utgångsmaterialet kan utgöras av en fluffmassa eller motsvarande och som bearbetas till en fluffstruktur och där 10 15 20 519 670 13 andelar av denna fluffstruktur, vilande mot en underliggande elastisk folie eller ett skikt, skall komprimeras mot en inre kavitet formad inom en formdel.

Framställningen av tunnväggiga produkter kan ske genom att enbart forma en övre formdel med en kavitet, vars ytstruktur ansluter till produktens yttre form, och där en undre formdel kan göras plan och tilldelas ett elastiskt skikt, som skall få expandera in i kaviteten under formpressningsförfarandet.

Det som främst kan få anses vara kännetecknande för ett förfarande, i enlighet med föreliggande uppfinning, anges l det efterföljande patentkravets 1 känneteck- nande del, och en produkt, sålunda framställd, anges i det efterföljande patentkra- vet11. " KORT FIGURBESKRIVNING Ett för närvarande föreslaget förfarande, tillämpat vid en av en maskinutrustning samordnad framställningslinje, för en framställning av en eller flera produkter, såsom emballageprodukter, samt ett exempel på en emballageprodukt och ett emballageproduktillhörigt lock, skall nu närmare beskrivas med en hänvisning till bifogad ritning, där; Figur 1 Figur 2 Figur 3 Figur 4 Figur 5 Figur 6 519 670 _14- visar i sidovy principen för en framställningslinje av ett flertal produkter, under utnyttjandet utav en ändlig foliebana som bärare av en fluffstruktur, Visar, i en något förstorad skala, de i en formpressningssta- tion ingående två formdelarna, utnyttjade inom ett enligt upp- finningen anvisat halvtorrt formpressningsförfarande, och med de två formdelarna intagande ett något öppet läge för att kunna mottaga en andel av den långsträckta foliebanan med en andel av ett därpå vilande lager av fluffstruktur, visar~den övre formdelen intagande ett läge, före en kompri- mering av fluffstrukturen, för en tätning mot en underliggande folieandel och den undre formdelen och där en yttre begräns- ningslinje är vald att kunna ansluta till en, den färdiga produk- ten tillhörig, kantorienterad begränsningslinje, visar formdelarna intagande det i figur 3 angivna läget och illustrerar ett tillförande utav en, under ett övertryck satt, luftmängd, för en begynnande formering utav produkten, visar ett läge där ett applicerat lufttryck fått verka för att föra fluffstrukturandelen mot begräsningsytorna för den övre form- delens kavitet och där fluffstrukturandelen befinner sig i ett komprimerat tillstånd, visar ett initialt processteg för en evakuering utav applicerat tryck och där ett elastiskt skikt får krympa tillbaka till ett ut- gångsläge, medan en elastisk folie förblir fäst till den färdigkomprimerade fluffstrukturandelen och där det vidtagits åtgärder för att låta eliminera eventuellt undertryck mellan en 10 15 Figur 7 Figur 8 Figur 9 Figur 10 519 670 _15- folieandel och det elastiska skiktet, visar formhalvorna i ett fullt öppet läge, så att en framställd färdig, eller som ett halvfabrikat tjänande, produkt, respektive produkter, kan avlägsnas från formpressningsstationen. visar i sidovy ett arrangemang för att erbjuda en efterbehand- ling i form av en efterpressning och/eller en prägling, inom ett tvådelat verktyg, visar i en perspektivvy en produkt i ett rättvänt läge med ett produkttillhörigt lock och visar i perspektivvy en produkt sålunda framställd enligt figurerna 1-8.

BESKRIVNING ÖVER NU FÖRESLAGEN UTFÖRINGSFORM Med en hänvisning till figur 1 visas där en produktionslinje 1, för att via denna kunna framställa en eller flera produkter, såsom emballageprodukter 40, med hjälp av en ändlig transportbana, i form av en långsträckt elastiskt folie.

I figur 1 framgår vidare att ett, för en framställning av en produkt 40, i enlighet med föreliggande uppfinning, utnyttjat fibermaterial föreligger i form av två rullar 2, 2a.

Dessa rullar 2, 2a består av en upprullad "fluffmassa", en cellulosafiberinnehåll- ande, förhållandevis torr massa, av i och för sig känt slag.

Med "torr" massa menas normalt en fiberinnehållande massa med en fuktighets- halt av ca 6 till 8%. 10 15 20 25 30 _l6_.

Från dessa rullar 2, 2a löper en eller flera massabanor 2', 2a' för att inom en kvarn 3 eller en fluffblldare tvärsrivas och sönderdelas, utan att därför fibrerna förstörs i någon omfattande grad.

Det därav bildade fina och lösa, luft tillförda, fibermaterialet transporteras, via ett rör 4, för att som ett fluffmaterial 11 kunna fördelas jämnt utefter en yta.

Detta luftinnehållande tillstånd benämnes "fluffstruktur" 11 i den efterföljande beskrivningen.

Fluffstrukturen 11 transporteras på känt sätt genom röret 4 och via i sig kända medel fördelas och appliceras fluffstrukturen som ett lager 11a utefter ett bord 5.

Bordet 5 kan bestå av ett ändlöst viraband 5a, som transporterar fluffstrukturen 11 åt höger i figur 1.

På bordet 5 eller i föreliggande utföringsform ett band 5a fördelas fluffstrukturen 11 som ett lager 11a, med en på förhand bestämd tjocklek.

Den valda tjockleken för lagret 11a beror bl.a. på matningshastigheten av fluff- strukturen via röret 4, bordets 5 bredd och matningshastigheten för det ändlösa bandet 5a, vilka faktorer i sin tur är beroende av de färdiga produkternas tjocklek, fluffstrukturens kompressionsgrad i ett formpressningsverktyg ingående i enform- pressningsstation, val av lim m.m.

En rakel 6, i form av i transportriktningen motroterande borstar, är avsedd att fördela och utjämna fluffstrukturen 11 så att det bildade lagret 11a får en förhål- landevis jämn överyta.

Formpressningsförfarandet inom en pressningsstation 13 kommer närmare att 10 15 20 25 30 519 670 _17_ beskrivas i det efterföljande, med en hänvisning till figurerna 2-7.

Utföringsformen, enligt figur 1, avser således en framställningslinje för ett flertal emballageprodukter 40 och bygger principiellt på att låta utnyttja en ändlig bana 12.

Denna ändliga bana 12 utgöres av en materialstödjande foliebana 7, på vilken vilar ett tjockleksanpassat lager 11a av en fluffstruktur 11.

Foliebanan 7 är i figur 1 visad upprullad på en rulle 8 och banan 7 matas via ett rullarrangemang 8a mot en position "P", där foliebanan 7 förses med nämnda lager 11a. ~ Matningen av foliebanan 7 med ett därpå vilande, fluffstruktur uppvisande, lager 11a sker genom uppträdande dragkrafter invid formeringsverktyget eller form- pressningsstationen 13.

Banans 7 matning invid stationen 13 är diskontinuerlig medan matningen av lagret 11a på foliebanan 7 vid positionen "P" är kontinuerlig och därför krävs ett medel 10, som vid positionen 9, via en höjande och sänkande rörelse, kan ändra ban- längden mellan positionen "P" och stationen 13.

Vidare framgår från figur 1 att intill och nedströms den formpressande stationen 13 förefinns en, ett halvfabrikat slutbearbetande, bearbetningsstation 14, för att bilda nämnda produkt 40.

Med en hänvisning till figur 2 visas där i en sidovy den inledande positionen mellan två formdelar 21, 22, en övre formdel 21 och en nedre formdel 22, in- gående i formpressningsstationen 13.

Enligt uppfinningen skall således en andel av en långsträckt folie 7, med ett därpå 10 15 20 25 30 519 670 _18.. vilande lager 11a av en fluffstruktur 11, föras in mellan något öppna formdelar 21, 22, enligt figur 2.

Formdelarna 21, 22 skall därefter sammanföras och sammanpressas, enligt figur 3, längs ett perifert och smalt ytavsnitt 7b, bildat av den övre formdelen 21 tillhörigt smalt ytavsnitt 21a och där dessa ytavsnitt 7b, 21a definierar en yttre sluten be- gränsningslinje 7b', 21a' motsvarande en för produkten 40 gällande kantoriente- rad begränsningslinje 40a (se figur 10).

Med hänvisning till figur 3 visas att den övre formdelen 21 är pressad mot den nedre plana formdelen 22, vars övre yta 22a är täckt av ett elastiskt skikt 15.

En av formdelen 21 via ytavsnittet 21a kringsluten bantillhörig andel 7a, med en därpå applicerad andel 11b av fluffstrukturen 11, bringas, enligt figur 4, att förskju- tas mot formdelen 21, med en kavitet 23 uppvisande, en mot produktens 40 yttre helt eller delvis, svarande form, för att av ett, den bantillhöriga andelen 7a, påver- kande medel pressa den avgränsade andelen fluffstruktur 11b mot formdelens 21 inre kavitetsavgränsande ytor, av vilka några tilldelats hänvisningsbeteckningarna 21b, 21c, 21d, 21e och 21f.

Nämnda formdelar 21, 22, i ett fullt sammanfört läge enligt figur 3, uppvisar såle- des en inre kavitet 23, uppdelad i två delkaviteter 23a, 23b, för att kunna forma en produkt, enligt figur 10 och/eller enligt figur 9.

En av formdelen 21 kringsluten plan folieandel 7a, med därpå applicerad fluff- strukturandel 11b, bringas att, enligt figur 4, förskjutas uppåt mot de inre ytorna för kaviteterna 23a, 23b, där formdelen 21 har kaviteterna 23a, 23b formade med en mot produktens yttre, helt eller delvis, svarande, form, för att av ett, folieandelen 7a och skiktet 15 påverkande, medel kunna pressa enskilda fluffstrukturandelar 11b och enskilda folieandelar 7a mot formhalvans inre ytor. 10 15 20 25 30 519 670 _19_ Figur 5 avser att låta illustrera att ett sträckt elastiskt skikt 15a har b|.a. pressat och sträckt folieandelen 7a' och fluffstrukturandelen 11b' mot kavitetens 23 (23a) alla begränsningsytor inom den övre eller den första formdelen 21 och bringats att helt eller delvis fixeras eller stelna i detta läge.

Fluffstrukturandelen 11b föreligger här som en komprimerad fluffstruktur 11b' med folieandelen 7a' sträckt till att via fluffstrukturen kunna täcka samtliga kavitetsbe- gränsande ytor inom formdelens 21 kavitetsandel 23a.

Figur 5 illustrerar utnyttjandet utav det sträckta elastiska skiktet 15a, placerat under den likaledes sträckta folieandelen 7a', och där detta skikt 15a har av en lufttillförsel via kanalen 22d inom utrymmen 50, 51 pressat folieandelen 7a' till det i figur 5 visade läget.

Figur 6 visar att utnyttjat lufttryck inom utrymmena 50, 51 nu kan avlägsnas och att skiktet 15a kan, av sin egen elasticitet, återgå till ett plant läge, dock under ett utlämnande av ett undertryck, såsom en tillförsel av ett utjämnande lufttryck, mellan skiktet 15a och folieandelen 7a'.

Väljes folien 7a och den komprimerade fluffstruktur 11b så att genom dessa kan passera erforderlig andel luft så krävs inga åtgärder när det elastiska skiktet 15a av egna elasticitetskrafter kommer att återgå till plant läge.

Här föreslås ett kolv-cylinder-arrangemang (ej visat) som i ett ihopfört läge alstrar erforderligt tryck för komprimeringen av fluffstrukturen och i ett expanderat läge medges det elastiska skiktet att återgå till sitt plana läge. Är folien 7a, 7a' lufttät krävs att erforderlig lufttillförsel till bildade utrymmen 61, 62 får ske via slangar 61a, 62a, direkt anslutna till atmosfärstrycket eller till ett kolv- cylinder-arrangemang eller till ett övertryck. 10 15 20 25 30 519 670 _20_ Därefter föres formdelarna 21, 22 mot ett fullt öppet och produkten 40 resp. pro- dukterna friläggande läge, enligt figur 7.

Nämnda medel, kan här utgöras av en, av luft eller en gas under ett övertryck, på- verkad bantillhörig elastisk andel 7a.

Nämnda medel kan, såsom utföringsexemplet visar, bestå av ett elastiskt skikt 15, täckande formdelens 22 övre yta 22a och där luft eller gas, gärna uppvärmd under ett övertryck, påverkar skiktet 15 att lyfta den elastiska folieandelen 7a med ande- len 11b mot kavitetens 23 inre ytor 21b, 21c, 21d, 21e och 21f.

En luft- eller gasevakuering kan, som utföringsexemplet anvisar, också ske via kanaler eller hål 21j, mellan en komprimerad fluffstruktur 11b' och formdelen 21 tillhöriga kavitetsbildande ytor 21b, 21e.

Den kavitetsbildande ytan 21e och avgränsande partier skall uppvisa ett antal hål 21j, genom vilka passerar inte bara en kavitetsinnesluten Iuftvolym utan jämväl en stor del av den fluffstrukturen 11b bildande luftvolymen.

Den ena formdelen 21 är anpassad med delkaviteter 23a, 23b, för att bilda en emballageprodukt 40, uppvisande ett flertal utrymmen 42, 43 (se figur 9).

Banan 12 uppvisar inom sitt mittenområde 9 en foliebanan 7 höjande och sänkan- de anordning 10, för att anpassa transportbanans längd till den intermittenta drift som sker i stationen 13 och en efterpressande och/eller präglande station 14.

Ett alternativ för att kompensera för den diskontinuerliga framställningen är att låta reglera höjden för transportbanan 12, varvid höjningen sker långsamt medan sänkningen sker betydligt snabbare.

Den undre formdelen 22 har en plan övre yta 22a, vilken är täckt av ett elastiskt lO 15 20 25 30 01 __) \O O“\ \J CI) ._2l_ skikt 15, som i sin tur kan vara fast förbundet till formdelens 22 kantområden 22b.

Produkterna 40, 41 kommer därvid att omfatta en, av ett träfibermaterial bestå- ende, stomme 40c (se figur 10) och med stommens ena ytparti 40d täckt av ett skikt tjänande som barriär mot smak, lukt, gas och fukt, här illustrerat i förenk- lande syfte som en våtresistent folieandel 7a', såsom en plastfolie.

I figur 7 illustreras att formhalvorna 21, 22 intaget ett sådant läge att den färdiga produkten 40 kan matas vidare till en efterpressande funktion eller station och/eller en emballageavklippande station 14.

Vidare framgår att 'ett produkttillhörigt lock 41 mycket väl kan framställas på sam- ma sätt som framställningen beskrivits vad avser produkten 40 och där locket 41 skall samverka med kantorienterade begränsningsytor.

Inom uppfinningens ram faller givetvis även olika former för produkter och täcker sådana produkter som framställs enligt förfarandet, detsamma gäller även varje produktanpassat lock.

Utgångsmaterialet 2 är för utföringsformen enligt figur 1 en torr massastruktur av lämplig kvalitet och format. Massabanan 2', 2a' matas in i en massarivare/fluffer 3.

Möjligtvis behöver den rivna fibern passera en enkel, dock ej visad, defibrör, där fibrer frigörs ytterligare.

Den här till en fluffstruktur omformade fiberandelen transporteras med en fläkt, via en luftledning 4, till en fibermattläggare för bildandet av det tidigare angivna lagret 11a.

Denna kan vara en apparat av typ Pendistor (TM). Fluffad fiber fördelas ut på en vira som ett lager eller en matta 11a. Transportluften sugs genom fiberskiktet (fortsättningsvis kallad matta) och viran och leds tillbaka via ett filter av lämplig typ. 10 15 20 25 30 5l9 670 _22- Mattans eller lagrets 11a tjocklek bestäms i första hand av hastigheten på matar- valsar till rivaren och på virans hastighet. Över viran sitter en s.k. rakel eller skiktbegränsare 6. Den "hyvlar" av ojämnheter i mattan eller lagret 11a och returnerar överskottsfibrer till kvarnen 3. lnnan mattan 11a lämnar viran kan mattan kontrollerat pressas under en vals, placerad över virans vänd/driv vals. Eventuellt kantskärs mattan med cirkelknivar för att få raka kanter. Kantremsor leds tillbaka till kvarnen 3.

Mattan 11a möterfienligt figur 1, vid punkten betecknad "P" en folie 7 av vald karaktär, när det gäller värmebeständighet, töjbarhet eller andra efterfrågade egenskaper.

Ett lim sätts till och fördelas utefter mattan 11a med hjälp av en eller flera dysor.

Här föreslås att ett vattenbaserat lim fördelas, sprayas, över mattans 11a översta yta och/eller fördelas över foliens 7 övre yta alternativt att mattan appliceras i ett flertal skikt med limskikt applicerade mellan de fluffstruktur uppvisande skikten.

Processen är fram till detta läge kontinuerlig.

Härefter sker frammatningen av folien 7, mattan 11a (fortsättningsvis kallad bana 12) intermittent. l detta exempel skall frammatningen ske stegvis.

Det åstadkommes genom att en brytvals 10a lyfter med linjärmotorer banan (7, 11a) kontinuerligt och tar upp längden, genom en vinkelförändring.

En suglåda 16 håller ned mattan 11a framför formeringsstationen 13 under lyftet. 10 15 20 25 30 519 670 _23- Ett par luftcylindrar eller linjärmotorer med klämfunktion, är placerade efter form- pressningsstation 13 på vardera sidan om banan, klämmer fast den redan forme- rade produktens kanter och drar fram banan, samtidigt som brytvalsen 10a går ned och släpper efter.

Före stationen 13 är ett värmeöverförande don, såsom en IR-värmare, placerat över banan 12. Detta har till uppgift att låta förånga vattnet i limmet, kontrollerat till rätt torrhalt, förvärma folien 7 till mjukningstemperatur och samtidigt förvärma fibermattan eller banan 11a.

Stationen 13 består av ett överliggande formeringsverktyg 21 av stål eller alumi- nium, som har en invändigt polerad yta och med ytan behandlad med ett lämpligt plastmaterial. Här föreslås ett plastmaterial salufört under varukännetecknat "Teflon".

Formdelen 21 förses med en el-uppvärmning, reglerbart mellan 60-300°C.

Formdelens 21 rörelse upp/ned och aktiverad tryckkraft regleras via en eller flera, ej visade, hydrauliska kolv-cylinder-arrangemang.

Den undre delen 22 av de två formdelarna består i huvudsak av en plan stålplatta 22. Över stålplattan 22 är ett silikonmembran 15 monterat. Membranet 15 har hög töjbarhet och värmebeständighet.

Enligt figur 5 skall limmet i detta läge kunna fixeras, såsom härdas, under tryck och värme, säg 3-10 sekunder. lnnestängd luft och resterande vattenånga från lim evakueras genom små hål 21] i formdelen 21. Det kan behövas ett balanserande lufttryck mellan ett sträckt mem- bran 15a och en sträckt folie 7a', som utjämnar det vakuum som uppstår när membranet 15a evakueras. lO 15 20 25 519 670 _24_ En utstötare låter hålla ned produkten 40 när formdelen 21 går upp efter forme- ringen. Detta arrangemang säkerställer separation av produkten 40 från formdelen 21. Sekvensen upprepas med frammatningen enligt ovan.

Produkten består nu av ett band av sammanhängande 3-dimensionellt formerade produkter 40. l en efterföljande bearbetningsstation 14, enligt figur 8, belägen en eller två produktlängder senare, sker nästa bearbetning.

Ett övre honverktyg 90 möter här ett hanverktyg 91 för att utföra en slutpressning.

Verktyget 91 bör uppvisa en släppning mot produktens 40 sidor.

Stålverktyget 90 eller 91, inom denna bearbetningsstation, kan förses med präg- lingsstans för logo, mönster, tillverkningsidentitet etc. På hanverktygets montage- platta 91b sitter stansknivar som renstansar produktens 40 längdsidor. Denna sekvens sker samtidigt som framförliggande formeringscykel. l en sista station stansas det sammanhängande bandet isär tvärs banan. Denna sekvens sker under framförliggande formeringscykel.

Produkten kan därefter falla ned på ett band för att tas om hand för vidareföräd- ling eller staplas till emballering.

Fördelarna med den uppfinningsenliga torra eller halvtorra metoden jämförda med den "våta" fibergjutande metoden blir därvid uppenbara.

Låg verktygskostnad genom utnyttjandet av få och enkla formdelar eller verktyg.

Produkten produceras med en vätskebarriär laminerad till ett fiberskikt i 5 1 9 6 7 O ._ 25 _ en och samma sekvens, vilket inte är möjligt med den våta metoden.

Alla operationer sker under samma sekvens. Ingen tidsförlust.

Hög ytfinish på produktens båda ytor, inga markeringar från virastruk- turen.

Fibermängden kan minimeras genom en limning av fiberskiktet ijäm- förelse med en sämre vätebindning.

Medger framställningen av en styv tunnväggig produkt.

I» Inga utsläpp till recipient, som kräver koncession från naturvårdande myndighet.

Låg investeringskostnad. Låg underhållskostnad. Enkel teknik.

Lågt energibehov, genom att ett redan torkat fibermaterial utnyttjas som utgångsmaterial.

Hög produktionskapacitet. Få snabba arbetsmoment, Ingen tidsöver- Iappning.

Minimalt utrymmesbehov genom att inga tankar, upplösare, rörled- ningar, pumpar, golvkanaler etc. erfordras.

Produkten kan användas för modifierad atmosfär, d.v.s. gastätande förpackningar.

Produkten kan värmas i ugn till 200°C samt givetvis i mikrougn. lO 15 20 "I ...x \D G\ \f| C) Produkten kan frysas.

Alternativa produkter i liknande system.

Lim kan tillsättas direkt i blåsledningen för produkter, där en massastruktur med högre "freeness" (malgrad) är acceptabel.

Applikationer med termoplast som bindemedel kommer att kunna utnyttja förvärm- ning och kalla pressverktyg. k- Med "torr" metod skall förstås att fluffstrukturen är uppblandad eller belagd med ett torrt bindemedel. _ Med "ha|vtorr" metod skall förstås att fluffstrukturen är uppblandad eller belagd med anpassade små mängder av vätskebaserat bindemedel.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppfinnings- tanken illustrerad i efterföljande patentkrav.

Claims (11)

lO U'1 ...x \C) O“\ \;1 CD _27_ Patentkrav

1. Förfarande för att låta framställa, genom ett formpressnings- eller formgjut- ningsförfarande med i vart fall två, mot och från varandra rörligt anordnade, formdelar (21, 22), en eller flera produkter (40), uppvisande en av fibermaterial bestående stomme och i vart fall, dess ena ytparti täckt av ett barriärskapande skikt (15), såsom en gas- eller våtresistent folie, såsom en plastfolie, och där nämnda formdelar i ett fullt sammanfört läge uppvisar en inre kavitet (23), med en kaviteten tillhörig begränsningsyta anslutande sig, helt eller delvis, till den yttre formen för produkten, kännetecknat därav; a) att låta en långsträckt folie (15) med ett därpå vilande lager av ett, till en fluffstruktur format, cellulosafiber innehållande, fluffmaterial som en andel få föras in mellan öppnade formdelar (21, 22), att formdelarna sammanförs för att kringsluta en folieandel samt pressa en fluffstruktursträng, kringslutande nämnda folieandel mot nämnda folie och kringsluta nämnda folieandel längs en begräns- ningslinje, motsvarande en för produkten gällande kantorienterad begränsningslinje, att en av formdelarna (21, 22) kringsluten folieandel med därpå applicerad fluffstrukturandel bringas att förskjutas mot och in i nämnda kavitet (23), formad inom en av formdelarna (21), med en mot produktens yttre form, helt eller delvis, svarande form, för att medelst ett, folieandelen påverkande, medel låta pressa nämnda folieandel och fluffstrukturandel mot formdelens (21) inre yta och att därefter föra formdelarna (21, 22) mot ett öppet och produkten 10 15 20 25 519 670 _28_ (40) resp. produkterna friläggande läge.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nämnda medel, enligt punkt utgöres av en av luft- eller gas, under ett övertryck, påverkad elastisk folieandel.

3. Förfarande enligt patentkravet , kännetecknat därav, att det applicerade luft- trycket anpassas så att därav regleras komprimeringsgraden inom fluffstruktur- andelen.

4. Förfarande enligt patentkravet 1, 2 eller 3, kännetecknat därav, att komprime- ringsgraden och/elier ett tillsatt Iims fixeringsgrad anpassas så att produkten erhåller en vald hållfasthet, anpassad för en transport till en efterföljande bearbet- ningsstation.

5. Förfarande enligt patentkravet 4, kännetecknat därav, att limmets fixerings- grad ökas, inom bearbetningsstationen, för att ge produkten sin färdiga struktur.

6. Förfarande enligt patentkravet 2, kännetecknat därav, att nämnda medel, enligt punkt utgöres av ett av luft eller en gas, under ett övertryck, påverkat elastiskt skikt, verkande mot nämnda folieandel.

7. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 6, kännetecknat därav, att en luft- eller gastillförsel sker mellan folieandelen och det elastiska skiktet.

8. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att en Iuft- eller gastill- försel sker, under mellan en komprimerad fluffstrukturandel och en formdelen tillhörig kavitetsbildande yta.

9. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 8, kännetecknat därav, att den kavitets- bildande ytan uppvisar ett antal, för luftpassage anpassade, hål, genom vilka 519 670 _29.. passerar inte bara en kavitetsinnesluten luftvolym utan jämväl en fluffstruktur- andelen bildande luftvolym.

10. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att den ena formdelen (21) är anpassad för att bilda en produkt, uppvisande ett eller ett flertal utrymmen.

11. Produkt sålunda framställd enligt ett eller flera av patentkraven 1 - 10.