專利名稱:絕熱容器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及絕熱容器及其制造方法和制造裝置,尤其涉及薄的、絕熱性優(yōu)越的絕熱容器及其制造方法和制造裝置。
背景技術:
作為關于具有含發(fā)泡劑及柔軟劑的層結構的已有技術,例如,已知有日本專利特開平10-77600號公報所述的技術。該技術通過使用發(fā)泡劑或柔軟劑,使含有它們的層具有柔軟性,但由于主要用作緩沖材料,作為包裝材料強度較弱,故不能適用于薄壁的、絕熱性優(yōu)越的絕熱容器。另一方面,還使用發(fā)泡劑使纖維素加工物具有發(fā)泡性,這是日本專利特開平5-263400號公報中所述的技術,但該技術,主要考慮作為緩沖材料的用途,而作為包裝材料強度較弱,不能適用于薄壁的、絕熱性優(yōu)越的絕熱容器。另外,在這些技術中,由于表面不平滑,在進行涂覆時會產(chǎn)生涂層不勻的不良現(xiàn)象。另外,還由于紙漿模的尺寸精度低,故不能適用于必須用螺紋固定、嵌合等的包裝材料。另外,還因表面層的強度較弱,容易產(chǎn)生紙粉等,故是不理想的。
因此,本發(fā)明的第1目的在于,提供薄壁的、絕熱性優(yōu)越的絕熱容器及其制造方法。
另外,作為關于具有含發(fā)泡劑的層結構的紙漿模成形體的已有技術,例如,已知有日本專利特開平10-96200號公報所述的技術。在該技術中,將含發(fā)泡劑的濕潤狀態(tài)的紙漿模成形體配置在具有規(guī)定間隙的干燥模內,利用該發(fā)泡劑的發(fā)泡充填于該間隙中。
但是,該成形體,雖然表面的平滑性被改善,但由于是由含熱膨脹性微膠囊型的發(fā)泡劑的紙漿生料形成所獲得的緩沖材料,不具有印刷適應性,另外,由于其表面的表面強度(搔刮強度)小,故容易產(chǎn)生紙粉等,沒有象將樹脂薄膜層緊貼那樣獲得的平滑性。因此,對于飲食品用的容器、尤其象方便碗面等容器那樣將開水注入使用的容器等是不適合的。
作為有關紙制的絕熱容器的其他的以往技術,已知有日本專利實用新案登錄第3065471號的容器。該技術的容器,在容器本體的外側嵌合帶有凸肋的外層覆蓋材料,由于該凸肋與容器本體之間隙而對容器賦予絕熱性。
但是,雖然該容器利用該間隙賦予絕熱性,但由于容器本體與外裝容器的粘接部位受到限制,不能充分獲得它們的一體性,故保形性差。尤其,當注入開水使用時,由于開水的熱量及重量使紙制的容器本體自身容易變形,不能獲得使容器本體自身壁厚牢固的容器,其重量也增加了,故這種容器是不適合的。
另一方面,在絕熱容器中,希望根據(jù)容器的形狀等對必要的部位賦予絕熱性的強度。
因此,本發(fā)明的第2目的在于,提供以薄壁且保形性優(yōu)越、在規(guī)定的部位具有絕熱性和強度的絕熱容器及其制造方法。
另外,作為有關具有內層及外層并在該內層與該外層之間具有絕熱層的紙漿模制的絕熱容器的以往技術,已知有例如日本專利特開平11-301753號公報所記載的絕熱容器。
該紙漿模制的絕熱容器,在紙漿模制的內層及外層之間設有間隙而形成絕熱空間。
可是,在該以往技術的絕熱容器中,由于絕熱空間成為間隙,故對于要獲得所需的機械強度,就必須提高內層及外層的紙的重量、密度而使機械強度提高,不得不使壁厚作為容器整體的重量變重。
另外,在日本專利特開2000-109123號公報中公開了一種容器,使用由紙制的基材構成的內層材料和外層材料,在它們中間將由含紙漿的發(fā)泡材料構成的中間層用粘接劑進行粘接。
但是,含該紙漿的發(fā)泡劑,由于即使發(fā)泡也不能獲得高的膨脹率,為了獲得所需的絕熱性,就必須大量地使用該發(fā)泡劑,不得不使容器的成本變高。另外,該容器,若要將基材作成薄壁而使容器輕量化時,由于粘接劑浸透于基材、基材會變色、或產(chǎn)生泡漲般地變形的不良情況,故不能涂布用于在基材與中間層獲得足夠粘接的粘接劑,從而存在基層與中間層容易剝離的問題。
因此,本發(fā)明的第3目的在于,提供薄壁、輕量、且具有抗彎強度及絕熱性的絕熱容器。
作為制造紙漿模成形體的制造裝置,已知有美國專利第3235445號的裝置。該裝置是將紙漿生料的抄漿、抄紙體的壓縮、抄紙體的排出等3個工序作成旋轉的連續(xù)地制造成形體的旋轉方式的制造裝置。
可是,在紙漿模成形體的抄紙工序中,通??捎贸埦W(wǎng)(在同一裝置中進行絲網(wǎng)印刷)來進行抄紙,但是抄紙網(wǎng)通常因反復使用而容易受損傷,因此,在該制造裝置中,在其修補、調換時必須使裝置整體停工,作為希望提高生產(chǎn)率而使成本降低的絕熱容器的制造裝置是不理想的。
因此,本發(fā)明的第4目的在于,提供能以高的生產(chǎn)率制造絕熱容器的絕熱容器制造裝置。
發(fā)明的概要本發(fā)明者們提出了以下見解通過將具有密度差的多層的纖維層作成規(guī)定的厚度,可達到所述第1目的,能獲得薄壁且絕熱性優(yōu)越的絕熱容器。
本發(fā)明是根據(jù)所述見解作成的,提供如下一種絕熱容器,在至少具有規(guī)定密度的第1纖維層和比該第1纖維層密度低的第2纖維層、并且該第2纖維層形成于該第1纖維層的內側的絕熱容器中,該第1纖維層的厚度為0.2-1mm,該第2纖維層的厚度為0.4-3mm,該第1纖維層和第2纖維層的總厚度為0.6-4mm。
另外,本發(fā)明在所述本發(fā)明的絕熱容器中,取代所述第2纖維層而具有發(fā)泡劑層的絕熱容器。
另外本發(fā)明提供如下的絕熱容器的制造方法,在對纖維紙漿進行抄紙而形成濕潤狀態(tài)的纖維層后,在濕潤狀態(tài)的該纖維層的內表面上涂布發(fā)泡劑,并以規(guī)定的擠壓力對該纖維層進行擠壓·脫水后,放松該擠壓力而對該纖維層進行加熱·干燥、使涂布后的該發(fā)泡劑發(fā)泡而使該纖維層的內表層低密度化。
另外,本發(fā)明是具有將紙漿作為主體進行抄紙的內紙漿層和外紙漿層并在該內紙漿層與外紙漿層之間具有發(fā)泡劑層的絕熱容器的制造方法,通過提供對所述內紙漿層和外紙漿層個別地進行抄紙、用發(fā)泡劑被覆該內紙漿層的外表面后、使該發(fā)泡劑位于該內紙漿層與該外紙漿層之間地使該外紙漿層和內紙漿層重合并干燥、使所述發(fā)泡劑發(fā)泡的絕熱容器的制造方法,來達到所述第2目的。
另外,本發(fā)明者們提出了以下見解具有在將紙漿作為主體進行抄紙的內層與外層之間用絕熱材料形成的絕熱層,由于通過將所述紙漿與所述絕熱材料混合的混合層而固定該內層和該絕熱層,故能獲得所述第3目的的、薄壁、輕量化并兼具有抗彎強度及絕熱性的絕熱容器。
本發(fā)明是根據(jù)所述見解而作成的,在具有將紙漿作為主體進行抄紙的內層和外層并在該內層與該外層之間具有用絕熱材料形成的絕熱層的絕熱容器中,提供有以下特征的絕熱容器在所述內層或所述外層與所述絕熱層之間形成使所述紙漿與所述絕熱材料混合的混合層,通過該混合層將所述內層或所述外層與所述絕熱層固定。
另外,本發(fā)明是將紙漿作為主體而一個個地形成的外層和內層、并在它們之間具有利用發(fā)泡劑的發(fā)泡形成作成合體的絕熱層的絕熱容器的制造裝置,通過提供具有以下構件的絕熱容器的制造裝置來達到所述第4目的多個外層用型芯組件、使多個該外層用型芯組件周轉移送的外層用型芯組件的移送裝置;使用由該移送裝置移送來的該外層用型芯組件而形成外層的外層形成工位;多個內層用型芯組件;將多個該內層用型芯組件周轉移送的內層用型芯組件的移送裝置;使用由該移送裝置移送來的該內層用型芯組件而在外表面上形成著有附發(fā)泡劑的內層的內層形成工位;在將所述外層與所述內層合體后使所述發(fā)泡劑發(fā)泡而形成絕熱層的合成體形成工位。
附圖的簡單說明
圖1是模式地表示本發(fā)明的絕熱容器的第1實施形態(tài)的縱剖視圖。
圖2是模式地表示本發(fā)明的絕熱容器的第2實施形態(tài)的縱剖視圖。
圖3(a)-(f)是表示本發(fā)明的絕熱容器的制造工序的一部分的概略圖,圖3(a)是表示第1纖維層的抄紙工序的圖,圖3(b)是表示第1纖維層的脫水·干燥工序的圖,圖3(c)是表示第3纖維層的抄紙工序的圖,圖3(d)是表示用發(fā)泡劑被覆第3纖維層的外表面的工序的圖,圖3(e)是表示使第1纖維層與第3纖維層重合的工序的圖,圖3(f)是表示干燥工序的圖。
圖4是模式地表示本發(fā)明的絕熱容器的第3實施形態(tài)的概略半剖視圖。
圖5(a)-(f)是表示本發(fā)明的絕熱容器的制造工序的一部分的概略圖,圖5(a)是表示外紙漿層的抄紙工序的圖,圖5(b)是表示外紙漿層的脫水·干燥工序的圖,圖5(c)是表示內紙漿層的抄紙工序的圖,圖5(d)是表示用發(fā)泡劑被覆內紙漿層的外表面的工序的圖,圖5(e)是表示使內紙漿層與外紙漿層重合的工序的圖,圖5(f)是表示干燥工序的圖。
圖6(a)和(b)是表示本發(fā)明的絕熱容器的制造方法中樹脂薄膜層的形成工序的概略圖,圖6(a)是表示在真空成形機上裝有容器后的狀態(tài)的概略剖視圖,圖6(b)是表示圖6(a)的凸緣部中的樹脂薄膜的緊貼狀態(tài)的放大剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明的絕熱容器中的凸緣部的另一形態(tài)的主要部分概略剖視圖。
圖8是模式地表示本發(fā)明的絕熱容器的一實施形態(tài)的概略半剖視圖。
圖9(a)-(f)是表示本發(fā)明的絕熱容器的制造工序的一部分的概略圖,圖9(a)是表示外層的抄紙工序的圖,圖9(b)是表示外層的脫水·干燥工序的圖,圖9(c)是表示內層的抄紙工序的圖,圖9(d)是表示用發(fā)泡劑被覆內層的外表面的工序的圖,圖9(e)是表示使內層與外層重合的工序的圖,圖9(f)是表示干燥工序的圖。
圖10是模式地表示本發(fā)明的絕熱容器的制造裝置的第1實施形態(tài)的圖。
圖11是模式地表示同上實施形態(tài)的制造裝置中所制造的絕熱容器的一形態(tài)的半剖視圖。
圖12(a)和(b)是表示同上實施形態(tài)中所使用的型芯組件的概略圖,圖12(a)是側剖視圖,圖12(b)是俯視圖。
圖13是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的外層形成工序的概略圖。
圖14是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的外層用型芯組件的翻轉工序的概略圖。
圖15是表示在同上實施形態(tài)的制造裝置中所用的移送組件的概略圖,圖15(a)是俯視圖,圖15(b)是側視圖。
圖16是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的搬送組件的外層用型芯組件的移送狀態(tài)的概略圖。
圖17是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的外層的加壓干燥工序的概略圖。
圖18是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置獲得的外層從外層用型芯組件脫模的工序的概略圖。
圖19(a)和(b)是表示向利用同上實施形態(tài)的制造裝置獲得的外層附著粘接劑的工序的概略圖,圖19(a)是表示附著前狀態(tài)的一部分剖視的視圖,圖19(b)是表示附著中狀態(tài)的主要部分的放大剖視圖。
圖20是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的內層的形成工序的概略圖。
圖21是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的合成體的形成工序的概略圖。
圖22是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的合成體的干燥工序的概略圖。
圖23是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的合成體和內層用型芯組件的脫模工序的概略圖。
圖24是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的合成體的分離工序的概略圖。
圖25是表示利用同上實施形態(tài)的制造裝置的合成體的移載工序的概略圖。
圖26是模式地表示本發(fā)明的絕熱容器的制造裝置的第2實施形態(tài)的圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)以下,根據(jù)該最佳實施形態(tài)并結合附圖對本發(fā)明進行說明。
圖1是表示本發(fā)明的絕熱容器的第1實施形態(tài)的圖。在該圖中,符號110表示絕熱容器。
如圖1所示,絕熱容器110是杯狀的絕熱容器,具有規(guī)定密度的第1纖維層111、比第1纖維層111密度低的第2纖維層112、比該第2纖維層112密度高的第3纖維層113,第2纖維層112是形成于第1纖維層111的內側上。第3纖維層113,是在第2纖維層112的內側上形成的比第2纖維層112密度高的纖維層,以使在提高內面的平滑性、例如在內面上施加涂層時,可進行均勻的涂覆。絕熱容器110,在筒體部及底部具有第2纖維層112。
本發(fā)明的絕熱容器,在保形性、防濕性、壓縮強度、薄壁、輕量的方面,第1纖維層的厚度(以下,所謂厚度的情況,都是指干燥后的厚度,指用后述實施例1、1的測定方法所測定的值。)是0.2-1mm,較好的是0.4-1mm,更好的是0.5-1mm。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,從使具有后述的絕熱性的觀點來看,第2纖維層的厚度是0.4-3mm、較好的是0.5-3mm、更好的是0.6-3mm。但是,當厚度超過3mm時絕熱性就無差別。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,從保形性、成形性、對內容物的強度、涂布涂層及薄膜層疊性的觀點來看,第3纖維層的厚度為0.2-1mm較好,0.4-1mm更好,0.5-1mm最好。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,從薄壁、輕量的觀點看,第1纖維層和第2纖維層的總厚度是0.6-4mm,較好的是0.9-4mm,更好的是1.1-4mm。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,從薄壁的容器且必需絕熱性的觀點看,第1纖維層-第3纖維層的總厚度(例如,圖1中的筒體部厚度T13)較好的是0.8-5mm,更好的是1.3-5mm,最好的是1.6-4mm。
第1和第3纖維層,從表面平滑性、防濕·防水性、保形性、壓縮強度的觀點看,密度(以下,所謂密度的情況,是指干燥后的密度。)為0.2-1.5g/cm3較好、為0.4-1.0g/cm3更好。
另外,第2纖維層,從使輕量并具有后述的絕熱性的觀點看,密度為0.01-0.15g/cm3較好,為0.02-0.1g/cm3更好。
具有所述第1、第2纖維層的絕熱容器,由于是用作食品容器、尤其是用作熱的食品的容器,故為了能用手握持容器而要求絕熱性。具體地說,用后述實施例1.1的方法所測定的溫度差的值,較好的是20-50℃,更好的是25-40℃。
在本發(fā)明的絕熱容器中,第1和第3纖維層的表面平滑性,在用后述的實施例1.1的方法所測定的中心線平均粗糙度Ra和最大高度Rmax中,Ra為1-8μm(根據(jù)日本工業(yè)標準JIS B 0601測定的值,以下相同),Rmax為60μm以下(根據(jù)JIS B 0601測定的值,以下相同。)較好,Ra為2-6μm、Rmax為50μm以下更好。
這樣,本發(fā)明的絕熱容器是薄型、輕量的,并由于在高密度的第1纖維層的內側形成有低密度的第2纖維層,故絕熱性及保形性優(yōu)越,在機械強度(壓縮強度)方面也優(yōu)越。另外,由于在第2纖維層的內側上形成第3纖維層,故內面平滑性提高,是涂覆性高的容器。另外,由于第1纖維層的表面也是高密度且表面平滑,故還具有優(yōu)越的印刷特性。
本發(fā)明的絕熱容器,例如可利用下述的本發(fā)明的絕熱容器的制造方法進行制造。
本發(fā)明的絕熱容器,例如可用由陽模和陰模構成的一組制造模進行制造。對于陽模,使用例如在與成形的容器的內面形狀對應的下側上具有凸的所需形狀的外面并具有在內部有與該外面連通的氣液流通路的金屬制的抄紙部和被覆該抄紙部的網(wǎng)的模具。另外,對于陰模,使用具有與陽模的抄紙部對應的內面形狀并在內部有與該內面連通的氣液流通路的凹狀的金屬制的脫水·干燥部的模具。
而且,首先,在將所述陽模浸漬在第3纖維生料中的狀態(tài)下通過所述氣液流通路來吸引第3纖維生料,用所述網(wǎng)對纖維進行抄紙而形成濕潤狀態(tài)的第3纖維層。
在第3纖維層的形成中所用的第3纖維生料最好使用僅由紙漿纖維和水構成的纖維生料。另外,除了紙漿纖維和水外、也可以含有滑石粉及高嶺石等的無機物、玻璃纖維及碳素纖維等的無機纖維、聚烯烴等的熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物質纖維、多糖類等的成分。這些成分的配合量,相對紙漿纖維和該成分的合計量為1-70重量%,尤其最好為5-50重量%。另外,在纖維生料中,可適當添加紙漿纖維的分散劑、成形助劑、著色料、著色助劑等。
在堆積規(guī)定的第3纖維層后,對含發(fā)泡劑的第2纖維生料進行抄紙并在第3纖維層的外側形成含該發(fā)泡劑的濕潤狀態(tài)的第2纖維層。第2纖維層的形成,可與第3纖維層的形成同樣地進行。
形成第2纖維層所用的纖維生料(第2纖維生料),可使用將發(fā)泡劑分散或溶解在所述第3纖維層中所用的纖維生料中的纖維生料。
這樣,通過使在第2纖維生料中含有發(fā)泡劑,可在成形后形成的第2纖維層中發(fā)泡劑與第2纖維生料中的固形成分纏合。可用少的發(fā)泡劑獲得絕熱性并使其具有各成分的特性。尤其,在第2纖維生料中含有紙漿纖維的場合,可形成壓縮強度、握持強度優(yōu)越的低成本的容器。
另外,在干燥時,通過將濕潤狀態(tài)的第3纖維層和第2纖維層集中配設在陽模側,由于利用發(fā)泡的發(fā)泡劑可將濕潤狀態(tài)的第3纖維層和第2纖維層的纖維向陽模擠壓而干燥,故能提高干燥效率。另外,由于利用發(fā)泡劑的發(fā)泡形成蒸汽的通氣路,故第3纖維層和第2纖維層的纖維的干燥不勻減少、可用短時間高效地進行干燥。
對于該發(fā)泡劑,從抑制因加熱引起的纖維的烘焦等的觀點看,發(fā)泡溫度較好的是100-190℃,更好的是110-160℃。這樣的發(fā)泡溫度,作為具有向紙漿生料的分散性等的發(fā)泡劑,可舉出微膠囊型發(fā)泡劑、發(fā)泡性樹脂、碳酸氫鈉等的無機系發(fā)泡劑,在它們之中尤其從發(fā)泡倍率的觀點看最好使用微膠囊型發(fā)泡劑。對于微膠囊型發(fā)泡劑,最好使用例如內容物為丁烷、正戊烷等;外皮為偏氯乙烯、氰乙烯等的微膠囊型發(fā)泡劑等。
分散于第2纖維生料中的發(fā)泡劑的量,從將第2纖維層作成所述規(guī)定的密度和厚度方面、制造成本方面、確保發(fā)泡劑發(fā)泡后的絕熱性(例如,在向容器放入約100℃的開水時能直接用手握持筒體部程度的絕熱性)方面等出發(fā),相對絕熱性的全重量的配合比例,為4-30重量%較好,5-25重量%更好。
第1纖維層是再將陽模浸漬在第1纖維生料中、同樣地在第2纖維層的外側上抄紙·吸引第2纖維層而被形成的。第1纖維生料可使用與所述第3纖維生料相同的纖維生料。
在用于形成第1-第3纖維層的各纖維生料中,可適當添加上膠劑、顏料、固定劑等。
在形成規(guī)定的多層纖維層(以下也稱作多層纖維層疊體)后,將陽模從生料中提起,與對應的陰模對接并對該濕潤狀態(tài)的多層纖維層疊體進行脫水。在對該濕潤狀態(tài)的多層纖維層疊體進行擠壓·脫水時,通過陰陽模的氣液通路吸引多層纖維層疊體的水分并向外部排水。在多層纖維層疊體的擠壓·脫水工序中的擠壓力,從提高脫水效率、在多層纖維層疊體的表面上高精度地復制模具的形狀的觀點來看,為0.4-2.0MPa較好,0.5-1.0MPa更好。
接著,將多層纖維層疊體加熱·干燥,使該第2纖維層內的該發(fā)泡劑發(fā)泡而使該第2纖維層低密度化。在加熱·干燥時的擠壓力,從使發(fā)泡劑有效地發(fā)泡而將第2纖維層作成規(guī)定的密度、厚度的觀點來看,為0.05-1.0MPa較好,0.1-0.6MPa更好。在進行加熱·干燥期間,也通過陰陽模的氣液通路將多層纖維層疊體的水分作為水蒸氣向外部排水。
加熱·干燥時的溫度,作成發(fā)泡開始溫度以上且從使纖維層不產(chǎn)生烘焦、并能保持高的干燥效率的觀點看,較也為150-230℃,更好為170-220℃更好。
在干燥成規(guī)定的含水率(5-10%)后,解除利用陰陽模的擠壓,加熱·干燥工序結束。而且,打開制造用模具使所形成的絕熱容器脫模。根據(jù)需要進行去毛邊等后結束。
這樣,根據(jù)本實施形態(tài)的絕熱容器的制造方法,可應用于制造壁厚薄、絕熱性優(yōu)越的絕熱容器。
本發(fā)明的絕熱容器,除了使用陰陽模的制造方法外,使用通過將一組分型模對接、而形成規(guī)定形狀的型腔的抄紙模,可如下所述地進行制造。分型模具有外部與型腔連通的多個連通孔,并使用具有規(guī)定大小的網(wǎng)孔的網(wǎng)使內面被覆。
而且,使分型模結合,向型腔內加壓注入第1纖維生料,另外通過連通孔使型腔內減壓、吸引第1纖維生料中的水分并在網(wǎng)上堆積纖維而形成濕潤狀態(tài)的規(guī)定的第1纖維層。接著,將第2纖維生料向型腔加壓注入,在第1纖維層的內側上形成規(guī)定的第2纖維層。
而且,在對型腔內繼續(xù)吸引·減壓的同時,將具有彈性、膨脹收縮自如且構成中空狀的芯子插入型腔內。接著,向該芯子內供給加壓流體、使該芯子在型腔內像氣球似地膨脹,將多層纖維層疊體向型腔的內面擠壓進行擠壓·脫水,并賦予型腔的內面形狀。芯子利用抗拉強度、回跳彈性及伸縮性等優(yōu)越的聚胺脂橡膠、氟系橡膠、硅系橡膠或合成橡膠等材料來形成。對于加壓流體,可使用壓縮空氣(加熱空氣)、油(加熱油)、其他各種液體。另外,從脫水效率、高精度地復制型腔內面形狀的觀點看,在脫水時由芯子產(chǎn)生的擠壓力,為0.4-2.0MPa較好,0.5-1.0MPa更好。
在將型腔的內面形狀充分地復制到多層纖維層疊體上并擠壓·脫水至規(guī)定的含水率后,停止加壓流體的供給且使芯子收縮,并從型腔內取出。而且,打開抄紙模將未干燥狀態(tài)的多層纖維層疊體移向干燥模。
干燥模,使用與抄紙模同樣通過使一組分型模對接而形成與需成形的成形體外形對應的形狀的型腔的模具。而且,使該干燥模加熱至規(guī)定溫度。加熱溫度,可作成與在使用所述陰陽模的制造方法中同樣的溫度。
接著,將與所述抄紙工序中使用的芯子同樣的芯子插入所述多層纖維層疊體內,向該芯子內供給加壓流體而使該芯子膨脹,利用該膨脹后的芯子使所述多層纖維層疊體向所述型腔的內面擠壓而干燥。從有效地使第2纖維層內的發(fā)泡劑進行發(fā)泡的觀點看,由加熱·干燥時的芯子產(chǎn)生的擠壓力為0.05-1.0MPa較好,0.1-0.6MPa更好。如在成形體充分干燥后,將芯子內的加壓流體排出,使該芯子縮小并取出。再打開干燥模,取出絕熱容器。另外,加熱擠壓后,在第2纖維層內達到發(fā)泡劑的發(fā)泡開始溫度的時刻,通過使擠壓力降低而提高第1及第3纖維層的密度,并能使第2纖維層有效且高效地發(fā)泡。
這樣制造的絕熱容器,是壁厚薄、絕熱性優(yōu)越的絕熱容器。并且是筒體部及底部無連接孔、且筒體部與底部一體地形成的強度高的絕熱容器。
在本發(fā)明的絕熱容器的制造方法中,可使所述第2纖維層如下地形成。
即,如所述各絕熱容器的制造方法中那樣,在形成第1纖維層后,在濕潤狀態(tài)的該第1纖維層的內表面上涂布所述發(fā)泡劑。而且,在以與所述多層纖維層疊體同樣的規(guī)定的擠壓力擠壓·脫水該第1纖維層后,在以與所述加熱·干燥工序中同樣的規(guī)定的擠壓力擠壓后的狀態(tài)下對第1纖維層加熱·干燥,使涂布后的該發(fā)泡劑發(fā)泡而使該第1纖維層的內表層低密度化從而形成第2纖維層。
作為發(fā)泡劑的涂布方法,可使用將所述發(fā)泡劑分散或溶解于水的發(fā)泡劑含有液進行調制、用噴霧裝置使該發(fā)泡劑含有液進行噴霧等方法。
圖2是表示本發(fā)明的絕熱容器的第2實施形態(tài)。另外,對與所述第1實施形態(tài)共同的部分標上相同的符號,并省略其說明。因此,尤其對未說明的部分適宜應用所述第1實施形態(tài)的說明。
圖2所示的第2實施形態(tài)的絕熱容器110′,具有對所述第1纖維生料進行抄紙形成的第1纖維層111;對所述第3纖維生料進行抄紙形成的第3纖維層113和夾在該第1、第3纖維層間的發(fā)泡劑層112′。絕熱容器110′還具有凸緣部114′,為使第3纖維層113與第1纖維層111接合,故在凸緣部中不存在發(fā)泡劑層112′。
本實施形態(tài)的絕熱容器110′,對所述第3纖維生料進行抄紙而形成第3纖維層,在第3纖維層113的外側,代替所述第2纖維生料而供給不含該第2生料中的纖維的液體(僅含發(fā)泡劑的液體)而含浸于第3纖維層113的外表面上后,使與另外途徑對所述第1纖維生料進行抄紙形成的第1纖維層111重合、干燥而作成一體化。
在絕熱容器110′的制造方法中,首先,對第3纖維層113和第1纖維層111個別地進行抄紙。各纖維層,可使用由陽模和陰模構成的一組制造模進行抄紙。對于陽模,例如使用具有在下側有向其外面凸起的所需形狀并在內部有與該外面連通的氣液流通路的抄紙部、被覆該抄紙部的有規(guī)定的開孔及線經(jīng)的樹脂制的網(wǎng)的模具。在該抄紙時所用的陽模的抄紙部,用耐熱·耐腐蝕性的橡膠等的彈性體形成。通過使用這樣由彈性體形成的抄紙部的模具,可成形具有復雜的表面形狀及深的縮頸部分的成形體。另一方面,對于陰模,使用有與該陽模的抄紙部對應的內面形狀并在內部有與該內面連通的氣液流通路的凹狀的金屬制的模具。另外,除脫水外,還從可進行干燥的觀點看,對于陰模使用具有加熱裝置的模具。
第1纖維層111和第3纖維層113,例如,如圖3(a)和(c)所示,在盛滿各纖維層用的纖維生料的槽P1內浸漬陽模101、在槽P3內浸漬陽模103后,通過所述氣液流通路(未圖示)吸引該生料,通過用所述網(wǎng)(未圖示)對紙漿纖維進行抄紙,在各陽模的網(wǎng)的外表面上在濕潤狀態(tài)下進行抄紙。
第1纖維層111,從使發(fā)泡劑有效地發(fā)泡而形成發(fā)泡劑層112′的觀點看,在與第3纖維層重合前使其預先干燥而高密度化。在第1纖維層111的脫水·干燥時,通過陽模101的所述氣液通路而吸引第1纖維層111的水分(水及蒸汽),并向外部排出。
第1纖維層111在脫水·干燥時的擠壓力,從提高脫水效率并謀求高密度化的觀點看,0.2-3MPa較好,0.4-1.5MPa更好。另外,第1纖維層111在干燥時的模具溫度(陰模102的溫度),在防止因干燥引起的纖維層的烘焦、干燥效率等方面,150-230℃較好,170-220℃更好。在第1纖維層111的脫水·干燥后,將第1纖維層111從陽模101向陰模102交接。交接完成后,使陽模101退讓。
在如上所述使第1纖維層111進行高密度化等,另一方面用發(fā)泡劑被覆第3纖維層113的外表面。利用發(fā)泡劑的被覆,例如,如圖3(d)所示,在盛滿含所述發(fā)泡劑的液體的槽P2中浸漬對第3纖維層113進行抄紙的陽模103,通過陽模的氣液流通路進行吸引而使該液體含浸在第3纖維層113的外表面上。從可使發(fā)泡劑與纖維良好地纏合的觀點看,附著發(fā)泡劑前的第3纖維層113的含水率90-60%較好,85-70%更好。
通過這樣在抄紙后的濕潤狀態(tài)的第3纖維層113的外表面上含浸僅含發(fā)泡劑的液體,在第3纖維層113的外表面的纖維上纏合地附著發(fā)泡劑,然后,形成使兩者混合的混合層(未圖示),利用該混合層使第1纖維層113與發(fā)泡劑層112牢固地一體化。而且,所獲得的容器,即使受到因握持等引起的變形,也難以產(chǎn)生層間剝離。
在僅用發(fā)泡劑形成發(fā)泡劑層112’的場合,除了尤其可獲得容器的輕量化外,還能高精度地形成層疊用的階梯差。另外,在干燥時,濕潤狀態(tài)的第3纖維層111被集中配設在陽模104(參見圖3(f))側,由于利用發(fā)泡后的發(fā)泡劑可將濕潤狀態(tài)的第3纖維層113向陽模104擠壓而干燥,故能提高干燥效率。另外,由于發(fā)泡劑層112′起到蒸汽的通氣路的作用,故能使第3纖維層113的干燥不勻減少、在短時間內有效地進行干燥。
發(fā)泡劑層112′最好在容器的筒體部及底部上有足夠強度且無間隙地形成,而在容器的內面上,從利用例如后述的真空成形(表皮包裝)配置樹脂薄膜的場合的通氣性(樹脂薄膜的吸引性)的觀點看,最好部分地形成于筒體部和底部。
發(fā)泡劑層的密度及分布,考慮在容器強度、絕熱性及在真空成形中配置樹脂薄膜時的通氣性而能作適當調整。
從使發(fā)泡劑層具有所述規(guī)定的密度、厚度及制造成本方面考慮,發(fā)泡劑的量相對絕熱容器的總重量的配合比例為1-20重量%較好,3-10重量%更好。
接著,使第3纖維層和第1纖維層重合成將發(fā)泡劑層位于第3纖維層113與第1纖維層111之間。即,如圖3(e)所示。使含浸發(fā)泡劑的第3纖維層113從配置在陰模102內的脫水·干燥后的第1纖維層111的上方重合。這時,第3纖維層113不從陽模103脫模,而使陽模103按原狀與陰模102對接。而且,用陽模103的抄紙部擠壓濕潤狀態(tài)的第3纖維層113而進行脫水并使第3纖維層113與第1纖維層111緊貼。而且,通過陽模103內的氣液流通路而清除壓縮空氣,使第3纖維層113從陽模103向陰模102交接。在交接第3纖維層113后,使陽模103退讓。
接著,如圖3(f)所示,配置金屬制的陽模104并與陰模102對接。該陽模104,與陽模103同樣具有氣液流通路(未圖示),還具有加熱裝置(未圖示)。而且,分別用加熱裝置對陽模104和陰模102進行加熱,使含浸于第3纖維層113的發(fā)泡劑發(fā)泡而使所述發(fā)泡劑層112′低密度化,并使第1纖維層111與第3纖維層113一體化。凸緣部114′也在干燥時利用擠壓力接合而一體化。對于凸緣部114′的接合,從提高粘接強度方面來看,使用粘接劑較好,尤其在應用于食品容器的場合最好使用淀粉等的粘接劑。另外,在該期間,通過陽模104的各氣液流通路而使第3纖維層113的水分作為水蒸氣向外部排出。
干燥時的模具溫度,作成發(fā)泡開始溫度以上,從使各纖維層111、113不產(chǎn)生烘焦并保持高的干燥效率的觀點看,為150-230℃較好,170-220℃更好。
在發(fā)泡劑發(fā)泡至規(guī)定的發(fā)泡倍率、各纖維層111、113干燥至規(guī)定的含水率時,加熱·干燥結束。而且,打開陽·陰模104、102使形成的絕熱容器脫模。
本實施形態(tài)的絕熱容器110′,與所述實施形態(tài)的容器110同樣,是壁厚薄、絕熱性優(yōu)越的絕熱容器。另外,在凸緣部114′中由于不存在絕熱層,故除了可形成薄壁外,其后的彎曲加工等也容易進行。
另外,本發(fā)明的絕熱容器110′,例如在應用于方便碗面等的容器的場合,由于在凸緣部不存在發(fā)泡劑層112′,故不必擔心發(fā)泡劑從凸緣部114′的接合端溢出,也不必擔心在容器與口接觸時出現(xiàn)誤吞發(fā)泡劑的情況。
在所述絕熱容器110′中,所謂第1纖維層111、發(fā)泡劑層112′、第3纖維層113,是在第3纖維層113與發(fā)泡劑層112′的邊界上形成纖維與發(fā)泡劑混合的混合層,利用該混合層使兩者牢固地作成一體化,在第1纖維層111與發(fā)泡劑112′的邊界上利用發(fā)泡劑的熔接而作成一體化。這樣通過使第1纖維層111、第3纖維層113和發(fā)泡劑層112′牢固地一體化,即使在注入開水等場合也能獲得高的絕熱性及保形性。
本實施形態(tài)的絕熱容器110′,由于在第1、第3纖維層111、113之間形成發(fā)泡劑層112′而作成一體化,故除了是薄型、絕熱性優(yōu)越外,機械強度(壓縮強度)也優(yōu)越。
另外,由于絕熱容器110′表面平滑、無內表面與外表面的接合部等。故除了印刷適應性良好外,后述的樹脂薄膜1250(參見圖6(a)及(b))的緊貼性也良好。
另外,根據(jù)發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率,所述金屬厚度和金屬密度在該筒體部的上下方向上不同,是在不太需要絕熱性的凸緣114′附近抑制發(fā)泡倍率而使強度提高、在從必需絕熱性的筒體部中央至底部提高發(fā)泡倍率而使絕熱性提高、在必要的部位有優(yōu)越的絕熱性·強度的容器。
此外,由于在第3纖維層113與發(fā)泡劑層112′的邊界上形成紙漿纖維與發(fā)泡劑混合的混合層、利用該混合層使兩者牢固地一體化,在第1纖維層111與發(fā)泡劑層112′的邊界上利用發(fā)泡劑的熔接而作成一體化,故第1、第3纖維層和發(fā)泡劑層牢固地一體化,即使在注入開水等的場合也能獲得高的絕熱性和保形性,且即使因握持等容器受到變形時,各層也難以剝離,故是優(yōu)良的容器。
另外,通過使所述陽模的間隙變化來控制發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率,故是容易且自由地賦予假眼線、層疊用階梯差等的功能形狀及文字或連合活字等的裝飾形狀的容器。
另外,容器110′,通過使用具有間隙的模具而成形,即使在成形容器110′那樣的斜度小的深的形狀的容器的場合,也能抑制與第3纖維層的接觸地插入模具,在干燥后所獲得的容器內面的表面性更良好。
本發(fā)明不限于所述實施形態(tài),在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍可作適當變更。
本發(fā)明像所述實施形態(tài)的絕熱容器110中那樣,最好作成具有第1-第3纖維層、第1、第3纖維層和發(fā)泡材料層的3層結構,但也可作成不形成第3纖維層而具有第1和第2纖維層或發(fā)泡劑層的2層的結構。尤其,在作成具有第1纖維層和發(fā)泡劑層的2層結構的場合,在如所述那樣形成層疊用等的階梯差的場合,可提高其成形精度。
在不形成第3纖維層的場合,最好將第2纖維層或發(fā)泡劑層的內面用例如與后述的樹脂薄膜1250中所用的同樣的樹脂薄膜(最內層)進行被覆。另外,在具有第3纖維層的場合,當然也可以像后述的第3實施形態(tài)的絕熱容器120那樣,用樹脂薄膜層被覆其內面。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,最好像所述各實施形態(tài)的絕熱容器110、110′中那樣,作成具有沿筒體部至底部的第2纖維層或發(fā)泡劑層的結構,但也可以是僅具有筒體部或底部的某一個的結構。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,除了所述杯狀的容器及具有凸緣的容器外,當然也能適用于深底大碗狀容器、瓶狀容器、盤狀容器等的各種形狀的容器。
本發(fā)明的絕熱容器,可取代在所述實施形態(tài)的制造方法中的陽模而通過具有用耐熱·耐腐蝕的橡膠等形成的彈性抄紙部(彈性型芯)并使用有使該彈性抄紙部具有規(guī)定的開孔及線經(jīng)的抄紙網(wǎng)被覆的陽模,能以與所述制造方法同樣的順序進行制造。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,可取代第2纖維生料而使用在該第2生料中不含纖維的液體(含有發(fā)泡劑的液體)進行制造。該場合,最好接續(xù)第1纖維生料的抄紙向型腔內供給含有該發(fā)泡劑的液體。
而且,通過在供給含有該發(fā)泡劑的液體后向型腔供給第3纖維生料,可形成具有濕潤狀態(tài)的第1纖維層和第3纖維層的多層纖維層疊體。另外,通過使該多層纖維層疊體干燥,可使在第1纖維生料的抄紙結束期所形成的纖維層中含有該發(fā)泡劑,通過在該干燥工序中使該發(fā)泡劑發(fā)泡可降低在第1纖維層的表層中的密度。
圖4是模式地表示本發(fā)明的絕熱容器的第3實施形態(tài)的概略半剖視圖,是表示方便碗面用的絕熱容器。在該圖中,符號120表示絕熱容器。
如圖4所示,絕熱容器120,具有將紙漿作為主體進行抄紙的內紙漿層123和外紙漿層121,并在內紙漿層123與外紙漿層121之間具有發(fā)泡劑層122。另外,本實施形態(tài)中的外紙漿層121,與所述第1、第2實施形態(tài)中的第1纖維層相當,內紙漿層123,與所述第1、第2實施形態(tài)中的第3纖維層相當。
絕熱容器120,根據(jù)發(fā)泡劑層122的發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率在筒體部上全層厚度(以下,在講厚度時,都是指干燥后的厚度,指用后述的實施例2的測定方法所測定的值。)和全層密度具有不同的部位,該全層厚度及全層密度在該筒體部的上下方向上不同。
絕熱容器120,將階梯差120a、120b作為邊界時其筒體部的全層厚度(T10-T30)和全層密度不同,隨著向筒體部的下方推進,全層厚度變厚而全層密度變低。階梯差120a是表示熱水注入標準的假眼線,階梯差120b,是將空的狀態(tài)的該容器重疊時的階梯差(堆疊用的階梯差)。這樣,在接近開口部的部分使發(fā)泡劑高密度化而提高強度,另外,從成為握持部的筒體部的中央部分至底部使發(fā)泡劑低密度化而能賦予高的絕熱性。隨著筒體部的全層厚度的變化的階梯差120a、120b,形成在內紙漿層123上。這樣通過將隨著筒體部的全層厚度的變化的階梯差120a、120b形成于所述內紙漿層123上,可使成為容器120的外表面的外紙漿層121的表面形成平面,就能獲得良好的印刷適應性。
內紙漿層123和外紙漿層121的密度,從表面平滑性表面強度、壓縮強度、防水性、保形性、防止層疊時產(chǎn)生紙粉的方面,及充填內容物或層疊絕熱容器時的緩沖性方面來看,為0.2-1.5g/cm3較好,0.4-1.0g/cm3更好。
絕熱容器120,在以壓縮強度、層疊強度、握持強度等保形性為主使外紙漿層121具有這些性能來看,最好使外紙漿層121的密度比內紙漿層123的密度高。
絕熱容器120,從使作成薄壁容器的觀點看,尤其在必需絕熱性的部位上全層厚度(例如圖6中的厚度T20),0.8-5mm較好,1.3-5mm更好,1.6-4mm最好。另外,從抄紙時的穩(wěn)定性、保形性、薄壁、輕量和具有壓縮強度、縮短抄紙或干燥時間等方面來看,內紙漿層的厚度0.2-1mm較好,0.4-1mm更好,0.5-1mm最好。
絕熱容器1 20中,在內紙漿層123上的、至少絕熱容器1 20的內面的一部分的表面平滑性,從與后述樹脂薄膜的緊貼性、防止樹脂薄膜產(chǎn)生針孔等方面來看,在用后述的實施例2方法所測定的中心線平均粗糙度Ra和最大高度Rmax中,Ra為1-20μm(根據(jù)JIS B 0601標準所測定的值,以下相同。)、Rmax為100μm以下(根據(jù)JIS B 0601標準所測定的值,以下相同。)較好,Ra為2-10μm、Rmax為80μm以下更好。
絕熱容器120中,外紙漿層121上的、至少成為絕熱容器120的外面的一部分的表面平滑性,從作成有良好的印刷適應性方面來看,在用后述實施例2的方法所測定的中心線平均粗糙度Ra和最大高度Rmax中,Ra為1-8μm、Rmax為60μm以下較好,Ra為2-6μm、Rmax為50μm以下更好。與此相反,在外紙漿層121中的與發(fā)泡劑層122接觸的部分,從增加外中心線平均粗糙度121與發(fā)泡劑層122的接觸面積而提高兩者的接合強度的觀點來看,最好加粗在抄紙時的網(wǎng)的孔,而抄紙成表面較粗的完成品。
內紙漿層123和外紙漿層121,是以紙漿為主體的抄紙層,也可以是僅由紙漿纖維構成的抄紙層,或也可以在紙漿纖維中有滑石粉及高嶺石等的無機物、玻璃纖維及碳素纖維等的無機纖維、聚烯烴等的熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物質纖維、多糖類等的其他成分。這些其他成分的配合量,相對紙漿纖維和其另外成分的合計量為1-70重量%較好,尤其為5-50重量%更好。另外,在內紙漿層123和外紙漿層121中,在其抄紙時也可以含有適當添加的纖維的分散劑、成形助劑、著色料、著色助劑等。
發(fā)泡劑層122以發(fā)泡劑為主體形成較好,僅由發(fā)泡劑來構成就更好。
在發(fā)泡劑層122僅用發(fā)泡劑形成的場合,除了尤其能獲得輕量化外,并能高精度地形成層疊用的階梯差。另外,在干燥時,將濕潤狀態(tài)的內紙漿層集中地配設在陽模側,由于能利用發(fā)泡后的發(fā)泡劑使?jié)駶櫊顟B(tài)的內紙漿層向陽模擠壓,故能提高干燥效率。另外,發(fā)泡劑層起到蒸汽的通氣路的作用,可使紙漿層的干燥不勻減少、在短時間內高效地進行干燥。
作為發(fā)泡劑122中所用的發(fā)泡劑,最好使用微膠囊型發(fā)泡劑、發(fā)泡性樹脂、碳酸氫鈉等的無機系發(fā)泡劑等的發(fā)泡劑,在它們中,從可提高發(fā)泡倍率、操作性優(yōu)越等方面來看,用微膠囊型發(fā)泡劑較好,尤其內容物用丁烷、正戊烷等;外皮為偏氯乙烯、氰乙烯等為好。
在發(fā)泡劑層122中,也可以含有紙漿纖維、滑石粉及高嶺石等的無機物、玻璃纖維及碳素纖維等的無機纖維、聚烯烴等的熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物質纖維、多糖類等的其他成分。在發(fā)泡劑層中作為其他成分含有纖維的場合,該發(fā)泡劑層與所述第1、第2實施形態(tài)的絕熱容器中的第2纖維層相當。
在發(fā)泡劑中含有所述其他成分的場合,由于發(fā)泡劑與這些成分纏合,故用少的發(fā)泡劑就可獲得絕熱性,并能具有各成分的特性。尤其,在含有紙漿層的場合,可作成壓縮強度、握持強度優(yōu)越的成本低的結構。這些其他成分的配合量,適當設定成使發(fā)泡劑層的密度增高而絕熱性降低、或不使容器的重量增大的狀態(tài)。
發(fā)泡劑層122,最好足夠強度地無間隙的形成容器筒體部和底部,但在容器的內面上,從例如利用后述的真空成形(表皮包裝)配設樹脂薄膜場合的通氣性(樹脂薄膜的吸引性)方面看,最好部分地形成筒體部及底部。
發(fā)泡劑層122密度及分布,考慮容器強度、絕熱性、用真空成形配設樹脂薄膜時的通氣性而能進行適當調整。
絕熱容器120,所述發(fā)泡劑層122形成于內·外紙漿層123、121之間,故具有規(guī)定的絕熱性。具體地說,利用后述的實施例2的方法所測定的溫度差的值為20-40℃、表面溫度為50-65℃較好,溫度差的值為25-35℃、表面溫度為55-60℃更好。
絕熱容器120,在其開口部1200的周緣上具有不夾有發(fā)泡劑層122地使內紙漿層123與外紙漿層121接合的凸緣部124。這樣,由于不夾有發(fā)泡劑層122地使內紙漿層123與外紙漿層121接合,故能將凸緣部124作成薄壁、并能容易地進行其后的加工。另外,由于在凸緣部124中不存在發(fā)泡劑,故也不用擔心會誤咽發(fā)泡劑。
絕熱容器120具有所述內紙漿層123的內面和遮住凸緣部124的接合端部的樹脂薄膜層125。樹脂薄膜層125是用于對容器賦予耐水性(防漏性)、氣體阻擋性的構件。因此,在樹脂薄膜層125中所用的樹脂薄膜,只要是能賦予其功能的構件,尤其對其材質、厚度等沒有限制,例如,可使用聚乙烯及聚丙烯等聚烯烴系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇脂等的聚脂系樹脂、尼龍等的聚酰胺系樹脂、聚氯乙烯等的聚乙烯系樹脂、聚苯乙烯等苯乙烯系樹脂等的熱塑性樹脂薄膜,在它們之中從薄膜制造成本、成形性等方面看,尤其最好使用聚烯烴系樹脂。另外,樹脂薄膜層125也可以是具有單層·多層中某一種層結構的構件。
絕熱容器120,至凸緣部124的背面被樹脂薄膜層125覆蓋。由此,除了能防止來自作為內·外紙漿層123、121的接合端凸緣部124的結合端部的浸水外,還能防止從該接合端部引起的容器的損傷。另外,容器120上符合口形時的凸緣部124的接口就能良好地作成。
在絕熱容器120中,內·外紙漿層123、121和發(fā)泡劑層122,在內紙漿層123與發(fā)泡劑層122的邊界上形成有紙漿與發(fā)泡劑混合的混合層,利用該混合層使兩者牢固地一體化,在外紙漿層121與發(fā)泡劑層122的邊界上通過發(fā)泡劑的熔接而一體化,故在注入開水等場合也能獲得高的絕熱性和保形性。
本實施形態(tài)的絕熱容器120,由于在內·外紙漿層123、121之間形成發(fā)泡劑層122而一體化,故除了為薄型、絕熱性優(yōu)越外,還有優(yōu)越的機械強度(壓縮強度)。
另外,由于絕熱容器120表面平滑,內表面和外表面上無接合部等,故除了印刷適應性良好外,樹脂薄膜還有良好的緊貼性。
另外,根據(jù)發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率,所述全層厚度和全層密度在該筒體部的上下方向上不同,在不太需要絕熱性的凸緣部124附近抑制發(fā)泡倍率而提高強度,在必需絕熱性的筒體部中央至底部提高發(fā)泡倍率而提高絕熱性,故是在必要的部位具有絕熱性·強度的容器。
另外,在內紙漿層123與發(fā)泡劑層122的邊界上,形成有紙漿與發(fā)泡劑混合的混合層,利用該混合層使兩者牢固地一體化,由于在外紙漿層121與發(fā)泡劑層122的邊界上通過發(fā)泡劑的熔接而一體化,故內紙漿層123、外紙漿層121和發(fā)泡劑層122牢固地一體化,故一種即使在注入開水等的場合也能獲得高的絕熱性和保形性、且即使因握持等容器受到變形時各層也難以剝離的優(yōu)良的容器。
此外,通過使陽模的間隙變化來控制發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率,故是能容易且自由地賦予假眼線、層疊用階梯差等的功能形狀及文字或連合活字等的裝飾形狀。
下面,將本發(fā)明的絕熱容器的制造方法,作為最佳實施形態(tài),根據(jù)所述絕熱容器120的制造方法并參照附圖進行說明。
在所述絕熱容器120的制造方法中,首先,對所述內紙漿層123和外紙漿層121個別地進行抄紙。各紙漿層,可使用由陽模和陰模構成的一組制造模進行抄紙。對于陽模,例如使用具有如下構件的模具下側向下凸出、其外面具有所需形狀并在內部具有與該外面連通的氣液流通路的抄紙部;被覆該抄紙部的設有規(guī)定開孔和線徑的樹脂制的網(wǎng)。
在該抄紙時所用的陽模的抄紙部,用耐熱·耐蝕性的橡膠等的彈性體來形成。通過使用具有這樣用彈性體形成的抄紙部的模具,可形成具有復雜的表面形狀及深的縮頸部分的成形體。另外,對于陰模,使用具有與該陽模的抄紙部對應的內面形狀的凹狀的金屬制的模具。另外,除了脫水外,從還可進行干燥的觀點看,對于陰模使用具有加熱裝置的模具。
內紙漿層123和外紙漿層121,例如,如圖5(a)和(c)所示,在盛滿各紙漿層用的生料的槽P30內浸漬陽模1220、在槽P10內浸漬陽模1230后,通過所述氣液流通路(未圖示)吸引該生料,通過用所述網(wǎng)(未圖示)對紙漿纖維進行抄紙,在濕潤狀態(tài)下對各陽模的網(wǎng)的外表面進行抄紙。
用于形成各紙漿層的生料,最好使用僅由紙漿纖維和水構成的生料。另外,除了紙漿纖維和水外也可以含有滑石粉及高嶺石等的無機物、玻璃纖維及碳素纖維等的無機纖維、聚烯烴等的熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物質纖維、多糖類等的其他成分。這些成分的配合量,相對紙漿纖維和該成分的合計量為1-70重量%較好,尤其為5-50重量%更好。
另外,在生料中,可適當添加紙漿纖維的分散劑、成形助劑、著色料、著色助劑等。在所述生料中,可適當添加上膠劑、顏料、固定劑等。尤其,通過添加上膠劑,在使干燥至規(guī)定的含水率的外紙漿層與濕潤狀態(tài)的內紙漿層一體化的場合,可防止在外紙漿層中吸收內紙漿層的水分,可防止發(fā)生污染外紙漿層的外表面等的外觀不良的情況。
從使發(fā)泡劑高效地發(fā)泡并能形成發(fā)泡劑層122的觀點來看,在與內紙漿層重合前,外紙漿層121可預先進行干燥而高密度化。具體地說,在規(guī)定時間的抄紙后,將陽模1230從生料中提起,如圖5(b)所示,使與陽模1230對應的金屬制的陰模1231對接。陰模1231最好使用在外紙漿層121的外表面上以后無殘留孔的、在內面上沒有排氣孔的模具,但在為了希望縮短干燥時間的場合,也可以使用具有排氣孔的模具。
而且,用陽模1230的抄紙部擠壓濕潤狀態(tài)的外紙漿層121進行脫水,再用其加熱裝置(未圖示)對陰模1231進行加熱,使外紙漿層121干燥而高密度化。在外紙漿層121脫水·干燥時,通過陽模1230的所述氣液流通路吸引外紙漿層121的水分(水及蒸汽)并向外部排出。
從提高脫水效率并獲得高密度化的觀點看,外紙漿層121脫水·干燥時的擠壓力為0.2-3MPa較好,0.3-1.5MPa更好。另外,在外紙漿層121干燥時的模具溫度(陰模1231的溫度),從防止因干燥而烘焦、干燥效率等的觀點看,為150-230℃較好,170-220℃更好。在外紙漿層121脫水·干燥后,將外紙漿層從陽模1230向陰模1231交接。交接完成后,使陽模1230退讓。
在如上所述使外紙漿層121高密度化等,另一方面,用發(fā)泡劑被覆內紙漿層123的外表面。利用發(fā)泡劑的被覆,例如,如圖5所示,在盛滿含有發(fā)泡劑的液體(發(fā)泡劑的分散液或溶解液)的槽P20內將對內紙漿層123抄紙后的陽模1220進行浸漬并能將該液體含浸于內紙漿層123的外表面中。
被覆發(fā)泡劑之前的內紙漿層的含水率,從使發(fā)泡劑與紙漿纖維纏合而能容易形成混合層的觀點看,90-60%較好,85-70更好。
這樣,在抄紙后的濕潤狀態(tài)的內紙漿層123的外表面上通過含浸含有發(fā)泡劑的液體,使發(fā)泡劑與內紙漿層的外表面的紙漿纖維纏合地附著。而且,其后在使發(fā)泡劑發(fā)泡時,形成兩者混合后的混合層,利用該混合層使內紙漿層123與發(fā)泡劑層122牢固地一體化。在內紙漿層123的外表面上附著發(fā)泡劑后,根據(jù)需要通過陽模1220的氣液流通路也能進行負壓吸引,由此也能調整紙漿纖維與發(fā)泡劑的纏合情況。
對于發(fā)泡劑,從抑制因加熱發(fā)泡引起的紙漿層的紙漿纖維的烘焦等方面看,發(fā)泡溫度為100-190℃較好,110-160℃更好。作為具有這樣的發(fā)泡溫度及向水或生料的分散性等的發(fā)泡劑,可列舉微膠囊型發(fā)泡劑、發(fā)泡性樹脂等,在它們中尤其從發(fā)泡倍率、操作性等方面看,最好使用微膠囊型發(fā)泡劑。對于微膠囊型發(fā)泡劑,例如,最好使用內容物為丁烷、正戊烷等;外皮為偏氯乙烯、氰乙烯等的微膠囊型發(fā)泡劑。
從使發(fā)泡劑層作成所述規(guī)定的密度、厚度方面及從制造成本方面看,發(fā)泡劑的量相對絕熱容器的全重量的配合比例為1-20重量%較好,為3-10重量%更好。
接著,使發(fā)泡劑層位于內紙漿層123與外紙漿層121之間地將內紙漿層123和外紙漿層121重合。即如圖5所示,使含浸發(fā)泡劑的內紙漿層123重合于配置在陰模1231內的脫水·干燥后的外紙漿層121的上方。這時,使內紙漿層123不從陽模1220脫模地保持原狀地使陽模1220與陰模1231對接。而且,在陽模1220的抄紙部擠壓濕潤狀態(tài)的內紙漿層123進行脫水而使內紙漿層123與外紙漿層121緊貼。然后,通過陽模1221內的氣液流通路清除壓縮空氣,將內紙漿層123從陽模1220向陰模1231交接。在交接內紙漿層后,使陽模1220退讓。
接著,如圖5(f)所示,配置具有與作為所述絕熱容器120的階梯差120a、120b邊界的全層厚度變化對應的規(guī)定的間隙C12的金屬制的陽模1221并使與陰模1231對接地進行擠壓。通過使用具有這樣的間隙C12的模具,即使在錐度小的深的形狀的容器的場合,也能抑制接觸地向內紙漿層插入,能使干燥后所獲得的容器的內面平滑。陽模1221,與陰模1220同樣地具有氣液流通路(未圖示),還具有加熱裝置(未圖示)。
而且,對陽模1221和陰模1231用各自的加熱裝置進行加熱,使含浸在內紙漿層123中的發(fā)泡劑發(fā)泡而使發(fā)泡劑層122低密度化,并使內紙漿層123與外紙漿層121一體化。
另外,利用干燥時的擠壓力使所述凸緣部124接合成一體化。對于凸緣部124的接合,從提高粘接強度看,最好使用粘接劑,尤其,對于作為食品容器最好使用淀粉等的粘接劑。
在干燥時,通過陽模1221的氣液流通路將內紙漿層123的水分作成水蒸氣向外部排出。
干燥時的模具溫度(陽模1221和陰模1231的溫度),作成發(fā)泡劑的發(fā)泡開始溫度以上,且從作成在各紙漿層123上不發(fā)生烘焦的情況、并保持高的干燥效率的觀點看,為110-230℃較好,130-180℃更好。
通過發(fā)泡劑發(fā)泡至規(guī)定的發(fā)泡倍率,內紙漿層123干燥至規(guī)定的含水率時加熱·干燥結束。而且,打開陽?!り幠?221、1231并使所形成的絕熱容器(半成品)脫模。
接著,將內紙漿層123的內面和所述凸緣部124的接合端部覆蓋狀地形成所述樹脂薄膜層125。樹脂薄膜層125的形成,可使用壓空成形、真空成形的通常方法,尤其對用于深的容器的樹脂薄膜的被覆最好使用表皮包裝等方法。在利用真空成形的場合,例如,如圖6(a)所示,與在所述外紙漿層121的脫水·干燥工序中使用的陰模1231(參照圖5)使用以大致相同尺寸具有真空吸引路1260和帶式加熱器1261的真空成形模126,將半成品的絕熱容器放置在該模具126內,再將樹脂薄膜1250放置成閉塞該容器的開口部的狀態(tài)。而且,從其上方使具有加熱器1270的插塞127與樹脂薄膜1250抵接而使樹脂薄膜1250軟化并推入模具內,另一方面,利用容器的通氣性通過真空吸引路1260對容器內進行真空吸引,使樹脂薄膜1250緊貼在內紙漿層123的內面上。
另外,如圖6所示,在與真空成形模126中的凸緣部124下面相對的部位1262與凸緣部124之間設有規(guī)定的間隙,并通過在該部位1262上設置真空吸引路1 260的吸引口,可使樹脂薄膜層125緊貼至凸緣部124的下面,由此,就能用樹脂薄膜1250可靠地覆蓋凸緣部124的接合端部。對樹脂薄膜1250修毛邊后完成制造。
這樣,采用本實施形態(tài)的絕熱容器120的制造方法,可適當?shù)刂圃毂”诘?、保形性、絕熱性優(yōu)越的絕熱容器。
本發(fā)明不限于所述實施形態(tài),在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內,可進行變更。
例如,如所述實施形態(tài)的絕熱容器120中那樣,在為杯狀容器的場合,最好根據(jù)發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率使全層厚度及全層密度不同的部位形成于筒體部(握持部),但根據(jù)發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率全層厚度及全層密度不同的部位,也可根據(jù)容器的形狀適當?shù)卦O定,例如,在容器的形狀為盤形的容器的場合,可形成在筒體部和底部等的其他部位。另外,在筒體部上最好形成層疊用的階梯差,但層疊用的階梯差,也可以根據(jù)需要而省略。
本發(fā)明的絕熱容器,除了具有所述凸緣的容器外,當然也可適用于大碗狀的容器、瓶狀的容器、盆狀的容器、托盤狀的容器等各種形狀的容器。另外,本發(fā)明的絕熱容器,由于具有絕熱性,在表面上難以產(chǎn)生結露等,當然也可以用于冷涼的飲食品的容器。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,最好象所述實施形態(tài)的絕熱容器1中那樣,凸緣部平坦地形成,但形成平坦的凸緣部后,如圖7所示,在凸緣部124上也可具有圓角。通過這樣使凸緣部124上具有圓角,在將蓋材128與絕熱容器120粘接作成封閉的形態(tài)時,除了可容易取得蓋材128的捏手余量外,由于在凸緣部124的接合端部上樹脂薄膜層125與蓋材128分開,故能防止在剝開該蓋材128進行開封時樹脂薄膜層125剝離。
本發(fā)明的絕熱容器的制造方法,如所述制造方法中說明的那樣,最好預先使外紙漿層121干燥而高密度化后使與內紙漿層123重合,但也可以不預先干燥外紙漿層121地使與內紙漿層123重合,然后,使兩者干燥。
另外,用發(fā)泡劑被覆內紙漿層123的外表面的方法,最好如所述那樣將內紙漿層123的外表面浸漬在含有發(fā)泡劑的液體內使該液體含浸于內紙漿層123的外表面上,但也可以在內紙漿層123的外表面上進行噴射涂布地進行被覆。
圖8是表示本發(fā)明的絕熱容器的一實施形態(tài)的方便碗面用的絕熱容器的圖。在該圖中,符號130表示絕熱容器。
如圖8所示,絕熱容器130具有以紙漿為主體進行抄紙的有底筒狀的內層(第3纖維層)133和外層(第1纖維層)131,并在內層133與外層131之間形成絕熱材料的絕熱層132。另外,在本說明中,內層與外層是以紙漿為主體立體地抄紙的層,所謂板紙制的容器除外。
在絕熱容器130中,內層133和外層131與絕熱層132,在內層133與絕熱層132的邊界上形成使紙漿與發(fā)泡劑混合的混合層(未圖示),利用該混合層使兩者牢固地固定成一體化,在外層131與絕熱層132的邊界上,利用發(fā)泡劑的熔接而一體化。這樣,通過混合層使內層133與絕熱層132牢固地作成一體化,即使在注入開水等場合也就能獲得高的絕熱性和保形性。另外,這樣通過使在內層133側形成混合層而使內層133側低密度化,即使為提高強度、印刷特性而使外層131高密度化,也能減輕作為容器整體的重量。
在本發(fā)明的絕熱容器中,外層131的紙的重量,為250-500g/m2較好,為300-400g/m2更好。當外層的紙的重量小于250g/m2時容器的縱向、橫向的壓縮強度及跌落強度就不足,當大于500g/m2時可獲得足夠的強度,但容器的重量變重,并使抄紙、干燥所需的時間也變長而使生產(chǎn)率降低。外層的紙的重量,可利用后述的實施例3、1的測定方法進行測定。
另外,外層131的密度,從在使充分地取得外層的強度而獲得輕量化、并能獲得表面的平滑性的方面看,為0.6-1.2g/cm3較好,0.8-1.0g/cm3更好。外層的密度,可利用后述的實施例3、1的方法進行測定。
另外,外層131的厚度,從保形性、壓縮強度、縮短抄紙·干燥時間方面看,為0.2-0.85mm較好,0.3-0.6mm更好。外層的厚度,可利用后述的實施例3、1的方法進行測定。
本發(fā)明的絕熱容器,內層133的紙的重量為100-400g/m2較好,150-350g/m2更好。內層的紙的重量,當小于100g/m2時,絕熱材料向內面露出,例如,在利用樹脂薄膜通過表皮包裝而被覆內層的表面時,因真空壓力而有時會使內層產(chǎn)生裂痕。當大于400g/m2時雖可獲得足夠的強度,但與外層中的情況同樣,除了使容器的重量變重外還使生產(chǎn)率降低。內層的紙的重量,可利用后述的實施例3、1的方法進行測定。
另外,內層133的密度,從表面的平滑性、表面強度、保形性、防止層疊時產(chǎn)生紙粉及緩沖性、表皮包裝時確保強度等方面看,為0.4-0.8g/cm3較好,0.5-0.8g/cm3更好。另外,內層的密度利用后述的實施例3、1的方法進行測定。
另外,內層133的厚度,從抄紙的穩(wěn)定性、縮短抄紙·干燥時間、確保強度的方面看,為0.10-1.0mm較好,0.18-0.7mm更好。厚度可利用后述的實施例3、1的方法進行測定。
所述內層133的密度,最好為所述外層131的密度以下。另外,所述內層的紙的重量,最好為所述外層的重量以下。當使外層的密度比內層的密度小或使外層的重量比內層的重量小時,由于對于來自外部的負荷的強度下降,故就容易壓曲。另外,由于在握持容器時外層容易變形,故絕熱層變薄而絕熱性下降。
所述內層133和所述外層131,可以是以紙漿為主體進行抄紙的,也可以是僅由紙漿纖維構成的,另外,在紙漿纖維中也可以含有滑石粉及高嶺土等的無機物、玻璃纖維及碳素纖維等的無機纖維、聚烯烴等的熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物質纖維、多糖類等的其他成分。這些其他成分的配合量,相對紙漿纖維及該其他成分的合計量,為1-70重量%較好,尤其為5-50重量%更好。另外,在內層133和外層131中,也可以含有其抄紙時適當添加的纖維的分散劑、成形助劑、著色顏料、著色助劑等。
另外,所述絕熱層132的厚度,從作成薄壁、絕熱性優(yōu)越的觀點看,為0.4-3mm較好,為0.5-2.0mm更好。這里,所謂絕熱層的厚度,可利用后述的實施例3、1的方法進行測定。
在本發(fā)明中,絕熱層132的密度,從作成輕量且絕熱性優(yōu)越的觀點看,為0.01-0.15g/cm3較好,為0.02-0.1g/cm3更好。這里,所謂絕熱層的密度,是指包含所述混合層的密度,可利用后述的實施例3、1的方法進行測定。
形成所述絕熱層132的絕熱材料,不特別進行限制,但從更高效、均勻地形成低密度層的觀點看,及從利用發(fā)泡壓力使內紙漿層的內面局部地變形并能賦予內面形狀的觀點看,最好是發(fā)泡性的絕熱材料。
發(fā)泡性的絕熱材料,從抑制因加熱發(fā)泡引起的內層或外層的紙漿纖維的烘焦等的觀點看,發(fā)泡溫度為100-190℃較好,為110-160℃更好。
作為這樣的發(fā)泡性的絕熱材料,最好使用微膠囊型發(fā)泡劑、發(fā)泡性樹脂、碳酸氫鈉等的無機系發(fā)泡劑等的發(fā)泡劑,在它們之中,從能提高發(fā)泡倍率、操作性優(yōu)越等的觀點看,最好是微膠囊型發(fā)泡劑,尤其,最好是內容物為丁烷、正戊烷等,外皮為偏氯乙烯、氰乙烯等。
所述絕熱層132,既可以是僅由所述發(fā)泡劑構成的、也可以在所述發(fā)泡劑中含有所述紙漿纖維、滑石粉及高嶺石等的無機物、玻璃纖維及碳素纖維等的無機纖維、聚烯烴等的熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物質纖維、多糖類等的其他成分。這些成分的配合量,適宜設定成不使絕熱層的密度變高、絕熱性降低,且不使容器的重量增大。
絕熱容器130,是在內層·外層之間形成所述絕熱層132并具有規(guī)定絕熱性的容器。絕熱容器的絕熱性,內容物的溫度與容器的表面溫度的溫度差越大就越好,但在本發(fā)明的絕熱容器中,利用后述的實施例2的測定方法所求得的溫度差的值若為20-40℃、表面溫度若為50-65℃是良好的,溫度差的值若為25-35℃、表面溫度若為55-60℃則更好。
所述絕熱容器132,最好沿容器的筒體部及底部整體連續(xù)地形成,但從利用所謂的表皮包裝形成所述樹脂層的場合的通氣性良好的觀點看,也可以在筒體部和底部局部地形成。
如圖8所示,在絕熱容器130中,樹脂層135,是用于對容器賦予耐水性(防漏性)、氣體阻擋性等的層。
樹脂層135的厚度,從防濕性、強度、成形性、成本的觀點看,為0.02-0.10mm較好,為0.03-0.08mm更好。樹脂層的厚度,可利用后述的實施例3、1的測定方法進行測定。
樹脂層135,只要能賦予其功能,對其材質不特別進行限制,例如,可使用聚乙烯及聚丙烯等的聚烯烴系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇脂等的聚脂系樹脂、尼龍等的聚酰胺系樹脂、聚氯乙烯等的聚乙烯系樹脂、聚苯乙烯等苯乙烯系樹脂等的熱塑性樹脂薄膜,在它們之中從薄膜制造成本、成形性等方面看,尤其最好使用聚烯烴系樹脂。另外,樹脂層也可以是具有單層·多層中某一種層結構的構件。
絕熱容器130,根據(jù)絕熱層132的發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率在筒體部上具有全層厚度和全層密度不同的部位,故該全層厚度和全層密度在該筒體部的上下方向上不同。
絕熱容器130,具有階梯差(階梯部)130a、130b,將這些階梯差130a、130b作為邊界其筒體部的全層厚度和全層密度不同,隨著筒體部向下方推進,全層厚度變厚并且全層密度變低。階梯差130a是表示開水的注入目標的假眼線。階梯差130b是將空的狀態(tài)的該絕熱容器層疊時的階梯差(層疊用的階梯差)。這樣,在接近開口部的部分,使發(fā)泡劑高密度化而提高強度,另外,在作為握持部的從筒體部的中央部分至底部使發(fā)泡劑低密度化而可賦予高的絕熱性。隨著筒體部的全層厚度的變化的階梯差130a、130b,形成在內層133上。這樣,通過在所述內層133上形成隨著筒體部的全層厚度的變化的階梯差130a、130b,可將成為容器130的外表面的外層131的表面形成為平面,就能獲得良好的印刷適應性。
絕熱容器130,從作為薄壁容器的觀點看,尤其作為必需絕熱性的部位的全層厚度(例如,圖8中的厚度T21)為0.8-5mm較好,1.3-5mm更好,為1.6-4mm最好。
在絕熱容器130中,內層133中的、至少成為絕熱容器130的內面的部分的表面平滑性,從與用于所述樹脂層135的薄膜的緊貼性、防止產(chǎn)生樹脂薄膜的針孔等方面看,在用后述的測定方法測定的中心線平均粗糙度Ra和最大高度Rmax中,Ra為1-20μm(根據(jù)JIS B 0601標準所測定的值,以下相同。)、Rmax為100μm以下(根據(jù)JIS B 0601標準所測定的值,以下相同。)較好,Ra為2-10μm、Rmax為80μm以下更好。
在絕熱容器130中,外層131中的、至少成為絕熱容器130的外面的部分的表面平滑性,在使具有良好的印刷適應性的觀點看,用后述的測定方法所測定的中心線平均粗糙度Ra和最大高度Rmax中,Ra為1-8μm、Rmax為60μm以下較好,Ra為2-6μm、Rmax為50μm以下更好。
與此相反,在外層131中的與絕熱性132接觸的部分,從增大外層131與絕熱層132的接觸面積并提高兩者的結合強度的觀點看,最好是將在抄紙時的網(wǎng)孔加粗地進行抄紙,將表面作成較粗的表面。
對于表面粗糙度的測定,使用サ一フコム120A(日本東京精密公司制造),測定條件設定為,切斷2.5mm,測定長度10.00mm,過濾器(日文フイルタ)2CR,測定倍率500,傾斜修正直線、極性標準。
絕熱容器130,在其開口部1300的周緣上具有不夾有絕熱層132的、內層133與外層131結合的凸緣部134。這樣,由于不夾有絕熱層132地使內層133與外層131結合,故能使凸緣部134成為薄壁且牢固,并且能容易地進行其后的加工。另外,由于在凸緣部134上不存在發(fā)泡劑,故不必擔心發(fā)生誤吞發(fā)泡劑的情況。
絕熱容器130,用樹脂層135覆蓋至凸緣部134的背面。由此,除了能防止從作為內層·外層133、131的結合端的凸緣部134的結合端部的進水外,還能防止容器從該結合端部被損傷。另外,對于容器130在符合口形時的凸緣部134的口感就能良好。
下面,對絕熱容器130的制造方法,結合附圖進行說明。
在絕熱容器130的制造方法中,首先,對內層133和外層131個別地進行抄紙。各層,可使用由陽模和陰模構成的一組制造模進行抄紙。對于陽模,例如,使用具有如下構件的模具向下側凸出且在其外面有所需形狀并在內部設有與該外面連通的氣液流通路的抄紙部;和設有被覆該抄紙部的規(guī)定的開孔及線徑的樹脂制的網(wǎng)。在該抄紙時所使用的陽模的抄紙部,用耐熱·耐蝕性的橡膠等彈性體形成。這樣,由于使用具有由彈性體形成的抄紙部的模具,故能形成具有復雜的表面形狀、及深的縮頸部分的成形體。另一方面,對于陰模,使用有與該陽模的抄紙部對應的內面形狀的凹狀的金屬制的模具。另外,除了脫水外,從還可進行干燥的觀點看,對于陰模使用具有加熱裝置的模具。
內層133和外層131,例如,如圖9(a)和(c)所示,在將陽模1320浸漬在槽P31內、將陽模1330浸漬在槽P11內后,通過所述氣液流通路(未圖示)吸引該生料,通過用所述網(wǎng)(未圖示)對紙漿纖維進行抄紙,可對各陽模的網(wǎng)的外表面在濕潤狀態(tài)下進行抄紙。
在形成各層中所使用的生料,最好使用僅由紙漿纖維和水構成的生料。另外,除了紙漿纖維和水外還可以含有滑石粉及高嶺石等的無機物、玻璃纖維及碳素纖維等的無機纖維、聚烯烴等的熱塑性合成樹脂的粉末或纖維、非木材或植物質纖維、多糖類等的成分。這些成分的配合量,相對紙漿纖維和該成分的合計量,為1-70重量%較好,尤其為5-50重量%更好。
在所述生料中,可適當添加紙漿纖維的分散劑、成形助劑、著色料、著色助劑等。另外,在所述生料中,可適當添加上膠劑、顏料、固定劑等。尤其,通過添加上膠劑,在使干燥至規(guī)定的含水率的外層與濕潤狀態(tài)的內層一體化的場合,可防止在外層中吸收內層的水分,可防止發(fā)生污染外層的外表面等的外觀不良的情況。
這樣,通過將陽模1320浸漬在紙漿生料內,在抄紙的內層133的表面上由于紙漿纖維以粗的狀態(tài)存在,故在其后用發(fā)泡劑被覆內層的外表面時,該發(fā)泡劑與紙漿纖維就容易纏合。由發(fā)泡劑被覆時的內層133的含水率,從能使發(fā)泡劑與紙漿纖維纏合并容易地形成混合層的觀點看,為90-60%較好,85-70%更好。
外層131,從發(fā)泡劑高效地發(fā)泡并能形成絕熱層132的觀點看,在與內層重合前預先進行干燥而高密度化。具體地說,在進行規(guī)定時間的抄紙后,從生料中提起陽模1330,如圖9(b)所示,使與陽模1330對應的金屬制的陰模1331對接。陰模1331,為了在外層131的外表面上以后無殘留孔,最好使用在內面上沒有排氣孔的模具,但在為了縮短干燥時間的場合,也可以使用有排氣孔的模具。而且,用陽模1330的抄紙部擠壓濕潤狀態(tài)的外層131而進行脫水,再用其加熱裝置(未圖示)對陰模1331進行加熱,使外層131干燥而高密度化。在外層131脫水·干燥時,通過陽模1330的所述氣液流通路而將外層131的水分(水及蒸氣)吸引、排出到外部。
從提高脫水的效率、獲得高密度化的觀點看,外層131的脫水干燥時的擠壓力較好為0.2-3Mpa,更好為0.3-1.5Mpa。
在外層131的干燥時的模具溫度(陰模1331的溫度)從防止因干燥引起的烘焦、干燥效率等方面看,為150-230℃較好,170-220℃更好。
在外層131的脫水·干燥后,將外層131從陽模1330向陰模1331交接。在完成交接后,使陽模1330退讓。
如上所述,使外層131作成高密度化等,另一方面,用發(fā)泡劑被覆內層133的外表面。利用發(fā)泡劑的被覆,例如,如圖9所示,在盛滿含有發(fā)泡劑的液體(發(fā)泡劑的分散液或溶解液)的槽P21內將對內層133進行抄紙的陽模1320保持原狀地浸漬而能使該液體含浸于內層133的表面上。
從將絕熱層作成所述規(guī)定的密度、厚度的方面及制造成本的方面看,發(fā)泡劑的量相對絕熱容器的全重量的配合比例,1-20重量%較好,3-10重量%更好。
接著,使所述絕熱層132位于內層133與外層131之間地將內層133與外層131重合。即,如圖9(e)所示,從配置在陰模1331內的脫水·干燥后的外層131的上方,使與含浸發(fā)泡劑后的內層133重合。這時,內層133不從陽模1320脫模地、使陽模1320與保持原狀的陰模1331對接。而且,用陽模1320的抄紙部對濕潤狀態(tài)的內層133擠壓而進行脫水,并使內層133與外層131緊貼。然后,通過陽模1321內的氣液流通路使壓縮空氣排出,將內層133從陽模1320向陰模1331交接。在將內層133交接后,使陽模1320退讓。
接著,如圖9(f)所示,配置與所述絕熱容器130的階梯差130a、130b作為邊界的全層變化對應的、具有規(guī)定的間隙C13的金屬制的陽模1321并與陰模1331對接地進行擠壓。該陽模1321,與陽模1320同樣地具有氣液流通路(未圖示),還具有加熱裝置(未圖示)。而且,對陽模1321和陰模1331用各自的加熱裝置進行加熱,使含浸于內層133上的發(fā)泡劑發(fā)泡而使絕熱層132低密度化。這時,形成在內層133與絕熱層132之間使紙漿與發(fā)泡劑(絕熱材料)混合的混合層而使兩者固定成牢固地一體化,并使絕熱層132與外層131固定而將容器筒體部與底部作為整體而形成一體化。
另外,利用干燥時的擠壓力使凸緣部134結合而一體化。對于凸緣部134的結合,從提高粘接強度方面看,最好使用粘接劑,尤其作為食品容器最好使用淀粉等粘接劑。
干燥中,內層133的水分作為水蒸氣通過陽模1321的所述氣液流通路向外部排出。干燥時的模具溫度,作成發(fā)泡開始溫度以上,且從作成在各層上不發(fā)生烘焦的情況、并保持較高的干燥效率的觀點看,為140-230℃較好,170-220℃更好。
發(fā)泡劑發(fā)泡至規(guī)定的發(fā)泡倍率,通過將內層133干燥至規(guī)定的含水率后加熱·干燥結束。并且,打開陽模·陰模1321、1331而使形成的絕熱容器(半成品)脫模。
接著,覆蓋內層133的內面和所述凸緣部134的結合端部而形成所述樹脂層135。樹脂層135的形成,可利用真空成形等的常規(guī)方法來進行。在利用真空成形的場合,例如,可與所述第3實施形態(tài)(參照圖6(a)和(b))中同樣地形成樹脂層。
如以上說明那樣,本實施形態(tài)的絕熱容器130,在內層133與絕熱層132之間形成使紙漿與發(fā)泡劑混合的混合層,由于利用該混合層將內層133與絕熱層132固定而作成一體化,故即使不提高內層133和外層131的紙的重量也能獲得足夠的機械強度,是具有薄壁、輕量、符合所需機械強度和絕熱性的優(yōu)良的容器。尤其,由于在內層133側形成混合層,故可相應提高外層的密度、可提高強度、印刷特性、表面性等。
另外,由于絕熱容器130表面平滑,在內表面和外表面上沒有接合部等,故除了印刷適應性良好外,樹脂薄膜的緊貼性也良好。
另外,根據(jù)發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率,所述全層厚度和全層密度在該筒體部的上下方向上不同,在不太需要絕熱性的凸緣部134附近抑制發(fā)泡倍率而使強度提高,在必需絕熱性的從筒體部中央至底部提高發(fā)泡效率而使絕熱性提高,是在必要的部位上具有絕熱性·強度的優(yōu)良的容器。
本發(fā)明不限于所述實施形態(tài)的絕熱容器130,在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內,可進行變更。
本發(fā)明的絕熱容器,象所述實施形態(tài)的絕熱容器130中那樣,在為杯狀容器的場合,最好根據(jù)發(fā)泡劑的發(fā)泡效率在筒體部(握持部)形成全層密度不同的部位,但根據(jù)發(fā)泡劑的發(fā)泡倍率而全層厚度和全層密度的不同部位,也能根據(jù)容器的形狀適當?shù)剡M行設定,例如,容器的形狀為盆狀容器的場合,可形成在筒體部和底部等其他的部位。另外,最好在筒體部形成層疊部,層疊部根據(jù)需要也可以省略。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,最好象在所述實施形態(tài)的絕熱容器130那樣,使內層與絕熱層固定地在內層側形成混合層,但混合層也可使外層與內層固定地形成在兩側上。
本發(fā)明的絕熱容器,除了具有所述凸緣部的容器外,當然也可應用于大碗狀的容器、瓶狀的容器、盆狀的容器、托盤容器等各種形狀的容器。
另外,本發(fā)明的絕熱容器,由于具有絕熱性、在表面上難以結露,故當然也可以用作為冷涼的飲食品的容器。
另外,用發(fā)泡劑被覆內層的外表面的方法,最好如上所述通過將內層的外表面浸漬在含有發(fā)泡劑的液體內而使該液體含浸于內層的外表面上來進行,但也可以將該液體噴射涂布在內層的外表面上等方法進行涂布。
圖10是表示在本發(fā)明的絕熱容器的制造裝置中的第1實施形態(tài)的圖。在圖10中,符號1表示絕熱容器的制造裝置(以下,簡稱為制造裝置)、P表示壓縮機、V表示負壓源。
制造裝置1是形成圖11所示的絕熱容器140的制造裝置,所述絕熱容器140具有以紙漿為主體使分別形成的外層141和內層143成為合體、并在它們之間利用發(fā)泡劑的發(fā)泡形成的絕熱層142。
如圖10所示,制造裝置1具有多個外層用型芯組件(以下,簡稱為型芯組件。)2;將多個型芯組件2周轉地移送的型芯組件的移送裝置3;使用由移送裝置3移送來的型芯組件2而形成外層141的外層形成工位4;多個內層用型芯組件(以下,簡稱為型芯組件。)5;將多個型芯組件5周轉地移送的型芯組件的移送裝置6;使用由移送裝置6移送來的型芯組件5而在外表面上形成附著發(fā)泡劑的內層143的內層形成工位7;使由外層的形成工位4和內層的形成工位7所形成的外層141與內層143合體后、使所述發(fā)泡劑發(fā)泡而形成絕熱層142的合成體形成工位8。
型芯組件2如圖12所示,被設置成可將制造的絕熱容器的外層4個一次地進行抄紙,并具有在內部設有流體的流通路200的凸狀的彈性體型芯20、設有與流通路200連通的連通路210并使彈性體型芯20以向上或向下的凸起狀態(tài)固定的臺座21、被覆彈性體型芯20的表面的抄紙網(wǎng)22。
彈性體型芯20具有比需要成形的成形體的外形稍小的外形,在其凸緣上方的抄紙部的高度,被設定成比成形的成形體高度(深度)較大。彈性體型芯20,由因擠壓而可彈性變形的材料構成。作為這樣的材料的例子,可列舉硅橡膠、聚氨脂橡膠等的橡膠系材料。
在彈性體型芯20的內部形成的所述流通路200,由主干流通路201和從主干流通路201分支的多個分支流通路202構成。分支流通路202,向彈性體型芯20的外部形成放射狀。分支流通路202的一開口端在彈性體型芯20的抄紙部的外表面上開口。在抄紙部的外表面上的該開口端的開口面積的比率,從由將后述的紙漿纖維作為主體的層疊體構成的成形體的脫水效率和在擠壓該成形體時的彈性體型芯的強度保持的方面看為5-40%較好,5-14%更好。并且同樣地,分支流通路202的開口端,在抄紙部的外表面上,每1平方厘米可形成1-4個,尤其最好形成1-2個。另外,分支流通路202,即使因彈性體型芯20擠壓而彈性變形也具有不妨礙流體通過的大小程度的斷面。
臺座21是具有將彈性體型芯20固定成向上凸起狀態(tài)的凹部的板狀的構件。在臺座21的底部的大致中央部上形成有與彈性體型芯20的主干流通路201連通的所述連通路210。在臺座21的外周的四方,形成有與后述的夾手314的爪315(參照圖13)和翻轉組件32的銷323(參照圖14)卡合的銷孔211。彈性體型芯20,通過螺釘緊固在臺座21上來固定。
抄紙網(wǎng)22,由能隨著彈性體型芯20的彈性變形而變形的可伸縮材料(例如合成樹脂纖維網(wǎng))形成。抄紙網(wǎng)22具有可使紙漿生料中的水分通過而紙漿纖維不能通過的網(wǎng)孔。該網(wǎng)孔的大小為10-80目較好,尤其為30-50目更好,但最好從抄紙性和防止紙漿纖維將孔堵塞等方面考慮。另外,抄紙網(wǎng)22,在彈性體型芯20的外表面上將其緊密被覆狀態(tài)下的平均開孔面積率為10-80%較好,尤其為20-40%更好,但最好從通氣性和強度方面考慮。抄紙網(wǎng)22,通過將其周緣部夾持于彈性體型芯20與臺座21的間隙中來固定。
在將型芯組件2組裝后的狀態(tài)下,抄紙網(wǎng)22、流通路200和連通路210連通,形成從型芯組件2的外部(抄紙面)向內部連通的流路。
如圖13所示,型芯組件2的移送裝置3具有將型芯組件2向外層形成工位4跟前搬送的傳送機30、夾持由傳送機30搬送來的型芯組件2并向外層形成工位4移送的水平橫臂31、接受由水平橫臂31抄紙的外層141和型芯組件2并將它們上下翻轉的翻轉組件32、對翻轉后的型芯組件進行方向變換的移送裝置33、與移送裝置33連動并將方向變換后的型芯組件2移送的傳送機34、接受用傳送機34移送的型芯組件2并將其向所述合成體的形成工位8移送的搬送組件35、在搬送組件35中將使外層141脫模的型芯組件2向傳送機30返送的傳送機36。
對于傳送機30、34、36,可無特別限制地使用皮帶傳送機、滾子傳送機等通用的傳送機。
如圖13所示,水平橫臂31,將由向水平支承的軸310的軸方向(水平方向)移動自如地配設的電動機驅動的橫臂311、固定在該橫臂311上的4套缸組件312(以下,將它們從圖13中的左側起稱作缸組件312A-312D)作為主體而構成。
在圖13中的左面3套缸組件312A-312C的軸313的內部,配設有流通管路3130。這些流通管路3130,在上端側分別與后述的流通管路401-403(參照圖10)連通著,在下端側通過后述的夾手314與所述型芯組件2的連通路210連通著。在各缸組件312的軸313的前端部配設有在其臺座21的外周面上夾持型芯組件2的夾手314,夾手314,具有利用缸組件向水平方向伸縮的2根桿的前端部上繞水平軸轉動自如的支臂,并在支臂的下端部上具有與型芯組件2的所述銷孔211卡合的爪315。并且,利用缸組件312使夾手314升降,構成可用該夾手314對型芯組件2將其凸狀部向下方地進行夾持。
在所述3套缸組件312A-312C的夾手314的基部上,形成有使配設在軸313內部的所述流通管路3130與型芯組件2的連通路210連通的連通路3140,在用該夾手314夾持型芯組件2的狀態(tài)下,配設在軸313內部的所述流通管路3130、夾手314的基部的連通路3140和型芯組件2的所述連通路210液密地連接而形成流路。并且,通過流通管路401-403,就可以進行型芯組件2的洗凈時的壓縮空氣的供給、在外層抄紙時的生料中的液體部分排出和在外層141脫水時的壓縮空氣的供給。
本實施形態(tài)中,在后述的洗凈槽470、紙漿生料的儲留槽400和脫水模410的上方、在與缸組件312A-312C中的夾手314的升降一致的規(guī)定位置上,相對于橫臂311的移動方向平行地將3組缸組件316固定在框架(未圖示)上。這些缸組件316,是與所述各缸組件312A-312D連動、在鄰接的缸組件312之間對型芯組件2進行交接時、使該型芯組件2進行待機的保持裝置。也就是說,圖13中左端的缸組件316,將被傳送機30傳送并利用左端的缸組件312A在洗凈槽470內洗凈后的型芯組件2進行臨時保持,待機至從左端起第2個缸組件312B的夾手314將其夾持為止。中央的一組缸組件316,將利用從左端起第2個缸組件312B浸漬于儲留槽400中并對外層141進行抄紙后的型芯組件2進行臨時保持,待機至從左端起第3個缸組件312C的夾手314將其夾持為止。右端的一組缸組件316,將利用從左端起第3個缸組件312C與脫水模410對接并脫水后的型芯組件2進行臨保持,待機至右端的缸組件312D的夾手314將其夾持時為止。這樣,使各缸組件312A-312D與各缸組件316連動,在洗凈槽470、紙漿生料的儲留槽400、脫水模410的上方,通過使在這些槽及模具中處理結束后的型芯組件2臨時保持地進行待機,除了可在鄰接的缸組件312之間進行將依次移送來的型芯組件2的交接之外,在從剛洗凈后及剛抄紙后的型芯組件2上有水滴的場合,也能用各槽接受該水滴。
如圖14所示,所述翻轉組件32,具有以規(guī)定間隔垂直地進行支承的一對缸組件320。在這些缸組件320的軸的前端部上,互相相對地安裝著旋轉式促動器321,在這些旋轉式促動器321的前端上安裝有短行程缸322,在其軸的前端部上安裝著銷323。并且,在利用圖13中的右端的缸組件312D的夾手314的夾持狀態(tài)下,使該銷323與型芯組件2的所述銷孔211卡合,在將夾手314對該型芯組件2的夾持進行解除后,通過使旋轉式促動器321旋轉,就可使型芯組件2上下地翻轉。其后使缸組件320動作而使型芯組件2向圖14的假想線的位置下降,將型芯組件2載置在后述的工作臺332上,通過解除銷323的卡合,就完成交接。
如圖15所示,移送組件33,是將用所述翻轉組件32上下地翻轉后的型芯組件2的移送方向直角地進行方向變換的組件,是將沿水平支承的軸330移動自如地被電動機驅動的橫臂331、固定在橫臂331上的工作臺作為主體而構成的。在工作臺332的上面具有多個驅動滾子333,與所述傳送機34連動而使型芯組件2的移送方向直角地進行方向變換,而可向后述的搬送組件35進行搬送。
如圖16所示,搬送組件35具有4根導向軸350、使這些導向軸350在其上下兩端部上以規(guī)定間隔在四轉角處垂直地被支承的頂板351及底板352、在該頂板351與底板352之間沿導向軸350上下動作自如地配設的作動板353。
在頂板351的中央部上,形成有貫通上下方向的螺孔,在該螺孔中旋合著具有螺牙的推桿354。在推桿354的上端部上,固定著圓盤狀的頭355。在頂板351的下面部上,配設有鎖定環(huán)356。該鎖定環(huán)356,利用驅動裝置3560將水平動作自如地配設的多個分割螺母3561進行組合而設置為構成與推桿354的螺牙對應的螺母。而且,通過用驅動裝置3560將分割螺母3561閉合使與推桿354的螺牙卡合,就能對該推桿354的旋轉進行鎖定。
這樣構成的搬送組件35,通過使頭355進行旋轉,使推桿354在軸向上下地動作而使作動板353升降,通過用鎖定環(huán)356將推桿354的旋轉鎖定,在保持加壓力的狀態(tài)下,就能使型芯組件2與后述的干燥模421(參照圖17)對接。
在底板352的上面,配設著型芯組件2(或型芯組件5)和后述的合成體用型芯組件820的載置臺357,在該載置臺357上,配設著從其兩側夾持這些各型芯組件而用于定位的缸組件358。另外,在載置臺357的內部,設有將型芯組件2(或型芯組件5)的所述連通路210與外部連通的流通路3570,就能將在外層141(或合成體14)干燥時的蒸汽排出。
在作動板353的下面中央部上,配設著后述的干燥模421,構成使定位于載置臺357的規(guī)定位置上的型芯組件2與該干燥模421對接。
搬送組件35,在底板352的下端中央部上,與牽引用的環(huán)形鏈條359連接,該環(huán)形鏈條359,被卷繞在以規(guī)定間隔配置的2個齒輪(未圖示)上,通過用驅動電動機使一方的齒輪(未圖示)旋轉,就驅動環(huán)形鏈條359并能使搬送組件35繞長圓形軌道周轉。在環(huán)行鏈條359的兩側上,與底板352的下面抵接地配設有繞水平軸旋轉自如的滾子R1,另外,在底板352的兩側面,與底板352的側面抵接地配設有繞鉛垂軸旋轉自如的導向滾子R2。并且,利用該滾子R1和導向滾子R2,就能使搬送組件35與周轉軌道一致地順利且穩(wěn)定地周轉。
另外,在搬送組件35的底板352的下面部的寬度方向兩端上分別配設有繞水平軸旋轉自如的滾子,并在底板352的兩側面部上分別配設有繞鉛垂軸旋轉自如的滾子,還通過將這些各滾子的軌道導軌配設成與所述環(huán)行鏈條359的長圓形軌道對應,搬送組件35就能與環(huán)行鏈條359的周轉軌道一致順利且穩(wěn)定地周轉。
如圖13所示,在傳送機36的中間部上,配設有使型芯組件2上下翻轉的翻轉組件360,就能將彈性體型芯20以向上的狀態(tài)返送來的型芯組件2作成使彈性體型芯20翻轉向下的狀態(tài)地進行返送。翻轉組件360的結構,由于是與翻轉組件32同樣的結構,故其說明省略。
如圖13所示,所述外層形成工位4,具有浸漬型芯組件2并在其一個個的表面上對外層141進行抄紙的抄紙裝置40、對抄紙后外層141進行脫水的外層脫水裝置41、對脫水后的外層141進行干燥的外層干燥裝置42、在型芯組件2與后述的干燥模421之間對外層141進行夾持的加壓組件43、將干燥后的外層141從型芯組件2脫模的外層脫模裝置44。
抄紙裝置40如圖10所示,具有盛滿紙漿生料的紙漿生料的儲留槽400、與在型芯組件2上的所述連通路210連通的流通管路401(參照圖13)。流通管路401的另一端部,與將紙漿生料中的液體部分吸引排出的負壓源V連通。
脫水裝置41如圖13所示,具有有與所述型芯組件2對應的凹部的中空的脫水模410、與脫水模410的底面部連接的吸引管路411。
在脫水模410的底面部上形成有排水口(未圖示),在所述凹部上形成有使外部與內部連通的連通路(未圖示)。在排水模410的側面部上,安裝著缸組件412,在其軸的前端部,形成有繞水平軸轉動的鎖定爪413。
吸引管路411的一端部與所述排水口連接著,另一端部與負壓源(未圖示)連通著。而且,用所述缸組件312使型芯組件2下降而與脫水模410對接,用彈性體型芯20使外層141的外面形狀追隨脫水模410的凹部內面形狀而變形后,使鎖定爪413動作而使型芯組件2和脫水模410在規(guī)定的加壓狀態(tài)下保持規(guī)定時間,通過與壓縮機P連通的流通管路402和流通管路313將壓縮空氣供給抄紙后的外層141,另一方面,通過與吸引管路411連通而將水排出,就能將外層141脫水至規(guī)定的含水率。
如圖16所示,所述干燥裝置42具有安裝在搬送組件35中的作動板353的下面?zhèn)壬系募訜岚?20和安裝在加熱板420下方的干燥模421。
干燥模421具有與型芯組件2對應的凹部,在其內部,形成有與外部連通的流通路4210(參照圖19(b))。在該流通路4210上,通過切換龍頭(未圖示)連接著分別與負壓源和壓縮機(均未圖示)連通的流通管路422。而且,通過用切換龍頭將該流通管路422的流通路徑切換成負壓路徑,就能與干燥模421的流通路連通而將蒸汽排出。
在本實施形態(tài)中,外層的干燥模421,作為后述的合成體14的成形模、合成體14的干燥模而共用,通過切換所述切換龍頭,并將含有流通管路422和所述負壓源或所述壓縮機的流通路徑切換成負壓路徑或加壓路徑,在將型芯組件2、5的外層或合成體14進行脫模時,將外層141和合成體14向該干燥模421吸附、或在進行合成體14的脫模時,就可以分別進行向合成體14供給壓縮空氣。另外,該負壓源和該壓縮機,被配設在搬送組件35的周轉軌道的內側上,各搬送組件35,作成在連接流通管路422的狀態(tài)下進行周轉。
如圖17所示,加壓組件43具有使搬送組件35的所述頭355旋轉而使干燥模421下降的缸組件430和與底板352抵接而承受負荷的臺座431。
如圖18所示,外層脫模裝置44,是在搬送組件35上通過前述的加壓組件43將移送來的外層141吸附在干燥模421側而從型芯組件2使該外層141脫模的設備,具有含有用于將外層141吸附在干燥模421上的所述流通管路422和與其連通的所述負壓源的負壓路徑;使在所述干燥模的搬送組件35上的所述頭355旋轉并使干燥模421上升的缸組件440;僅將型芯組件2從搬送組件35推出的缸組件441。在缸組件441的軸的前端部上,安裝有將型芯組件2向傳送機36上推出的刮板442。而且,在干燥模421上升時,與所述流通管路422連通而將外層141向干燥模421側進行負壓吸附,通過減壓使彈性復原后的彈性體型芯20與外層141分開,通過使干燥模421上升至規(guī)定的高度,作成使缸組件441動作并用刮板442僅將型芯組件2向傳送機36上推出。
在本實施形態(tài)中,外層形成工位4,如圖19所示,在被吸引附著于干燥模421側的外層141的凸緣部分110上具有使粘接劑附著的粘接劑附著裝置46。
粘接劑附著裝置46,具有盛滿粘接劑的盤460、將在盤460內的粘接劑涂布在外層141的凸緣部分110上的涂布裝置461。繞水平軸旋轉自如地配設有在盤460內浸漬于粘接劑中并吸收粘接劑的第1滾子462、與第1滾子462連動并一邊吸收其吸收后的粘接劑一邊旋轉的第2滾子463,涂布裝置461具有水平支承的缸組件464、在其軸的前端部上具有繞水平軸旋轉自如地支承的涂布滾子465。涂布滾子465,被配設在軸伸縮時與第2滾子463抵接并互相地旋轉的高度上,在該兩者旋轉時,粘接劑就附著在涂布滾子465的表面上。而且,通過使缸組件464的軸伸長、使涂布滾子465與外層141的凸緣部110抵接并旋轉,就能將粘接劑涂布在該凸緣部110的表面上。
另外,在本實施形態(tài)中,外層形成工位4如圖13所示,在所述抄紙裝置40的跟前具有型芯組件2的洗凈裝置47。
洗凈裝置47如圖13所示,具有盛滿洗凈液的洗凈槽470。并且,在將型芯組件2浸漬在所述紙漿生料的儲留槽400中之前,將該型芯組件2浸漬在洗凈槽470內,并通過與壓縮機P連通的流通管路403(參照圖13)而使壓縮空氣在洗凈液內凈化,對型芯組件2中的抄紙網(wǎng)22進行洗凈,成為能使抄紙網(wǎng)22在抄紙前無孔堵塞的狀態(tài)。
如圖10所示的內層用型芯組件5,除了形狀與型芯組件2中的彈性體型芯20不同外,與所述型芯組件2具有同樣的結構。因此,在圖14中在兩者的相對應部分標上符號(括號內),并省略其說明。
如圖13所示,型芯組件5的移送裝置6,具有將型芯組件5向內層形成工位7的跟前搬送的傳送機60、夾持由傳送機60搬送來的型芯組件5并向內層形成工位7移送的水平橫臂61、從水平橫臂61接受內層143及型芯組件5并使它們上下地翻轉的翻轉裝置62、將翻轉后的型芯組件5的方向進行變換的移送組件63、將方向變換后的型芯組件5向所述搬送組件35移載的傳送機64、將型芯組件5從移送組件63向后述的傳送機66移載的傳送機65。
如圖20所示,水平橫臂61,將移動自如地配設在水平支承的軸610的軸向(水平方向)上被電動機驅動的橫臂611、固定在該橫臂611上的4根缸組件612(以下,也將它們從左端起稱作缸組件612A-612D)作為主體而構成。
在圖20中的左面3套缸組件612A-612C的軸613的內部,配設有流通管路6130。這些流通管路6130,在上端側分別與后述的流通管路701-703(參照圖13)連通,在下端側通過后述的夾手614與所述型芯組件5的連通路510(參照圖12)連通。在各缸組件612的軸613的前端部上配設著在其臺座51的外周面上夾持型芯組件5的夾手614。
夾手614,具有利用缸組件在向水平方向伸縮的2根桿的前端部上繞水平軸轉動自如的臂,并在臂的下端部上具有與型芯組件5的銷孔511卡合的爪615。并且,利用各缸組件612使夾手614升降,成為用該夾手614可使型芯組件5的凸狀部向下方地對其夾持的狀態(tài)。
在所述3套缸組件612A-612C的夾手614的基部上,形成有配設在軸613內部中使所述流通管路6130與型芯組件5的連通路510連通的連通路6140,在用該夾手614夾持型芯組件5的狀態(tài)下,成為使與配設在軸613的內部的所述流通管路6130、夾手614的基部的連通路6140和型芯組件5的所述連通路510氣密·液密地連接而形成流路的狀態(tài)。而且,通過流通管路701-703,成為可進行在型芯組件5的洗凈時的壓縮空氣的供給、在內層143的抄紙時的水分排出。
本實施形態(tài)中,在后述洗凈槽720,紙漿生料的儲留槽700、和脫水模710上方、在缸組件612中的軸613的長度方向的規(guī)定位置上,相對橫臂611的移動方向平行的3組缸組件616被固定在框架(未圖示)上。這些缸組件616,與各缸組件612A-612D連動,是在鄰接的缸組件612之間進行型芯組件5的交接時、使該型芯組件5進行待機的保持裝置。也就是說,在圖20中的左端的一組缸組件616,是將被傳送機60移送并利用左端的缸組件612A在洗凈槽720內洗凈后的型芯組件5進行臨時保持、待機至從左端起第2個缸組件612B的夾手614將其夾持為止的組件。中央的一組缸組件616,是將利用從左端起第2個缸組件612B浸漬于儲留槽700中并將抄紙后的型芯組件5進行臨時保持、待機至從左端起第3個缸組件612C的夾手614將其夾持為止的組件。右端的一組缸組件616是將利用從左端起的第3個缸組件612C浸漬于儲留槽710后的型芯組件5進行臨時保持、并待機至右端的缸組件612D的夾手614將其夾持為止的組件。這樣,使各缸組件612A-612D與缸組件616連動,并通過在洗凈槽720、紙漿生料的儲留槽700、發(fā)泡劑水溶液的儲留槽710的上方,使在這些槽中處理結束后的型芯組件5臨時保持地待機,除了在鄰接的缸612之間可順利地對依次移送來的型芯組件5進行交接外,即使在洗凈、抄紙、或剛附著發(fā)泡劑后的型芯組件5上有水滴的場合也就能用各槽接受該水滴。
翻轉組件62的結構,是與所述翻轉組件32同樣的,故省略其說明。傳送機60、64、65,可使用與所述同樣的通用的傳送機,而傳送機65可配設成正反驅動。另外,移送組件63,除了工作臺的驅動滾子可配設成正反驅動外,是與所述移送組件33同樣的結構,故其說明省略。
型芯組件5的移送裝置6,如圖13所示,具有將合成體14脫模后的型芯組件5向內層的形成工位7的跟前的傳送機60返送的型芯組件2的傳送機66。傳送機66可用所述同樣的通用的傳送機構成。在傳送機66的中間部上,配設有使型芯組件5上下翻轉的翻轉組件660,這就可將彈性體型芯50向上的狀態(tài)返送來的型芯組件5翻轉成彈性體型芯向下的狀態(tài)進行返送。翻轉組件660的結構,是與翻轉組件32同樣的,故其說明省略。
所述內層的工位7,如圖13所示,具有將型芯組件5浸漬且在其各自的表面上對內層進行抄紙的內層的抄紙裝置70和在抄紙后的內層的外表面上附著發(fā)泡劑的附著裝置71。
抄紙裝置70,如圖20所示,具有紙漿生料的儲留槽700和與型芯組件5中的連通路連通的紙漿生料中的液體部分的流通管路701(參照圖13)。流通管路701的另一端部,與吸引排出液體部分的負壓源V連通。
發(fā)泡劑的附著裝置71,如圖20所示,具有發(fā)泡劑的水溶液的儲留槽710,通過在該儲留槽710中浸漬型芯組件5且通過與負壓源V連通的流通管路702(參照圖13)并吸引所述水溶液,就能使發(fā)泡劑附著在內層143的外表面上。
內層形成工位7,如圖20所示,在儲留槽700的跟前具有型芯組件5的洗凈裝置72。
洗凈裝置72,具有盛滿洗凈液的洗凈槽720。并且,在將型芯組件5浸漬于所述紙漿生料的儲留槽700之前,通過一邊在洗凈槽720內浸漬該型芯組件5,一邊通過與壓縮機P連通的供給管路703(參照圖13)而在洗凈液中凈化壓縮空氣,從而可對型芯組件5的抄紙網(wǎng)52進行洗凈,就能使抄紙網(wǎng)52在抄紙前成為孔不堵塞的狀態(tài)。
所述合成體的形成工位8如圖21所示,具有使從型芯組件2脫模后的所述外層141和附著發(fā)泡劑的所述內層143與型芯組件5一起成為合體的合成體的成形裝置80;從型芯組件5對合成體14進行脫模的合成體的脫模裝置81和將合成體14干燥的合成體的干燥裝置82。
合成體的成形裝置80具有有與所述型芯組件5對應的凹部的成形模800、將成形模800和型芯組件5以規(guī)定的壓力進行加壓的加壓組件801。成形模800,在本實施形態(tài)中,由所述干燥模421構成。
加壓組件801具有使搬送組件35的所述頭355旋轉并使干燥模421下降的缸組件802和與底板352抵接而承受負荷的臺座803。
合成體的脫模裝置81,是將用所述成形裝置80成形的合成體14向干燥模421側吸附并使該合成體從型芯組件5脫模的設備,具有將合成體14吸附在干燥模421上的所述流通管路422和含有在其中通過的所述負壓源的所述負壓路徑(未圖示)、使搬送組件35的所述頭355旋轉并使干燥模421(成形模)上升的缸組件810、僅將型芯組件5從搬送組件35推出的缸組件811。使成形模上升的缸組件,在本實施形態(tài)中,用所述加壓組件801的所述缸組件802構成。
在缸組件811的軸的前端部上,安裝著將型芯組件5推出的刮板812。而且,在干燥模上升時,通過含有所述流通管路422和所述負壓源的所述負壓路徑而將合成體14向干燥模421側進行負壓吸引并通過減壓使彈性復原后的彈性體型芯50與合成體14分開,在干燥模421上升至規(guī)定的高度時,使缸組件811動作而用刮板812僅將型芯組件5向后述的傳送機64上推出。
所述干燥裝置82如圖22所示,具有有凸狀的剛性型芯的合成體用型芯組件(以下,簡稱為型芯組件。)820;與型芯組件820對應的凹狀的干燥模821;將型芯組件820和干燥模821以規(guī)定的壓力對接用的加壓組件822。
型芯組件820,在收容干燥前的所述合成體14之前,在其凸部的外周面上設有階梯差,使在與所述內層143的內面之間形成規(guī)定的間隙。另外,在型芯組件820的內部,與所述型芯組件2、5中同樣,在其內部形成流通路和連通路(未圖示)。該連通路,在將型芯組件820定位載置在載置臺357上時,被設置成與所述流通路3570通過,在合成體14的干燥時就能將蒸汽排出。
干燥模821,在本實施形態(tài)中,由所述外層141的干燥模421構成。
加壓組件具有使所述搬送組件35的所述頭355旋轉并使干燥模421下降的缸組件823、與底板352抵接并承受負荷的臺座824。
如圖23所示,合成體的成形工位8,具有將合成體14與型芯組件820一起從搬送組件35送出的移送裝置83。移送裝置83具有包含所述流通管路422和所述壓縮機的所述加壓路徑(未圖示)、使搬送組件35的頭355旋轉并僅使干燥模421上升的缸組件830、將合成體14與型芯組件820一起從搬送組件35推出的缸組件831。
合成體的形成工位8如圖24所示,具有將與型芯組件820一起移送來的合成體14從該型芯組件820分離的合成體的分離裝置84。
分離裝置84具有型芯組件820的載置臺840、在該載置臺840上推壓合成體14的缸組件841、將型芯組件820向傳送機85水平地推出的缸組件842。
在載置臺840的內部,形成有與型芯組件820的所述流通路連通的流通路843,在該流通路843上,連接著與壓縮機(未圖示)連通的管路(未圖示)。由此,通過型芯組件820而使壓縮空氣向合成體14排出,就能使合成體14從該型芯組件820上分離。
在缸組件841的軸的前端上,固定著推壓組件844。該推壓組件844,具有用其各自的凸緣部對合成體14進行推壓的4個缸845。在這些缸845的上端部固定有頂板846,在該頂板846的四轉角上形成有貫通孔。頂板846,通過插通于所述貫通孔的活動螺栓848而被安裝在固定于缸組件841的軸的前端部上的板847上。在頂板846與板847之間夾裝有彈簧849,在利用所述壓縮空氣的排出而將合成體14從型芯組件820分離時,就能一邊與合成體14的動作柔軟地對應一邊防止合成體14的飛出。
這樣構成的分離裝置84,在使合成體14與型芯組件820分離后,就可使推壓組件844上升而退讓,用所述缸組件842將該合成體14和型芯組件820推出在傳送機85上。
另外,合成體的形成工位8如圖20所示,具有在傳送機85上僅將從合成體14一起推出的型芯組件820中將合成體14向移載傳送機9移載的移載組件86。該移載組件86如圖25所示,是將水平地且繞鉛垂軸轉動自如地被支承的缸組件860作為主體而構成的,具有在其軸的前端部上具有吸盤的吸附板861。而且,用該吸附板861吸附合成體14,通過使缸組件860繞鉛垂軸旋轉,就能如圖13所示地進行向搬送傳送機9的移載。
移載后的合成體14,其后向切斷、去毛邊工位(未圖示)移送進行切斷、去毛邊而作成產(chǎn)品(絕熱容器)。
制造裝置1,與所述那樣構成的在各工位上的驅動系統(tǒng)及氣液流通系統(tǒng)的各設備同步,具有使它們正確地動作的保持規(guī)定的指令程序的控制部(未圖示)和在該控制部與該各設備之間的控制信號等的收發(fā)信電路(未圖示),由此,就使制造裝置1自動地正常進行動作。
接著,對利用本實施形態(tài)的制造裝置1的絕熱容器的制造工序進行說明。
首先,使如圖13所示的橫臂311向規(guī)定位置水平移動,使左端的缸組件312A動作而使夾手314下降。而且,在夾持傳送機30上的前頭的型芯組件2之后,使缸組件312A動作并將它們提起,使橫臂311動作而使型芯組件2向洗凈槽470上方移動,使缸組件312A動作而使型芯組件2下降,浸漬在該洗凈槽470內的洗凈液中。
接著,通過所述流通管路403而從壓縮機P供給壓縮空氣,通過型芯組件2的流通路200和連通路210將壓縮空氣向洗凈槽470內排出,對型芯組件2的抄紙網(wǎng)22進行洗凈。
接著,使缸組件312A動作而將型芯組件2從洗凈槽470提起至規(guī)定高度位置,利用所述缸組件316對洗凈后的型芯組件2從兩側夾持地進行臨時保持,并解除由夾手314對該型芯組件2所作的夾持。而且,在使該夾手314上升后,將橫臂311移動成(在圖13中向左側)使缸組件312A的夾手314位于在傳送機30上已被搬送的第2個型芯組件2上。另外,使缸組件312A動作而使夾手312下降,夾持第2個型芯組件2。另一方面,使缸312B動作夾持于所述缸組件316上并從位于待機狀態(tài)的前頭的型芯組件2的上方使夾手314下降,將待機中的型芯組件2夾持后,再解除由缸組件316對型芯組件2的夾持,使缸組件312A、B上升、使橫臂311移動(在圖13中向右側),使該2個型芯組件2分別向洗凈槽470、儲留槽400的上方移動。而且,使前頭的型芯組件2下降而浸漬于儲留槽400內,通過與負壓源V連通的流通管路401對生料進行負壓吸引而對外層141進行抄紙,另一方面,一邊將第2個型芯組件2浸漬于洗凈槽470內的洗凈液中,一邊通過流通管路403排出壓縮空氣,而對第2個型芯組件2進行洗凈。
接著,使缸組件312A、312B動作而使第2個和前頭的型芯組件2分別從儲留槽400和洗凈槽470提起,在用缸組件316將它們夾持后,并解除夾手314對兩型芯組件2的夾持,使缸組件312A、312B上升,使橫臂311水平移動(在圖13中向左側)至規(guī)定位置。而且,使橫臂311移動(在圖13中向左側)成使缸組件312A的夾手314位于已被搬送至傳送機30上的第3個型芯組件2上。接著,使缸組件312A動作而使夾手314下降,夾持第3個型芯組件2,另一方面,使缸組件312B動作,而從被所述缸組件316夾持的位于待機狀態(tài)的第2個型芯組件2的上方使夾手314下降,夾持該待機中的第2個型芯組件2,并使缸組件312C動作而從被缸組件316夾持并位于待機狀態(tài)的前頭的型芯組件的上方使夾手314下降,夾持該待機中的前頭的型芯組件2。并解除由缸組件316對前頭及第2個型芯組件2的夾持,在使缸組件312A-312C上升后,使橫臂311移動(在圖13中向右側),使該3個型芯組件2分別向洗凈槽470、儲留槽400和脫水模410的上方移動。
而且,使前頭的型芯組件2下降而與脫水模410對接,一邊通過所述流通管路402供給壓縮空氣一邊用吸引管路411進行吸引排水,在兩者之間對外層141進行擠壓·脫水,并使第2個型芯組件2下降浸漬在儲留槽400內的生料中,通過與負壓源V連通的流通管路401對生料進行負壓吸引而對外層141進行抄紙,另一方面,一邊將第3個型芯組件2浸漬于洗凈槽470內的液中一邊通過流通管路403進行排出壓縮空氣,而對第3個型芯組件2進行洗凈。
接著,使缸組件312A-312C動作而將第2個和前頭的型芯組件2分別從洗凈槽470和儲留槽400提起并從干燥模410分離,在用缸組件316將它們夾持后,解除由夾手314對各型芯組件2的夾持,再使缸組件312A-312C上升,使橫臂311水平移動(在圖13中向左側)至規(guī)定位置。而且,使橫臂311移動(在圖13中向左側)成使缸組件312A的夾手314位于已被搬送于傳送機30上的第4個型芯組件2上。
接著,使缸組件312A動作而使夾手314下降,夾持第4個型芯組件2。另一方面,使缸組件312B動作而從被缸組件316夾持并位于待機狀態(tài)的第3個型芯組件2的上方使夾手314下降,夾持該待機中的第3個型芯組件2,并使缸組件312C動作從被缸組件316夾持而位于待機狀態(tài)的第2個型芯組件2的上方使夾手314下降,并夾持該待機中的第2個型芯組件2。另外,使缸組件312D動作并從被缸組件316夾持而位于待機狀態(tài)的前頭的型芯組件2的上方使夾手314下降,夾持該待機中的前頭的型芯組件2。并且,解除由缸組件316對前頭、第2個和第3個型芯組件2的夾持,再使缸組件312A-312D上升后,使橫臂311移動(在圖13中向右側),使該4個型芯組件2分別移動至在洗凈槽470、儲留槽400、脫水模410和翻轉組件32的夾持位置。
接著,如圖14所示,使翻轉組件32的銷323與待機狀態(tài)的前頭的型芯組件2的臺座21的銷孔211卡合而夾持,并使第2個型芯組件2下降而與脫水模410卡合,使外層141在兩者之間進行擠壓而脫水,另一方面,使第3個型芯組件2下降在儲留槽400內的生料中浸漬,通過與負壓源V連通的流通管路401對生料負壓吸引而對外層進行抄紙,另外,一邊將第4個型芯組件2浸漬在洗凈槽470內的洗凈液中,一邊通過流通管路403進行排出壓縮空氣,對第4個型芯組件2進行洗凈。
接著,在由后述的翻轉組件32的銷323對前頭的型芯組件2的夾持結束后,解除其夾手314的夾持,利用缸組件320使該前頭的型芯組件2翻轉。而且,使缸組件312A-312C動作,將第4個、第3個及第2個型芯組件2分別從洗凈槽470和儲留槽400中提起并從干燥模410脫離,將夾手314對各型芯組件2所作的夾持解除,使缸組件312A-312C上升,使橫臂311水平移動(在圖13中向左側)至規(guī)定位置。并且,使橫臂311移動(在圖13中向左側)成使缸組件312A的夾手314位于已被搬送至傳送機30上的第5個型芯組件2的上方。
這樣,利用橫臂311、缸組件312A-312D和夾手314,對型芯組件2向洗凈、抄紙、脫水、翻轉工序進行移送。
接著,如圖14的點劃線所示,使翻轉組件32中的缸組件320動作并使翻轉后的型芯組件2下降,另一方面,預先在該型芯組件2下方待機的所述移送組件33上的工作臺332上接受該型芯組件2。并且,在使移送組件33中的水平橫臂33移動并使工作臺332水平移動后,與所述傳送機34連動地驅動該工作臺332的驅動滾子333,如圖16所示,將前頭的型芯組件2向所述搬送組件35內移送。這時,在搬送組件35上的定位缸358預先打開,在規(guī)定位置上夾持型芯組件2并對其進行定位。
在前頭的型芯組件2的移送結束后,工作臺332再次向翻轉組件32的翻轉位置的下方移動,為了接受第2個型芯組件2而進行待機。
從內層143的形成工位7(參照圖13)中的內層143的形成工序至其翻轉工序,代替利用所述外層141的形成工位4中脫水裝置41的脫水工序,除了進行利用所述發(fā)泡劑的附著裝置71的發(fā)泡劑附著工序以外,由于與外層141的形成工位4中的形成工序同樣地進行,故其說明省略。
接著,使所述環(huán)形鏈條359驅動,將搬送組件35移送至圖13所示的由加壓組件44引起的型芯組件2與干燥模421的對接位置。
接著,使圖17所示的所述缸組件430動作,使搬送組件35中的頭355旋轉并使干燥模421下降。并以規(guī)定的加壓力使型芯組件2與用加熱板420加熱至規(guī)定溫度的干燥模421對接,用鎖定環(huán)356將推桿354鎖定。另一方面,通過含有所述流通管路422和與其連通的所述負壓源的所述負壓路徑將蒸汽吸引排出。在用鎖定環(huán)356的鎖定結束后,使缸組件430的軸上升。并且,再驅動環(huán)形鏈條359而將該搬送組件35移送至根據(jù)圖13所示的型芯組件2的脫模裝置44的脫模位置。
在型芯組件2的脫模位置,解除搬送組件35中的鎖定環(huán)356的鎖定,使所述頭355旋轉并使干燥模421上升。這時,通過含有所述流通管路422和與其連通的所述負壓源的所述負壓路徑吸引外層141并向該干燥模321側吸附,使外層141與干燥模421一起上升,另一方面,使缸組件421動作將刮板442插入型芯組件2與外層141之間將兩者分開。而且,在使外層141上升至規(guī)定的高度后,使刮板442進一步向前方突出,僅將型芯組件2向傳送機移送。外層用型芯組件,用該傳送機36移送至傳送機30中的洗凈槽470的跟前。
接著,再使環(huán)形鏈條359驅動,將圖13所示的搬送組件35移送至利用粘接劑的附著裝置46的粘接劑的附著位置。
在粘接劑的附著位置上,如圖19所示,使缸組件464動作,將吸附盤460內吸附粘接劑后的涂布滾子465配置在搬送組件35內被干燥模421吸附后的外層141的下方。并且,使涂布滾子465與外層141的凸緣部141a抵接并旋轉,將粘接劑涂布在凸緣部141a上。
接著,再驅動環(huán)形鏈條359,將搬送組件35移送至由在合成體的形成工位8中的合成體的成形裝置80作成的外層141和內層143的合體位置。
在合體位置上,首先,將內層143與型芯組件5一起從凸緣部63移送至搬送組件35內。
接著,如圖21所示,利用所述缸組件802使頭355旋轉并使干燥模(成形模)421從型芯組件5的上方下降,使型芯組件5與干燥模421對接而在它們之間使內層143與外層141成為合體。而且,通過含有所述流通管路422和與其連通的負壓源的所述負壓路徑而將水分脫水,將由該內層143與外層141構成的合成體14進行規(guī)定時間的加壓、脫水后、使所述缸組件802動作并使頭355旋轉。這時,對通過所述負壓路徑而形成的合體進行吸引并吸附在該干燥模421側、使合成體141與干燥模421一起上升而使該合成體與型芯組件5分離。而且,在合成體14上升至規(guī)定的高度時,使缸組件811動作并使刮板812向前方突出,僅將型芯組件5向傳送機64移送。型芯組件64,用該傳送機64向移送組件63的工作臺上移送并用工作臺的驅動滾子通過傳送機65向傳送機66移送,再向傳送機60中的洗凈裝置72的跟前返送。
接著,再驅動環(huán)形鏈條359,使搬送組件35向由在合成體的形成工位8中的干燥裝置82的干燥位置移動。
在干燥位置上,首先,如圖22所示利用所述傳送機,將型芯組件820向搬送組件35內移送,用定位缸358進行定位。接著,利用所述缸組件823使頭355旋轉而使干燥模421從型芯組件820的上方下降。由此,使型芯組件820與干燥模421對接并在它們之間收容合成體14,而且,使加熱板420加熱將干燥模加熱至規(guī)定溫度,使所述發(fā)泡劑發(fā)泡而形成絕熱層。這時,由于在型芯組件820的凸狀部的外周部上設置階梯差,故在圖14所示絕熱容器140那樣的筒體部上可形成發(fā)泡密度不同的絕熱層142。
接著,再驅動環(huán)形鏈條359,將搬送組件35移送至圖13所示的移送裝置83的移送位置。
在移送裝置83的移送位置上,如圖23所示,用缸組件830使頭355旋轉而使干燥模421上升。這時,通過含有干燥模421的所述流通管路422和所述壓縮機的加壓路徑使壓縮空氣對合成體進行排出而使合成體14與該干燥模421分離,僅使干燥模421上升。而且,在干燥模421上升至規(guī)定高度后,將定位缸358打開而解除對型芯組件820的定位,使缸組件831的軸832向前方突出通過傳送機使合成體14向由分離裝置84的分離位置移送。在型芯組件820被移送后,再驅動環(huán)形鏈條359,將搬送組件35移送至與型芯組件2的合流位置。
在本實施形態(tài)的制造裝置1中,在如此使各搬送組件35在環(huán)形鏈條359的長圓形軌道上周轉期間,外層141的加壓干燥、使外層141從型芯組件2的脫模、向外層141的粘接劑的附著、使外層141與內層143合體的合成體14的形成和脫水、使合成體14從型芯組件5的脫模、利用發(fā)泡劑的發(fā)泡的絕熱層的形成、及伴隨合成體14的型芯組件820的移送工序可依次地進行。
接著,由缸組件831推出的型芯組件,通過傳送機向分離裝置84的載置臺840上移送。而且,從其上方,使推壓組件844的缸845下降,在其凸緣部1400上推壓合成體14。在該狀態(tài)下,通過所述載置臺840內的流通路843供給壓縮空氣,使合成體14從型芯組件820上分離。并且,使所述缸842動作而使型芯組件820與合成體14一起向傳送機85上移送。
接著,在與合成體14一起向傳送機85上移送的型芯組件820的上方,使所述缸組件860動作并配置移載組件86的吸附板861,利用該吸附板861吸附合成體14。并且,再使缸組件860動作而向搬送傳送機9移載。
而且,用搬送傳送機9向所述未圖示的切斷、去毛邊工位移送,對4個容器進行切斷、進行所需的去毛邊而制造圖14所示的絕熱容器140。
這樣,在本實施形態(tài)的制造裝置1中,由于循環(huán)使用含有因反復使用而容易受損傷的抄紙網(wǎng)22的外層用和內層用的型芯組件2、5,即使如果網(wǎng)受到損傷也可使裝置整體不停止地繼續(xù)制造、可將具有受損傷后的網(wǎng)的型芯組件與正常的型芯組件進行調換,故能以高的生產(chǎn)率制造紙漿模成形體。
另外,在型芯組件820的外周部上由于設置階梯差使在收容合成體14時在與內層之間形成規(guī)定的間隙,故如絕熱容器140那樣,能在筒體部上形成發(fā)泡密度不同的絕熱層。
另外,外層的形成工位4,具有使脫水后的外層141干燥的外層干燥裝置42,由于在用脫模裝置81將外層141脫模前作成使外層141干燥,故即使使內層143在濕潤狀態(tài)下重合,也不必擔心其水分向外層141的外表面滲出而損害外觀。
另外,在本實施形態(tài)中,由于干燥模421與外層的干燥模、合成體的形成模、合成體的干燥模通用化,故與個別地使用各模進行成形、干燥的場合相比,除了能可靠地抑制復制時的偏差的產(chǎn)生,還能進一步提高制造效率。
圖26是表示本發(fā)明第2實施形態(tài)的制造裝置1’的圖。在該圖中,對與所述制造裝置1共同的部分標上相同的符號,并省略其說明。因此,對于不特別說明的部分,適宜應用所述第1實施形態(tài)的制造裝置1的說明。
制造裝置1’,具有多個型芯組件2、周轉地移送多個型芯組件2的型芯組件的移送裝置223’、使用由移送裝置3’移送來的型芯組件2并形成外層的外層形成工位4’、多個型芯組件5、周轉地移送多個型芯組件5的型芯組件的移送裝置6’、使用由移送裝置6’移送來的型芯組件5并形成將發(fā)泡劑附著在外表面上的內層形成工位7’、在將由外層形成工位4’和內層形成工位7’所形成的外層141和內層143合體后使所述發(fā)泡劑發(fā)泡而形成所述紙漿層142的合成體1 4的形成工位8’。
型芯組件2的移送裝置3’,是在將型芯組件2沿周轉軌道A移送至規(guī)定位置上后、在周轉軌道B上移送并沿周轉軌道B移送至規(guī)定位置、使在規(guī)定位置從周轉軌道B脫離后的型芯組件再在周轉軌道A上合流的設備。
移送裝置3’,具有將8個型芯組件2沿周轉軌道A移送的旋轉式的第1移送裝置30’、將型芯組件2與外層141一起沿周轉軌道B移送的旋轉式的第2移送裝置31’、在這些移送裝置30’、31’之間將型芯組件2與外層141一起移送的橫臂32’、使外層141脫模后的型芯組件2從周轉軌道B脫離的橫臂33’、將從周轉軌道B脫離后的型芯組件2向周轉軌道A返送的傳送機34’、將用傳送機34’返送的型芯組件2再在周轉軌道A上合流的橫臂35’。
所述旋轉式的第1移送裝置30’,具有在周轉軌道A上夾持一個個的型芯組件2的夾手314。所述旋轉式的第2移送裝置31’,具有沿周轉軌道B上使型芯組件2向上移送的轉臺(未圖示)。橫臂32’、33’、35’,是由繞鉛垂軸可轉動且能上下動作并被水平支承的缸組件作為主體而構成的,在其軸的前端部上具有有與型芯組件2的所述銷孔211卡合的爪的夾手320’、330’、350’。
外層的形成工位4,具有沿周轉軌道A移送的型芯組件2的洗凈裝置47、浸漬型芯組件2并在其一個個的表面上對外層141進行抄紙的抄紙裝置40、對抄紙后的外層進行脫水的外層脫水裝置41。
洗凈裝置47具有儲留槽470,抄紙裝置40具有儲留槽400。另外,脫水裝置41具有脫水模410。
另外,外層形成工位4’,具有沿周轉軌道B對與型芯組件2一起移送的外層141進行干燥的外層干燥裝置42’、使干燥后的外層從型芯組件2脫模的外層脫模裝置43’、將外層141從周轉軌道B向周轉軌道D進行交接的交接裝置44’、使型芯組件2升降的缸組件45’。
型芯組件2,被配設在缸組件45’的軸的下端部上的夾手314夾持。在缸組件45’的軸內,配設有與夾手314的所述流通路3140(參照圖13)連通的流通管路(未圖示)。在該流通管路的上端部上,通過利用切換龍頭(未圖示)的切換分別與負壓源V或壓縮機P連通的流通管路415’,通過旋轉式接頭、分配組件(均未圖示)進行連接。并且,通過切換該切換龍頭,在型芯組件2的洗凈時通過流通管路415’供給壓縮空氣,在外層141的抄紙時通過流通管路415’進行負壓吸引就能將生料中的液體部分排出。該缸組件45’,還成為使所述型芯組件2升降并對該型芯組件2和脫水模410以規(guī)定的壓力進行加壓的加壓裝置。
所述干燥裝置42’,具有沿周轉軌道B移送與外層141一起的型芯組件2的轉臺(未圖示)、外層141的干燥模421’、使干燥模421’升降并使該干燥模421’與型芯組件2對接的缸組件422’。干燥模421’,用配設在缸組件422’的軸的下端部上的夾手424’夾持地進行支承。另外,在缸組件422’的軸內,配設有流通管路(未圖示)。
在所述轉臺上,形成有各個型芯組件2的所述連通路210和與外部連通的流通路(未圖示),通過該流通路就能進行外層141在干燥時的蒸汽的排出和壓縮空氣的供給。
所述干燥模421’,具有與型芯組件2對應的凹部,在其內部形成有與該凹部和外部連通的流通路(未圖示)。在夾手424’的基部上配設有與內部的所述流通路的上端部和缸組件422’內的所述流通管路的下端部連通的流通路。另外,在配設于缸組件422’的軸內的所述流通管路的上端部,通過旋轉式接頭、分配組件(均未圖示)連接著分別與利用切換龍頭(未圖示)進行切換的負壓源V或壓縮機P連通的流通管路425’。
而且,利用干燥模421’的所述流通路、夾手424’的所述流通路、缸組件422’的所述流通管路及所述流通管路425’來形成流通路徑,在利用干燥模421’對外層141進行干燥時,用所述切換龍頭將該流通路徑切換成負壓路徑并對蒸汽進行吸引、排出,另一方面,通過所述轉臺的所述流通路就能排出蒸汽。
另外,所述外層的干燥模421’,通過切換所述切換龍頭將所述流通管路425’和含有所述負壓源V或壓縮機P的流通路徑切換成負壓路徑或加壓路徑,在型芯組件2的脫模時就可分別進行對該干燥模421’的外層141的吸附或在外層141的脫模時進行壓縮空氣的供給。
脫模裝置43’,是將利用所述旋轉式的移送裝置30’在加壓狀態(tài)下移送來的外層141向干燥模421’側吸附并將該外層141從型芯組件2脫模的設備,具有將外層141吸附在干燥模421’上用的所述流通管路425’和含有與其連通的所述負壓源V的負壓路徑。
所述交接裝置44’,是將繞鉛垂軸可轉動且能上下動作的被水平支承的缸組件作為主體而構成的,在其前端部上具有帶吸盤的吸附板440’。
型芯組件5的移送裝置6’,是在2個周轉軌道C、D之間對型芯組件5進行交接、再將從周轉軌道D脫離后的型芯組件5向周轉軌道C返送的設備。
移送裝置6’,具有沿周轉軌道C移送型芯組件5的旋轉式的移送裝置60’、使型芯組件5與合成體14一起沿周轉軌道D移送的旋轉式的移送裝置61’、在這些移送裝置60’、61’之間將型芯組件5與內層141一起向周轉軌道D移送的橫臂62’、使合成體14脫模后的型芯組件5從周轉軌道D脫離后的橫臂63’、使從周轉軌道D脫離后的橫臂周轉軌道C返送的傳送機64’、將用傳送機64’所返送的型芯組件5再與周轉軌道C合流的橫臂65’。
所述內層形成工位7’,具有將沿周轉軌道C移送的型芯組件5洗凈的型芯組件5的洗凈裝置72、浸漬型芯組件5并在其一個個的表面上對內層進行抄紙的內層抄紙裝置70、在抄紙的內層的外表面上使發(fā)泡劑附著的發(fā)泡劑附著裝置71、使型芯組件5升降的缸組件75’、使型芯組件5與附著發(fā)泡劑的內層143一起上下翻轉的翻轉組件62。
洗凈裝置72具有洗凈槽720,抄紙裝置70具有儲留槽700,發(fā)泡劑的附著裝置具有儲留槽710。
內層的形成工位7’,具有在洗凈前使向周轉軌道C返送的型芯組件5上下翻轉的翻轉組件660。
型芯組件5,被配設在缸組件75’的軸的下端部上的夾手314夾持。在缸組件75’的軸內,配設有與夾手314的所述流通路3140(參照圖13)連通的流通管路(未圖示)。在該流通管路的上端部,通過旋轉式接頭、分配組件(均未圖示)連接著分別與利用切換龍頭(未圖示)切換的負壓源V或壓縮機P連通的流通管路715’。而且,通過切換該切換龍頭、在型芯組件5的洗凈時與流通管路715’連通供給壓縮空氣、而在內層143的抄紙時與流通管路715’連通進行負壓吸引就能排出生料中的液體部分。
所述合成體14的形成工位8’,具有將從型芯組件2和所述干燥模421’脫模后的所述外層141和附著發(fā)泡劑后的所述內層143與型芯組件5構成合體的合成體的成形裝置80’、將合成體14從周轉軌道C向周轉軌道D進行交接的交接裝置(合成體的分離裝置)81’、一邊沿周轉軌道D移動一邊進行干燥的合成體的干燥裝置82’。另外,在本實施形態(tài)中,合成體的形成工位8’,在向后述的成形模800’側吸附著的外層141的凸緣部附著粘接劑的粘接劑附著裝置46。
成形裝置80’,具有設有與所述型芯組件5對應的凹部的成形模800’、使成形模800’升降并對該型芯組件5以規(guī)定的壓力進行加壓的缸組件801’。成形模800’,用配設在缸組件801’的軸的下端部上的夾手814’夾持地進行支承。在缸組件801’的軸內,配設有流通管路(未圖示)。
成形模800’,與所述干燥模421同樣地具有與型芯組件5對應的凹部,在其內部,形成有使該凹部表面與外部連通的流通路(未圖示)。另外,在夾手814’的基部上,配設有與內部的所述流通路的上端部和缸組件801’內的所述流通管路的下端部連通的流通路。另外,在缸組件801’的軸內配設的所述流通管路的上端部,通過旋轉式接頭、分配組件(均未圖示)連接有分別與利用切換龍頭(未圖示)切換的負壓源V或壓縮機P連通的流通管路802’。
而且,由成形模800’的所述流通路、夾手814’的所述流通路、缸組件801’的所述流通管路和所述流通管路802’形成流通路徑,在由成形模800’進行合成體14的加壓脫水時,用切換龍頭將流通路徑切換成負壓路徑而吸引水分、另一方面,通過與所述型芯組件5連通的所述流通管路供給壓縮空氣,就能將合成體14脫水成規(guī)定的含水率。
所述成形模800’,通過切換所述切換龍頭、將含有所述流通管路和所述負壓源V或壓縮機P的所述連通路徑切換成負壓路徑或加壓路徑,就能分別在從型芯組件5使合成體14脫模時進行合成體14向該成形模800’的吸附、或在合成體14從干燥模脫模時進行壓縮空氣的供給。
所述交接裝置81’,是與所述交接裝置44’同樣的結構。
所述干燥裝置82’,具有設有凸狀的剛性型芯的合成體用型芯組件820’、沿周轉軌道E移送型芯組件820’的轉臺(未圖示)、與型芯組件820’對應的凹狀的干燥模821’、使型芯組件820’與干燥模821’以規(guī)定的壓力進行對接用的缸組件822’。干燥模821’,用配設在缸組件822’的軸的下端部上的夾手824’夾持地進行支承。另外,在缸組件822’的軸內,配設有流通管路(未圖示)。
在所述轉臺上,形成有各自型芯組件820的所述連通路和與外部連通的流通路(未圖示),通過該流通路就能在合成體14的干燥時進行蒸汽的排出和壓縮空氣的供給。
所述干燥模821’具有與型芯組件820’對應的凹部,在其內部形成有使該凹部與外部連通的流通路(未圖示)。在夾手824’的基部上,配設有使干燥模821’內部的所述流通路的上端部和缸組件822’內的所述流通管路的下端部連通的流通路。另外,在配設于缸組件822’的軸內的所述流通管路的上端部,通過旋轉式接頭、分配組件(均未圖示)分別與利用切換龍頭(未圖示)進行切換的負壓源V或壓縮機P連通的流通管路825’連接著。
而且,由干燥模821’的所述流通路、夾手824’的所述流通路、缸組件822’的所述流通管路和所述流通管路825’形成流通路徑,在利用干燥模821’對合成體14進行干燥時,用所述切換龍頭將該流通路徑切換成負壓路徑而吸引、排出蒸汽,另一方面,通過所述轉臺的所述流通路就能排出蒸汽。
而且,在使合成體14干燥并使發(fā)泡劑發(fā)泡而形成絕熱層后,通過該流通管路從壓縮機(未圖示)供給壓縮空氣,通過一邊從所述干燥模821’側供給壓縮空氣、并從上下地向干燥后的合成體14吹送一邊用缸組件822’使干燥模821’上升,就能使合成體14從型芯組件820’分離,并僅使干燥模821’向上方退讓。
另外,合成體的形成工位8’,具有將在周轉軌道E上與干燥模421’和型芯組件820’分離后的合成體14向移載傳送機9移載的移載組件85。并且,用移載組件的吸附板860吸附合成體14,通過使缸組件860繞鉛垂軸旋轉,就能進行向搬送傳送機9的移載。移載后的合成體14,然后向切斷、去毛邊工位(未圖示)移送進行切斷、去毛邊,制成產(chǎn)品(絕熱容器)。
制造裝置1’,與制造裝置1同樣,與在各工位中的驅動系統(tǒng)及氣液流通系統(tǒng)的各設備取得同步,具有使它們保持正確地動作的規(guī)定的指令程序的控制部(未圖示)和該控制部與該各設備之間的控制信號等的收發(fā)信電路(未圖示),由此,制造裝置1’就能自動地進行正常的動作。
這樣,在本實施形態(tài)的制造裝置1’中,與所述實施形態(tài)的制造裝置1同樣,由于循環(huán)使用含有容易因反復使用引起受損傷的抄紙網(wǎng)的型芯組件2、5,故即使如果網(wǎng)受損傷也能不使裝置整體停止地繼續(xù)制造,可對具體受損傷的型芯組件2、5進行調換,能以高的生產(chǎn)率制造絕熱容器。
本發(fā)明不限于所述制造裝置1,在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內可作適當變更。
例如,在所述實施形態(tài)的制造裝置1、1’中,是作成將外層141脫水后、用干燥裝置進行干燥而形成合成體的,但在不對外層進行干燥而形成合成體的場合,也能省略干燥裝置。
另外,在所述實施形態(tài)的制造裝置1’中,各工位中的旋轉式的設備,作成每8個型芯組件進行操作,但也能作成對小于8個、大于4個數(shù)目的型芯組件進行操作。
另外,在所述實施形態(tài)的制造裝置1、1’中,對外層和內層的形成工位中的紙漿生料的儲留槽是分別作成1個的,但也能增加儲留槽的數(shù)目而將外層和內層分別作成多層結構。
另外,雖然對各內層或外層的抄紙工位作成具有1個或2個的情況作了說明,但本發(fā)明,也能將所獲得的成形體在各抄紙工位上作成將配合組成不同的層逐次進行抄紙的3層以上的多層結構另外,在所述實施形態(tài)的制造裝置1、1’中,是將本發(fā)明應用于杯狀的絕熱容器的制造裝置,但本發(fā)明也能應用于其他形狀的成形體的制造裝置,當然也能配合所制造的成形體的形狀,對型芯組件、脫水模、干燥模、成形模的形狀、成形體的去毛邊部位等進行適當變更。
以下,用實施例再對本發(fā)明具體地進行說明。
如后述的實施例1.1、1.2和比較例1.1-1.4所示,制作規(guī)定的內容量(480ml)的絕熱容器,對這些絕熱容器的干燥條件、發(fā)泡劑配合量、層結構、各層厚度和總厚度、各層及全體的密度、容器的絕熱性、容器內面的表面平滑性和成形性分別用下述的方法進行測定、評價。將其結果示于表1。
<抄紙條件>
將具有與所述規(guī)定內容量的絕熱容器對應的金屬制抄紙部和覆蓋該抄紙部的網(wǎng)的陽模浸漬在下述組成的第3纖維生料中,形成規(guī)定的第3纖維層后將下述組成的發(fā)泡劑含有液50ml噴霧在該第3纖維層的表面上,再在下述組成的第1纖維生料(與第3纖維生料為相同組成)中再次對陽模進行浸漬而形成規(guī)定的第1纖維層,制作成多層纖維層疊體。
第1纖維生料;紙漿生料(纖維(涂料球)0.5重量%)上膠劑(相對紙漿的重量比為2%)發(fā)泡劑含有液;發(fā)泡劑(日本松本油性制藥公司制造[松本マイクロスフエア一F30]發(fā)泡溫度135℃)含有8.0重量%(相對成形體全重量的重量比為22%)的水第3纖維生料;纖維生料(纖維(涂料球)0.5重量%)上膠劑(相對紙漿的重量比為2%)<擠壓·脫水條件>
在與所述陽模對應的陰模之間配置纖維層疊體,并以下述擠壓條件在擠壓狀態(tài)下進行吸引脫水、脫水至含水率62%。
擠壓力0.5MPa(20秒)<加熱·干燥條件>
在下述模具溫度·擠壓狀態(tài)下,干燥至含水率7%。
模具溫度160℃擠壓力0.5MPa(60秒)+0.1MPa(120秒)[實施例1.2]除了將發(fā)泡劑的配合量相對成形體全重量比作成6.7%以外,與實施例1、1同樣地制作。
除了將發(fā)泡劑的配合量相對成形體全重量比作成3.4%、將干燥工序中的擠壓力作成0.1MPa(180秒)以外,與實施例1、1同樣地制作。
除了將發(fā)泡劑的配合量相對成形體全重量比作成6.7%、縮短第3纖維層的吸引時間、將干燥工序中的擠壓力作成0.1MPa(180秒)以外,與實施例1.1同樣地制作。
除了不設置第1和第3纖維層、僅將發(fā)泡劑作成相對成形體全重量比為6.7%的第2纖維層的結構、將在干燥工序中的擠壓力作成0.1MPa(180秒)以外,與實施例1.1同樣地制作。
除了不設置第2纖維層、作成僅有第1和第3纖維層的結構、將干燥工序中的擠壓力作成0.5MPa(180秒)以外,與實施例1.1同樣地制作。
從成形體切出局部的剖切片,利用工具顯微鏡測定各層的厚度。
根據(jù)所述的厚度和切出的剖切片的面積及其重量、成形體的整體重量、發(fā)泡劑重量、算出第2纖維層和第1及第3纖維層的密度。
將成形體切出一部分、壓貼在90-100℃的加熱板上,用接觸式溫度計檢測成形體的表面溫度,求出溫度為一定時的加熱板表面與成形體的表面溫度差。
對于表面粗糙度的測定使用サ一フコム120A[日本東京精密公司制造],測定條件設定為,切斷0.80mm,測定長度10.00mm,過濾器2CR,測定倍率500,傾斜修正直線,極性標準。
*第2纖維層局部地露出如表1所示,實施例1.1;1.2的絕熱容器(本發(fā)明品),可確認為是薄壁、絕熱性優(yōu)良的產(chǎn)品。另一方面,可確認為在比較例1.1中,第2纖維層為0.4mm不到時絕熱性差;在比較例1.2中,第1纖維層為0.2mm不到時第2纖維層局部地露出,不能形成穩(wěn)定的層。另外,在比較例1.3中,可確認為絕熱性和表面性都差。另外,在未設置第2纖維層的比較例1.4中,可確認為幾乎不能獲得絕熱性。
在圖6所示的形態(tài)的絕熱容器中,如下述那樣制作具有下述尺寸形狀的容器。
<容器的尺寸形狀>
高度110mm開口部內徑Φ1088mm底部外徑Φ2070mm筒體部上部厚度T100.8mm筒體部中央部厚度T201.5mm筒體部下部厚度T302.0mm底部厚度T401.0mm凸緣厚度T501.0mm<內紙漿層·外紙漿層的抄紙>
將具有與絕熱容器的各內外紙漿層對應的硅橡膠制的抄紙部和覆蓋該抄紙部的尼龍制的網(wǎng)(50目、線徑100μm)的陽模浸漬在下述組成的生料中,形成各紙漿層。
外紙漿層用生料;紙漿生料紙漿纖維(原始紙漿∶人造舊紙=3∶7(重量比)、紙漿生料濃度為0.5重量%)上膠劑(相對紙漿的重量比為2%)內紙漿層用生料;紙漿生料紙漿纖維(原始紙漿∶人造舊紙=3∶7(重量比)、紙漿生料濃度為0.5重量%)上膠劑(相對紙漿的重量比為2%)<外紙漿層的脫水·干燥條件>
將外紙漿層配置在與所述陽模對應的陰模之間,用下述條件在擠壓狀態(tài)下進行脫水·干燥。
模具溫度160℃擠壓力0.4MPa(180秒)<利用發(fā)泡劑對內紙漿層的外表面的覆蓋>
將內紙漿層浸漬在下述組成發(fā)泡劑含有液中,使發(fā)泡劑含浸于該內紙漿層的筒體部外表面上。
發(fā)泡劑含有液;發(fā)泡劑(日本松本油性制藥公司制造[松本マイクロスフエア-F82]發(fā)泡溫度160-170℃)含有1重量%(相對成形體全重量比為5%)的水<加熱·干燥條件>
在使內·外紙漿層重合后,在下述模具溫度·擠壓狀態(tài)下進行干燥,在使發(fā)泡劑發(fā)泡的同時使兩紙漿層一體化。
模具溫度160℃擠壓負荷11760N(60秒)凸緣部擠壓力1.5MPa<樹脂薄膜層的形成>
將下述樹脂薄膜配置成使內層與內紙漿層連接并在下述成形條件下進行層疊。
樹脂薄膜;外層/內層=高密度聚乙烯/低密度聚乙烯樹脂薄膜層厚度150μm成形條件;真空成形機PLAVAC-FE36PHS,三和興業(yè)(株)制造薄膜加熱方式紅外線加熱器(加熱器與樹脂薄膜的間隔為110mm)薄膜加熱溫度250℃(成形機顯示溫度)薄膜加熱時間35秒插塞尺寸直徑60mm×長度110mm插塞材質鋁(表面上涂布聚四氟乙烯)插塞溫度115℃(插塞的實際表面溫度)真空成形用模具口部孔徑Φ88mm、底部直徑Φ70mm、高度110mm
真空成形用模具溫度115℃(模具內側實際表面溫度)成形時間15秒[各層的厚度和總厚度的測定]從成形體切出局部剖切片,利用工具顯微鏡測定各層的厚度。
根據(jù)所述的厚度和切出的剖切片的面積及其重量、成形體的整體重量、發(fā)泡劑重量,算出發(fā)泡劑層和內紙漿層的密度。
在絕熱容器1中注入95-100℃的開水,利用接觸式溫度計進行檢測3分鐘后的容器內的開水溫度、及容器外表面的溫度,求出開水的溫度與容器外表面的溫度之溫度差。
對于表面粗糙度的測定,使用サ一フコム120A[日本東京精密公司制造],測定條件設定為,切斷2.5mm,測定長度10.00mm,過濾器2CR,測定倍率500,傾斜修正直線,極性標準。
這樣制作的絕熱容器,全層厚度為0.8-5mm,故是一種薄壁、輕量且絕熱性也良好、即使注入開水也能直接握持容器,在這時也是能保持保形性的容器。另外,表面的平滑性高,中心線平均粗糙度Ra為1-20μm,最大高度Rmax為100μm以下,樹脂薄膜的密接性也良好,沒有針孔,外表面的印刷適應性也良好。
如后述的實施例3.1;3.2和比較例3.1;3.2那樣地制作絕熱容器,測定其重量,并如下述那樣評價強度、絕熱性、內層和絕熱層的剝離性。另外,用下述測定方法測定所獲得的絕熱容器的外層和內層的各自重量、厚度、密度、紙的重量以及絕熱層的厚度和密度。將其結果示于表2。
在圖10所示形態(tài)的絕熱容器中,如下述那樣制作具有下述尺寸形狀的容器。
<容器的尺寸形狀>
高度110mm開口部內徑Φ1188mm底部外徑Φ2170mm
筒體部中央部厚度T211.5mm底部厚度T411.0mm凸緣厚度T511.0mm<內層·外層的抄紙>
將具有與絕熱容器的各內外層對應的硅橡膠制的抄紙部和覆蓋該抄紙部的尼龍制的網(wǎng)(50目、線徑100μm)的陽模浸漬在下述組成的生料中形成各層。
外層用生料;紙漿生料紙漿纖維(原始紙漿∶人造舊紙=3∶7(重量比)、紙漿生料濃度為0.5重量%)上膠劑(相對紙漿的重量比為2%)內層用生料;紙漿生料紙漿纖維(原始紙漿∶人造舊紙=3∶7(重量比)、紙漿生料濃度為0.5重量%)上膠劑(相對紙漿的重量比為2%)<外層的脫水·干燥條件>
將外層配置在與所述陽模對應的陰模之間,用下述條件在擠壓狀態(tài)下進行脫水·干燥。
模具溫度160℃擠壓力0.4MPa(90秒)<利用發(fā)泡劑對內層的外表面的覆蓋>
將內層(含水率84%)浸漬在下述組成的發(fā)泡劑含有液中,使發(fā)泡劑含浸于該內層的筒體部外表面上。
發(fā)泡劑含有液;發(fā)泡劑(日本松本油性制藥公司制造[松本マイクロスフエア-F793]發(fā)泡溫度110-170℃)含有1重量%(相對成形體全重量比為5%)的水<加熱·干燥條件>
在使內·外層重合后,在下述模具溫度·擠壓狀態(tài)下進行干燥,在使發(fā)泡劑發(fā)泡的同時使兩層一體化。
模具溫度160℃擠壓負荷11760N(60秒)
凸緣部擠壓力1.5MPa陽模溫度140℃<樹脂層的形成>
將下述樹脂薄膜的內層配置成使內層與容器的內層連接并在下述成形條件下進行層疊。
樹脂薄膜;外層/內層=高密度聚乙烯/低密度聚乙烯樹脂層厚度150μm成形條件;真空成形機PLAVAC-FE36PHS,三和興業(yè)(株)制造薄膜加熱方式紅外線加熱器(加熱器與樹脂薄膜的間隔為110mm)薄膜加熱溫度250℃(成形機顯示溫度)薄膜加熱時間35秒插塞尺寸直徑60mm×長度110mm插塞材質鋁(表面上涂布聚四氟乙烯)插塞溫度115℃(插塞的實際表面溫度)真空成形用模具口部孔徑Φ88mm、底部直徑Φ70mm、高度110mm真空成形用模具溫度115℃(模具內側實際表面溫度)成形時間15秒[實施例3.2]除了使內層的紙漿重量比外層的紙漿重量較輕以外,與實施例3.1同樣地制作。
除了在絕熱層中不使用發(fā)泡劑以外,與實施例3.1同樣地制作。
除了在干燥后的外層紙漿的內面上涂布由水和發(fā)泡劑組成的生料并在外層和內層之間形成僅由發(fā)泡劑構成的絕熱層以外,與實施例3.1同樣地制作。
外層切出所獲得的成形體的筒體部的規(guī)定的尺寸形狀(約Φ40mm的圓盤狀)的試片,并從該試片僅將外層分離,通過測定其厚度及重量,算出外層的厚度、紙的重量及密度。
內層從所述試片僅將內層分離,通過測定其厚度及重量,算出內層的厚度、紙的重量及密度。另外,在內層和絕熱層之間形成混合層的場合,測定除去該混合層后的厚度及重量并算出內層的厚度、紙的重量及密度。
絕熱層從所述試片的厚度和重量扣除外層和內層的厚度和重量后算出絕熱層的厚度(含有混合層)和密度。
樹脂層對于樹脂層,從所述試片僅分離樹脂薄膜來測定其厚度。
橫負荷(握持強度)將所獲得的容器橫置在壓縮強度測定機(オリエンテツク(株)制造,RTA-500),橫頭速度設定為20mm/min,求出在容器的筒體部產(chǎn)生10mm變位時的負荷。
縱負荷將所獲得的容器縱置在所述壓縮強度測定機上,將橫頭速度設定為20mm/min地進行測定。另外,在負荷—變位曲線上發(fā)現(xiàn)伴隨容器底部的角部的壓彎的屈服時,測定屈服時的負荷(表2的縱負荷①)和筒體部壓彎時的負荷(最大負荷表2的縱負荷②)的2處負荷。
在所獲得的容器中注入95-100℃的開水,利用接觸式溫度計測定在3分鐘后的容器內的開水的溫度和容器外表面的溫度,求出開水的溫度與容器外表面的溫度之溫度差。
利用目測或顯微鏡觀察在獲得的容器中施加規(guī)定的橫負荷后的容器的內面和容器剖面的狀態(tài)。
如表2所示,在內層和絕熱層之間形成混合層的容器(實施例3.1;3.2),可確認為是薄壁、輕量的,具有所需的機械強度和絕熱性,也不因變形而產(chǎn)生層間剝離。與此相反,可確認為在沒有絕熱材料的容器(比較例3.1)、有由絕熱材料構成的絕熱層但未形成混合層的容器(比較例3.2)中,當作成薄壁、輕量時,不能充分獲得橫置時的變形負荷(與握持強度相當),另外,在未形成混合層的場合,產(chǎn)生層間剝離并在容器內面上產(chǎn)生皺紋或龜裂。
*1)在除去凸緣部的容器筒體部和底部中的層結構。
表中簡稱的意義外→外層、斷→絕熱層、混→混合層、空→空氣層、內→內層、樹→樹脂層。
*2)含有混合層*3)使容器變位10mm時的負荷。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的絕熱容器,是薄壁、絕熱性優(yōu)良的容器。另外,本發(fā)明的絕熱容器的制造方法,可適用于制造具有所述效果的絕熱容器。
本發(fā)明的絕熱容器的制造方法,可適用于制造具有所述效果的絕熱容器。
采用本發(fā)明,可提供薄壁、輕量且兼有壓曲強度和絕熱性的絕熱容器。
采用本發(fā)明的絕熱容器的制造裝置,可高生產(chǎn)率地制造絕熱容器(紙漿模成形體)。
權利要求
1.一種絕熱容器,至少具有規(guī)定密度的第1纖維層和比該第1纖維層密度低的第2纖維層,在該第1纖維層的內側形成該第2纖維層,其特征在于,該第1纖維層的厚度為0.2-1mm,該第2纖維層的厚度為0.4-3mm,該第1纖維層和第2纖維層的總厚度為0.6-4mm。
2.如權利要求1所述的絕熱容器,其特征在于,所述第1纖維層是將紙漿作為主體進行抄紙的層,所述第2纖維層是由含有發(fā)泡劑的劑形成的層,并具有全層厚度和全層密度不相同的部位。
3.如權利要求1所述的絕熱容器,其特征在于,在該第2纖維層的內側形成比所述第2纖維層密度高的第3纖維層。
4.如權利要求2所述的絕熱容器,其特征在于,所述部位設在筒體部上,所述全層厚度和全層密度在該筒體部的上下方向不相同。
5.如權利要求3所述的絕熱容器,其特征在于,在所述第3纖維層與所述第2纖維層之間形成有將所述紙漿與所述發(fā)泡劑混合的混合層,通過該混合層而使所述第3纖維層與所述第2纖維層固定。
6.如權利要求5所述的絕熱容器,其特征在于,所述第3纖維層的密度是所述第1纖維層的密度以下、或所述第3纖維層的單位重量是所述第1纖維層的單位重量以下。
7.如權利要求1所述的絕熱容器,其特征在于,在該絕熱容器中具有發(fā)泡劑層,代替所述第2纖維層。
8.一種絕熱容器的制造方法,是在具有將紙漿作為主體進行抄紙的內紙漿層和外紙漿層并在該內紙漿層和外層之間具有發(fā)泡劑層的制造方法,其特征在于,對所述內紙漿層和所述外紙漿層分別進行抄紙,并在用發(fā)泡劑覆蓋該內紙漿層的外表面后,使該發(fā)泡劑位于該內紙漿層和外紙漿層之間地使該外紙漿層與內紙漿層重合而進行干燥,使所述發(fā)泡劑發(fā)泡。
9.一種絕熱容器的制造方法,其特征在于,在對纖維生料進行抄紙并形成濕潤狀態(tài)的纖維層后,使發(fā)泡劑附著在濕潤狀態(tài)的該纖維層的內表面上,在使該纖維層脫水后,對該纖維層進行加熱·干燥,使附著的該發(fā)泡劑發(fā)泡而使該纖維層的內表層低密度化。
10.一種絕熱容器的制造裝置,使將紙漿作為主體而分別形成的外層和內層進行合體并在它們之間設有利用發(fā)泡劑的發(fā)泡而形成的絕熱層,其特征在于,具有外層形成工位,其使用多個外層用型芯組件、使多個該外層用型芯組件周轉移送的外層用型芯組件的移送裝置,由該移送裝置移送來的該外層用型芯組件來形成外層,內層形成工位,其使用多個內層用型芯組件、使多個該內層用型芯組件周轉移送的內層用型芯組件的移送裝置,由該移送裝置移送來的該內層用型芯組件來形成在外表面上附著了發(fā)泡劑的內層,在使所述外層與所述內層合體后、使所述發(fā)泡劑發(fā)泡而形成絕熱層的合成體的形成工位。
全文摘要
一種具有規(guī)定密度的第1纖維層(111)和比第1纖維層(111)密度低的第2纖維層(112),并在第1纖維層(111)的內側形成第2纖維層(112)的絕熱容器,第1纖維層(111)的厚度為0.2-1mm,第2纖維層(112)的厚度為0.4-3mm,第1纖維層(111)與第2纖維層(112)的總厚度為0.6-4mm。
文檔編號D21J5/00GK1426363SQ01808752
公開日2003年6月25日 申請日期2001年4月26日 優(yōu)先權日2000年4月26日
發(fā)明者野野村著, 鈴木雅晶, 佐藤篤, 中田理, 小玉伸二, 小田嵨信吾, 久保充幸 申請人:花王株式會社