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