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纸浆模塑成形品及其制造方法pdf

发布日期:2023-11-02 20:26浏览次数:

  纸浆模塑成形品及其制造方法pdf提供能够制造表面性状优异的纸浆模塑成形品的技术。一种纸浆模塑成形品,其在表面具有算术平均粗糙度Ra为50μm以下的区域。一种纸浆模塑成形品的制造方法,包括:准备包含平均纤维长度小于3.0mm的纸浆和水的浆料;在具有立体形状的抄纸模上使所述纸浆沉积以形成纸浆层;使所述纸浆层脱水以得到中间成形品;以及将未干燥的所述中间成形品夹在阳模与阴模之间,一边进行加压一边进行加热。

  (19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116601082 A (43)申请公布日 2023.08.15 (21)申请号 9.9 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 (22)申请日 2021.12.20 专利代理师 常海涛金小芳 (30)优先权数据 (51)Int.Cl . 2020.12.25 JP B65D 1/00 (2006.01) (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2023.06.19 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2021/047034 2021.12.20 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2022/138563 JA 2022.06.30 (71)申请人 凸版印刷株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 石井萌 权利要求书1页 说明书11页 附图9页 (54)发明名称 纸浆模塑成形品及其制造方法 (57)摘要 提供能够制造表面性状优异的纸浆模塑成 形品的技术。一种纸浆模塑成形品,其在表面具 有算术平均粗糙度Ra为50 μm以下的区域。一种 纸浆模塑成形品的制造方法,包括 :准备包含平 均纤维长度小于3 .0mm的纸浆和水的浆料;在具 有立体形状的抄纸模上使所述纸浆沉积以形成 纸浆层;使所述纸浆层脱水以得到中间成形品 ; 以及将未干燥的所述中间成形品夹在阳模与阴 模之间,一边进行加压一边进行加热。 A 2 8 0 1 0 6 6 1 1 N C CN 116601082 A 权利要求书 1/1页 1.一种纸浆模塑成形品,其在表面具有算术平均粗糙度Ra为50μm以下的区域。 2.根据权利要求1所述的纸浆模塑成形品,其中,纸浆的平均纤维长度小于3.0mm。 3.根据权利要求2所述的纸浆模塑成形品,其中,所述平均纤维长度为0.5mm以上。 4.根据权利要求1至3中任1项所述的纸浆模塑成形品,其中,单位面积重量的标准偏差 2 小于30g/m 。 5.根据权利要求1至4中任1项所述的纸浆模塑成形品,其具有开口部,并且向远离所述 开口部的方向逐渐变细。 6.根据权利要求1至5中任1项所述的纸浆模塑成形品,其是容器。 7.一种纸浆模塑成形品的制造方法,包括: 准备包含平均纤维长度小于3.0mm的纸浆和水的浆料; 在具有立体形状的抄纸模上使所述纸浆沉积以形成纸浆层; 使所述纸浆层脱水以得到中间成形品;以及 将未干燥的所述中间成形品夹在阳模与阴模之间,一边进行加压一边进行加热。 8.根据权利要求7所述的纸浆模塑成形品的制造方法,其中, 向所述抄纸模上沉积所述纸浆包括: 准备作为具有开口部的中空体的盖体; 在所述开口部上固定所述抄纸模; 将固定于所述开口部的所述抄纸模浸渍在所述浆料中;以及 对由所述盖体和浸渍在所述浆料中的所述抄纸模包围的空间进行减压。 9.根据权利要求8所述的纸浆模塑成形品的制造方法,其中, 以使所述抄纸模位于所述盖体的上方的方式将所述抄纸模浸渍在所述浆料中。 2 2 CN 116601082 A 说明书 1/11页 纸浆模塑成形品及其制造方法 技术领域 [0001] 本发明涉及纸浆模塑成形品。 背景技术 [0002] 近年来,与废弃物的增加等相关的环境问题多发。鉴于此,在洗漱产品、饮料及食 品等的收纳中使用纸制容器以代替塑料容器或金属容器。例如,作为牛奶容器等液体用纸 制容器,有:由在纸的两面涂布聚乙烯树脂而成的纸板构成的、且上部具有山形屋顶型(“切 妻屋根型”)的容器,即所谓的屋顶盒(gable‑top)纸容器。这样的纸制容器不仅对节约资源 和节能具有贡献,而且在废弃时也容易再循环和焚烧等而对环境保护具有贡献。因此,纸制 容器在各个领域普及。 [0003] 然而,如上所述的纸制容器是将纸板折弯、粘贴而成形的容器,因此制造工序复 杂,制造成本高。另外,如上所述的纸制容器的形状的自由度低,因此存在无法充分发挥基 于容器的形状的商品的吸引力等问题。 [0004] 作为提高纸制容器的形状的自由度的手段之一,有:由包含纸浆(pulp)和水的浆 料(slurry)制造成形品的纸浆模塑。在纸浆模塑中,通常使浆料中的纸浆沉积在抄纸模 (paper‑making mold)上而形成纸浆层,使该纸浆层脱水,然后使其在炉内干燥。通过该技 术得到的成形品即纸浆模塑成形品在作为纸类包装材料的物性方面的特征的耐热性、耐寒 性及吸放湿性等方面优异,被广泛用作食品用的纸制托盘容器、水果等固定缓冲材料等(专 利文献1)。 [0005] 现有技术文献 [0006] 专利文献 [0007] 专利文献1:日本特开2008‑285188号公报 发明内容 [0008] 通常,纸浆模塑成形品在表面具有高低差大的凹凸。这样的纸浆模塑成形品不适 合要求外观上的美观性的容器,另外,难以形成印刷层和涂层。 [0009] 本发明的目的在于提供能够制造表面性状优异的纸浆模塑成形品的技术。 [0010] 根据本发明的第1方面,可以提供在表面具有算术平均粗糙度Ra为50μm以下的区 域的纸浆模塑成形品。 [0011] 根据本发明的第2方面,可以提供纸浆模塑成形品的制造方法,包括:准备包含平 均纤维长度小于3.0mm的纸浆和水的浆料;在具有立体形状的抄纸模上使所述纸浆沉积以 形成纸浆层;使所述纸浆层脱水以得到中间成形品;以及将未干燥的所述中间成形品夹在 阳模与阴模之间,一边进行加压一边进行加热。 [0012] 这里,“算术平均粗糙度Ra”是JIS B0601:2013中规定的表面性状参数。另外,“平 均纤维长度”是JIS P8226‑2:2011中规定的通过光学自动分析法测定的长度加权平均纤维 长度L 。 L 3 3 CN 116601082 A 说明书 2/11页 [0013] 根据本发明,可以提供能够制造表面性状优异的纸浆模塑成形品的技术。 附图说明 [0014] [图1]图1是示意性地示出能够用于制造本发明的一个实施方式涉及的纸浆模塑 成形品的制造装置的一个例子的图。 [0015] [图2]图2是示出使用了图1的装置的纸浆模塑成形中的纸浆层形成工序的图。 [0016] [图3]图3是示意性地示出形成在抄纸模上的纸浆层的一个例子的剖面图。 [0017] [图4]图4是示出使用了图1的装置的纸浆模塑成形中的脱水工序的图。 [0018] [图5]图5是示出使用了图1的装置的纸浆模塑成形中的纸浆层的输送工序的图。 [0019] [图6]图6是示出使用了图1的装置的纸浆模塑成形中的热压工序的图。 [0020] [图7]图7是示意性地示出通过热压工序所得的纸浆模塑成形品的一个例子的剖 面图。 [0021] [图8]图8是示出使用了图1的装置的纸浆模塑成形中的纸浆模塑成形品的输送工 序的图。 [0022] [图9]图9是示出结束图8的输送工序后的状态的图。 具体实施方式 [0023] 以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。需要说明的是,对于发挥同 样或类似功能的构成要素,在所有的附图中标注相同的参照编号,并且省略重复的说明。 [0024] 图1是示意性地示出能够用于制造本发明的一个实施方式涉及的纸浆模塑成形品 的制造装置的一个例子的图。 [0025] 图1所示的制造装置1包含:支持体10、第1工作站(station) [0026] 20、第2工作站30、以及第3工作站40。 [0027] 支持体10包含:框体和设置在其上部的轨道。 [0028] 第1工作站包含:容器210、升降装置220、盖体230、抄纸模240、移动装置250、升降 装置260、以及上模270。 [0029] 容器210设置在支持体10的框体内。容器210在上部开口。容器210容纳有含有纸浆 和水的浆料S。 [0030] 升降装置220在容器210的上方且安装在支持体10的框体上。升降装置220例如包 含液压缸。升降装置220支持着盖体230。升降装置220可以使盖体230在容器210的开口部的 位置处升降。 [0031] 盖体230是在上部具有开口部的中空体。盖体230与未图示的泵连接。 [0032] 抄纸模240固定在盖体230的开口部。具体而言,抄纸模240以使与其一个面相邻的 空间被抄纸模240和盖体230包围的方式固定在盖体230的开口部。 [0033] 抄纸模240是具有液体透过性的模具。抄纸模240具有立体形状。即,抄纸模240在 纸浆沉积的面上具有1个以上的凸部和/或1个以上的凹部。具体而言,抄纸模240的外面、即 与上述空间相邻的面的背面具有与纸浆模塑成形品对应的形状。这里,抄纸模240是上面突 出的阳模。 [0034] 抄纸模240例如设置有多个通孔,包含:外面具有与纸浆模塑成形品对应的形状的 4 4 CN 116601082 A 说明书 3/11页 抄纸模主体、和在抄纸模主体的外面上以沿着该外面的方式设置的网体。抄纸模主体由金 属等硬质材料构成。 [0035] 移动装置250能够沿着支持体10的轨道在第1工作站20与第2工作站30之间移动。 移动装置250包含作为动力源的(例如)发动机。移动装置250安装有升降装置260,并且可以 使其在第1工作站20与第2工作站30之间输送。 [0036] 如上所述,升降装置260安装在移动装置250上。升降装置260例如包含液压缸。升 降装置260支持着上模270。升降装置260可以使上模270升降。 [0037] 上模270是在与抄纸模240之间夹着后述的纸浆层、且以真空吸附式保持纸浆层的 保持具。上模270由金属等硬质材料构成。上模270的下面具有与抄纸模240的上述外面对应 的形状。这里,上模270是下面凹陷的阴模。例如,上模270的一端在下面开口,另一端具有与 泵连接的多个通孔。 [0038] 第2工作站30设置在第1工作站20的附近。第2工作站30包含:台310、下模320、移动 装置330、压制装置340、以及上模350。 [0039] 台310设置在支持体10的框体内。台310上设置有下模320。 [0040] 下模320是具有气体和/或液体透过性的模具。下模320由金属等硬质材料构成。下 模320的上面具有与抄纸模240的上述外面对应的形状。这里,下模320是上面突出的阳模。 下模320例如具有多个通孔,并且具有与抄纸模240的上述外面对应的形状的面是光滑的。 [0041] 移动装置330能够沿着支持体10的轨道在第2工作站30与未图示的第4工作站之间 移动。移动装置330包含作为动力源的(例如)发动机。在移动装置330位于第2工作站30的情 况下,通过锁定机构可以限制上下、左右以及前后方向的移动。另外,移动装置330上安装有 压制装置340,并且可以使其在第2工作站30与第4工作站之间输送。 [0042] 如上所述,压制装置340安装在移动装置330上。压制装置340例如包含液压缸。压 制装置340支持着上模350。压制装置340可以使上模350升降。 [0043] 上模350是不具有气体透过性和液体透过性的模具。上模350由金属等硬质材料构 成。上模350的下面具有与抄纸模240的上述外面对应的形状。这里,上模350是下面凹陷的 阴模。上模350的具有与抄纸模240的上述外面对应的形状的面是光滑的。 [0044] 第2工作站30进一步包含加热器和泵(均未图示)。加热器对下模320和上模350中 的至少一者进行加热。泵与下模320的下部空间连接。 [0045] 第3工作站40设置在第2工作站30的附近。第3工作站40包含:台410、移动装置420、 升降装置430、以及保持具440。 [0046] 台410设置在支持体10的框体内。台410上配置纸浆模塑成形品。 [0047] 移动装置420能够沿着支持体10的轨道在第2工作站30与第3工作站40之间移动。 移动装置420包含作为动力源的(例如)发动机。移动装置420上安装有升降装置430,并且可 以使其在第2工作站30与第3工作站40之间输送。 [0048] 如上所述,升降装置430安装在移动装置420上。升降装置430例如包含液压缸。升 降装置430支持着保持具440。升降装置430可以使保持具440升降。 [0049] 保持具440是以真空吸附式保持后述的纸浆模塑成形品的保持具。保持具440的下 面具有与抄纸模240的上述外面对应的形状。这里,保持具440具有下面凹陷的形状。例如, 保持具440的一端在下面开口,另一端具有与泵连接的多个通孔。 5 5 CN 116601082 A 说明书 4/11页 [0050] 在本发明的一个实施方式涉及的制造方法中,例如使用上述的制造装置1制造纸 浆模塑成形品。参照图1至图9对其进行说明。 [0051] 图2是示出使用了图1的装置的纸浆模塑成形中的纸浆层形成工序的图。图3是示 意性地示出形成在抄纸模上的纸浆层的一个例子的剖面图。图4是示出使用了图1的装置的 纸浆模塑成形中的脱水工序的图。图5是示出使用了图1的装置的纸浆模塑成形中的纸浆层 的输送工序的图。图6是示出使用了图1的装置的纸浆模塑成形中的热压工序的图。图7是示 意性地示出通过热压工序所得的纸浆模塑成形品的一个例子的剖面图。图8是示出使用了 图1的装置的纸浆模塑成形中的纸浆模塑成形品的输送工序的图。图9是示出结束图8的输 送工序后的状态的图。 [0052] 在该方法中,首先准备浆料S。 [0053] 如上所述,浆料S包含纸浆和水。浆料S是纸浆分散于水中的具有高粘度的悬浊液。 [0054] 对在浆料S中使用的纸浆的种类没有特别地限制。作为纸浆,优选使用化学纸浆。 作为纸浆,例如可以将造纸中通常用作原料纸浆的下述纸浆单独使用或2种以上以任意比 例混合使用:针叶树的漂白牛皮纸浆(NBKP)或未漂白牛皮纸浆(NUKP)、以及阔叶树的漂白 牛皮纸浆(LBKP)或未漂白牛皮纸浆(LUKP)等木材纸浆;以及稻草、木棉、洋麻、竹及甘蔗等 非木材纸浆。 [0055] 纸浆的平均纤维长度小于3.0mm。该平均纤维长度优选为1.7mm以下。 [0056] 当纸浆的平均纤维长度较长时,在浆料中容易产生纸浆的聚集。结果,在热压工序 中,纸浆层在表面保持来自聚集的凹凸的状态下干燥。因此,使用平均纤维长度较长的纸浆 所得的纸浆模塑成形品无法在表面具有算术平均粗糙度Ra小的区域。 [0057] 当纸浆的平均纤维长度较短时,难以在浆料中产生纸浆的聚集。即,纸浆容易以短 纤维状分散、或者即使产生了纸浆的聚集也难以产生大的聚集体。另外,当纸浆的平均纤维 长度较短时,在热压工序中,纤维在纸浆层内向面内方向的移动不会受到过度限制。因此, 通过使用平均纤维长度短的纸浆,并依次实施后述的工序而得到的纸浆模塑成形品在表面 可以具有算术平均粗糙度Ra小的区域。 [0058] 纸浆的平均纤维长度优选为0.5mm以上、更优选为0.7mm以上。 [0059] 在该方法中,对未干燥的纸浆层实施热压工序。即,对水分含量大的纸浆层实施热 压工序。因此,当纸浆的平均纤维长度过短时,在热压工序中,容易产生水分蒸发速度的不 均匀,在干燥时产生偏颇的收缩,由此可能导致褶皱、龟裂或强度降低。 [0060] 如果纸浆的平均纤维长度较长,则在热压工序中,在纸浆层内干燥的不均匀产生 的可能性低。因此,可以防止制造出产生了外观上的不良或强度降低的纸浆模塑成形品。 [0061] 需要说明的是,纸浆的平均纤维长度可以通过任意的方法来调节,例如通过打浆 或粉碎等机械处理来调节。 [0062] 浆料S的纸浆含量优选在0.01至3.0质量%的范围内、更优选在0.01至0.5质量% 的范围内。当纸浆含量较小时,难以实现高的生产率。当纸浆含量较大时,纸浆层的厚度偏 差有可能增大。 [0063] 浆料S可以进一步包含添加剂。作为添加剂,可以使用有机高分子、无机粒子、或它 们的组合。添加剂占纸浆和添加剂的合计的比例优选为10质量%以下、更优选为5质量%以 下。即,纸浆占浆料S所含的总固体成分的比例优选为90质量%以上、更优选为95质量%以 6 6 CN 116601082 A 说明书 5/11页 上。 [0064] 接着,将浆料S供给至容器210内。接着,如图2所示,通过升降装置220使盖体230下 降,以使抄纸模240的上面位于比浆料S的液面足够靠下方的位置。在该状态下驱动泵,以对 由盖体230和抄纸模240包围的空间进行减压。由此,产生横穿抄纸模240的浆料S的流动,从 而使纸浆沉积在抄纸模240上。通过以上的方式,如图3所示,在抄纸模240上形成纸浆层 MP1。 [0065] 接着,如图4所示,在驱动泵的状态下通过升降装置220使盖体230上升,以使抄纸 模240的下部位于比浆料S的液面足够靠上方的位置。由此,对纸浆层MP1进行减压脱水。接 着,驱动升降装置260,使上模270下降,直到其下面与纸浆层MP1接触为止。需要说明的是, 在图4中没有描绘纸浆层MP1。该脱水工序在上模270和抄纸模240均不加热的情况下进行。 [0066] 脱水工序中的减压时间优选在1至60秒的范围内、更优选在1至10秒的范围内。 [0067] 刚刚脱水后的纸浆层MP1的水分含量优选在40至90质量%的范围内、更优选在50 至70质量%的范围内。当水分含量较小时,在热压工序中,纤维在纸浆层内向面内方向的移 动可能变得不充分。当水分含量较大时,在热压工序中,纤维在纸浆层内向面内方向的移动 可能变得过剩;或者从结束脱水工序至开始热压工序的期间内,纸浆层MP1的形状保持性可 能变得不充分。 [0068] 在停止了上述空间的减压和上述加压之后,驱动泵,以使纸浆层MP1吸附保持在上 模270上。需要说明的是,泵和上模270的抽吸不会引起纸浆层MP1的进一步脱水。 [0069] 接着,在使纸浆层MP1吸附保持在上模270的状态下驱动升降装置260,如图1所示, 使上模270上升。由此,将纸浆层MP1从抄纸模240剥离。 [0070] 接着,驱动移动装置250和330,如图5所示,使压制装置340和上模350从第2工作站 30向第4工作站移动,同时使升降装置260和上模270从第1工作站20向第2工作站30移动。接 着,驱动升降装置260,使上模270下降,直到纸浆层MP1与下模320接触为止。然后,停止利用 泵和上模270的抽吸,并将纸浆层MP1从上模270解放。接着,驱动升降装置260,使上模270上 升。通过这样的方式,将纸浆层MP1从第1工作站20向第2工作站30输送,同时将纸浆层MP1载 置在下模320上。 [0071] 接着,驱动移动装置250和330,如图1所示,使升降装置260和上模270从第2工作站 30向第1工作站20移动,同时使压制装置340和上模350从第4工作站向第2工作站30移动。接 着,驱动压制装置340,如图6所示使上模350下降。然后,通过上模350和下模320对夹在它们 中间的纸浆层MP1进行加压。另外,与此同时,驱动加热器以对纸浆层MP1进行加热。此外,与 此同时,驱动泵,以从由上模350和下模320夹着的空间中抽吸除去水和/或水蒸气。由此,调 整纸浆层MP1的表面形状,同时使纸浆层MP1致密化和干燥。通过以上的方式乐鱼,得到了图7所 示的纸浆模塑成形品MP2。 [0072] 需要说明的是,在该热压工序刚刚开始之前的纸浆层MP1的水分含量与脱水工序 刚刚结束之后的纸浆层MP1的水分含量大致相等。 [0073] 在该热压工序中,压制压力优选为0.1MPa以上、更优选为0.3MPa以上。当压制压力 较低时,有可能不会得到在表面具有算术平均粗糙度Ra小的区域的纸浆模塑成形品MP2。压 制压力优选为1.5MPa以下、更优选为1.0MPa以下。当压制压力过高时,纸浆模塑成形品MP2 的厚度容易产生偏差。 7 7 CN 116601082 A 说明书 6/11页 [0074] 在该热压工序中,纸浆层MP1的加热温度、即利用加热器加热的上模350或下模320 的温度优选在120至250℃的范围内、更优选在150至210℃的范围内。当加热温度较低时,纸 浆层MP1的干燥需要长时间。当加热温度升高时,伴随着干燥纸浆层MP1的收缩变得更大,结 果,纸浆模塑成形品MP2中的应变有可能变得更大。 [0075] 如上所述,利用加热器的加热可以仅对上模350和下模320中的一者进行、也可以 对二者进行。在仅对上模350和下模320中的一者进行利用加热器的加热的情况下,由于从 一者向另一者的热传导,它们的温度大致相等。因此,无论在哪种情况下,纸浆层MP1的干燥 在其整个厚度上几乎同时进行。因此,在纸浆模塑成形品MP2中,不会产生因干燥速度的不 同而引起的应变。 [0076] 热压工序中的压制时间取决于加热温度和成形品的形状等,优选在10至300秒的 范围内、更优选在20至200秒的范围内。 [0077] 当结束上述的热压工序时,当以使上模350上升的方式驱动压制装置340时,纸浆 模塑成形品MP2从上模350上剥离。 [0078] 接着,驱动移动装置330和420,如图8所示,使压制装置340和上模350从第2工作站 30向第4工作站移动,同时使升降装置430和保持具440从第3工作站40向第2工作站30移动。 接着,驱动升降装置430,使保持具440下降,直到保持具440与纸浆模塑成形品MP2接触为 止。然后,驱动泵,使纸浆模塑成形品MP2吸附保持在保持具440上。 [0079] 接着,在使纸浆模塑成形品MP2吸附保持在保持具440的状态下驱动升降装置430, 使保持具440上升。接着,驱动移动装置330和420,如图9所示,使升降装置430和保持具440 从第2工作站30向第3工作站40移动,同时使压制装置340和上模350从第4工作站向第2工作 站30移动。接着,停止利用泵和保持具440的抽吸,并将纸浆模塑成形品MP2从保持具440解 放。通过这样的方式,使纸浆模塑成形品MP2从第2工作站30向第3工作站40输送,同时将纸 浆模塑成形品MP2载置在台410上。 [0080] 通过以上的方式,制造纸浆模塑成形品MP2。 [0081] 然后,根据需要,对纸浆模塑成形品MP2进行后处理,例如图案印刷和素色印刷等 印刷、涂布或它们的组合。通过后处理形成的涂层例如是含有赋予耐水性或耐油性的试剂 的层、填充有赋予隔热性的材料的层、由发泡剂发泡的层、或它们的组合。通过进行后处理, 例如能够进一步提高纸浆模塑成形品MP2的美观性和对纸浆模塑成形品MP2赋予新功能。 [0082] 通过上述方法得到的纸浆模塑成形品MP2的表面性状优异。以下对其理由进行说 明。 [0083] 在使用烘箱以代替热压工序进行干燥的情况下,纸浆层因其收缩而在表面产生高 低差大的凹凸。另外,在这样的方法中,纸浆层不能充分地致密化,因此,纸浆模塑成形品具 有高的多孔度。因此,在这种情况下,不能制造表面性状优异的纸浆模塑成形品。 [0084] 在脱水工序后,在使用烘箱进行干燥、根据需要对该干燥品进行加湿、并将其提供 给热压处理的情况下,伴随着干燥而在表面产生的凹凸的高低差可以通过之后的加湿和热 压处理来减小。另外,通过加湿和热压处理,可以减小多孔度。然而,由于伴随着使用烘箱的 干燥而在表面产生的凹凸的高低差非常大,因此不能通过之后的加湿和热压处理充分地减 小。另外,即使在干燥后进行加湿和热压处理,也难以使多孔度充分地降低。 [0085] 在参照图1至图9所说明的方法中,在热压工序中,使纸浆层MP1干燥。即,在上述的 8 8 CN 116601082 A 说明书 7/11页 方法中,在脱水工序后,不经过干燥工序而实施热压工序。然后,作为纸浆,使用平均纤维长 度在上述范围内的纸浆。 [0086] 由于在热压工序前不进行干燥工序,因此不会在纸浆层MP1的表面产生高低差大 的凹凸。在热压工序中,上模350和下模320防止伴随着干燥的纸浆层MP1的变形。另外,由于 热压工序是对水分含量高且纸浆的平均纤维长度在上述范围内的纸浆层MP1进行的,因此 可以适当地产生纤维在纸浆层MP1内向面内方向的移动。可以在不产生厚度偏差的情况下 使纸浆层MP1致密化。 [0087] 因此,根据参照图1至图9所说明的方法,可以制造表面性状优异的纸浆模塑成形 品MP2。具体而言,得到在表面具有算术平均粗糙度Ra为50μm以下的区域的纸浆模塑成形品 MP2。这样的纸浆模塑成形品MP2的美观性优异乐鱼,并且容易形成印刷层和涂层。 [0088] 该算术平均粗糙度Ra优选为40μm以下。另外,该算术平均粗糙度Ra没有下限值,但 是通常为20μm以上。 [0089] 纸浆模塑成形品MP2可以在整个表面具有上述表面性状、也可以仅在表面的一部 分区域具有上述表面性状。例如,可以是仅仅包含进行了印刷等后处理的部分的区域具有 上述表面性状、而其他区域不具有上述表面性状。或者,也可以是纸浆模塑成形品MP2的一 个面具有上述表面性状、而其背面不具有上述表面性状。这样的结构例如可以通过使上模 350和下模320的与纸浆层MP1接触的面的一部分区域和其他区域的表面性状不同来实现乐鱼。 [0090] 另外,根据参照图1至图9所说明的方法,可以制造单位面积重量的标准偏差小的 2 纸浆模塑成形品MP2。纸浆模塑成形品MP2的单位面积重量的标准偏差优选小于30g/m 、更 2 2 优选为25g/m 以下、进一步优选为20g/m 以下。该标准偏差的下限值为零、根据一个例子为 2 2 2 5g/m 、根据其他例子为8g/m 、进一步根据其他例子为10g/m 。 [0091] 这里,纸浆模塑成形品MP2的单位面积重量的标准偏差是通过以下方法得到的值。 [0092] 首先,从纸浆模塑成形品MP2当中的位于某个面内的多个区域中切出9个各自具有 宽度为15mm、长度为40mm的短条状的试验片。接着,测定这些试验片的质量。然后,对于各个 2 试验片,根据其质量和面积(600mm)计算单位面积重量。根据这样得到的单位面积重量计 算其标准偏差。 [0093] 接着,与上述同样地,从纸浆模塑成形品MP2当中的位于其他面内的多个区域中切 出9个试验片。对于这些试验片,也进行质量的测定以及单位面积重量及其标准偏差的计 算。 [0094] 在纸浆模塑成形品MP2进一步具有其他面的情况下,对于剩余的各个面,与上述同 样地,也进行试验片的切出、质量的测定以及单位面积重量及其标准偏差的计算。 [0095] 然后,将这些标准偏差的最大值作为纸浆模塑成形品MP2的单位面积重量的标准 偏差。 [0096] 本发明人认为:根据参照图1至图9所说明的方法(以下称为第1方法),可以制造单 位面积重量的标准偏差小的纸浆模塑成形品MP2的理由如下。 [0097] 纸浆模塑成形品例如也可以通过以下记载的方法(以下称为第2方法)来制造。 [0098] 在第2方法中,首先,准备阴模作为抄纸模。该抄纸模包含:设置有多个通孔、且上 面凹陷成与纸浆模塑成形品对应的形状的抄纸模主体;和在抄纸模主体的内面上以沿着该 内面的方式设置的网体。 9 9 CN 116601082 A 说明书 8/11页 [0099] 接着,将该抄纸模以使其开口部朝向上方的方式设置。接着,向抄纸模的腔室内供 给包含纸浆和水的浆料,使抄纸模内填满浆料。进一步,继续向抄纸模内供给浆料,使纸浆 沉积在在网体上。向抄纸模内供给浆料是在抄纸模内的浆料处于加压状态下进行的。 [0100] 在足够量的纸浆沉积在网体上后,停止向抄纸模内供给浆料。接着,从抄纸模排出 残留在抄纸模内的水。例如,向抄纸模内压入空气,以从抄纸模排出残留在抄纸模内的水。 [0101] 接着,通过抄纸模和作为阳模的上模挤压纸浆层,以使纸浆层脱水。该脱水工序在 上模和抄纸模均不加热的情况下进行。刚刚脱水后的纸浆层的水分含量与第1方法中刚刚 脱水后的纸浆层MP1的水分含量相同。 [0102] 接着,将纸浆层吸附保持在上模上,并在该状态下使上模上升。由此,将纸浆层从 抄纸模上剥离。 [0103] 接着,使吸附保持有纸浆层的上模移动至作为阴模的下模的位置处。接着,使上模 下降,直到纸浆层与下模接触为止。然后,停止抽吸,并将纸浆层从上模解放。通过这样的方 式,将纸浆层载置在下模上。 [0104] 接着,在热压用的上模与下模之间夹着纸浆层,并对它们之间的纸浆层进行加压。 另外,与此同时,驱动加热器以对纸浆层进行加热。此外,与此同时,驱动泵,以从由上模和 下模夹着的空间抽吸除去水和/或水蒸气。在第2方法中,通过以上的方式,得到了纸浆模塑 成形品。 [0105] 在第2方法中,在从开始向抄纸模内供给浆料到抄纸模内被浆料完全填满为止的 期间内,可以在抄纸模内产生循环的浆料的流动。该循环流可以防止纸浆的沉降。然而,在 第2方法中,由于需要用浆料填满抄纸模内,因此抄纸模无法采用迅速排出水的结构。因此, 在抄纸模内被浆料完全填满后,即使提高浆料的压力,也不会产生能够防止纸浆沉降的浆 料的循环流,从而在抄纸模内的浆料中产生纸浆沉降。 [0106] 结果,与上方相比,沉积在抄纸模的侧壁部的纸浆的量在下方更多。并且,当供给 浆料直到在抄纸模的侧壁部的上方沉积足够量的纸浆时,抄纸模的底部会沉积过量的纸 浆。当过度沉积纸浆时,纸浆的沉积量的偏差增大。例如,在设置于抄纸模主体的通孔附近 和远离通孔的位置处,纸浆的沉积量可能会产生大的差异。 [0107] 这样,在第2方法中,纸浆的沉积量产生大的偏差。在进行热压处理时,纤维可以在 纸浆层内向面内方向移动,但是各纤维的移动被限制在狭小的范围内。即,纸浆沉积量的偏 差无法通过热压处理时的纤维的移动而消除。因此,根据第2方法,不能制造单位面积重量 的标准偏差小的纸浆模塑成形品。 [0108] 与此相对,在第1方法中,在盖体230的上部设置抄纸模240,并将它们的复合体浸 渍在浆料S中。浆料S的深度远远大于抄纸模240的高度。因此,即使在浆料S中产生纸浆的沉 降,在抄纸模240的上部的位置与抄纸模240的下部的位置处,纸浆浓度也没有很大的差异。 因此,根据第1方法,可以使纸浆大致均匀地沉积在抄纸模240上,从而能够制造单位面积重 量的标准偏差小的纸浆模塑成形品MP2。 [0109] 纸浆模塑成形品MP2具有开口部,向远离该开口部的方向不扩径。这里,纸浆模塑 成形品MP2具有开口部,向远离该开口部的方向逐渐变细。根据这样的形状,能够减小将多 个纸浆模塑成形品MP2重叠而成的层叠物的体积。 [0110] 需要说明的是,在第1方法中,代替利用上模350和下模320对纸浆层MP1进行加压 10 10 CN 116601082 A 说明书 9/11页 的情况,在上模350和下模320中的一者与弹性体之间夹着纸浆层MP1,并对其进行加压的情 况下,产生弹性体的变形。因此,无法对纸浆层MP1施加足够的压力,从而不能得到表面性状 优异的纸浆模塑成形品。 [0111] 在第2方法中,当将用于热压处理的上模和下模中的一者设为弹性体时,也不能得 到表面性状优异的纸浆模塑成形品。另外,在这种情况下,如上所述,单位面积重量的标准 偏差增大。 [0112] 纸浆模塑成形品MP2例如是容器。纸浆模塑成形品MP2也可以是除容器以外的物 品。纸浆模塑成形品MP2可以是立体成形品、即,不是具有片材之类的二维形状、而是具有三 维形状的成形品。 [0113] 需要说明的是,图1至图9是为了容易理解本发明的一个实施方式涉及的纸浆模塑 成形品的制造方法的附图。上述的方法也可以使用具有其他结构的制造装置来实施。例如, 在制造装置1中,上模270和上模350为阴模、抄纸模240和下模320为阳模。也可以是上模270 和上模350为阳模、抄纸模240和下模320为阴模。由此,上述的制造装置1和制造方法能够进 行各种变形。 [0114] 以下,记载本发明的具体例。本发明不限于这些具体例。 [0115] 1纸浆模塑成形品的制造 [0116] (例1) [0117] 使用碎浆机(pulper)制备了由纸浆和水构成的浆料。作为纸浆,使用了平均纤维 长度为2.3mm的针叶树纸浆。将浆料的纸浆含量设为0.3质量%。 [0118] 使用该浆料,通过参照图1至图9所说明的第1方法制造了纸浆模塑成形品。这里, 以使刚刚脱水后的纸浆层的水分含量成为65质量%的方式进行脱水工序。热压工序在加热 温度为150℃、压制压力为0.5MPa、压制时间为180秒的条件下进行。 [0119] 通过以上的方式,制造了作为纸浆模塑成形品的容器。 [0120] (例2) [0121] 除了使用平均纤维长度为1.6mm的竹纸浆以代替平均纤维长度为2.3mm的针叶树 纸浆以外,通过与例1同样的方法制造了纸浆模塑成形品。 [0122] (例3) [0123] 除了使用平均纤维长度为0.9mm的阔叶树纸浆以代替平均纤维长度为2.3mm的针 叶树纸浆以外,通过与例1同样的方法制造了纸浆模塑成形品。 [0124] (例4) [0125] 将平均纤维长度为2.3mm的针叶树纸浆打浆至加拿大标准游离度为400mLCSF (Canadian Standard Freeness),从而得到了平均纤维长度为1.8mm的纸浆。除了使用平均 纤维长度为1.8mm的上述纸浆以代替平均纤维长度为2.3mm的针叶树纸浆以外,通过与例1 同样的方法制造了纸浆模塑成形品。 [0126] (例5) [0127] 使用碎浆机制备了由纸浆和水构成的浆料。作为纸浆,使用了平均纤维长度为 1.6mm的竹纸浆。将浆料的纸浆含量设为0.3质量%。 [0128] 使用该浆料,通过上述的第2方法制造了纸浆模塑成形品。这里,以使刚刚脱水后 的纸浆层的水分含量成为65质量%的方式进行脱水工序。热压工序在加热温度为150℃、压 11 11 CN 116601082 A 说明书 10/11页 制压力为0.5MPa、压制时间为180秒的条件下进行。 [0129] 通过以上的方式,制造了作为纸浆模塑成形品的容器。 [0130] (比较例1) [0131] 除了使用平均纤维长度为3.0mm的针叶树纸浆以代替平均纤维长度为2.3mm的针 叶树纸浆以外,通过与例1同样的方法制造了纸浆模塑成形品。 [0132] (比较例2) [0133] 除了将压制压力设为0MPa以代替0.5MPa以外,通过与例1同样的方法制造了纸浆 模塑成形品。 [0134] 2表面性状的测定 [0135] 从例1至5以及比较例1和2中所制造的纸浆模塑成形品的每一个中切出宽度为 2cm、长度为5cm的短条状的试验片。 [0136] 然后,对于各试验片,利用激光位移计对与纸浆模塑成形品的外面对应的表面进 行测定,获取其表面的剖面曲线。该测定是沿着将试验片的宽度分成两部分的中心线进行 的。然后,根据各剖面曲线计算算术平均粗糙度Ra。在下表中记载结果。 [0137] 3印刷适应性试验 [0138] 利用丝网印刷法在例1至5以及比较例1和2中所制造的纸浆模塑成形品的每一个 的外面印刷图案。通过目视观察印刷后的图案,确认图案有无缺口和图案有无磨伤。然后, 将图案中缺口和磨伤均没有产生的情况评价为“A+”,图案中没有产生缺口但产生磨伤的情 况评价为“A”,图案中产生缺口的情况评价为“B”。在下表中记载结果。 [0139] 4单位面积重量的标准偏差的测定 [0140] 对于在例1至5以及比较例1和2中所制造的纸浆模塑成形品的每一个,通过上述的 方法测定了单位面积重量的标准偏差。在下表中记载结果。 [0141] [表1] [0142] [0143] 根据例1至5与比较例2的对比可明显看出:通过在干燥时压制纸浆层,可以减小算 术平均粗糙度Ra。另外,根据例1至5与比较例1的对比可明显看出:当缩短平均纤维长度时, 算术平均粗糙度Ra变得更小。并且,在第1方法中,在使用平均纤维长度小于3.0μm的纸浆的 情况下,图案不产生缺口,在实用上能够实现充分的印刷适应性。特别是在第1方法中,在使 用平均纤维长度为1.7μm以下的纸浆的情况下,图案中缺口和磨伤均没有产生,能够实现极 优异的印刷适应性。另外,根据例1与例5的对比可明显看出:与第2方法相比,根据第1方法, 能够减小单位面积重量的标准偏差。 [0144] 符号的说明 [0145] 1···制造装置、10···支持体、20 ···第1工作站、30 ···第2工作站、 12 12 CN 116601082 A 说明书 11/11页 40 ···第3工作站、210···容器、220···升降装置、230···盖体、240···抄纸 模、250 ···移动装置、260 ···升降装置、270 ···上模、310···台、320···下 模、330···移动装置、340···压制装置、350···上模、410 ···台、420 ···移 动装置、430 ···升降装置、440 ···保持具、MP1 ···纸浆层、MP2 ···纸浆模塑成 形品、S···浆料。 13 13 CN 116601082 A 说明书附图 1/9页 图1 14 14 CN 116601082 A 说明书附图 2/9页 图2 15 15 CN 116601082 A 说明书附图 3/9页 图3 16 16 CN 116601082 A 说明书附图 4/9页 图4 17 17 CN 116601082 A 说明书附图 5/9页 图5 18 18 CN 116601082 A 说明书附图 6/9页 图6 19 19 CN 116601082 A 说明书附图 7/9页 图7 20 20 CN 116601082 A 说明书附图 8/9页 图8 21 21 CN 116601082 A 说明书附图 9/9页 图9 22 22

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