專利名稱：紙漿模制品的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紙漿模制品的制造方法，所述紙漿模制品可用作如容器及襯墊材料等的包裝用構(gòu)件。
背景技術(shù)：
通常，對有蓋容器或如瓶子等的包裝容器來說，出于使上述容器具有優(yōu)異的成形性的同時(shí)，也有利其生產(chǎn)效率的提高的考慮，通常，上述容器材料是使用塑料。然而，由于塑料容器在其廢棄后的處理上存在很多問題，因此，人們正在關(guān)注用紙漿模制方法成形的紙漿模制容器來取代所述的塑料制容器。對紙漿模制容器來說，不光其廢棄處理容易，還可以利用再生紙進(jìn)行制造，因而，紙漿模制品的另一優(yōu)點(diǎn)是成本低。
作為具有上述特性的紙漿模制容器的制造方法，如日本專利特開平7-42100號公報(bào)所揭示地，藉由濕式方法，使在抄紙用模具表面堆積紙漿纖維，烘干由上述堆積的紙漿纖維組成的模制品中間體之后，通過一對作凹凸?fàn)罨ハ嗫ê系亩嗫踪|(zhì)金屬模，從上下方向熱壓，脫水、烘干所述的，模制品中間體。
然而，在上述方法中，藉由一對作凹凸?fàn)罨ハ嗫ê系亩嗫踪|(zhì)金屬模對模制品中間體從上下方向進(jìn)行熱壓時(shí)，則需要所述容器形狀如下在60mm以下的高度時(shí)的脫模斜度，即，所述容器從金屬模的取出方向和該容器側(cè)壁所構(gòu)成的角度在5度以上。否則，容器側(cè)面受壓不勻，其表面性能惡化。為此，容器的壁厚(紙的重量、密度)的控制困難。又，如在容器表面形成具有凹凸?fàn)畹耐庥^設(shè)計(jì)，則在加壓后容器無法從模具中取出。
由此，在采用上述方法時(shí)，不光成型的成型制品的形狀受到限制，且無法賦予容器表面以各種外觀設(shè)計(jì)，且，其表面性能也差。
又，在日本專利特開平7-223230號公報(bào)上公開了一種紙漿模制品的制造方法，所述方法系將一種撓性薄膜被覆、附著于由內(nèi)模和外模所組成的成型模的內(nèi)模上，所述撓性薄膜在膨脹時(shí)可以形成與目的成型物的內(nèi)側(cè)形狀大致相同的外形形狀；按該方法，在所述內(nèi)模和外模之間擠壓成形材料的同時(shí)，使流體壓力從流體管道作用至撓性薄膜和內(nèi)模之間，使得撓性薄膜膨脹。然而，在使用所述方法時(shí)，由于流體僅從撓性薄膜和內(nèi)模之間的一處供給，因此，導(dǎo)致膨脹的撓性薄膜所形成的對成形材料的擠壓產(chǎn)生不勻，其結(jié)果，無法得到壁厚均勻的成型物品。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種紙漿模制品的制造方法及其紙漿模制品，所述方法可以在成形具有脫模斜度等復(fù)雜形狀的容器的同時(shí)，也可賦予所述容器以各種具有優(yōu)異的表面平滑性的美麗的外觀設(shè)計(jì)。
發(fā)明揭示本發(fā)明藉由提供一種紙漿模制品的制造方法達(dá)到了上述目的，本發(fā)明的方法的特征在于在形成有多個(gè)自其外部連通至內(nèi)部的連通孔的型芯抄紙用模具的外表面堆積紙漿纖維，形成紙漿層壓體，將該紙漿層壓體裝入一組分型模中，藉由規(guī)定手段，擠壓該紙漿層壓體，使其脫水。
附圖的簡單說明

圖1所示為將紙漿纖維堆積于成形網(wǎng)上時(shí)的狀態(tài)下的主要部分放大剖視圖。
圖2所示為順序表示直至紙漿層壓體脫模工序的工序流程圖。其中，圖2(a)表示成形網(wǎng)安裝工序，圖2(b)表示抄紙工序，圖2(c)表示紙漿層壓體的脫模工序。
圖3所示為順序表示直至模制品取出工序的工序流程圖。其中，圖3(a)表示合模工序，圖3(b)表示加壓、加熱及烘干工序，圖3(c)表示熱壓型芯的取出工序，圖3(d)表示紙漿模制品的取出工序。
圖4(a)、圖4(b)及圖4(c)分別順序表示控制紙漿層壓體的開口部端面形狀的工序流程圖。
圖5為用于本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的型芯抄紙用模具的分解立體圖。
圖6為圖5中的型芯抄紙用模具的縱剖視圖。
圖7為圖6中的型芯抄紙用模具沿I-I線的橫剖視圖。
圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)、圖8(d)、圖8(e)及圖8(f)分別順序表示本發(fā)明的紙漿模制品的制造方法中工序的工序流程圖。
圖9為本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)中所使用的型芯抄紙用模具的縱剖視圖(相當(dāng)于圖6)。
實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)以下，參照附圖，就適用本發(fā)明的具體實(shí)施形態(tài)作一詳細(xì)說明。
圖1所示為將紙漿纖維堆積于成形網(wǎng)層上時(shí)的狀態(tài)的主要部分放大剖視圖。
圖2為順序表示直至紙漿層壓體脫模工序的工序流程圖。其中，圖2(a)表示成形網(wǎng)層安裝工序，圖2(b)表示抄紙工序，圖2(c)表示紙漿層壓體的脫模工序。圖3所示為順序表示直至模制品取出工序的工序流程圖。其中，圖3(a)表示合模工序，圖3(b)表示加壓、加熱及烘干工序，圖3(c)表示熱壓型芯的取出工序，圖3(d)表示紙漿模制品的取出工序。
在第1實(shí)施形態(tài)中，如圖1所示，成形網(wǎng)層3藉由第1成形網(wǎng)3a和，其網(wǎng)眼細(xì)于該第1成形網(wǎng)3a的第2成形網(wǎng)3b所構(gòu)成。使第1成形網(wǎng)3a密貼、被覆于型芯抄紙用模具2上，同時(shí)，使第2成形網(wǎng)3b被覆于第1成形網(wǎng)3a上。如此，形成在網(wǎng)眼粗的第1成形網(wǎng)3a上被覆網(wǎng)眼細(xì)的第2成形網(wǎng)3b的結(jié)構(gòu)。由此，可減少在抄紙用模具2上開設(shè)的通孔1的數(shù)目，且可制得如下所述的厚度均勻的紙漿層壓體6。
本實(shí)施形態(tài)的紙漿模制品的制造方法的特征在于在形成有多個(gè)自外部連通至其內(nèi)部的通路的型芯抄紙用模具的外表面上，被覆粗密的網(wǎng)層；之后，在該網(wǎng)層上堆積紙漿纖維，形成紙漿層壓體；將所述紙漿層壓體置入一組用于形成規(guī)定形狀的分型模(以下，簡稱為“分型?！?抽出該型芯抄紙用模具；再藉由規(guī)定手段擠壓該紙漿層壓體，脫水。所述的網(wǎng)層作成筒狀，可使得其對所述抄紙用模具的安裝容易。
再參照圖2及圖3，就本發(fā)明的紙漿模制品的制造方法作一詳細(xì)說明。
首先，如圖2(a)所示，在其內(nèi)部中空、且形成有多個(gè)自其外部連通至其內(nèi)部的連通孔1的型芯抄紙用模具2上，被覆具有伸縮性和柔軟性的網(wǎng)層3，使得該網(wǎng)層3密貼附著于該型芯抄紙用模具2的外表面。
在本實(shí)施形態(tài)中，為制得其下方開口、大致呈圓筒狀的紙漿模制品，型芯抄紙用模具2的形狀作成順應(yīng)該紙漿模制品的外形形狀。所述型芯抄紙用模具2可以使用由例如金屬、塑料等構(gòu)成的模具，也可以使用由金屬或塑料制的網(wǎng)層所構(gòu)成的模具。
其次，如圖2(b)所示，將上述型芯抄紙用模具2浸漬于盛滿紙漿生料4的容器5中。然后，將上述型芯抄紙用模具2內(nèi)部抽真空，在減壓下，使紙漿纖維堆積于所述網(wǎng)層3上，由此，形成紙漿層壓體6。
紙漿生料系將紙漿纖維主要地分散于水中而形成。所述紙漿纖維以針葉樹或闊葉樹等的木材紙漿及竹子、稻草等的非木材紙漿為宜。又，紙漿纖維的長度和粗度較好的是，分別在0．1-10．0mm和0．01-0．05mm的范圍為宜。
接著，將所述紙漿層壓體6脫水、烘干之后，如圖2(c)所示，使紙漿層壓體6從型芯抄紙用模具2脫模。這里所述的紙漿層壓體6的干燥狀態(tài)較好的是其含水率在1％以上、70％以下，更好的是，所述其含水率接近1％。如上所述，所述紙漿層壓體6因其網(wǎng)層3由網(wǎng)眼更細(xì)的材料組成，所以，容易從型芯抄紙用模具2脫離。又，粘附于網(wǎng)層3上的抄漿沉淀物也容易去除。
以下，如圖3(a)所示，將脫模的紙漿層壓體6安裝于熱壓型芯7上。此時(shí)，一組分型模8、8將紙漿層壓體6沿縱向二分，將所述熱壓型芯7夾于其中。較好的是，脫模的紙漿層壓體6安裝于被覆有其結(jié)構(gòu)如同前述的網(wǎng)層3的熱壓型芯7上。
在一組所述分型模8、8中的至少一個(gè)的內(nèi)側(cè)面上形成有圖案紋及用于形成螺紋的凹凸部8a。
其次，如圖3(b)所示，藉由所述熱壓型芯7及一組分型模8、8，對紙漿層壓體6加壓后，脫水、烘干。
這里所述的加壓條件，較好的是在9．8×103Pa以上，49．0×105Pa以下。又，加熱條件較好的是在100℃以上、250℃以下，更好的是，在180℃以上、220℃以下。如果所述加熱條件不到100℃，則烘干效率低下，如果所述加熱條件超過250℃，則紙漿層壓體8有時(shí)會燒壞或燒焦。
又如圖3(c)及圖3(d)所示，打開一組分型模8、8，取出所述的熱壓型芯7，同時(shí)，從網(wǎng)層3取出賦于形狀的、由紙漿層壓體6構(gòu)成的紙漿模制品9。
如上所述制造的紙漿模制品9，如圖3(d)所示，其下方具有開口部9a，同時(shí)，其胴部9b作成圓筒狀，其上部9c作成其直徑小于所述胴部9b的筒狀，開口部9a及胴部9b上無接縫，且，所述開口部9a與所述胴部9b一體成形。另外，在所述紙漿模制品9的胴部9b上形成有圖案紋9d，在其上部9c的外周圍形成有螺紋9e。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)制造的紙漿模制品9因在其容器外表面無孔洞及網(wǎng)層等，且無接縫，所以是外觀優(yōu)美的紙漿模制品。
根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，由于是用一組分型模8、8加壓紙漿層壓體6，使其脫水、烘干的，因此，盡管存在脫模斜度等因素，但仍可以給上述分型模附加具有復(fù)雜形狀的所有的外觀設(shè)計(jì)，可以制得其產(chǎn)品形狀并無限制的紙漿模制品。又，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，由于是使用了分型模8、8，所以，可以在分型模8、8的內(nèi)側(cè)壁面形成各種形狀，可以對產(chǎn)品表面附加各種外觀設(shè)計(jì)。再有，作成分型模8、8之后，可以藉由改變所加壓力，容易地控制產(chǎn)品的壁厚(單位重量、密度)，適當(dāng)調(diào)整該產(chǎn)品的剛性。
又，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，由于使用了如上所述的具有伸縮性及柔軟性的網(wǎng)層，所以，即使是對于形狀復(fù)雜的抄紙用模具，也可以沿其外形形狀，使所述的網(wǎng)層簡單地密貼附著其上，同時(shí)，進(jìn)行厚度均勻的抄漿。
如上所述的紙漿模制品在形成無底紙漿模制品之后，可以對其貼上在其他工序中形成的底部，形成容器。
在本實(shí)施形態(tài)中，可以在所述分型模8、8的一或二個(gè)上內(nèi)置加熱器或形成自其外部連通至內(nèi)部的多個(gè)真空孔(圖中皆未示)。藉由內(nèi)置加熱器或形成自其外部流通至內(nèi)部的真空孔，可以提高紙漿層壓體6的烘干效率，提高成型的循環(huán)，結(jié)果，可以提供一種低成本的紙漿模制品。
又，也可以在分型模8、8的分型面上形成氣孔(圖中未示)。藉由氣孔的形成，可以容易地排除熱壓時(shí)生成的水蒸氣，提高烘干效率，提高成型循環(huán)。另外，可以獲得未復(fù)制有氣孔的富于裝飾性的成型制品。
在所述實(shí)施形態(tài)中，是將熱壓型芯7插入從型芯抄紙用模具2脫模的紙漿層壓體6，用一組分型模8、8夾入使用的，但也可將脫模的該紙漿層壓體插入一上述的分型模內(nèi)，也可將流體，例如，氣體吹送、擠壓至該紙漿層壓體內(nèi)部后，成型。所述氣體只要是加熱氣體，即可提高加熱效率。此時(shí)，在所述分型模的一個(gè)或二個(gè)上，內(nèi)置加熱器或形成多個(gè)自其外部連通至其內(nèi)部的真空孔(圖中未示)，則可進(jìn)一步提高干燥效率。
另外，也可將中空的加壓脹芯插入所述紙漿層壓體內(nèi)部，通過該加壓脹芯進(jìn)行利用上述流體的擠壓，例如，利用加熱氣體的擠壓，進(jìn)行脫水，烘干。此時(shí)，使用如圖4(a)-圖4(c)所示的方法，可控制成型制品的開口部端面形狀，提高其與蓋子等的密封性。即，首先如圖4(a)所示，將脫離型芯抄紙模具2的紙漿層壓體6夾于一組分型模8、8內(nèi)，使由金屬制圓筒狀體等組成的端面加工構(gòu)件90從紙漿層壓體6的開口部6a上方降下。在端面加工構(gòu)件90的內(nèi)壁下端部分近旁固定有加壓脹芯20的一部分。在此狀態(tài)下，藉由所述端面加工構(gòu)件90，將位于紙漿層壓體6的開口部6a的上端部擠入下方，同時(shí)，將加壓脹芯20插入紙漿層壓體6中。其結(jié)果，如圖4(b)所示，所述上端部近旁成為隆起的壁厚。其次，如圖4(c)所示，對加壓脹芯20中供給流體，通過加壓脹芯20將紙漿層壓體6擠壓分型模8、8的內(nèi)側(cè)面，形成所希望的形狀，使紙漿層壓體6脫水，干燥。脫水、干燥后，向上方提升端面加工構(gòu)件90，同時(shí)，從紙漿層壓體6內(nèi)取出加壓脹芯20。另外，在該方法中，加壓脹芯20也可以不固定于端面加工構(gòu)件90上。此時(shí)，加壓脹芯20的插入也可以在端面加工構(gòu)件90的擠入過程的前后。又，中空的加壓脹芯20使用袋狀的加壓脹芯，擠壓后，也可以不取出袋狀加壓脹芯，而是直接形成紙漿層壓體6的內(nèi)層。
在上述實(shí)施形態(tài)中，是使用了熱壓型芯7，但作為熱壓型芯7，也可以使用由預(yù)成型的熱塑性樹脂組成的冷鑄型坯。加熱該冷鑄型坯，藉由通過該加熱型坯的上述流體進(jìn)行所述的擠壓。即，將上述加熱的型坯插入上述的紙漿層壓體內(nèi)，對該加熱型坯內(nèi)供給流體，例如，供給加熱氣體，使該加熱型坯膨脹，擠壓、脫水、烘干該紙漿層壓體。
又，也可以使用未經(jīng)加熱的加壓型芯，以取代熱壓的型芯7，在對紙漿層壓體6進(jìn)行加壓脫水之后，再通過其他方法加熱烘干所述紙漿層壓體6。
以下，就本發(fā)明的第2及第3實(shí)施形態(tài)作一說明。又，以下的說明系僅就第2及第3實(shí)施形態(tài)不同于第1實(shí)施形態(tài)之處所作，有關(guān)相同之處適當(dāng)使用在第1實(shí)施形態(tài)中已經(jīng)作的詳述的說明。本實(shí)施形態(tài)為制造箱型的紙板箱容器的例子。在本實(shí)施形態(tài)中，在型芯抄紙用模具的外表面上形成紙漿層壓體的狀態(tài)下，將該型芯抄紙用模具放入定型用分型模內(nèi)，藉由一定的手段，使所述型芯抄紙用模具膨脹，使所述紙漿層壓體向著所述定型用分型模內(nèi)的型腔內(nèi)擠壓，由此，將型腔的內(nèi)側(cè)壁面的形狀復(fù)制至所述紙漿層壓體上。對擠壓狀態(tài)下的所述紙漿層壓體進(jìn)行脫水、加熱烘干，制得紙漿模制品。
圖5顯示了本實(shí)施形態(tài)中所優(yōu)先使用的型芯抄紙用模具(以下，簡稱為“抄紙模具”)2的分解立體圖。該抄紙模具2包括形成有自其內(nèi)部連通至外部的多個(gè)流體供道的、具有一定形狀的型芯，可嵌插所述型芯、可膨脹的加壓脹芯，具有用于容納嵌插于所述加壓脹芯中的型芯的容納部的型芯容納體，密接被覆于所述型芯容納體外面、可伸縮的網(wǎng)層。所述型芯容納體具有多個(gè)自其外面貫通其容納部內(nèi)的通孔，嵌插于所述加壓脹芯中的所述型芯可容納于該型芯容納部內(nèi)，藉此，使得在該容納部和該型芯之間形成具有規(guī)定形狀的空間，同時(shí)，也形成有連通所述空間和該通孔的通路。且，所述型芯容納體由可伴隨所述加壓脹芯的膨脹而變形的材料所組成。具體地說，抄紙模具2包括大致呈長方體狀的型芯10，嵌插所述型芯的加壓脹芯20，用于容納嵌插于所述加壓脹芯20中的型芯10的型芯容納體30，被覆于所述型芯容納體30外面的網(wǎng)層40，型芯10的安裝板50，及凸緣60。圖6中，顯示了組裝這些構(gòu)件而得到的抄紙模具2的縱剖視圖。又，圖7顯示了沿圖6中I-I線的橫向剖視圖。
型芯10為由金屬、塑料等材料所形成的剛性體。型芯10上形成有自其內(nèi)部連通至外部的多個(gè)流體供道。流體供道如圖6及圖7所示，由自型芯10的上面貫通至其下面的多個(gè)縱向流體供道11a，和貫通型芯10的相對側(cè)面之間的多個(gè)橫向流體供道11b所構(gòu)成。縱向流體供道11a設(shè)計(jì)成互相平行的多列，橫向流體供道11b也作同樣設(shè)置。再有，二流體供道11a、11b設(shè)計(jì)成互相具有交叉點(diǎn)的柵格狀。其結(jié)果，通過縱向流體供道11a將規(guī)定的流體自型芯10的上面導(dǎo)入時(shí)，該流體可供給至型芯10的各個(gè)側(cè)面及底面。另外，在型芯10的上面，穿設(shè)有用于將型芯10安裝于安裝板50上去的安裝用螺孔12、12。加壓脹芯20如圖5所示，為一中空狀構(gòu)件，所述中空狀構(gòu)件具有其形狀大致與型芯10相同的空間21，且，在其上部具有開口部22。通過該開口部21，插入有嵌插于所述空間21內(nèi)的型芯10。在嵌插有型芯10的嵌插狀態(tài)下，加壓脹芯20如圖6及圖7所示，包覆型芯10的整個(gè)側(cè)面、下面以及上面周緣部，由此，加壓脹芯20內(nèi)保持在氣密狀態(tài)。又，在抄紙模具2的組裝狀態(tài)下，如圖6所示，加壓脹芯20的上面和型芯10的上面處于同一平面。加壓脹芯20系藉由通過型芯10中的流體供道11a、11b，在供給至加壓脹芯20內(nèi)部的流體的作用下，由可膨脹的材料形成。作為所述的可膨脹材料，較好的是，使用具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度、反彈性及伸縮性性能等的聚氨酯、氟橡膠、硅系橡膠或彈性體等。
型芯容納體30為一大致長方體狀的中空構(gòu)件，所述中空構(gòu)件具有可容納嵌插于加壓脹芯20中的型芯10的容納部31，其上部開口。嵌插于加壓脹芯20中的型芯10，從型芯容納體30上部容納于容納部31內(nèi)。型芯容納部30的上緣部則如圖5及圖6所示，被自該上緣部向外側(cè)水平延伸出的延伸部34所圍繞。所述延伸部34為安裝板50和凸緣60所夾持。容納部31的深度則如圖6所示，作成這樣的深度在將嵌插于加壓脹芯20中的型芯10容納于容納部31的狀態(tài)下，延伸部34的上面和加壓脹芯20的上面及型芯10的上面位于同一平面上。構(gòu)成型芯容納體30外面的各個(gè)外側(cè)面及底面則具有如圖5-7所示的網(wǎng)眼狀凹凸紋。
容納部31的內(nèi)側(cè)面如圖5-圖7所示，為鋸齒狀的形狀，以形成多個(gè)涉及該容納部31高度走向的V字狀溝槽。該容納部31的底面也同樣形成多個(gè)V字狀溝槽的鋸齒狀(圖中未示)。另外，如圖5及圖7所示，型芯容納體30具有自其外側(cè)面及外底面貫通至容納部31的多個(gè)通孔32。各個(gè)通孔32貫通穿設(shè)貫通位于型芯容納部一體30外側(cè)面上的網(wǎng)眼狀凹凸紋的網(wǎng)眼交叉點(diǎn)和位于容納部31內(nèi)側(cè)面的V字狀溝槽的槽底部之間。
其結(jié)果，將嵌插于加壓脹芯20中的型芯10容納于容納部31中時(shí)，此時(shí)，如圖6及圖7所示，在容納部31的內(nèi)側(cè)面和加壓脹芯20的外側(cè)面之間，形成由V字狀溝槽組成的多個(gè)空間33，還形成連通該空間33和上述通孔32的通道。通孔的直徑通常在0．2-6mm范圍，而直徑在1-4mm范圍的通孔因其可以進(jìn)行均勻的(真空)抽吸和穿設(shè)加工的容易，而特別優(yōu)選使用。另外，通孔32的密度較好的是在型芯容納體的外側(cè)面上，每平方厘米1-10個(gè)，更好的是每平方厘米形成1-3個(gè)。
型芯容納體30由可隨加壓脹芯20的膨脹而變形的材料形成。作為這些材料舉例，可以舉出撓曲性橡膠、聚氨酯橡膠，硅橡膠等。
如圖6及圖7所示，網(wǎng)層40沿其表面形狀，密貼、被覆于構(gòu)成型芯容納體30外側(cè)面的各個(gè)側(cè)面及底面。又，因?yàn)槿缟纤?，型芯容納體30的外側(cè)面為網(wǎng)眼狀凹凸紋，所以，即使在網(wǎng)層40密貼覆蓋上述外側(cè)面的狀態(tài)下，也如圖6及圖7所示，在網(wǎng)層40和所述型芯容納體30外側(cè)面之間，存在規(guī)定的空間。網(wǎng)層40由可伸縮的材料所形成。這些材料包括如植物纖維及動(dòng)物纖維等的天然材料，如再生樹脂、半合成樹脂、熱塑性樹脂及熱固化性樹脂等的合成樹脂或金屬等。網(wǎng)層40的結(jié)構(gòu)即可以單層，也可以多層。在網(wǎng)層40由單層構(gòu)成的場合，考慮到吸水性、通氣性及強(qiáng)度，較好的是，使用這樣的網(wǎng)層當(dāng)將該網(wǎng)層密貼、被覆于型芯容納體30外側(cè)面上時(shí)，其平均開孔面積率在10-80％，別好的是在20-40％。
另一方面，在網(wǎng)層40由多層構(gòu)成的場合，所述網(wǎng)層較好的是由前述第1實(shí)施形態(tài)中所使用的粗大網(wǎng)眼的第1網(wǎng)層和，其網(wǎng)眼較該第1網(wǎng)層細(xì)的第2網(wǎng)層所構(gòu)成。此時(shí)，第1網(wǎng)層較好的是使用這樣的網(wǎng)層當(dāng)將該網(wǎng)層密貼、被覆于型芯容納體30外側(cè)面上時(shí)，其平均開孔面積率在10-99％，特別好的是在40-60％。另外，第2網(wǎng)層的平均開孔面積率在10-80％，特別好的是在20-40％。
安裝板50的俯視圖為矩形狀，其形狀大于型芯容納體30的延伸部34的外形。凸緣部分60的俯視圖作成與安裝板系統(tǒng)的外形。安裝板50的周緣部上穿設(shè)有多個(gè)通孔51。同樣，在凸緣部60的對應(yīng)位置上也穿設(shè)有多個(gè)通孔61。該通孔61上切出螺紋牙。在抄紙模具1組裝的狀態(tài)下，將螺釘52插入安裝板50的通孔51中，使所述螺釘52穿過凸緣部60的通孔61，螺旋固定。藉此，使型芯容納體30上的延伸部34被夾持固定于安裝板50和凸緣部60之間。
在安裝板50的中心部位近旁也穿設(shè)有通孔53、53。該通孔設(shè)置于與型芯10上的安裝用螺孔12、12對應(yīng)的位置上。在抄紙模具2組裝的狀態(tài)下，如圖6所示，將螺釘54插入通孔53中，使所述螺釘54螺旋固定于型芯10的安裝用螺孔12、12，藉此，使安裝板50和型芯10固定。
如圖5及圖6所示，在安裝板50的下面?zhèn)劝荚O(shè)有4個(gè)長槽狀歧管55。各個(gè)歧管55在抄紙模具2的組裝狀態(tài)下，分別設(shè)置于與空間33所對應(yīng)的位置上，該空間33(參照圖5及圖6)由容納嵌插于加壓脹芯20中的型芯10的容納部31中而形成的V字狀溝槽所組成。又，在各個(gè)歧管55的大致中央部，分別穿設(shè)有自安裝板50的上面貫通至下面的通孔56。各個(gè)通孔56上，如圖5及圖6所示分別安裝有具有上下方向貫通的通孔的連接用螺釘57。在抄紙模具2使用時(shí)，連接用螺釘57用一定的抽吸裝置(圖中未示)連接。
又，在安裝板50上的4個(gè)歧管55所圍繞的區(qū)域內(nèi)，再穿設(shè)有其他通孔58。該通孔58在抄紙模具2的組裝狀態(tài)下，如圖6所示，設(shè)置于與型芯10上所設(shè)置的多個(gè)縱向流體供道11a中之任一個(gè)所對應(yīng)的位置上。如圖7所示，穿設(shè)孔58上安裝有具有上下向貫通的通孔的連接用螺釘59。抄紙模具2在使用時(shí)，連接用螺釘59連接于規(guī)定的流體供給源(圖中未示)。
藉由抄紙模具2所具有的上述結(jié)構(gòu)，在抄紙模具2處于組裝狀態(tài)下，連接用螺釘57、歧管55、由V字狀的溝槽形成的空間33及通孔32按此順序連通，在該抄紙模具2上形成自外部連通至其內(nèi)部的通道。如此構(gòu)成的抄紙模具2的外形，其形狀略小于應(yīng)成型的成型制品的外形。
其次，就使用了上述抄紙模具2的本實(shí)施形態(tài)的紙漿模制品的制造方法作一說明。圖8順序顯示了本實(shí)施形態(tài)的紙漿模制品的制造方法中的工序流程。具體地，圖8〔a〕為抄紙工序，圖8〔b〕為抄紙模具的提升工序，圖8〔c〕為加壓、成型、干燥工序，圖8〔d〕為抄紙模具的取出工序，圖8〔e〕為成型用分型模的打開工序，圖8〔f〕為成型制品的取出工序。
首先，如圖8(a)所示，將抄紙模具2浸漬于充滿紙漿生料4的容器5內(nèi)。然后，用連接于連接用螺釘57上的泵等抽吸裝置(圖中未示)，將抄紙模具2由其外部向其內(nèi)部作抽吸。所述抽吸通過前述通道進(jìn)行。即，通過上述的通道，抽吸紙漿生料4中的水分。由此，在抄紙模具2的表面，即，在網(wǎng)層40的表面形成堆積了紙漿纖維的紙漿層壓體6。如上所述，因?yàn)樾托救菁{體30的外側(cè)面和網(wǎng)層40之間存在一定的空間，所以，紙漿纖維的堆積可以順暢進(jìn)行，形成厚度均一的紙漿層壓體6。再有，在網(wǎng)層40是由如上所述的第1網(wǎng)層及第2網(wǎng)層的多層結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的場合，可以形成厚度更加均一的紙漿層壓體6。其理由是紙漿纖維纏結(jié)于網(wǎng)層40上，而導(dǎo)致局部抽吸不均一的現(xiàn)象得到進(jìn)一步的有效的防止。另外，型芯容納體30是由伴隨加壓脹芯20的膨脹可作變形的材料所構(gòu)成，這一點(diǎn)已如上述。然而，型芯容納體30最好還具有足夠的剛性，這樣，以便其即使在上述抽吸之下，也不會發(fā)生變形。
在形成具有一定厚度的紙漿層壓體6之后，如圖8(b)所示，將抄紙模具2從紙漿生料4中提出，停止抽吸。接著，將其表面處于形成了紙漿層壓體6的狀態(tài)下的抄紙模具2用分型模進(jìn)行加壓、定型及干燥。具體地，首先如圖8(c)所示，使用一組分型模8、8，該分型模形成有藉由互相嵌合、對接而與應(yīng)成型的成型制品的外形對應(yīng)形狀的型腔。將其表面形成紙漿層壓體6的狀態(tài)下的抄紙模具2從二側(cè)夾入。如上所述，由于抄紙模具2的外形若干小于須成型的成型制品的外形，所以，在由分型模8、8夾入之時(shí)，不會因上述的夾入發(fā)生紙漿層壓體6的變形。
接著，從連接于連接用螺釘59的流體供應(yīng)源(圖中未示)，向型芯10之內(nèi)加壓注入流體。其結(jié)果，通過貫通型芯10的縱向及橫向流體供道11a、11b，從型芯10的各個(gè)側(cè)面及底面的多處，向加壓脹芯20內(nèi)部供給上述的流體，加壓脹芯20因上述流體的流入而膨脹。型芯容納體30及網(wǎng)層40隨之發(fā)生膨脹變形。形成于上述網(wǎng)層40表面上的紙漿層壓體6也同樣發(fā)生膨脹變形，而擠壓向上述型腔內(nèi)壁面。其結(jié)果，所述型腔的內(nèi)側(cè)壁面的形狀復(fù)制至紙漿層壓體6上。如此，因是由于從所述型腔的整個(gè)內(nèi)部使紙漿層壓體6擠壓向該型腔內(nèi)側(cè)壁面的，所以，即使該型腔內(nèi)壁面形狀非常復(fù)雜，也不會發(fā)生擠壓不勻的情況，由此，可以精度良好地將所述型腔內(nèi)壁面的形狀復(fù)制至紙漿層壓體6上。而且，所制得的成型制品的表面極為平滑。在本說明書中，所謂“平滑”意指所制得的成型體的外側(cè)面或內(nèi)壁面的表面凹凸形狀的中心線平均粗細(xì)(Ra)在50μm以下，且其最大高度(Ry)在500μm以下。
作為可用于使加壓脹芯20膨脹的流體，可以使用例如，壓縮空氣(加熱空氣)，油(加熱油)及其他各種液體。又，用于供給流體的壓力，雖然根據(jù)使用的流體而有不同，但通常是在0．01-5．0MPa的范圍，更好的是在1-3MPa的范圍。
在將紙漿層壓體6擠壓于上述型腔內(nèi)壁面的狀態(tài)下，將分型模8、8加熱至一定的溫度，使紙漿層壓體6干燥。此時(shí)，蒸發(fā)的水分通過上述通道，由連接用螺釘57排出。所以，由此可以有效地抑制污垢粘附于所制得的成型制品9的外側(cè)面。其結(jié)果，成型制品9的表面精加工良好。待紙漿層壓體6充分干燥之后，放出加壓脹芯20中的流體。結(jié)果，含有加壓脹芯20、型芯容納體30及網(wǎng)層40的抄紙模具2藉由其自身的彈性力，收縮至膨脹之前的大小。然而，紙漿層壓體6因上述加熱干燥而被賦予形狀保持性能，不收縮，雖從收縮的網(wǎng)層40表面剝離，但仍保持密貼于型腔內(nèi)壁面時(shí)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖8(d)所示，將收縮至膨脹前的大小的抄紙模具2從紙漿層壓體6中取出。此時(shí)，如網(wǎng)層40系由上述第1網(wǎng)層及第2網(wǎng)層的多層結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，則可以有效地防止紙漿纖維纏結(jié)于上述網(wǎng)層40之上，可以極為良好地進(jìn)行上述剝離。
接著，如圖8(e)所示，打開分型模8、8，取出目標(biāo)物的成型制品9。如此所制得的成型制品9則如圖8(f)所示，為一中空體，其上部具有開口部9a，還具有胴部9b及底部9f。尤其可適于用作內(nèi)置粉狀體和粒狀體等內(nèi)容物的中空容器。該成型制品9的底部9f的接地面和胴部9b的側(cè)壁外面所成的角度無論在何處側(cè)壁，都大致為90度。且，其高度在50mm以上。再有，在成型制品9的胴部9b上，在其全周形成連續(xù)的凹狀部9b′。另外，由于成型制品9上不存在因貼合而形成的接縫及厚壁部分。根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，可以容易地制得包括所述成型制品9在內(nèi)的各種形狀的成型制品。
圖9顯示了用于第3實(shí)施形態(tài)中的抄紙模具2的縱向剖視圖。抄紙模具2系用于制造其上部具有開口部的、深底圓筒形狀的中空成型體的抄紙模具。如同于第2實(shí)施形態(tài)中所使用的抄紙模具，該抄紙模具包括型芯10、加壓脹芯20、型芯容納體30、網(wǎng)層40、安裝板50及凸緣部60。又，符號80表示楔狀開口環(huán)。本實(shí)施形態(tài)中所使用的抄紙模具2和第2實(shí)施形態(tài)中所使用的抄紙模具的不同之處在于在加壓脹芯20和型芯容納體30之間設(shè)有第2個(gè)加壓脹芯70。即，第2個(gè)加壓脹芯70嵌插有插入于加壓脹芯20中的型芯10，第2加壓脹芯70中所嵌插的加壓脹芯20及型芯10容納于型芯容納體30中。而且，第2加壓脹芯70的內(nèi)部不同于加壓脹芯20，可通過流體注入口71，加壓注入流體。其結(jié)果，第2加壓脹芯70有可能作不同于加壓脹芯20的膨脹。本實(shí)施形態(tài)中所使用的抄紙模具2藉由具有上述的結(jié)構(gòu)，將形成于網(wǎng)層40表面的紙漿層壓體擠壓向分型模的型腔內(nèi)壁面上。此時(shí)，由于可將加壓脹芯20和第2個(gè)加壓脹芯70分別作不同的膨脹，所以，可以更加精密地控制上述的擠壓過程，可以將所述型腔內(nèi)壁面的形狀更加精密地復(fù)制至紙漿層壓體上。另外，使膨脹的抄紙模具2收縮至其膨脹之前的大小，然后，再從紙漿層壓體內(nèi)部取出時(shí)的取出性能更加良好。
第2加壓脹芯70由相同、或不同于加壓脹芯20的材料形成。又，第2加壓脹芯70內(nèi)，加壓注入的流體種類也可以與加壓注入于加壓脹芯20內(nèi)的流體相同或不同。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施形態(tài)。例如，上述第1實(shí)施形態(tài)中所使用的端面精加工構(gòu)件90也可用于第2及第3實(shí)施形態(tài)中。又，在各個(gè)實(shí)施形態(tài)中，在從分型模8、8中取出成型制品9之后，也可對該成型制品9的外側(cè)面及／或內(nèi)壁面施以設(shè)置塑料涂層或涂裝層等的后加工，由此，進(jìn)一步提高成型制品9的強(qiáng)度，或有效地防止內(nèi)容物的泄漏，或進(jìn)行裝飾。
另外，在上述實(shí)施形態(tài)中，是使用二個(gè)一組的分型模8、8，但根據(jù)所需成型的成型制品的形狀，也可使用以三個(gè)以上的模具為一組的分型模。
發(fā)明的制造方法除了用于容納內(nèi)容物的中空容器的制造之外，也可用于擺件等物品的制造。
此外，上述各個(gè)實(shí)施形態(tài)中的工序及所使用的構(gòu)件可作相互置換。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明提供了一種紙漿模制品的制造方法，所述紙漿模制品的制造方法在可形成具有脫卸錐度等的復(fù)雜形狀的容器，同時(shí)，所制得的紙漿模制品具有優(yōu)異的表面平滑性和美麗的外觀。
權(quán)利要求
1．一種紙漿模制品的制造方法，其特征在于，在形成有多個(gè)自其外部連通至內(nèi)部的通孔的型芯抄紙用模具的外表面堆積紙漿纖維，形成紙漿層壓體，將該紙漿層壓體裝入一組分型模中，藉由規(guī)定手段，擠壓該紙漿層壓體，使其脫水。
2．如權(quán)利要求1所述的紙漿模制品的制造方法，其特征在于，在將所述型芯抄紙用模具從所述紙漿層壓體抽取之后，將流體供給至所述紙漿層壓體內(nèi)，擠壓該紙漿層壓體。
3．如權(quán)利要求2所述的紙漿模制品的制造方法，其特征在于，在將加壓脹芯插入所述紙漿層壓體內(nèi)，將所述流體供給至該加壓脹芯內(nèi)，擠壓該紙漿層壓體。
4．如權(quán)利要求1所述的紙漿模制品的制造方法，其特征在于，所述型芯抄紙用模具包括加壓脹芯，將所述紙漿層壓體和所述型芯抄紙用模具一起放入上述分型模內(nèi)，將流體供給至所述加壓脹芯內(nèi)，擠壓該紙漿層壓體。
5．如權(quán)利要求1所述的紙漿模制品的制造方法，其特征在于，所述型芯抄紙用模具包括第1成形網(wǎng)和其網(wǎng)眼細(xì)于該第1成形網(wǎng)的第2成形網(wǎng)，在第2成形網(wǎng)上形成上述紙漿層壓體。
6．如權(quán)利要求3或4所述的紙漿模制品的制造方法，其特征在于，所述型芯紙漿層壓體具有開口部，藉由一定的裝置將位于該開口部的上端部向下方擠入，將上述上端部的近旁作成厚壁，在上述的擠入之前、后或同時(shí)，將上述加壓脹芯插入所述紙漿層壓體內(nèi)，接著，將流體供給至該加壓脹芯之內(nèi)，擠壓所述紙漿層壓體。
全文摘要
一種紙漿模制品的制造方法,所述方法系在形成有多個(gè)自其外部連通至內(nèi)部的通孔的型芯抄紙用模具的外表面堆積紙漿纖維,形成紙漿層壓體(6),將該紙漿層壓體(6)裝入一組分型模(8、8)中,藉由規(guī)定手段,擠壓該紙漿層壓體(6),使其脫水,制得紙漿模制品(9)。
文檔編號D21J3/10GK1291252SQ99803200
公開日2001年4月11日 申請日期1999年2月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月23日
發(fā)明者小田倉伸次, 熊本吉晃, 大谷憲一, 小川忠治, 佐藤篤 申請人:花王株式會社