專利名稱：用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模具，特別涉及一種用來成形一封蓋飲料杯用乳膠杯蓋的模具，以使該乳膠杯蓋具有一較薄區(qū)以供一吸管之插入，且以能使該較薄區(qū)上進(jìn)一步有一開孔為較佳。
參閱圖1所示，已知的飲料杯上通?？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，由于這種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(shí)，即制造了污染的問題。
有另一種飲料杯的杯蓋是由乳膠所制成。該種乳膠杯蓋可有效地封蓋杯子。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(jì)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(shí)所產(chǎn)生的杯蓋之小刺裂碎片會(huì)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(xiǎn)。在許多情況下，該乳膠杯蓋會(huì)意外地被吸管于刺穿時(shí)所扯裂，造成該杯子內(nèi)的液體會(huì)從該裂開處漏出。
本發(fā)明人有鑒于此，欲設(shè)計(jì)一改良之乳膠杯蓋，為了制造可克服上述缺點(diǎn)之乳膠杯蓋，必須苦思其制法及相對(duì)應(yīng)之模具構(gòu)造，經(jīng)反復(fù)構(gòu)思設(shè)計(jì)，終于有了本實(shí)用新型用來生產(chǎn)乳膠杯之模具的產(chǎn)生。
本實(shí)用新型主要目的，在于提供一種用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其系可形成一帽狀蓋體且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)者。
本實(shí)用新型的再一目的，在于提供一種用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其系可在該較薄區(qū)區(qū)域形成特定之構(gòu)造，而使該蒸體不會(huì)因吸管插入而產(chǎn)生裂開甚至碎片掉落的情形者。
本實(shí)用新型的次要目的，在于提供一種用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其系可在該較薄區(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(huì)漏出者。
經(jīng)由本實(shí)用新型的生產(chǎn)模具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與其結(jié)合的杯子。
(2)不會(huì)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(shí)液體并不會(huì)從該開孔漏出，因?yàn)樵谠摫觾?nèi)形成一相對(duì)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(huì)在其周圍留有任何空障。
(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(huì)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(shí)，該杯蓋既不會(huì)遭毀壞亦不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。
(6)該杯蓋的可拉伸性在杯蓋被冷藏時(shí)亦不會(huì)改變。
本實(shí)用新型為達(dá)到上述之目的，其主要系有一模具主體，該模具主體系具有一全用以成形之成形頂面，及一上半部用以成形之半成形面，自該成形頂面而彎延向下并圍繞于其四周，一成形于該成形頂面的粗短突起，及一淺的凹杯槽，形成于該成形頂面上且圍繞于該粗短突起四周。該粗短突起表面為圓滑以避免使形成于其上之乳膠薄膜破裂，較佳者，在該粗短突起內(nèi)可設(shè)成一開口向上之暗孔，用以產(chǎn)生一內(nèi)爆破力而可在形成于該粗短突起上之乳膠薄膜中造成一開孔。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該模具的成形頂面為圓形，而該半成形面則為圓柱形面，該粗短突起大體上為錐形面有一圓滑的錐尖，該粗短突起內(nèi)的暗孔其直徑小于1.6mm，而該淺凹環(huán)槽的直徑為3.0－9.0mm，該粗短突起從該模具的成形頂面算起有約1.0－3.0mm的高度。
由本模具所成形的乳膠杯蓋系具有一頂部，一自該頂部彎延向下而形成之周邊部，及一滾卷而成的凸緣圍繞于該周邊部周圍。一較薄區(qū)，系較該杯蓋頂部的其余部分為薄，可借助該模具的粗短突起來形成，此乃由于附著于該模具粗短突起表面上之乳膠，與其余附著的其他乳膠相比較，由于受到當(dāng)該模具浸入乳膠溶液中之后的轉(zhuǎn)動(dòng)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系更具有欲脫離該處的傾向。而該淺凹杯槽則能讓較多的乳膠被留在其內(nèi)以形成一加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)圍繞該較薄區(qū)周圍。
有關(guān)本實(shí)用新型為達(dá)上述之目的、特征，所采用之技術(shù)手段及其功效，茲舉一較佳可行實(shí)施例并配合
如下以便可更清楚了解本發(fā)明其中圖1所示為飲料杯所使用之已知塑膠杯蓋立體圖；圖2所示為本實(shí)用新型實(shí)施例之模具所制成之乳膠杯蓋立體圖；圖3所示為取自圖2中剖視線3－3方向之剖面圖；圖4所示為本實(shí)用新型實(shí)施例之模具立體圖；圖5所示為取自圖4中剖視線5－5方向之剖面圖；圖6所示為圖4中該模具的頂視圖；圖7所示為使用本實(shí)用新型的模具進(jìn)行該浸泡操作過程之示意圖；參閱圖2、3為一由本實(shí)用新型之模具所形成之乳膠杯蓋，該乳膠杯蓋為一帽狀元件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，及一圍繞該薄區(qū)33周圍所形成之加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)32。
請(qǐng)參閱圖4、5及6所示，本實(shí)施例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成形面42，自該成形頂面41彎延向下并圍繞于其四周，一粗短突起5自該成形頂面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。一開口向上之噴孔7形成于該粗短突起5內(nèi)。
該粗短突起5表面為圓滑以避免使形成于其上之乳膠薄膜被該粗短突起5刺破，較佳者，該粗短突起5系為一錐形面有一圓滑的錐尖，該粗短突起內(nèi)的暗孔7其直徑不能大于一吸管的直徑，較適當(dāng)?shù)姆秶鸀?.2mm－1.6mm，該粗短突起5從該模具的成形頂面41算起之高度約2mm，而該淺凹環(huán)槽6的直徑約為3.0－9.0mm。
一種利用本實(shí)用新型之模具來制造該乳膠杯蓋方法實(shí)施例子茲例示如下以下列之成分來制備一天然乳膠組合物成份單位重量數(shù)液態(tài)天然橡膠乳液(公司型號(hào)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％的抗氧化劑分率(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抗蝕BJL－A2.410％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)整至所需之純固態(tài)含量36±1％)制備－凝結(jié)劑溶液如下成份重量百分率硝酸鈣3－5％濕劑0.5－1.0水88.0－91.5將一系列模具4設(shè)置于一移動(dòng)中的托架8上，該托架8系沿著一導(dǎo)軌9移動(dòng)而帶著該模具4向該所述浸槽前進(jìn)，該所述浸槽分別裝著凝結(jié)劑及乳膠溶液。該前進(jìn)的操作過程為已知技術(shù)，在此就不贅述。該乳膠溶液系在15rpm的轉(zhuǎn)速下混拌約36小時(shí)，而該凝結(jié)劑溶液則被加熱并維持在45－50℃。該模具4乃先經(jīng)過一維持在100℃之第一熱烘處，而后即冷卻至50－60℃。
該模具4首先被送至一凝結(jié)劑浸槽中浸泡入凝結(jié)劑內(nèi)而停留約5－8秒鐘。當(dāng)該模具4進(jìn)入該凝結(jié)劑浸槽時(shí)，被固持于一該模具4中心軸乃傾斜一特定角度的位置狀態(tài)，該角度以45度為較佳，相對(duì)于一垂直線。當(dāng)每一模具從凝結(jié)劑中抽出時(shí)，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乃被轉(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℃的第二熱烘爐，而后即冷卻至50－60℃。
在此之后，該模具乃前進(jìn)至該乳膠浸槽并浸泡入該維持于28－30℃的乳膠溶液內(nèi)，在其中該模具停留約5－10秒。當(dāng)該模具進(jìn)入該浸槽時(shí)，其亦以在凝結(jié)劑槽內(nèi)之相同傾斜方式傾斜。而當(dāng)該等模具從乳膠槽抽出后，該模具其頂面41乃被轉(zhuǎn)移成面向上(第七圖)且該模具乃再次在高速下旋轉(zhuǎn)，以保持一均一的乳膠層于每一模具4上。抽出的模具以其頂面41呈水平狀態(tài)而前進(jìn)至第三熱烘爐，該第三熱烘爐維持在90－100℃以膠化該乳膠。被該第三熱烘爐所加熱后的模具乃先經(jīng)過一滾卷站，在此站中將該已以一膠化狀態(tài)被半硬化的乳膠杯蓋薄膜的周邊邊緣用一摩擦滾輪滾卷；再經(jīng)過一水萃取站，此站乃維持在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體。該經(jīng)固化的膠乳杯蓋乃再冷卻至60－70℃，最后，將該成形的乳膠杯蓋自該模具上移開。
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(shí)，該每一乳膠杯蓋2中的開孔3即在此階段形成于該杯蓋附著在該模具4粗短突起5上的部分。在第三熱烘爐的這種溫度下，該暗孔7內(nèi)的氣體壓力會(huì)增加，造成該覆蓋于暗孔7上的薄膜層會(huì)爆破。當(dāng)覆蓋于暗孔7上的薄膜層爆破時(shí)，由于該乳膠的表面張力及擴(kuò)散的作用，而使該乳膠會(huì)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(shí)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(shí)，該模具4頂部41系面向下或傾斜向下。該覆蓋于模具4粗短突起5表面上之乳膠，與其余附著該處的其他乳膠相比較，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系更具有欲脫離該處的傾向。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。
僅形成該較薄區(qū)33時(shí)，即可有效地供一吸管插穿而過，至于進(jìn)一步形成一開孔3，則使吸管更順利插入杯內(nèi)。
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(huì)刺裂或扯裂如此的一個(gè)邊緣。即使因?yàn)橐晃艿牟迦攵鹪撻_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(huì)限制其裂開的程度，因?yàn)閲@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。而且，該圍繞于加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)四周的乳膠薄膜可穩(wěn)固地持連著補(bǔ)強(qiáng)環(huán)，以防止該杯蓋象前述的已知杯蓋可能發(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一足夠以爆破覆蓋于該暗孔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，亦即在本實(shí)施例中該第三熱烘爐的溫度。該壓力差可以下列之理想氣體定律的表達(dá)式來估計(jì)PV＝nRT假設(shè)V，n＆R均為常數(shù)，則P2P1＝T2T1其中V是該暗孔7內(nèi)的氣體體積，T1是該乳膠浸體的溫度，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(273＋29)度K，亦即29度C，而T2＝(273＋95)度K，亦即95度C，則P2將等于1.22atm。因此，該壓力差約為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(shí)施例中是35±1％。
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(zhǎng)亦即，△F＝(△P)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0.9504克／立方厘米而其表面張力η約為35達(dá)因／厘米(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。
綜上所述，本實(shí)用新型上述模具憑借所揭示構(gòu)造，已能更進(jìn)一步增加其實(shí)用介值，的確能達(dá)到預(yù)期之目的、功效。且申請(qǐng)前未見于刊物及公開使用。
有關(guān)上述實(shí)用新型所提示之附圖說明，僅為本實(shí)用新型之實(shí)施例，凡熟悉本案技術(shù)人士，根據(jù)本案精神范疇，所做之相似變化或修飾，皆應(yīng)被包括在以下本案的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其特征在于包括-主體，具有一全用以成形之成形頂面；及一上半部用以成形之半成形面，為自該成形頂面彎延向下并圍繞于其四周；一表面圓滑的粗短突起，為自該成形頂面向上凸伸而形成；及一淺的凹環(huán)槽，形成于該成形頂面上且圍繞于該粗短突起四周。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其特征在于其中該成形頂面為圓形而該半成形面則為圓柱形面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其特征在于其中該粗短突起內(nèi)可設(shè)成一開口向上之暗孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述之用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其特征在于其中該粗短突起為錐形面有一圓滑的錐尖。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述之用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其特征在于其中該暗孔直徑小于1.6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述之用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其特征在于其中該淺凹環(huán)槽的直徑為3.0－9.0mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之用來生產(chǎn)乳膠杯蓋之模具，其特征在于其中該粗短突起從該成形頂面算起有約1.0－3.0mm的高度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用來成型飲料杯用之乳膠杯蓋的模具，其主要在該模具主體系具有一全用以成型之成型頂面，及一上半部用以成形之半成形面，系自該成形頂面彎延向下并圍繞在其四周，一表面圓滑的粗短突起，自該成形頂面向上凸伸而形成，及一淺的凹環(huán)槽，形成于該成形頂面上且圍繞于該粗短突起四周。在成形該乳膠杯蓋時(shí)，該粗短突起在該乳膠杯蓋中形成一較薄區(qū)，用以供一吸管之插入，而該淺凹環(huán)槽則形成一加厚補(bǔ)強(qiáng)環(huán)于該較薄區(qū)周圍，在該粗短突起內(nèi)可設(shè)成一暗孔用以產(chǎn)生一內(nèi)爆破力而可在該較薄區(qū)中造成一開孔。
文檔編號(hào)B65D47/36GK2061117SQ8922047
公開日1990年8月29日 申請(qǐng)日期1989年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月11日
發(fā)明者黃維照 申請(qǐng)人:必捷工業(yè)股份有限公司