專利名稱:可自然降解的一次性容器的制造方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種可自然降解的一次性容器的制造方法及其裝置,具體說(shuō)是涉及這樣一種可自然降解的一次性容器的制造方法及其裝置,它能夠提高一次性容器的強(qiáng)度,同時(shí)由于制造工藝簡(jiǎn)單而縮短了制造時(shí)間,簡(jiǎn)化了用于制造該容器的金屬模具,并且可以自動(dòng)碼放這些容器。
但是,當(dāng)構(gòu)成一次性容器的塑料材料例如聚丙烯通過(guò)燃燒分解時(shí),會(huì)放出污染環(huán)境的有害物質(zhì)。若這種一次性容器棄置在地面上,由于它不降解,會(huì)造成環(huán)境污染。
因此,有關(guān)的申請(qǐng)人于2001年5月17日提出“可自然降解的一次性容器的制造方法及其裝置”的申請(qǐng)(韓國(guó)申請(qǐng)?zhí)?0-2001-26889)。
在實(shí)施例1中,該制造方法包括如下步驟將78~95重量%稻草粉、4~17重量%米粉和1~5重量%麥芽糖混合;將稻草粉、米粉和麥芽糖混合物在90~130℃以下進(jìn)行第一次消毒30~90分鐘;壓縮消毒后的混合物成型為容器;在容器上涂覆一層米糠蠟并干燥該容器;在90~120℃對(duì)容器進(jìn)行第二次消毒30~60分鐘,并且使消毒后的容器干燥。在實(shí)施例2中,該制造方法包括如下步驟攪拌1~5重量%麥芽糖和20~30重量%水,形成的混合物在90~130℃下熏蒸;添加4~19重量%米粉到含麥芽糖的水中,攪拌生成的混合物,再添加50~75重量%稻草粉到該混合物中,并攪拌生成的混合物;通過(guò)壓縮含麥芽糖、米粉、稻草粉的混合物得到成型體;干燥該成型體;在干燥的成型體上涂覆涂層劑,涂覆后的成型體再干燥;然后對(duì)涂覆米糠蠟的成型體進(jìn)行消毒。
另外,制造裝置包括一個(gè)上模;一個(gè)有能接受上模的模腔并在模腔底部開(kāi)孔的下模;以及一個(gè)上半部分是板狀的芯模,它置于下模的模腔中可以上/下移動(dòng),并有一個(gè)有空氣注入孔的推桿,通過(guò)注入孔在板狀上部的下面可以形成空氣流?,F(xiàn)在,制造裝置按照下述步驟制造一個(gè)容器把板狀的芯模置于下模模腔的底部;將成型原材料注入下模的模腔中;通過(guò)將上模壓向下模的模腔,壓縮模腔內(nèi)的成型原材料,使其形成容器的形狀;卸除上模的壓力并提升上模;從模腔底部提升芯模,以便使成型體與下模分離;將空氣吹入芯模的空氣注入孔,以使成型體與芯模分離。
但是,這種制造容器的方法和裝置有下述缺點(diǎn)首先,在這種制造方法的情況下,按照實(shí)施例1是經(jīng)過(guò)“混合→第一次消毒→容器成型→第二次消毒和干燥”的步驟制造容器,而按照實(shí)施例2是經(jīng)過(guò)“熏蒸→第一次攪拌→第二次攪拌→混合物成型→第一次干燥→涂覆和第二次干燥→消毒”的步驟制造容器。在此,制造工藝由于特殊的消毒(滅菌)、干燥和涂覆步驟而復(fù)雜化了,因此延長(zhǎng)了制造時(shí)間。
其次,在這樣的制造裝置中,通過(guò)使用上/下模和芯模(有推桿和空氣注入孔),當(dāng)空氣通過(guò)在推桿上形成的空氣注入孔吹入時(shí),容器與芯模表面分離。據(jù)此,未硬化的容器可以與芯模分離而不變形。但是,為了使未硬化的容器與模具分離且使容器不變形還需要芯模,這使裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化了。另外,操作員要收集分離下來(lái)的容器,并把它碼放在適當(dāng)?shù)奈恢?。這就是說(shuō),模具復(fù)雜化了,而且還需要操作員。
此外,在實(shí)施例1和2的容器成分中使用了米粉和麥芽糖。由于有米粉,這種容器很容易破,同時(shí)麥芽糖貴,增加了制造費(fèi)用。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可自然降解的一次性容器的制造方法及其裝置,它能夠簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)從而削減初期成本,同時(shí)可以自動(dòng)碼放從該裝置中取出的一次性容器。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提供一種可自然降解的一次性容器的制造方法,其包括第一步攪拌17.4重量%的稻草粉、4.3重量%的米糠粉、61重量%的涂層劑和17.3重量%的玉米淀粉并使之均勻混合;第二步壓縮上述混合物成型為容器;第三步采用臭氧消毒容器。
上述壓縮成型的第二步還包括第一次壓縮使混合物成型9~10秒,蒸發(fā)容器成型體中的氣泡2~4秒,第二次壓縮使容器定型42~47秒。
可自然降解的一次性容器的優(yōu)選制造方法是,采用25重量%的稻草粉、5重量%的米糠粉、20重量%的涂層劑和50重量%的玉米淀粉,通過(guò)第一次壓縮使混合物成型10~15秒,蒸發(fā)容器成型體中的氣泡2秒,經(jīng)第二次壓縮使容器定型25~30秒。
此外,可自然降解的一次性容器的制造方法,是將成型原材料注入下模的模腔中;使上模壓向下模的模腔,由此壓縮模腔內(nèi)的成型原材料,使其形成容器形狀;卸除上模的壓力并提升上模;還包括以下步驟自動(dòng)分離容器和下模,并通過(guò)真空吸附提升容器;以及傳送和自動(dòng)碼放容器的步驟。
可自然降解的一次性容器的制造裝置包括一個(gè)上模,具有埋置了電熱絲的底模(die);一個(gè)下模,具有能接受上模的模腔和埋置了電熱絲的底模;一個(gè)控制器,通過(guò)控制輸送到電熱絲上的電能來(lái)調(diào)節(jié)上/下模的溫度;以及一套傳送設(shè)施,可從上/下模中自動(dòng)取出、自動(dòng)碼放成型體。
這種可自然降解的一次性容器的制造裝置的傳送設(shè)施包括一個(gè)可在前/后方向上移動(dòng)的夾具,且可通過(guò)控制器升降;一個(gè)安裝在夾具上的提升壓缸,用來(lái)提升真空吸附盤(pán),以便真空吸附所述容器成型體。
首先,將17.4重量%的稻草粉、4.3重量%的米糠粉、61重量%的涂層劑和17.3重量%的玉米淀粉攪拌使之均勻混合。
為了壓縮成型混合物制造容器,構(gòu)成成型原材料并已均勻混合的混合物經(jīng)第一次壓縮成型9~10秒,并蒸發(fā)容器成型體中的氣泡2~4秒。然后,經(jīng)第二次壓縮使容器定型42~47秒,由此制造容器成型體。
該容器的制造溫度在135~145℃,其后自然干燥并基本上消毒。
最終,采用臭氧消毒由此制得的容器成型體。
首先,將25重量%的稻草粉、5重量%的米糠粉、20重量%的涂層劑和50重量%的玉米淀粉攪拌,使之均勻混合。
為了壓縮成型混合物以制造容器,構(gòu)成成型原材料并已均勻混合的混合物經(jīng)第一次壓縮成型10~15秒,然后蒸發(fā)該容器成型體中的氣泡2秒。再經(jīng)第二次壓縮容器定型25~30秒,由此制造特定用途的容器。
該容器的制造溫度在135~145℃,其后自然干燥并基本上消毒。
最終,采用臭氧消毒由此制得的容器成型體。
實(shí)施例1(6個(gè)月)和實(shí)施例2(48小時(shí))之降解時(shí)間的不同,源于混合比和壓縮成型時(shí)間的不同。
就是說(shuō),對(duì)各種商品,例如一次性方便面容器、一次性快餐容器、可樂(lè)杯、幼苗箱(seedling cups)和筷子,降解時(shí)間取決于混合比和壓縮時(shí)間。
在實(shí)施例1和實(shí)施例2中,與稻草粉一樣,米糠粉固化使容器變硬,它能迅速自然降解和容易獲得。另外,這種容器在分解后可以作為家畜飼料回收。與米粉不同,本發(fā)明的米糠粉在壓縮成型時(shí)有最適宜的強(qiáng)度,可以制造使用時(shí)結(jié)實(shí)的容器。
與麥芽糖一樣,玉米淀粉易溶于水,可增加這種容器的降解速度,同時(shí)彌補(bǔ)稻草易碎的因素,制造結(jié)實(shí)的容器。而且,玉米淀粉比麥芽糖便宜得多。
如上所述,容器成型體最終采用臭氧消毒。一般,臭氧是不穩(wěn)定的氣體,具有很高的化學(xué)活性。臭氧能攻擊空氣和水中的細(xì)菌或病毒、真菌、各種產(chǎn)生不良?xì)馕兜挠泻怏w以及對(duì)人體有害有機(jī)物如溶劑、農(nóng)業(yè)化學(xué)品和重金屬,而且通過(guò)化學(xué)反應(yīng)氧化這些物質(zhì)。盡管臭氧的消毒能力比氯氣快數(shù)百倍,在水中比一般氯基殺菌劑強(qiáng)7倍,但它卻是一種沒(méi)有持久性的簡(jiǎn)單物質(zhì)。使用時(shí)殘余的臭氧逐步完全分解變成氧,因此完全無(wú)害。
另外,前述涂層劑從總體上不同于一般的PB-03涂層劑,由在中國(guó)的北京東方ャカリョクカコゥカキ公司制造。該涂層劑對(duì)人體無(wú)毒性已經(jīng)由福建省衛(wèi)生防疫所采用老鼠進(jìn)行的試驗(yàn)所驗(yàn)證。毒性試驗(yàn)在鐵路部門(mén)供應(yīng)快餐容器應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用60ml蒸餾水、4%醋酸、65%乙醇和65%乙烷均勻混合,放入蒸發(fā)器中,濃縮70%~75%,獲得20.0ml溶液。向其中添加4.0g玉米淀粉。得到的溶液加熱成稀粥狀。
另一方面,選擇18~22g的昆明幼鼠并分成一個(gè)對(duì)照組和一個(gè)試驗(yàn)組。每一組10只公鼠和10只母鼠。
在對(duì)照組和試驗(yàn)組中將稀粥狀樣品液和涂層劑以0.33mg/l數(shù)量注入老鼠胃中。
一周后沒(méi)有一只老鼠死亡。
容器的壓縮成型可以按照一次性容器壓縮成型的一般方法進(jìn)行,也可以采用下面將要說(shuō)明的本發(fā)明制備方法和裝置進(jìn)行。
本發(fā)明之可自然降解的一次性容器制造裝置如
圖1所示,其包括一個(gè)上模10,置于埋設(shè)了多條電熱絲的底模11的底部;一個(gè)下模20,置于埋設(shè)了多條電熱絲22的底模21的頂部,且具有接受上模10的模腔30。
控制器40通過(guò)控制輸送到上述電熱絲上的電能來(lái)調(diào)節(jié)上/下模10和20的溫度。
另外還包括傳送設(shè)施,其自動(dòng)取出在上/下模10和20中形成的成型體80并自動(dòng)碼放成型體。
在此,所述傳送設(shè)施包括一個(gè)通過(guò)控制器40能前/后方向移動(dòng)并升降的夾具70,;一個(gè)置于夾具70中的提升壓缸50,用于提升真空吸附成型體80的真空吸附盤(pán)60。
下面說(shuō)明采用上述裝置的制造方法。
一般,眾所周知的成型工藝,是把成型原材料注入下模的模腔中,通過(guò)把上模壓向下模的模腔并壓縮成型原材料,使模腔中成型原材料形成容器狀,卸除上模的壓力并且提升上模。
按照本發(fā)明,電熱絲12和22埋設(shè)在上/下模10和20的底模11和21中,以便保持上/下模10和20在特定的溫度。即通過(guò)保持上模10在140~145℃和下模20在135~140℃,使容器成型。在此,由控制器40控制溫度。
通過(guò)包括真空吸附盤(pán)60的自動(dòng)傳送設(shè)施從下模20中取出成型體80。
據(jù)此,本發(fā)明的制造裝置保持上模10在140~145℃和下模20在135~140℃。
在這種情況下,實(shí)施例1的成型原材料注入下模20的模腔30中,通過(guò)上模10第一次壓縮成型9~10秒,蒸發(fā)成型體80內(nèi)的氣泡2~4秒。此后成型體通過(guò)第二次壓縮定型42~47秒,制成容器80。如此成型的容器成型體80最終由臭氧消毒。
由于上/下模10和20保持在140~145℃和135~140℃,該容器自然干燥并基本上消毒。
在上/下模10和20加熱容器成型體80時(shí),在受熱的容器成型體80中產(chǎn)生氣泡,因此容器成型體80內(nèi)的氣泡要蒸發(fā)2~4秒。由于脫除氣泡,成型體80的表面會(huì)變得平滑。
另外,成型體80能自動(dòng)涂覆涂層劑。即該制造方法無(wú)需另外的干燥和涂覆步驟,從而大大縮短了容器的制造時(shí)間。
如圖2所示,制成的容器由傳送設(shè)施從下模中取出。
圖2a是真空吸附盤(pán)緊密固著在容器上的狀態(tài)視圖,以致傳送設(shè)施可以提升容器。參照?qǐng)D2a,當(dāng)容器制成后,通過(guò)控制器40,夾具70自動(dòng)移向前方并停留在下模20的上方。當(dāng)夾具70下降時(shí),提升壓缸50的活塞51也下降,把附著在活塞51下端的真空吸附盤(pán)60緊密貼合到容器成型體80的內(nèi)底部。
當(dāng)真空吸附盤(pán)60緊密貼合到成型體80的內(nèi)底部時(shí),真空吸附盤(pán)60和成型體80內(nèi)底部之間的空氣向外排。當(dāng)真空吸附盤(pán)60彈縮回原來(lái)形狀時(shí),由于容積增加,單位體積的空氣比下降,因此壓力顯著降低。在此,真空吸附盤(pán)60外部壓力是空氣壓力,比其內(nèi)部壓力大得多。因此,真空吸附盤(pán)60在每一個(gè)方向上都受壓,從而不會(huì)分離。
圖2b是容器被傳送設(shè)施從下模自動(dòng)取出的狀態(tài)視圖。如圖2b所示,通過(guò)控制器40升舉夾具70,由此將成型體80從下模20中取出。然后,夾具70向后移動(dòng)將成型體80自動(dòng)碼放在適宜的位置。
按照這種裝置和本發(fā)明方法制造的一次性容器在如下耐溫和承重的性能測(cè)試中獲得良好結(jié)果。一次性容器的測(cè)試1、耐溫性能[測(cè)試條件]1)受試容器盛滿80℃的水,保持30分鐘。
2)受試容器盛4/5的水,在高溫下加熱3分鐘。
3)受試容器盛4/5的水,放置在-20℃下2小時(shí),然后取出。
受試容器未變形,水既沒(méi)有浸濕容器,也沒(méi)有從容器中滲漏。2、承重性能[測(cè)試條件]3kg重物放入容器中15秒。
容器的高度變化小于5%。
如前所述,本發(fā)明通過(guò)采用米糠粉和玉米淀粉提高了容器的強(qiáng)度,通過(guò)同時(shí)混合成型原材料簡(jiǎn)化了制造工藝,縮短了制造時(shí)間,因此顯著削減了制造費(fèi)用。另外,制造一次性容器的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,減少了初期成本。從裝置中取出的一次性容器是自動(dòng)碼放的。
權(quán)利要求
1.一種制造可自然降解的一次性容器的方法,其特征在于第一步攪拌17.4重量%的稻草粉、4.3重量%的米糠粉、61重量%的涂層劑和17.3重量%的玉米淀粉使之均勻混合;第二步通過(guò)壓縮混合物使容器成型;第三步采用臭氧消毒容器。
2.按照權(quán)利要求1的制造可自然降解的一次性容器的方法,其特征在于在第二步壓縮成型中,第一次壓縮成型混合物9~10秒,蒸發(fā)容器中的氣泡2~4秒,第二次壓縮成型42~47秒。
3.按照權(quán)利要求1的制造可自然降解的一次性容器的方法,其特征在于采用25重量%的稻草粉、5重量%的米糠粉、20重量%的涂層劑和50重量%的玉米淀粉制造可自然降解的一次性容器。
4.按照權(quán)利要求3的制造可自然降解的一次性容器的方法,其特征在于第一次壓縮成型混合物10~15秒后,蒸發(fā)容器中的氣泡2秒,再經(jīng)第二次壓縮成型25~30秒。
5.一種制造可自然降解的一次性容器的裝置,其特征在于包括一個(gè)上模,具有埋設(shè)了電熱絲的底模;一個(gè)下模,具有能接受上模的模腔,和埋設(shè)了電熱絲的底模;一個(gè)控制器,通過(guò)控制輸送到電熱絲上的電能來(lái)調(diào)節(jié)上/下模的溫度;和傳送設(shè)施,用于從上/下模中自動(dòng)取出、以及自動(dòng)碼放容器成型體。
6.按照權(quán)利要求5的制造可自然降解的一次性容器的裝置,其特征在于所述傳送設(shè)施包括一個(gè)夾具,它可以前后方向移動(dòng)并通過(guò)控制器升降;一個(gè)置于夾具中的提升壓缸,用于提升真空吸附所述容器成型體的真空吸附盤(pán)。
全文摘要
本發(fā)明披露一種制造可自然降解的一次性容器的方法,包括第一步攪拌17.4重量%的稻草粉、4.3重量%的米糠粉、61重量%的涂層劑和17.3重量%的玉米淀粉使之均勻混合;第二步通過(guò)壓縮上述混合物使容器成型;第三步采用臭氧消毒容器。還披露一種制造可自然降解的一次性容器的裝置,包括一個(gè)上模,備有埋設(shè)了電熱絲的底模;一個(gè)下模,具有能接受上模的模腔,和埋設(shè)了電熱絲的底模;一個(gè)控制器,通過(guò)控制輸送到電熱絲上的電能來(lái)調(diào)節(jié)上/下模的溫度;和傳送設(shè)施,用于從上/下模中自動(dòng)取出、以及自動(dòng)碼放成型體。
文檔編號(hào)B65D65/46GK1445146SQ0214118
公開(kāi)日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2002年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月20日
發(fā)明者黃起玉 申請(qǐng)人:黃起玉