TWI696434B - 製造陶瓷濾器的方法 - Google Patents

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本發明揭露一種製造陶瓷濾器的方法。該方法包含步驟:a) 提供一外型模具,該外型模具剖面形狀包含一陶瓷濾器燒結前粗胚的外部形狀;b) 將一混合原料置入該外型模具的一置料空間中,其中該混合原料包含棕鋼玉粉、長石粉、高嶺土礦石、紫砂原礦、氧化鋁礦石及水分;c)沿該外型模具的一中央對稱軸線快速轉動該外型模具,並將一成型刮刀壓入該置料空間,以擠出多餘混合原料並擠壓剩餘於該置料空間中的混合原料,從而形成該粗胚;d) 重複步驟c)二次以上;e) 對該外型模具內的該粗胚以70-80C的溫度烘乾6±0.5小時;f) 自該外型模具中取下該粗胚,以1240-1260C溫度燒烤該粗胚8±0.5小時;及g) 自然冷卻燒烤後的該粗胚。依照本發明所製作的陶瓷濾器可以用來濾泡咖啡或茶葉,可回收重複使用卻不影響飲料的風味。

Description

製造陶瓷濾器的方法
本發明關於一種製造陶瓷濾器的方法,特別是一種製造可以反覆使用、用於沖泡茶葉、咖啡等飲品的陶瓷濾器的方法。
在以往,啜飲咖啡或茗茶是一種休閒的生活方式,甚至可以說是特殊身分的體現。沖泡咖啡或茶葉往往需要特殊的工具及不少的時間,沒有一定的經濟實力或悠閒時間是難以享受的。隨著與原料產國間的貿易量增加、食品工業技術的提升,以及文化的交流,國人已經普遍接受這些提神飲料,並當成是生活中不可或缺的一部分。走在街頭上,可以不時看見人們人手一杯沖泡式咖啡或封裝(花)茶。除了時尚,很多人飲用這些飲料的目的是為了讓工作或學習更有精神與效率。
推動咖啡與茶的一般化消費的功臣是便利沖泡技術的普及。三合一隨身包、茶包等工具讓人們想喝飲料時就加熱水沖泡。甚至,如果人們想喝現沖研磨咖啡或現泡茶葉,也有特殊設計的掛耳式濾泡袋可以使用,可免去傳統沖泡工具的束縛卻能享受幾乎一模一樣的味道。然而,這些包裝或沖泡工具往往都是一次性的,使用完就丟棄。在人類生活開始強調永續與保育的當下,為了享受而犧牲環境與浪費資源的產品,很快會被時代潮流所掩沒。
因此,本發明人基於在相關產業長時間的研發基礎下,提出了本專利的製造陶瓷濾器的方法。這種創新的陶瓷濾器可以用來濾泡咖啡或茶葉,可回收重複使用卻不影響飲料的風味。
本段文字提取和編譯本發明的某些特點。其它特點將被揭露於後續段落中。其目的在涵蓋附加的申請專利範圍之精神和範圍中,各式的修改和類似的排列。
為了達成前述目的,本發明提出一種製造陶瓷濾器的方法,該方法包含步驟:a)提供一外型模具,該外型模具剖面形狀包含一陶瓷濾器燒結前粗胚的外部形狀;b)將一混合原料置入該外型模具的一置料空間中,其中該混合原料包含5-10重量份的棕鋼玉粉、5-10重量份的長石粉、5-10重量份的高嶺土礦石、5-10重量份的紫砂原礦、75-60重量份的氧化鋁礦石及5-15重量份的水分;c)沿該外型模具的一中央對稱軸線快速轉動該外型模具,並將一成型刮刀壓入該置料空間,以擠出多餘混合原料並擠壓剩餘於該置料空間中的混合原料,從而形成該粗胚;d)重複步驟c)二次以上;e)對該外型模具內的該粗胚以70-80℃的溫度烘乾6±0.5小時;f)自該外型模具中取下該粗胚,以1240-1260℃溫度燒烤該粗胚8±0.5小時;及g)自然冷卻燒烤後的該粗胚。
此外,本發明亦提出另一種製造陶瓷濾器的方法,該方法包含步驟:a)提供一外型模具,該外型模具剖面形狀包含一陶瓷濾器燒結前粗胚的外部形狀;b)將一混合原料置入該外型模具的一置料空間中,其中該混合原料包含5-10重量份的棕鋼玉粉、5-10重量份的長石粉、5-10重量份的高嶺土礦石、5-10重量份的紫砂原礦、75-60重量份的氧化鋁礦石及5-15重量份的水分;c)沿該外 型模具的一中央對稱軸線快速轉動該外型模具,並將一成型刮刀壓入該置料空間,以擠出多餘混合原料並擠壓剩餘於該置料空間中的混合原料,從而形成該粗胚;d)重複步驟c)二次以上;e)取下該外型模具內的該粗胚並對該粗胚以70-80℃的溫度烘乾6±0.5小時;f)以1240-1260℃溫度燒烤該粗胚8±0.5小時;及g)自然冷卻燒烤後的該粗胚。
最好,該外型模具以石膏製成。
最好,不含水分的該混合原料之粒徑可通過60目-
Figure 108119774-A0305-02-0005-1
250微米的篩網。
最好,該成型刮刀外觀沿一軸心線對稱,該成型刮刀受外力可沿該軸心線旋轉。
最好,該方法進一步於步驟c)後增加一步驟c1):刮除黏附在該外型模具的該置料空間外的混合原料。
最好,該成型刮刀沿任一經過該軸心線的剖面所截出的一側曲線,形狀同該陶瓷濾器的一部分內部剖面邊線形狀。
依照本發明所製作的陶瓷濾器可以用來濾泡咖啡或茶葉,可回收重複使用卻不影響飲料的風味。
10:外型模具
11:置料空間
12:中央對稱軸線
20:混合原料
21:粗胚
22:陶瓷濾器
30:成型刮刀
31:軸心線
40:旋轉台
50:烤燈
60:咖啡粉混合液
61:咖啡粉渣
62:咖啡
70:杯子
圖1為依照本發明的一實施例的一種製造陶瓷濾器的方法的流程圖,圖2為該方法中所提及之一外型模具的剖面示意圖,圖3為該方法中所提及混合原料置入的剖面示意圖,圖4為該外型模具置於一旋轉盤上的剖面示意圖, 圖5為該方法中將一成型刮刀壓入一置料空間的剖面示意圖,圖6為該方法中將一粗胚進行燒烤的剖面示意圖,圖7說明陶瓷濾器的使用方式。
本發明將藉由參照下列的實施方式而更具體地描述。
請見圖1,該圖為依照本發明的一實施例的一種製造陶瓷濾器的方法的流程圖。首先,提供一外型模具,該外型模具剖面形狀包含一陶瓷濾器燒結前粗胚的外部形狀(S01)。為了對本步驟有較佳的理解,請見圖2,該圖為該方法中所提及之一外型模具10的剖面示意圖。在圖2中,陶瓷濾器燒結前粗胚的外部形狀類似一個倒置奶嘴頭的形狀。依照本發明,未來成形的粗胚具有一開口,而該開口形成於外型模具10最上方。該粗胚的外型,為了配合沖泡咖啡或茶葉,乃採用由上方開口漸縮至下方底部的漸變設計。只要符合這種設計剖面形狀的外型模具10,都在本發明所主張的範圍內。因此,半圓球體、圓錐及前述的倒置奶嘴頭的形狀都符合前述要求。此外,燒結後的陶瓷濾器外觀是沿著其中央的一對稱軸呈立體軸對稱。從而,圖2中的示意圖乃是沿著外型模具105中對應該對稱軸任一方向對外型模具10進行剖切的剖面圖。為了方便說明,未來形成該粗胚處定義為一置料空間11。依照本發明,外型模具10最好以石膏製成,以便吸收該粗胚中部份多餘的水分。
接著,請同時參閱圖3,將一混合原料20置入該外型模具10的置料空間11中,其中該混合原料20包含5-10重量份的棕鋼玉粉、5-10重量份的長石粉、5-10重量份的高嶺土礦石、5-10重量份的紫砂原礦、75-60重量份的氧化鋁礦石及5-15重量份的水分(S02)。在一實施例中,混合原料20的配比可以是7.5 重量份的棕鋼玉粉、7.5重量份的長石粉、7.5重量份的高嶺土礦石、7.5重量份的紫砂原礦、65重量份的氧化鋁礦石及5重量份的水分。在另一實施中,混合原料20的配比也可以是7重量份的棕鋼玉粉、5重量份的長石粉、5重量份的高嶺土礦石、5重量份的紫砂原礦、68重量份的氧化鋁礦石及10重量份的水分。
水分的含量越多,混合原料20的流動性越大,但有可能會在後續步驟中被擠出或由外型模具10吸收。為了方便後續步驟施作,混合原料20的填置可以與外型模具10的上表面大致平行或略低,但必須覆蓋所有粗胚成形位置(倒置奶嘴頭外緣)。另外,混合原料20的粒徑影響了最後製成的陶瓷濾器特性。如果混合原料20的固體顆粒粒徑過大,陶瓷濾器內部容易形成較大孔洞,降低過濾咖啡粉或茶葉渣的效用;如果混合原料20的固體顆粒粒徑過小,陶瓷濾器內部過於緻密,咖啡或茶的過濾時間會變長。因此,最好以不含水分的混合原料20(烘乾後)之粒徑可完全通過60目-
Figure 108119774-A0305-02-0007-2
250微米的篩網作為混合原料20中固體顆粒粒徑的限制。
請見圖4與圖5。該發明的第3步驟為沿該外型模具10的一中央對稱軸線12快速轉動該外型模具10,並將一成型刮刀30壓入該置料空間11,以擠出多餘混合原料20並擠壓剩餘於該置料空間11中的混合原料20,從而形成粗胚21(S03)。在圖4中,中央對稱軸線12以一條點虛線表示。外型模具10可以安置於一旋轉台40上,藉由旋轉台40的轉動而轉動。成型刮刀30的外觀沿一軸心線31(以一虛線表示之)對稱,成型刮刀30受外力可沿軸心線31旋轉。也就是說,當成型刮刀30壓入置料空間11後,必然受混合原料20的摩擦力作用而轉動。這樣的作法可以免於兩者的硬接觸,使得混合原料20在未受擠壓形成粗胚21前就被刮出置料空間11,或永遠無法形成粗胚21。圖5同時繪示成型刮刀30壓入置 料空間11的部分實質小於該置料空間11的大小。很明顯,這是要保留位置讓粗胚21成形。同時,中央對稱軸線12和軸心線31不重疊。成型刮刀30和旋轉台40間可以可移動的定位架連接,從而成型刮刀30壓入置料空間11的位置可以固定,不受旋轉台40轉動影響。最好,成型刮刀30可以透過一機器手臂(未繪示)來控制進出置料空間11,而該機器手臂與旋轉台40固定於同一平台上。此外,在本實施例中,成型刮刀30沿任一經過軸心線31的剖面所截出的一側曲線,形狀同該陶瓷濾器的一部分內部剖面邊線形狀。這樣的作法可以控制一部份的粗胚21的壁緣在燒結前,保持特定的厚度。
之後,重複步驟S03二次以上(S04)。也就是說,對於混合原料20的擠壓要進行至少三次。每一次擠壓,會讓粗胚21更緊緻,也讓部分水分溢出或為外型模具10的石膏吸收。因為必然有一些混合原料20會被擠出置料空間11而成為無效料,而這些混合原料20可能會黏結在外型模具10的置料空間11以外的其它地方(如圖5圓虛線框所標示的)。因此,最好在步驟S03後緊接一步驟S03’:刮除黏附在外型模具10的置料空間11外的混合原料20。亦即,每一次擠壓混合原料20後就刮除因成型刮刀30作業而黏附在外型模具10的置料空間11外的混合原料20。
在完成步驟S04後,粗胚21基本具有一定的硬度與外觀大小。然而在燒烤前,水分還是太多,需要對該外型模具10內的粗胚21以70-80℃的溫度烘乾6±0.5小時(S05)。實作上約6小時即可。烘乾器具可以使用烤燈50,調整粗胚21與烤燈50間的距離或烤燈50的輸出能量即可調整烘乾溫度。在完成烘乾作業後,自該外型模具10中取下粗胚21,以1240-1260℃溫度燒烤該粗胚21 8±0.5 小時(S05)。實作上約8小時即可。一般可以使用電窯進行燒烤粗胚21,溫度較好控制。最後自然冷卻燒烤後的粗胚21,即可得到製成之陶瓷濾器。
應注意的是,依照本發明,烘乾作業也可在取下粗胚21之後進行。因此,前述的步驟S05可改為取下外型模具10內的粗胚21並對該粗胚21以70-80℃的溫度烘乾6±0.5小時(S05’),前述的步驟S06可改為以1240-1260℃溫度燒烤該粗胚21 8±0.5小時(S06’)。
以下介紹依照本發明所製成的陶瓷濾器之用法。請見圖7,該圖繪示一陶瓷濾器22置於一杯子70上的剖面示意圖。以濾泡咖啡為例,使用時,將咖啡粉混合液60倒入陶瓷濾器22內,陶瓷濾器22就會如同濾紙一般,將咖啡62濾出,流到杯子70內。濾泡後不用的咖啡粉渣61會截留在陶瓷濾器22內表面。當然,也可以將咖啡粉先置入陶瓷濾器22內,再以熱水沖泡,同樣也可以獲得咖啡粉混合液60。清洗時,只要水洗陶瓷濾器22內表面並以熱水氣沖擊一段時間,就可以除去陶瓷濾器22內表面空隙中夾雜的咖啡粉渣61,將陶瓷濾器22回復未使用狀態,從而可以重複使用。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (6)

  1. 一種製造陶瓷濾器的方法,包含步驟:a)提供一外型模具,該外型模具剖面形狀包含一陶瓷濾器燒結前粗胚的外部形狀;b)將一混合原料置入該外型模具的一置料空間中,其中該混合原料包含5-10重量份的棕鋼玉粉、5-10重量份的長石粉、5-10重量份的高嶺土礦石、5-10重量份的紫砂原礦、75-60重量份的氧化鋁礦石及5-15重量份的水分;c)沿該外型模具的一中央對稱軸線快速轉動該外型模具,並將一成型刮刀壓入該置料空間,以擠出多餘混合原料並擠壓剩餘於該置料空間中的混合原料,從而形成該粗胚;d)重複步驟c)二次以上;e)對該外型模具內的該粗胚以70-80℃的溫度烘乾6±0.5小時;f)自該外型模具中取下該粗胚,以1240-1260℃溫度燒烤該粗胚8±0.5小時;及g)自然冷卻燒烤後的該粗胚,其中該成型刮刀沿任一經過該軸心線的剖面所截出的一側曲線,形狀同該陶瓷濾器的一部分內部剖面邊線形狀。
  2. 一種製造陶瓷濾器的方法,包含步驟:a)提供一外型模具,該外型模具剖面形狀包含一陶瓷濾器燒結前粗胚的外部形狀;b)將一混合原料置入該外型模具的一置料空間中,其中該混合原料包含5-10重量份的棕鋼玉粉、5-10重量份的長石粉、5-10重量份的高嶺土礦石、5-10重量份的紫砂原礦、75-60重量份的氧化鋁礦石及5-15重量份的水分; c)沿該外型模具的一中央對稱軸線快速轉動該外型模具,並將一成型刮刀壓入該置料空間,以擠出多餘混合原料並擠壓剩餘於該置料空間中的混合原料,從而形成該粗胚;d)重複步驟c)二次以上;e)取下該外型模具內的該粗胚並對該粗胚以70-80℃的溫度烘乾6±0.5小時;f)以1240-1260℃溫度燒烤該粗胚8±0.5小時;及g)自然冷卻燒烤後的該粗胚,其中該成型刮刀沿任一經過該軸心線的剖面所截出的一側曲線,形狀同該陶瓷濾器的一部分內部剖面邊線形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的製造陶瓷濾器的方法,其中該外型模具以石膏製成。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的製造陶瓷濾器的方法,其中不含水分的該混合原料之粒徑可通過60目-250微米的篩網。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的製造陶瓷濾器的方法,其中該成型刮刀外觀沿一軸心線對稱,該成型刮刀受外力可沿該軸心線旋轉。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的製造陶瓷濾器的方法,進一步於步驟c)後增加一步驟c1):刮除黏附在該外型模具的該置料空間外的混合原料。
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