TW202138654A - 成型模系統以及在成型模系統中形成纖維素產品之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於用於自空氣形成之纖維素坯料結構(2)形成纖維素產品(1)之成型模系統(3)，成型模系統(3)包含第一及第二模具部分(4a)、(4b)。第一及第二模具部分(4a)、(4b)經組態以在按壓方向(DP )上相對於彼此移動。第二模具部分(4b)包含形成空腔區段(5)及入口區段(6)，入口區段(6)經配置成連接至形成空腔區段(5)，且經組態有助於纖維素坯料結構(2)移位至形成空腔區段(5)之形成空腔(5a)內。入口區段(6)包含界定入口開口(6b)之過渡表面(6a)，入口開口(6b)具有朝向形成空腔(5a)之錐形組態。本發明更關於用於在成型模系統(3)中自空氣形成之纖維素坯料結構(2)形成纖維素產品(1)之方法。

Description

成型模系統以及在成型模系統中形成纖維素產品之方法
本發明係關於一種用於自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之成型模系統。該成型模系統包含第一模具部分及第二模具部分，其中該第一模具部分及該第二模具部分經組態以在按壓方向上相對於彼此移動。本發明進一步係關於一種用於在成型模系統中自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之方法。
纖維素纖維常被用作用於生產或製造產品之原料。由纖維素纖維形成之產品可在許多不同情形中使用，其中存在對於具有可持續產品之需求。廣泛範圍之產品可自纖維素纖維生產，且許多實例係一次性板及杯、刀具、蓋、瓶蓋、咖啡粉莢包、坯料結構及包裝材料。
成型模系統(forming mould system)常在自包括纖維素纖維之原料製造纖維素產品時使用，且傳統上，纖維素產品已藉由濕式形成技術來生產。通常用於纖維素纖維產品之材料濕式模製漿。濕式模製漿具有被考慮為可持續包裝材料之優勢，此乃由於其係自生物材料生產，且可在使用後回收。因此，濕式模製漿在針對不同應用之風行度方面已快速增加。濕式模製漿物品通常係藉由將吸力成型模浸沒至包含纖維素纖維之液體或半液體漿懸浮液或漿料內來形成，且當施加吸力時，藉由至成型模上之纖維沈積，按所要的產品之形狀來形成漿體。藉由所有濕式形成技術，存在對於濕式模製之產品之乾燥的需求，其中乾燥係生產的非常耗時且耗能之部分。對於纖維素產品之美學、化學及機械性質之需求正在增加，且歸因於濕式形成之纖維素產品之性質，機械強度、可撓性、材料厚度上之自由度及化學性質受限。在濕式形成製程中，亦難以按高精確度控制產品之機械性質。
在生產纖維素產品之領域中的一個發展係不使用濕式形成技術來形成纖維素纖維。替代自液體或半液體漿懸浮液或漿料形成纖維素產品，使用空氣形成之纖維素坯料結構。將空氣形成之纖維素坯料結構插入至成型模內，且在纖維素產品之形成期間，纖維素坯料經受高形成壓力及高形成溫度。當將纖維素坯料結構插入至成型模內時，存在纖維素坯料結構按不當方式分裂開之風險，此導致纖維素產品之不恰當形成。傳統纖維素高壓力成型模存在常見問題，尤其對於深沖壓(deep-drawn)產品，從而導致具有低品質之產品。傳統成型模尤其在形成深沖壓產品時之其他問題係，在插入至成型模期間，形成纖維素坯料結構之裂縫、纖維分開、材料斷裂或其他非所欲之結構弱化。
因此存在對於用於自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之改良的成型模系統及方法之需求。
本發明之一目標係提供一種用於自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之成型模系統；及一種用於在成型模系統中自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之方法，其中避免了先前提到之問題。此目標至少部分地藉由獨立實施形態之特徵達成。附屬實施形態含有用於自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之成型模系統及用於在成型模系統中自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之方法的進一步發展。
本發明係關於一種用於自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之成型模系統。前述成型模系統包含第一模具部分及第二模具部分，其中前述第一模具部分及前述第二模具部分經組態以在按壓方向上相對於彼此移動。前述第二模具部分包含形成空腔區段及入口區段，其中前述入口區段經配置成連接至前述形成空腔區段，且經組態以有助於前述纖維素坯料結構移位至前述形成空腔區段之形成空腔內。前述入口區段包含界定入口開口之過渡表面，其中前述入口開口具有朝向前述形成空腔之錐形組態。
此等特徵之優勢為，具有由前述過渡表面界定之前述錐形組態之前述入口開口有助於前述纖維素坯料結構至前述形成空腔內之輸送或移位。前述纖維素坯料結構係易於在處置時破壞之鬆軟結構，且與此等鬆軟纖維素結構一起使用之傳統成型模常在形成製程期間產生問題。當將纖維素坯料結構插入至成型模內時，存在纖維素坯料結構按不當方式分裂開之風險，此導致纖維素產品之不恰當形成。藉由根據本發明的前述入口開口之前述錐形組態，避免了此等問題，對於深沖壓產品亦是如此。藉由前述入口開口，可在前述成型模系統中生產具有高品質及產品光潔度之產品。前述錐形組態防止當將前述纖維素坯料結構移位至前述成型模內時裂縫、纖維分開、材料斷裂或其他非所欲之結構弱化的形成。前述系統亦實現深沖壓產品之生產，前述深沖壓產品在完成後缺乏在基本上垂直於前述按壓方向之方向上或在基本上與前述深沖壓產品之側正交或垂直之方向上自前述深沖壓產品之前述側向外延伸的表面。對於纖維素產品，可因此避免可比作帽子之邊緣的此等表面，在該情況中，此表面係不需要的。對於纖維素產品，不同於金屬深沖壓產品，歸因於前述纖維素產品之材料性質，在前述深沖壓纖維素產品之前述形成後，不能易於藉由例如研磨或切割來移除此表面。
根據本發明之一態樣，前述過渡表面自前述第二模具部分之外模具區段朝向前述形成空腔之空腔入口開口延伸。
根據本發明之另一態樣，前述第一模具部分之第一壁表面區段及前述過渡表面形成內撕開配置。前述內撕開配置經組態以在前述第一壁表面區段與前述過渡表面之間將纖維素坯料結構部分與前述纖維素坯料結構至少部分地分開。經由前述纖維素坯料結構部分與前述纖維素坯料結構之前述分開，簡化了前述纖維素坯料結構至前述形成空腔內之輸送。對於具有高品質的纖維素產品之高效形成，前述纖維素坯料結構可為過大之結構，且前述分開提供更小且更可形成之結構。
根據本發明之一態樣，前述第一模具部分包含自前述第一壁表面區段向外配置之第二壁表面區段。前述第二模具部分包含自前述入口開口向外配置之第三壁表面區段。前述第二壁表面區段及前述第三壁表面區段形成外撕開配置，且前述外撕開配置經組態以在前述第二壁表面區段與前述第三壁表面區段之間預分開前述纖維素坯料結構。經由前述纖維素坯料結構之前述預分開，更進一步簡化了前述纖維素坯料結構至前述形成空腔內之前述輸送。前述纖維素坯料結構經組態成適合於前述內撕開配置之進一步分開步驟的預分開之較小結構。此兩步驟分開製程高效地形成具有高品質之纖維素產品，且前述預分開提供更小且更可形成之纖維素坯料結構。
根據本發明之另一態樣，前述過渡表面具有彎曲錐形組態。前述彎曲錐形組態提供前述過渡表面之平滑過渡形狀，用於前述纖維素坯料結構之高效且受控制之移位。
根據本發明之另外態樣，前述過渡表面包含在朝向前述形成空腔之方向上自前述外模具區段延伸的第一表面區段，及在朝向前述形成空腔之方向上自前述第一表面區段延伸的第二表面區段。前述第一表面區段具有彎曲錐形組態，且前述第二表面區段具有彎曲錐形組態或截頭圓錐狀錐形組態。具有兩個表面區段(具有前述描述之形狀)之前述組態提供前述纖維素坯料結構之替代高效且受控制之移位。
根據本發明之一態樣，前述第二模具部分進一步包含邊緣形成區段，前述邊緣形成區段經組態以預成形前述纖維素坯料結構部分及形成前述纖維產品之邊緣。前述邊緣形成區段配置於前述入口區段與前述形成空腔區段之間。當前述纖維素坯料結構部分之前述纖維素纖維經壓緊且推至前述形成空腔內時，形成前述纖維素產品之前述邊緣。當將前述纖維素坯料結構部分移位至前述形成空腔內時，配置於前述纖維素坯料結構部分之上部區段處的前述纖維經壓縮及成形成前述邊緣。纖維在前述按壓方向上之前述壓縮及前述輸送支撐在前述纖維素坯料結構部分之前述移位期間形成緊湊且輪廓分明之邊緣。前述邊緣形成區段可進一步用於確保前述纖維素坯料結構部分與前述纖維素坯料結構完全或基本上完全分開。
根據本發明之另一態樣，前述邊緣形成區段包含壁表面。前述壁表面連接前述入口區段與前述形成空腔區段，且前述壁表面在前述按壓方向上或基本上在前述按壓方向上在前述入口區段與前述形成空腔區段之間延伸。在前述按壓方向上之前述延伸用於高效地分開前述纖維素坯料結構部分與纖維素坯料主體。前述壁表面平行於或基本上平行於前述按壓方向配置。前述壁表面，及因此前述邊緣形成區段，在前述按壓方向上之前述延伸可取決於前述成型模系統之設計而變化。
根據本發明之再一態樣，前述入口區段包含自前述外模具區段朝向前述形成空腔延伸之一或多個突起，及/或自前述外模具區段朝向前述形成空腔延伸之一或多個凹槽。前述一或多個突起及/或前述一或多個凹槽經組態以控制前述纖維素坯料結構至前述形成空腔內之前述移位。前述一或多個突起及/或前述一或多個凹槽支撐至前述形成空腔內的受控制之移位。
根據本發明之一態樣，前述入口區段經配置為前述第二模具部分之經整合結構。藉由此組態，前述第二模具部分可自具有高強度及光潔度之單件材料製造。
根據本發明之另一態樣，前述第一模具部分及/或前述第二模具部分包含變形元件。前述變形元件經組態以在前述形成空腔中之前述纖維素坯料結構上施加形成壓力。前述變形元件提供前述纖維素產品之高效形成，尤其若具有複雜形狀或結構加固。
根據本發明之再一態樣，前述形成壓力在1 MPa至100 MPa、較佳地4 MPa至20 MPa之範圍中。在前述壓力範圍內形成前述纖維素產品可經由前述纖維素纖維在前述纖維素坯料結構中的氫鍵確保高效的原纖維聚集。
根據本發明之一態樣，前述形成壓力係均衡形成壓力。前述均衡形成壓力提供具有複雜形狀的纖維素產品之高效形成。
根據本發明之另一態樣，前述變形元件之側壁區段及前述過渡表面形成壓緊配置。前述壓緊配置經組態以在前述側壁區段與前述過渡表面之間壓緊前述纖維素坯料結構。前述壓緊配置確保前述纖維素坯料結構至前述形成空腔內之高效輸送，其中在前述按壓方向上具有減小尺寸之狹口或間隙在前述第一模具部分及/或前述第二模具部分於前述按壓方向上之移動期間形成於前述側壁區段與前述過渡表面之間。
本發明進一步係關於一種用於在成型模系統中自空氣形成之纖維素坯料結構形成纖維素產品之方法。前述成型模系統包含第一模具部分及第二模具部分，且前述第一模具部分及前述第二模具部分在按壓方向上相對於彼此移動可移動地配置。前述第二模具部分包含形成空腔區段及入口區段。前述入口區段經配置成連接至前述形成空腔區段，且經組態以有助於前述纖維素坯料結構移位至前述形成空腔區段之形成空腔內。前述入口區段包含界定入口開口之過渡表面，其中前述入口開口具有朝向前述形成空腔之錐形組態。前述方法包含以下步驟：提供前述空氣形成之纖維素坯料結構及將前述纖維素坯料結構饋入至前述成型模系統；在前述第一模具部分與前述第二模具部分之間的位置中，在第一組態中配置前述纖維素坯料結構與前述入口區段連接；在前述按壓方向上移動前述第一模具部分及/或前述第二模具部分，及藉由前述第一模具部分將前述纖維素坯料結構移位至前述形成空腔內，及在前述纖維素坯料結構之前述移位期間，控制具有前述過渡表面的前述纖維素坯料結構自前述第一組態成形至第二組態，其中在前述第二組態中之前述纖維素坯料結構經成形成三維纖維素坯料主體；藉由將前述三維纖維素坯料主體加熱至形成溫度且藉由形成壓力在前述第一模具部分與前述第二模具部分之間的前述形成空腔中按壓前述三維纖維素坯料主體，形成前述纖維素產品。
前述方法之優勢為，由前述過渡表面界定之前述錐形組態有助於前述纖維素坯料結構經由前述入口開口至前述形成空腔內之輸送或移位。前述纖維素坯料結構係易於在處置時破壞之鬆軟結構，且前述過渡表面防止前述纖維素坯料結構以非期望方式分裂開，此導致具有高品質的纖維素產品之形成，對於深沖壓產品亦是如此。藉由前述入口開口，可在前述成型模系統中生產具有高光潔度之產品。前述錐形組態進一步防止在前述纖維素坯料結構移位至前述成型模內期間的裂縫、纖維分開、材料斷裂或其他非所欲之結構弱化的形成。如對於前述系統，前述方法亦實現深沖壓產品之生產，前述深沖壓產品在完成後缺乏在基本上垂直於前述按壓方向之方向上或在基本上與前述深沖壓產品之側正交或垂直之方向上自前述深沖壓產品之前述側向外延伸的表面。對於纖維素產品，可因此避免可比作帽子之邊緣的此等表面，在該情況中，此表面係不需要的。對於纖維素產品，不同於金屬深沖壓產品，歸因於前述纖維素產品之材料性質，在前述深沖壓纖維素產品之前述形成後，此表面不易於藉由例如研磨或切割來移除。
根據本發明之一態樣，前述第一模具部分之第一壁表面區段及前述過渡表面形成內撕開配置。前述方法包含以下步驟：在前述第一模具部分及/或前述第二模具部分於前述按壓方向上之移動期間，藉由在前述第一壁表面區段與前述過渡表面之間的前述內撕開配置來至少部分地撕開前述纖維素坯料結構。經由前述纖維素坯料結構部分與前述纖維素坯料結構之前述分開，簡化了前述纖維素坯料結構至前述形成空腔內之輸送。對於具有高品質的纖維素產品之高效形成，前述纖維素坯料結構可為過大之結構，且前述分開提供更小且更可形成之結構。
根據本發明之另一態樣，前述方法包含以下步驟：在前述纖維素坯料結構之前述撕開期間，至少部分地分開纖維素坯料結構部分與前述纖維素坯料結構，其中前述至少部分地分開之纖維素坯料結構部分形成在前述第二組態中之前述三維纖維素坯料主體。經由前述纖維素坯料結構部分與前述纖維素坯料結構之前述分開，簡化了向前述纖維素坯料主體的變換。對於具有高品質的纖維素產品之高效形成，前述纖維素坯料結構可為過大之結構，且前述分開提供更小且更可形成之結構。
根據本發明之再一態樣，前述第一模具部分包含自前述第一壁表面區段向外配置之第二壁表面區段。前述第二模具部分包含自前述入口開口向外配置之第三壁表面區段。前述第二壁表面區段與前述第三壁表面區段形成外撕開配置。前述方法包含以下步驟：在藉由前述內撕開配置至少部分地撕開前述纖維素坯料結構之前，在前述第一模具部分及/或前述第二模具部分於前述按壓方向上之移動期間，藉由在前述第二壁表面區段與前述第三壁表面區段之間的前述外撕開配置來預分開前述纖維素坯料結構。藉由前述纖維素坯料結構之前述預分開，更進一步簡化了前述纖維素坯料結構向前述形成空腔內之前述輸送。前述纖維素坯料結構被分成適合於前述內撕開配置之進一步分開步驟的較小結構。此兩步驟分開製程高效地形成具有高品質之纖維素產品，且前述預分開提供更小且更可形成之纖維素坯料結構。
根據本發明之一態樣，前述纖維素坯料結構之前述第一組態係平面形狀，或基本上平面形狀。當為了高效形成製程而在前述第一模具部分與前述第二模具部分之間配置前述纖維素坯料結構時，前述平面或基本上平面形狀係合適的。
根據本發明之另一態樣，前述方法包含以下步驟：使前述三維纖維素坯料主體成形成在前述第二組態中之摺疊三維組態。前述摺疊組態確保前述纖維素產品在前述形成空腔中之高效形成。打褶防止前述纖維素坯料結構在形成為前述纖維素產品時之開裂或破壞。
根據本發明之再一態樣，前述方法包含以下步驟：在前述纖維素坯料結構自前述第一組態移位至前述第二組態期間，壓縮前述纖維素坯料結構。前述壓縮提供前述纖維素坯料結構之預形成或預成形，以改良前述纖維素產品之前述形成。與未壓縮之結構相比，經壓縮之纖維素坯料結構更易於處置，且確保當施加形成溫度及形成壓力時在前述形成空腔中之更好形成結果。
根據本發明之一態樣，前述第一模具部分及/或前述第二模具部分包含變形元件。前述方法包含以下步驟：在前述纖維素產品之形成期間，藉由前述變形元件，在前述形成空腔中之前述三維纖維素坯料主體上施加前述形成壓力。前述變形元件提供前述纖維素產品之高效形成，尤其若具有複雜形狀或結構加固。
根據本發明之另一態樣，前述變形元件之側壁區段及前述過渡表面形成壓緊配置。前述方法包含以下步驟：在前述第一模具部分及/或前述第二模具部分於前述按壓方向上之移動期間，藉由在前述側壁區段與前述過渡表面之間的前述壓緊配置來壓緊前述纖維素坯料結構。前述壓緊配置藉由前述方法確保前述纖維素坯料結構至前述形成空腔內之高效輸送，其中在前述按壓方向上具有減小尺寸之狹口在前述第一模具部分及/或前述第二模具部分於前述按壓方向上之移動期間形成於前述側壁區段與前述過渡表面之間。
根據本發明之另一態樣，前述方法包含以下步驟：藉由前述變形元件與前述纖維素坯料結構之間的摩擦配置前述成型模系統，前述摩擦高於前述過渡表面與前述纖維素坯料結構之間的摩擦。前述變形元件與前述纖維素坯料結構之間的前述較高摩擦支撐前述纖維素坯料結構向前述形成空腔內之前述移位，及前述纖維素坯料結構自前述第一組態至前述第二組態之前述成形。藉由前述變形元件與前述纖維素坯料結構之間的前述較高摩擦，達成前述纖維素坯料結構之更可靠且高效移位，其中前述變形元件高效地抓住前述纖維素坯料結構。當前述纖維素坯料結構移位時，前述過渡表面與前述纖維素坯料結構之間的前述較低摩擦確保前述纖維素坯料結構可易於沿著前述過渡表面滑動至前述形成空腔內。
根據本發明之一態樣，前述形成壓力在1 MPa至100 MPa、較佳地4 MPa至20 MPa之範圍中，且前述形成溫度在100℃至300℃之範圍中。在前述壓力及溫度範圍內形成前述纖維素產品可經由在前述纖維素坯料結構中的前述纖維素纖維的氫鍵確保高效的原纖維聚集。
根據本發明之另一態樣，前述形成壓力係均衡形成壓力。前述均衡形成壓力提供具有複雜形狀的纖維素產品之高效形成，其中在前述纖維素產品之前述形成期間，在前述成型模中之壓力分佈在所有方向上相等。
根據本發明之一個態樣，前述步驟： -在前述第一模具部分及/或前述第二模具部分於前述按壓方向上之移動期間，藉由在前述第一壁表面區段與前述過渡表面之間的前述內撕開配置來至少部分地撕開前述纖維素坯料結構， 係發生於以下步驟之前： -藉由將前述三維纖維素坯料主體加熱至形成溫度且藉由形成壓力在前述第一模具部分與前述第二模具部分之間的前述形成空腔中按壓前述三維纖維素坯料主體，形成前述纖維素產品。
根據本發明之再一態樣，前述步驟： -在前述纖維素坯料結構之前述撕開期間，至少部分地分開纖維素坯料結構部分與前述纖維素坯料結構， 係發生於以下步驟之前： -藉由將前述三維纖維素坯料主體加熱至形成溫度且藉由形成壓力在前述第一模具部分與前述第二模具部分之間的前述形成空腔中按壓前述三維纖維素坯料主體，形成前述纖維素產品。
根據本發明之另一態樣，前述步驟： -在藉由前述內撕開配置至少部分地撕開前述纖維素坯料結構之前，在前述第一模具部分及/或前述第二模具部分於前述按壓方向上之移動期間，藉由在第二壁表面區段與前述第三壁表面區段之間的前述外撕開配置來預分開前述纖維素坯料結構， 係發生於以下步驟之前： -藉由將前述三維纖維素坯料主體加熱至形成溫度且藉由形成壓力在前述第一模具部分與前述第二模具部分之間的前述形成空腔中按壓前述三維纖維素坯料主體，形成前述纖維素產品。
藉由執行其中前述纖維素坯料結構之分開、至少部分分開或預分開發生於施加前述形成按壓以提供前述纖維素產品之前的步驟，可獲得具有側面之纖維素產品，前述側面具有平滑表面結構，且無在基本上垂直於前述按壓方向之方向上延伸的邊緣。
下文將結合隨附圖式來描述本發明之各種態樣，以說明且不限制本發明，其中相似標示表示相似元件，且描述之態樣之變化不限於具體顯示之實施例，而是對本發明之其他變化適用。
熟習此項技術者將瞭解，本文中解釋之步驟、伺服器及功能可使用個別硬體電路、使用軟體功能性結合程式化之微處理器或通用電腦、使用一或多個特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit；ASIC)及/或使用一或多個數位訊號處理器(Digital Signal Processor；DSP)來實施。亦將瞭解，當按一方法來描述本發明時，其亦可以一或多個處理器及耦接至該一或多個處理器之一或多個記憶體來體現，其中該一或多個記憶體儲存一或多個程式，該一或多個程式在由一或多個處理器執行時執行本文中揭露之步驟、伺服器及功能。
在圖1a至圖1d、圖2及圖3a至圖3f中，示意性圖示用於自空氣形成之纖維素坯料結構2形成纖維素產品1之成型模系統3。該成型模系統3包含一第一模具部分4a及一第二模具部分4b，且該第一模具部分4a及該第二模具部分4b經組態以在一按壓方向DP 上相對於彼此移動。在圖1a至圖1d、圖2及圖3a至圖3f中圖示之實施例中，第二模具部分4b係固定的，且第一模具部分4a在按壓方向DP 上相對於第二模具部分4b可移動地配置。如藉由圖1a至圖1b中之雙箭頭指示，第一模具部分4a經組態以按沿著在按壓方向DP 上延伸之軸線A之線性移動朝向第二模具部分4b及遠離第二模具部分4b移動。在替代實施例中，第一模具部分4a可為固定的，其中第二模具部分4b相對於第一模具部分4a可移動地配置，或兩個模具部分可相對於彼此可移動地配置。在此實施例中，一變形元件12附接至第一模具部分4a。
應理解，對於根據本發明之所有實施例，在按壓方向DP 上移動之表達包括沿著在按壓方向DP 上延伸之軸線A之移動，且該移動可沿著軸線A在相反方向上發生。該表達進一步包括針對所有實施例的模具部分之線性及非線性移動兩者，其中在形成期間的移動之結果為在軸線A上之第一位置P1與第二位置P2之間重新定位模具部分，其中軸線A在按壓方向DP 上延伸，如在圖3a及圖3e中示意性地指示，其中模具部分在位置P1與位置P2之間的移動可為線性或非線性。在圖3a及圖3e中的圖示之實施例中，第一位置P1係形成期間之上部位置，且第二位置P2係係形成期間之下部位置或最下部位置。
關於纖維素坯料結構2，根據本發明，意謂自纖維素纖維生產之纖維織物結構。關於纖維素坯料結構2之空氣形成，意謂在乾式形成製程中的纖維素坯料結構之形成，在乾式形成製程中，纖維素纖維經空氣形成以生產纖維素坯料結構。當在空氣形成製程中形成纖維素坯料結構2時，纖維素纖維由作為攜載介質之空氣攜帶且形成至纖維素坯料結構2。此與正常造紙製程或傳統濕式形成製程不同，其中將水用作在形成紙或纖維結構時用於纖維素纖維之攜載介質。在空氣形成製程中，若需要，可將少量水或其他物質添加至纖維素纖維以便改變纖維素產品之性質，但在形成製程中仍然將空氣用作攜載介質。若合適，纖維素坯料結構2可具有主要對應於在包圍空氣形成之纖維素坯料結構2之氣氛中的環境濕度之乾燥度。作為一替代，纖維素坯料結構2之乾燥度可經控制，以便具有在形成纖維素產品1時之合適的乾燥度等級。
纖維素坯料結構2可在習知空氣形成製程中由纖維素纖維形成，且可以不同方式組態。舉例而言，纖維素坯料結構2可具有以下組成：其中取決於纖維素產品1所要的性質，纖維來源相同，或替代地含有兩種或多種類型之纖維素纖維之混合。在纖維素坯料結構2中使用之纖維素纖維在纖維素產品1之形成製程期間藉由氫鍵相互強結合。纖維素纖維可與其他物質或化合物混合至某一量，如以下將進一步描述。關於纖維素纖維，意謂任一類型之纖維素纖維，諸如，天然纖維素纖維或製造之纖維素纖維。
纖維素坯料結構2可具有一單層組態或一多層組態。具有單層組態之纖維素坯料結構2被稱作由含有纖維素纖維之一個層形成的纖維素坯料結構。具有多層組態之纖維素坯料結構2被稱作由包含纖維素纖維之兩個或更多個層形成的纖維素坯料結構，其中該等層可具有相同或不同組成或組態。纖維素坯料結構2可包含一加固層(reinforcement layer)，該加固層包含纖維素纖維，其中該加固層經配置為用於纖維素坯料結構2之其他層的一承載層(carrying layer)。該加固層可具有比纖維素坯料結構2之其他層高的拉伸強度。當纖維素坯料結構2中之一或多個層具有具低拉伸強度之組成時，這是有用的，以避免纖維素坯料結構2在纖維素產品1的形成期間破壞。具有較高拉伸強度之加固層以此方式充當用於纖維素坯料結構2之其他層的一支撐結構。該加固層可例如為含有纖維素纖維、包含纖維素纖維之一氣流成網結構或其他合適層結構的一組織層。
纖維素坯料結構2係鬆軟且輕盈結構，其中形成該結構之纖維素纖維相對於彼此相對鬆散地配置。鬆軟的纖維素坯料結構2用於纖維素產品1之高效形成，從而允許纖維素纖維在形成製程期間能以高效方式形成纖維素產品1。
如在圖1a至圖1d、圖2及圖3a至圖3f中圖示，第二模具部分4b包含一形成空腔區段5及一入口區段6，其中該入口區段6經配置成連接至形成空腔區段5。在圖示之實施例中，入口區段6直接配置成與形成空腔區段5連接。入口區段6經組態以有助於纖維素坯料結構2移位至形成空腔區段5之一形成空腔5a內。入口區段6包含界定一入口開口6b之一過渡表面6a。入口區段6之入口開口6b具有朝向形成空腔5a之一錐形組態。過渡表面6a可具有提供入口開口6b之錐形組態之任一合適形狀。在圖1a至圖1d、圖2及圖3a至圖3f中圖示之實施例中，形成入口開口6b之過渡表面6a具有一彎曲錐形組態，該組態具有朝向形成空腔5a之一彎曲錐形橫截面形狀，且入口區段6之入口開口6b具有在朝向形成空腔5a之按壓方向DP 上的一錐形組態。然而，若需要，可使用其他合適橫截面形狀，且可使用其他彎曲形狀，以及非彎曲形狀或不同形狀之組合。若使用彎曲橫截面形狀，則過渡表面6a可配置有一具體半徑。若需要，此半徑可圍繞入口開口6b變化。應進一步理解，過渡表面6a之橫截面形狀可沿著入口開口6b變化。在圖1a至圖1d、圖2及圖3a至圖3f中圖示之實施例中，入口區段6包圍形成空腔5a。在替代實施例中，設計具有僅部分包圍形成空腔5a之一入口區段6的第二模具部分4b可為可能的。
第二模具部分4b之分解透視圖在圖2中顯示以圖示該模具部分之不同區段之組態。在該圖中，顯示具有形成空腔5a之形成空腔區段5及具有由過渡表面6a形成之入口開口6b的入口區段6。第二模具部分4b可形成有整合成一共同結構部分之形成空腔區段5及入口區段6，其中入口區段6經配置為第二模具部分4b之一整合結構。替代地，形成空腔區段5及入口區段6可配置為兩個或更多個接合之單獨結構部分。形成空腔區段5及入口區段6可皆由相同的合適材料或材料組成製成，或替代地，自不同合適材料或材料組成製造。合適的材料或材料組成可例如為鋁、鋼、其他金屬或合金、組成材料、陶瓷材料或不同材料之組合。
如在圖1a至圖1d及圖2中顯示，過渡表面6a自第二模具部分4b之外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a之一空腔入口開口5b延伸。形成空腔5a之空腔入口開口5b經配置為形成空腔5a之外區段，經由該外區段，在形成製程期間，將纖維素坯料結構2插入至形成空腔5a內。如圖2中顯示之空腔入口開口5b由包圍形成空腔5a的形成空腔5a之外周邊5c界定。由過渡表面6a形成之入口開口6b由包圍入口開口6b之一內周邊6c及一外周邊6d定界，如在圖2中顯示。過渡表面6a因此在外周邊6d與內周邊6c之間延伸。形成空腔5a之外周邊5c在此實施例中配置成與入口開口6b之內周邊6c直接連接。
對於根據本發明之所有實施例，關於入口開口6b之錐形組態，意謂該入口開口在自外模具區段4bOS 朝向空腔入口開口5b移動時變窄。過渡表面6a因此經組態以減小在外模具區段4bOS 朝向與空腔入口開口5b之間的入口開口6b之面積。
參考圖1a中圖示之實施例，入口開口6b之錐形組態藉由該入口開口6b之橫截面積AIO 來舉例說明。當朝向形成空腔5a移動時，入口開口6b之橫截面積AIO 減小。在圖1a中圖示之實施例中的橫截面積AIO 係歸因於第二模具部分4b相對於按壓方向DP 之組態，該組態量測為在垂直於按壓方向DP 之平面中的入口開口6b之面積。在圖1a中圖示之實施例中，藉由橫截面積之錐形組態，入口開口6b之最靠近形成空腔入口開口5b的一區段之第一橫截面積A1小於該入口開口之配置成連接至外模具區段4bOS 的一區段之第二橫截面積A2。
在該等不同實施例中，關於錐形組態之表達，因此意謂過渡表面6a具有朝向形成空腔變窄之一組態。在該等不同實施例中，關於彎曲錐形組態之表達，意謂形成入口開口6b之過渡表面6a具有朝向形成空腔5a之一彎曲錐形橫截面形狀，且過渡表面6a因此具有朝向形成空腔5a變窄之一彎曲表面組態。
過渡表面6a可界定至過渡表面6a在沿著入口開口6b之任一點合併至平行於按壓方向DP 之一方向之端部。因此，在此情況中，內周邊6c由過渡表面6a合併至平行於按壓方向DP 之方向的點界定。
第一模具部分4a之第一壁表面區段4a1 及過渡表面6a形成內撕開配置7a，如在圖1d中示意性圖示。內撕開配置7a經組態以在第一壁表面區段4a1 與過渡表面6a之間至少部分地分開纖維素坯料結構部分2b與纖維素坯料結構2。在撕開製程期間，纖維素坯料結構2被分成纖維素坯料結構部分2b及分開之纖維素坯料結構2d。纖維素坯料結構部分2b用於形成纖維素產品1，且在分開之纖維素坯料結構2d中的殘餘纖維素2c可回收且再次使用。
在圖1a至圖1d、圖2、圖3a至圖3f中圖示之實施例中，第一壁表面區段4a1 由第一模具部分4a之外側壁表面形成。然而，應理解，第一模具部分4a之任一合適的壁表面區段可用於與過渡表面6a合作，以用於形成內撕開配置7a。在第一模具部分4a朝向第二模具部分4b之移動期間，第一壁表面區段4a1 接近過渡表面6a，其中一間隙G形成於第一壁表面區段4a1 與過渡表面6a之間。間隙G具有在第一壁表面區段4a1 與過渡表面6a之間的一變窄組態，如在圖1d中顯示，且在模具部分相對於彼此之移動期間，纖維素坯料結構2由第一模具部分4a推動至形成空腔5a內。在纖維素坯料結構2移動至形成空腔期間，變窄間隙將第一壁表面區段4a1 與過渡表面6a之間的纖維素坯料結構2撕成纖維素坯料結構部分2b及分開之纖維素坯料結構2d。在撕開製程期間，取決於第一壁表面區段4a1 及過渡表面6a之組態，纖維素坯料結構2將充分分開或至少部分地分開成纖維素坯料結構部分2b及分開之纖維素坯料結構2d。第一壁表面區段4a1 與過渡表面6a之間的距離愈短，則間隙G愈窄，導致更完全的分開。
在纖維素坯料結構2至少部分地分成纖維素坯料結構部分2b及分開之纖維素坯料結構2d之後，執行將纖維素坯料結構部分2b最終按壓至其最終產品形狀。因為在纖維素坯料結構部分2b上之形成壓力基本上垂直於纖維素坯料結構部分2b之側，所以此允許最終產品之側獲得一平滑表面結構，如可在圖1d中看出。由此，可避免垂直於按壓方向DP 延伸之表面，且獲得具有一平滑表面結構之直產品側。此可進一步在例如圖3a至圖3f之順序中看出，其中纖維素坯料結構2分成纖維素坯料結構部分2b及至少部分分開之纖維素坯料結構2d顯示於圖3d中，且纖維素坯料結構部分2b至其最終產品形狀之按壓顯示於圖3e中。如可在圖3f中看出，纖維素產品1具有基本上直側，且無在基本上垂直於按壓方向DP 或與纖維素產品之側正交的一方向上延伸之邊緣。該等側亦可合適地彎曲，但也沒有邊緣在基本上垂直於按壓方向DP 或基本上與纖維素產品1之外側表面正交或垂直的一方向上延伸。
在其他未說明之實施例中，若需要，根據本發明之系統及方法可用於包含在基本上垂直於按壓方向DP 之一方向上延伸的邊緣之纖維素產品。
應理解，根據本發明之撕開係與切割不同之製程及機制。撕開係用力分開材料之動作，不藉助於切割工具。與通常在由工具控制之直線或圖案化之線條上之切割不同，撕開在一定程度上通常不齊。材料在其易撕開性上有變化，且測試已清晰地顯示，纖維素坯料結構2適合於藉由撕開分開。
如上所述，過渡表面6a具有彎曲錐形組態，如在圖1a至圖1d、圖2、圖3a至圖3f中顯示之實施例中圖示，其中過渡表面6a之橫截面形狀係藉由自外模具區段4bOS 至形成空腔5a之彎曲形成。在替代實施例中，若適合於形成纖維素產品，則過渡表面6a可劃分成兩個或更多個表面區段。過渡表面6a可例如包含兩個表面區段，其中取決於入口區段6之組態，第一表面區段自外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a延伸某一段距離，且第二表面區段自第一表面區段朝向形成空腔5a延伸。第一表面區段可例如具有彎曲錐形組態，且第二表面區段可例如具有不同彎曲錐形組態或截頭圓錐狀錐形組態。藉由具有具不同組態的過渡表面6a之兩個或更多個區段，可高效地控制纖維素坯料結構2之移位及撕開。
在圖4中，示意性顯示成型模系統3之一替代性說明性實施例。在此實施例中，第二模具部分4b具有具兩個表面區段之一過渡表面6a。過渡表面6a包含在朝向形成空腔5a之方向上自外模具區段4bOS 於按壓方向DP 上延伸之一第一表面區段8a，及在按壓方向DP 上自第一表面區段8a延伸至形成空腔5a之一第二表面區段8b。第一表面區段8a具有一彎曲錐形組態，且第二表面區段8b具有一截頭圓錐狀錐形組態。應理解，其他錐形組態可用於兩個表面區段。
在圖5a至圖5b中示意性圖示之一替代性實施例中，成型模系統3之第二模具部分4b進一步包含一邊緣形成區段9。邊緣形成區段9經組態以預成形纖維素坯料結構部分2b及在形成製程期間形成纖維素產品1之邊緣1a。此可例如用以給邊緣1a提供與纖維素產品1之側之其餘處不同的一具體形狀。舉例而言，邊緣1a可具備一曲率，若纖維素產品之側彎曲，則可使邊緣1a為直的，或可使直邊緣1a沿著與纖維素產品1之側之其餘處不同的一角度延伸。邊緣形成區段9可進一步用於將纖維素坯料結構2充分分成纖維素坯料結構部分2b及分開之纖維素坯料結構2d。邊緣形成區段9配置於入口區段6與形成空腔區段5之間。入口區段6及形成空腔區段5可如在以上實施例中所描述來組態。邊緣形成區段9提供入口區段6與形成空腔區段5之間的距離，且具有形成纖維素產品1之邊緣1a的目的。當將纖維素坯料結構部分2b之纖維素纖維推動至形成空腔5a內時，形成邊緣1a，其中當藉由第一模具部分4a進一步將纖維素坯料結構部分2b推動至形成空腔5a內時，配置於纖維素坯料結構部分2b之上部區段處的纖維經壓縮及成形為邊緣1a。纖維在按壓方向DP 上之壓縮及輸送支撐形成緊湊且輪廓分明之邊緣1a。若成型模系統3配置有一內撕開配置7a，則邊緣形成區段9亦可用於確保在撕開纖維素坯料結構後的纖維素纖維之高效分開。在入口區段6與形成空腔區段5之間的邊緣形成區段9之組態及延伸可取決於模具部分之設計而變化。邊緣形成區段9可例如具有在入口區段6與形成空腔區段5之間的變化延伸，或在圖5a至圖5b中示意性顯示，具有在入口區段6與形成空腔區段5之間的均勻延伸。邊緣形成區段9包含一壁表面9a，其界定邊緣形成區段9之一開口9b。壁表面9a穿過入口區段6與形成空腔區段5之間的延伸部，連接入口區段6與形成空腔區段5。壁表面9a在入口區段6與形成空腔區段5之間在按壓方向DP 上延伸，如在圖5a中示意性顯示，或基本上在按壓方向DP 上延伸。壁表面9a在開口9b之內周邊9c與開口9b之外周邊9d之間延伸。開口9b之內周邊9c經配置成與形成空腔5a之外周邊5c連接。開口9b之外周邊9d經配置成與入口開口6b之內周邊6c連接。在顯示之實施例中，壁表面9a因此在入口開口6b之內周邊6c與形成空腔5a之外周邊5c之間延伸。
為了在成型模系統3中自空氣形成之纖維素坯料結構2形成纖維素產品1，藉由合適饋入方式將空氣形成之纖維素坯料結構2提供且饋入至成型模系統3。在第一組態C1 中，在第一模具部分4a與第二模具部分4b之間的一位置中，纖維素坯料結構2經配置成連接至入口區段6，如在圖1b、圖3a及圖5a中顯示。為了說明纖維素產品1在成型模系統3中之形成，以下結合圖3a至圖3f中圖示之實施例來描述不同步驟。應理解，該等步驟對於其他描述之實施例可以是相同的。第一模具部分4a及/或第二模具部分4b在按壓方向DP 上移動，且在移動期間，纖維素坯料結構2與第一模具部分4a一起移位至形成空腔5a內，如在圖3b至圖3d中顯示。在纖維素坯料結構2之移位期間，纖維素坯料結構2之成形係藉由自第一組態C1 至第二組態C2 內之過渡表面6a控制，如在圖3d中顯示，其中在第二組態C2 中之纖維素坯料結構2經成形為三維纖維素坯料主體2a。
藉由將三維纖維素坯料主體2a加熱至形成溫度TF 且藉由形成壓力PF 在第一模具部分4a與第二模具部分4b之間的形成空腔5a中按壓三維纖維素坯料主體2a，形成纖維素產品1，如在圖3e中圖示。在圖3f中，纖維素產品1之形成已完成，且第一模具部分4a在遠離第二模具部分4b之一方向上移動。纖維素產品1現在可自成型模系統3移除，並且可回收分開之纖維素坯料結構2d之殘餘纖維素2c，以供進一步使用。按壓力F在成型模系統3中建立形成壓力PF 。
如在圖3d中顯示，第一模具部分4a之第一壁表面區段4a1 及過渡表面6a形成內撕開配置7a。在第一模具部分4a及/或第二模具部分4b在按壓方向DP 上之移動期間，內撕開配置7a在第一壁表面區段4a1 與過渡表面6a之間至少部分地撕開纖維素坯料結構2。在纖維素坯料結構2之撕開期間，纖維素坯料結構部分2b與纖維素坯料結構2分開，且該至少部分分開之纖維素坯料結構部分2b形成在第二組態C2 中之三維纖維素坯料主體2a。
纖維素坯料結構2之第一組態C1 為例如平面形狀，或基本上平面形狀。三維纖維素坯料主體2a可進一步例如成形為在第二組態C2 中之摺疊三維組態。在纖維素坯料結構2自第一組態C1 移位至第二組態C2 期間，纖維素坯料結構2可經壓縮或壓緊以改良纖維素坯料結構2之移位及纖維素產品1之形成。歸因於在纖維素坯料結構2中之纖維素纖維之間的較密切相互作用，經壓縮或壓緊之纖維素坯料結構2具有較高拉伸強度。經壓縮或壓緊之纖維素坯料結構2在被移位至形成空腔5a內時具有改良之抗破壞性，並且在輸送至形成空腔5a內期間不易破壞或形成裂縫。
過渡表面6a之錐形組態經組態以控制纖維素坯料結構2自第一組態C1 至第二組態C2 之成形，其中纖維素坯料結構2在形成空腔5a中成形為三維纖維素坯料主體2a。成形發生於第一模具部分4a與第二模具部分4b在按壓方向DP 上朝向彼此之移動及纖維素坯料結構2自第一組態C1 至第二組態C2 之移位期間。
取決於成型模系統3之設計，可經配置過渡表面6a以自外模具區段4bOS 延伸至圍繞入口開口之周邊的彎曲，其中在彎曲中之每一點中，過渡表面6a平行於按壓方向DP 。外模具區段4bOS 可配置為垂直於按壓方向DP 或基本上垂直於按壓方向DP 配置之一平坦表面。
若需要，成型模系統進一步包含在第二模具部分中配置之一切割邊緣，而非撕開配置，其中該切割邊緣包圍形成空腔5a之空腔入口開口5b，且配置成連接至入口區段6。當纖維素坯料結構2已經移位至第二組態C2 時，纖維素坯料結構2可藉由切割邊緣來切割。
對於如上所述之不同實施例，第一模具部分4a及/或第二模具部分4b可包含變形元件12，且在纖維素產品1之形成期間，變形元件12對形成空腔5a中之三維纖維素坯料主體2a施加形成壓力PF 。諸如一或多個經加熱之成型模部分之合適的傳統加熱單元可用於建立形成溫度TF 。在不同實施例中，形成壓力PF 在1 MPa至100 MPa、較佳地4 MPa至20 MPa之範圍中，且形成溫度TF 在100℃至300℃之範圍中。藉由使用變形元件12，形成壓力PF 可為均衡形成壓力，如以下將進一步描述。
在圖6中，第二模具部分4b之一替代性實施例以分解圖示意性地圖示，其中為了圖示性目的，將形成空腔區段5與入口區段6及邊緣形成區段9分開。在此實施例中，該等區段具有與在以上實施例中描述之組態不同的成形組態。如在圖6中顯示，入口區段6與邊緣形成區段9一起具有呈V形外形組態，且形成空腔區段5具有匹配邊緣形成區段9之組態的一組態。入口區段6經配置成連接至邊緣形成區段9，邊緣形成區段9又經配置成連接至形成空腔區段5。以與關於以上實施例所描述相同之方式，入口區段6經組態以有助於纖維素坯料結構2移位至形成空腔區段5之形成空腔5a內。入口區段6包含界定一入口開口6b之一過渡表面6a。入口區段6之入口開口6b具有朝向形成空腔5a之一錐形組態，且過渡表面6a可具有提供入口開口6b之錐形組態之任一合適形狀。在圖6圖示之實施例中，形成入口開口6b之過渡表面6a具有一彎曲錐形組態，該組態具有朝向形成空腔5a之一彎曲錐形橫截面形狀，且入口區段6之入口開口6b具有在朝向形成空腔5a之按壓方向DP 上的一錐形組態。然而，若需要，可使用其他合適橫截面形狀，且可使用其他彎曲形狀，以及非彎曲形狀或不同形狀之組合。在圖6中圖示之實施例中，入口區段6包圍形成空腔5a。邊緣形成區段9包含具有與在以上實施例中所描述相同之組態及功能的一壁表面9a。
在圖6中顯示之實施例中，第二模具部分4b可製造有整合成一共同結構部分之形成空腔區段5、邊緣形成區段9及入口區段6。替代地，形成空腔區段5、邊緣形成區段9及入口區段6可配置為兩個或更多個接合之單獨結構部分。過渡表面6a自第二模具部分4b之外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a之空腔入口開口5b延伸。在此實施例中，外模具區段4bOS 具有V形組態。形成空腔5a之空腔入口開口5b經配置為形成空腔5a之外區段，經由該外區段，在形成製程期間，將纖維素坯料結構2插入至形成空腔5a內。如圖6中顯示之空腔入口開口5b可由包圍形成空腔5a的形成空腔5a之外周邊5c界定。由過渡表面6a形成之入口開口6b可由包圍入口開口6b之一內周邊6c及一外周邊6d定界，如在圖6中顯示。過渡表面6a因此在外周邊6d與內周邊6c之間延伸。邊緣形成區段9之壁表面9a在形成空腔5a之外周邊5c與入口開口6b之內周邊6c之間延伸。
成型模系統可設計有多於一個的撕開配置。在圖7a至圖7g中圖示之一替代性實施例中，成型模系統3包含第一模具部分4a及第二模具部分4b。第一模具部分4a及第二模具部分4b經組態以在按壓方向DP 上相對於彼此移動。在圖7a至圖7g中圖示之實施例中，第一模具部分4a係固定的，且第二模具部分4b在按壓方向DP 上相對於第一模具部分4a可移動地配置。如在圖7a至圖7g中圖示，以與關於以上實施例所描述相同之方式，第二模具部分4b包含形成空腔區段5、邊緣形成區段9及入口區段6。在此實施例中，變形元件12附接至第二模具部分4b之形成空腔5a。入口區段6包含界定入口開口6b之過渡表面6a。過渡表面6a可如在以上實施例中所描述來組態，且入口區段6之入口開口6b因此具有朝向形成空腔5a之錐形組態。
如在圖7a至圖7g中顯示，過渡表面6a自第二模具部分4b之外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a之空腔入口開口5b延伸。形成空腔5a之空腔入口開口5b經配置為形成空腔5a之外區段，經由該外區段，在形成製程期間，將纖維素坯料結構2插入至形成空腔5a內。空腔入口開口5b由包圍形成空腔5a的形成空腔5a之外周邊界定。由過渡表面6a形成之入口開口6b由包圍入口開口6b之一內周邊及一外周邊定界，其中過渡表面6a在外周邊與內周邊之間延伸。
第一模具部分4a之第一壁表面區段4a1 及過渡表面6a形成內撕開配置7a，如在圖7a至圖7g中示意性圖示，具有與以上所描述相同之組態及功能。在撕開製程期間，纖維素坯料結構2分成一纖維素坯料結構部分2b及一分開之纖維素坯料結構2d。在圖7a至圖7g中圖示之實施例中，第一壁表面區段4a1 由第一模具部分4a之外側壁表面形成。然而，應理解，第一模具部分4a之任一合適的壁表面區段可用於與過渡表面6a合作，以用於形成內撕開配置7a。在第一模具部分4a朝向第二模具部分4b之移動期間，第一壁表面區段4a1 接近過渡表面6a，其中具有與以上所描述相同之組態及功能的一間隙G形成於第一壁表面區段4a1 與過渡表面6a之間。
在圖7a至圖7g中圖示之實施例中，第一模具部分4a進一步包含自第一壁表面區段4a1 向外配置之一第二壁表面區段4a2 。如在圖中顯示，第二壁表面區段4a2 形成第一模具部分4a之一外結構部分。該第二模具部分4b包含自入口開口6b向外配置之一第三壁表面區段4b3 。第二壁表面區段4a2 與第三壁表面區段4b3 形成一外撕開配置7b。外撕開配置7b經組態以將纖維素坯料結構2預分成或至少部分分成在第二壁表面區段4a2 與第三壁表面區段4b3 之間的一預分開之纖維素坯料結構2e，具有與以上描述之內撕開配置7a相同之功能及組態。如在圖7a中示意性圖示，第二壁表面區段4a2 配置有一外過渡表面6aO ，其具有與關於以上實施例描述之過渡表面6a相同之錐形組態。藉由外撕開配置7b，纖維素坯料結構2可在藉由內撕開配置7a撕開或至少部分撕開纖維素坯料結構2前完全預分開或部分預分開。預分開步驟簡化了纖維素坯料結構2至形成空腔5a內之移位。
如在圖7b中圖示，纖維素坯料結構2配置於第一模具部分4a與第二模具部分4b之間。其後，第二模具部分4b朝向第一模具部分4a移動，如在圖7c中顯示，且在移動期間，外撕開配置7b在第二壁表面區段4a2 與第三壁表面區段4b3 之間預分開纖維素坯料結構2。藉由預分開，形成預分開之纖維素坯料結構2e。在第二模具部分4b朝向第一模具部分4a之進一步移動後，如在圖7d中顯示，起始在內撕開配置7a中的預分開之纖維素坯料結構2e之撕開，且其後，在內撕開配置7a中完成撕開，如在圖7e中顯示。在圖7f中，第二模具部分4b朝向第一模具部分4a之移動完成，且對纖維素坯料結構2施加形成溫度TF 及形成壓力PF 以結束纖維素產品1之形成。在此步驟中，在分開之纖維素坯料結構2d中之殘餘纖維素2c可藉由合適抽空方式來抽空。在形成後，第二模具部分4b遠離第一模具部分4a移動，如在圖7g中顯示，且可自成型模系統3移除纖維素產品1。如上所述，第一模具部分4a包含自第一壁表面區段4a1 向外配置之第二壁表面區段4a2 ，且第二模具部分4b包含自入口開口6b向外配置之一第三壁表面區段4b3 。第二壁表面區段4a2 與第三壁表面區段4b3 形成外撕開配置7b。在撕開期間，藉由外撕開配置7b，纖維素坯料結構2在第一模具部分4a及/或第二模具部分4b於按壓方向DP 上之移動期間，在第二壁表面區段4a2 與第三壁表面區段4b3 之間預分成預分開之纖維素坯料結構2e，該或該等移動可取決於成型模系統3之組態。預分開發生於藉由內撕開配置7a至少部分撕開預分開之纖維素坯料結構2e之前。
類似於以上描述，將纖維素坯料結構2預分開、分開或至少部分地分開成預分開之纖維素坯料結構2e、纖維素坯料結構部分2b及分開之纖維素坯料結構2d發生於施加形成壓力PF 之前，以使纖維素產品1提供具有一平滑表面結構之側，且沒有邊緣在基本上垂直於按壓方向DP 之一方向上延伸。
在圖8中，示意性圖示外撕開配置7b之一替代性實施例。在此實施例中，第一模具部分4a及第二模具部分4b具有類似於關於圖7a至圖7g中圖示之實施例描述的組態之組態。然而，第一模具部分4a經配置成無外過渡表面。替代外過渡表面，第一模具部分4a包含經配置成與第二壁表面區段4a2 連接之一模具部分邊緣4aE 。模具部分邊緣4aE 配置於第一模具部分4a之第二壁表面區段4a2 與外模具表面4aOS 之間，如在圖8中圖示。第二模具部分4b之第三壁表面區段4b3 包含圍繞第三壁表面區段4b3 之外周邊延伸的複數個分開突起15，如在圖8中示意性地指示。在圖示之實施例中，分開突起15具有針狀組態。然而，該等分開突起可具有任一合適形狀或組態，諸如，齒狀。分開突起15指向按壓方向DP ，且分開突起15進一步在按壓方向DP 上自第三壁表面區段4b3 朝向第一模具部分4a延伸超出外模具區段4bOS 。一可移動固持部件16經配置用於在形成製程期間相對於第一模具部分4a將纖維素坯料結構2鎖定在適當位置。固持部件16將纖維素坯料結構2朝向外模具表面4aOS 推動，且該固持部件可為適合於將纖維素坯料結構2相對於第一模具部分4a固持在適當位置之一環形結構部件。在第二模具部分4b朝向第一模具部分4a之移動前，固持部件16移動至其將纖維素坯料結構2朝向第一模具部分4a緊固之一位置。在第二模具部分4b朝向第一模具部分4a之移動期間，分開突起15穿透纖維素坯料結構2。纖維素坯料結構之穿透進一步將纖維素坯料結構2相對於模具部分鎖定於適當位置中。在第二模具部分4b朝向第一模具部分4a之進一步移動期間，分開突起15及第三壁表面區段4b3 與模具部分邊緣4aE 及第二壁表面區段4a2 會合。在形成製程期間，成型模可配置有在第二壁表面區段4a2 與第三壁表面區段4b3 之間的一合適間隙，用於纖維素坯料結構2之高效撕開。間隙之大小可取決於纖維素坯料結構2之厚度及組態而變化。經由分開突起15與第三壁表面區段4b3 及模具部分邊緣4aE 與第二壁表面區段4a2 之間的相互作用，經由藉由外撕開配置7b之撕開，將纖維素坯料結構2預分開。在此實施例中，成型模系統3包含與關於圖7a至圖7g中顯示之實施例所描述相同的內撕開配置。
對於所有實施例，第一模具部分4a及/或第二模具部分4b可包含一變形元件12，如在圖中示意性圖示及以上簡要論述。變形元件12經組態以在纖維素產品1之形成期間對形成空腔5a中之纖維素坯料結構2施加形成壓力PF 。變形元件12可藉由合適附接方式(諸如，膠水或機械扣緊部件)附接至第一模具部分4a及/或第二模具部分4b。在纖維素產品1之形成期間，變形元件12經變形以對纖維素坯料結構2施加形成壓力PF ，且經由變形元件12之變形，達成均勻壓力分佈，即使纖維素產品1具有複雜三維形狀，或即使纖維素坯料結構2具有變化厚度。
變形元件12在形成製程期間變形，且變形元件12在纖維素產品1之形成期間經配置以對纖維素坯料結構2施加形成壓力PF 。為了對纖維素坯料結構2施加所需形成壓力PF ，變形元件12由可在施加力或壓力時變形之材料製成，如為了圖示性目的在圖1c中示意性指示，其中變形元件12在形成製程期間部分變形。圖1c中之點線圖示無任何變形的變形元件12之原始形狀。舉例而言，變形元件12可由能夠在變形後恢復大小及形狀之彈性材料製成。變形元件12可進一步由具有承受在形成纖維素產品1時使用之高形成壓力PF 及形成溫度TF 等級之合適性質的材料製成。
在形成製程期間，變形元件12經變形以對纖維素坯料結構2施加形成壓力PF 。經由變形，可達成均勻壓力分佈，即使纖維素產品1具有具切口、孔隙及孔洞之複雜三維形狀，或即使使用之纖維素坯料結構2具有變化密度、厚度或克重等級。
某些彈性或可變形材料在曝露於高壓力等級時具有流體狀性質。若變形元件12由此材料製成，則在形成製程中可達成均勻壓力分佈，其中自變形元件12施加於纖維素坯料結構2上之壓力在模具部分之間的所有方向上相等或基本上相等。當在壓力期間之變形元件12處於其流體狀狀態中時，達成均勻流體狀壓力分佈。因此藉由此材料自所有方向將形成壓力施加至纖維素坯料結構2，且變形元件12以此方式在纖維素產品1之形成期間在纖維素坯料結構2上施加均衡形成壓力，如為了圖示性目的藉由圖1d及圖3e中之箭頭示意性指示。來自變形元件12之均衡形成壓力在纖維素坯料結構2上之所有方向上(諸如，垂直於形成空腔5a之壁表面)建立均勻壓力。均衡形成壓力提供纖維素產品1之高效形成製程，且纖維素產品1可按高品質來生產，即使具有複雜形狀。根據本發明，當形成纖維素產品時，對於所有實施例，形成壓力PF 可為至少1 Mpa、較佳地4 MPa至20 Mpa之均衡形成壓力。
變形元件12可由彈性體材料之一合適結構製成，其中該材料具有在形成製程期間在纖維素坯料結構2上建立均勻壓力之能力。作為一實例，變形元件12可由聚矽氧橡膠、聚胺基甲酸酯、聚氯丁烯或具有在20蕭氏A(Shore A)至90蕭氏A之範圍中的硬度之橡膠之塊狀結構或基本上塊狀結構製成。用於變形元件12之其他材料可例如為合適的凝膠材料、液晶彈性體及MR流體。變形元件12亦可組態為具有在纖維素坯料結構2上施加形成壓力之流體的薄膜，或替代地組態為內部具有一或多個流體通道之厚膜。
對於所有實施例，變形元件12之側壁區段13及過渡表面6a可經配置以形成一壓緊配置14，如為了圖示性目的在圖1c中示意性顯示。在圖1c中，變形元件附接至第一模具部分4a。然而，在其他實施例中，變形元件12可替代地附接至第二模具部分4b。該壓緊配置14經組態用於在側壁區段13與過渡表面6a之間壓緊纖維素坯料結構2。藉由在側壁區段13與過渡表面6a之間的壓緊配置14對纖維素坯料結構2之壓緊可發生於第一模具部分4a及/或第二模具部分4b在按壓方向DP 上之移動期間。在變形元件12與過渡表面之間的纖維素坯料結構2之壓緊支撐且有助於纖維素坯料結構2輸送至形成空腔5a內。如上所述，為了在纖維素坯料結構2上施加所需形成壓力PF ，變形元件12由可在施加力或壓力時變形之材料製成，如為了圖示性目的在圖1c中示意性指示。在圖1c中，變形元件12部分變形，且虛線圖示變形元件12之原始形狀。變形元件12之變形在纖維素坯料結構2上施加一壓力，且施加之壓力在變形元件12與過渡表面6a之間壓緊纖維素坯料結構2。在圖1c中圖示之實施例中，側壁區段13在第一模具部分4a朝向形成空腔5a之移動期間朝向過渡表面6a推動纖維素坯料結構2。歸因於在纖維素坯料結構2中之纖維素纖維之間的較密切相互作用，經壓緊之纖維素坯料結構2具有較高拉伸強度。因此，經壓緊之纖維素坯料結構2在移位至形成空腔5a內時，具有改良之抗破壞性，並且歸因於過渡表面之組態，在輸送至形成空腔內期間，經壓緊之纖維素坯料結構2不易破壞或形成裂縫。
若變形元件12及過渡表面6a係按組態選擇，其中變形元件12與纖維素坯料結構2之間的摩擦高於過渡表面6a與纖維素坯料結構2之間的摩擦，則變形元件12與纖維素坯料結構2之間的較高摩擦支撐在形成製程期間纖維素坯料結構2至形成空腔5a內之移位。藉由以變形元件12與纖維素坯料結構2之間的摩擦(其高於過渡表面6a與纖維素坯料結構2之間的摩擦)配置成型模系統3，纖維素坯料結構2至形成空腔5a內之移位變得更高效。變形元件12與纖維素坯料結構2之間的較高摩擦因此支撐纖維素坯料結構2至形成空腔5a內之移位，及進一步，纖維素坯料結構2自第一組態C1 至第二組態C2 之成形。在纖維素坯料結構2之移位期間，過渡表面6a與纖維素坯料結構2之間的較低摩擦確保纖維素坯料結構2可易於沿著過渡表面6a滑動至形成空腔5a內。過渡表面6a與纖維素坯料結構2之間的摩擦愈低，則纖維素坯料結構2至形成空腔5a內之移位愈高效。過渡表面6a可例如塗佈有低摩擦材料，諸如，PTFE。
在一替代性實施例中，變形元件12與纖維素坯料結構2之間的摩擦與過渡表面6a與纖維素坯料結構2之間的摩擦相同或基本上相同，此可適合於某些應用。在另外替代性實施例中，變形元件12與纖維素坯料結構2之間的摩擦低於過渡表面6a與纖維素坯料結構2之間的摩擦。
對於所有實施例，入口區段6包含自外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a延伸之一或多個突起10，及/或自外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a延伸之一或多個凹槽11。一或多個突起10及/或一或多個凹槽11經組態用於控制或操縱纖維素坯料結構2至形成空腔5a內之移位，且取決於模具部分之設計，可具有任一合適形狀及組態。在圖9a中顯示之實施例中，第二模具部分4b之入口區段6包含複數個突起10。突起10自外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a延伸，且如所圖示，跨越過渡表面6a。在圖9b中顯示之實施例中，第二模具部分4b之入口區段6包含複數個凹槽11。凹槽11自外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a延伸，且如所圖示，跨越過渡表面6a。組合入口區段6上之突起10與凹槽11可為可能的。在圖9c中顯示之實施例中，第二模具部分4b之入口區段6包含組合成波浪形圖案之複數個突起10及凹槽11。突起10及凹槽11自外模具區段4bOS 朝向形成空腔5a延伸，且如所圖示，跨越過渡表面6a。
成型模系統3可進一步包含一合適控制單元，用於控制纖維素產品1之形成。該控制單元可包含用於控制成型模系統3及由成型模系統3執行之不同製程及方法步驟的合適軟體及硬體。該控制單元可例如控制溫度、壓力、形成時間及其他製程參數。該控制單元可進一步連接至有關製程設備，諸如，按壓單元、回執單元、纖維素坯料結構輸送單元及纖維素產品輸送單元。
應理解，針對本發明之不同實施例，將纖維素坯料結構2預分開、分開或至少部分地分開成纖維素坯料結構部分2b、分開之纖維素坯料結構2d及/或預分開之纖維素坯料結構2e可發生於將纖維素坯料結構部分2b按壓至纖維素產品1內之前。
以上已參考具體實施例提出本發明。然而，與以上所描述不同之實施例係可能的且在本發明之範疇內。
藉由硬體或軟體執行方法的與以上所描述之方法步驟不同的方法步驟可提供於本發明之範疇內。因此，根據一例示性實施例，提供一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其儲存經組態以由成型模系統之一或多個處理器執行的一或多個程式，該一或多個程式包含用於執行根據以上論述之實施例中之任一者的方法之指令。替代地，根據另一例示性實施例，一雲端計算系統可經組態以執行本文中提出的方法態樣中之任何者。該雲端計算系統可包含分散式雲端計算資源，該等分散式雲端計算資源在一或多個電腦程式產品之控制下共同執行本文中提出之方法態樣。此外，該處理器可連接至一或多個通訊介面及/或感測器介面，用於與外部實體(諸如，配置於載具表面上之感測器、異地伺服器或基於雲端之伺服器)接收及/或傳輸資料。
該等處理器或與控制單元及成型模相關聯之處理器可為或包括用於傳導資料或訊號處理或用於執行儲存於記憶體中之電腦程式碼的任何數目個硬體組件。該系統可具有一相關聯之記憶體，且該記憶體可為一或多個裝置，該一或多個裝置用於儲存用於完成或有助於本描述中描述之各種方法的資料及/或電腦程式碼。該記憶體可包括揮發性記憶體或非揮發性記憶體。該記憶體可包括資料庫組件、目標碼組件、指令碼組件，或用於支撐本描述之各種活動的任何其他類型之資訊結構。根據一例示性實施例，任一分散式或局部記憶體裝置可供本描述之系統及方法利用。根據一例示性實施例，該記憶體可通訊地連接至處理器(例如，經由一電路或任一其他有線、無線或網路連接)，且包括用於執行本文中描述之一或多個處理程序之電腦程式碼。
應瞭解，以上描述在本質上僅為例示性的，且不意欲限制本發明、其應用或用途。雖然已在說明書中描述且在圖式中圖示具體實例，但一般熟習此項技術者應理解，在不脫離如在申請專利範圍中定義的本發明之範疇之情況下，可進行各種改變且可用等效物來取代其元件。此外，在不脫離本發明之基本範疇之情況下，可進行修改以使一特定情形或材料適於本發明之教示。因此，意欲本發明不限於由圖式圖示且在本說明書中描述為目前預期用於進行本發明之教示之最佳模式的特定實例，而本發明之範疇將包括屬於先前描述及隨附申請專利範圍之任何實施例。在申請專利範圍中提到之參考符號不應被看作限制受申請專利範圍保護之標的物之範圍，且其僅有功能在於使申請專利範圍更易於理解。
1:纖維素產品 1a:邊緣 2:纖維素坯料結構 2a:纖維素坯料主體 2b:纖維素坯料結構部分 2c:殘餘纖維素 2d:分開之纖維素坯料結構 2e:預分開之纖維素坯料結構 3:成型模系統 4a:第一模具部分 4a1 :第一壁表面區段 4a2 :第二壁表面區段 4aE :模具部分邊緣 4aOS :外模具表面 4b:第二模具部分 4b3 :第三壁表面區段 4bOS :外模具區段 5:形成空腔區段 5a:形成空腔 5b:空腔入口開口 5c:外周邊 6:入口區段 6a:過渡表面 6aO :外過渡表面 6b:入口開口 6c:內周邊 6d:外周邊 7a:內撕開配置 7b:外撕開配置 8a:第一表面區段 8b:第二表面區段 9:邊緣形成區段 9a:壁表面 9b:開口 9c:內周邊 9d:外周邊 10:突起 11:凹槽 12:變形元件 13:側壁區段 14:壓緊配置 15:分開突起 16:固持部件 A:軸線 A1:第一橫截面積 A2:第二橫截面積 AIO :橫截面積 C1 :第一組態 C2 :第二組態 DP :按壓方向 F:按壓力 G:間隙 TF :形成溫度 PF :形成壓力
將在下文參看隨附圖式詳細地描述本發明，其中： 圖1a至圖1d以橫截面圖示意性顯示根據本發明之一成型模系統， 圖2以分解透視圖示意性顯示根據本發明的具有形成空腔區段及入口區段之成型模系統之模具部分， 圖3a至圖3f以橫截面圖示意性顯示根據本發明的在不同形成位置中之成型模系統， 圖4以橫截面圖示意性顯示根據本發明之另一實施例的成型模系統， 圖5a至圖5b以橫截面圖且以分解透視圖示意性顯示根據本發明之另一實施例的成型模系統及該成型模系統之模具部分， 圖6以分解透視圖示意性顯示根據本發明之另一實施例的具有形成空腔區段及入口區段之成型模系統之模具部分， 圖7a至圖7g以橫截面圖示意性顯示根據本發明之另一實施例的在不同形成位置中之成型模系統， 圖8以橫截面圖示意性顯示根據本發明之另一實施例的成型模系統，以及 圖9a至圖9c以透視圖示意性顯示根據本發明之其他實施例的成型模系統之模具部分。
2:纖維素坯料結構
3:成型模系統
4a:第一模具部分
4b:第二模具部分
4bOS:外模具區段
5:形成空腔區段
5a:形成空腔
5b:空腔入口開口
6:入口區段
6a:過渡表面
6b:入口開口
12:變形元件
A:軸線
C1:第一組態
DP:按壓方向

Claims (30)

  1. 一種用於自空氣形成之纖維素坯料結構(2)形成纖維素產品(1)之成型模系統(3)，其中前述成型模系統(3)包含第一模具部分(4a)及第二模具部分(4b)，其中前述第一模具部分(4a)及前述第二模具部分(4b)經組態以在按壓方向(DP )上相對於彼此移動， 其中前述第二模具部分(4b)包含形成空腔區段(5)及入口區段(6)，其中前述入口區段(6)經配置成連接至前述形成空腔區段(5)，且經組態以有助於前述纖維素坯料結構(2)移位至前述形成空腔區段(5)之形成空腔(5a)內， 其中前述入口區段(6)包含界定入口開口(6b)之過渡表面(6a)，其中前述入口開口(6b)具有朝向前述形成空腔(5a)之錐形組態。
  2. 如請求項1所記載之成型模系統(3)，其中前述過渡表面(6a)自前述第二模具部分(4b)之外模具區段(4bOS )朝向前述形成空腔(5a)之空腔入口開口(5b)延伸。
  3. 如請求項1或2所記載之成型模系統(3)，其中前述第一模具部分(4a)之第一壁表面區段(4a1 )及前述過渡表面(6a)形成內撕開配置(7a)，其中前述內撕開配置(7a)經組態以在前述第一壁表面區段(4a1 )與前述過渡表面(6a)之間至少部分地分開纖維素坯料結構部分(2b)與前述纖維素坯料結構(2)。
  4. 如請求項3所記載之成型模系統(3)，其中前述第一模具部分(4a)包含自前述第一壁表面區段(4a1 )向外配置之第二壁表面區段(4a2 )，其中前述第二模具部分(4b)包含自前述入口開口(6b)向外配置之第三壁表面區段(4b3 )，其中前述第二壁表面區段(4a2 )及前述第三壁表面區段(4b3 )形成外撕開配置(7b)，其中前述外撕開配置(7b)經組態以在前述第二壁表面區段(4a2 )與前述第三壁表面區段(4b3 )之間預分開前述纖維素坯料結構(2)。
  5. 如請求項1至4中任一項所記載之成型模系統(3)，其中前述過渡表面(6a)具有彎曲錐形組態。
  6. 如請求項1至4中任一項所記載之成型模系統(3)，其中前述過渡表面(6a)包含在朝向前述形成空腔(5a)之方向上自前述外模具區段(4bOS )延伸的第一表面區段(8a)，及在朝向前述形成空腔(5a)之方向上自前述第一表面區段(8a)延伸的第二表面區段(8b)。
  7. 如請求項6所記載之成型模系統(3)，其中前述第一表面區段(8a)具有彎曲錐形組態，且前述第二表面區段(8b)具有彎曲錐形組態或截頭圓錐狀錐形組態。
  8. 如請求項3至7中任一項所記載之成型模系統(3)，其中前述第二模具部分(4b)進一步包含邊緣形成區段(9)，其經組態以預成形前述纖維素坯料結構部分(2b)及形成前述纖維素產品(1)之邊緣(1a)，其中前述邊緣形成區段(9)配置於前述入口區段(6)與前述形成空腔區段(5)之間。
  9. 如請求項8所記載之成型模系統(3)，其中前述邊緣形成區段(9)包含壁表面(9a)，其中前述壁表面(9a)連接前述入口區段(6)與前述形成空腔區段(5)，其中前述壁表面(9a)在前述按壓方向(DP )上或基本上在前述按壓方向(DP )上在前述入口區段(6)與前述形成空腔區段(5)之間延伸。
  10. 如前述請求項中任一項所記載之成型模系統(3)，其中前述入口區段(6)包含朝向前述形成空腔(5a)自前述外模具區段(4bOS )延伸之一或多個突起(10)，及/或朝向前述形成空腔(5a)自前述外模具區段(4bOS )延伸之一或多個凹槽(11)，其中前述一或多個突起(10)及/或前述一或多個凹槽(11)經組態以控制前述纖維素坯料結構(2)至前述形成空腔(5a)內之前述移位。
  11. 如前述請求項中任一項所記載之成型模系統(3)，其中前述入口區段(6)經配置為前述第二模具部分(4b)之整合結構。
  12. 如前述請求項中任一項所記載之成型模系統(3)，其中前述第一模具部分(4a)及/或前述第二模具部分(4b)包含變形元件(12)，其中前述變形元件(12)經組態以在前述形成空腔(5a)中之前述纖維素坯料結構(2)上施加形成壓力(PF )。
  13. 如請求項12所記載之成型模系統(3)，其中前述形成壓力(PF )在1 MPa至100 MPa、較佳地4 MPa至20 MPa之範圍中。
  14. 如請求項12或13所記載之成型模系統(3)，其中前述形成壓力(PF )係均衡形成壓力。
  15. 如請求項12至14中任一項所記載之成型模系統(3)，其中前述變形元件(12)之側壁區段(13)及前述過渡表面(6a)形成壓緊配置(14)，其中前述壓緊配置(14)經組態以在前述側壁區段(13)與前述過渡表面(6a)之間壓緊前述纖維素坯料結構(2)。
  16. 一種用於在成型模系統(3)中自空氣形成之纖維素坯料結構(2)形成纖維素產品(1)之方法，其中前述成型模系統(3)包含第一模具部分(4a)及第二模具部分(4b)，其中前述第一模具部分(4a)及前述第二模具部分(4b)在按壓方向(DP )上相對於彼此可移動地配置，其中前述第二模具部分(4b)包含形成空腔區段(5)及入口區段(6)，其中前述入口區段(6)經配置成連接至前述形成空腔區段(5)，且經組態以有助於前述纖維素坯料結構(2)移位至前述形成空腔區段(5)之形成空腔(5a)內，其中前述入口區段(6)包含界定入口開口(6b)之過渡表面(6a)，其中前述入口開口(6b)具有朝向前述形成空腔(5a)之錐形組態，其中前述方法包含以下步驟： 提供空氣形成之前述纖維素坯料結構(2)，及將前述纖維素坯料結構(2)饋入至前述成型模系統(3)； 在前述第一模具部分(4a)與前述第二模具部分(4b)之間的位置中，在第一組態中(C1 )配置前述纖維素坯料結構(2)連接至前述入口區段(6)； 在前述按壓方向(DP )上移動前述第一模具部分(4a)及/或前述第二模具部分(4b)，及藉由前述第一模具部分(4a)將前述纖維素坯料結構(2)移位至前述形成空腔(5a)內，及在前述纖維素坯料結構(2)之前述移位期間，控制具有前述過渡表面(6a)的前述纖維素坯料結構(2)自前述第一組態(C1 )成形至第二組態(C2 )，其中在前述第二組態(C2 )中之前述纖維素坯料結構(2)經成形成三維纖維素坯料主體(2a)；以及 藉由將前述三維纖維素坯料主體(2a)加熱至形成溫度(TF )且藉由形成壓力(PF )在前述第一模具部分(4a)與前述第二模具部分(4b)之間的前述形成空腔(5a)中按壓前述三維纖維素坯料主體(2a)，形成前述纖維素產品(1)。
  17. 如請求項16所記載之方法，其中前述第一模具部分(4a)之第一壁表面區段(4a1 )及前述過渡表面(6a)形成內撕開配置(7a)，其中前述方法更包含以下步驟：在前述第一模具部分(4a)及/或前述第二模具部分(4b)在前述按壓方向(DP )上之移動期間，藉由在前述第一壁表面區段(4a1 )與前述過渡表面(6a)之間的前述內撕開配置(7a)至少部分地撕開前述纖維素坯料結構(2)。
  18. 如請求項17所記載之方法，其中前述方法更包含以下步驟：在前述纖維素坯料結構(2)之前述撕開期間，至少部分地分開纖維素坯料結構部分(2b)與前述纖維素坯料結構(2)，其中至少部分地分開之前述纖維素坯料結構部分(2b)形成在前述第二組態(C2 )中之前述三維纖維素坯料主體(2b)。
  19. 如請求項17或18所記載之方法，其中前述第一模具部分(4a)包含自前述第一壁表面區段(4a1 )向外配置之第二壁表面區段(4a2 )，其中前述第二模具部分(4b)包含自前述入口開口(6b)向外配置之第三壁表面區段(4b3 )，其中前述第二壁表面區段(4a2 )及前述第三壁表面區段(4b3 )形成外撕開配置(7b)，其中前述方法更包含以下步驟：在藉由前述內撕開配置(7a)至少部分地撕開前述纖維素坯料結構(2)之前，在前述第一模具部分(4a)及/或前述第二模具部分(4b)在前述按壓方向(DP )上之移動期間，藉由在第二壁表面區段(4a2 )與前述第三壁表面區段(4b3 )之間的前述外撕開配置(7b)預分開前述纖維素坯料結構(2)。
  20. 如請求項16至19中任一項所記載之方法，其中前述纖維素坯料結構(2)之前述第一組態(C1 )為平形狀，或基本上平形狀。
  21. 如請求項16至20中任一項所記載之方法，其中前述方法更包含以下步驟：使前述三維纖維素坯料主體(2a)成形成在前述第二組態(C2 )中之摺疊三維組態。
  22. 如請求項16至21中任一項所記載之方法，其中前述方法更包含以下步驟：在前述纖維素坯料結構(2)自前述第一組態(C1 )移位至前述第二組態(C2 )期間，壓縮前述纖維素坯料結構(2)。
  23. 如請求項16至22中任一項所記載之方法，其中前述第一模具部分(4a)及/或前述第二模具部分(4b)包含變形元件(12)，其中前述方法更包含以下步驟：在前述纖維素產品(1)之形成期間，藉由前述變形元件(12)在前述形成空腔(5a)中之前述三維纖維素坯料主體(2a)上施加前述形成壓力(PF )。
  24. 如請求項23所記載之方法，其中前述變形元件(12)之側壁區段(13)及前述過渡表面(6a)形成壓緊配置(14)，其中前述方法更包含以下步驟：在前述第一模具部分(4a)及/或前述第二模具部分(4b)在前述按壓方向(DP )上之移動期間，藉由在前述側壁區段(13)與前述過渡表面(6a)之間的前述壓緊配置(14)壓緊前述纖維素坯料結構(2)。
  25. 如請求項23或24所記載之方法，其中前述方法更包含以下步驟：藉由前述變形元件(12)與前述纖維素坯料結構(2)之間的摩擦配置前述成型模系統(3)，前述摩擦高於前述過渡表面(6a)與前述纖維素坯料結構(2)之間的摩擦，其中前述變形元件(12)與前述纖維素坯料結構(2)之間較高的前述摩擦支撐前述纖維素坯料結構(2)至前述形成空腔(5a)內之前述移位及前述纖維素坯料結構(2)自前述第一組態(C1 )至前述第二組態(C2 )之前述成形。
  26. 如請求項16至25中任一項所記載之方法，其中前述形成壓力(PF )在1 MPa至100 MPa、較佳地4 MPa至20 MPa之範圍中，且其中前述形成溫度(TF )在100℃至300℃之範圍中。
  27. 如請求項16至26中任一項所記載之方法，其中前述形成壓力(PF )係均衡形成壓力。
  28. 如請求項17至27中任一項所記載之方法，其中前述步驟： -在前述第一模具部分(4a)及/或前述第二模具部分(4b)於前述按壓方向(DP )上之移動期間，藉由在前述第一壁表面區段(4a1 )與前述過渡表面(6a)之間的前述內撕開配置(7a)至少部分地撕開前述纖維素坯料結構(2)， 係發生於以下步驟之前： -藉由將前述三維纖維素坯料主體(2a)加熱至形成溫度(TF )且藉由形成壓力(PF )在前述第一模具部分(4a)與前述第二模具部分(4b)之間的前述形成空腔(5a)中按壓前述三維纖維素坯料主體(2a)，形成前述纖維素產品(1)。
  29. 如請求項18至28中任一項所記載之方法，其中前述步驟： -在前述纖維素坯料結構(2)之前述撕開期間，至少部分地分開纖維素坯料結構部分(2b)與前述纖維素坯料結構(2)， 係發生於以下步驟之前： -藉由將前述三維纖維素坯料主體(2a)加熱至形成溫度(TF )且藉由形成壓力(PF )在前述第一模具部分(4a)與前述第二模具部分(4b)之間的前述形成空腔(5a)中按壓前述三維纖維素坯料主體(2a)，形成前述纖維素產品(1)。
  30. 如請求項19至29中任一項所記載之方法，其中前述步驟： -在藉由前述內撕開配置(7a)至少部分地撕開前述纖維素坯料結構(2)之前，在前述第一模具部分(4a)及/或前述第二模具部分(4b)於前述按壓方向(DP )上之移動期間，藉由在第二壁表面區段(4a2 )與前述第三壁表面區段(4b3 )之間的前述外撕開配置(7b)預分開前述纖維素坯料結構(2)， 係發生於以下步驟之前： -藉由將前述三維纖維素坯料主體(2a)加熱至形成溫度(TF )且藉由形成壓力(PF )在前述第一模具部分(4a)與前述第二模具部分(4b)之間的前述形成空腔(5a)中按壓前述三維纖維素坯料主體(2a)，形成前述纖維素產品(1)。
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