[发明专利]带点状凸起的纸浆模塑容器盖及其加工方法和热压模具

说明书

技术领域

本发明涉及纸浆模塑产品的制造领域，更具体地说，涉及纸浆模塑容器盖表面结构的改进，以及改进的制造方法及制造模具。

背景技术

现有技术的纸浆模塑产品的加工方法，主要将湿纸胚在热压模具的凸、凹模之间实现热压定型。问题在于：

1、本发明涉及纸浆模塑产品主要是盛放食物尤其是液体的纸浆模塑容器、容器盖。现有技术的纸浆模塑容器，容器盖的体壁均为等厚设置，不具有大于等于0.1mm的明显凸起。由于不具有明显凸起，因此不具有集水等功能性。当使用纸浆模塑的容器盖时，饮料或水蒸气在容器盖内表面吸附而无法聚集滴落回容器，在打开容器盖时，盖上吸附的水滴容易到处散落，而且容器盖长时间被浸泡也会影响到防水效果。

2、加工时，在热压定型过程中需要在凸、凹模的下置模具上覆盖一层40-60目的金属网，以利于水蒸气的疏导，避免气爆无法做出合格产品。此时，由于金属网的存在，使得产品与下置模具接触的表面带有粗糙的网痕。

纸浆模塑用于餐具领域，一般而言是光滑的，一面用于盛装食物，带网痕的一面由于表面粗糙，纸浆纤维毛刺外露，非常容易掉渣，如果将其作为内表面，一是容易在食物中混有杂质，是消费者不能接受，也是食品法所不允许的；二是表面粗糙，食物黏附其上不易脱落，极不美观，三是纸浆模塑用于餐具上时，需要添加防水、防油剂，而粗糙表面的细小纸浆纤维，极易脱离容器表面，造成纸浆表面出现微小空洞，在盛装热汤或热饮料时，内表面出现渗水、洇湿现象，降低防水防油效果。

当纸浆模塑作容器盖使用时，特别是杯盖如咖啡杯盖，人会接触到，所以外表面为光面较佳。而内表面是网面的话，咖啡在手持移动以及喝的过程中，势必要与杯盖内表面反复接触，杯盖的纸浆纤维就会融入咖啡中，影响咖啡品质，不卫生；而且在水汽熏蒸和咖啡的浸泡下，杯盖上的大面积的洇渍也是极不美观。

所以，纸浆模塑行业所生产出的餐饮器具，只能是光滑表面向内，盛装食品、饮料；而粗糙的带网痕的表面冲外，而这又会影响到纸浆容器的整体美观，所以纸浆模塑的产品一直处于低档水平，无法得到大规模的推广使用。

为做到产品的外观美观、两面光滑，现有技术一种实现方式为：先让湿纸胚经烘干机烘干或自然晾干，然后再在30吨甚至更高压力下加压整形，使其两面平整。但是这种方法做出的产品厚、松，表面易于压的皲裂，产品不能做到精美。

另一种方法将铜球烧结工艺应用于纸浆模塑成型网模及定型网模，采用球形粉末加工热压下模，但是只能加工简单平缓结构，对于复杂异型结构则烧制不易，而且烧制后根本不能研磨，无法作尺寸上的微调，否则研磨的细末会阻塞孔眼，影响透气效果，而且由于铜球间孔隙的存在，只能是近似平整，仍能看到痕迹，关键是因铜球间孔隙太小，使用中有大量蒸汽夹杂纤维碎屑通过，极容易堵塞，因此无法在大规模的工业生产中使用。

此外，现有技术的纸浆模塑产品的生产加工过程中，常规方式是把浓度在0.5-1%左右的纸浆，在金属网上真空成形后形成湿纸胚，此时的湿纸胚含有70±10%的水分，这种湿纸胚还需要在热定型模具上热压烘干。热定型模具的凹凸模具的温度一般在150-250℃左右，含70±10%左右水分的湿纸胚被热定型模具上、下闭合加压烘干的过程中，会产生大量的水蒸气，所以纸浆模塑行业必须在热压下模上均匀地开有一些透气孔，下模上设置金属网，实现热定型加工。常规方式的生产加工中，气缸压力在2-8大气压，气缸增压后可达到2-30吨的压力。在此条件下，上、下热模合拢，首先会挤压排出20%左右的液态水，其余水分是以汽态形式通过网模由热压模上的排汽孔排出。

发明内容

本发明旨在改变现有技术纸浆模塑产品的制造方式，提供一种内外表面均为光面，内表面带点状凸起，实用、具有集水功能的纸浆模塑产品——容器盖。本发明为了实现该纸浆模塑产品，还改进了生产产品所需的热压模具的结构，进而改进了生产方法，达到了简化生产结构，提高产品性能质量的要求。

本发明在容器盖的内表面提供无数的凸起作为集水点，供水滴滴落，其原理如下（参考附图5-7）：

根据界面化学的基本方程之一杨氏方程

cos θ=(γ_sv-γ_sl)/γ_lv

其中：γ_lv------液体与气体间的界面张力

γ_sv------固体与气体间的界面张力

γ_sl------液体与固体间的界面张力