TW201504023A - 發泡容器之射押出製法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種發泡容器之射押出製法，係配合：一射押出機、至少一模具、一模具驅動裝置、一取出裝置，該模具驅動裝置係驅動該等模具，以控制模具之開模、合模，並帶動該等模具循環使用，其步驟如下：於射押出機中塑化原料與一發泡助劑進行混練形成已發泡材料；以射押出機將已發泡材料射押出並滴落入於一開模狀態之母模內，是為開放式發泡；令模具合模；接著已發泡材料於模具內冷卻定型；將模具開模；最後自該模具之母模取出成型物；藉由將已發泡材料定量滴落入模具時恰為製成發泡容器之份量，故製成發泡容器之過程無廢料產生之問題，可具有解決廢料與控制成本材料之功效。

Description

發泡容器之射押出製法

本發明係與發泡容器有關，詳而言之，係指一種製造發泡容器之射押出製法。

按，市面上承裝飲料之容器須具有隔絶温度傳導之效果，故常見飲料杯以發泡材料製成，以提供保温或保持冰涼之效果。

請參閱第五、六圖，係習知一種以押出方式製造發泡容器之製法，其包含以下步驟：步驟(a)、形成平板狀發泡材60：利用押出機將已發泡材料押出並滾壓成平板狀發泡材60；步驟(b)、貼膜：於該平板狀發泡材60之表面貼上一層膠膜61；步驟(c)、將平板狀發泡材60置入真空成型機；步驟(d)、加熱平板狀發泡材60並將發泡材壓成發泡容器半成品62：將該發泡材60加熱使其軟化容易塑形，接著以模具70之公模71及母模72將該發泡材60壓出多個發泡容器半成品62；最後，步驟(e)、裁切成發泡容器成品63：利用裁切刀具80自該平板狀發泡材60上裁切該等已塑形之半成品，即完成複數發泡容器成品63。

上述習知發泡容器之製法，係利用押出機將已發泡材料押出並滾壓成平板狀發泡材60，於平板狀發泡材60的表面貼設膠膜61，再將平板狀發泡材60置入真空成型機內，加熱發 泡材60並將發泡材60壓成發泡容器半成品62，再經由裁切成所需之發泡容器成品63；該膠膜係為製成品之標籤。製成後，剩餘發泡材60則成為廢料64。依上述製法，原物料中大約只有67%製成發泡容器成品63，其餘的33%則成為廢料，造成發泡材料上的浪費以及製造成本提升。

習知另一種發泡容器之製法，是利用塑膠射出的方式，如第七圖所示，於模具90合模時，以射料管92將發泡材料95自模具之狹小之射料口93以高速高壓之方式射入模穴94內，以成型發泡容器。於射出成型之製法中，為了將模穴94內之氣體擠出模穴94，故須以高壓高速之方式射料。惟採用此種製法所製成之發泡容器係形成業界俗稱之微細發泡，亦即，於高速高壓射出過程中，發泡材料95內之氣泡會被擠壓、破壞，造成發泡材料95內之氣泡小，製成品之發泡倍率低於5倍，導致發泡容器之絶緣效果(保温、保冷)不佳。

針對上述二種先前技術製法之弊端，實有加以解決之必要。

本發明之主要目的在於提供一種發泡容器之射押出製法，將發泡材料以射押出發泡之方式製作發泡容器，以減少廢料。

本發明之另一主要目的在於提供一種發泡容器之射押出製法，是採開放式發泡具有可使發泡材料之發泡倍率達5至20倍之功效。

本發明所提供之發泡容器之製法，並同時進行模內貼標，係配合以下設備：一射押出機、至少一模具、一模具驅動 裝置、一取出裝置，其中，該模具驅動裝置係驅動該等模具，以控制模具之開模、合模，並帶動該等模具循環使用，其步驟如下：(一)、將一標籤置入開模狀態之模具的母模內；(二)、於一射押出機之混料管中將一塑化原料於高溫下與一發泡助劑進行混練以形成一已發泡材料；(三)、以該射押出機將該已發泡材料射押出並滴落入於一開模狀態之模具之母模內，是為開放式發泡；(四)、接著模具合模狀態使已發泡材料於模穴內成型，透過模具驅動裝置旋轉帶動模具之母模位移至相對應公模之合模位置，此公模向母模垂直移動形成合模狀態；(五)、令該已發泡材料於模具內經一段時間冷卻定型，續透過模具驅動裝置旋轉帶動模具由合模位置位移至開模位置是為一冷卻行程，能使已發泡材料於模具內具有足夠時間來冷卻定型；(六)、模具開模，接著模具驅動裝置驅動模具之公模與脫離母模脫離，此時模具形成開模形態，同時完成模內貼標；及(七)、最後自該模具之母模取出成型物：最後模具驅動裝置驅動母模再位移至取出位置，可於母模底壁設置一頂出孔連通該模穴，該取出裝置包含一頂出機構或一吹氣機構，以及一吸取機構，該頂出機構或該吹氣機構透過該模穴使發泡容器從母模中脫離，再由吸取機構將發泡容器吸取出。

藉由上述製法，將已發泡材料以射押方式定量滴落入模具時恰為製成發泡容器之份量，故製成發泡容器之過程無廢料產生之問題，具有解決廢料與控制成本材料之功效。

藉由上述製法，將已發泡材料射押出並滴落入開模狀態模具之母模內，為開放式之發泡方式，具有可使已發泡材料 之發泡倍率達5至20倍之功效，甚至20倍以上之發泡倍率。

藉由上述製法，於發泡容器製成時，同時完成模內貼標，此發泡容器與標籤為一體成型。

10‧‧‧已發泡材料

11‧‧‧發泡容器

12‧‧‧氣泡

13‧‧‧標籤

20‧‧‧射押出機

21‧‧‧混料管

22‧‧‧入料口

23‧‧‧螺桿

24‧‧‧注氣管

25‧‧‧押出口

30‧‧‧模具

31‧‧‧母模

311‧‧‧頂出孔

32‧‧‧公模

40‧‧‧模具驅動裝置

50‧‧‧取出裝置

51‧‧‧頂出銷

52‧‧‧吸取機構

60‧‧‧發泡材

61‧‧‧膠膜

62‧‧‧發泡容器半成品

63‧‧‧發泡容器成品

64‧‧‧廢料

70‧‧‧模具

71‧‧‧公模

72‧‧‧母模

80‧‧‧裁切刀具

90‧‧‧模具

92‧‧‧射料管

93‧‧‧射料口

94‧‧‧模穴

95‧‧‧發泡材料

L‧‧‧冷卻行程

為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之目的、特徵以及所達成之功效，以下茲舉本發明一較佳實施例，並配合圖示詳細說明於后：第一圖係本發明一較佳實施例之流程圖。

第二圖係本發明一較佳實施例之製程示意圖。

第三圖係本發明一較佳實施例之取出動作示意圖。

第四圖係本發明一較佳實施例所製成之發泡容器之縱向剖面圖。

第五圖係習用一種發泡容器之製法之流程圖。

第六圖係習用一種發泡容器之製法之製程示意圖。

第七圖係習用另一種發泡容器之製法之示意圖。

以下，茲舉本發明一較佳實施例，並配合圖式做進一步之詳細說明如後：請參閱第一至三圖，係本發明一較佳實施例所提供之發泡容器之製法，並同時進行模內貼標作業，本發明之製法係配合以下設備：一射押出機20、至少一模具30、一模具驅動裝置40、一取出裝置50，其中，本實施例使用多數模具30，該模具驅動裝置40係驅動該等模具30，以控制模具30之開模、合模，並帶動該等模具30循環使用。

本實施例之製法及其步驟說明如下：

「(一)、將一標籤置入開模狀態之模具30的母模31內」；如第二圖所示，於模具30呈開模狀態時，將一標籤13以自動化機械(未示)置入於母模31之模穴內。該標籤13係為塑膠薄膜，並印製有圖案或文字，例如商標、製造商、條碼、內容物的圖案、成份等。該標籤13置入母模31後，係貼附在模穴的周面。

「(二)、於射押出機20之混料管21中塑化原料於高温下與一發泡助劑進行混練形成一已發泡材料10」：於一射押出機20之混料管21內將塑化原料與發泡助劑混合於高温下混練成已發泡材料10。本發明所述之射押出機20係同時具有射出與押出之效果。該發泡材料10之混練方式可為化學發泡、物理發泡或是將化學發泡與物理發泡混合使用，於化學發泡時採用的發泡助劑為發泡劑，於物理發泡時採用的發泡助劑為氣體，本實施例所採用氣體可為氮氣、二氧化碳、一氧化碳、瓦斯、空氣或其他氣體；當化學發泡時，將塑化原料係選用聚丙烯(Polypropylene，PP)與發泡劑由射押出機20之混料管21的入料口22進入混料管21內部，再由混料管21內的螺桿23攪拌塑化原料與發泡劑混合，並配合射押出機20之混料管21加熱温度至成形温度，例如但不以此為限，170℃~250℃，使已發泡材料10形成融熔狀；當物理發泡時，將塑化原料係選用聚丙烯(Polypropylene，PP)由射押出機20之混料管21的入料口22進入混料管21內部，由螺桿22攪拌塑化原料，並配合射押出機20之混料管21加熱温度至成形温度，使塑化原料形成融熔狀，再將氣體如氮氣、二氧化碳、一氧化碳、瓦斯、空氣或其他氣體等透過射押出機20之注氣管24注入混料管21內，使融熔狀之塑化原料與氣體混合。 當以化學發泡、物理發泡混合使用時，將塑化原料係選用聚丙烯(Polypropylene，PP)與發泡劑由射押出機20之混料管21的入料口22進入混料管21內部，再由混料管21之螺桿23攪拌塑化原料與發泡劑混合，並配合射押出機20之混料管21加熱温度至成形温度，使已發泡材料10形成融熔狀，接著，再將氣體如氮氣、二氧化碳、一氧化碳、瓦斯、空氣或其他氣體等透過射押出機20之注氣管24注入混料管21內。

「(三)、以射押出機20將已發泡材料10射押出並滴落入一開模狀態模具30之母模31內，是為開放式發泡」：於射押出機20之混料管21之押出口25處，由模具驅動裝置40所驅動之一模具30係呈開模狀態，其母模31係位於該混料管21之押出口25下方；然後射押出機20之混料管21內高温的融熔狀已發泡材料10，由螺桿23轉動來控制已發泡材料10定量出料，此射押出機20所定量射押出之已發泡材料10係直接落入該母模31之模穴內。本發明所採之此種方式係將已發泡材料10置入開放的模具30內，成為開放式發泡，可使已發泡材料10內之氣泡12增大，請一併參閱第四圖，使其發泡倍率達5至20倍；若採取物理及化學混合發泡時，其發泡倍率更可提升至20倍以上。

「(四)、令模具30合模狀態，使已發泡材料10於模穴內成型」：透過該模具驅動裝置40旋轉帶動該模具30離開混料管21，使其公、母模32、31位移至一合模位置，該公模32向母模31垂直移動形成合模狀態，此時模具30之公、母模32、31間即構成模穴，此模穴以杯子形狀為例，此模穴也能形成其他種類或形 狀之容器，使發泡材料10於模穴內成型，使發泡材料10依模穴之形狀模塑成型為發泡容器11。

「(五)、令發泡材料10於模具30內經一段時間冷卻定型」：續透過模具驅動裝置40旋轉帶動模具30由合模位置位移至開模位置是為一冷卻行程L，能使已發泡材料10於模具30內具有足夠時間來冷卻定型。

「(六)、將模具30開模」：接著模具驅動裝置40驅動模具30之公模32與母模31分離，使模具30形成開模形態。

「(七)、最後自模具30之母模31取出成型物，並完成模內貼標」：最後模具驅動裝置40旋轉帶動母模31再位移至一取出位置，到達該取出裝置50之處。該母模31之底壁可設置至少一頂出孔311連通該模穴，該取出裝置50包含一頂出機構或一吹氣機構，以及一吸取機構52，以將成型之發泡容器11自該母模之模穴取出。使用頂出機構時，係以至少一頂出銷51自該頂出孔311將成型之發泡容器11由母模31中頂出脫離，再由一吸取機構52將發泡容器11吸取出；使用吹氣機構時，透過頂出孔311吹氣入母模31之模穴內，將發泡容器11從母模31中吹出脫離，再由一吸取機構52將發泡容器11吸取出；該取出裝置50亦可包含一頂出機構與一吹氣機構以及一吸取機構52組成，先由該頂出機構之頂出銷51自由母模31之頂出孔311將成型物頂開，再由吹氣機構吹氣入母模31，使發泡容器11吹離母模31，再由一吸取機構52將發泡容器11吸取出。

當發泡材料於模具內模塑成型時，前述之標籤13係於模具 內一體結合於發泡容器11之表面，形成模內貼標，故發泡容器成型後，其表面已結合標籤13，如第四圖，完成貼標作業。

第四圖顯示本發明一較佳實施例之製成品之剖面圖，本發明所製成之發泡容器11內形成複數氣泡12，此氣泡12以成為絶緣介質，使發泡容器11具有絶佳的保温、保冷之效果。本發明之製法係發泡容器11之氣泡12可膨脹為較大的體積，以獲得較大的發泡倍率及較佳的絕緣效果。

本發明之模具驅動裝置40配合製法實施時，此模具驅動裝置40可只驅動單一模具30，藉由驅動使模具30之母模31、公模32於不同位置來達成上述之步驟。

亦或如本較佳實施例所示，該模具驅動裝置40係配合多數模具30使用，藉由驅動使模具30之母模31、公模32於不同位置來達成承接射押出的已發泡材料10、開模、合模及冷卻定型之循環動作，透過複數模具30循環使用，故模具驅動裝置40及該等模具30係成為一連續的工作站。

上述模具驅動裝置40驅動模具30時，除本實施例所示之旋轉帶動模具30之作動方式外，也可利用不同作動方式加以驅動，例如單軌式，不限於本實施例之作動方式。

本發明所提供之射押出製法，將已發泡材料定量滴落入模具時恰為製成發泡容器之份量，故於製成發泡容器之過程無廢料產生之問題，有效解決習知製法之廢料問題，可節省成本。

本發明所提供之射押出製法，係將已發泡材料射押出並滴落入呈開模狀態模具之模具內，為開放式發泡，具有可使已發泡材料之發泡倍率達5至20倍之功效。

本發明所提供之射押出製法，可於發泡容器製成時，完成模內貼標之作業，增進發泡容器之生產效率及產品美觀。

上揭諸實施例僅係說明本發明而非限制。綜上所陳，本發明為同類物品首創之技術及製法，並具諸多實用功效之增進，爰依法提出申請。

10‧‧‧已發泡材料

11‧‧‧發泡容器

13標籤

20‧‧‧射押出機

21‧‧‧混料管

22‧‧‧入料口

23‧‧‧螺桿

24‧‧‧注氣管

25‧‧‧押出口

30‧‧‧模具

31‧‧‧母模

311‧‧‧頂出孔

32‧‧‧公模

40‧‧‧模具驅動裝置

50‧‧‧取出裝置

51‧‧‧頂出銷

52‧‧‧吸取機構

L‧‧‧冷卻行程

Claims (12)

1. 一種發泡容器之射押出製法，其包含下列步驟：一、於一射押出機之混料管中將一塑化原料於成形温度下與一發泡助劑進行混練以形成一已發泡材料；二、以該射押出機將該已發泡材料射押出並落入於一開模狀態之模具之母模內，是為開放式發泡；三、令該模具合模，使該已發泡材料於該模具之模穴內成型；四、令該已發泡材料於模具內經一段時間冷卻定型；五、將模具開模；及六、自該模具取出成型物。
2. 如請求項1所述之發泡容器之射押出製法，其中：於步驟一中，該已發泡材料係採化學發泡，該發泡助劑為發泡劑；或該已發泡材料係採物理發泡，該發泡助劑為與該發泡材料混合之氣體。
3. 如請求項1所述之發泡容器之射押出製法，其中：於步驟一中，該已發泡材料係混合使用化學發泡與物理發泡，該化學發泡所使用之該發泡助劑為發泡劑；該物理發泡所使用之發泡劑為氣體。
4. 如請求項2所述之發泡容器之射押出製法，其中：該射押出機之混料管更設有至少一注氣管，該物理發泡所使用之氣體係自該注氣管注入該射押出機之混料管內。
5. 如請求項3所述之發泡容器之射押出製法，其中：該射押出機之混料管更設有至少一注氣管，該物理發泡所使用之氣體係自該注氣管注入該射押出機之混料管內。
6. 如請求項2至5任一項所述之發泡容器之射押出製法，其中： 該物理發泡之氣體為氮氣、二氧化碳、一氧化碳、瓦斯、空氣或其他氣體。
7. 如請求項1至5任一項所述之發泡容器之射押出製法，其中：該已發泡材料的發泡倍率為5至20倍。
8. 如請求項1所述之發泡容器之射押出製法，其具有至少一模具；更包含：一模具驅動裝置；該模具係受該模具驅動裝置之驅動完成上述步驟之開模及合模之過程。
9. 如請求項8所述之發泡容器之射押出製法，其包含有多數模具；該模具驅動裝置係驅動該等模具於該步驟二至步驟六中循環使用。
10. 如請求項1至5或8或9任一項所述之發泡容器之射押出製法，更包含有：一取出裝置，將該成型物自該模具之模穴取出。
11. 如請求項10所述之發泡容器之射押出製法，其中：該取出裝置係裝設於該模具，包含：一吹氣機構、一吸出機構或一頂出機構，或由該吹氣機構、該頂出機構與該吸出機構之任二者所組成，或由該吹氣機構、該頂出機構及該吸出機構所組成。
12. 如請求項1至5或8或9任一項所述之發泡容器之射押出製法，更包含有：於步驟二之發泡材料落入模具之前，將一標籤置入該模具的母模內，於該發泡容器成型時係完成模內貼標。