專利名稱：乳膠杯蓋之制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乳膠杯蓋之制造方法，特別是指一種可用乳膠溶液組合物來成形一帽狀蓋體之方法，尤其可在該乳膠蓋體上成形一特定構(gòu)造及預(yù)定大小之開關(guān)孔的乳膠杯蓋制造方法。
請參閱圖1所示，習(xí)知的飲料杯上通?？煞馍w以一塑膠質(zhì)的杯蓋1，該杯蓋上具有一十字形切口1a，以便供吸管之插入。該塑膠質(zhì)杯蓋是半硬性而無法拉伸的，因此必須制造成許多不同大小的杯蓋，以適合不同大小的杯子。而且，由于這些塑膠杯蓋通常均由聚苯乙烯所制成，因此當(dāng)使用過的杯蓋被拋棄或燒毀時，即制造了污染的問題。
有另一種飲料杯的杯蓋是山乳膠所制成。該種乳膠杯蓋有可效地封蓋杯子。其具有柔撓性且可拉伸，以致于一具有某一尺寸的乳膠杯蓋可適用于不同大小的杯子。然而，此種乳膠杯蓋上并沒有設(shè)計任何孔洞，因此，當(dāng)一吸管欲插入一覆蓋有此種乳膠杯蓋的杯子之前，必須先用該吸管的尾端刺穿該杯蓋。在某些情況下，刺穿該乳膠杯蓋時所產(chǎn)生的杯蓋之小刺裂碎片會掉入該杯子的液體內(nèi)，因此將可能招致使用者將該碎片吸入其嘴里的危險。在許多情況下，該乳膠杯蓋會意外地被該吸管于刺穿時所扯裂，造成該杯子內(nèi)的液體會從該裂開處漏出。
本發(fā)明人有鑒于此，乃思發(fā)明一種頂面具有一開孔之乳膠杯蓋，但是，如制造此一杯蓋，而使其具有實用性，發(fā)明人幾經(jīng)構(gòu)思設(shè)計并屢次實級驗修改，終有本發(fā)明之制造方法產(chǎn)生。
于是，本發(fā)明之主要目的，在于提供一種乳膠杯蓋之制造方法，它可形成一帽狀蓋體。
本發(fā)明之另一目的，在于提供一種乳膠杯蓋之制造方法，它可在該帽狀蓋體上形成一適當(dāng)大小的較薄區(qū)以利吸管之插入杯內(nèi)。
本發(fā)明之再一目的，在于提供一種乳膠杯蓋之制造方法，它可在該較薄區(qū)區(qū)域形成特定之構(gòu)造，而使該蓋體不會因吸管插入而產(chǎn)生裂開甚至碎片掉落的情形。
本發(fā)明之次要目的，在于提供一種乳膠杯蓋之制造方法，它可在該較薄區(qū)上形成一適當(dāng)大小的開孔而使一般之吸管可順利插入杯內(nèi)且杯內(nèi)飲料不會漏出。
經(jīng)由本發(fā)明之制造方法所制成之乳膠杯蓋具有下列之功效(1).可有效封蓋該杯蓋可有效地封蓋住該與其結(jié)合的杯子。
(2).不會漏液雖然該開孔形成于該杯蓋中，但當(dāng)杯內(nèi)裝滿液體時液體并不會從該開孔漏出，因為在該杯子內(nèi)形成一相對真空的狀態(tài)。該開孔具有一特定的尺寸大小，以便于一吸管可穿過該開孔而不會在其周圍留有任何空隙。
(3).適合不同大小的杯子該杯蓋具有可拉伸性，因此可適用于不同大小的杯子。
(4).可腐化該杯蓋系由天然橡膠乳液所制成，其會自然地退化而轉(zhuǎn)變成細(xì)菌可消化的蛋白質(zhì)。
(5).在微波爐中加熱時，該杯蓋既不會遭毀壞亦不會產(chǎn)生有毒物質(zhì)。
(6).該杯蓋的可拉伸性在杯蓋被冷藏時亦不會改變。
有關(guān)本發(fā)明為達(dá)到上述之目的，它包括(a)制備一橡膠乳液組合物;(b)使用該橡膠乳液組合物以成形一帽狀蓋體，該蓋體具有一頂部，及一從該頂部向下翻延形成之周邊部;(c)于該蓋體頂部成形一較薄區(qū)，該較薄區(qū)系較該頂部的其余部分為薄;(d)于該較薄區(qū)周圍成形一加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán);及(e)于該帽狀蓋體的周邊部周圍形成一加厚凸緣該制造方法可更進(jìn)一步包含(f)成形一具有于該較薄區(qū)中一加厚邊緣的開孔。
在本發(fā)明的一實施例中，該步驟(b)可借助于使用一浸泡過程來進(jìn)行，而該步驟(c)，(d)及(f)，則可借助于將該橡膠乳液組合物以一薄層的狀態(tài)附著于一模具的模制表面而完成，該模具的模制表面具有一粗短的突起，及一環(huán)繞該突起四周的凹環(huán)槽，且在附著于該粗短突起上的該薄層中造成一開孔。該粗短突起中設(shè)有一暗孔，而該開孔的形成即系借助使附著于該粗短突起表面的薄層被一在該暗孔內(nèi)的氣體壓力所作用而爆破形成。至于該步驟(e)系可借助經(jīng)過一摩擦滾輪的作用以滾卷該帽狀蓋體周邊部的邊緣而完成。
有關(guān)本發(fā)明為達(dá)到上述之目的、特征，所采用之技術(shù)手段及其功效，茲舉一較佳可行的實施例并配合


如下圖中圖1為飲料杯所使用的熟知的塑膠杯蓋立體圖;
圖2為本發(fā)明實施例塑膠杯蓋之立體圖;
圖3為取自圖2中剖視線3-3方向之剖面圖;
圖4為用以制造圖2之乳膠杯蓋所使用之模具的剖面圖;
圖5為本發(fā)明制造方法中該浸泡操作過程之示意圖;
參閱圖2、3，本發(fā)明之乳膠杯蓋為一由乳膠薄膜所模制形成之帽狀部件2，其具有一頂部21，一由該頂部21彎延向下而形成的周邊部22，一沿著該周邊部22的周圍滾卷而成的滾卷凸緣23，一形成于該頂部21上之較薄區(qū)33，一形成于該較薄區(qū)33中之開孔3，一形成于該開孔3周圍之加厚邊緣31，及一圍繞該較薄區(qū)33周圍所形成之加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)32。
該乳膠杯蓋系由一乳膠(橡膠乳液)組合物所制成，且以用天然乳膠組合物為較佳。該乳膠杯蓋制造的過程包括下列等步驟成形一帽狀蓋體2;在該帽狀蓋體2的頂部21中成形一具有一開孔3的較薄區(qū)33;成形一加厚加緣31于該開孔3周圍;及成形一加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)32于該較薄區(qū)33周圍。上述這些步驟乃借助一浸泡過程來完成。
一種制造該乳膠杯蓋方法的實施例子茲例示如下以下列之成分來制備一天然乳膠組成物成分 單位重量數(shù)液態(tài)天然橡膠乳液(公司型號HeveaBrasiliensis)60%的干橡膠含量 16750%的硫分率 3.050%的活性氧化鋅分率 0.850%的加速劑分率 1.850%的抗氯化劑分率(P-甲酚和二環(huán)戊二烯之丁基化反應(yīng)產(chǎn)物 2.0月桂酸鉀溶液(20%) 1.5酪朊酸銨溶液(15%) 2.0抗網(wǎng)-WB試劑 1.0抗觸BJL-A 2.410%的氫氧化鉀溶液 10.0顏料 適量香料 適量水(將乳液濃度調(diào)整至所需之總固態(tài)含量36±1%)制備-凝結(jié)劑溶液如下成分 重量百分率硝酸鈣 3-5%濕劑 0.5-1.0水 88.0-91.5
參閱圖4所示，本實施例中所使用之模具為一中空管體4，具有一全用以成形之成形頂面41，及一上半部用以成形之半戌形面42，系自該成形頂面41彎延向下并圍繞于其四周，一粗短突起5自成形頂面41向上凸伸而形成，及一淺的凹環(huán)槽6形成于該成形頂面41上且圍繞于該粗短突起5四周。一開口向上之暗孔7形成于該粗短突起5內(nèi)。
多個模具4設(shè)置于一移動中的托架8上，該托架8系沿著一導(dǎo)軌9移動而帶著這些模具4向若干浸槽前進(jìn)，該浸槽分別裝有凝結(jié)劑及乳膠溶液。該前進(jìn)的操作過程乃為熟知技術(shù)，在此茲不贅述。該乳膠溶液系在15rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌約36小時，而該凝結(jié)劑溶液則被加熱并維持在45-50℃。這些模具4首先經(jīng)過一維持在100℃之第一熱烘爐，而后即冷卻至50-60℃。
這些模具4首先被送至一凝結(jié)劑浸槽中并浸泡入凝結(jié)劑內(nèi)而停留約5-8秒鐘。當(dāng)這些模具4進(jìn)入該凝結(jié)劑浸槽時，它是被固持于該模具4中心軸并傾斜一特定角度的狀態(tài)，該角度以45度為較佳，相對于一垂直線而言。當(dāng)每一模具從凝結(jié)劑中抽出時，其亦放置在該45度的傾斜位置。在每一模具抽出之后，該模具4就被轉(zhuǎn)至使其頂面41面向上的位置，且在一高速下旋轉(zhuǎn)，以便移除過多的凝結(jié)劑且保持一均一的薄膜層于該模具的模制表面上。從該凝結(jié)劑出來的模具乃被轉(zhuǎn)移而使其頂面41呈水平狀態(tài)，而后被移至一維持在80-90℃的第二熱烘箱，而后即冷卻至50-60℃。
在此之后，這些模具就前進(jìn)至乳膠浸槽并浸泡入維持于28-30℃的乳膠溶液內(nèi)，在其中模具停留約10秒。當(dāng)這些模具進(jìn)入該浸槽時，它們亦以在凝結(jié)劑槽內(nèi)之相同傾斜方式傾斜。而當(dāng)這些模具浸槽抽出后，該模具其頂面41就被轉(zhuǎn)移成面向上，且模具再一次在一高速下旋轉(zhuǎn)，以便在每一模具4上保持一均一的乳膠層。抽出的模具以其頂面41呈水平狀態(tài)進(jìn)入第三熱烘爐，該第三熱烘爐維持在90-100℃以膠化該乳膠。被第三熱烘爐加熱后的模具先經(jīng)過一滾卷站，在此站中該已由膠化狀態(tài)被半硬化的乳膠杯蓋薄膜的周邊邊緣被一摩擦滾輪滾卷;再經(jīng)過一水萃取站，此站維持在75℃以便移除所有可能余留下來的凝結(jié)劑及其他來自該乳膠的不需要物質(zhì);再經(jīng)過一固化爐，此固化爐維持在約120℃以便可將該乳膠薄膜完全固化。這些經(jīng)固化的乳膠杯蓋使再冷卻至60-70℃。最后，將這些成形的乳膠杯蓋自模具上移開。
曾經(jīng)浸泡入該乳膠溶液而成形于該模具4的模制表面41及42上的該乳膠杯蓋，即具有如圖2所示之形態(tài)。當(dāng)該模具被該第三熱烘爐加熱至90-100℃時，每一乳膠杯蓋2中的開孔3即在此階段于該杯蓋附著在該模具4粗短突起5上的部分形成。在第三熱烘爐的這種溫度下，該暗孔7內(nèi)的氣體壓力會增加，造成該覆蓋于暗孔7上的薄膜層會爆破。當(dāng)覆蓋于暗孔7上的薄膜層爆破時，由于該乳膠的表面張力及擴(kuò)散的作用，而使該乳膠會聚集在該暗孔7的孔緣上，因此而形成該加厚邊緣31，進(jìn)而界定出該開孔3。該加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)32即由附著于該模具4上淺凹環(huán)槽6內(nèi)的乳膠所形成。
實際上，當(dāng)該模具4在浸泡操作過程中經(jīng)過該乳膠浸槽時，該模具4頂部41是面向下或傾斜向下。該復(fù)蓋于模具4粗短突起5表面上之乳膠，與其余附著的其他乳膠相比較，由于受到當(dāng)該模具4自乳膠浸槽中抽回而以某一速度旋轉(zhuǎn)且模具的頂面41系快速地轉(zhuǎn)向上的緣故而產(chǎn)生之地心引力及離心力的作用，該覆蓋于粗短突起表面上之乳膠更具有欲吐離該處的傾向。因此，該覆蓋于粗短突起5之乳膠薄膜，亦即，介于該周邊緣31及該加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)32間的區(qū)域33，系較薄于該乳膠薄膜的其余部分，而較多的乳膠則被留在該淺凹環(huán)槽6內(nèi)以形成該加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)32。
該加厚邊緣31的表面是平滑的，通常，一吸管插穿過該杯蓋進(jìn)入該杯子內(nèi)并不會刺裂成扯裂如此的一個邊緣。即使因為一吸管的插入而引起該開孔周圍的加厚邊緣與該加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)之間的乳膠薄膜的裂開，該加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)亦會限制其裂開的程度，因為圍繞于該加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)四周的乳膠薄膜系較厚于該杯蓋的較薄區(qū)33。并且，該圍繞于加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)四周的乳膠薄膜可穩(wěn)固地持連著此補(bǔ)強(qiáng)環(huán)，以防止該杯蓋象前述的熟知杯蓋可能發(fā)生的情形一樣因被刺裂成碎片而掉落杯內(nèi)。
為了形成該開孔3，在該暗孔7內(nèi)的氣體壓力必須增加到一足夠以爆破復(fù)蓋于該暗孔7上之薄膜層的程度。換句話說，介于該暗孔7內(nèi)的氣體壓力與暗孔外的氣體壓力之間的壓力差，必須足夠大以造成該薄膜層爆破。該壓力差乃取決于該模具被浸入該乳膠浸槽之后，所加熱達(dá)到的溫度，亦即在此實施例中該第三熱烘爐的溫度。該壓差可以下列之理想氣體定律的表達(dá)式來估計PV1nRT假設(shè)V，n&R均為常數(shù)，則P2∶P1＝T2∶T1其中V是該暗孔7內(nèi)的氣體體積，T1是該乳膠浸槽的溫度，P1是該暗孔7內(nèi)在T1溫度下的壓力，T2是該第三熱烘爐的溫度，而P2則是該暗孔7內(nèi)在T2溫度下的壓力。P1相等于該暗孔7外的壓力，亦即1ATM(大氣壓力)。假設(shè)T1-(273129)·K，亦即29℃，而T2＝(273195)·K，亦即95℃，則P2將等于1.22atm。因此，該壓差約為0.22atm。
該乳膠薄膜的表面張力取決于該乳膠溶液的濃度，該乳膠溶液的濃度則依下列之原則決定，即其所產(chǎn)生的表面張力必須要小于用以爆破該薄膜層的力，即該壓力差所產(chǎn)生的力。該乳膠溶液的全部固體含量在本實施例中是36±1%。
該開孔3的直徑大小的決定為不能大于吸管的直徑，而以該開孔3的直徑小于1.6mm為較佳。
在此實施例中該暗孔7的直徑是1.2mm，而暗孔7的深度約為2mm，該淺凹環(huán)槽32的直徑約為3.0-9.0mm，該產(chǎn)生于暗孔7內(nèi)的爆破力△F可由下列的表達(dá)式來決定△F＝壓力差×該暗孔7的截面積-覆蓋于該暗孔7上之薄膜層的表面張力×該開孔3的周長，亦即，△F＝(△F)A-η(πD)例如，假設(shè)該乳膠溶液的全部固體含量是60%，其比重約0.9504g/cu.cm，而其表面張力η約為35dyne/cm(依據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料)，因△P＝0.22atm，A＝π( (D)/2 )2，其中D＝1.2mm＝0.12cm，故該爆破力△F為243.27達(dá)因(dyne)。
有關(guān)上述本發(fā)明所揭示之

，僅為本發(fā)明之實施例，大凡熟悉本案技藝之人士，其所依本案精神范圍，所做之等效變化或修飾，皆應(yīng)包括在以下本案之權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種乳膠杯蓋之制造方法，包括(a)制備一乳膠合物；(b)使用該乳膠組合物將其成形為一帽狀蓋體，使該蓋體具有一頂部，及一自該頂部彎延向下而形成之周邊部；(c)形成一較薄區(qū)于該頂部，該較薄區(qū)系較薄于該頂部的其余部分；(d)形成一加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)于該較薄區(qū)周圍；及(e)形成一加厚凸緣于該周邊部周圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳膠杯蓋制造方法，其特征在于(f)形面一開孔于該較薄區(qū)，及(g)形成一加厚邊緣圍繞于該開孔周緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳膠杯蓋制造方法，其特征在于該開孔的尺寸大小為剛好足夠讓一吸管插入。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳膠杯蓋制造方法，其特征在于該步驟(b)系以一浸泡過程來進(jìn)行，而該步驟(c)、(d)、(f)和(g)則可借助于將該乳膠組合物以一薄層的狀態(tài)附著于一模具的模制表面而完成，該模具的模制表面具有一粗短的突起，及一環(huán)繞該突起四周的凹環(huán)槽，且在附著于該粗短突起上的該薄層中造成一開孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的乳膠杯蓋制造方法，其特征在于該粗短突起中設(shè)有一暗孔，而該開孔的形成即系借助于使附著于該粗短突起表面的薄層被一在該暗孔內(nèi)的氣體壓力所作用而爆破形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳膠杯蓋制造方法，其特征在于該步驟(e)系可借助于滾卷該帽狀蓋體周邊部的邊緣來進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳膠杯蓋制造方法，其特征在于該乳膠組合物系一天然橡膠乳液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種乳膠杯蓋的制造方法，它包括(a)制備一種橡膠乳液組合物，(b)將該橡膠乳液組合物成型為一帽狀蓋體，該蓋體是有一頂部及從該頂部向下翻延形成之周邊部分，(c)于該蓋體頂部形成一較薄區(qū)，該較薄區(qū)較該頂部的其余部分為?。?d)在該較薄區(qū)周圍有一加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)；及(e)，在該帽狀蓋體的周邊部周圍形成一加厚凸緣。該制造方法還可包括(f)，在該較薄區(qū)中有一加厚邊緣的開孔。
文檔編號B65D47/06GK1052087SQ8910901
公開日1991年6月12日 申請日期1989年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月11日
發(fā)明者黃維照 申請人:必捷工業(yè)股份有限公司