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技術 真空形成された成型パルプ容器のインラインダイカットのための方法および装置

出願人 フットプリントインターナショナル,エルエルシー
発明者 チュン,ヨークドウレンベック,マイケルセオドア
出願日 2018年5月23日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2020-515827
公開日 2020年8月6日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-523234
状態 未査定
技術分野 特殊プレス 紙(4) 紙容器等紙製品の製造 穴あけ、型抜、切断刃以外の手段による切断
主要キーワード 真空ツール 円周方向リング ボウル部分 湿気障壁 凸面部分 底部ダイ 凹面部分 凹面内
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課題・解決手段

成型繊維部品を製造するための方法および装置は、ワイヤメッシュ金型を、水および繊維粒子を備える、スラリー槽内に浸漬させるステップと、真空をワイヤメッシュ金型を横断して引き込み、繊維粒子をワイヤメッシュ金型表面に蓄積させ、成型繊維部品をもたらすステップと、成型部品をスラリー槽からダイプレスアセンブリ輸送するステップと、成型部品をダイプレスアセンブリ内において乾燥させ、ダイカットするステップとを含む。

概要

背景

プラスチック汚染を低減させるための持続可能解決策は、環境のために良好であるだけではなく、また、コストおよび性能の両方の観点から、プラスチックと競合するものでなければならない。本発明は、成型繊維容器真空形成し、製造の乾燥段階の間、過剰繊維材料トリミングし、別様に、除去するステップを伴う。

成型紙パルプ(成型繊維)は、古い新聞紙段ボール箱、および他の植物繊維から生産されることができる。今日、成型パルプパッケージングは、電子機器家電商品自動車部品、および医療製品、ならびに配送電子機器および他の脆弱構成要素を配送するための縁/角プロテクタまたはパレットトレイのために広く使用されている。金型は、仕上げられたパッケージ鏡像の形状において、金属ツールを機械加工することによって作製される。孔が、ツールを通して穿孔され、次いで、スクリーンが、その表面に取り付けられる。真空が、孔を通して引き込まれる間、スクリーンは、パルプが孔に詰まることを防止する。

2つの最も一般的タイプの成型パルプは、タイプ1およびタイプ2として分類される。タイプ1は、一般に、3/16インチ(4.7mm)〜1/2インチ(12.7mm)壁を伴う、パッケージング用途を支持するために使用される。「乾燥」製造としても知られる、タイプ1成型パルプ製造は、水中に溶解された粉砕された新聞紙、クラフト紙、または他の繊維から作製される、繊維スラリーを使用する。プラテン上に搭載された金型が、スラリー中に浸潤または浸水され、真空が、概して、凸面背面に印加される。真空が、スラリーを金型上に引動させ、パッケージの形状を形成する。依然として、真空下のまま、金型が、スラリータンクから除去され、水がパルプから排出することを可能にする。空気が、次いで、ツールを通して吹送され、成型繊維部片吐出させる。部品は、典型的には、乾燥オーブンを通して移動する、コンベヤ上に堆積される。

「湿潤」製造としても知られる、タイプ2の成型パルプ製造は、典型的には、0.02インチ(0.5mm)〜0.06インチ(1.5mm)壁を有する容器を用いて、電子機器、携帯電話、および家電アイテムをパッケージングするために使用される。タイプ2の成型パルプは、タイプ1の製造と同一材料を使用し、真空がスラリーを金型上に引動させる時点まで、同一基本プロセスに従う。本ステップ後、輸送金型が、元の金型の反対側の繊維パッケージと噛合し、形成された「湿潤部品」を高温プレスに移動させ、繊維材料を圧縮および乾燥させ、密度を増加させ、平滑外部表面仕上げを提供する。例えば、http://www.stratasys.com/solutions/additive−manufacturing/tooling/molded−fiber;http://www.keiding.com/molded−fiber/manufacturing−process/、Grenidea Technologies PTE Ltd.の2007年4月11日に公開され、「Improved Molded Fiber Manufacturing」と題された欧州特許公開第EP1492926B1号、およびhttp://afpackaging.com/thermoformed−fiber−molded−pulp/を参照されたい。前述の全ての全内容は、ここで参照することによって本明細書に組み込まれる。

繊維ベースの成型パルプパッケージング製品(例えば、食品容器)を真空形成するための現在公知の技法は、容器のインラインダイカットを検討していない。

したがって、先行技術の限界を克服する、方法および装置が、必要とされる。

種々の特徴および特性もまた、付随の図面および本背景節と関連して検討される、後続の詳細な説明および添付の請求項から明白となるであろう。

概要

成型繊維部品を製造するための方法および装置は、ワイヤメッシュ金型を、水および繊維粒子を備える、スラリー槽内に浸漬させるステップと、真空をワイヤメッシュ金型を横断して引き込み、繊維粒子をワイヤメッシュ金型表面に蓄積させ、成型繊維部品をもたらすステップと、成型部品をスラリー槽からダイプレスアセンブリに輸送するステップと、成型部品をダイプレスアセンブリ内において乾燥させ、ダイカットするステップとを含む。

目的

本ステップ後、輸送金型が、元の金型の反対側の繊維パッケージと噛合し、形成された「湿潤部品」を高温プレスに移動させ、繊維材料を圧縮および乾燥させ、密度を増加させ、平滑外部表面仕上げを提供する

効果

実績

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請求項1

食品容器を製造する方法であって、ワイヤメッシュ金型を水および繊維粒子を備えるスラリー槽内に浸漬させるステップと、真空を前記ワイヤメッシュ金型を横断して引き込み、繊維粒子をワイヤメッシュ金型表面に蓄積させ、成型繊維部品をもたらすステップと、前記成型部品を前記スラリー槽からダイプレスアセンブリ輸送するステップと、前記成型部品を前記ダイプレスアセンブリ内で乾燥させ、ダイカットするステップとを含む、方法。

請求項2

前記ダイプレスアセンブリは、第1の金型形態と、第2の金型形態とを備え、前記方法はさらに、前記成型部品を乾燥させながら、前記成型部品を前記第1の金型形態と第2の金型形態との間で圧縮するステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記ダイプレスアセンブリは、第1の金型形態を有する上側プレートと、第2の金型形態を有する下側プレートとを備え、前記方法はさらに、前記成型部品をダイカットしながら、前記成型部品を前記第1の金型形態と第2の金型形態との間で圧縮するステップを含む、請求項1に記載の方法。

請求項4

前記ダイプレスアセンブリはさらに、移動可能なブレードを備え、前記移動可能なブレードは、前記成型部品の一部の中に延在し、それによって、前記成型部品を切断することと、前記成型部品を切断後、前記成型部品から離れるように後退することとを行うように構成される、請求項3に記載の方法。

請求項5

前記ダイプレスアセンブリはさらに、前記ブレードを延在および後退させるためのばね機構を備える、請求項4に記載の方法。

請求項6

前記乾燥させるステップおよびダイカットするステップのそれぞれの少なくとも一部は、同時に実施される、請求項1に記載の方法。

請求項7

前記ダイプレスアセンブリは、第1のプレスと、第2のプレスとを備え、前記乾燥させるステップの少なくとも一部は、前記第1のプレス内で実施され、前記ダイカットするステップの少なくとも一部は、前記第2のプレス内で実施される、請求項1に記載の方法。

請求項8

前記第1のプレスは、第1のダイプレートを備え、前記第2のプレスは、第2のダイプレートを備え、前記ダイプレスアセンブリはさらに、輸送プレートを備え、前記輸送プレートは、第1の処理段階の間、前記成型部品を前記第1のダイプレートに対して圧縮することと、前記成型部品を前記第1のダイプレートから前記第2のダイプレートの上部に輸送することと、その後、第2の処理段階の間、前記成型部品を前記第2のダイプレートに対して圧縮することとを行うように構成される、請求項7に記載の方法。

請求項9

前記第1の処理段階および第2の処理段階のうちの少なくとも1つは、前記成型部品を摂氏150〜250度の範囲内の温度まで加熱するステップを含む、請求項7に記載の方法。

請求項10

前記ダイプレスアセンブリは、前記ダイカットするステップを摂氏150〜250度の範囲内の温度で実施するように構成される、請求項1に記載の方法。

請求項11

前記ダイカットするステップは、前記成型部品が部分的に乾燥された後であるが前記成型部品が完全に乾燥される前に実施される、請求項1に記載の方法。

請求項12

前記乾燥させるステップは、強制空気および伝導加熱のうちの少なくとも1つを使用して実施される、請求項1に記載の方法。

請求項13

前記スラリーは、0.5重量%〜10重量%の範囲内の湿気/水障壁成分を備える、請求項1に記載の方法。

請求項14

前記スラリーは、0.5重量%〜10重量%の範囲内の油障壁を備える、請求項1に記載の方法。

請求項15

請求項1に記載の方法に従って製造される、食品容器。

請求項16

部品をインラインダイカットする方法であって、成型部品を繊維ベースのスラリー内で真空形成するステップと、前記成型部品をダイプレスアセンブリに輸送するステップと、前記成型部品を前記ダイプレスアセンブリの内側で乾燥させるステップと、前記成型部品を前記ダイプレスアセンブリの内側でダイカットするステップとを含む、方法。

請求項17

前記ダイカットするステップは、前記成型部品が完全に乾燥される前に実施される、請求項16に記載の方法。

請求項18

前記ダイプレスアセンブリは、通気口であって、前記通気口は、空気を前記成型部品を通して押進させ、それによって、湿気を前記成型部品から除去するように構成される、通気口と、前記成型部品の過剰部分を除去するための移動可能なブレードとを備える、請求項16に記載の方法。

請求項19

前記ダイプレスアセンブリは、第1のダイプレスであって、前記第1のダイプレスは、少なくとも部分的に前記成型部品を乾燥させるように構成される、第1のダイプレスと、第2のダイプレスであって、前記第2のダイプレスは、前記成型部品をダイカットするように構成される、第2のダイプレスと、輸送ヘッドであって、前記輸送ヘッドは、前記成型部品を前記第1のダイプレスと第2のダイプレスとの間で移動させるように構成される、輸送ヘッドとを備える、請求項16に記載の方法。

請求項20

ダイプレスアセンブリであって、第1のプレスであって、前記第1のプレスは、湿潤成型部品を繊維ベースのスラリータンクから受容し、前記成型部品の乾燥およびダイカットのうちの少なくとも1つを実施するように構成される、第1のプレスと、第2のプレスであって、前記第2のプレスは、前記成型部品を前記第1のプレスから受容し、前記成型部品の乾燥およびダイカットのうちの少なくとも1つを実施するように構成される、第2のプレスとを備える、ダイプレスアセンブリ。

請求項21

成型繊維部品を加工するためのダイプレスアセンブリであって、前記アセンブリは、第1の金型形態および第1の複数の通気口を有する第1のプレートと、第2の金型形態および第2の複数の通気口を有する第2のプレートとを備え、前記第1のプレートおよび第2のプレートのうちの少なくとも1つは、前記部品を切断するように動作可能なブレードを備え、前記ダイプレスアセンブリは、前記成型繊維部品を前記第1の金型形態と第2の金型形態との間で圧縮するように構成され、前記第1の複数の通気口および第2の複数の通気口は、湿気を前記部品から除去するように構成される、アセンブリ。

請求項22

前記第1の複数の通気口および第2の複数の通気口は、前記ブレードが前記部品を切断する間、湿気を前記部品から除去するように構成される、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項23

前記第1の複数の通気口および第2の複数の通気口は、前記部品を摂氏150〜250度の範囲内の温度まで加熱するように構成される、請求項22に記載のアセンブリ。

請求項24

前記第1の金型形態は、凸面部分を備え、前記第2の金型形態は、凹面部分を備える、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項25

前記ブレードは、前記部品が部分的に乾燥された後であるが前記部品が完全に乾燥される前に、前記部品を切断するように構成される、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項26

切断の間、前記ブレードを支持するように構成される保定リングをさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項27

前記第1のプレートおよび第2のプレートのうちの1つは、前記部品を真空形成スラリータンクから受容するように構成される、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項28

前記部品は、過剰部分を備え、前記ブレードは、前記過剰部分を前記部品から除去するように構成される、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項29

前記部品は、円周方向辺縁を備え、前記過剰部分は、前記円周方向辺縁の周辺を含む、請求項28に記載のアセンブリ。

請求項30

前記部品は、底部表面を備え、前記ブレードは、複数の孔を前記底部表面内に形成するように構成される、複数のパンチピンを備える、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項31

前記ブレードを前記部品の中に延在させ、その後、前記ブレードを前記部品から後退させるように構成されるばね機構をさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項32

加熱された空気を前記第1の複数の通気口を通して押進させるように構成されるマニホールドをさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項33

前記部品は、食品容器を構成し、前記第1のプレートは、上側プレートを備え、前記第1の金型形態は、凸面部分を備え、前記第2のプレートは、下側プレートを備え、前記第2の金型形態は、凹面部分を備え、前記第1の複数の通気口の少なくともサブセットは、正の空気圧力と負の空気圧力との間でトグル切替し、選択的に、前記部品を前記上側プレートに保定し、かつそこから排出するように構成される、請求項21に記載のアセンブリ。

請求項34

前記第1のプレートは、凹面金型形態部分および第3の複数の通気口を有する第3のプレートから前記部品を回収する、または前記部品をそこに輸送するように構成される、請求項33に記載のアセンブリ。

請求項35

製造システムであって、第1の通気口を有する第1のプレートを含む第1のプレスであって、前記第1のプレスは、残留同伴水を有する真空形成成型繊維容器をスラリー槽から受容するように構成される、第1のプレスと、第2の通気口を有する第2のプレートを含む第2のプレスと、輸送プレートであって、前記輸送プレートは、前記容器を前記第1のプレスから前記第2のプレスに輸送するように構成される、輸送プレートとを備え、前記第1のプレスおよび第2のプレスのうちの少なくとも1つは、ダイカットブレードを含む、システム。

請求項36

前記第1のプレスおよび第2のプレスのうちの少なくとも1つは、第1の金型形態を備え、前記輸送プレートは、前記部品を前記第1の金型形態と第2の金型形態との間で圧縮するように構成される対応する金型形態を備える、請求項35に記載のシステム。

請求項37

前記ブレードは、前記部品の過剰部分を除去するように構成される、請求項36に記載のシステム。

請求項38

前記第1の通気口および第2の通気口は、加熱された空気を前記部品を通して移動させ、湿気をそこから除去するように構成される、請求項37に記載のシステム。

請求項39

前記ブレードは、前記部品が圧縮される間、前記部品を摂氏150〜250度の範囲内の温度で切断するように構成される、請求項38に記載のシステム。

請求項40

ダイプレスアセンブリであって、第1のプレスであって、前記第1のプレスは、湿潤成型部品を繊維ベースのスラリータンクから受容し、強制空気を使用して、前記成型部品を乾燥させるように構成される、第1のプレスと、第2のプレスであって、前記第2のプレスは、前記成型部品を前記第1のプレスから受容し、前記部品の過剰部分をブレードを用いて除去するように構成される、第2のプレスとを備える、ダイプレスアセンブリ。

技術分野

0001

本発明は、概して、成型繊維容器真空形成に関し、より具体的には、乾燥プロセスの間、容器をダイカットするためのインラインシステムおよび方法に関する。

背景技術

0002

プラスチック汚染を低減させるための持続可能解決策は、環境のために良好であるだけではなく、また、コストおよび性能の両方の観点から、プラスチックと競合するものでなければならない。本発明は、成型繊維容器を真空形成し、製造の乾燥段階の間、過剰繊維材料トリミングし、別様に、除去するステップを伴う。

0003

成型紙パルプ(成型繊維)は、古い新聞紙段ボール箱、および他の植物繊維から生産されることができる。今日、成型パルプパッケージングは、電子機器家電商品自動車部品、および医療製品、ならびに配送電子機器および他の脆弱構成要素を配送するための縁/角プロテクタまたはパレットトレイのために広く使用されている。金型は、仕上げられたパッケージ鏡像の形状において、金属ツールを機械加工することによって作製される。孔が、ツールを通して穿孔され、次いで、スクリーンが、その表面に取り付けられる。真空が、孔を通して引き込まれる間、スクリーンは、パルプが孔に詰まることを防止する。

0004

2つの最も一般的タイプの成型パルプは、タイプ1およびタイプ2として分類される。タイプ1は、一般に、3/16インチ(4.7mm)〜1/2インチ(12.7mm)壁を伴う、パッケージング用途を支持するために使用される。「乾燥」製造としても知られる、タイプ1成型パルプ製造は、水中に溶解された粉砕された新聞紙、クラフト紙、または他の繊維から作製される、繊維スラリーを使用する。プラテン上に搭載された金型が、スラリー中に浸潤または浸水され、真空が、概して、凸面背面に印加される。真空が、スラリーを金型上に引動させ、パッケージの形状を形成する。依然として、真空下のまま、金型が、スラリータンクから除去され、水がパルプから排出することを可能にする。空気が、次いで、ツールを通して吹送され、成型繊維部片吐出させる。部品は、典型的には、乾燥オーブンを通して移動する、コンベヤ上に堆積される。

0005

「湿潤」製造としても知られる、タイプ2の成型パルプ製造は、典型的には、0.02インチ(0.5mm)〜0.06インチ(1.5mm)壁を有する容器を用いて、電子機器、携帯電話、および家電アイテムをパッケージングするために使用される。タイプ2の成型パルプは、タイプ1の製造と同一材料を使用し、真空がスラリーを金型上に引動させる時点まで、同一基本プロセスに従う。本ステップ後、輸送金型が、元の金型の反対側の繊維パッケージと噛合し、形成された「湿潤部品」を高温プレスに移動させ、繊維材料を圧縮および乾燥させ、密度を増加させ、平滑外部表面仕上げを提供する。例えば、http://www.stratasys.com/solutions/additive−manufacturing/tooling/molded−fiber;http://www.keiding.com/molded−fiber/manufacturing−process/、Grenidea Technologies PTE Ltd.の2007年4月11日に公開され、「Improved Molded Fiber Manufacturing」と題された欧州特許公開第EP1492926B1号、およびhttp://afpackaging.com/thermoformed−fiber−molded−pulp/を参照されたい。前述の全ての全内容は、ここで参照することによって本明細書に組み込まれる。

0006

繊維ベースの成型パルプパッケージング製品(例えば、食品容器)を真空形成するための現在公知の技法は、容器のインラインダイカットを検討していない。

0007

したがって、先行技術の限界を克服する、方法および装置が、必要とされる。

0008

種々の特徴および特性もまた、付随の図面および本背景節と関連して検討される、後続の詳細な説明および添付の請求項から明白となるであろう。

先行技術

0009

欧州特許公開第1492926号明細書

課題を解決するための手段

0010

本発明の種々の実施形態は、インラインダイカットを使用して、過剰成型繊維をトリミングし、別様に、例えば、通気口を食品を蒸すためのボウルの中にパンチすることによって、最終部品を構成する、真空成型される繊維ベースのパッケージングおよび容器製品を製造するためのシステムおよび方法に関する。種々の実施形態では、ダイカットするステップは、成型部品スラリー槽から除去される時間と最終乾燥段階との間の任意の段階において生じてもよい。他方では、部品は、切断プロセスの間、構造剛性を維持するために、切断前に、十分に乾燥されるべきである。しかしながら、概して、依然として湿っているときに部品を切断することは、殆どと言ってよいほど力を要求しない。一実施形態では、部品は、依然として湿っている間に、ダイカットされてもよく、このとき、切断は、より容易であって、20トンの範囲内の印加力を要求する。代替として、部品は、完全またはほぼ完全に乾燥され、故に、ダイカットする前により構造的剛性であってもよいが、これは、千トンの範囲内の印加力を要求し得る。

0011

本発明のさらなる側面によると、インラインダイカットするステップは、湿気を部品から除去するために使用される、150〜250度(摂氏)等の高温で実施される。当業者は、ダイプレス機器を高温で動作させるが、典型的には室温で製造される、種々の金属構成要素熱膨張特性補償することを伴うことを理解するであろう。これは、特に、異なる材料の熱膨張係数差に照らして、ステンレス鋼およびアルミニウム構成要素の両方を高温で動作される同一ダイ機器内で使用するときに困難であり得る。

0012

本明細書に説明される種々の発明は、従来のスラリーベースの真空形成プロセスの状況で図示されるが、そのように限定されないことに留意されたい。当業者は、本明細書に説明される本発明が、3D印刷技法を含む、任意の繊維ベースの製造モダリティを検討し得ることを理解するであろう。さらに、成型繊維部品およびそれらを製造するために使用されるダイ金型は、例えば、2016年7月26日に出願され、「Methodsand Apparatus for Manufacturing Fiber−Based Produce Containers」と題された米国第15/220,371号(その全内容物は、参照することによって本明細書に組み込まれる)に開示される容器等の任意の望ましい構成を呈し得る。

0013

種々の他の実施形態、側面、および特徴は、下記により詳細に説明される。

図面の簡単な説明

0014

例示的実施形態は、以降、添付の図面と併せて説明され、同様の番号は、同様の要素を示すであろう。

0015

図1は、種々の実施形態による、繊維ベースのスラリーを使用した例示的真空形成プロセスの概略ブロック図である。

0016

図2は、種々の実施形態による、スラリーの化学組成物を制御するための例示的閉ループスラリーシステムの概略ブロック図である。

0017

図3は、種々の実施形態による、成型繊維部品をスラリー槽から除去し、同時に、形成された部品を乾燥およびダイカットするための例示的ステップおよび関連付けられたダイプレスハードウェアの概略ブロック図である。

0018

図4は、種々の実施形態による、製造の真空形成段階に続いて現れるような例示的ボウル形状の成型繊維食品容器の斜視図であって、ボウルの凸面底部部分を示す。

0019

図5は、種々の実施形態による、図4の食品容器の斜視図であって、ボウルの凹面内側部分と、後続インラインダイカット動作において除去されるべき過剰円周方向リングとを示す。

0020

図6は、種々の実施形態による、ダイカット手順に続いて円周方向リングが除去されている、図5の成型繊維部分の斜視図である。

0021

図7は、種々の実施形態による、上側プレートと、隣り合った下側プレートとを含む、例示的ダイプレスアセンブリの斜視図である。

0022

図8は、種々の実施形態による、図7に示される上側プレートの上部表面の斜視図である。

0023

図9は、種々の実施形態による、上側プレートの下面上に形成される、凸面ダイの斜視図である。

0024

図10は、種々の実施形態による、支持リングを含む、図9に示される上側プレートの斜視図である。

0025

図11は、種々の実施形態による、図7底部プレートの凹面内部領域の斜視図である。

0026

図12は、種々の実施形態による、切断リングをさらに含む、図11の底部プレートを図示する。

0027

図13は、種々の実施形態による、抜型ブレード)をさらに含む、図12の底部プレートを示す。

0028

図14は、種々の実施形態による、ブレード保定リングをさらに含む、図13に示される底部プレートを示す。

0029

図15は、種々の実施形態による、ブレードが切断位置にある、上部プレートの斜視図である。

0030

図16は、種々の実施形態による、真空成型に続き、かつインラインダイカット動作に先立つ、例示的成型繊維蒸し器台座の斜視図である。

0031

図17は、種々の実施形態による、ダイカット動作に続く、図16の蒸し器台座を描写し、蒸気孔が、台座の底部表面の中にパンチされている。

0032

図18は、種々の実施形態による、図17の蒸し器台座のための凸面金型形態の斜視図である。

0033

図19は、種々の実施形態による、ブレード保定リングをさらに含む、図18の金型形態の斜視図である。

0034

図20は、種々の実施形態による、図17の金型形態の周囲に組み立てられる、図18のブレード保定リングを示し、その間のブレードを受容するための間隙を図示する。

0035

図21は、左から右に、種々の実施形態による、パンチアセンブリ、上部ダイプレスプレート、金型形態、および成型繊維部品を図示する、斜視図である。

実施例

0036

以下の発明を実施するための形態は、性質上、単なる例示であって、本発明または本発明の用途および使用を限定することを意図するものではない。さらに、前述の背景または以下の詳細な説明に提示される任意の理論によって拘束されることを意図するものでもない。

0037

本発明の種々の実施形態は、食品および飲料産業内外両方の使用のための繊維ベース(本明細書では、パルプベースとも称される)の製品に関する。特に、本開示は、真空成型に続いて、部分的または完全に乾燥された成型繊維構成要素が、トリミングされる、パンチされる、鋳造される、形成される、または別様に切断される、インラインダイカット手順に関する。本インラインダイカット技法は、繊維ベースの製品が、例えば、冷凍冷蔵、および非冷蔵食品医療医薬品、および生物学的用途、電子レンジ対応食品容器;飲料;食用および非食用液体貯蔵、配送、および調製(例えば、調理)の間、水、油、および/または水蒸気を放出させる物質消耗品および造園ガーデニング植物、花、薬草、灌木、および木々を含む、園芸用途;化学貯蔵および分注装置(例えば、塗料トレイ);生産物果物および野菜等のヒトおよび動物用食料品を含む);サラダ調製食品食肉鶏肉、およびのためのパッケージング;蓋;カップ;瓶;前述を処理および表示するためのガイドおよびセパレータ;電子機器、鏡、美術品、および他の脆弱構成要素を充塞、貯蔵、および配送するための縁および角部片バケツ;管;ガスケットスペーサシールクッション、および同等物等の産業、自動車海洋、航空宇宙、および用構成要素等の様々な用途のためのコスト効果的様式において、そのプラスチック対応物に取って代わることを可能にする。

0038

ここで図1を参照すると、繊維ベースのスラリーを使用した例示的真空形成システムおよびプロセス100は、第1の段階101を含み、これは、製造されるべき成型部品(例えば、食品ボウル、蒸し器台座)の鏡像の形態における金型(明確にするために示されない)が、薄いワイヤメッシュ102内に封入され、金型の輪郭合致させられる。繊維ベースのスラリー104の供給部104は、圧力(P1)106(典型的には、周囲圧力)において注入される。より低い圧力(P2)108を金型の内側に維持することによって、スラリーは、メッシュ形態を通して引き込まれ、繊維粒子を金型の形状に捕捉する一方、システムの中に戻って再循環するために、過剰スラリー110を真空引きする。

0039

図1を継続して参照すると、第2の段階103は、繊維層130を金型の形状におけるワイヤメッシュの周囲に蓄積させるステップを伴う。層130が、所望の厚さに到達すると、金型は、湿潤または乾燥硬化のいずれかのための第3の段階105に進む。湿潤硬化プロセスでは、形成された部品は、加熱されたプレスアセンブリ(例えば、図3および7−13に示されるように)に輸送され、層130は、所望の厚さまで圧縮および乾燥され、それによって、仕上げられた部品のために、平滑外部表面仕上げをもたらす。種々の実施形態では、プレスアセンブリは、成型部品の乾燥を促進するための構成要素と、成型部品をさらに加工するための構成要素とを含む。本発明の状況では、さらなる加工は、典型的には、インラインダイカットするステップを伴い、「インライン」は、ダイカットと同時に、成型部品を乾燥させる、加熱する、形成する、または別様に製造するステップを検討する。好ましい実施形態では、同一ダイプレスは、成型製品空気乾燥させる、加熱する、ダイカットする、および/または圧力形成するためのハードウェアを含む。

0040

種々の実施形態によると、真空金型プロセスは、未使用スラリーが製品が形成される槽の中に戻るように再循環されるという点で、閉ループシステムとして動作される。したがって、化学添加剤(下記により詳細に議論される)の一部は、個々の繊維の中に吸収され、添加剤の一部は、水ベース溶液中に留まる。真空形成の間、繊維(添加剤の一部を吸収している)のみが、形態の中に捕捉される一方、残りの添加剤は、真空タンク内に戻るように再循環される。その結果、形成された部品内に捕捉された添加剤のみが、補充されなければならず、残りの添加剤は、溶液中のスラリーとともに再循環される。下記に説明されるように、システムは、スラリーを備える成分構成要素の所定の体積比率定常状態化学的性質を真空タンク内に維持する。

0041

ここで図2を参照すると、スラリーの化学組成物を制御するための閉ループスラリーシステム200が見られる。図示される実施形態ではタンク202は、特定の所望の化学的性質を有する、繊維ベースのスラリー204で充填され、それに応じて、真空金型206は、スラリー槽の中に浸漬され、成型部品を形成する。成型部品が、所望の厚さに形成された後、金型206は、後続処理208(例えば、形成、加熱、乾燥、上部コーティング、および同等物)のために除去される。

0042

典型的湿潤プレスプロセスでは、高温プレスの温度範囲は、約150〜250℃であって、高温プレスの圧力範囲は、約140〜170kg/cm2である。最終製品密度は、約0.5〜1.5g/cm3、最も高い可能性として、約0.9〜1.1g/cm3であるべきである。最終製品厚さは、約0.3〜1.5mm、好ましくは、約0.5〜0.8mmである。

0043

図2を継続して参照すると、パルプおよび水を備える、繊維ベースのスラリーは、スラリー注入部210において、タンク202の中に注入される。種々の実施形態では、粉砕機が、パルプ繊維を粉砕し、付加的結合部位を作成するために使用されてもよい。1つ以上の付加的成分または化学添加剤が、個別の注入口212−214において供給されてもよい。スラリーは、閉ループ導管218を使用して、再循環され、必要に応じて、付加的パルプおよび/または水を添加してもよい。所望の化学添加剤の定常状態残部を維持するために、サンプリングモジュール216は、スラリーの成分構成要素を測定または別様に監視し、動的または周期的に、個別の注入口212−214を制御することによって、個別の添加剤レベルを調節するように構成される。典型的には、スラリー濃度は、約0.1〜1%、最も理想的には、約0.3〜0.4%である。一実施形態では、種々の化学成分は、所定の所望の体積パーセントに維持される。代替として、化学的性質は、重量パーセントまたは任意の他の所望の制御モダリティに基づいて、維持されてもよい。

0044

202において使用されるパルプ繊維はまた、機械的に粉砕され、繊維/繊維結合を改良し、化学物質と繊維の結合を改良することができる。このように、スラリーは、精緻化プロセスを受け、これは、繊維材料の濾水度、すなわち、排水率を変化させる。精緻化は、繊維を物理的に修正し、微小繊維にし、それらをより可撓性にし、より良好な結合を達成させる。また、精緻化プロセスは、最終製品の引張およびバースト強度を増加させることができる。濾水度は、種々の実施形態では、繊維の表面条件および膨張に関連する。濾水度(csf)は、本明細書に説明されるプロセスおよび製品の多くに関して、好適には、200〜700、好ましくは、約220〜250の範囲内である。

0045

ここで図3を参照すると、成型繊維部品をスラリー槽から除去し、その後、形成された部品を乾燥およびダイカットするための例示的ステップおよび関連付けられたハードウェアが、説明される。より具体的には、システム300は、成型繊維部品303(例えば、電子レンジ対応ボウル、蒸し器台座、食肉トレイ、飲料蓋、生産物容器)が、スラリー槽内で真空形成される、第1の段階302を含む。段階304では、部品303は、スラリー槽から除去され、プレスプレート305(段階306)に輸送される(例えば、真空引き込みによって)。段階308では、成型繊維部品303は、第1のプレス311内で圧力下で加熱される。段階310では、部品303は、下記により詳細に説明されるように、ブレードを選択的に延在させ、それによって、部品303の周辺部分307を切り落とすための機構(例えば、ばね313)を装備し得る、第2のプレス313内でダイカットされる。また、下記に説明されるように、プレス311、313の一方または両方は、所望に応じて、蒸気孔を部品303の底部に形成するためのパンチ309を含んでもよい。

0046

図4を参照すると、ボウル形状の食品容器400等の成型繊維部品は、部品が、製造の真空形成段階に続いて、乾燥または加熱される間、ダイカットまたは別様に構成されてもよい。

0047

例えば、図5は、真空形成され、随意に、少なくとも部分的に乾燥された後の部品500を図示する。部品500は、凹面内側部分502と、内側リング504および過剰円周方向リング506を含む、上側辺縁部分503とを含み、過剰リング506は、後続インラインダイカット動作において除去されるように構成される。具体的には、ダイカット手順は、過剰円周方向リング506が破棄され得るように、辺縁点線508に沿って切断するように構成される。図示される実施形態は、切断動作において、外側リングが除去されるように描写するが、当業者は、本発明が、任意の所望の様式において、部品を切断する、パンチする、折畳する、穿孔する、またはさらに加工することを検討することを理解するであろう。

0048

図6は、ダイカット手順に続いて円周方向リングが除去されている、図5の成型繊維部分を示す。特に、部品600は、内側部分602と、上側辺縁604とを含み、過剰円周方向部分(図示せず)は、現時点で周辺608であるものに沿って切断することによって除去されている。

0049

再び図3を参照すると、前述のインラインダイカット動作は、図7−15と併せて下記により詳細に説明されるように、繊維成型部品を切断する、加熱する、乾燥させる、および/または圧力を印加するように構成される、1つ以上の(例えば、2つの)ダイプレスアセンブリを用いて実装されてもよい。

0050

より具体的には、図7は、継合され、圧力および/または熱をそれらの間に狭入される繊維成型部品(図示せず)に印加するように構成される、上側プレート702と、下側プレート704とを含む、例示的ダイプレスアセンブリ700である。

0051

図8は、上側プレート802の上部表面の斜視図であって、加熱された空気をアセンブリを通して通過させ、湿気を部品から除去するように構成される、複数の孔808を有する、1つ以上のマニホールド806を含む。加えて、これらの孔の一部または全部は、下記に説明されるように、正の空気圧力と負の空気圧力との間で「トグル切替」し、選択的に、成型繊維部品をダイプレートに保持し、かつそこから解放するように構成されてもよい。

0052

図9は、凸面ダイ形態905を上側プレートの下面上に有する、上側ダイプレート902を図示する。図10は、支持リング1002を含む、図9の上側プレートを示す。

0053

ここで図11を参照すると、底部ダイプレート1104は、典型的には、上側ダイプレートの凸面部分905(図9参照)の鏡像を備える、凹面内部領域1120を含む。このように、上側および下側ダイプレートをともに閉鎖することは、均一圧力を凸面ダイ形態と対応する凹面ダイ形態との間に狭入される成型繊維部品に印加する。底部ダイプレート1104はさらに、複数の通気口1122を含む。

0054

図12は、底部プレート1104を備えるダイプレスアセンブリ内に含有される、成型繊維部品(図12には図示せず)のインラインダイカットを促進するように構成される、切断リング1224をさらに含む、図11の底部プレートを図示する。図13は、種々の実施形態による、抜型(ブレード)1330をさらに含む、図11および12の底部プレートを示す。図14は、種々の実施形態による、ブレード保定リングをさらに含む、底部プレートを示す。

0055

図15は、上部プレート902を含む、上側プレートアセンブリ1500の斜視図であって、ブレード1330は、切断位置に配置される、例えば、外側周辺リングを図5に示されるようなボウルの辺縁から除去するように位置付けられる。

0056

別の実施形態では、野菜または他の食品を蒸すための電子レンジ対応ボウルが、本明細書に説明される原理を使用して、蒸気孔を伴って加工されてもよい。より具体的には、図16は、真空成型に続き、インラインダイカット動作に先立つ、例示的成型繊維蒸し器台座1600の斜視図である。図17は、複数の蒸気孔1702が台座の底部表面の中にパンチされる、ダイカット動作に続く、図16の蒸し器台座を描写する。蒸気孔を加工する際に有用なダイプレスアセンブリの種々の構成要素が、ここで、図18−21と併せて説明されるであろう。

0057

ここで図18を参照すると、図17の蒸し器台座をダイカットする際に有用な凸面金型形態1800は、ボウル部分1802と、支持フランジ1804と、複数の蒸気孔形態1806と、複数の空気通気口1808とを含む。図19は、ブレード保定リング1902をさらに含む、図18の金型形態の斜視図である。図20は、図17の金型形態の周囲に組み立てられる、図18のブレード保定リングを示し、それらの間に、所望に応じて、ボウルの円周方向辺縁を除去するように構成されるブレードを受容するための間隙2002を図示する。

0058

図21は、左から右に、蒸気孔1702(図17参照)を作成するための複数のパンチピン2104と、上部ダイプレスプレート2106と、金型形態2108と、成型繊維部品2110とを含む、パンチアセンブリ2102を図示する、分解図である。ダイカット動作の間、パンチピンが、プレスプレート2106を通して、かつ蒸気孔形態1806(図18)を通して延在し、蒸気孔を仕上げられた部品内に作成する。

0059

上記に簡単に述べられたように、ダイカット動作は、部品がスラリーから除去された後の任意の時点で実施されてもよい。有意な湿気を留保しながら、部品を切断することは、ブレードに印加される力を殆ど要求し得ない一方、実質的または完全に乾燥された後に部品を切断することは、対応して、より多くの力を要求する。さらに、後の処理段階では、過剰繊維を除去し、切断された廃棄物の除去および/またはリサイクルを促進することが望ましくあり得る。一実施形態では、切断された廃棄物は、補完裁断の有無にかかわらず、スラリーの中に戻るように添加されてもよい。

0060

本発明による、真空金型容器のために使用される種々のスラリーは、各特定の製品用途に合わせて所望の性能特性(例えば、湿気および/または油障壁)を付与するために、化学成分の添加を伴う、パルプおよび水の繊維ベースの混合物を含んでもよい。ベース繊維は、少なくとも以下の材料、すなわち、軟質木材(SW)、バガス、古段ボール容器(OCC)、および新聞紙(NP)の任意の1つまたは組み合わせを含んでもよい。代替として、ベース繊維は、以下のリソース(その全内容は、ここで参照することによって本明細書に組み込まれる)、すなわち、Mohamed Naceur Belgacem and Antonio Pizziによって著され、__において入手可能な「Lignocellulosic Fibers and Wood Handbook:Renewable Materials for Today’s Environment」(Copyright 2016 by Scrivener Publishing,LLC)、Liisa Ohlsson and Robert Federeによって著され、African Pulp and Paper Weekにおいて2002年10月8日に公開され、http://www.tappsa.co.za/archive/APPW2002/Title/Efficient_use_of_fluorescent_w/efficient_use_of_fluorescent_w.htmlにおいて入手可能な「Efficient Use of Flourescent Whitening Agents and Shading Colorants in the Production of White Paper and Board」、J F Kennedy、G O Phillips、P A Williamsによって著され、https://books.google.com/books?id=xO2iAgAAQBAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=falseにおいて入手可能な「Cellulosic Pulps, Fibres and Materials:Cellucon’ 98 Proceedings」(copyright 200 by Woodhead Publishing Ltd.)、および「Application of Enzymes and Flocculants for Enhancing the Freeness of Paper Making Pulp」と題され、1992年12月8日に公開された米国特許第5,169,497A号に従って選択されてもよい。

0061

湿潤または乾燥プレスのいずれかを使用して製造される、真空成型生産容器に関して、繊維ベースのOCCおよびNPが、使用されてもよく、OCC成分は、50%〜100%、好ましくは、約70%OCCおよび30%NPであって、1重量%〜10重量%、好ましくは、約1.5%〜4%、最も好ましくは、約4%の範囲内の防湿防水剤が添加される。好ましい実施形態では、湿気/水障壁は、http://www.fobchem.com/html_products/Alkyl−Ketene−Dimer%EF%BC%88AKD−WAX%EF%BC%89.html#.V0zozvkrKUkにおいてFOBHEMからおよびhttp://www.yztianchengchem.com/en/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=38&id=124&gclid=CPbn65aUg80CFRCOaQod0JUGRgにおいてYanzhou Tiancheng Chemical Co., Ltd.から入手可能なアルキルケテンダイマ(AKD)(例えば、AKD80)および/または長鎖ジケテンを含んでもよい。

0062

成型パルプ製品のための具体的色をもたらすために、カチオン性色素または繊維反応性色素が、パルプに添加されてもよい。Procion MX等の繊維反応性色素は、分子レベルにおいて繊維と結合し、化学的布地の一部になる。また、塩、ソーダ灰の添加、および/またはパルプ温度の上昇は、吸収された色素が、布地内にさらに係止され、色流れを防止し、色深度を向上させることに役立つであろう。

0063

構造剛性を向上させるために、澱粉成分、例えば、Topcat(R)L98カチオン性添加剤、Hercobond、およびTopcat(R)L95カチオン性添加剤(Penford Products Co.(Cedar Rapids, Iowa)から入手可能)として商業的に入手可能な液体澱粉が、スラリーに添加されてもよい。代替として、Penbond(R)カチオン性添加剤およびPAF9137BRカチオン性添加剤(同様に、Penford Products Co.(Cedar Rapids, Iowa)から入手可能)として入手可能なもの等の液体澱粉もまた、低電荷液体カチオン性澱粉と組み合わせられることができる。

0064

乾燥プレスプロセスに関して、TopcatL95は、0.5%〜10%、特に、高湿気環境内で強度を維持する必要がある製品に関しては、好ましくは、約1%〜7%、最も好ましくは、約6.5%、別様に、最も好ましくは、約1.5−2.0%の範囲内の重量パーセントとして添加されてもよい。湿潤プレスプロセスに関して、修飾ポリアミンから作製される、TopcatL95またはHercobond等の乾燥強度添加は、繊維および微粒子水素およびイオン性結合の両方を形成する。それらの添加剤は、0.5%〜10%、好ましくは、約1%〜6%、最も好ましくは、約3.5%の範囲内の重量パーセントとして添加されてもよい。加えて、湿潤プロセスは、湿潤強度添加剤、例えば、http://www.ashland.com/productsにおいてAshland Specialty Chemical Productsから入手可能なKymene577または類似成分等のポリアミドエピクロロヒドリン(PAE樹脂調合された溶液の添加から利点を享受し得る。好ましい実施形態では、Kymene577は、0.5%〜10%、好ましくは、約1%〜4%、最も好ましくは、約2%の体積範囲パーセントで添加されてもよい。Kymene577は、平均で分子あたり2個以上のアミノおよび/または第四級アンモニウム塩基を含有する、ポリカチオン性材料一種である。そのようなアミノ基は、酸性溶液中でプロトン化し、カチオン性種を生産する傾向にある。ポリカチオン性材料の他の実施例は、HerculesからのHercosett57およびCiba−GeigyからのCatalyst3774として商業的に入手可能な凝縮アジピン酸およびジエチレントリアミンから調製されるもの等のポリアミドを含有するアミノのエピクロロヒドリンを用いた修飾から導出される、ポリマーを含む。

0065

いくつかのパッケージング用途では、空気が容器を通して流動し、例えば、内容物(例えば、トマト)の成熟を促進するかまたは損傷を回避することを可能にすることが所望される。しかしながら、従来の真空ツールは、典型的には、下向きに指向される水スプレーを使用して、過剰繊維を金型からリンスし、それによって、仕上げられた生産物内の結果として生じる通気口のサイズを限定する。本発明者は、スプレーを再指向することが、リンスサイクルの間、より多くの繊維除去を促進し、所与金型構成のための仕上げられた製品内のより大きい通気口を生産すると決定した。

0066

生産物容器の開発から取得された知識を構築することで、本発明者は、成型繊維容器が、スラリーの化学的性質を最適化することによって、電子レンジ対流、および従来のオーブンにおいて使用するために好適な使い捨て食品容器として好適にされ得ると決定した。特に、スラリーの化学的性質は、有利には、高温容器をより低い温度を容器に曝させる表面上に設置することに起因する凝縮を回避するための以下の3つの性能測定基準、すなわち、i)湿気障壁、ii)油障壁、およびiii)水蒸気(凝縮)障壁のうちの1つ以上のものを考慮すべきである。本状況では、水蒸気が容器に浸透する程度は、本発明が低減させることを模索する、容器の多孔率に関連する。すなわち、容器が、事実上、油および水に不浸透性である場合、それにもかかわらず、水蒸気が容器に浸透する場合、特に、水蒸気が低温表面上で凝縮し、湿気リングを残す場合、ユーザ体験を損なわせ得る。本発明者はさらに、水蒸気が、典型的には、プラスチック障壁に浸透しないため、凝縮問題が、繊維ベースの用途に一意に顕著であると決定した。

0067

故に、電子レンジ対応容器に関して、本発明は、水障壁、油障壁、および水蒸気障壁、ならびに随意の保定補助剤を含む、繊維またはパルプベースのスラリーを検討する。ある実施形態では、約10%〜90%の範囲内、好ましくは、約7:3の比率の軟質木材(SW)/バガスの繊維ベースが、使用されてもよい。湿気障壁として、AKDが、約0.5%〜10%、好ましくは、約1.5%〜4%の範囲内、最も好ましくは、約3.5%で使用されてもよい。油障壁として、グリースおよび撥油剤添加剤は、通常、http://www.worldofchemicals.com/chemicals/chemical−properties/unidyne−tg−8111.htmlにおいてDaikinまたはWorld of Chemicalsから入手可能なUNIDYNE TG 8111またはUNIDYNE TG−8731等のフルオロカーボン樹脂組成物を含有するフッ素または他のフッ素含有ポリマーの水ベースの乳剤である。スラリー(または局所コーティング)の油障壁成分は、重量パーセンテージとして、0.5%〜10%、好ましくは、約1%〜4%、最も好ましくは、約2.5%の範囲内を含んでもよい。保定補助剤として、Nalco Company(Naperville, Ill)から入手可能なNalco7527等の有機化合物が、0.1体積%〜1体積%の範囲内、好ましくは、約0.3%で採用されてもよい。最後に、仕上げられた製品を補強するために、無機塩(例えば、http://solenis.com/en/industries/tissue−towel/innovations/hercobond−dry−strength−additives/において入手可能なHercobond6950;また、http://www.sfm.state.or.us/CR2K_SubDB/MSDS/HERCOBOND_6950.PDFも参照)等の乾燥強度添加剤が、0.5重量%〜10重量%、好ましくは、約1.5%〜5%の範囲内、最も好ましくは、約4%で採用されてもよい。

0068

ここで図10を参照すると、例示的電子レンジ対応食品容器1000は、2つのコンパートメントを描写する。代替として、容器は、任意の所望の形状(例えば、丸形ボウル、楕円形長方形、または同等物)を備えてもよい。上記に述べられるように、種々の水、油、および水蒸気障壁添加剤が、スラリーの中に混合される、スプレーオンコティングとして局所的に塗布される、または両方で行われてもよい。

0069

食料品店における鶏肉、牛肉豚肉、および海鮮食品の展示のために使用されるもの等の現在公知の食肉トレイは、主に、そのより優れた湿気障壁性質のため、典型的には、ポリスチレンおよびStyrofoam等のプラスチックベースの材料から作製されている。本発明者は、電子レンジ対応容器のために使用される前述の化学物質の変形例が、特に、湿気障壁に対して(油および多孔率障壁は、典型的には、食肉トレイでは、電子レンジ対応容器におけるものほど重要ではない)、食肉トレイにおいて使用するために適合され得ると決定した。

0070

故に、食肉容器に関して、本発明は、水障壁および随意の油障壁を含む、繊維またはパルプベースのスラリーを検討する。ある実施形態では、約10%〜90%の範囲内、好ましくは、約7:3の比率における、軟質木材(SW)/バガスおよび/または竹/バガスの繊維ベースが、使用されてもよい。湿気/水障壁として、AKDが、約0.5%〜10%、好ましくは、約1%〜4%の範囲内、最も好ましくは、約4%で使用されてもよい。油障壁として、UNIDYNE TG8111またはUNIDYNE TG−8731等の水ベースの乳剤が、採用されてもよい。スラリー(または局所コーティング)の油障壁成分は0.5%〜10%、好ましくは、約1%〜4%の範囲内、最も好ましくは、約1.5%の重量パーセンテージとして含んでもよい。最後に、仕上げられた製品を補強するために、Hercobond6950等の乾燥強度添加剤が、0.5重量%〜10重量%、好ましくは、約1.5%〜4%の範囲内、最も好ましくは、約4%で採用されてもよい。

0071

生産物容器に関連して上記に議論されるように、スラリーの化学的性質は、湿気/水がトレイの中に浸透することを防止することによって、経時的に長期剛性を提供するための構造特徴と組み合わせられ得る。

0072

本発明は、前述の実施形態の状況において説明されたが、本発明は、そのように限定されないことを理解されたい。例えば、成型繊維部品は、任意の所望の形状を備えてもよく、ダイカットするステップは、任意の所望の様式において部品を除去または別様に加工するステップを伴ってもよく、関連付けられたダイプレス金型形態およびブレードは、本発明の教示に基づいて、各特定の部品に適合されてもよい。

0073

方法が、したがって、食品容器を製造するために提供され、ワイヤメッシュ金型を、水および繊維粒子を備える、スラリー槽内に浸漬させるステップと、真空をワイヤメッシュ金型を横断して引き込み、繊維粒子をワイヤメッシュ金型表面に蓄積させ、成型繊維部品をもたらすステップと、成型部品をスラリー槽からダイプレスアセンブリに輸送するステップと、成型部品をダイプレスアセンブリ内で乾燥させ、ダイカットするステップとを含む。

0074

ある実施形態では、ダイプレスアセンブリは、第1の金型形態と、第2の金型形態とを備え、本方法はさらに、成型部品を乾燥させながら、成型部品を第1の金型形態と第2の金型形態との間で圧縮するステップを含む。

0075

ある実施形態では、ダイプレスアセンブリは、第1の金型形態を有する、上側プレートと、第2の金型形態を有する、下側プレートとを備え、本方法はさらに、成型部品をダイカットしながら、成型部品を第1の金型形態と第2の金型形態との間で圧縮するステップを含む。

0076

ある実施形態では、ダイプレスアセンブリはさらに、成型部品の一部の中に延在し、それによって、成型部品を切断し、成型部品を切断後、成型部品から離れるように後退するように構成される、移動可能なブレードを備える。

0077

ある実施形態では、ダイプレスアセンブリはさらに、ブレードを延在および後退させるためのばね機構を備える。

0078

ある実施形態では、乾燥させるステップおよびダイカットするステップのそれぞれの少なくとも一部は、同時に実施される。

0079

ある実施形態では、ダイプレスアセンブリは、第1のプレスと、第2のプレスとを備え、乾燥させるステップの少なくとも一部は、第1のプレス内で実施され、ダイカットするステップの少なくとも一部は、第2のプレス内で実施される。

0080

ある実施形態では、第1のプレスは、第1のダイプレートを備え、第2のプレスは、第2のダイプレートを備え、ダイプレスアセンブリはさらに、第1の処理段階の間、成型部品を第1のダイプレートに対して圧縮し、成型部品を第1のダイプレートから第2のダイプレートの上部に輸送し、その後、第2の処理段階の間、成型部品を第2のダイプレートに対して圧縮するように構成される、輸送プレートを備える。

0081

ある実施形態では、第1の処理段階および第2の処理段階のうちの少なくとも1つは、成型部品を摂氏150〜250度の範囲内の温度まで加熱するステップを含む。

0082

ある実施形態では、ダイプレスアセンブリは、ダイカットするステップを摂氏150〜250度の範囲内の温度で実施するように構成される。

0083

ある実施形態では、ダイカットするステップは、成型部品が部分的に乾燥された後であるが成型部品が完全に乾燥される前に実施される。

0084

ある実施形態では、乾燥させるステップは、強制空気および加熱のうちの少なくとも1つを使用して実施される。

0085

ある実施形態では、スラリーは、0.5重量%〜10重量%の範囲内の湿気/水障壁成分を備える。

0086

ある実施形態では、スラリーは、0.5重量%〜10重量%の範囲内の油障壁を備える。

0087

食品容器もまた、提供され、食品容器は、本明細書に説明される方法ステップの任意の組み合わせに従って製造される。

0088

部品をインラインダイカットする方法もまた、提供され、本方法は、成型部品を繊維ベースのスラリー内で真空形成するステップと、成型部品をダイプレスアセンブリに輸送するステップと、成型部品をダイプレスアセンブリの内側で乾燥させるステップと、成型部品をダイプレスアセンブリの内側でダイカットするステップとを含む。

0089

ある実施形態では、ダイカットするステップは、成型部品が完全に乾燥される前に実施される。

0090

ある実施形態では、ダイプレスアセンブリは、空気を成型部品を通して押進させ、それによって、湿気を成型部品から除去するように構成される、通気口と、成型部品の過剰部分を除去するための移動可能なブレードとを備える。

0091

ある実施形態では、ダイプレスアセンブリは、少なくとも部分的に、成型部品を乾燥させるように構成される、第1のダイプレスと、成型部品をダイカットするように構成される、第2のダイプレスと、成型部品を第1のダイプレスと第2のダイプレスとの間で移動させるように構成される、輸送ヘッドとを備える。

0092

ダイプレスアセンブリもまた、提供され、アセンブリは、湿潤成型部品を繊維ベースのスラリータンクから受容し、成型部品の乾燥およびダイカットのうちの少なくとも1つを実施するように構成される、第1のプレスと、成型部品を第1のプレスから受容し、成型部品の乾燥およびダイカットのうちの少なくとも1つを実施するように構成される、第2のプレスとを備える。

0093

ダイプレスアセンブリが、したがって、成型繊維部品を加工するために提供される。ダイプレスアセンブリは、第1の金型形態および第1の複数の通気口を有する、第1のプレートと、第2の金型形態および第2の複数の通気口を有する、第2のプレートとを含み、第1のプレートおよび第2のプレートのうちの少なくとも1つは、部品を切断するように動作可能なブレードを備え、ダイプレスアセンブリは、成型繊維部品を第1の金型形態と第2の金型形態との間で圧縮するように構成され、第1の複数の通気口および第2の複数の通気口は、湿気を部品から除去するように構成される。

0094

ある実施形態では、第1の複数の通気口および第2の複数の通気口は、ブレードが部品を切断する間、湿気を部品から除去するように構成される。

0095

ある実施形態では、第1の複数の通気口および第2の複数の通気口は、部品を摂氏150〜250度の範囲内の温度まで加熱するように構成される。

0096

ある実施形態では、第1の金型形態は、凸面部分を備え、第2の金型形態は、凹面部分を備える。

0097

ある実施形態では、ブレードは、部品が部分的に乾燥された後であるが部品が完全に乾燥される前に、部品を切断するように構成される。

0098

ある実施形態では、アセンブリはまた、切断の間、ブレードを支持するように構成される、保定リングを含む。

0099

ある実施形態では、第1のプレートおよび第2のプレートのうちの1つは、部品を真空形成スラリータンクから受容するように構成される。

0100

ある実施形態では、部品は、過剰部分を備え、ブレードは、過剰部分を部品から除去するように構成される。

0101

ある実施形態では、部品は、円周方向辺縁を備え、過剰部分は、円周方向辺縁の周辺を備える。

0102

別の実施形態では、部品は、底部表面を備え、ブレードは、複数の孔を底部表面内に形成するように構成される、複数のパンチピンを備える。

0103

ある実施形態では、アセンブリはまた、ブレードを部品の中に延在させ、その後、ブレードを部品から後退させるように構成される、ばね機構を含む。

0104

ある実施形態では、アセンブリはまた、加熱された空気を第1の複数の通気口を通して押進させるように構成される、マニホールドを含む。

0105

ある実施形態では、部品は、食品容器を構成し、第1のプレートは、上側プレートを備え、第1の金型形態は、凸面部分を備え、第2のプレートは、下側プレートを備え、第2の金型形態は、凹面部分を備え、第1の複数の通気口の少なくともサブセットは、正の空気圧力と負の空気圧力との間でトグル切替し、選択的に、部品を上側プレートに保定し、かつそこから排出するように構成される。

0106

本明細書で使用されるように、単語「例示的」は、「実施例、事例、または例証として役割を果たす」ことを意味する。本明細書に説明される任意の実装は、「例示」であって、必ずしも、他の実装より好ましいまたは有利であるものとして解釈されず、文字通り複製されなければならないモデルとして解釈されるように意図されるものでもない。

0107

前述の発明を実施するための形態は、当業者に、本発明の種々の実施形態を実装するための便宜的ロードマップを提供するであろうが、上記に説明される特定の実施形態は、実施例にすぎず、本発明の範囲、可用性、または構成をいかようにも限定することを意図するものではないことを理解されたい。対照的に、種々の変更が、本発明の範囲から逸脱することなく、説明される要素の機能および配列に行われてもよい。

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