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塑性多片接合容器以及其制備方法和系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):4431633閱讀:619來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):塑性多片接合容器以及其制備方法和系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)
發(fā)明領(lǐng)域
本申請(qǐng)涉及用于容納液體飲料、液體食物、液體食物飲料和其它食品的裝置,以及用于制造和組裝該裝置的系統(tǒng)、裝置和方法。

背景技術(shù)

適合于容納液體比如食品和飲料等的杯子和其它容器是人們所熟知的。主要包括塑料的飲料容器也是人們所熟知的。合適的塑料杯和罐包括具有足夠強(qiáng)度和剛性以保持所需形狀的壁體結(jié)構(gòu)。在由塑料材料制備罐的幾種已知方法中,例如通過(guò)擠出形成管狀物或型坯(profile)。例如,可以以管狀物形式將塑料材料連續(xù)擠出,并且將管狀物切割成合適長(zhǎng)度的料片(piece),然后比如通過(guò)熔融粘合在頂端和底部進(jìn)行戴帽(cap),從而形成罐。在具有兩層以上塑料的罐中,可以將這些層共擠出。此外,形成容器的材料或至少該容器的與食品或飲料接觸的內(nèi)表面的材料優(yōu)選是經(jīng)美國(guó)食品及藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)與食品和/或飲料接觸的。


發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)涉及用于容納液體飲料、液體食物、液體食物飲料和其它食品的裝置,以及用于制造和組裝該裝置的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施方案中,杯狀部分使用真空和/或壓力熱形成法進(jìn)行制造。在其它實(shí)施方案中,杯狀部分可以使用任何其它合適的方法進(jìn)行制造,所述任何其它合適的方法包括但不限于其它形式的熱形成、擠出、壓塑、注塑、吹塑、擠出吹塑(EBM)、拉伸吹塑(SBM)、注射拉伸吹塑(ISBM)和/或它們的組合。所形成的產(chǎn)品可以包括一個(gè)以上的用于粘附封口元件的耦合結(jié)構(gòu)體。封口元件可以與杯狀部分耦合,以提供水-密和/或氣-密容器。在一些實(shí)施方案中,可以在杯狀部分和封口元件之間設(shè)置可拆卸密封元件。

本文公開(kāi)的是塑料容器,其適合于容納飲料。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述罐可以包含兩個(gè)部件,杯和杯帽或封口件。在另一個(gè)實(shí)施方案中,它包括三個(gè)以上的部件深拉杯,優(yōu)選通過(guò)熱成型、擠出或其它合適工序形成;附著于開(kāi)口端的封口件;以及易開(kāi)拉環(huán)(tab)和/或更多的元件。很類(lèi)似于常規(guī)的帶有卷邊蓋子的汽水罐,在一些實(shí)施方案中,可以利用在杯上的杯口(例如,凸緣、凹進(jìn)處、突起),將蓋子與易開(kāi)閉合件附著。杯子可以包含單一材料、共混物,或由具有兩個(gè)以上層的材料形成。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,用于儲(chǔ)存飲料或食品的容器包括杯狀部分和封口件部分。杯狀部分包括杯底部;上部部分終止于頂端邊緣的側(cè)壁,所述的頂端邊緣限定杯狀部分的內(nèi)部的開(kāi)口;以及至少一個(gè)沿著側(cè)壁的上部部分設(shè)置的耦合結(jié)構(gòu)體。封口件部分包括下部封口件以及包含至少一個(gè)可移動(dòng)部分的上部封口件部分,所述下部封口件被配置成與杯狀部分的耦合結(jié)構(gòu)體嚙合,以使封口件部分固定到杯狀部分。可移動(dòng)部分被配置成選擇性使孔暴露和隱藏。在一些實(shí)施方案中,杯狀部分包含熱塑性或聚合物材料。在一些實(shí)施方案中,所述孔提供到杯狀部分內(nèi)部的通道。

在一些實(shí)施方案中,被配置成熱成型杯子的模塑設(shè)備包括具有至少一個(gè)模塑表面的模塑部。模塑表面限定型腔,并且所述模塑部具有一個(gè)以上的與型腔流體連通的型腔流體通道。模塑設(shè)備還包括具有縱軸和外表面的型芯,所述型芯被配置成至少部分地在模塑部的型腔內(nèi)沿著縱軸移動(dòng)。型芯包括外套管和型芯棒,所述外套管形成所述型芯的外表面的至少一部分,所述外套管包含至少一個(gè)型芯流體通道和凹槽,所述凹槽與型芯流體通道流體連通,并且延伸到型芯的外表面,其中外套管被配置成與選擇性地延伸到型腔內(nèi)的第一距離,所述型芯棒被設(shè)置成至少部分在外套管的內(nèi)部并且在通常平行于縱軸的方向上,可相對(duì)于外套管選擇性地移動(dòng),所述型芯棒被配置成選擇性地延伸到型腔內(nèi)的第二距離,所述第二距離大于所述第一距離。在一些實(shí)施方案中,型芯棒被配置成迫使通常被設(shè)置在模塑部上的片材(sheet)至少部分地進(jìn)入到型腔內(nèi)。此外,型腔流體通道被配置成選擇性地處于與真空源流體連通。凹槽被配置成選擇性地處于與真空源和流體供給源流體連通。

在一些實(shí)施方案中,模塑設(shè)備被配置成將片材熱成型為杯形狀。所述設(shè)備包括含有至少一個(gè)模塑表面的模塑部,所述模塑表面限定型腔,模塑部包含至少一個(gè)與型腔流體連通的型腔流體通道。所述設(shè)備還包括具有縱軸和外表面的型芯,所述型芯被配置成至少部分地在模塑部的型腔內(nèi)沿著縱軸移動(dòng),所述型芯包含至少一個(gè)型芯流體通道和凹槽,所述凹槽與所述型芯流體通道流體連通,并且延伸到型芯的外表面。在一些實(shí)施方案中,所述型芯包含至少一個(gè)離開(kāi)型芯外表面向內(nèi)延伸的凹陷,所述凹陷被配置成在熱成型片材上制備的相應(yīng)耦合結(jié)構(gòu)體。此外,型腔流體通道被配置成選擇性地處于與真空源流體連通,并且所述凹槽被配置成選擇性處于與真空源和流體供給源流體連通。

在一些實(shí)施方案中,將片材熱成型為杯形狀的方法包括提供具有至少一個(gè)模塑型腔的模塑部,所述模塑型腔包含模塑表面,所述模塑部包含多個(gè)與模塑型腔流體連通的型腔流體通道。所述方法還包括提供具有縱軸和外表面的型芯,所述型芯被配置成至少部分地在模塑型腔內(nèi)部在通常平行于所述縱軸的方向上移動(dòng)。在一些實(shí)施方案中,型芯包括形成所述型芯的至少一部分外表面的外套管和型芯棒,所述外套管包含至少一個(gè)型芯流體通道和凹槽,所述凹槽與型芯流體通道流體連通,并且延伸至所述型芯的外表面,所述型芯棒至少部分地位于所述外套管的內(nèi)部,并且在通常與縱軸平行的方向上,可相對(duì)于外套管而選擇性地移動(dòng)。所述方法還包括將被配置成進(jìn)行熱成型的片材放置在模塑部上方,使型芯棒超模塑部移動(dòng)以迫使片材至少部分地進(jìn)入到模塑型腔內(nèi),在型腔流體通道內(nèi)產(chǎn)生真空以將片材朝模塑表面移動(dòng),使型芯棒離開(kāi)模塑部縮回,使外套管至少部分地在模塑型腔內(nèi)移動(dòng),在外套管的凹槽內(nèi)產(chǎn)生真空以使所成型的片材至少部分地朝型芯的外表面移動(dòng),以及使型芯套管和放置在其上的成型片材縮回離開(kāi)模塑部。

在一些實(shí)施方案中,用于儲(chǔ)存飲料的容器包含杯狀部分。杯狀部分包括杯子底部;上部部分終止在頂端邊緣的側(cè)壁,所述頂端邊緣限定杯狀部分的內(nèi)部的開(kāi)口;以及至少一個(gè)沿側(cè)壁的上部部分設(shè)置的耦合結(jié)構(gòu)體。杯狀部分包含聚合物材料。所述容器還包含封口件部分,所述封口件部分具有下部封口件以及含有至少一個(gè)可移動(dòng)部分的上部封口件部分,所述下部封口件被配置成嚙合所述杯狀部分的耦合結(jié)構(gòu)體以使封口件部分固定到杯狀部分,所述可移動(dòng)部分被配置成選擇性地使孔暴露和隱藏。在一些實(shí)施方案中,所述孔提供到杯狀部分內(nèi)部的通道。

在其它實(shí)施方案中,所述容器還包括位于所述孔下方的可拆卸密封元件。所述密封元件是流體隔體,其防止在所述孔和杯狀部分的內(nèi)部之間流體連通。在一個(gè)實(shí)施方案中,密封元件是膜,所述的膜被配置成被破壞的(compromised),以使孔與杯狀部分的內(nèi)部流體連通。在另一個(gè)實(shí)施方案中,密封元件附著于側(cè)壁的頂端邊緣上。

在一些實(shí)施方案中,使用熱成型工藝制造杯狀部分。在其它實(shí)施方案中,杯狀部分包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯和/或任何其它材料。在再其它實(shí)施方案中,杯狀部分包含至少兩層。在一些實(shí)施方案中,容器通常是氣密性的。在其它實(shí)施方案中,杯狀部分包括通常的圓柱體形狀。在再其它實(shí)施方案中,杯狀部分包括斜度角(draft angle),以使杯狀部分包括通常的截頭圓錐體形狀。

在另一個(gè)實(shí)施方案中,耦合結(jié)構(gòu)體包括從側(cè)壁向外凸出的陽(yáng)性特征。在一個(gè)實(shí)施方案中,耦合結(jié)構(gòu)體包括從側(cè)壁朝杯狀部分的內(nèi)部向內(nèi)凸出的陰性特征。在一個(gè)備選實(shí)施方案中,耦合結(jié)構(gòu)體被配置成利用咬合(snap)連接,選擇性地附著于杯狀部分及從杯狀部分脫離。在再其它的實(shí)施方案中,耦合結(jié)構(gòu)體被固定地附著于杯狀部分上。

在一些實(shí)施方案中,下部封口件和上部封口件部分是整體的元件。在其它實(shí)施方案中,可移動(dòng)部分選自由帽、咬合封口件、可拆卸膜密封、蓋子和多片接合封口件組成的組中。在再其它實(shí)施方案中,封口元件還包括遮蓋物,所述遮蓋物被配置成選擇性地位于上部封口件部分之上。在一些實(shí)施方案中,遮蓋物鉸鏈附著于封口元件。

在一個(gè)實(shí)施方案中,容器包含下部的杯或罐部分。下部的杯或罐部分包含至少一個(gè)被配置成使杯或罐部分附著于封口元件的耦合結(jié)構(gòu)體。此外,容器包含被配置成固定到杯或罐部分的封口元件。封口元件包括開(kāi)口,飲料或其它材料可以通過(guò)該開(kāi)口達(dá)到罐或杯狀部分的空腔內(nèi)。在其它實(shí)施方案中,容器還包括密封元件,所述的密封元件被配置成位于封口元件和容器內(nèi)部空腔的至少一部分之間。

在一些實(shí)施方案中,熱成型設(shè)備包括含有至少一個(gè)流體開(kāi)口的型腔模塑部。在一些實(shí)施方案中,所述流體開(kāi)口與流體輸送或真空源流體連通。熱成型設(shè)備還包括被配置成容納在型腔模塑部?jī)?nèi)的型芯部分。在一些實(shí)施方案中,型芯部分包含外殼和內(nèi)型芯棒,所述型芯棒被配置成選擇性地將片材移動(dòng)到型腔模塑部?jī)?nèi)。在一些實(shí)施方案中,型芯包括至少一個(gè)流體開(kāi)口。在一些實(shí)施方案中,在型芯內(nèi)的流體開(kāi)口與流體輸送或真空源流體連通。

在一些實(shí)施方案中,型腔部分和型芯部分中的至少一個(gè)包含高傳熱材料。在其它實(shí)施方案中,型腔部分和型芯部分中的至少一個(gè)包含一個(gè)以上的冷卻通道,所述冷卻通道被配置成在其內(nèi)接收和輸送低溫或非-低溫流體。在其它實(shí)施方案中,型腔模塑部包括陽(yáng)性或陰性特征,所述陽(yáng)性或陰性特征被配置成在熱成型杯子或其它制品中制備相應(yīng)耦合結(jié)構(gòu)體。

在一些實(shí)施方案中,熱成型杯子的方法包括將聚合物片材放置在型腔模塑部之上;使型芯部分的型芯棒朝型腔模塑部的型腔降低,以迫使片材進(jìn)入到型腔模塑的型腔內(nèi);以及在型腔模塑部的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)通道內(nèi)產(chǎn)生真空,以迫使片材朝向型腔模塑部的模塑表面。在其它實(shí)施方案中,所述方法還包括在將所述型芯棒降低到型腔模塑部的型腔內(nèi)之前,引導(dǎo)來(lái)自流體源的流體通過(guò)在型芯中的一個(gè)或多個(gè)流體通道,以將片材預(yù)拉伸。

在再其它的實(shí)施方案中,所述方法還包括使所述型芯部分的型芯套管降低進(jìn)入到型腔模塑部的型腔內(nèi),以及沿著一個(gè)或多個(gè)沿型芯套管的外部設(shè)置的流體通道形成真空,和通過(guò)使型芯部分從型芯中升高,以將熱成型制品從型腔中移出。在其它實(shí)施方案中,所述方法還包括通過(guò)降低型芯棒和/或?qū)⒁欢w積的空氣排出到型芯套管的外部通道,以移出熱成型產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中,型芯部分和型腔模塑部中的至少一個(gè)包含高傳熱材料或硬化材料。在其它實(shí)施方案中,型芯部分和型腔模塑部中的至少一個(gè)包含一個(gè)或多個(gè)冷卻通道。

一種類(lèi)型的封口件是附圖中示出的封口件。用于這種類(lèi)型罐的封口件可以是大的,具有優(yōu)選為約35-90mm、包括約50-54mm的直徑,并且密封在凸緣表面上。優(yōu)選的封口件起著作為蓋子和封口件的雙重目的。封口件本身可以包括噴口。在一個(gè)實(shí)施方案中,噴口包含塑料,包括高強(qiáng)度塑料比如HDPE和/或在下文中其它地方描述的其它塑料和材料,并且所述噴口具有一側(cè)與噴口連接而另一側(cè)連接杯子的凸緣部分的薄密封元件。在一個(gè)實(shí)施方案中,該薄密封元件包括鋁箔。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,薄密封元件包括多于1層,并且包括一層或多層塑料材料、粘合劑、紙、金屬箔或其它材料。在一個(gè)實(shí)施方案中,封口件包括拉環(huán)或類(lèi)似的可拆卸、可移動(dòng)或可替換部分,以提供產(chǎn)品的整體性并且一旦將拉環(huán)或其它結(jié)構(gòu)體移動(dòng)或拉掉,而容易進(jìn)行分配。備選地,在使用被附著到金屬蓋中的開(kāi)口上并且可以被拆卸以獲得內(nèi)容物的入口的拉環(huán)或箔的情況下,低成本的鋁蓋可能卷邊。

所述杯或罐部分本身優(yōu)選一般為圓柱體,或它可以對(duì)于壁體具有斜度角,優(yōu)選地具有小于約5度的小斜度角。所述罐可以通過(guò)任何合適的方法制備,所述的方法包括但不限于擠出、擠塑、擠出吹塑、注射吹塑和熱成型。在某些優(yōu)選實(shí)施方案中,使用熱成型。在優(yōu)選的熱成型方法中,該方法可以在真空幫助下使用堵頭,以產(chǎn)生具有合適材料分布的罐。熱成型可以以非常高的生產(chǎn)率、低成本制備罐。容器能夠在一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全部的形成、罐裝和包裝。

在一個(gè)實(shí)施方案中,被配置成熱成型塑料材料的模塑設(shè)備包括芯和型腔部分。型腔部分限定一個(gè)內(nèi)部空間,并且被配置成至少部分地容納所述芯。型腔部分包括一個(gè)或多個(gè)與型腔部分的內(nèi)部空間流體連通的內(nèi)部通道。在一些實(shí)施方案中,芯和/或型腔部分包含高傳熱材料。

在一個(gè)實(shí)施方案中,被配置成熱成型塑料材料的模塑設(shè)備包括芯,所述芯具有至少一個(gè)內(nèi)部通道和至少一個(gè)在芯表面上的開(kāi)口。所述開(kāi)口與所述通道流體連通,并且所述芯包含高傳熱材料。

在另一個(gè)實(shí)施方案中,被配置成熱成型為瓶子的塑料物質(zhì)或元件包括具有多個(gè)外螺紋和頸部凸緣的上部圓柱體部分,以及具有一定體積的擠出塑料材料的下部杯狀部分。杯狀部分包括底壁。所述體積的擠出塑料材料可以熱成型為容器。在還另一個(gè)實(shí)施方案中,熱成型塑料制品的方法包括在芯和型腔部分之間提供塑料制品。型腔部分包括型腔和至少一個(gè)與該型腔流體連通的內(nèi)部通道。所述方法還包括使芯相對(duì)于型腔部分移動(dòng),以使塑料制品的至少一部分位于芯和型腔部分之間;使一定體積的流體通過(guò)通道從型腔移出;以及使用高傳熱材料將塑料制品的至少一部分冷卻。
附圖簡(jiǎn)述
參考一些實(shí)施方案的附圖,描述本文中出現(xiàn)的各種不同的裝置、系統(tǒng)和方法的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn),所述一些實(shí)施方案意在說(shuō)明而并不是限制這些裝置、系統(tǒng)和方法。附圖包括七十三(73)幅圖。應(yīng)當(dāng)理解,所述附圖是為了說(shuō)明本文論述的實(shí)施方案的概念,并且可以是不成比例的。



圖1A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的多層杯狀元件的橫截面圖,該多層杯狀元件具有外層與耦合結(jié)構(gòu)體;
圖1B示出了由圖1A的杯狀元件制成的容器的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面;
圖1C示出了圖1B的容器和封口件沿1C截取的一部分的放大圖;
圖1D示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的容器和封口件的一部分的放大圖;
圖1E示出了根據(jù)再另一個(gè)實(shí)施方案的容器和封口件的一部分的放大圖;
圖2A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的杯的一部分的橫截面圖,該杯的上部部分沒(méi)有螺紋;
圖2B示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的杯狀部分的橫截面圖;
圖2C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的多片接合杯的一部分的橫截面圖;
圖3示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的杯子的橫截面圖;
圖4示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的杯子的橫截面圖;
圖5示出了包含杯狀部分、封口件部分和密封的容器的一個(gè)實(shí)施方案的展開(kāi)圖;
圖6示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的密封的頂視圖;
圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的帽子的側(cè)面局部剖視圖;
圖8A至8E示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的真空熱成型方法的時(shí)間順序步驟的示意圖;
圖9A至9D示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的包括預(yù)拉伸的真空熱成型方法的時(shí)間順序步驟的示意圖;
圖10A至10E示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的真空熱成型方法的時(shí)間順序步驟的示意圖;
圖11A至11E示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的包括預(yù)拉伸的真空熱成型方法的時(shí)間順序步驟的示意圖;
圖12A至12E示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的包括型芯輔助的真空熱成型方法的時(shí)間順序步驟的示意圖;
圖12F示出了在圖12B中所示的型芯的正面部分的詳細(xì)側(cè)視圖;
圖13A至13E示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的包括預(yù)拉伸和型芯輔助的真空熱成型方法的時(shí)間順序步驟的示意圖;
圖14A至14G示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,真空熱成型設(shè)備在操作中的時(shí)間順序步驟的側(cè)視圖;
圖15示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的熱成型設(shè)備的型腔部分;
圖16示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的熱成型設(shè)備的型腔部分;
圖17A和17B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,在熱成型之后從所述芯或型芯移出的所形成產(chǎn)品的側(cè)視圖;
圖18A至18C示出了說(shuō)明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,真空熱成型設(shè)備在操作中的時(shí)間順序步驟的側(cè)視圖;
圖19示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的真空熱成型設(shè)備的側(cè)視圖;
圖20示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的具有單獨(dú)加熱區(qū)的加熱器的橫截面圖;
圖21示出了被圖20的加熱器加熱的塑料片材的示意圖;
圖22示出了根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的芯或型芯的橫截面圖;
圖23示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的芯的橫截面圖;
圖24示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的熱成型設(shè)備的芯和型腔部分的側(cè)視圖;
圖25示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的熱成型設(shè)備的芯和型腔部分的側(cè)視圖;
圖26示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的熱成型設(shè)備的型腔部分的側(cè)視圖;
圖27示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的芯或型芯的橫截面圖;
圖28示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的熱成型系統(tǒng)的側(cè)視圖;
圖29示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的包括兩個(gè)分站(station)的熱成型系統(tǒng)的頂視圖;
圖30示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,包括旋轉(zhuǎn)芯臺(tái)板的熱成型系統(tǒng)的側(cè)視圖;
圖31示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的包括兩個(gè)分站的熱成型系統(tǒng)的頂視圖;
圖32示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的包括四個(gè)分站的熱成型系統(tǒng)的頂視圖;以及
圖33示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,包括外螺紋和頸部凸緣的可成型制品的透視圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述
本申請(qǐng)涉及用于容納飲料、食物、食物飲料和其它食品的裝置,以及制備和組裝該裝置的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施方案中,使用真空和/或壓力熱成型法制造杯狀部分。然而,可以通過(guò)任何合適的方法,包括但不限于其它形式的熱成型、擠出、壓塑、注塑、吹塑和/或它們的組合制備容器的杯狀部分。所形成的產(chǎn)品可以包括一個(gè)或多個(gè)用于附著封口元件的耦合結(jié)構(gòu)體。封口元件可以嚙合和/或耦合至杯狀部分,以提高水密和/或氣密性的兩片接合或多片接合容器。在一些實(shí)施方案中,可以在杯狀部分和封口元件之間,設(shè)置可拆卸密封元件。

盡管本文中的實(shí)施方案涉及飲料容器的制造,但是應(yīng)當(dāng)理解所述的特征和公開(kāi)內(nèi)容可以應(yīng)用于例如一個(gè)或多個(gè)其它裝置、系統(tǒng)和/或方法,比如其它類(lèi)型的容器和其它合成材料的制備。
多片接合容器
圖1A示出了杯202或罐的改進(jìn)實(shí)施方案。杯202具有限定耦合結(jié)構(gòu)體207的上部部分132,所述耦合結(jié)構(gòu)體207被配置成容納封口件。如本文所述的,術(shù)語(yǔ)“耦合結(jié)構(gòu)體”是廣義術(shù)語(yǔ),它根據(jù)通常的意思使用并且可以包括但不限于比如陽(yáng)性特征(例如,突起,突出物、凸緣等)或陰性特征(例如,缺口、凹口等)的特征。如本文中更詳細(xì)描述的那樣,耦合結(jié)構(gòu)體可以被有利地構(gòu)造成嚙合封口元件,以將封口元件固定在適宜的位置上。術(shù)語(yǔ)“杯”、“罐”和“容器”在本文中可以相互交換使用。

在圖1A中,所示的耦合結(jié)構(gòu)體207為適合于容納封口裝置的一部分的凹口形式。耦合結(jié)構(gòu)體207可以在杯202的一個(gè)或多個(gè)部分周?chē)由臁T谄渌鼘?shí)施方案中,耦合結(jié)構(gòu)體207在杯202的整個(gè)周緣或圓周周?chē)由?。耦合結(jié)構(gòu)體207可以具有弧形(例如,半圓形)、多邊形、v-形、u-形或任意其它橫截面的剖面。盡管圖1A中沒(méi)有示出,但是結(jié)構(gòu)體207可以是突起,比如環(huán)狀隆起。任選地,杯202可以具有多個(gè)耦合結(jié)構(gòu)體207,因而各種構(gòu)造的封口件可以附著于由該杯形成的容器上。杯202的上表面205和一個(gè)或多個(gè)耦合結(jié)構(gòu)體207之間的距離以及結(jié)構(gòu)體207的形狀都可以改變。例如,由用于密封和封口由杯202所制成的容器的封口元件的幾何形狀,確定這些尺寸、形狀和其它特性。因此,耦合結(jié)構(gòu)體207的大小、形狀、尺寸、取向、位置和/或其它特性都可以不同于本文中所論述和示出的。

圖1B示出了由與圖1A所示的杯202類(lèi)似的杯202制備出的容器211。根據(jù)一些實(shí)施方案,封口件213附著于容器211的上部部分132。封口件213可以是一片接合或多片接合的封口件。在一些實(shí)施方案中,封口件213可以暫時(shí)或永久性地附著于容器211。當(dāng)使用液體時(shí),可以將整個(gè)封口件213從容器211中移出。在其它實(shí)施方案中,在使用過(guò)程中,可以將封口件213的一部分移出,而封口件213的另一部分仍然附著于容器211上。封口件213可以半永久性地或永久性地附著于容器上。如果封口件213是半永久性地附著于容器211上,則可以將封口件213從容器211上拔掉。在一個(gè)實(shí)施方案中,如果封口件213被永久性地附著于容器211,則封口件213和容器211可以形成通常的整體。

如圖1C中所示,杯的上表面205和封口件213可以形成密封231,優(yōu)選地形成氣密密封或其它密封,以抑制或防止液體在容器211和封口件213之間逃逸。在其它實(shí)施方案中,密封231可以是氣密性或基本上氣密性的,以使容器能夠適當(dāng)?shù)貎?chǔ)存碳酸飲料。任選地,容器211可以具有墊片或可拆卸密封。例如,容器211可以具有可拆卸密封,比如附著于容器上緣的膜,或可以拆卸的封口件213的一部分。在一些實(shí)施方案中,所述密封由塑料或其它合成材料制造。密封可以是較薄的膜。然而,在其它實(shí)施方案中,密封元件可以是較厚的。

可拆卸密封可以具有有利于抓住及拆卸密封的拉環(huán)、環(huán)形物、凹口和/或其它抓取元件。備選地,為了打開(kāi)容器211,由可以被斷裂、刺穿和/或其它方式破壞的元件或片材,可以形成密封231。例如,密封231可以包括被穿孔或以其它方式攻破的區(qū)域,當(dāng)消費(fèi)者希望進(jìn)行穿孔或以其它方式攻破時(shí),這樣的區(qū)域可以容易地被他或她所破壞。

在圖1A所示的兩層杯子的實(shí)施方案中,容器211的外層203由例如通常的高強(qiáng)度材料或剛性材料比如聚丙烯(PP)等形成,以使凸緣209可以在封口件213和外層203之間被壓縮,以確保維持密封231的完整性。盡管一些圖示和描述提及或描述的是單層或多層杯的實(shí)施方案,但是本文中任何的杯實(shí)施方案都可以是單層或多層,并且對(duì)層數(shù)量的任何給定描述都不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為對(duì)層數(shù)量的限定。

如圖1B和1C所示,封口元件213可以包括主體215和蓋218。主體215可以通過(guò)鉸鏈221(例如,起著活鉸鏈或者其它允許移動(dòng)的結(jié)構(gòu)的作用的成型材料,或者任何其它可移動(dòng)的元件或特征)連接到蓋218上。如圖1B所示,插銷(xiāo)或柄腳217可以將蓋218緊固到主體215上。為了打開(kāi)封口元件213,可以移動(dòng)插銷(xiāo)217以釋放蓋218。備選地,蓋218和主體215可以是單獨(dú)的片,以便蓋218可以從主體215中移出。當(dāng)封口元件213在開(kāi)啟位置時(shí),可以將內(nèi)容物從容器211中放出,優(yōu)選同時(shí)主體215保持附著在上部杯口(upper finish)上。從容器211移出所需量的食品、飲料和/或其它可食用或不可食用的材料之后,蓋218可以返回到封口位置,重新密封容器。

可以將封口件213的主體215可松開(kāi)地耦合到杯子的上部部分上。例如,主體215可以咬合、螺紋連接或以其它方式嚙合到上部部分132上。備選地,主體215可以永久性耦合到上部部分132上。上部部分132包括一個(gè)以上的封口件附著結(jié)構(gòu)227,以便封口元件213可以咬合或以其它方式放到容器上以及脫離容器。在圖示實(shí)施方案中的上部部分132具有陰性特征形式的封口件附著結(jié)構(gòu)227比如凹口或缺口。主體215可以通過(guò)焊接或熔融工藝(例如感應(yīng)焊接)、粘合劑、摩擦相互作用和/或其它方式永久性地耦合到外層203上。

可以將容器211配置成容納各種類(lèi)型的封口件,比如BapcoClosures Limited(英國(guó))生產(chǎn)的

封口件(或類(lèi)似的封口件)、螺帽、咬合式封口件、鋁汽水罐蓋、噴口頂端和/或類(lèi)似物。技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)容器211的上部杯口,以容納不同構(gòu)造的封口件。

繼續(xù)參考圖1B,容器211在一些實(shí)施方案中很適合用于熱罐裝應(yīng)用。取決于所使用的材料,容器211在熱罐裝工藝過(guò)程中通常可以保持其形狀。在熱罐裝之后,容器211的上部部分的最后尺寸優(yōu)選基本上與它們的初始尺寸相同。在熱罐裝實(shí)施方案中,杯子可以由單層的合適材料制成,或它可以由多層片材(即,兩層或更多層)制成。例如,內(nèi)層可以由用于接觸食品的材料比如PET形成。外層可以包括適用于熱罐裝的可模塑材料(例如,PP、泡沫材料、結(jié)晶或半結(jié)晶材料、層狀材料、均聚物、共聚物、上述材料的組合以及本文所述的其它材料)。即使在熱罐裝過(guò)程中和/或熱罐裝之后,外層也給上部部分132提供尺寸穩(wěn)定性。外層的寬度可以增加或降低,以分別增加或降低上部部分132的尺寸穩(wěn)定性。優(yōu)選地,上部部分132的至少一部分(包括多層結(jié)構(gòu)體中的一層)包含具有高熱穩(wěn)定性的材料;然而,上部部分132也可以包括具有低溫穩(wěn)定性的材料,并且可以完全由這樣的材料比如非熱罐裝應(yīng)用的材料制成。

另外,杯子的尺寸穩(wěn)定性保證了封口元件213保持附著于容器211上。例如,杯子可以包括高強(qiáng)度材料(例如,PP),并且可以保持其形狀,從而防止了封口件213意外地從容器211脫落下來(lái)。

參考圖1D,容器可以包括含有用于咬合配合的封口件附著結(jié)構(gòu)227。在圖示的實(shí)施方案中的杯的上部部分具有陽(yáng)性特征形式的封口件附著結(jié)構(gòu)227,比如適用于嚙合封口件213的突起、凸緣等。備選地,封口件附著結(jié)構(gòu)227可以是陰性特征形式,比如凹口。封口件213可以具有一片接合或多片接合結(jié)構(gòu)。圖示的容器211具有形成上部杯口的向上漸縮的壁。上部杯口的漸縮部分可以支撐著咬合帽式封口件213,并且形成密封。如所論述的,在容器和封口元件213之間,可以包含一個(gè)以上的分開(kāi)的密封元件。

在圖1E中,顯示了耦合結(jié)構(gòu)體227的又一個(gè)實(shí)施方案。耦合結(jié)構(gòu)體227是沿著容器的上部部分設(shè)置的凸緣或其它類(lèi)似的特征。如所示,凸緣垂直延伸到容器211的通常為圓柱體的外壁。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,凸緣或其它耦合結(jié)構(gòu)體可以相對(duì)于容器壁大體垂直的角度延伸。凸緣或其它耦合結(jié)構(gòu)體227可以在容器211的整個(gè)周緣附近延伸。備選地,凸緣可以從只在一些戰(zhàn)略上設(shè)置的位置上的容器壁延伸。在一些實(shí)施方案中,封口件213被配置成套在凸緣上,以密封容器。

圖2A示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的杯220的一部分。如所述那樣,杯220具有上部部分225以及從上部部分225向下延伸的主體部224。在一些實(shí)施方案中,杯220在其上端具有開(kāi)口226。此外,杯200的上部杯口可以具有各種有助于與帽、蓋或其它封口元件耦合的構(gòu)造。在形成杯220時(shí)或在隨后的工序中,可以在杯220上任選形成上部杯口的各種缺口、凸起和其它特征。

圖2B示出了已經(jīng)將封口件附著結(jié)構(gòu)228附著到上部區(qū)域225上之后的杯220的一個(gè)實(shí)施方案。預(yù)期在將杯220制備成容器之前或之后,可以將接合咬合帽的結(jié)構(gòu)或其它類(lèi)型的安裝或附著結(jié)構(gòu)附著到上部區(qū)域225上。例如,在將杯模制(例如,吹塑、熱成型、壓塑、注塑或以其它方式制備成容器)之后,可以將封口件安裝結(jié)構(gòu)228附著到杯220上。

杯可以具有彼此附著或耦合的其它部分。圖2C示出了具有上部杯口240至少一部分的杯234,其中上部杯口240耦合到杯的主體242上。圖示的杯234具有與杯234的下部部分252的上端250耦合的部分238。該部分238可以包括與下部部分252不同的材料和/或微結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中,部分238包括結(jié)晶材料。因此,杯234可以適用于熱罐裝應(yīng)用。下部部分252可以是無(wú)定形的,以便有利于吹塑工藝。在一些實(shí)施方案中,上部部分238包括與下部部分252不同的材料。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,可以使用一種或多種不同材料制造杯和/或杯的獨(dú)立部分。技術(shù)人員可以選擇形成杯子的材料。在圖2A至2C中示出的杯可以具有單層或多層壁。

上述包括單層和多層杯子在內(nèi)的杯子可以具有其它形狀、大小、尺寸和/或構(gòu)造。例如,圖3示出了具有漸縮主體部分272和上部杯口274的杯270。如所示,杯270具有支撐環(huán)278以及一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選被配置成與咬合封口件或其它類(lèi)型封口件相配合的封口件附著結(jié)構(gòu)279。此外,圖4示出了杯子的另一個(gè)實(shí)施方案。所示的杯280包括主體部分281以及上部杯口282,其中主體部281包括下部端帽283。圖3和4示出的杯可以是單層或多層杯(例如,具有如本文所述的層)??梢詫⑸鲜霰纬刹粠喜勘诨驇в腥魏魏线m的杯口,包括在本申請(qǐng)中描述和/或示出的那些。

如上所述,可以使用一個(gè)或多個(gè)封口元件或類(lèi)似的裝置以密封容器。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“封口件”是廣義的術(shù)語(yǔ),它根據(jù)通常的意思使用并且可以包括但不限于帽(包括咬合帽、翻轉(zhuǎn)帽、瓶帽、卷邊帽、螺紋瓶帽、防盜帽等)、冠狀封口件、可穿孔或可拆卸箔或膜密封、蓋、鋁罐蓋、多片接合封口件(例如,Bapco Closures Limited(英國(guó))生產(chǎn)的

封口件或類(lèi)似的封口件)、咬合封口件和/或類(lèi)似物。

在一些實(shí)施方案中,封口件可以具有一個(gè)或多個(gè)提供其它優(yōu)點(diǎn)的特征。一些封口件可以具有一個(gè)或多個(gè)下列特征篡改識(shí)別(tamperevident)特征、抗篡改(tamper resistant)特征、密封增強(qiáng)件、儲(chǔ)存用隔室、有利于封口件拆卸/放置的抓取結(jié)構(gòu)、無(wú)溢出的特征以及它們的組合。

封口件可以具有一片接合(one-piece)或多片接合的構(gòu)造,并且可以被配置成用于永久性或臨時(shí)耦合到容器上。例如,圖1B所示的封口件具有多片接合的構(gòu)造,而其它封口件可以具有一片接合的構(gòu)造。術(shù)語(yǔ)“封口件”、“封口元件”、“帽”和“蓋”在本文可以交換使用。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“帽”是廣義的術(shù)語(yǔ),它根據(jù)通常的意思使用,并且可以包括但不限于適用于附著在罐、瓶或其它容器上的帽或蓋,所述的其它容器包括被配置成容納飲料、液體、液體食品或軟食品的那些。鑒于本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容,可以將帶有一種形式的耦合結(jié)構(gòu)體的封口元件的實(shí)施方案進(jìn)行改進(jìn),以形成用于具有不同耦合結(jié)構(gòu)體或構(gòu)造的容器的帽或其它封口件。在一些實(shí)施方案中,封口元件可以通過(guò)各種方法嚙合容器或附著于容器上,所述的各種方法比如聲波焊接、感應(yīng)焊接、多步模塑工藝、粘合劑、熱成型、卷邊、咬合配合、摩擦配合、壓力配合、耦合和/或類(lèi)似方法。

封口件可以具有一個(gè)或多個(gè)為儲(chǔ)存而構(gòu)造的隔室。隔室可以容納能夠被添加到所結(jié)合容器的內(nèi)容物中的添加劑。在一些實(shí)施方案中,添加劑可以影響容器內(nèi)容物的特性。添加劑可以是固、氣和/或液態(tài)。在一些實(shí)施方案中,添加劑可以影響下列中的一種或多種芳香味(例如,添加劑可以包含有香味的氣體/液體)、氣味、顏色(例如,添加劑可以包含染料(dies)、顏料等)、營(yíng)養(yǎng)成分(例如,添加劑可以包含維生素、蛋白質(zhì)、碳水化合物等)和/或它們的組合。添加劑可以從封口元件輸送到隨后攝取的容器內(nèi)的內(nèi)容物中。優(yōu)選地,這樣的添加劑有助于提高內(nèi)容物的合意性和消費(fèi)體驗(yàn)。根據(jù)一些實(shí)施方案,一個(gè)或多個(gè)容納添加劑的內(nèi)部隔室可以在封口元件移出過(guò)程中釋放出添加劑,因而混合物是新鮮的。然而,隔室可以在封口元件從容器中移出之前或之后打開(kāi)。在一些實(shí)施方案中,封口元件可以包含能夠在封口元件與容器分開(kāi)之后破裂(例如,刺穿)的隔室。隔室可以因刺穿過(guò)程、撕裂和/或類(lèi)似方式而破裂。隔室可以具有用于釋放容納于其內(nèi)的添加劑或成分的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中,容器可以包括帶有拉拔堵頭、咬合帽或其它合適結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),以釋放隔室的內(nèi)容物。

容器還可以包括與封口件分開(kāi)的密封。這樣的密封可以附著到封口元件上和/或可以形成封口元件自身的一部分??梢栽诜饪诩桓街盎蛑?,將該密封應(yīng)用到容器上??梢圆捎妹芊夤に?例如熱、感應(yīng)、粘合劑),將密封元件在容器被罐裝之后附著在容器的上部杯口上和/或附著到封口件的整體或部分上。密封可以與附著于封口件上的襯墊相類(lèi)似或不同。密封可以是確保容器內(nèi)容物完整性的氣密性密封。在一些實(shí)施方案中,密封的元件可以被配置成使容器是防濺出的。

在其它實(shí)施方案中,密封元件包含下列材料中的一種或多種金屬(包括金屬箔比如鋁箔)、塑料、粘合劑、紙和其它材料。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中,密封是包含一個(gè)或多個(gè)層的層壓體,其中每一個(gè)層都可以為不同的材料(包括不同的塑料或不同的金屬)或材料的組合(例如,層可以包含浸漬有粘合劑的紙或纖維增強(qiáng)的塑料)。密封還可以是封口件的一部分??梢酝ㄟ^(guò)密封或焊接工序,包括熱或感應(yīng)密封等,將密封應(yīng)用到容器和/或封口件上。然而,使用其它合適的附著工藝,例如可以使用粘合劑,可以將密封附著到容器和/或封口件上。術(shù)語(yǔ)“密封”、“密封元件”和“密封的元件”在本文中可以交換使用。

封口元件可以具有適合于嚙合封口安裝結(jié)構(gòu)(例如,螺紋、咬合帽配合件、

配合件、噴口件(spout)和/或類(lèi)似結(jié)構(gòu))的內(nèi)表面。內(nèi)表面可以提供有些潤(rùn)滑性的表面,以有利于從容器中移出封口件。例如,封口件可以包括潤(rùn)滑或低摩擦材料(例如,烯烴聚合物),以嚙合形成容器的材料。例如,如果封口件由PET形成,則封口件可能被PET容器粘住或鎖住。因此,封口件(包括咬合帽、扭轉(zhuǎn)帽等)可能需要較高的力以移出封口件。有利地,采用潤(rùn)滑或低摩擦材料的封口件可以降低移出力,從而方便移出封口件。潤(rùn)滑或低摩擦材料優(yōu)選提供足夠的摩擦,以使封口件可以保持耦合到所結(jié)合容器,同時(shí)也允許方便封口件移出。因此,可以選擇潤(rùn)滑或低摩擦材料,以得到所需的移出力或扭矩。然而,在其它實(shí)施方案中,根據(jù)特殊應(yīng)用的要求或需求,封口元件可以包含非-潤(rùn)滑材料或較低-潤(rùn)滑材料。

圖5示出了包括可拆卸密封功能的罐的一個(gè)實(shí)施方案。所述罐可以包含杯狀部分320,例如,在一些實(shí)施方案中,所述杯狀部分320包含一種或多種合適的材料或材料的組合,所述材料比如玻璃、金屬、一種或多種塑料或聚合物材料和/或等。在一些實(shí)施方案中,杯狀部分320包括與封口件比如圖示的蓋324嚙合、配對(duì)或耦合的耦合結(jié)構(gòu)體。杯狀部分320的開(kāi)口端可以被密封元件322所覆蓋。在其它實(shí)施方案中,密封元件322只是部分地覆蓋杯狀部分320的開(kāi)口端的開(kāi)口。

圖5和6中示出了密封元件322的實(shí)施方案。密封元件322可以被密封、焊接、粘附或以其它方式附著到杯狀元件320、封口元件324和/或這兩種上。此外,密封元件322可以被密封到杯狀部分320和/或封口元件324中全部或至少一部分。密封元件322可以包括比如通過(guò)拉拉環(huán)328或類(lèi)似結(jié)構(gòu)而可以被拆卸的可拆卸部分326,所述拉環(huán)328或類(lèi)似結(jié)構(gòu)固定到可拆卸部分326上或與可拆卸部分326形成整體。在可拆卸部分326被固定或密封到可移動(dòng)部分330上的一些實(shí)施方案中,借助于可移動(dòng)部分330,可以移出可拆卸部分326。在一些實(shí)施方案中,可拆卸部分可以只是部分被移出,以得到獲取容器內(nèi)容物的通道。備選地,可拆卸部分可以整體上移出,然后丟棄。

可拆卸部分326還可以通過(guò)比如通過(guò)吸管、帽的一部分或一些其它物體在可拆卸部分上向下按壓而移出,從而得到獲取內(nèi)容物的通道。在一些實(shí)施方案中,可拆卸部分可以與可移動(dòng)部分330直接相鄰布置或附著于可移動(dòng)部分330。在一些實(shí)施方案中,可拆卸部分326由一個(gè)或多個(gè)分界線(xiàn)327限定而成,所述分界線(xiàn)327適合于允許選擇性或優(yōu)先沿著這樣分界線(xiàn)327和/或類(lèi)似物撕裂、破裂、折斷。這種適合可以采取的形式有穿孔(穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)密封層)、劃線(xiàn)、變薄部分、變?nèi)醪糠值?。例如,可拆卸部?26可以具有任何合適的形狀,比如楔形、矩形、三角形、其它多邊形、圓形、卵形、不規(guī)則形狀和/或類(lèi)似形狀??梢跃哂腥鐖D5中那樣的兩個(gè)或更多個(gè)部分,或如圖7的單一曲線(xiàn)。如果存在兩個(gè)或更多個(gè)部分,則這些部分可以相交或可以不相交。在另一個(gè)實(shí)施方案中,可拆卸部分326包括適合于比如通過(guò)吸管、手指、器具或工具進(jìn)行穿孔或以其它方式變?nèi)趸蛉菀妆黄茐牡膮^(qū)域(例如,比其它密封部分更薄)。

參考圖5和7中所示的實(shí)施方案,通過(guò)合適的手段,包括但不限于咬合帽、與本文中所描述和示出的耦合結(jié)構(gòu)體嚙合等,可以將封口元件324附著到杯320或底部上。在圖5示出的實(shí)施方案中,封口件324包括可以被拔起和/或移出的可移動(dòng)部分330。部分330的拔起和/或移出可以幫助使密封322的至少一部分(例如,可拆卸部分326)暴露。在所述密封被至少附著到封口件324的可移動(dòng)部分330上的其它實(shí)施方案中,隨著可移動(dòng)部分完全或部分地移出附著于其上的密封的至少一部分,部分330的拔起和/或移出可以使容器的內(nèi)容物暴露。在一些實(shí)施方案中,封口件324的可移動(dòng)部分330和密封元件322的可拆卸部分326具有類(lèi)似的尺寸和形狀。在優(yōu)選實(shí)施方案中,密封元件322的尺寸和形狀適合于允許個(gè)人容易地從容器中飲用或倒出。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,可移動(dòng)部分330和/或密封元件322的可拆卸部分326的形狀、尺寸和其它特征可以不同于本文中所示。

可移動(dòng)部分330可以包括一個(gè)或多個(gè)分界線(xiàn)332、334,所述分界線(xiàn)332、334適合于允許選擇性或優(yōu)先沿著這樣分界線(xiàn)332、334撕裂、破裂、彎曲和/或折斷。這種適合可以采取的形式有穿孔、切割部分(例如,沿著封口件等的蓋和/或側(cè)壁)劃線(xiàn)、變薄部分、變?nèi)醪糠值?。可拆卸部?30可以具有任何合適的形狀,比如楔形、矩形、三角形、其它多邊形、圓形、彎曲形狀(curvate)、卵形、不規(guī)則形狀和/或類(lèi)似形狀。可以具有如圖5中那樣的兩個(gè)或更多個(gè)部分,或如圖7的單一曲線(xiàn)。如果存在兩個(gè)或更多個(gè)部分,則這些部分可以相交或可以不相交。

在一些實(shí)施方案中,可移動(dòng)部分330可以被完全拆除并且可以被丟棄。在其它實(shí)施方案中,可移動(dòng)部分330被保持,目的在于后來(lái)能夠用一個(gè)或多個(gè)用作活鉸鏈的邊界線(xiàn)部分進(jìn)行再密封。在圖5所示的實(shí)施方案中,邊界線(xiàn)332被刺穿,以允許沿著邊界線(xiàn)334撕裂,所述邊界線(xiàn)334起著允許可移動(dòng)部分330在箭頭的方向上向上樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的活鉸鏈。這樣可以允許達(dá)到密封和/或內(nèi)容物。一旦向上樞軸轉(zhuǎn)動(dòng),就可以例如通過(guò)機(jī)械裝置比如一個(gè)或多個(gè)夾具、拉環(huán)、鉤子、咬合配合件、壓力配合件或其它嚙合和/或緊固機(jī)構(gòu)或兩種以上的這些項(xiàng)目的組合,將可移動(dòng)部分330緊固。任何其它類(lèi)型的緊固裝置也都可以使用,無(wú)論是機(jī)械還是非機(jī)械的。例如,可以采用暫時(shí)性或永久性粘合劑或其它粘性材料,以緊固所述可移動(dòng)部分330。在圖7的實(shí)施方案中,將密封322附著到可移動(dòng)部分330的至少一部分上,以使可以通過(guò)舉起可移動(dòng)部分330,而實(shí)現(xiàn)獲取容器的內(nèi)容物。
制造容器的系統(tǒng)、裝置和方法
可以通過(guò)任何合適的方法,包括但不限于熱成型、注塑、壓塑、吹塑、滾塑、浸漬模塑和/或其它方法,制備封口件部分。封口元件可以是單層或多層結(jié)構(gòu),并且可以包含在本文中描述的一種或多種材料。

容器的主體部分,也可以被稱(chēng)作杯、杯狀部分或罐,可以通過(guò)例如任何合適的工藝比如擠出吹塑、擠塑、擠出、注塑、注射吹塑、熱成型和/或類(lèi)似工藝進(jìn)行制備。在擠出和/或熱成型工藝中,形成所述主體的片料可以被制備為單層或多層,并且可以包含本文中描述的材料的任意組合。注塑或注射吹塑可以使用一種或多種材料,以制備出單層或多層容器。通過(guò)重疊注射(overinjection),包括通過(guò)注射重疊注射(inject-over injectmolding)模塑,共注射和/或其它方法,隨后使用或不使用吹塑的情況下,可以制備出多層注射容器。此外,容器的杯和/或封口件部分可以被涂布(例如,通過(guò)浸涂、噴涂、流涂等)。

如在本文中所公開(kāi)的,用于制備或加工容器,包括封口件和杯這兩者的合適方法、裝置和材料包括但不限于在美國(guó)專(zhuān)利6,312,641、6,391,408、6,676,883、6,352,426,和6,808,820、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布2004/0071885、2006/0065992、2006/0073298和2006/0073294,以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)11/179,025、11/405,761、60/892,515和60/809,974中描述的那些,所有這些專(zhuān)利或?qū)@暾?qǐng)都通過(guò)引用將它們的全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此。

用于構(gòu)造的幾種方法的起始材料包括經(jīng)擠出的片料。片料可以具有單層或多層構(gòu)造,并且可以包含活性或鈍態(tài)的阻隔層或其它功能性,比如UV吸收。經(jīng)擠出的片材可以從一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)(例如,標(biāo)準(zhǔn)、傳統(tǒng)或常規(guī)系統(tǒng)等)輸送到模塑設(shè)備。在形成之前,例如可以通過(guò)一種或多種方法,比如蒸汽、過(guò)氧化氫、其它化學(xué)或物理處理、UV、火焰、γ射線(xiàn)、等離子體處理和/或類(lèi)似處理,進(jìn)行清潔和/或滅菌。
熱成型
在一些優(yōu)選實(shí)施方案中,采用熱成型以模塑容器的罐或杯狀部分??梢允褂萌魏涡问降臒岢尚鸵灾苽涔薜谋瓲畈糠帧O旅娴恼撌錾婕耙恍岢尚凸に?,并且應(yīng)當(dāng)被看作不包括其它工藝。

如本文中更詳細(xì)描述的,一些制造方法可以包括圓柱形或不同形狀容器的真空、型芯輔助和/或壓力形成的組合。根據(jù)一些實(shí)施方案,這樣的容器可以包括最少的草案、長(zhǎng)的繪畫(huà)和/或復(fù)雜的基底設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中,所使用的工藝和加工裝置或方法有助于模塑在容器的最上部分中的輪廓(contour)。容器可以包含各種不同的凸緣和/或其它封口件的界面表面,在一些實(shí)施方案中,所述封口件的界面表面包括形成整體的修剪裝置或其它特征。這樣可以有利地將功能和/或美學(xué)設(shè)計(jì)或特征結(jié)合到所述容器中。

可以改進(jìn)尤其是涉及軸向和/或圓周拉伸的真空、型芯壓力和正空氣壓力步驟或工序的時(shí)機(jī),以控制所制造制品的物理性質(zhì),以改變塑料材料的壁厚度分布和/或以調(diào)節(jié)所制造制品的一個(gè)或多個(gè)其它特征。這些工藝可以與一種或多種各式各樣的聚合物一起使用。然而,還可以考慮將這些工序配置成利用灼熱的和/或熱穩(wěn)定罐裝過(guò)程進(jìn)行PET的熱定形和/或退火。

在圖8A中,可以將塑料或聚合物片材402放置在模塑設(shè)備400內(nèi)。如所示,可以將片材402放置在一組上夾緊元件404A、404B和一組下夾緊元件406A、406B之間。片材402可以由本文中論述的一種或多種塑料或聚合物材料制造。在所示的實(shí)施方案中,將片材402夾緊在水平位置上,所述水平位置通常與熱成型模塑部420的移動(dòng)方向垂直。根據(jù)一些實(shí)施方案,當(dāng)被夾緊在模塑部420上方的適當(dāng)位置時(shí),片材402被保持在拉伸或延長(zhǎng)的位置中。如所示,模塑部420是具有通常的截頭圓錐體或圓柱體形狀的芯模塑部。在所描述的實(shí)施方案中,模塑部420包括小的斜度角,以使最終的模塑產(chǎn)品例如杯子也可以包含沿著其側(cè)壁的錐形。當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,模塑部可以具有不同的形狀,比本文中示出和論述的實(shí)施方案更復(fù)雜或更不復(fù)雜,這取決于被模塑的物體的所需形狀。模塑部420可以包含一種或多種外部結(jié)構(gòu)體,比如凸緣、凸起、凹口和/或類(lèi)似結(jié)構(gòu),它們可以被用于將封口件附著到如本文中描述的模制產(chǎn)品上。

此外,模塑部420的一個(gè)或多個(gè)部分可以包含如本文論述和限定的高傳熱材料。這些材料的使用可以提高系統(tǒng)的傳熱性質(zhì),從而允許對(duì)該熱成型制品進(jìn)行更好的冷卻熱以及溫度控制。此外,盡管沒(méi)有示出,但是模塑部420可以有利地包含一個(gè)或多個(gè)冷卻通道,所述冷卻通道被配置成容納冷卻水或任何其它的代替高傳熱材料使用或優(yōu)選除使用高傳熱材料還使用的低溫或非-低溫流體。

在片材402已經(jīng)相對(duì)于模塑部420被適當(dāng)緊固之后,調(diào)節(jié)片材402的溫度,為隨后熱成型步驟做準(zhǔn)備。例如,典型地,將片材402加熱到所需溫度,以使片材為隨后的模塑步驟產(chǎn)生必要的彈性。在圖8B中,加熱器410提供必要的熱量,以使片材402的溫度升高到所需水平。加熱器可以包含陶瓷/陶瓷帶狀加熱器、紅外加熱器、天然氣加熱器、對(duì)流加熱器、傳導(dǎo)加熱器、電阻元件加熱器、輻射板加熱器、石英管或燈加熱器和/或類(lèi)似加熱器。在一些實(shí)施方案中,可以使用兩種或更多種加熱器對(duì)片材402進(jìn)行加熱。盡管圖8B中所示的加熱器410位于片材402的上方,但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,可以相對(duì)于片材402以的任何位置和任何距離布置一種或多種加熱器。在一些實(shí)施方案中,加熱器410可以被移動(dòng),因而根據(jù)所需加熱的水平或程度,可以改變其相對(duì)于片材402的距離。還可以將加熱器410配置成當(dāng)片材402不需要加熱時(shí),充分移動(dòng)離開(kāi)模塑部420。在其它實(shí)施方案中,可以將片材402配置成被一個(gè)或多個(gè)加熱器410均勻或非-均勻地加熱其整個(gè)表面。

繼續(xù)參考圖8B,在加熱的片材402中,可能產(chǎn)生下垂。在圖示的實(shí)施方案中,下垂導(dǎo)致片材402軟化并膨脹,因而在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中變得更薄。在一些實(shí)施方案中,取決于一個(gè)或多個(gè)因素比如所使用的材料類(lèi)型、片材厚度、片材尺寸、片材層的數(shù)量、片材接觸熱的量或持續(xù)時(shí)間和/或類(lèi)似情況,可以選擇性地改變?cè)诩訜岬钠?02中產(chǎn)生的下垂的量。在圖8B中,下垂使得片材402的中心部分更加靠近模塑部420的頂表面。然而,片材402和模塑部420可以被不同地配置,使得下垂決定片材402的一個(gè)或多個(gè)部分進(jìn)一步離開(kāi)模塑部表面的位置。

在圖8A和8B中,只有在片材402已經(jīng)位于模塑部420的上方之后,才將來(lái)自加熱器410的熱量引入給片材402。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,該過(guò)程可以是相反的,使得片材402被加熱到所需溫度之后,被緊固在夾緊元件之內(nèi)。在再其它的實(shí)施方案中,在將片材402緊固到夾緊元件之前和同時(shí),對(duì)其進(jìn)行加熱。

在一些實(shí)施方案中,如圖8C所示,在已經(jīng)將片材402充分加熱并且位于模塑部420上方之后,可以使模塑部420向上朝片材402移動(dòng)。模塑部420相對(duì)于片材402的移動(dòng),使片材402在模塑部420的外表面周?chē)臁?yōu)選地,片材402的彈性、強(qiáng)度和/或其它性質(zhì)使得在拉伸和/或其它模塑程序過(guò)程中,防止片材402撕裂、裂開(kāi)或其它方式損傷。

如所示,模塑部420可以包括多個(gè)通道424,所述多個(gè)通道424位于模塑部主體的至少一部分中,并且延伸至一個(gè)或多個(gè)模塑或成型表面408。如本文所述的,術(shù)語(yǔ)“模塑表面”是廣義術(shù)語(yǔ),它根據(jù)通常的意思使用并且可以包括但不限于任何可以在其上使用熱成型、流動(dòng)注塑、壓塑、吹塑、注塑或任何其它類(lèi)型的模塑技術(shù)或方法,塑料或聚合物材料成型的表面,而與形狀、紋理、位置等無(wú)關(guān)。術(shù)語(yǔ)“模塑表面”和“成型表面”在本文中可以交換使用。

在圖8D中,兩個(gè)通道424延伸到模塑部420的上模塑表面,而其它兩個(gè)通道424延伸到模塑部420的下模塑表面。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,模塑部可以包括比本文中所示和所論述的通道更多或更少的通道424。此外,穿過(guò)模塑部420主體的通道424的取向可以不同于圖8D所示。例如,在一些實(shí)施方案中,可以將兩個(gè)以上的通道424彼此流體連通,從而在它們之間產(chǎn)生歧管或類(lèi)似的液壓布置。

優(yōu)選地,通道424被配置成在任一方向上輸送空氣或其它流體。在一些實(shí)施方案中,通道424可以與壓縮流體和/或真空源連接,以使流體在任一方向上流過(guò)通道424。如圖8A至8E中所示,通道424沿著模塑部的下端與壓縮流體和/或真空源連接,所述模塑部的下端通常與模塑表面408相反。根據(jù)特定模塑系統(tǒng)的構(gòu)造和操作方案,穿過(guò)通道424的空氣或其它流體的流動(dòng)可以有助于迫使片材402朝向和/或離開(kāi)模塑部420的模塑表面408。

參考圖8D,當(dāng)模塑部420向外拉伸片材402時(shí),通過(guò)通道424的真空或吸力可以有助于將片材402朝一個(gè)或多個(gè)模塑表面408牽拉。因此,在片材402和模塑表面408之間存在的空氣和/或其它流體可以通過(guò)通道424排出。這樣可以有利地使得片材402與模塑部420的模塑表面408更好地相配。在一些實(shí)施方案中,在片材402已經(jīng)與模塑部相配之后,它可以被冷卻以保持其模塑形狀。例如,使用各種方法,比如將冷卻空氣或其它流體直接引入在片材402上和/或片材402的附近、引導(dǎo)冷卻流體穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)位于模塑部分內(nèi)的冷卻通道、使用一個(gè)或多個(gè)冷卻裝置或方法冷卻整個(gè)模塑部420和/或類(lèi)似方式,可以使模塑的片材402冷卻。

如圖8E所示,一旦片材402已經(jīng)得到充分的冷卻,就可以通過(guò)一個(gè)、一些或全部的通道424將一定量的空氣或其它流體引入,以促使其從模塑部420中移出。因此,在一些實(shí)施方案中,通過(guò)通道424的流動(dòng)方向與到模塑部420的用于使片材402成型的真空或吸引流相反。輸送到模塑表面的空氣可以有助于將模塑的片材402與模塑部420的模塑表面408分開(kāi)。優(yōu)選地,在模塑處理過(guò)程中,通過(guò)通道424引導(dǎo)到一個(gè)或多個(gè)的模塑表面408的空氣流速足以克服任何在模塑表面408和片材402之間出現(xiàn)的模塑粘合力或結(jié)合力。

在其它實(shí)施方案中,可以使用一種或多種物理分離方法,以使模塑片材402與模塑部420分開(kāi)。例如,通過(guò)向相對(duì)于模塑部的相鄰表面的模塑片材402施加剪切力,可以將模塑片材402從模塑部420移出。在其它實(shí)施方案中,可能不一定需要包括初始的分離步驟,因?yàn)槟K苷澈狭蚪Y(jié)合力可能相對(duì)較低。例如,片材可以包含一種或多種降低與相鄰模塑表面408的粘附力的組分、添加劑和/或涂層。

繼續(xù)參考圖8E,可以將模塑部420降低,或以其它方式移動(dòng)離開(kāi)模塑片材402,以完成所述過(guò)程。在脫模程序中,可以在如上所述的將空氣或其它流體引入到模塑表面408之前、之后或同時(shí),使模塑部420朝其原始位置降低。在一些實(shí)施方案中,在將模塑部420與模塑片材402分開(kāi)之后,將固定片材402的邊緣的夾具分開(kāi),以釋放出模塑片材402。例如,模塑片材402的不適宜或不需要部分比如殘留在夾具中的邊緣部分可以被切割元件或其它裝置(未顯示)移出。由片材402熱成型的杯形制品可以進(jìn)行其它加工(例如,表面處理、涂布等)、冷卻、運(yùn)輸和/或類(lèi)似的處理。在一些實(shí)施方案中,例如,可以在熱成型杯的一個(gè)或多個(gè)位置增添或形成耦合結(jié)構(gòu)體,比如凹槽、凹口、凸緣等,以為容納本文中所述的封口件做準(zhǔn)備。

圖9A至9D所示的模塑設(shè)備400A類(lèi)似于上面相對(duì)于圖8A至8E所論述的實(shí)施方案。然而,在片材402位于模塑部420上方并且被加熱(圖9A和9B)之后,將壓縮空氣或其它流體引導(dǎo)到片材402的下面。在圖9C中,從設(shè)置在模塑部420和夾緊元件404A、404B、406A、406B之間的缺口428將空氣或其它流體輸送到片材402的下面。備選地,可以代替缺口428或除缺口428之外,通過(guò)模塑部420的一個(gè)或多個(gè)通道424傳遞空氣。如果將充足的空氣或其它流體輸送到片材402的下方,則片材402可以向上拉伸。在圖9C所述的實(shí)施方案中,片材表現(xiàn)出通常的圓頂-狀的幾何形狀。例如,片材402拉伸的程度以及它表現(xiàn)的形狀可以取決于一個(gè)或多個(gè)變量,比如所使用片材材料的一種或多種類(lèi)型、片材的彈性、初始的片材厚度、被引導(dǎo)到片材402的下面的空氣或其它流體的流速和方向、片材402的其它性質(zhì)和特征和/或類(lèi)似變量。

繼續(xù)參考圖9C,在片材402被空氣向上推動(dòng)的同時(shí),模塑部420也朝片材402移動(dòng),從而迫使片材402與模塑部的模塑表面408一致。片材402的初始拉伸允許最初模塑產(chǎn)品在片材402的所有不同位置上都具有更均勻分布的厚度。優(yōu)選地,調(diào)節(jié)由初始空氣流引起的預(yù)拉伸的比率,以實(shí)現(xiàn)片材材料在模塑產(chǎn)品中的合適的厚度分布。例如,使用一個(gè)或多個(gè)閥、傳感器、壓力調(diào)節(jié)器等,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣或其它流體流的調(diào)節(jié)。在圖9D所示的實(shí)施方案中,在模塑部420達(dá)到其相對(duì)于片材402的最終位置之后,在離開(kāi)模塑表面408的方向上,通過(guò)通道424的真空或吸引流驅(qū)除一定體積的存在于片材402和模塑表面408之間的空氣。這樣允許片材402更容易與模塑部420的相鄰表面一致。

圖10A至10E示出了熱成型設(shè)備400B的另一個(gè)實(shí)施方案。在圖10A中,模塑部440是包括在內(nèi)部型腔442之內(nèi)的模塑表面448的型腔模塑部。如所示,模塑表面448的取向能夠?qū)⑵?02形成類(lèi)似于通過(guò)上述參考圖8A-8E和9A-9D的芯模塑部420所形成的形狀。熱成型設(shè)備400B可以包含加熱片材402的加熱器410以及將片材402緊固到模塑部440上方的夾緊元件404A、404B、406A、406B。此外,模塑部440可以包含一個(gè)或多個(gè)內(nèi)通道444,所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)通道444被配置成將空氣或其它流體輸送到模塑表面448和/或自模塑表面448輸送。如同本文中描述的芯模塑部的其它實(shí)施方案一樣,模塑表面448的形狀可以不同于圖10A至10E中示出的形狀。此外,例如,可以將模塑表面配置成包含一個(gè)或多個(gè)可以被用于將封口元件附著到成型片材402上的外部結(jié)構(gòu),比如凸緣、突起、凸起、凹口和/或類(lèi)似結(jié)構(gòu)。

如對(duì)于本文中前面的實(shí)施方案所論述的,模塑部420的一個(gè)或多個(gè)部分可以包含如本申請(qǐng)中論述和定義的高傳熱材料。這樣的材料的使用可以提高系統(tǒng)的傳熱性質(zhì),從而對(duì)成型制品進(jìn)行更好的冷卻和溫度控制。此外,盡管沒(méi)有示出,但是模塑部420可以有利地包含一個(gè)或多個(gè)冷卻通道,所述一個(gè)或多個(gè)冷卻通道被配置成容納冷卻水或任何其它低溫或非低溫流體,以代替高傳熱材料的使用,或優(yōu)選在除高傳熱材料的使用之外,還包含所述的一個(gè)或多個(gè)冷卻通道。

在工作中,片材402被放置在模塑部440的上方,并且必要時(shí),使用一個(gè)或多個(gè)加熱器410或其它裝置,進(jìn)行加熱或以其它方式軟化。備選地,在被放置在模塑部440之前和/或過(guò)程中,被傳送到圖10A中所示的位置的片材402可以已經(jīng)被加熱到所需溫度,以代替在被放置于模塑部440的上方之后的加熱,或另外還進(jìn)行在被放置于模塑部440的上方之后的加熱。如圖10B所示,取決于包括片材402的聚合物材料的物理和材料性質(zhì),可以將被加熱的片材402配置成下垂,尤其是在通常沒(méi)有得到支撐的中部下垂。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,下垂的程度、位置和其它細(xì)節(jié)可以被選擇性控制。

繼續(xù)參考圖10B和10C,然后可以將模塑部440在被加熱的片材402的方向上移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,設(shè)置模塑部440的位置,使得模塑部440的頂表面447通常與片材402齊平。備選地,模塑部440可以位于相對(duì)于片材402為更高或更低的位置。在模塑部440已經(jīng)得到適當(dāng)定位之后,可以在模塑部440的型腔442內(nèi)部產(chǎn)生真空,以導(dǎo)致片材402被牽引朝向模塑表面448。在一些實(shí)施方案中,比如圖10C所示的實(shí)施方案,空氣被引導(dǎo)到通道444之外,離開(kāi)模塑部440的內(nèi)部型腔442,從而在型腔442的內(nèi)部產(chǎn)生必要的真空。

在圖10D中,適當(dāng)?shù)恼婵找呀?jīng)使片材402沿著模塑表面448拉伸,使得片材402獲得型腔442的形狀。片材402被拉伸或被迫使朝向模塑表面448的速率取決于通過(guò)通道444從型腔442驅(qū)除空氣的流速、片材402的厚度、材料性質(zhì)、溫度和其它性質(zhì)和/或一個(gè)或多個(gè)其它因素。片材402可以被沿著模塑部440的模塑表面448連續(xù)拉伸,一直到將殘留在片材402和型腔442之間的所有空氣排除掉。

在一些實(shí)施方案中,在成型片材402已經(jīng)被充分冷卻之后,如圖10E所示,可以通過(guò)降低模塑部440,使其從相鄰的模塑表面448上脫模??梢詫⒁欢w積的空氣或其它流體通過(guò)通道444輸送到模塑部的型腔442。在模塑處理過(guò)程中,這樣的空氣或其它流體波動(dòng)可以有助于克服可能在片材402和相鄰模塑表面448之間出現(xiàn)的任何模塑粘附力。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,在代替提供或除提供空氣波動(dòng)之外的情況下,還可以使用任何其它脫模方法,以從模塑部440上移出成型片材402。例如,可以使用一個(gè)或多個(gè)機(jī)械的(例如,脫模器)、液壓的或其它類(lèi)型的裝置。

在圖11A至11E中描述的熱成型設(shè)備400C的實(shí)施方案類(lèi)似于本文中關(guān)于圖10A至10E所論述的實(shí)施方案。如在圖11B和11C中所示,在加熱的片材402被正確地放置在模塑部440的上方時(shí),可以將空氣通過(guò)通道444引入到模塑型腔442內(nèi)。空氣或其它流體引起片材在通常離開(kāi)型腔442的方向上向外拉伸。在一些實(shí)施方案中,片材402拉伸的程度可以涉及模塑表面448的最終接觸片材402的總面積。在一些實(shí)施方案中,這種預(yù)拉伸處理導(dǎo)致片材402拉伸,拉伸的方式使得拉伸片材402的厚度在片材402中的一些地方或全部上通常都是均勻的。備選地,可以將片材402拉伸,以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)厚度更厚或更薄的區(qū)域。

參考圖11D,然后,通過(guò)在型腔442中引入真空或吸引力,可以將拉伸的片材402牽引朝向模塑部440的模塑表面448。如上所述,在一些實(shí)施方案中,通過(guò)在離開(kāi)模塑部440的型腔442的方向上,引導(dǎo)空氣通過(guò)通道444,在型腔442內(nèi)產(chǎn)生真空。取決于片材402被預(yù)拉伸到怎樣的程度,當(dāng)在型腔442內(nèi)產(chǎn)生真空或吸引力時(shí),片材402可能需要或不需要另外的拉伸。在一個(gè)實(shí)施方案中,在預(yù)拉伸和成型步驟之間,沒(méi)有發(fā)生片材402另外的拉伸。在一些實(shí)施方案中,另外的拉伸的程度可能較小。此外,在一些實(shí)施方案中,預(yù)拉伸可能降低或消除了在模塑步驟過(guò)程中的片材402的另外的拉伸,比如圖11D所示的拉伸。因此,在一些實(shí)施方案中,預(yù)拉伸可以導(dǎo)致在所成型制品中的片材厚度更均勻和一致。然而,在預(yù)拉伸到成型階段(例如,從圖11D所示的實(shí)施方案到圖11E所示的實(shí)施方案)時(shí),必需小心,以避免在片材402上的起皺、折痕和/或其它通常的非光滑特征或結(jié)構(gòu)上弱化的區(qū)域。

圖12A至12E示出了熱成型設(shè)備400D的另一個(gè)實(shí)施方案。參考圖12A,熱成型設(shè)備400D包括其具有沿其內(nèi)型腔442的模塑表面448的型腔-型模塑部440。此外,類(lèi)似于本文中描述的其它配置,設(shè)備400D可以包括加熱器410、夾緊元件404A、404B、406A、406B、和/或一個(gè)或多個(gè)被設(shè)置在模塑部440的主體中的通道444。為了進(jìn)一步幫助在模塑部440的型腔內(nèi)部成型片材402,該設(shè)備還可以包括一個(gè)或多個(gè)型芯460、堵頭和/或其它類(lèi)似的元件。

如本文所述的,術(shù)語(yǔ)“型芯”是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它的通常意義使用,并且是可以包括但不限于任何被配置成在可熱成型材、固體、預(yù)成型坯或其它可模塑制品上直接和/或間接施加力或壓力的元件。術(shù)語(yǔ)“型芯”、“芯”、“柱塞”和“堵頭”在本文中可交換使用。

在圖12B中,在片材402已經(jīng)得到適當(dāng)加熱并且被放置在型腔模塑部440的上方之后,型芯460可以被引導(dǎo)朝向片材402。在一些實(shí)施方案中,接觸片材402的型芯460的前沿表面462通常是彎曲的,以降低對(duì)片材402的沖擊、撕裂和/或其它方式的損傷。例如,在圖12F中,型芯460的前沿表面462通常是圓的,以更均勻地分配施加給片材402的應(yīng)力。在其它實(shí)施方案中,除圓形之外,型芯460還可以具有一種或多種其它形狀。例如,型芯460可以包含通常扁平的具有圓形邊緣的前沿表面462。備選地,前沿表面462可以為彎曲形狀(curvate)、橢圓形、卵形、多邊形、多面形、圓錐形、截頭圓錐形、截頭球形或任何其它形狀。

繼續(xù)參考圖12B,型芯460可以被配置成迫使片材402朝向模塑部440的型腔442。模塑部440可以在與型芯460相對(duì)的方向上移動(dòng),以代替型芯460朝型腔442的移動(dòng),或是除型芯460朝型腔442的移動(dòng)之外還要進(jìn)行的移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,型芯460和模塑部440同時(shí)朝彼此移動(dòng)。在其它實(shí)施方案中,型芯460和/或模塑部440是靜止的。在再其它的實(shí)施方案中,盡管型芯460和模塑部440都被配置成在熱成型周期中朝彼此移動(dòng),但是它們的移動(dòng)并不正好重疊。例如,型芯460移動(dòng)時(shí),模塑部440可能是靜止的,或者反之亦然。備選地,特殊的熱成型周期可以被配置成具有當(dāng)型芯460和模塑部440這兩種都在移動(dòng)時(shí)的時(shí)間周期和當(dāng)型芯460或模塑部440為靜止時(shí)的其它時(shí)間周期。

如在圖12B和12C中所示,當(dāng)型芯460開(kāi)始迫使片材402進(jìn)入到型腔442內(nèi)時(shí),空氣或其它流體可以被連續(xù)或間歇地通過(guò)通道444從型腔442內(nèi)部進(jìn)行輸送。在一個(gè)實(shí)施方案中,型芯460被降低到型腔442的相當(dāng)大的深度(substantial depth),由此迫使片材402接觸限定型腔442的底部的模塑表面408,或非常接近于接觸該模塑表面408。備選地,型芯460可以降低約進(jìn)入型腔442的一半路程。在其它實(shí)施方案中,型芯460被降低的多于或少于進(jìn)入型腔442的一半路程。例如,型芯460可以降低多于型腔442深度的約50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%或包括這些百分比的范圍。在再其它的實(shí)施方案中,型芯460可以被降低型腔442深度的約50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、3%、1%或包含這些百分比的范圍。在再其它實(shí)施方案中,型芯460實(shí)際上根本沒(méi)有進(jìn)入到型腔442中。

在與片材402接觸之后降低型芯460可以導(dǎo)致片材拉伸。例如,片材402拉伸與否和/或其拉伸程度可能取決于一個(gè)或多個(gè)因素,比如加熱之后片材402的下垂、型腔442的深度、型芯460被降低到的深度、型芯460的尺寸、片材402的材料性質(zhì)和其它特性和/或類(lèi)似因素。在型芯460已經(jīng)被降低到所需深度之后,它可以移動(dòng)離開(kāi)型腔442。如圖12D所示,通過(guò)將空氣從型腔內(nèi)部通過(guò)通道444移出而產(chǎn)生的真空或吸引力可以迫使片材402朝向模塑表面448。如上所述,通過(guò)使模塑部440相對(duì)于片材402移動(dòng),可以將熱成型片材402從型腔442中移出。在一些實(shí)施方案中,通過(guò)使用一種或多種機(jī)械分離方法,通過(guò)將一定體積的空氣通過(guò)通道444輸送到型腔和/或通過(guò)使用任何其它合適的裝置和/或方法,可以幫助移出。

圖13A至13E示出了包括型芯460的模塑部440的另一個(gè)實(shí)施方案。所示的變化包括在將型芯460降低進(jìn)入到模塑部440的型腔442中之前和/或同時(shí),使用預(yù)拉伸。如圖13B所示,可以將空氣或其它流體輸送到片材402的下面,從而導(dǎo)致它向上移動(dòng)和/或拉伸。在圖13B中,顯示拉伸的片材402具有通常的鐘形狀。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在其它實(shí)施方案中,拉伸的片材402的形狀可以變化。例如,可以將片材402拉伸成為圓頂形、半球形和/或任意其它形狀。如上述參考圖11C所示的實(shí)施方案所述的,片材402被拉伸到的程度可以涉及到片材402最終將接觸的模塑表面448的總面積和/或一個(gè)或多個(gè)其它因素或考慮。

在一些實(shí)施方案中,空氣拉伸處理引起片材402拉伸,拉伸的方式使得拉伸的片材402的厚度在片材402的某些地方或全部上都是基本上均勻的。繼續(xù)參考圖11B,被輸送到片材402的下面的一定體積的空氣或其它流體可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通道444和/或任何存在于模塑部440和夾緊元件404A、404B、406A、406B之間的缺口進(jìn)行輸送。優(yōu)選地,設(shè)備400E被配置成通過(guò)控制片材402的溫度、用于拉伸片材402的流體的流速、壓力、溫度和其它性質(zhì)、流體被輸送到片材402的下面過(guò)程中的時(shí)間周期和/或類(lèi)似性質(zhì),以調(diào)節(jié)在片材402中的拉伸。

參考圖13C,可以降低型芯460和/或可以升高模塑部440,以使型芯460接觸拉伸的片材402,以迫使它朝向型腔442。在型芯460已經(jīng)將片材402降低到在型腔442內(nèi)部的所需深度之后,它可以移動(dòng)離開(kāi)模塑部440。如圖13D所示,在型腔442內(nèi)部應(yīng)用真空可以幫助迫使片材402靠著模塑部440的一個(gè)或多個(gè)模塑表面448。上述包括使用模具、型芯和預(yù)拉伸步驟的熱成型方法可以被稱(chēng)作“使用預(yù)拉伸和堵頭幫助的真空熱成型”。這種熱成型方法以及該方法的其它類(lèi)似或不類(lèi)似的變化可以特別地有助于制造具有長(zhǎng)和/或窄形狀的制品。如本文中關(guān)于其它實(shí)施方案的描述,型芯460可以有利地包括被配置成輸送空氣或其它流體的整體的流體通道。在一些實(shí)施方案中,型芯460包括兩個(gè)以上的獨(dú)立移動(dòng)部分。在其它實(shí)施方案中,片材402被不均勻地加熱,以改變?cè)谄?02的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的拉伸性和/或厚度。

圖14A至14G示意性地示出了熱成型設(shè)備500的另一個(gè)實(shí)施方案,該熱成型設(shè)備500用于制備如上所述的聚合物制品比如兩片接合容器的杯形部分。如所示,熱成型設(shè)備500可以包括具有限定型腔542的模塑或成型表面548A、548B的型腔型模塑部540。在圖14A中,模塑部540的型腔542具有通常的圓柱體形狀。由于聚合物片材402將沿著模塑表面548A、548B成型,并且由此呈現(xiàn)型腔540的形狀,因此所示實(shí)施方案對(duì)于熱成型圓柱體的杯形物體是特別有利的。然而,型腔540可以具有不同的形狀和/或尺寸。例如,模塑部540的型腔542可以具有正方形、矩形、其它多邊形、橢圓形、卵形或任意其它合適的形狀。因此,限定型腔540的一個(gè)或多個(gè)模塑表面548A、548B的構(gòu)造可以根據(jù)所成型產(chǎn)品的所需形狀而定制。此外,如本文中更詳細(xì)的論述,可以改進(jìn)型腔540,使得最終熱成型產(chǎn)品包括下列中的一個(gè)或多個(gè)斜度角、隨深度變化的直徑或開(kāi)口尺寸、耦合結(jié)構(gòu)體、其它美學(xué)或功能特征、圓形邊緣和/或類(lèi)似項(xiàng)目。在一些實(shí)施方案中,耦合結(jié)構(gòu)體包括突起、凸起、凸緣、缺口、凹口和/或類(lèi)似物。如所論述的,這樣的耦合結(jié)構(gòu)體可以被配置成嚙合封口件,以密封、覆蓋或蓋住熱成型杯。

此外,如在本文中公開(kāi)的前面的實(shí)施方案所論述的,模塑部540的一個(gè)或多個(gè)部分可以包括如本文中論述和限定的高傳熱材料。這樣的材料的使用可以提高系統(tǒng)的傳熱性質(zhì),從而允許對(duì)熱成型制品進(jìn)行更好的冷卻和溫度控制。此外,盡管沒(méi)有示出,但是模塑部540可以有利地包括一個(gè)或多個(gè)冷卻通道,這樣的一個(gè)或多個(gè)冷卻通道被配置成容納冷卻水或任何其它的低溫或非低溫流體,以代替高傳熱材料的使用,或者優(yōu)選是除了使用高傳熱材料之外還包括這樣的一個(gè)或多個(gè)冷卻通道。

所示的型腔模塑部540可以包括一個(gè)或多個(gè)被配置成與型腔542流體連通的通道。例如,在圖14A中,模塑部500包括總共4個(gè)通道。在所示的實(shí)施方案中,兩個(gè)通道544A與型腔542的側(cè)面模塑表面548A流體連通,而另兩個(gè)通道544B與型腔542的底部模塑表面548B流體連通。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,在其它實(shí)施方案中,模塑部540可以包括比本文示出和描述的更多或更少的通道。此外,通道可以與型腔542的任何部分流體連通。為了使與模塑表面548A、548B的形狀的可能干涉最小化,通道優(yōu)選包括較小的開(kāi)口。此外,通道優(yōu)選與型腔542的模塑表面548A、548B齊平。

繼續(xù)參考圖14A,通道544A、544B通過(guò)所示的液壓布置而彼此流體連通。更具體而言,通道544A、544B與歧管系統(tǒng)580連接,如所示,歧管系統(tǒng)580連接從串聯(lián)構(gòu)造的通道544A、544B中伸出的導(dǎo)管582。在圖14A中,導(dǎo)管582與單一的頭部導(dǎo)管584流體連通,所述頭部導(dǎo)管584被配置成將流體從多個(gè)方向引導(dǎo)到通道544A、544B內(nèi)。此外,可以將這種單一的頭部導(dǎo)管584配置成將流體從通道544A、544B中輸出,并且進(jìn)入到一個(gè)或多個(gè)其它的導(dǎo)管內(nèi)。例如,可以通過(guò)管線(xiàn)586將流體從流體供給裝置574引導(dǎo)到通道544A、544B內(nèi)。此外,流體可以從與管線(xiàn)592流體連通的不同源引導(dǎo)到同樣的通道544A、544B內(nèi),以代替來(lái)自流體供給裝置574的流體或除來(lái)自流體供給裝置574的流體外還使用這樣的流體。

如本文所述的,術(shù)語(yǔ)“流體網(wǎng)絡(luò)”是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它的通常意義使用,并且可以包括但不限于許多的管道、管道系統(tǒng)、導(dǎo)管、其它輸送管線(xiàn)、閥、流體輸送和斷開(kāi)裝置、接頭、配件、進(jìn)口、出口、通道等。流體網(wǎng)絡(luò)的各種不同組分可以是彼此或與系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)其它部件直接或間接流體連通。術(shù)語(yǔ)“流體網(wǎng)絡(luò)”和“液壓網(wǎng)絡(luò)”在本文中可以交換使用。

如圖14A中所示,根據(jù)通過(guò)通道544A、544B的適宜流程圖,可以將管線(xiàn)584設(shè)置成與管線(xiàn)586、管線(xiàn)588和/或管線(xiàn)592流體連通。在一些實(shí)施方案中,所示的熱成型設(shè)備500包括可以被配置成給管線(xiàn)586提供壓縮空氣或其它流體的流體供給裝置574。流體供給器可以包括能夠?qū)α黧w施加正壓力的空氣壓縮機(jī)或類(lèi)似的裝置。此外,設(shè)備500還可以包括被配置成將空氣或其它流體吸入到其中的流體吸入裝置572。在一些實(shí)施方案中,流體的移出可以至少?gòu)囊瞥隽黧w的位置中產(chǎn)生局部真空。流體吸入裝置可以包括隔膜泵、容積式泵和/或任何其它機(jī)械、電的或氣動(dòng)裝置。

繼續(xù)參考圖14A,可以在流體供給裝置574和流體吸入裝置572這兩者的任一側(cè)上設(shè)置閥594A、594B、594C、594D,以更好地調(diào)節(jié)通過(guò)系統(tǒng)的流體流。在一些實(shí)施方案中,可以調(diào)節(jié)閥594A、594B、594C、594D,以控制被輸送通過(guò)通道544A、544B以及互連流體網(wǎng)絡(luò)的任何其它液壓通道或管線(xiàn)的流體的下游和/或上游的流量和/或壓力。如在本文中更詳細(xì)地描述,例如,流體網(wǎng)絡(luò)的一條或多條管線(xiàn)還可以與位于熱成型設(shè)備500的其它部件比如在型芯560內(nèi)部的通道568中的導(dǎo)管或管線(xiàn)連接。此外,流體網(wǎng)絡(luò)可以包括一個(gè)或多個(gè)排出管線(xiàn),這樣的一個(gè)或多個(gè)排出管線(xiàn)可以使全部或部分流體網(wǎng)絡(luò)與環(huán)境大氣流體連通。例如,在圖14A中,當(dāng)閥594E開(kāi)啟時(shí),管線(xiàn)592可以與環(huán)境大氣流體連通。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,熱成型設(shè)備可以包括比本文描述的實(shí)施方案更復(fù)雜或更不復(fù)雜的流體網(wǎng)絡(luò)。例如,單一的流體網(wǎng)絡(luò)可以包括兩個(gè)或多個(gè)流體供給裝置和/或流體吸入裝置。在其它實(shí)施方案中,流體網(wǎng)絡(luò)可以包括更多或更少的閥、管線(xiàn)、通道、配件、互連和/或類(lèi)似物。

繼續(xù)參考圖14A,圖示的熱成型設(shè)備500可以被配置成在一組上夾緊元件504A、504B和一組下夾緊元件506A、506B之間接收聚合物片材502。在一些實(shí)施方案中,夾緊元件可以在片材502上施加最小的收緊力,以使熱成型裝置500的正常工作過(guò)程中,將被夾部分適當(dāng)?shù)乇3衷谙噜彽膴A緊元件之間。在一些實(shí)施方案中,所述的一組上夾緊元件504A、504B和所述的一組下夾緊元件506A、506B可以被結(jié)合到熱成型設(shè)備500的支撐結(jié)構(gòu)或其它部分中。在所示的實(shí)施方案中,片材502的中心部分位于模塑部540的型腔542上方,以為熱成型工序做準(zhǔn)備。如所示,下夾緊元件506A、508A基本上與模塑部540的頂表面齊平,以使片材502接觸模塑部540或非常地靠近于模塑部540的附近。備選地,可以改變片材502相對(duì)于模塑部540的垂直位置,以使片材502和型腔542的頂部之間的距離大于或小于圖14A所示的距離。

在一些實(shí)施方案中,為了使其具有熱成型所必需的彈性,可以將片材502加熱或以其它方式軟化。如本文中對(duì)于其它實(shí)施方案的描述,可以在將片材502放置于圖14A所示的位置之前、過(guò)程中和/或之后進(jìn)行加熱。因此,可能需要一個(gè)或多個(gè)加熱器,以將片材502加熱到所需的溫度。

熱成型設(shè)備500還可以包括被配置成在通常朝向型腔542的方向上對(duì)片材502施加力的型芯560。如下文中更詳細(xì)的論述,型芯560還可以被用于使熱成型的片材502從模塑部540中移出。在圖14A中,型芯560包括外部套管562和內(nèi)型芯棒564。如所示,外部套管562可以包括與熱成型設(shè)備500的流體網(wǎng)絡(luò)流體連通的通道568。因此,可以將空氣和/或其它流體輸送到通道568以及從通道568輸送出,這取決于流體網(wǎng)絡(luò)是如何工作的。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,型芯560可以包括位于外部套管562和/或型芯棒564的內(nèi)部的其它通道。

此外,外部套管562可以包括與通道568流體連通的環(huán)形槽566。在所示的實(shí)施方案中,外部套管562僅包括單一環(huán)形槽566,該單一環(huán)形槽566通常具有矩形的橫截面形狀并且位于外部套管562的底部附近。此外,環(huán)形槽566被設(shè)置為環(huán)繞外部套管566的整個(gè)周緣。然而,在其它實(shí)施方案中,槽566可以具有不同的橫截面大小和/或形狀,并且可以位于外部套管562的不同部分中。此外,可以在單一外部套管562中包含兩個(gè)或更多個(gè)環(huán)形槽。在一些實(shí)施方案中,外部套管562在箭頭561所示的方向上可選擇性地朝模塑部的型腔542移動(dòng)。

繼續(xù)參考圖14A,型芯棒564的前沿表面565的形狀可以被配置成降低撕裂、沖擊和/或以其它方式損傷與其接觸的片材502的風(fēng)險(xiǎn),和/或避免撕裂、沖擊和/或以其它方式損傷與其接觸的片材502。例如,型芯棒564的前沿表面565可以是圓的、彎曲形狀、橢圓形、卵形、多邊形、多面形、圓錐形、截頭圓錐形、截頭球形或任意其它形狀。類(lèi)似于型芯560的外部套管562,型芯棒564可以在箭頭561所示的方向上縱向地移動(dòng)。在其它實(shí)施方案中,可以將模塑部540配置成朝型芯560移動(dòng),以代替型芯560朝模塑部移動(dòng),或者是除型芯560朝模塑部移動(dòng)之外還這樣配置。

在一些實(shí)施方案中,型芯棒564能夠相對(duì)于并且獨(dú)立于相鄰的外部套管562移動(dòng)。這樣允許型芯棒564被降低到型腔542內(nèi),同時(shí)外部套管562保持固定位置。

在一些實(shí)施方案中,熱成型片材502的初始步驟包括型芯-輔助的拉伸階段。在圖14B中,當(dāng)型芯棒564朝模塑部540降低時(shí),型芯棒564的前沿表面565嚙合片材502的中心部分,并且迫使它進(jìn)入到模塑部540的型腔542內(nèi)。如所示,當(dāng)型芯棒564在型腔542內(nèi)部降低時(shí),型芯560的外部套管562可以相對(duì)于型芯棒564保持靜止。備選地,一個(gè)或多個(gè)預(yù)拉伸步驟可以在圖14B中所示的型芯-輔助拉伸之前。

圖14C示出了預(yù)拉伸片材502的一個(gè)實(shí)施方案。在型芯棒564朝型腔542降低之前,空氣或其它流體通過(guò)一個(gè)或多個(gè)的通道544A、544B被輸送到型腔542內(nèi)。因此,型腔542內(nèi)的壓力增加,并且片材502可以通常地離開(kāi)模塑部540的模塑表面548A、548B被拉伸出。例如,片材502拉伸到的程度可以取決于一個(gè)或多個(gè)因素,比如片材材料、片材溫度、片材厚度和其它尺寸、其它片材性質(zhì)、進(jìn)入到型腔542內(nèi)的流體的流速以及型腔壓力的最終增加、預(yù)拉伸階段的時(shí)間持續(xù)、模塑部540和型腔542的尺寸、片材502的夾緊部分之間的間隔和/或類(lèi)似的因素。在一些實(shí)施方案中,小心地監(jiān)視和控制預(yù)拉伸的量,以確保它保持在適宜的范圍之內(nèi)。

參考圖14C,為預(yù)拉伸的目的而將流體輸送到型腔542內(nèi)需要閥594B保持開(kāi)啟并且閥594A、594D和594E保持閉合。因此,由流體供給裝置574產(chǎn)生的流體可以通過(guò)管線(xiàn)586和584被輸送,并且由歧管系統(tǒng)580分配進(jìn)入到各個(gè)不同的通道544A、544B中。如果熱成型工序包括預(yù)拉伸階段,則之后可以是型芯棒564的降低。一旦型芯棒564開(kāi)始朝片材402降低,則可以繼續(xù)或停止將流體輸送到型腔542內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,型芯棒564將在與型芯棒564的移動(dòng)通常相反的方向上引導(dǎo)預(yù)拉伸片材502朝向模塑部的型腔542。然而,在這樣的實(shí)施方案中,由于片材502起初被拉伸,因此可以消除或降低由型芯棒564引起的拉伸。典型地,預(yù)拉伸工藝,與本文中描述的那些一樣,可以使得加熱片材的各個(gè)不同部分能夠被更均勻地拉伸。因此,片材502的預(yù)拉伸可以有利地在模塑產(chǎn)品中提供更均勻的厚度分布。

當(dāng)型芯棒564已經(jīng)到達(dá)相對(duì)于型腔542的所需位置時(shí),在模塑表面548A、548B和片材502之間殘留的空氣或其它流體可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)的模塑部通道544A、544B進(jìn)行移除。在一些實(shí)施方案中,這種流體的移除可以產(chǎn)生真空,由此迫使片材502朝向模塑部540的模塑表面548A、548B。根據(jù)一些實(shí)施方案,為了在型腔542內(nèi)產(chǎn)生真空,將流體吸入裝置572開(kāi)動(dòng),閥594A打開(kāi)并且閥594B、594C和594E關(guān)閉。如圖14D所示,片材502和模塑表面548A、548B之間所產(chǎn)生的壓力降低可以引起片材502的拉伸和/或其它方式再取向,直到它與模塑表面548A、548B所限定的型腔542的形狀一致。一旦片材502冷卻到足夠的溫度,它就可以變?yōu)楦觿傂缘模蚨梢员3制錈岢尚偷男螤睢?br>
在一些實(shí)施方案中,在本文中論述的模塑部和/或型芯部分的一個(gè)或多個(gè)表面或其它部分包含高傳熱材料。在一些實(shí)施方案中,高傳熱材料具有比鐵的熱傳導(dǎo)率大的熱傳導(dǎo)率。在其它實(shí)施方案中,本文中所論述和示出的模塑部包括一個(gè)或多個(gè)溫度控制通道,通過(guò)這樣的通道,可以輸送冷卻、加熱或其它類(lèi)型的流體,以給模塑部和正在模塑的制品提供適宜程度的溫度控制。這樣的溫度控制通道可以被包含,以代替高傳熱材料的使用,或者除使用高傳熱材料之外,還包含這樣的溫度控制通道。因此,模塑部和熱成型制品(例如,杯子等)可以有利地以更快的速率被冷卻。

如本文所述的,術(shù)語(yǔ)″高傳熱材料″是廣義的術(shù)語(yǔ),它根據(jù)通常的意思使用,并且可以包括但不限制于低檔(range)、中檔和高檔的高傳熱材料。低檔的高傳熱材料是可以比鐵具有更大的熱傳導(dǎo)率的材料。例如,低檔高傳熱材料可以具有優(yōu)于鐵及其合金的熱傳導(dǎo)率。高檔高傳熱材料比中檔材料具有更大的熱傳導(dǎo)率。例如,主要或完全包括銅及其合金的材料可以是高檔傳熱材料。中檔高傳熱材料的熱傳導(dǎo)率大于低檔高傳熱材料的熱傳導(dǎo)率并且小于該檔高傳熱材料的熱傳導(dǎo)率。例如,

合金、包含銅和鈹?shù)暮辖鸷?或類(lèi)似的合金可以是中檔高傳熱材料。在一些實(shí)施方案中,高傳熱材料可以是純的材料((例如,純銅)或合金(例如,銅合金)。有利地,高傳熱材料可以產(chǎn)生快速的熱傳遞,以降低周期時(shí)間和提高生產(chǎn)量。例如,在室溫的高傳熱材料可以具有大于約100W/(mK)、140W/(mK)、160W/(mK)、200W/(mK)、250W/(mK)、300W/(mK)、350W/(mK)的熱傳導(dǎo)率以及在包括這些熱傳導(dǎo)率的范圍內(nèi)的熱傳導(dǎo)率。在一些實(shí)施方案中,高傳熱材料的熱傳導(dǎo)率是鐵的熱傳導(dǎo)率的1.5倍、2倍、3倍、4倍或5倍。

在一些實(shí)施方案中,在型芯-輔助拉伸階段過(guò)程中,型芯棒564被降低到高于或低于圖14B和14D所示的深度。此外,在流體吸入裝置572的工作之前或過(guò)程中,型芯棒564可以保持在型腔542內(nèi)部或撤離。此外,型芯棒564的直徑和/或其它尺寸可以取決于正在使用的特定熱成型工序而不同。

一旦片材502已經(jīng)被熱成型并且被充分冷卻,則它可以從模塑部540的型腔542中移出。圖14E至14G示出了熱成型產(chǎn)品從熱成型設(shè)備500中分離的一個(gè)實(shí)施方案。如圖14E所示,外部套管562還可以下降進(jìn)入型腔542內(nèi),直到它達(dá)到特定的深度。在一個(gè)實(shí)施方案中,將外部套管562降低,直到它的底表面與型芯棒564的前沿表面565齊平。為了避免與熱成型片材502任何的障礙或其它干擾,外部套管562的外徑可以?xún)?yōu)選稍小于熱成型片材502的內(nèi)徑。因此,外部套管562可以降低到型腔542內(nèi),而不損傷新成型的產(chǎn)品。此時(shí),可以將閥594A和594D關(guān)閉,同時(shí)將閥594C打開(kāi)(圖14A和14C)。如果開(kāi)動(dòng)流體吸入裝置572,則存在于熱成型片材502和外部套管562之間的一定體積的流體可以通過(guò)環(huán)形槽566引導(dǎo)并且進(jìn)入到型芯通道568和管線(xiàn)590和588內(nèi)。因此,在一些實(shí)施方案中,在環(huán)形槽566處產(chǎn)生真空,這樣引起熱成型片材502向外部套管562牽引。

除在環(huán)形槽566上產(chǎn)生真空之外或代替在環(huán)形槽566上產(chǎn)生真空,可以將流體供給裝置574(圖14A)配置成通過(guò)模塑部通道544A、544B輸送一定體積的空氣或其它流體,以降低在模塑表面584A、584B和熱成型片材502之間的模塑粘合力和其它力。為了這樣做,可以開(kāi)動(dòng)流體供給裝置574,可以打開(kāi)閥594B并且可以關(guān)閉閥594A、594D和594E。備選地,通過(guò)將通道544A、544B設(shè)置成與環(huán)境空氣流體連通,可以降低型腔542的壁和片材502之間的粘合力。例如,在圖14A中,閥594A和594B可以被關(guān)閉,而閥594E可以被打開(kāi)。因此,在管線(xiàn)592排放到大氣的一些實(shí)施方案中,管線(xiàn)584、歧管系統(tǒng)580和模塑部通道544A、544B被設(shè)置成與環(huán)境空氣流體連通。

在一些實(shí)施方案中,可以將在環(huán)形槽566上產(chǎn)生真空與上述的將流體輸送到模塑表面548A、548B(或排放到大氣中)連合使用。在其它實(shí)施方案中,在環(huán)形槽566上產(chǎn)生的真空力對(duì)于其自身將熱成型片材502牽引到外部套管562可能是足夠的。例如,考慮到一個(gè)或多個(gè)因素,比如在模塑表面和熱成型產(chǎn)品之間的粘附力、在外部套管產(chǎn)生的真空力、熱成型產(chǎn)品的直徑、高度、厚度和其它尺寸、用于制備所述片材的一種或多種材料的性質(zhì)和/或類(lèi)似的因素,可以為特殊的應(yīng)用定制所采用的精確的脫模步驟。

參考圖14F,在已經(jīng)將熱成型片材502牽引到外部套管562的表面上之后,包括外部套管562和型芯棒564的整個(gè)型芯560可以從模塑部540的型腔542中移出。在型芯560被舉起之前,在熱成型工藝的過(guò)程中限制片材的外部邊緣的夾緊元件可以被配置成釋放片材502。優(yōu)選地,可以將型芯560舉起到最小的高度,以使熱成型片材502的底部完全脫離(clears)模塑部540的所有部分。

為了將熱成型片材502從外部套管562上分離,可以如圖14G所示,降低型芯棒564。在所示的實(shí)施方案中,型芯棒564的前沿表面565接觸熱成型片材502的底部,并且迫使它離開(kāi)外部套管562。因此,熱成型片材502的內(nèi)表面相對(duì)于外部套管562的外表面滑動(dòng),并且最終從型芯560上移出。在其與外部套管562分離之前、過(guò)程中和/或之后,熱成型產(chǎn)品(例如,杯、帽、其它容器等)可以進(jìn)行其它加工。例如,可以對(duì)熱成型片材402的一些部分進(jìn)行修整、造型、附著到另外部分(例如,封口件)上和/或進(jìn)行其它方式的改變。在一些實(shí)施方案中,將熱成型片材進(jìn)行修剪、罐裝飲料或其它食品類(lèi)制品,并且裝配上相應(yīng)的封口元件和/或密封。

此外,通過(guò)使一定體積的空氣或其它流體穿過(guò)環(huán)形槽566,可以有助于熱成型片材502從型芯560上移出。當(dāng)將一定體積的空氣或其它流體輸送到外部套管562和熱成型片材502之間的界面上時(shí),它可以幫助熱成型片材502與型芯560的分離。為了將空氣或其它流體輸送到環(huán)形槽566,可以開(kāi)動(dòng)流體供給裝置574并且可以停用流體吸入裝置572。此外,可以打開(kāi)閥594D并且可以關(guān)閉閥594B和594C。因此,在所示的實(shí)施方案中,將流體通過(guò)管線(xiàn)586和590從一個(gè)或多個(gè)流體供給裝置574傳遞到型芯通道568。如果對(duì)環(huán)形槽566提供充分的流體流,則熱成型產(chǎn)品可以從型芯560上逐出。在一些實(shí)施方案中,同時(shí)利用了型芯棒564的作用和流體到環(huán)形槽566中的輸送,以將熱成型產(chǎn)品從型芯560上移出。這樣可以導(dǎo)致更好地控制熱成型片材從型芯560上的移出。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,在其它實(shí)施方案中,僅僅利用型芯棒564的作用或流體環(huán)形槽566的輸送,可以將熱成型產(chǎn)品從型芯560上移出。

圖15示出了模塑部640A的另一個(gè)實(shí)施方案。在所示的實(shí)施方案中,限定型腔642A的側(cè)面模塑表面648A包括凸出元件670A。凸出元件670A可以是環(huán)形的,因而它圍繞著型腔642A的整個(gè)周緣延伸。備選地,凸出元件670A可以被配置成間斷地延伸到型腔內(nèi)。此外,在其它實(shí)施方案中,可以在單一模塑型腔642A中包含兩個(gè)或更多個(gè)凸出元件670A。圖15中所示的凸出元件670A具有通常半圓形的形狀。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,這樣的凸出元件可以具有任意其它形狀,比如正方形、多邊形、卵形、橢圓形、三角形、多面形、截頭圓錐形、截頭球形等。此外,一個(gè)或多個(gè)凸出元件670A可以比本文所示和所論述的更小或更大,和/或可以位于比本文所示和所論述的更高和/或更低的型腔深度。

在一些實(shí)施方案中,可以使用圖15中所示的凸出元件,以在熱成型產(chǎn)品中產(chǎn)生圓形槽口、凹口、缺口和/或其它耦合結(jié)構(gòu)體。如所論述的,這樣的耦合結(jié)構(gòu)體可以提供的另外的元件或部分(例如,封口元件)嚙合和/或附著到其上的界面。例如,如上所述,熱成型杯子可以被制造成具有特殊的耦合結(jié)構(gòu)體,這樣的特殊耦合結(jié)構(gòu)體被配置成容納相應(yīng)的封口元件(例如,帽、蓋等)。

圖16示出了與圖15所示的模塑部640A類(lèi)似的模塑部640B的另一個(gè)實(shí)施方案。然而,代替具有凸出元件的是,在圖16中所示的側(cè)面模塑表面648C包含凹口部分670B。凹口部分670B可以有利地在熱成型產(chǎn)品的一部分上形成凸緣或其它陽(yáng)性耦合結(jié)構(gòu)體(未顯示)。如參考圖15所論述的,可以使用這樣的耦合結(jié)構(gòu)體,以嚙合和/或附著封口元件或其它元件與熱成型產(chǎn)品(例如,杯、罐等)。耦合結(jié)構(gòu)體可以包括任何形狀、大小、尺寸、取向、地點(diǎn)、間隔、位置和/或其它性質(zhì)或特性。例如,耦合結(jié)構(gòu)體可以包括如下中的一種或多種凸起、拉環(huán)、缺口、凸緣、隆起和/或類(lèi)似物。此外,耦合結(jié)構(gòu)體可以比圖16的實(shí)施方案所示的耦合結(jié)構(gòu)體大或小,和/或可以包括不同于圖16的實(shí)施方案所示的取向和位置。

參考圖17A,與圖15所示的模塑部類(lèi)似的模塑部可以被用于制備杯狀熱成型產(chǎn)品,所述的杯狀熱成型產(chǎn)品沿著熱成型產(chǎn)品的上部部分具有圓周槽口772或其它類(lèi)似的陽(yáng)性或陰性特征。如本申請(qǐng)中所論述的,這樣的耦合結(jié)構(gòu)體772可以被用于提供熱成型產(chǎn)品(例如,杯、罐、其它容器等)和封口元件或其它制品之間的附著界面。在所示的實(shí)施方案中,在其上放置熱成型產(chǎn)品的型芯760沿著其垂直的長(zhǎng)度具有變化的直徑。更具體而言,型芯760的下部部分782的外徑大于上部部分784的外徑。在一些實(shí)施方案中,下部部分782的外徑只是稍微小于熱成型片材702的內(nèi)徑。然而,在其它布置中,外徑沿著型芯760的差異可以比本文所示和論述的大、小和/或其它方面的不同。例如,在一些實(shí)施方案中,型芯760的上部部分的外徑可以比型芯760的下部部分的外徑大。

繼續(xù)參考圖17A,外部套管762的底部可以包括與通道768流體連通的環(huán)形槽766。類(lèi)似于上面關(guān)于圖14A至14G所論述的通道568,通道768可以位于外部套管762的主體內(nèi),和/或與設(shè)備的流體網(wǎng)絡(luò)流體連通。因此,可以使用流體供給或流體吸入裝置,將空氣或其它流體輸送到環(huán)形槽766或從環(huán)形槽766輸送出。如果環(huán)形槽766與流體吸入裝置連接,則可以在型芯760的底部和熱成型片材702的底部之間產(chǎn)生真空。如本文的其它實(shí)施方案中所述,這樣可以允許型芯將熱成型片材702從模塑部型腔中舉起。

如圖17A所示,由型芯的變化外徑(例如,在下部部分782和上部部分784之間,沿著型芯760的任意其它垂直部分等)產(chǎn)生的尺寸差可以在外部套管762的外表面和熱成型片材702之間產(chǎn)生圓周缺口786。在所示的實(shí)施方案中,由于環(huán)形槽766位于型芯760的底部或附近,因此在移出處理的過(guò)程中,當(dāng)圓形槽口772從其原始位置移動(dòng)時(shí),這樣的圓周缺口786可以允許熱成型產(chǎn)品的側(cè)壁在橫向上彈性移動(dòng)。

圖17B示出了熱成型片材702從型芯760上的移出。在一些實(shí)施方案中,利用由流體被輸送到環(huán)形槽766所產(chǎn)生的噴出力,將熱成型片材702從型芯上移出。然而,如所示,還可以通過(guò)使型芯棒764相對(duì)于相鄰?fù)獠刻坠?62在由箭頭761表示的方向上移動(dòng),以代替流體噴出力或除流體噴出力之外使用,從而移出熱成型片材702。

圖18A示出了被配置成產(chǎn)生瓶狀杯子或容器和/或其它類(lèi)似物體的熱成型設(shè)備800。模塑部840包括具有兩種不同直徑的內(nèi)型腔。在所示的實(shí)施方案中,型腔包括上型腔部分842A和下型腔部分842B。如所示,上型腔部分842A的直徑大于下型腔部分842B的部分的直徑。然而,備選地,模塑部型腔可以包含具有不同直徑的另外(例如,三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè))型腔部分。此外,型腔部分可以具有不同于本文所示的大小、形狀、位置、間隔和/或取向。例如,具有更小直徑的型腔部分可以被包括在具有更大直徑的型腔部分之上。在圖18A中,可以使用下型腔部分842B形成具有不同于熱成型產(chǎn)品的相鄰部分的直徑的瓶頸、底部表面和/或任何其它的特征。

圖18A至18C中所示的熱成型設(shè)備800可以以與上述描述和示出的其它裝置和系統(tǒng)通常類(lèi)似的方式進(jìn)行操作。例如,在適當(dāng)加熱或以其它方式軟化的聚合物片材802已經(jīng)位于模塑部840的上方之后,型芯860的型芯棒864可以相對(duì)于相鄰?fù)獠刻坠?62移動(dòng)。因此,在一些實(shí)施方案中,型芯棒864接觸片材802,并且迫使它進(jìn)入到模塑部840的型腔內(nèi)。型芯棒864可以被降低到任意的型腔深度,只要型芯棒864的直徑比其試圖到達(dá)的型腔部分的直徑足夠小即可。例如,在圖18A至18C所示的實(shí)施方案中,型芯棒864能夠被降低到兩個(gè)型腔部分842A、842B內(nèi)。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,模塑部的其它實(shí)施方案可以包括太窄以致于不能一起容納型芯棒864和它所接觸的片材802。

參考圖18B,由于空氣或其它流體引出型腔部分842A、842B之外所產(chǎn)生的真空,可以有助于迫使片材802靠著型腔部分842A、842B的相應(yīng)模塑表面。在熱成型片材802已經(jīng)得到適當(dāng)冷卻之后,型芯860的外部套管862可以被降低到模塑部840內(nèi)。如所論述的,模塑部840和/或型芯860的一個(gè)或多個(gè)部分可以有利地包含高傳熱材料(例如,銅、銅合金、鈹、

合金等)。除了使用高傳熱材料之外或代替使用傳熱材料,模塑部可以包括一個(gè)或多個(gè)冷卻通道,可以通過(guò)所述的一個(gè)或多個(gè)冷卻通道輸送冷卻水或其它流體,以用于傳熱目的。

如圖18C中所示,外部套管862可以?xún)H僅下降到上型腔部分842A的底部,因?yàn)槠渲睆綄?duì)于下型腔部分842B太大了。然而,外部套管862的環(huán)形槽866處產(chǎn)生的真空可以有助于將熱成型片材802牽引到型芯860上,以使它可以從模塑部840移出。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,可以使用本文描述的一種或多種裝置和/或方法,將熱成型片材802從型芯上移出。此外,在其它實(shí)施方案中,模塑部840可以包含對(duì)開(kāi)模具設(shè)計(jì),這樣允許制造更復(fù)雜的形狀。例如,模塑部840可以通過(guò)兩個(gè)或更多個(gè)被配置成彼此離開(kāi)的分離部件而形成。這樣的特征可以允許包含螺紋、凸緣、凸起、耦合結(jié)構(gòu)體、美感或裝飾元件和/或其它特征的熱成型制品的移出,否則,其可能移出困難或不可能移出。

圖19示出了熱成型設(shè)備900的另一個(gè)實(shí)施方案。如所示,型芯960可以包括外部套管962和兩個(gè)內(nèi)型芯棒964A、964B。內(nèi)型芯棒964B同心地位于外型芯棒964A的內(nèi)部,可以被配置成它能夠相對(duì)于并且獨(dú)立于外型芯棒964A和外部套管962移動(dòng)。同樣地,如所示的實(shí)施方案所示,可以將外型芯棒964A配置成獨(dú)立于內(nèi)型芯棒964B和外部套管962移動(dòng)。這樣的設(shè)計(jì)可以有利地允許型芯960迫使片材902到模塑部型腔的更深部分,否則這將是不可能的。如圖19所示,內(nèi)型芯棒964B可以被配置成在降低時(shí)到達(dá)最深和最窄的型腔部分。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,當(dāng)使用具有較小直徑和/或前沿表面的型芯棒時(shí),應(yīng)當(dāng)小心,因?yàn)橛懈蟮目赡苄允切托景?64B可能刺穿、撕裂、挖心和/或以其它方式損傷正在熱成型的片材902。

在本文中描述并且示出的所有熱成型實(shí)施方案中,預(yù)期在加熱或以其它方式軟化的聚合物片材被拉伸離開(kāi)模塑型腔的過(guò)程中,預(yù)拉伸步驟可以被有利地用于在熱成型產(chǎn)品的一些部分、大部分或全部上產(chǎn)生更均勻的厚度。在一些實(shí)施方案中,這樣可以有助于降低通過(guò)使型芯對(duì)著可模塑片材的一個(gè)或多個(gè)表面移動(dòng)而產(chǎn)生的局部拉伸效應(yīng)。

盡管在本申請(qǐng)中的各種熱成型實(shí)施方案都只是根據(jù)單層片材進(jìn)行論述的,但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,多層片材也可以使用本文公開(kāi)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法進(jìn)行熱成型或其它方式的模塑。此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,在模塑處理之前、過(guò)程中和/或之后,可以對(duì)熱成型或以其它方式造型的聚合物片材的一個(gè)或多個(gè)表面涂敷一個(gè)或多個(gè)涂層或?qū)印@?,所成型的產(chǎn)品(例如,熱成型杯子、罐、其它容器等)可以包括具有一個(gè)或多個(gè)的下列有利特性的一個(gè)或多個(gè)層或部分絕熱層、阻隔層、食品接觸層、非-氣味篩除(non-flavor scalping)層、高強(qiáng)度層、適應(yīng)層、粘結(jié)層、氣體清除層、適用于熱罐裝應(yīng)用的層或部分、具有適用于擠出的熔體強(qiáng)度的層。在一些實(shí)施方案中,一個(gè)或多個(gè)熱形成層包含一種或多種下列材料PET(包括回收和/或未用過(guò)的PET)、PETG、泡沫、聚丙烯、苯氧基類(lèi)熱塑性材料、聚烯烴、苯氧基-聚烯烴熱塑性共混物和/或它們的組合。

而且,如圖19中的實(shí)施方案所示,型芯布置可以包括另外的同心套管和/或型芯棒。這樣的另外特征可以產(chǎn)生具有更復(fù)雜形狀的熱成型產(chǎn)品,其在一些優(yōu)選實(shí)施方案中在整個(gè)產(chǎn)品主體上具有有利的壁厚。

在一些實(shí)施方案中,型芯(或芯)和/或模塑部可以不具有對(duì)稱(chēng)的構(gòu)造。此外,型芯和/或模塑部可以包括直的或基本上直的壁。此外,型芯和/或模塑部可以包括一個(gè)或多個(gè)倒陷。如果這樣的倒陷較直,則可能能夠脫模,而不需要對(duì)開(kāi)模塑型腔設(shè)計(jì),因?yàn)樗纬僧a(chǎn)品的彈性將使它能夠被移出。如果需要更大的倒陷或類(lèi)似的形狀,則可以將對(duì)開(kāi)模具設(shè)計(jì)結(jié)合到型腔部分中。

因此,可能的是能夠熱形成復(fù)雜的杯、瓶等,而與形狀、輪廓、螺紋、凸緣、突起、耦合元件、在所形成產(chǎn)品的外部上的其它特征、斜度角、正在模塑或熱成型的產(chǎn)品的直徑、深度、尺寸和/或一個(gè)或多個(gè)其它特征或性質(zhì)無(wú)關(guān)。例如,可以使用熱成型制備沿著其上部部分具有錐形頸的容器,比如瓶。在一個(gè)實(shí)施方案中,可以使用苗條的芯或型芯棒,以移動(dòng)片材通過(guò)型腔部分的較窄的開(kāi)口。在這樣的布置中,芯或型芯棒可以迫使片材朝向型腔的底部,其中模具的直徑可能大于頂部的直徑。在型芯棒迫使片材朝向型腔的底部之前、過(guò)程中和/或之后,可以使用真空和/或壓力熱成型法,以迫使片材靠著型腔的模塑表面。然后,可以將對(duì)開(kāi)模具設(shè)計(jì)打開(kāi),以移出所成型的產(chǎn)品。這樣的復(fù)雜設(shè)計(jì)無(wú)論它們是否在對(duì)開(kāi)模具中進(jìn)行熱成型,都將通過(guò)使用將在下面更加詳細(xì)地論述的包括單獨(dú)加熱區(qū)的加熱器而得到進(jìn)一步幫助和/或提高。

圖20示出了剛好在進(jìn)行熱成型或其它模塑工序之前的加熱器1000或其它裝置的橫截面圖,所述加熱器1000或其它裝置被配置成加熱或以其它方式軟化片材1002。如所示,加熱器1000可以包括兩個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)的加熱區(qū),這樣的加熱區(qū)能夠使聚合物片材或其它制品的相鄰部分保持在所需溫度或在所需溫度范圍之內(nèi)。在所示的實(shí)施方案中,加熱器1000包括三個(gè)同心的加熱區(qū)1022、1024、1026。在一些實(shí)施方案中,通過(guò)一個(gè)或多個(gè)絕熱元件1030,使得每一個(gè)加熱區(qū)都與相鄰的加熱區(qū)是絕熱的。

繼續(xù)參考圖20,絕熱元件1030可以包含陶瓷絕熱材料、玻璃纖維、聚苯乙烯泡沫塑料、空氣隙和/或任何其它材料或構(gòu)造。在一些實(shí)施方案中,可以使絕熱材料的厚度最小化,以避免在加熱器1000上的相對(duì)冷的部分。如圖20所示,加熱區(qū)1022、1024、1026和絕熱元件1030可以通過(guò)板1020固定在一起。盡管在所示的實(shí)施方案中的加熱區(qū)是彼此同心的但是也可以使用其它的構(gòu)造。例如,加熱器可以包括其它類(lèi)型的能夠單獨(dú)加熱的同心形狀,比如多邊形、卵形、橢圓形、三角形等。備選地,加熱器1000可以包括加熱表面被分成多個(gè)正方形、多邊形或其它形狀的非-同心加熱區(qū)。該區(qū)域的數(shù)量、大小、形狀、溫度范圍控制和/或其它特性都可以根據(jù)在特定應(yīng)用中所需的適宜加熱效果而變化。此外,加熱器可以包括一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器和其它的溫度控制元件,以更好地調(diào)節(jié)各個(gè)加熱區(qū)。

在操作中,可以使片材1002在加熱器1000的適宜距離之內(nèi),并且在那里選擇性地保持預(yù)定的時(shí)間周期。片材1002可以接觸或不接觸加熱器1000。例如,在所示的實(shí)施方案中,片材1002接觸加熱器1000或直接地與加熱器1000相鄰。然而,在其它實(shí)施方案中,由加熱器放出的熱量可能需要片材1002更靠近或進(jìn)一步離開(kāi)加熱器1000。

圖21示意性地示出了已經(jīng)使用類(lèi)似于圖20所示那種的加熱器1000加熱的片材1002。在一個(gè)實(shí)施方案中,片材1002包括四個(gè)具有不同溫度和/或溫度范圍的區(qū)域。片材1002的最內(nèi)區(qū)域1042的溫度可以與加熱器1000的相應(yīng)加熱區(qū)1022相關(guān)。同樣地,在片材1002的其它區(qū)域1044、1046、1048和加熱器1000相應(yīng)的各個(gè)加熱區(qū)之間也可以取得類(lèi)似的相互關(guān)系。

在一些實(shí)施方案中,通過(guò)迫使熱成型制品在型芯上的一部分上,可以使罐或其它飲料或食品容器的杯狀部分脫模,至少部分地脫模。因此,在“粘住”到型芯上之后,熱成型杯可以從模塑部的型腔中脫模。在一些實(shí)施方案中,熱成型杯子或其它制品例如由于一個(gè)或多個(gè)因素如輪廓在成型制品上的結(jié)合,可以有效地粘住型芯。例如,這樣的輪廓可以與型芯相互作用,并且在脫模過(guò)程中,將新模塑的制品固定在適當(dāng)位置,以及在冷卻過(guò)程中,使塑料材料收縮或縮小到型芯上。在一些實(shí)施方案中,可以使用機(jī)械脫模等,將杯狀部分從型芯上移出。備選地,可以將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使熱成型制品在移出型芯之后被型腔粘住或保持,并且從型腔上機(jī)械脫模的。代替本文中參考圖8A至19所示的型芯輔助和/或氣動(dòng)移出法,或除了本文中參考圖8A至19所示的型芯輔助和/或氣動(dòng)移出法之外,可以使用這樣的機(jī)械脫?;蝾?lèi)似機(jī)械移出方法、設(shè)備、系統(tǒng)和技術(shù)。

例如,在杯的上部部分上的陰性或陽(yáng)性特征或輪廓,比如凸緣、槽口、突起、凸起、缺口、凹口和/或類(lèi)似特征,可以幫助成型制品從型芯、型腔或其它模塑部分上的積極脫模。這樣可以允許制造寬范圍的產(chǎn)品,比如較難于制備的那些產(chǎn)品,包括具有大直徑的、長(zhǎng)拉長(zhǎng)(long draw)、最小斜度(例如,1度以下,大于1度等)的制品。在成型制品(例如,熱成型杯子或其它容器)從模具的型芯或其它部分上移出之后,它可以被模塑后處理系統(tǒng)比如機(jī)器人嚙合和/或檢拾,或者被輸送進(jìn)行進(jìn)一步的加工。在一些實(shí)施方案中,另外的加工可以包括涂敷一個(gè)或多個(gè)涂層,進(jìn)行(exposure to)另外的切割和/或造型、進(jìn)行表面處理(例如,等離子體處理)和/或類(lèi)似處理。

圖22示出了芯或型芯的一個(gè)實(shí)施方案。在一些實(shí)施方案中,可以使用所示的型芯1050或其變體代替在熱成型系統(tǒng)中使用的堵頭。型芯1050可以包括有助于形成杯子或其它容器的上端1058和下端1060的部分。在形成杯子或其它容器的上部部分的部分中,型芯1050可以包含一個(gè)或多個(gè)的在本文中公開(kāi)的凸起、缺口和/或任何其它的陽(yáng)性或陰性特征。沿著熱成型制品的表面形成一個(gè)或多個(gè)耦合結(jié)構(gòu)體的這些特征的大小、形狀和通常的構(gòu)造都可以變化以滿(mǎn)足特殊應(yīng)用。對(duì)于型芯的整個(gè)周緣,這些特征可以一致。備選地,它們可以只位于型芯1050的周緣的一些部分上。

應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,如圖22所示的一個(gè)或多個(gè)凸起、缺口和/或其它特征可以被有利地結(jié)合到本文所公開(kāi)和/或示出的型芯的任一其它實(shí)施方案中。例如,這些特征可以被結(jié)合到圖8A至19中所示的型芯套管和/或型芯棒的實(shí)施方案中。因此,可以在使用這種模具形成的杯子中產(chǎn)生相應(yīng)的陽(yáng)性或陰性特征。如所論述的,這樣的特征可以被用于將封口件部分或類(lèi)似的元件緊固到杯狀部分上。還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,在一些實(shí)施方案中,可以在模具的型芯和/或模塑部中使用一種或多種高傳熱材料和/或硬化材料。

繼續(xù)參考圖22中所示的實(shí)施方案,型芯1050包括單一的環(huán)形槽口1052,該環(huán)形槽口1052在型芯1050的整個(gè)周緣周?chē)由臁4送?,在上部部分的是包括切割?056的切割環(huán)1054。在一些實(shí)施方案中,切割器1056或類(lèi)似裝置可以在型芯1050的整個(gè)圓周周?chē)由?。然而,在其它?shí)施方案中,切割器1056可以只斷續(xù)地延伸在型芯1050的周長(zhǎng)(periphery)周?chē)由?。此外,在其它?shí)施方案中,型芯1050可以包括兩個(gè)或更多個(gè)不同的切割器1056或其它裝置,它們被配置成幫助熱成型制品從型芯1050上移出。

繼續(xù)參考圖22,切割環(huán)1054可以與型芯1050分離或不分離,和/或可相對(duì)于型芯1050移動(dòng)或不移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,切割環(huán)1054可相對(duì)于型芯1050移動(dòng),并且可以朝下端1060移動(dòng)至少部分地下降型芯1050的長(zhǎng)度。在所示的實(shí)施方案中,切割環(huán)1054還可以作為脫模器操作,以將所成型的杯子從型芯上脫模。此外,可以將切割環(huán)1054配置成繞著型芯1050的周緣的至少一部分旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,型芯可以包括一個(gè)或多個(gè)具有不同于本文中所示那些的形狀、尺寸、位置、連接方法、取向和/或其它構(gòu)造的切割器和/或脫模器。無(wú)論它們的特性和構(gòu)造如何,都可以使用這些裝置以切割熱成型制品的選擇部分,和/或?qū)⑺鼜哪>叩男托净蚱渌糠种幸瞥觥?br>
在一些實(shí)施方案中,將熱成型設(shè)備或系統(tǒng)的模塑部(例如,芯、型腔等)和/或型芯連接或附著到一個(gè)或多個(gè)板上。而如本文中描述那樣,這些板可以被配置成將模塑部和/或型芯移動(dòng)通過(guò)熱成型周期中的所需運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施方案中,所述板可以包括兩個(gè)或更多個(gè)模塑部或型芯,以使可以在單一熱成型周期中形成多個(gè)制品。例如,在一些實(shí)施方案中,所述板可以包括2、4、16、64個(gè)模塑部或型芯,或包括介于這些值之間的范圍的模塑部或型芯。在其它實(shí)施方案中,所述板可以包括更多或更少的模塑部或型芯。

根據(jù)一些實(shí)施方案,模塑部和/或型芯板可以例如由輕質(zhì)材料比如鋁(例如,T-6鋁等)構(gòu)成。輕質(zhì)構(gòu)造可以有利于幫助型芯板的旋轉(zhuǎn)和/或重新定位。而這樣可以使得更容易容納一些工藝步驟,比如模塑和產(chǎn)品脫模。取決于特定的應(yīng)用,模塑部(例如,芯、型腔等)或型芯可以由各種不同組合的金屬構(gòu)成。例如,在一些實(shí)施方案中,型芯或模塑部包括具有硬化的鋼切割/修剪的刀片的T-6鋁。型芯和/或模塑部還可以在一些部分中被配置成容納用于通過(guò)型芯輸送的真空、空氣、水和/或油的端口,比如用于如本文中描述的熱成型制品的溫度調(diào)節(jié)、真空和壓力調(diào)節(jié)模塑/脫模和/或類(lèi)似情況的端口。如本文中所論述的,型芯、模塑部和/或其部分還可以由具有高傳熱性質(zhì)的材料構(gòu)成。

在一些實(shí)施方案中,可能適宜的是沿著型芯或模塑部的長(zhǎng)度或其它尺寸改變溫度。例如,可能適宜的是與型芯的一個(gè)或多個(gè)其它部分的溫度相比,可以將型芯尖端上或附近的型芯溫度保持較低。在一些實(shí)施方案中,型芯尖端的較低溫度可以是為保持容器的底部區(qū)域中的材料而實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)將型芯的尖端區(qū)域與型芯體的其它區(qū)域(或至少直接相鄰的部分)絕熱,可以實(shí)現(xiàn)在高溫和低溫之間的相對(duì)急劇的轉(zhuǎn)變,因而型芯主體可以保持在較高的溫度,并且由此降低了尖端冷卻在側(cè)壁中的影響。因此,在一些實(shí)施方案中,在底部區(qū)域中提高的冷卻更不容易影響型芯的其它部分和正在形成的制品。例如,通過(guò)使用一種或多種合適的裝置和/或方法,比如非-高傳熱材料的選擇性使用、氣隙或絕熱材料的使用和/或類(lèi)似的使用,可以實(shí)現(xiàn)型芯尖端的絕熱。

在需要進(jìn)行PET(或其它材料)的熱定形或退火的實(shí)施方案中,可以使型芯的尺寸更靠近所成型的杯或容器的最終內(nèi)部尺寸。作為熱定形工藝的一部分,PET或其它熱塑性材料或聚合物材料可能收縮到型芯上。如上述論述的,考慮到逝去的冷卻/成型時(shí)間、溫度和/或一個(gè)或多個(gè)其它因素,隨后可以將這些成型的制品從型芯或另一個(gè)模塑部上切割和/或脫模。在一些實(shí)施方案中,型腔和型芯溫度可以被分別調(diào)節(jié)和/或最佳化,以提供所使用的PET或其它材料的所需的脫模和/或被提高的熱性質(zhì)。然而,在其它實(shí)施方案中,型芯和模具其它部分的溫度可以進(jìn)行共同地控制。

精確地控制切割的表面溫度的能力例如也可以提高在罐中使用的塑料材料比如聚丙烯(PP)、PET等的美學(xué)和物理性質(zhì)。這些材料的擠出片材取決于材料組合物、工藝條件等而可以具有不同程度的結(jié)晶性。因此,在一些實(shí)施方案中,均勻和/或精確控制的傳熱可以幫助降低或提高在成品內(nèi)部的結(jié)晶性,這是特殊應(yīng)用所要求或需要的。

在比如圖22所示那種的型芯的一些實(shí)施方案中,可以安置切割器和/或脫模器的分型線(xiàn),使得通過(guò)將半模(halves)分開(kāi)并且機(jī)械地開(kāi)啟它們,可以模塑出在熱成型杯子或其它制品中的相應(yīng)陽(yáng)性或陰性輪廓,從而促進(jìn)從型芯上的脫模。此外,如果需要更復(fù)雜形狀,型腔可以應(yīng)用分模部分。

如本文中論述的,在一些實(shí)施方案中,容器的成品杯狀部分通常是類(lèi)似于具有一個(gè)用于罐裝的末端開(kāi)口的圓柱體杯。開(kāi)口端和/或基底可以具有任何合適的形狀,包括圓形或一些類(lèi)型的多邊形(具有尖銳和/或圓的拐角)。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,本文中描述的熱成型方法可以被用于產(chǎn)生任意種類(lèi)的制品,包括并不打算用作杯或者是其它容器組件的那些。

圖23示出了意圖在模塑設(shè)備比如熱成型設(shè)備中使用的芯1100(或型芯)的一個(gè)實(shí)施方案。術(shù)語(yǔ)“型芯”和“芯”在本文中交換使用。芯1100在所示實(shí)施方案中位于上臺(tái)板1134上,具有帶更復(fù)雜底部部分1102的通常圓柱的主體1104,所述底部部分1102用于形成杯、瓶或其它容器的訂制基底。芯1100可以由單一材料比如鋁T-6制造。備選地,在芯1100的主體中可以使用兩種或更多種不同材料。例如,在圖23中,芯1100包括三個(gè)不同的區(qū)1102、1104、1108,每一個(gè)區(qū)都可以包含一種或多種材料,比如硬化材料、高傳熱材料、耐磨損性材料、通常的制模材料和/或類(lèi)似材料。

在確定哪些材料用于芯和/或其它模塑部的特殊區(qū)域時(shí),例如可以考慮各種材料的性質(zhì)和其它因素,比如強(qiáng)度、硬度、耐久性、延展性、傳熱性質(zhì)、耐磨損性、預(yù)期的與相鄰表面接觸的水平和/或類(lèi)似的因素。如本文中所論述的,芯1100可以包含一種或多種輕質(zhì)材料,比如鋁T-6,以促進(jìn)各種系統(tǒng)組件的運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施方案中,這些材料可以有利地降低周期時(shí)間。此外,如所論述的,芯1100可以包含一種或多種高傳熱材料(例如,

銅、鈹、它們的合金等),以提供對(duì)有利于模塑、熱成型或其它方式成型的塑料材料的冷卻/加熱的傳熱速率的改進(jìn)。例如,芯1100的底部區(qū)域1102可以包含高傳熱材料,以提高容器的基底部分的冷卻。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,芯1100的一個(gè)或多個(gè)其它區(qū)域也可以包含高傳熱材料。

此外,可以將一個(gè)或多個(gè)冷卻通道1140結(jié)合到芯1100中,以進(jìn)一步改善所成型材料的冷卻。在圖23中,冷卻通道1140被引導(dǎo)通過(guò)芯1100的中心部分。在其它實(shí)施方案中,在芯和/或在芯1100的其它部分或區(qū)域、相鄰型腔部分(未顯示)或模塑設(shè)備或系統(tǒng)的其它部件中,可以設(shè)置另外的冷卻通道。在一些實(shí)施方案中,冷卻流體優(yōu)選在冷卻通道內(nèi)部輸送,以從芯1100上移出熱。如本文所述的,術(shù)語(yǔ)“冷卻流體”是廣義短語(yǔ),以以其通常的意思使用,并且是指但不限制于非-低溫制冷劑、低溫制冷劑和其它流體。在一些實(shí)施方案中,低溫流體可以包括水、C02、N2、氦、氟利昂、它們的組合等。

盡管不一定必須示出,但是在本文中示出的型芯和其它模塑部可以包含一個(gè)或多個(gè)冷卻通道,以改進(jìn)離開(kāi)(或到達(dá))熱成型或其它模塑制品的傳熱。此外,在本文中論述和示出的熱成型和其它模塑設(shè)備和系統(tǒng)可以包括一種或多種材料,以進(jìn)一步提高傳熱,防止沿著摩擦或嚙合表面的磨損,和/或提供進(jìn)一步的益處。例如,本文論述和示出的設(shè)備和系統(tǒng)可以包含一種或多種高傳熱材料、耐磨損材料、殼體(case)硬化材料和/或類(lèi)似材料。

繼續(xù)參考圖23,芯1100可以包含沿著其上部部分的鋼刀片(insert)1120。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,鋼刀片1120包含刀刃,這樣的刀刃可以被用于修剪在熱成型或其它成型或模塑工藝中使用的塑料片材的一個(gè)或多個(gè)部分。此外,芯1100可以包括脫模板1130,該脫模板1130可以被用于從芯1100上移出所成型的產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中,脫模板1130包含例如輕質(zhì)金屬或其它材料,比如鋁T-6。

圖24至26示出了位于熱成型設(shè)備的型腔部分內(nèi)的型芯的三個(gè)實(shí)施方案。在圖24中,熱成型設(shè)備1210包括型腔部分1212和型芯1214或芯。在一些實(shí)施方案中,型腔部分1212限定了具有通常光滑內(nèi)壁1222的內(nèi)型腔1220。內(nèi)型腔1220的底部可以包含一個(gè)或多個(gè)被用于產(chǎn)生專(zhuān)門(mén)基底設(shè)計(jì)的特征1226。在所示的實(shí)施方案中,特征1226是沿著型腔1220的中心布置的單一隆起。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,代替圖24中所示的隆起或除圖24中所示的隆起之外,在型腔1220的一個(gè)或多個(gè)其它部分的內(nèi)壁可以包含另外的特征。芯1214或型芯被配置成迫使塑料片材或其它可成型材料進(jìn)入到型腔1220內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,芯1214的底部表面1230被造型成通常與型腔的底部表面1226的形狀相配合。因此,在圖24中,芯1214包含圓形或彎曲的底部表面1230,這樣的底部表面1230被配置成通常配合并且套在型腔部分1212的隆起或其它特征1226上。

根據(jù)一些實(shí)施方案,由于芯引導(dǎo)在型腔部分內(nèi)的片材或膜,因此優(yōu)選考慮片材的材料分布。例如,芯1214可以進(jìn)行造型或可以被配置成下傾,下傾的方式使得在片材材料沿著型腔1220的不同部分(例如,側(cè)面、頂部、底部等)的厚度得到精細(xì)控制。在一些實(shí)施方案中,適宜的是在整個(gè)所成型的產(chǎn)品上具有通常均勻的壁厚。備選地,成型產(chǎn)品的一個(gè)或多個(gè)部分可以被設(shè)置有更厚或更薄的壁。

繼續(xù)參考圖24,可以將設(shè)備1210配置成在芯1214的外表面和芯部分1212的內(nèi)表面之間存在缺口1234。如本文中更詳細(xì)地描述,可以使用一種或多種壓力和/或真空熱成型裝置和/或方法,以沿著型腔部分1212的內(nèi)表面1222、1224推動(dòng)塑料片材或其它可模塑材料。

一旦塑料材料已經(jīng)得到了充分的成型和冷卻,則可以使用一種或多種方法將所成型的產(chǎn)品從設(shè)備1210中移出。在一個(gè)實(shí)施方案中,可以在型腔的內(nèi)表面1222、1224和所成型產(chǎn)品(未顯示)之間輸送一定體積的空氣或其它流體。流體流動(dòng)可以幫助克服存在于內(nèi)表面1222、1224和成型產(chǎn)品之間的粘附力,并且甚至可以導(dǎo)致產(chǎn)品被逐出型腔部分之外。在其它實(shí)施方案中,可以使用一種或多種機(jī)械方法(例如,切割器、脫模器、型芯等)移出所成型產(chǎn)品,以代替使用用于模塑成型制品分離的流體或除使用模塑成型制品分離的流體之外還另外使用。

在圖25中,型腔部分1212A包含在其上部部分的凸起1240或其它類(lèi)似特征。在一些實(shí)施方案中,這樣的突起1240可以為所成型產(chǎn)品(例如,杯、罐等)提供如本文中所論述和示出的相應(yīng)突起或其它耦合結(jié)構(gòu)體。耦合結(jié)構(gòu)體可以用于被有利地將封口元件或其它裝置嚙合和/或附著到成型產(chǎn)品上。芯1214A可以被配置成將熱塑性材料或其它聚合物片材(例如,PET、PP等)拉伸經(jīng)過(guò)位于突起1240的基底上的分模線(xiàn)1242,之后開(kāi)始真空和/或壓力熱成型工藝。這樣可以幫助確保塑料材料被適宜地分配到整個(gè)成型產(chǎn)品。此外,由與真空或壓力熱成型工藝結(jié)合的空氣輸送的時(shí)機(jī)和/或速率,可以有利地至少部分控制在型腔部分內(nèi)部的片材的厚度。在一些實(shí)施方案中,可以使用滑動(dòng)密封環(huán)來(lái)調(diào)節(jié)真空或壓力成型的速率。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,還可以使用一種或多種調(diào)節(jié)真空和/或壓力的其它方法。

圖26示出了被配置用于真空熱成型塑料片材或其它制品的型腔部分1212B的另一個(gè)實(shí)施方案。如所示,設(shè)備1210B可以包含多個(gè)與型腔1220B流體連通的流體通道1250。因此,可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)流體通道1250將流體引出到型腔1220B之外,以在片材1260和型腔1220B的壁之間產(chǎn)生必要的真空。因此,可以迫使塑料片材或其它可移動(dòng)材料靠著型腔1220B。在一些實(shí)施方案中,一旦片材已經(jīng)得到了適當(dāng)?shù)睦鋮s,則通過(guò)通道1250的流動(dòng)可以倒轉(zhuǎn),以克服在片材1260和型腔的壁之間出現(xiàn)的任何粘附力。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,流體通道1250并不需要如圖26所示那樣取向。例如,可以提供更多或更少的通道。另外,通道可以沿著型腔的其它部分布置。

參考圖27所示的實(shí)施方案,芯1300或型芯包括脫模板1302和具有切割器1306的切割環(huán)1304。在一個(gè)實(shí)施方案中,切割器1306位于芯1300的整個(gè)周緣周?chē)?。切割環(huán)1304可以與或可以不與芯1300分離和/或可以或可以不相對(duì)于芯1300移動(dòng)。在一些實(shí)施方案中,切割環(huán)1304可相對(duì)于芯1300移動(dòng),并且可以朝下端1330至少部分地下降芯1300長(zhǎng)度。切割環(huán)1304還可以用作脫模器,將所成型杯或其它產(chǎn)品從芯1300脫模。在其它實(shí)施方案中,還可以將切割環(huán)1304配置成繞著芯1300的周緣的至少一部分旋轉(zhuǎn)。

繼續(xù)參考圖27,可以將芯1300配置成在真空熱成型系統(tǒng)和/或壓力熱成型系統(tǒng)中工作。在一些實(shí)施方案中,芯1300適合于將流體輸送進(jìn)入和/或離開(kāi)多個(gè)沿著其主體的開(kāi)口(未顯示)。如圖27所示,空氣、氣體和/或其它流體可以通過(guò)位于芯1300的主體內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)通道(未顯示)輸送。這樣,流體可以通過(guò)表面開(kāi)口排放到型芯的外表面周?chē)膮^(qū)域。因此,一旦芯1300將片材或其它可成型材料移動(dòng)到型腔內(nèi),則可以將流體輸送通過(guò)芯的外表面,以迫使片材靠著模具。

通常地,這樣的壓力熱成型法與真空熱成型法相反地工作。舉例來(lái)說(shuō),如果圖12A-12E中所示的型芯或芯460被配置成將空氣或其它流體通過(guò)其外表面排出,則圖12C至圖12D的步驟將類(lèi)似,而不管是使用真空還是壓力熱成型。在一些實(shí)施方案中,可以有利地將真空熱成型和壓力熱成型法一起使用,同時(shí)或不同時(shí)一起使用。這樣的實(shí)施方案對(duì)于成型工藝過(guò)程中的片材的厚度分布還提供了更好的控制。

此外,可以使用同樣和/或其它開(kāi)口和通道,以抽吸在芯1300的主體內(nèi)部的空氣或其它流體。當(dāng)芯1300被設(shè)置在用于真空和/或壓力熱成型功能的型腔部分的內(nèi)部時(shí),可以使用這樣的流體輸送特征。因此,單一芯1300可以提供如下各種的組合真空產(chǎn)生、定時(shí)物理選擇、低和/或高壓空氣或流體的引入和/或其它可能促進(jìn)制備更復(fù)雜基底設(shè)計(jì)的其它功能和特征。此外,這樣的特征可以對(duì)壁厚控制提供更多的改進(jìn)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,熱成型系統(tǒng)包括具有固定型芯和轉(zhuǎn)位立方體的單一上臺(tái)板。如本文使用的,“立方體”是廣義的術(shù)語(yǔ),它根據(jù)通常的意思使用并且可以包括但不限于任何旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)的模塑裝置,而與其形狀是否類(lèi)似立方體無(wú)關(guān)。因此,“立方體”可以具有6個(gè)面,或者多于或少于6個(gè)面。在一些實(shí)施方案中,轉(zhuǎn)位立方體包含2至4個(gè)型腔組。然而,在其它實(shí)施方案中,轉(zhuǎn)位立方體可以包含多于或少于2至4個(gè)型腔組。

繼續(xù)參考一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,片材可以被轉(zhuǎn)位在頂端的型腔或型芯組上。在一些實(shí)施方案中,如本文中所論述和示出的,將片材抓住并且定位,使得相應(yīng)的型芯臺(tái)板可以相對(duì)于型腔移動(dòng),以有助于成型所需的杯、罐或其它產(chǎn)品。如所論述的,可以將片材加熱到合適的溫度,或者以其它方式為熱成型工序做準(zhǔn)備,這部分地取決于正在使用的材料或材料組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,片材包含PET和/或具有約40-80密耳,包括約60密耳的厚度。優(yōu)選小心的是允許外部片材邊緣和所使用的區(qū)域轉(zhuǎn)位片材向前,以通常保持未加熱,從而促進(jìn)處理。

當(dāng)成型杯或其它所需制品時(shí),型芯臺(tái)板可以移動(dòng)離開(kāi)型腔臺(tái)板。在一些實(shí)施方案中,立方體可以被配置成轉(zhuǎn)位比如90至180度,同時(shí)在型腔臺(tái)板和型芯臺(tái)板之間轉(zhuǎn)位新部分的片材部分。在一些實(shí)施方案中,立方體和片材部分的轉(zhuǎn)位同時(shí)發(fā)生。立方體可以在這個(gè)步驟過(guò)程中被任選并且選擇性地降低,以負(fù)責(zé)膜下垂并且以提供更好的定中心。在一些實(shí)施方案中,所成型的杯或其它產(chǎn)品可以利用停留時(shí)間進(jìn)行冷卻或模塑后調(diào)節(jié)、滅菌、表面處理、涂層涂敷和/或任何其它調(diào)節(jié)或處理步驟。所成型產(chǎn)品可以機(jī)械和/或液壓(例如,使用本文中描述的型腔和/或型芯的空氣輔助法)逐出。在一些實(shí)施方案中,逐出發(fā)生在以相對(duì)于模塑臺(tái)(stage)為90至180度定位的位置上。脫模的杯或其它成型制品可以進(jìn)行另外的運(yùn)輸和/或加工步驟。例如,可以將脫模制品放置在輸送機(jī)、分揀/堆疊組裝或模塑后處理或者罐裝和密封系統(tǒng)上,可以進(jìn)行浸涂,可以進(jìn)行表面處理(例如,等離子體處理)和/或類(lèi)似處理。

在備選的構(gòu)造中,可以牽引擠出的片材橫過(guò)單組的型腔。上臺(tái)板可以具有偶數(shù)個(gè)型芯組,包括2至16組。在一些實(shí)施方案中,每一組的型芯都可以通過(guò)梭式或旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)位至一組進(jìn)行模塑操作的型腔中。成品容器可以在型芯上被輸送至逐出位置,在此它們被切割和/或脫模。接著,可以轉(zhuǎn)位片材向前(即,到達(dá)習(xí)慣上的下一個(gè)部分),優(yōu)選與型芯臺(tái)板同時(shí)移動(dòng)到向上的位置。最終的熱成型杯、罐或其它制品能夠具有帶小的斜度角的垂直或稍微錐形的壁,所述斜度角優(yōu)選小于約5度,包括小于約3度、2度或1度。熱成型杯的形狀、大小、斜度角、尺寸和/或其它特性和性質(zhì)可以變化。此外,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,由這樣的熱成型技術(shù)制備的杯、罐或其它制品可以包括例如一個(gè)或多個(gè)其它特征或特性,比如耦合結(jié)構(gòu)體(例如,凹口、凸緣、突起等)、美學(xué)或功能標(biāo)記(例如,輪廓等)和/或類(lèi)似特征。

在備選實(shí)施方案中,模塑操作可以在直線(xiàn)方向上移動(dòng)至這樣的程度型腔/型芯部分以與擠出膜相同的速度移動(dòng),同時(shí)模塑制品。因而,可以將型腔部分降低至足以旋轉(zhuǎn)并且不接觸(clear)片材的高度,而返回到開(kāi)始位置或開(kāi)始另一個(gè)模塑周期。熱成型杯、罐、容器或其它制品能夠在所述片材上進(jìn)行鑿孔。在一些實(shí)施方案中,當(dāng)型腔已經(jīng)返回到適宜位置時(shí),發(fā)生所成型產(chǎn)品的逐出。行程可以由型腔臺(tái)板的尺寸或任何其它因素確定。

上述的設(shè)備僅是熱成型設(shè)備和系統(tǒng)的一些實(shí)施方案。型芯臺(tái)板、型腔臺(tái)板、立方體和其它部分的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和位置可以被改變。例如,通過(guò)立方體的運(yùn)動(dòng)和/或立方體和型芯臺(tái)板的同時(shí)運(yùn)動(dòng),可以將型芯和型腔放在一起。

圖28示出了熱成型設(shè)備1400的一個(gè)實(shí)施方案,所述的熱成型設(shè)備1400可以選擇性地結(jié)合一個(gè)或多個(gè)在本文中描述的熱成型原理和特征。如所示,設(shè)備1400包括具有多個(gè)芯1412或型芯的上臺(tái)板1410和具有相應(yīng)數(shù)量的型腔部分1422的下臺(tái)板1420。模塑設(shè)備1400另外包括基底1440和用于使上臺(tái)板1410和下臺(tái)板1420彼此相對(duì)移動(dòng)的液壓缸1442。此外,設(shè)備1400可以包括一個(gè)或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)棒1446,對(duì)準(zhǔn)棒1446有助于維持上臺(tái)板1410和下臺(tái)板1420之間的適宜定位。

繼續(xù)參考圖28,上臺(tái)板1410可以包括用于將冷卻和/或加熱流體輸送到芯1412的流體網(wǎng)絡(luò)1416。同樣地,下臺(tái)板1420可以包括與型腔部分1422流體連通的類(lèi)似的單獨(dú)的流體網(wǎng)絡(luò)1428。此外,可以給芯1412和/或型腔部分1422安置一個(gè)或多個(gè)的其它流體網(wǎng)絡(luò)。除了冷卻通道之外或代替該冷卻通道,芯1412和型腔部分1422可以包含一種或多種高傳熱材料,以進(jìn)一步提高設(shè)備的傳熱能力。在所示的實(shí)施方案中,型腔部分1422與真空系統(tǒng)1426流體連通,所述真空系統(tǒng)1426可以在真空熱成型工序過(guò)程中被用于從型腔部分1422上移出空氣或其它流體。盡管圖28中沒(méi)有示出,但是芯1412可以包括相應(yīng)的用于壓力熱成型目的的系統(tǒng)。

繼續(xù)參考圖28,可以使用擠出機(jī)1404和伴隨模頭(dye)1406形成片材1402。取決于正在成型的特定產(chǎn)品,可以調(diào)節(jié)擠出機(jī)和/或模頭設(shè)定,以調(diào)節(jié)片材1402的厚度、形狀、溫度和/或其它性質(zhì)。片材可以在芯1412和型腔部分1422之間移動(dòng),以為熱成型工序做準(zhǔn)備。如本文中論述的,可以任選使用加熱和/或冷卻裝置(未顯示),以將片材1402的溫度調(diào)節(jié)或保持到所需的水平或范圍。當(dāng)上臺(tái)板1410和下臺(tái)板1420彼此相對(duì)移動(dòng)時(shí),芯1412迫使片材1402的部分進(jìn)入到相應(yīng)的型腔部分1422內(nèi)。然后,使用真空和/或壓力熱成型法,比如本文中描述的那些,以制備熱成型產(chǎn)品。在位于芯部分1422內(nèi)部的所成型片材部分已經(jīng)被適當(dāng)冷卻之后,可以使用本文中公開(kāi)的氣動(dòng)、機(jī)械和/或其它方法移出它們。然后,可以在臺(tái)板之間轉(zhuǎn)位新的片材1402部分,并且可以重復(fù)周期。

圖29示出了熱成型設(shè)備1500的另一個(gè)實(shí)施方案。如所示,可以使用擠出機(jī)1504和伴隨模頭1506形成塑料片材1502。在它在一個(gè)或多個(gè)輥1516、加熱器(未顯示)和/或其它準(zhǔn)備臺(tái)之間通過(guò)之后,片材1502可以在包括一個(gè)或多個(gè)組的芯和相應(yīng)型腔部分的臺(tái)板1520之間移動(dòng)。在其過(guò)程中臺(tái)板彼此間嚙合和脫離的熱成型周期之后,可以使用引出機(jī)1518以將新的擠出片材部分在臺(tái)板1520之間移動(dòng)。在熱成型周期之后殘留的片材部分可以被收集,并且優(yōu)選地,被再利用。

取決于熱成型階段之后,所成型產(chǎn)品是否被配置成保留在芯上或在型腔部分的內(nèi)部,適當(dāng)?shù)呐_(tái)板可以旋轉(zhuǎn)(例如,離熱成型分站1510的180度)至逐出分站1524。然后,所成型杯、罐或其它產(chǎn)品可以被逐出和/或以其它方式從芯或型腔部分移出。在一個(gè)實(shí)施方案中,所成型產(chǎn)品可以被逐出到輸送器1530上,以進(jìn)行運(yùn)輸和/或進(jìn)一步加工(例如,涂布、等離子體處理,與一個(gè)或多個(gè)封口元件的組裝等)。

圖30示出了熱成型設(shè)備1600的另一個(gè)實(shí)施方案。如上述的其它布置中那樣,可以通過(guò)戰(zhàn)略布置的擠出機(jī)1604和模頭1606,制備片材1602。優(yōu)選地,擠出機(jī)1604和模頭1606非??拷鼰岢尚驮O(shè)備1600,以使片材1602保持在加熱狀態(tài)。這樣還可以幫助避免片材1602的另外運(yùn)輸。使用一個(gè)或多個(gè)輥1616和/或引出機(jī)1618,使片材1602在型腔臺(tái)板1610和芯或型芯臺(tái)板1620之間移動(dòng)。在所示的實(shí)施方案中,型腔臺(tái)板1610是靜止的,至少是感覺(jué)上它并沒(méi)有被配置成旋轉(zhuǎn),而芯臺(tái)板1620能夠旋轉(zhuǎn)。為了將芯1622移動(dòng)到相應(yīng)的型腔部分(未顯示)內(nèi),可以將芯臺(tái)板1620配置成也朝型腔部分垂直移動(dòng)。然而,在其它實(shí)施方案中,可以將型腔臺(tái)板1610配置成在芯1622的方向上垂直移動(dòng)。在再其它的實(shí)施方案中,可以將兩個(gè)臺(tái)板1610、1620配置成朝彼此移動(dòng)。

繼續(xù)參考圖30,在熱成型周期之后,所成型的產(chǎn)品可以保留在芯1622上。在所示的實(shí)施方案中,由于芯臺(tái)板的每一側(cè)都包含12個(gè)芯1622,因此每一個(gè)周期,都可以產(chǎn)生總共12個(gè)產(chǎn)品。這樣,在熱成型周期之后,芯臺(tái)板可以相對(duì)于型腔臺(tái)板降低,并且可以旋轉(zhuǎn)(例如,旋轉(zhuǎn)90度)。新形成的杯、罐或其它產(chǎn)品可以被輸送到逐出或移出分站(未顯示)。在一個(gè)實(shí)施方案中,通過(guò)脫模板1626的操作,將所形成產(chǎn)品(例如,杯)從芯上機(jī)械移出。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,可以使用一種或多種移出方法,比如型芯-輔助或空氣-輔助法,以代替這樣的機(jī)械脫模方法或除這樣的機(jī)械脫模方法之外使用。在新片材部分已經(jīng)釋放在型腔臺(tái)板之下后,可以有利地重復(fù)熱成型工藝。

圖31和32示出了熱成型設(shè)備的再其它的實(shí)施方案。在圖31中,可旋轉(zhuǎn)臺(tái)板1708被配置成在每一個(gè)熱成型周期中旋轉(zhuǎn)180度??尚D(zhuǎn)臺(tái)板1708可以為芯臺(tái)板或型腔臺(tái)板。根據(jù)所示實(shí)施方案,可旋轉(zhuǎn)臺(tái)板1708在熱成型片材的加工分站1710和成型產(chǎn)品從可旋轉(zhuǎn)臺(tái)板上移出的排出分站1720之間被轉(zhuǎn)位。

類(lèi)似地,如圖32所示,熱成型設(shè)備1800包括可旋轉(zhuǎn)臺(tái)板(例如,芯或型腔),該可旋轉(zhuǎn)臺(tái)板被配置成在每一個(gè)熱成型周期過(guò)程中都旋轉(zhuǎn)90度。在一種布置中,臺(tái)板順序地從加工分站1810移出到第一冷卻分站1820、到第二冷卻分站1830和逐出分站,在此所成型產(chǎn)品被移出。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,可以將熱成型設(shè)備配置成包括比本文中所論述的實(shí)施方案更少或更多的分站。例如,可以在各個(gè)分站上出現(xiàn)例如另外的加工步驟,比如涂層的涂敷、表面處理、封口元件的組裝等、選擇性加熱/冷卻和/或類(lèi)似的步驟。此外,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,熱成型可以被不同地配置。

在一些優(yōu)選實(shí)施方案中,所成型型腔是無(wú)菌的,因此能夠在成型之后進(jìn)行罐裝。封口元件,無(wú)論是否在本文中進(jìn)行過(guò)描述(例如,蓋、螺紋帽、其它帽、咬合封口件、

封口件等),都可以被配合或放置在所述杯上。在一些實(shí)施方案中,通過(guò)激光或超聲將這些封口元件熱密封或感應(yīng)密封或焊接在適當(dāng)位置上,以提供保護(hù)產(chǎn)品的可靠真空密封。在圖1A至7所示類(lèi)型的封口件的情況下,可以將該封口件套在杯的開(kāi)口端上,并且使用上述的方法之一在適當(dāng)位置密封。如圖5所示和本文中所論述,還可以將密封元件應(yīng)用到杯的頂端。如果使用帶有拉起的拉環(huán)的鋁罐類(lèi)型封口件系統(tǒng),則可以在鋁蓋上進(jìn)行卷邊。

備選地,杯或其它容器的開(kāi)口凸緣端可以使用層壓有可密封層的適宜箔進(jìn)行密封。在一些實(shí)施方案中,如本文中所論述的,這樣的密封或可密封層是可以被移除的。密封層可以幫助保持容器的內(nèi)部?jī)?nèi)容物的水密性和/或氣密性。在其它實(shí)施方案中,可以將更薄的片料形成為碟形封頭(dished end)并且在適當(dāng)位置上密封到在開(kāi)口端的凸緣上,或作為堵頭插入并熔融到開(kāi)口端上的圓柱體壁上。在這種情況下,初始罐的封閉端可以被穿孔或擴(kuò)孔,以提供獲取被包裝飲料的開(kāi)口。該開(kāi)口也可以使用粘合劑箔(例如,金屬化的、非金屬化的、等)進(jìn)行密封,其中將該箔剝離以獲取被儲(chǔ)存的飲料或其它食品。

為方便起見(jiàn),本文中公開(kāi)的很多實(shí)施方案都只是相對(duì)于形成單層杯、罐或其它容器進(jìn)行論述的。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,這些和其它成型方法可以用多層片材或膜實(shí)施。盡管不一定是必需的,但是不同層可以包含不同材料、厚度、性質(zhì)、功能等。在其它實(shí)施方案中,在熱成型工藝中使用的塑料片材可以包括一個(gè)或多個(gè)層和/或涂層。此外,在本申請(qǐng)中論述的熱成型方法、原理和設(shè)備可以應(yīng)用于薄壁和厚壁設(shè)計(jì)。

優(yōu)選地,可以將一種或多種輕質(zhì)材料結(jié)合到芯、型芯、型腔部分和/或其它直接或間接與熱成型工藝有關(guān)的組件中。例如,可以使用鋁T-6、其它輕質(zhì)合金等。在這些系統(tǒng)中使用輕質(zhì)材料可以允許成型或模塑工序更快,由此減少周期時(shí)間。在需要時(shí),可以使用能夠經(jīng)受與相鄰表面的摩擦和接觸的高強(qiáng)度材料(例如,硬化鋼等)。在高磨損和/或接觸表面上的這些材料可以被布置在芯和/或型芯上,在型腔部分和/或熱成型裝置的任何其它組件上或內(nèi)部。此外,可以使用一種或多種高傳熱材料,以改進(jìn)傳熱速率,這有助于模塑、熱成型或其它方式造型的塑料材料的冷卻/加熱。而且,可以在型腔部分、型芯和/或任何其它模塑部分的任一個(gè)中,設(shè)置一個(gè)或多個(gè)冷卻通道,以進(jìn)一步改善傳熱。

此外,使用在本申請(qǐng)中描述的方法或設(shè)備制造除的杯、容器或其它產(chǎn)品可以包含或不包含最小斜度。此外,可以使用模具在成型產(chǎn)品中產(chǎn)生復(fù)雜基底設(shè)計(jì)。在其它實(shí)施方案中,在熱成型產(chǎn)品上和/或內(nèi)部,可以包含輪廓、螺紋、凸緣、唇緣、其它特征等。然而,如所論述的,為產(chǎn)生這樣的復(fù)雜設(shè)計(jì),可能必需提供對(duì)開(kāi)模設(shè)計(jì)或其它類(lèi)型的系統(tǒng)。

本文中描述和/或示出的熱成型設(shè)備、系統(tǒng)和/或方法還可以被有利地應(yīng)用于除片材或膜之外的聚合物材料。例如,首先,可以使用高速工藝制備聚合物材料塊。在一個(gè)實(shí)施方案中,制備經(jīng)擠出的聚合物塊,并且將其放置在輸送皮帶或類(lèi)似移動(dòng)系統(tǒng)上。優(yōu)選地,這些塊的體積、形狀、大小、物理性質(zhì)和其它特性是一致的,以避免隨后加工步驟中的問(wèn)題。在輸送帶上移動(dòng)的聚合物材料塊可以被沖壓或壓制成更扁平形狀(例如,盤(pán)狀)。對(duì)塊施加的力的量和施加力的方式將取決于所成型制品的尺寸、厚度和/或其它特性和性質(zhì),擠出材料的材料性質(zhì)和溫度,所使用的輸送帶系統(tǒng)的種類(lèi),待使用的熱成型的種類(lèi)和/或類(lèi)似因素。

根據(jù)一些實(shí)施方案,使用一種或多種熱成型方法(例如,真空熱成型、壓力熱成型、型芯或堵頭-輔助等),能夠?qū)⑦@些變扁平的塊造型成為所需的產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中,形成塊并且使其變扁平的工藝以及隨后的熱成型工藝都在時(shí)間和/或空間上彼此靠近鄰接地進(jìn)行。這樣能夠使變扁平的塊(或盤(pán)狀物)至少保持它們的部分熱焓,以降低冷卻該塊所需的時(shí)間和能量。術(shù)語(yǔ)“變扁平的塊”和“盤(pán)狀物”在本文中交換使用。

此外,在模塑設(shè)備的型芯、芯、型腔部分和其它部分上,使用高傳熱材料如

合金、含有銅和鈹?shù)暮辖鸬?,可以?dǎo)致改善壁厚分布和可重復(fù)性,尤其是當(dāng)具有更深牽拉和/或輪廓表面的熱成型產(chǎn)品時(shí)。因此,在一些實(shí)施方案中,聚合物盤(pán)狀物和/或高傳熱材料的使用可以導(dǎo)致更快并且成本更有效的熱成型工藝。

此外,由于這樣的聚合物盤(pán)狀物容易進(jìn)行壓塑,因此可以能夠通過(guò)沖壓或其它方式將不同擠出材料壓縮在一起,來(lái)生產(chǎn)多層盤(pán)狀物。在一些實(shí)施方案中,這樣的多層盤(pán)狀物甚至可以改進(jìn)所成型產(chǎn)品的阻隔性質(zhì)。無(wú)論盤(pán)狀物是被擠出、壓塑或使用另外方法制備的,熱成型該盤(pán)狀物都可以降低熱成型容器的成本,因?yàn)橄伺c生產(chǎn)較薄片材卷的有關(guān)的成本。

在一個(gè)實(shí)施方案中,擠出的盤(pán)狀物可以通過(guò)壓塑或另外的方法形成淺的杯-形元件1900。如圖33所示,這樣的杯-形元件類(lèi)似倒轉(zhuǎn)的瓶帽。杯-形元件1900可以包括沿著其上部開(kāi)口部分的外部螺紋區(qū)1906和頸狀部支撐環(huán)1908。當(dāng)杯-形元件1900被傳送到不同加工分站并且在不同加工分站之間傳送時(shí),頸狀部支撐環(huán)1908可以有助于操作杯-形元件1900。杯-形元件1900的中等淺部分1910包括較厚的盤(pán)形狀,并且包含充足的聚合物材料,因而它可以隨后被熱成型想要的容器形狀(例如,主要的瓶部分、其它主要容器部分等)。在一些實(shí)施方案中,一種或多種高傳熱材料可以被用于快速并且充分地冷卻螺紋區(qū)1906和頸狀部支撐環(huán)1908。此外,高傳熱材料可以被用于有效地“冷凍”或快速冷卻中等淺部分1910的外皮,而使更厚盤(pán)狀物的內(nèi)部聚合物材料溫?zé)帷?br>
繼續(xù)參考圖33,在杯-形元件1900已經(jīng)進(jìn)行壓塑之后,它可以被快速熱成型,以利用被包含在更厚盤(pán)狀部分的殘留熱能量。如果必要或需要,元件1900可以進(jìn)行加熱或冷卻,以準(zhǔn)備用于隨后的熱成型步驟。例如,如果盤(pán)狀物需要另外的熱,則可以將杯-形元件1900引導(dǎo)到調(diào)節(jié)分站,在該分站中,可以提供必要的加熱。在一個(gè)實(shí)施方案中,通過(guò)傳導(dǎo),給元件1900加熱。備選地,杯-形元件1900可以通過(guò)暖空氣輸送隧道輸送到熱成型分站,以對(duì)抗任何不適宜的熱損失。

用于將元件1900造型為其理想形狀的熱成型設(shè)備可以包括柱塞(未顯示),所述柱塞被用于使杯-形元件的盤(pán)狀部分初始變形以及在關(guān)鍵區(qū)域中分配其樹(shù)脂。根據(jù)一些實(shí)施方案,柱塞是圓柱體的,并且包含平端。備選地,柱塞末端可以包含多個(gè)漸縮臺(tái)階(tapered step)。在通過(guò)柱塞變形之后,盤(pán)狀物可以類(lèi)似于淺的成型杯。隨后,使用一種或多種熱成型法,通過(guò)迫使它靠著型腔部分的模塑表面,可以造型出淺的杯。在一個(gè)實(shí)施方案中,使用壓力熱成型和真空熱成型的組合。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,該淺的杯也能夠僅使用一種熱成型方法進(jìn)行成型。

根據(jù)一些實(shí)施方案,所成型容器的容量為約200ml。在其它實(shí)施方案中,容器的容量稍微或明顯低于200ml。容器的容量可以為180ml、160ml、140ml、120ml、100ml、80ml、60ml、40ml、20ml,以及包括這些容積的范圍。在再其它的實(shí)施方案中,容器的容量稍微或明顯高于200ml。例如,在一個(gè)實(shí)施方案中,容器的容量可以為0.5升、1升、2升、5升、10升、25升或更高。在其它實(shí)施方案中,容器的容量可以為310ml、320ml、330ml、340ml、350ml、400ml、450ml、500ml以及包括這些體積的范圍。

在另一個(gè)實(shí)施方案中,中等淺部分1910的更厚盤(pán)狀物包含一種或多種高拉伸材料。因此,由于其高拉伸性質(zhì),可以將熱成型塑料成型為更大的彈性袋等。在一個(gè)實(shí)施方案中,該袋可以具有約500ml或1升的容量。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,所述袋或任何其它熱成型制品的容積可以高于或低于本文所示出的。所成型的袋可以被包裝在二次包裝比如紙板盒中。在一個(gè)實(shí)施方案中,罐裝分站組合使用袋-盒的情況下,可以將合適的封口件緊固到袋的螺紋部分中。在一些實(shí)施方案中,封口件可以包括螺紋帽、超聲焊接帽、感應(yīng)焊接帽和/或等。
擠出吹塑(EBM)工藝
可以使用任何形式的擠出吹塑以制備罐的杯狀部分。下面的論述涉及一些優(yōu)選的EBM工藝,并且不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為排除其它的工藝。擠出吹塑開(kāi)始于將一種或多種熔融材料通過(guò)模頭,優(yōu)選通過(guò)環(huán)形模頭擠出或共擠出以形成管。熔融管通常被稱(chēng)為型坯。在一個(gè)實(shí)施方案中,熔融型坯在其冷卻時(shí)在重力下,從環(huán)形模頭上下來(lái)。在備選實(shí)施方案中,可以將型坯從模頭上拔出。前一種方法經(jīng)常使用帶有熱刀的梭式機(jī)器進(jìn)行,所述熱刀在熔融材料下來(lái)時(shí)切割相同部分的熔融材料;而后一種方法通常在輪式操作使用。然而,應(yīng)當(dāng)主意到,一些輪式向下擠出,而另一些輪式布置與抗重力向上擠出的擠出系統(tǒng)配對(duì),使得型坯由于輪的旋轉(zhuǎn)行為而被固定在合適位置并且被拉伸。

在梭式和輪式系統(tǒng)中,吹氣成型的基本機(jī)理是類(lèi)似的。在冷卻的材料管或型坯仍然處于″類(lèi)橡膠″態(tài)(例如,高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)的同時(shí),模具包圍住冷卻的材料管或型坯,將形成頂端和基底的末端夾斷。將壓縮空氣吹入到模具內(nèi)部的管狀軟化型坯中,以使型坯膨脹和/或使其擠壓模具表面。軟化的型坯在接觸模塑表面時(shí)固化,并且表現(xiàn)出模具所限定的形狀。在輪式操作中,兩個(gè)頭-對(duì)-頭布置的容器可以從單一管狀部分進(jìn)行吹氣成型。用于這種布置的模具,除具有兩個(gè)容器之外,還具有連接部分,通過(guò)該連接部分可以引入吹氣空氣。從吹氣銷(xiāo)引入的吹氣空氣使兩個(gè)同時(shí)來(lái)自單一大型坯的容器成型。單一未修整單元或多個(gè)單元(在輪式的情況下稱(chēng)作塊料(logs))剛一被冷卻就將其逐出。在隨后的操作中,尾部(容器的基底下面的部分)被去飛邊(deflashed)。限定頂部密封表面的部分通過(guò)凈切割產(chǎn)生,比如通過(guò)將容器上面的凹槽部分對(duì)著直的邊緣旋轉(zhuǎn)或?qū)?yōu)選被加熱的刀片旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生,以減少由于切割而形成的任何粗糙邊緣。
拉伸吹塑(SBM)工藝
可以使用任何形式的拉伸吹塑來(lái)制備罐或容器的杯狀部分。下面的論述涉及一些優(yōu)選的SBM工藝,并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為不包括其它工藝。SBM是一步吹塑工藝。合適的商購(gòu)設(shè)備由Aoki和/或Nisei制造。這種制造方法包括將預(yù)成型坯或型坯進(jìn)行注塑。預(yù)成型坯在形狀和尺寸上類(lèi)似于為ISBM制備的那些,并且平臺(tái)也類(lèi)似于ISBM。然而,平臺(tái)與ISBM的差別在于不允許預(yù)成型坯體在其從模具中被逐出之前進(jìn)行完全冷卻,盡管頸口(neck finish)是在模塑工藝之后完全冷卻的。預(yù)成型坯體被允許在足夠長(zhǎng)的模具中冷卻,以允許預(yù)成型坯被逐出而不粘附模具。然后將溫?zé)?熱的預(yù)成型坯移動(dòng)到下一個(gè)階段,在此被吹塑成成品部件。更類(lèi)似于ISBM工藝中,預(yù)成型坯被插入到模具中,并且溫?zé)犷A(yù)成型坯的主體被吹氣成型,以膨脹和鎖住冷吹塑型腔的形狀。在一些實(shí)施方案中,存在中間的熱調(diào)理分站,以在特定區(qū)域中加強(qiáng)對(duì)預(yù)成型坯的加熱,以獲得在吹塑工藝中所需的結(jié)果。SBM適合于制備長(zhǎng)-嘴/頸狀部的容器和/或具有更大的箍變形或規(guī)則形狀(例如,矩形、卵形或正方形)的非對(duì)稱(chēng)或更大容器。如果需要具有兩個(gè)或更多個(gè)層的杯狀部分,則優(yōu)選地使用IOI工藝比如在美國(guó)專(zhuān)利6,391,408中描述的工藝進(jìn)行。
注射拉伸吹塑(ISBM)工藝
可以使用任何形式的注射拉伸吹塑來(lái)制備罐或容器的杯狀部分。下面的論述涉及一些優(yōu)選的ISBM工藝,并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為不包括其它工藝。ISBM可以制備雙軸取向的容器,其特別適合于需要更高強(qiáng)度的容器的應(yīng)用,比如適合于加壓液體。首先由通過(guò)任何合適工序的注塑形成預(yù)成型坯。如果需要具有含兩層或更多層的杯狀部分的容器,則它可以使用IOI工藝比如在美國(guó)專(zhuān)利6,391,408中描述的工藝制備。預(yù)成型坯被冷卻到它可以被處理而不會(huì)被嚴(yán)重?fù)p傷的程度(point)。最終的預(yù)成型坯可以在其制備之后的任意時(shí)間吹塑成容器。這樣允許預(yù)成型坯在一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)制造,然后運(yùn)輸?shù)竭M(jìn)行吹氣成型和罐裝的另一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)。然后,預(yù)成型坯進(jìn)行拉伸吹塑工藝。在SBM過(guò)程中,預(yù)成型坯可以由耦合結(jié)構(gòu)體支撐,這與許多標(biāo)準(zhǔn)預(yù)成型坯由支撐環(huán)支撐一樣。備選地,容器中可以包含有支撐環(huán),或者支撐環(huán)可以在SBM工藝之后被修剪掉。任選地,預(yù)成型坯的頸狀部的進(jìn)一步調(diào)整可以在吹塑中或之后完成,以提高包括耦合結(jié)構(gòu)體的頸狀部中的結(jié)晶性和尺寸穩(wěn)定性。
優(yōu)選材料的總體描述
本文中公開(kāi)的制品,包括杯和封口件,都可以由本文中描述的任意的廣泛的各種材料制成。此外,本文中公開(kāi)的熱成型和其它類(lèi)型的方法、系統(tǒng)和設(shè)備以及裝置都可以被配置成使用本文中論述的材料的一些或全部形成容器和其它制品。盡管一些制品可以具體地涉及一種或多種特殊材料進(jìn)行描述,但是這些相同的制品和被用于制備這些制品的方法可以被應(yīng)用于很多其它熱塑性材料,包括但不限于聚酯、聚烯烴、聚乳酸、聚碳酸酯等。其它合適的材料包括但不限于聚合物材料,包括熱固性聚合物;熱塑性材料,比如聚酯、包括聚丙烯和聚乙烯在內(nèi)的聚烯烴、聚碳酸酯、包括尼龍(例如,尼龍6、尼龍66)和MXD6在內(nèi)的聚酰胺、聚苯乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、共聚物、共混物、接枝聚合物和/或改性的聚合物(其單體或其部分具有作為側(cè)基的另一種基團(tuán),例如烯烴改性的聚酯)。這些材料可以單獨(dú)使用或以多層結(jié)構(gòu)、共混物或共聚物形式與其它材料結(jié)合使用,并且還可以與不同添加劑,比如納米粒子阻隔材料、氧清除劑、UV吸收劑、發(fā)泡劑等結(jié)合使用。更具體的材料實(shí)例包括但不限于乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸(EAA)、線(xiàn)性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚2,6-和1,5-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG,polyethylene terephthalate glycol)、聚(亞環(huán)己基二亞甲基對(duì)苯二甲酸酯)、聚乳酸(PLA)、聚碳酸酯、聚乙醇酸(PGA)、聚苯乙烯、環(huán)烯烴、聚4-甲基戊烯-1、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯(PVDC)、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚縮醛、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、離聚物比如PET的磺酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚四亞甲基1,2-二羥基苯甲酸酯、聚氨酯,和對(duì)苯二甲酸乙二醇酯與間苯二酸乙二醇酯的共聚物,以及一種或多種上述材料的共聚物和/或共混物。

如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯二元醇”(PETG)指的是其中PET混合物中加入有效量(例如,接近40重量%或更大)的其它共聚單體環(huán)己烷二甲醇(CHDM)的PET共聚物。在一個(gè)實(shí)施方案中,優(yōu)選的PETG材料基本上是無(wú)定形的。合適的PETG材料可以是從各種來(lái)源中購(gòu)買(mǎi)的。一種合適來(lái)源是Eastman Chemical Company的分公司Voridian。其它PET共聚物包括較低含量(level)的CHDM,因而所得材料保持可結(jié)晶性或半結(jié)晶性。含有低含量CHDM的PET共聚物的一個(gè)實(shí)例是Voridian9921樹(shù)脂。改性PET的另一個(gè)實(shí)例是“高IPA PET”或IPA-改性的PET,所述“高IPA PET”或IPA-改性的PET指的是IPA含量?jī)?yōu)選大于約2重量%的PET,并且所述大于約2重量%包括約2-20重量%的IPA,還包括約5-10重量%的IPA。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中,在配方和組合物中的所有百分比都是以重量計(jì)的,除非另有指出。

在一些實(shí)施方案中,可以采用已經(jīng)被接枝或改性的聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中,聚丙烯或其它聚合物可以采用極性基團(tuán)接枝或改性,以改善粘附,其中所述極性基團(tuán)包括但不限于馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?;ズ?或類(lèi)似化合物。在其它實(shí)施方案中,聚丙烯也稱(chēng)作澄清聚丙烯。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“澄清聚丙烯”是廣義的術(shù)語(yǔ),它根據(jù)通常的意思使用,并且可以包括但不限于含有成核抑制劑和/或澄清添加劑的聚丙烯。相比于聚丙烯的均聚物或嵌段共聚物,澄清聚丙烯通常是透明材料。在其中被添加有成核抑制劑的聚丙烯或其它材料內(nèi),包含所述成核抑制劑可以幫助防止和/或降低結(jié)晶性或結(jié)晶效果,這樣有助于聚丙烯的霧度(haziness)。與在沒(méi)有澄清劑的情況下可以形成更大疇尺寸相反,一些澄清劑通過(guò)降低結(jié)晶疇的大小和/或誘導(dǎo)形成大量的小疇來(lái)降低總的結(jié)晶性而起的作用并不是那么大。澄清聚丙烯可以從各種來(lái)源比如DowChemical Co購(gòu)買(mǎi)。備選地,可以將成核抑制劑加入聚丙烯或其它材料中。成核抑制劑添加劑的一種合適來(lái)源是Schulman。

在一些實(shí)施方案中,優(yōu)選材料可以是未用過(guò)的、用戶(hù)前、用戶(hù)后、再粉碎、回收和/或這些材料的組合。例如,PET可以是未用過(guò)的、用戶(hù)前或后、回收或再粉碎PET、PET共聚物以及它們的組合。在優(yōu)選實(shí)施方案中,在本文中使用的成品容器和/或材料在隨后的塑料容器回收流中是良性的。

在一些實(shí)施方案中,杯可以比如通過(guò)浸涂、噴涂或流涂而被進(jìn)一步加工。優(yōu)選的設(shè)備、方法和材料包括比如在WO 04/004929和美國(guó)專(zhuān)利6,676,883中描述的那些,WO 04/004929和美國(guó)專(zhuān)利6,676,883的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用將它們整體結(jié)合到此。杯優(yōu)選由聚合物,比如熱塑性材料制成。合適的熱塑性材料的實(shí)例包括但不限于聚酯(例如,PET、PEN)、聚烯烴(PP、HDPE)、聚乳酸、聚碳酸酯和聚酰胺。

形成杯的一個(gè)或多個(gè)層可以包括一種或多種添加劑。添加劑優(yōu)選給杯提供功能(例如,耐UV性、阻隔性、耐擦傷性)。在層組合物中使用的聚合物材料本身可以提供功能性質(zhì),比如阻隔性、耐水性等。

在優(yōu)選方法和工藝的實(shí)施方案中,一個(gè)或多個(gè)層可以包括阻隔層、UV保護(hù)層、氧清除層、氧阻隔層、二氧化碳清除層、二氧化碳阻隔層以及特殊應(yīng)用所需要的其它層。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“阻隔材料”、“阻隔樹(shù)脂”等是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它們的通常意義使用,并且指的是但并不是限于當(dāng)在優(yōu)選方法和工藝中使用時(shí),對(duì)氧、二氧化碳的滲透性較低的材料,和/或?qū)ρ酢⒍趸嫉臐B透性比成品制品的一個(gè)或多個(gè)其它層(包括基板)低的材料。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“UV保護(hù)”等是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它們的通常意義使用,并且指的是但并不是限于比制品的一個(gè)或多個(gè)層具有更高的UV吸收比率的材料。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“氧清除”等是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它們的通常意義使用,并且指的是但并不是限于比制品的一個(gè)或多個(gè)層具有更高的氧吸收比率的材料。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“氧阻隔”等是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它們的通常意義使用,并且指的是但并不是限于性質(zhì)是鈍態(tài)或活化的并且減緩了氧進(jìn)入和/或離開(kāi)制品的傳遞的材料。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“二氧化碳清除”等是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它們的通常意義使用,并且指的是但并不是限于比制品的一個(gè)或多個(gè)層具有更高的二氧化碳吸收比率的材料。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“二氧化碳阻隔”等是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它們的通常意義使用,并且指的是但并不是限于性質(zhì)是鈍態(tài)或活化的并且減緩了二氧化碳進(jìn)入和/或離開(kāi)制品的傳遞的材料。在不受任何理論的束縛的情況下,申請(qǐng)人相信,在制品中所容納的碳酸化產(chǎn)品例如軟飲料被充過(guò)多碳酸氣的應(yīng)用中,包含在制品的一個(gè)或多個(gè)層中的二氧化碳清除劑允許過(guò)量的碳酸化作用,使含有二氧化碳清除劑的層飽和。因此,當(dāng)二氧化碳從制品中逃離到大氣中時(shí),它首先離開(kāi)制品層,而不是首先離開(kāi)被容納在制品內(nèi)的產(chǎn)品。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)”“交聯(lián)的”等是廣義術(shù)語(yǔ),并且是以它們的通常意義使用,它們指的是但不限于交聯(lián)程度從極少量上升變化到并包括完全交聯(lián)材料的材料和涂層??梢哉{(diào)節(jié)交聯(lián)度,以提供適宜或適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì),比如用于特殊情形的耐化學(xué)或機(jī)械損傷性的程度。

由一個(gè)或多個(gè)層單獨(dú)或與其它功能一起提供的其它功能包括顏色,包括但不限于染料和顏料,粘合促進(jìn)劑,改進(jìn)的水蒸汽阻隔性,潤(rùn)滑性,包括從天然或人造潤(rùn)滑劑,包括蠟,比如巴西棕櫚蠟和石蠟,以及耐磨損性。

此外,罐或容器的杯狀部分可以進(jìn)行一種或多種各種形式的表面處理,以為涂層的應(yīng)用或任何其它目的做準(zhǔn)備。優(yōu)選的設(shè)備、方法和材料包括在比如2006年10月12日提交的美國(guó)公布2007/0087131(美國(guó)申請(qǐng)11/546654)中描述的那些,該美國(guó)公布2007/0087131的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用將其全部結(jié)合到此。
優(yōu)選材料的實(shí)例
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,優(yōu)選材料包括熱塑性材料。一個(gè)還優(yōu)選的實(shí)施方案包括“苯氧基類(lèi)熱塑性材料”。如本文使用的術(shù)語(yǔ)那樣,苯氧基類(lèi)熱塑性材料包括廣泛的各種材料,包括在WO 99/20462中所討論的材料。在一個(gè)實(shí)施方案中,材料包括熱塑性環(huán)氧樹(shù)脂(TPE),其是苯氧基類(lèi)熱塑性材料的子集)。苯氧基類(lèi)熱塑性材料的進(jìn)一步的子集以及熱塑性材料是一些優(yōu)選的羥基-苯氧基醚聚合物,其中某些聚羥基氨基醚共聚物(PHAE)是進(jìn)一步優(yōu)選的材料。參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利6,455,116;6,180,715;6,011,111;5,834,078;5,814,373;5,464,924;和5,275,853;還參見(jiàn)PCT申請(qǐng)WO 99/48962;WO 99/12995;WO 98/29491;和WO 98/14498。在一些實(shí)施方案中,PHAE為T(mén)PE。

優(yōu)選地,在優(yōu)選實(shí)施方案中使用的苯氧基類(lèi)熱塑性材料包括下列類(lèi)型之一 (1)具有式Ia、Ib或Ic中任一個(gè)表示的重復(fù)單元的羥基-官能的聚(酰胺醚)


(2)具有由式IIa、IIb或IIc中的任一個(gè)獨(dú)立表示的重復(fù)單元的聚(羥基酰胺醚)

(3)具有式III所示重復(fù)單元的酰胺基-及羥甲基-官能化的聚醚
(4)具有式IV所示重復(fù)單元的羥基官能的聚醚
(5)具有式Va或Vb所示重復(fù)單元的羥基官能的聚(醚磺酰胺)
(6)具有式VI所示重復(fù)單元的聚(羥基酯醚)
(7)具有式VII所示重復(fù)單元的羥基-苯氧基醚聚合物
和 (8)具有式VIII所示重復(fù)單元的聚(羥氨基醚)
其中每個(gè)Ar都獨(dú)立地表示二價(jià)芳族部分、取代二價(jià)芳族部分或雜芳族部分,或者不同二價(jià)芳族部分、取代芳族部分或雜芳族部分的組合;R獨(dú)立地為氫或一價(jià)烴基部分;每個(gè)Ar1都為含有酰胺基或羥甲基的二價(jià)芳族部分或二價(jià)芳族部分的組合;每個(gè)Ar2都與Ar相同或不同,并且獨(dú)立地為二價(jià)芳族部分、取代芳族部分或雜芳族部分或者不同二價(jià)芳族部分、取代芳族部分或雜芳族部分的組合;R1獨(dú)立地為主要的亞烴基部分,比如二價(jià)芳族部分、取代二價(jià)芳族部分、二價(jià)雜芳族部分、二價(jià)亞烷基部分、二價(jià)取代亞烷基部分或二價(jià)雜亞烷基部分或這些部分的結(jié)合;R2獨(dú)立地為一價(jià)烴基部分;A是胺部分或不同胺部分的結(jié)合;X是胺、亞芳基二氧基、亞芳基二亞磺酰氨基或亞芳基二羧基部分或這些部分的組合;而Ar3是下式中任一個(gè)所示的“陽(yáng)基環(huán)(cardo)”部分


其中Y為不存在(nil)、共價(jià)鍵或連接基團(tuán),其中合適的連接基團(tuán)包括例如氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或亞甲基或類(lèi)似連接;n是從約10到約1000的整數(shù);x為0.01至1.0;并且y為0至0.5。

術(shù)語(yǔ)“主要的亞烴基”表示主要是烴的二價(jià)基團(tuán),但它任選包含少量的雜芳族部分比如氧、硫、亞胺基、磺?;⒘蜓趸?sulfoxyl)等。

美國(guó)專(zhuān)利5,089,588和5,143,998中描述的那樣,通過(guò)N,N’-二(羥苯基酰氨基)烷烴或芳烴與二環(huán)氧甘油醚接觸,優(yōu)選制備式I所示的羥基-官能的聚(酰胺醚)。

如在美國(guó)專(zhuān)利5,134,218中描述的那樣,通過(guò)二(羥苯基酰氨基)烷烴或芳烴、或者這些化合物中的2種或更多種化合物比如N,N’-二(3-羥苯基)己二酰胺或N,N’-二(3-羥苯基)戊二酰胺的組合與表鹵代醇接觸,制備式II所示的聚(羥基酰氨基醚)。

例如,可以通過(guò)二環(huán)氧甘油醚比如雙酚A的二環(huán)氧甘油醚與帶有懸掛酰氨基、N-取代酰氨基和/或羥烷基部分的二元酚比如2,2-二(4-羥苯基)乙酰胺和3,5-二羥基苯甲酰胺進(jìn)行反應(yīng),可以制備式III所示的酰胺-和羥甲基-官能化的聚醚。這些聚醚及它們的制備在美國(guó)專(zhuān)利公布5,115,075和5,218,075中有描述。

例如,采用美國(guó)專(zhuān)利5,164,472中描述的方法,通過(guò)使二環(huán)氧甘油醚或二環(huán)氧甘油醚的組合與二元酚或二元酚的組合進(jìn)行反應(yīng),可以制備式IV所示的羥基-官能的聚醚。備選地,采用Reinking、Barnabeo和Hale在Journal of Applied Polymer Science,第7卷,2135頁(yè)(1963)中描述的方法,通過(guò)使二元酚或二元酚的組合與表鹵代醇進(jìn)行反應(yīng),可以獲得羥基-官能的聚醚。

例如,通過(guò)如美國(guó)專(zhuān)利5,149,768中描述那樣,使N,N’-二烷基或N,N’-二芳基二磺酰胺與二環(huán)氧甘油醚聚合,制備出式V表示的羥基-官能的聚(醚磺酰胺)。

通過(guò)脂肪族或芳香族二酸的二環(huán)氧甘油醚比如對(duì)苯二甲酸二環(huán)氧甘油脂或二元酚的二環(huán)氧甘油醚與脂肪族或芳香族二酸比如己二酸或間苯二甲酸的反應(yīng),制備出式VI表示的聚(羥基酯醚)。這些聚酯在美國(guó)專(zhuān)利5,171,820中有描述。

例如,通過(guò)至少一種二親核單體與下列物質(zhì)中的至少一種的二環(huán)氧甘油醚在足以使二親核單體的親核部分與環(huán)氧部分反應(yīng)形成聚合物骨架的條件下接觸,制備式VII所示的羥基-苯氧基醚聚合物陽(yáng)基環(huán)雙酚,比如9,9-二(4-羥苯基)芴、酚酞或苯酚苯并[c]吡咯酮(phenolphthalimidine),或者取代陽(yáng)基環(huán)雙酚,比如取代二(羥苯基)芴、取代酚酞或取代苯酚苯并[c]吡咯酮,其中所述聚合物骨架含有懸掛羥基部分以及醚、亞胺基、氨基、亞磺酰氨基或酯連接。這些羥基-苯氧基醚聚合物在美國(guó)專(zhuān)利5,184,373中有描述。

通過(guò)使二元酚的二環(huán)氧甘油醚中的一種或多種與具有兩個(gè)胺氫的胺在足以使胺部分與環(huán)氧部分反應(yīng)形成具有胺連接、醚連接及懸掛羥基部分的聚合物骨架的條件下接觸,制備出式VIII表示的聚(羥氨基醚)(“PHAE”或聚醚胺)。這些化合物在美國(guó)專(zhuān)利5,275,853中有描述。例如,聚羥基氨基醚共聚物可以由間苯二酚二環(huán)氧甘油醚、對(duì)苯二酚二環(huán)氧甘油醚、雙酚A二環(huán)氧甘油醚或這些的混合物進(jìn)行制備。羥基-苯氧基醚聚合物是二元多環(huán)酚比如雙酚A和表鹵代醇的縮合反應(yīng)產(chǎn)物,并且具有式IV所示的重復(fù)單元,其中Ar是亞異丙基二亞苯基部分。用于制備這些的方法在美國(guó)專(zhuān)利3,305,528中有描述,該專(zhuān)利通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合到此。

苯氧基-類(lèi)熱塑性材料可以包含用于形成杯的片材形式的一個(gè)或多個(gè)層,或者它們可以隨后的涂布步驟中使用,以提供另外的特征。在它們被用作涂層的那些實(shí)施方案中,優(yōu)選的苯氧基-類(lèi)材料形成相對(duì)穩(wěn)定的水基溶液或分散體。優(yōu)選地,溶液/分散體的性質(zhì)受到與水的接觸沒(méi)有不利影響。優(yōu)選材料涵蓋的范圍為約10%的固體到約50%的固體,包括約15%、20%、25%、30%、35%、40%和45%,以及包括這些百分比的范圍,但是這些值之上和之下的值也是被預(yù)期的。優(yōu)選地,所使用的材料溶解或分散在極性溶劑中。這些極性溶劑包括但不限于水、醇和乙二醇醚。參見(jiàn),例如,描述了一些優(yōu)選苯氧基-類(lèi)溶液和/或分散體的美國(guó)專(zhuān)利6,455,116、6,180,715和5,834,078。一種優(yōu)選的苯氧基-類(lèi)材料是聚羥基氨基醚(PHAE),分散體或溶液。當(dāng)將該分散體或溶液涂布到容器或預(yù)成型坯上時(shí),可大幅降低各種氣體以可預(yù)知及熟知方式通過(guò)容器壁的滲透速率。由其制備的一種分散體或乳液包含10-30%的固體。通過(guò)在水與有機(jī)酸的溶液中攪拌或其它方式攪動(dòng)PHAE,可以制備PHAE溶液/分散體,其中所述有機(jī)酸優(yōu)選乙酸或磷酸,但也包括乳酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸或乙醇酸和/或這些酸的混合物。這些PHAE溶液/分散體還包括通過(guò)聚羥基氨基醚與這些酸反應(yīng)制備的有機(jī)酸鹽。

在一些實(shí)施方案中,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法將苯氧基類(lèi)熱塑性材料與其它材料進(jìn)行混合或共混。在一些實(shí)施方案中,可以向該共混物中加入相容劑。當(dāng)采用相容劑時(shí),優(yōu)選該共混物的一種或多種性質(zhì)得到改善,這些性質(zhì)包括但不限于顏色、霧度以及含有共混物的層與其它層之間的粘附力。一種優(yōu)選的共混物包括一種或多種苯氧基類(lèi)熱塑性材料以及一種或多種聚烯烴。一種優(yōu)選的聚烯烴包括聚丙烯。在一個(gè)實(shí)施方案中,聚丙烯或其它聚烯烴可以用極性分子、基團(tuán)或單體進(jìn)行接枝或改性,以提高相容性,所述極性分子、基團(tuán)或單體包括但不限于馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸丙烯?;ズ?或類(lèi)似化合物。

其它合適的材料包括在Jabarin的美國(guó)專(zhuān)利4,578,295中描述的優(yōu)選的共聚酯材料。它們通常通過(guò)加熱選自下列反應(yīng)物中的至少一種與1,3-二(2-羥基乙氧基)苯和乙二醇的混合物進(jìn)行制備間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸和這兩種酸的C1至C4烷基酯。任選地,該混合物可以進(jìn)一步包括一種或多種形成酯的二羥基烴和/或二(4-β-羥基乙氧苯基)砜。特別優(yōu)選的共聚酯材料是從Mitsui Petrochemical Ind.Ltd.(日本)購(gòu)買(mǎi)的B-010、B-030及這一類(lèi)產(chǎn)品中的其它品種。

優(yōu)選的聚酰胺材料的實(shí)例包括來(lái)自Mitsubishi Gas Chemical(日本)的MXD-6。其它優(yōu)選的聚酰胺材料包括尼龍6和尼龍66。其它優(yōu)選的聚酰胺材料是聚酰胺和聚酯的共混物,包括包含約1-20重量%的聚酯、更優(yōu)選約1-10重量%的聚酯的那些,其中所述聚酯優(yōu)選為PET或改性PET,包括PET離聚物。在另一個(gè)實(shí)施方案中,優(yōu)選的聚酰胺材料是聚酰胺和聚酯的共混物,包括包含約1-20重量%的聚酰胺、更優(yōu)選約1-10重量%的聚酰胺的那些,其中所述聚酯優(yōu)選PET或改性PET,包括PET離聚物。共混物可以是普通共混物或它們可以與抗氧化劑或其它材料相容。該共混物可以是通常的混合物或它們可以與一種或多種抗氧化劑或其它材料相容。這些材料的實(shí)例包括在2003年3月21日提交的美國(guó)專(zhuān)利公布2004/0013833中描述的那些材料,該專(zhuān)利通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合到此。其它優(yōu)選聚酯包括但不限于PEN以及PET/PEN的共聚物。

一些材料可以被涂敷作為頂涂層或?qū)拥囊徊糠?,這樣的頂涂層或?qū)犹峁┍热鐚?duì)熱水、蒸汽、堿性(caustic)或酸性材料的耐化學(xué)性。在一些實(shí)施方案中,這些頂涂層或?qū)邮撬蚍撬木埘?、丙烯酸?lèi)樹(shù)脂、EAA、聚烯烴和它們的共混物,所述水基或非水基的聚酯、丙烯酸樹(shù)脂、EAA、聚烯烴和它們的共混物是任選被部分或完全交聯(lián)的。優(yōu)選水基聚酯包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和磺化聚酯,然而也可以使用其它聚酯。
增強(qiáng)涂層材料的添加劑
優(yōu)選的添加劑可以通過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法制備。例如,添加劑可以直接與特殊材料混合。此外,在一些實(shí)施方案中,優(yōu)選添加劑可以單獨(dú)用作單一的層或單一層的一部分。

在優(yōu)選實(shí)施方案中,通過(guò)使用不同添加劑,可以增強(qiáng)層的阻隔性能。添加劑優(yōu)選以高達(dá)約40%材料的量存在,所述量也包括高達(dá)約材料的30%、20%、10%、5%、2%和1重量%。在其它實(shí)施方案中,添加劑優(yōu)選以小于或等于1重量%的量存在,材料的優(yōu)選范圍包括但不限于約0.01%至約1%、約0.01%至約0.1%以及約0.1%至約1重量%。在一些實(shí)施方案中,添加劑優(yōu)選在水性條件下穩(wěn)定。

可以采用間苯二酚(間-二羥基苯)的衍生物與在材料形成中與各種優(yōu)選材料被作為共混物或作為添加劑或單體一起使用。間苯二酚含量越高,材料的阻隔性能越好。例如,可以在PHAE中采用間苯二酚二環(huán)氧甘油醚,而在PET和其它聚酯及共聚酯阻隔材料中采用羥乙基醚間苯二酚。

可以使用的另一種添加劑是“納米粒子”或納米微粒材料”。為方便起見(jiàn),術(shù)語(yǔ)納米粒子在本文將被同時(shí)用于指納米粒子和納米微粒材料。這些納米粒子是極小的微米或亞微米大小(直徑)的材料粒子,它們通常通過(guò)產(chǎn)生用于氣體分子例如氧或二氧化碳在它們滲透材料時(shí)遷移的更曲折路徑,而增強(qiáng)了材料的阻隔性能,所述材料包括無(wú)機(jī)材料比如粘土、陶瓷、沸石、元素、金屬和金屬化合物比如鋁、氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅。在優(yōu)選的實(shí)施方案中,納米微粒材料以在0.05至1重量%范圍的量存在,該范圍包括0.1%、0.5重量%以及圍繞這些量的范圍在內(nèi)。

納米微粒材料的一種優(yōu)選類(lèi)型是獲自Southern Clay Products的微粒子粘土基的產(chǎn)品。獲自Southern Clay products的一種優(yōu)選的產(chǎn)品系列是

納米粒子。在一個(gè)實(shí)施方案中,優(yōu)選的納米粒子包括用季銨鹽改性的蒙脫土。在其它實(shí)施方案中,納米粒子包括用叔銨鹽改性的蒙脫土。在另外一些實(shí)施方案中,納米粒子包括天然的蒙脫土。在再一些實(shí)施方案中,納米粒子包括美國(guó)專(zhuān)利5,780,376中描述的有機(jī)粘土,該專(zhuān)利的全部公開(kāi)內(nèi)容都通過(guò)引用結(jié)合到此,并且形成本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容的一部分。還可以使用其它合適的有機(jī)和無(wú)機(jī)微粒粘土基的產(chǎn)品。人造和天然產(chǎn)物也都適合使用。

另一種優(yōu)選的納米微粒材料包括金屬的復(fù)合材料。例如,一種合適的復(fù)合物是獲自BYK Chemie(德國(guó))的納米粒子形式的氧化鋁的水基分散體。這種納米微粒材料被認(rèn)為可以提供一種或多種下列的優(yōu)點(diǎn)提高耐磨損性、提高抗擦傷性、提高Tg以及熱穩(wěn)定性。

另一種優(yōu)選的納米微粒材料包括聚合物硅酸鹽復(fù)合物。在優(yōu)選實(shí)施方案中,硅酸鹽包括蒙脫土。合適的聚合物硅酸鹽納米微粒材料可獲自Nanocor and RTP Company。一種優(yōu)選的納米微粒材料包括熱解法二氧化硅,比如Cab-O-Sil。

在優(yōu)選實(shí)施方案中,通過(guò)加入不同的添加劑,可以提高材料的UV保護(hù)性質(zhì)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,所使用的UV保護(hù)材料提供高達(dá)約350nm或更低、包括約370nm或更低以及約400nm或更低的UV保護(hù)。UV保護(hù)材料可以被用作提供其它功能性的層的添加劑,或者與一個(gè)或多個(gè)層中的其它功能材料或添加劑分開(kāi)使用。優(yōu)選地,提供增強(qiáng)UV保護(hù)的添加劑在材料中存在約0.05至20重量%,但也包括約0.1%、0.5%、1%、2%、3%、5%、10%和15重量%以及包括這些量的范圍。優(yōu)選地,UV保護(hù)材料以與其它材料相容的形式加入。在其它實(shí)施方案中,優(yōu)選的UV保護(hù)材料包括被作為濃縮物(concentrate)加入的UV吸收劑接枝或改性的聚合物。其它優(yōu)選的UV保護(hù)材料包括但不限于苯并三唑類(lèi)、酚噻嗪類(lèi)和氮雜酚噻嗪類(lèi)(azaphenothiazine)。UV保護(hù)材料可以在使用之前例如注塑擠出或造粒之前的熔融相處理過(guò)程中加入,或者直接加入到溶液或分散體形式的涂層材料中。合適的UV保護(hù)材料包括獲自Milliken,Ciba andClariant的那些。

可以向一種或多種材料和/或?qū)又幸攵趸?CO2)清除性質(zhì)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,通過(guò)包括一種或多種清除劑,比如與活性胺與CO2反應(yīng)以形成高氣體阻隔鹽,而實(shí)現(xiàn)這些性質(zhì)。然后,這種鹽作為被動(dòng)CO2阻隔劑?;钚园房梢允翘砑觿┗蛘咚梢允窃谝粋€(gè)或多個(gè)層的樹(shù)脂材料中的一個(gè)或多個(gè)部分。還可以使用除胺之外的其它合適的二氧化碳清除劑材料。

通過(guò)包含本領(lǐng)域已知的O2清除劑比如蒽醌(anthroquinone)等,可以向優(yōu)選材料中引入氧(O2)清除性質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,一種合適的O2清除劑是獲自BP Amoco Corporation和ColorMatrix Corporation的

O2清除劑,該清除劑在Cahill等的美國(guó)專(zhuān)利6,083,585中公開(kāi),并且將該專(zhuān)利的全部公開(kāi)內(nèi)容都結(jié)合到此。在一個(gè)實(shí)施方案中,通過(guò)在苯氧基-類(lèi)材料中包含具有不同活化機(jī)理的O2清除劑,可以向優(yōu)選的苯氧基-類(lèi)材料等中引入O2清除性質(zhì)。優(yōu)選的O2清除劑可以自發(fā)、逐步作用或者在延遲行為下作用,比如直到受具體的觸發(fā)引發(fā)才進(jìn)行。在一些實(shí)施方案中,通過(guò)將O2清除劑暴露在UV或水(例如,存在于容器的內(nèi)容物中的UV或水)或這兩種的組合中,其被活化。O2清除劑當(dāng)存在時(shí),基于形成層的材料的總重量計(jì),其優(yōu)選存在的量為約0.1至約20重量%,更優(yōu)選的量為約0.5至約10重量%,最優(yōu)選的量為約1至約5重量%。

一些實(shí)施方案的材料可以被交聯(lián),以提供各種應(yīng)用例如熱罐裝應(yīng)用中的熱穩(wěn)定性。在一個(gè)實(shí)施方案中,一個(gè)或多個(gè)層可以包括低交聯(lián)的材料,而外層可以包括高交聯(lián)的材料或其它適當(dāng)?shù)慕M合。可以將能夠交聯(lián)的合適添加劑加入到一個(gè)或多個(gè)層中。合適交聯(lián)劑可以根據(jù)它們所加入其中的樹(shù)脂或材料的化學(xué)性質(zhì)和功能進(jìn)行選擇。例如,胺交聯(lián)劑對(duì)于含環(huán)氧基團(tuán)的交聯(lián)樹(shù)脂可以是有益的。如果存在交聯(lián)添加劑,則優(yōu)選交聯(lián)添加劑存在的量為約1%至10重量%、優(yōu)選約1%至5%、更優(yōu)選約0.01%至0.1重量%,還包括2%、3%、4%、6%、7%、8%和9重量%。任選地,熱塑性環(huán)氧樹(shù)脂(TPE)可以與一種或多種交聯(lián)劑一起使用。在一些實(shí)施方案中,還可以將試劑(例如炭黑)結(jié)合到包括TPE材料在內(nèi)的層材料中。TPE材料可以形成本文公開(kāi)的制品的一部分。預(yù)期炭黑或類(lèi)似添加劑也可以在其它聚合物中使用,從而增強(qiáng)材料的性質(zhì)。

某些實(shí)施方案的材料可以任選包含固化增強(qiáng)劑。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“固化增強(qiáng)劑”是廣義術(shù)語(yǔ),并且根據(jù)其通常的意思使用,且包括但不限于化學(xué)交聯(lián)催化劑、熱增強(qiáng)劑等。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“熱增強(qiáng)劑”是廣義術(shù)語(yǔ),并且根據(jù)其通常的意思使用,且包括但不限于當(dāng)被包含在聚合物層中時(shí),使得與沒(méi)有所述熱增強(qiáng)劑的層相比,提高聚合物層吸收熱能的速率和/或提高溫度的材料。優(yōu)選的熱增強(qiáng)劑包括但不限于過(guò)渡金屬、過(guò)渡金屬化合物、輻射吸收添加劑(例如,炭黑)。合適的過(guò)渡金屬包括但不限于鈷、銠和銅。合適過(guò)渡金屬化合物包括但不限于金屬羧酸鹽。優(yōu)選的羧酸鹽包括但不限于新癸酸鹽、辛酸鹽和乙酸鹽。熱增強(qiáng)劑可以單獨(dú)使用或與一種或多種其它熱增強(qiáng)劑組合使用。

可以將熱增強(qiáng)劑加入到材料中,并且相比于沒(méi)有熱增強(qiáng)劑的材料,可以在給定固化處理過(guò)程中顯著地提高該材料的溫度。例如,在一些實(shí)施方案中,可以將熱增強(qiáng)劑(例如,炭黑)加入到聚合物中,因而進(jìn)行加熱或固化處理(例如,IR輻射)的聚合物的加熱速率或最終溫度比進(jìn)行相同或類(lèi)似處理的沒(méi)有熱增強(qiáng)劑的聚合物明顯更大。由熱增強(qiáng)劑所致的聚合物的被提高的加熱速率可以提高固化或干燥速率,因而增加了生產(chǎn)速率,因?yàn)樗鎏幚硇枰臅r(shí)間更少。

在一些實(shí)施方案中,熱增強(qiáng)劑存在的量是約5至800ppm、優(yōu)選約20至約150ppm、更優(yōu)選約50至125ppm、還更優(yōu)選約75至100ppm,這些量還包括約10、20、30、40、50、75、100、125、150、175、200、300、400、500、600和700ppm以及包括這些量的范圍。熱增強(qiáng)劑的量可以基于含有熱增強(qiáng)劑的層的重量或包含所有層的制品的總重量進(jìn)行計(jì)算。

在一些實(shí)施方案中,優(yōu)選的熱增強(qiáng)劑包括炭黑。在一個(gè)實(shí)施方案中,為了提高材料的固化,可以采用炭黑作為涂層材料的組分。在另一個(gè)實(shí)施方案中,可以將炭黑添加到擠出之前的熔融相處理的聚合物共混物中。

在另一個(gè)實(shí)施方案中,為了使涂層發(fā)泡,可以向涂層材料中加入發(fā)泡劑。在再一個(gè)實(shí)施方案中,采用發(fā)泡劑的反應(yīng)產(chǎn)物。有益的發(fā)泡劑包括但不限于偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、重氮氨基苯、N,N-二甲基-N,N-二亞硝基對(duì)苯二酰胺、N,N-二亞硝基五亞甲基-四胺、苯磺?;?酰肼、苯-1,3-二磺?;k?、二苯基砜-3-3、二磺?;k?、4,4′-氧二苯磺酰基酰肼、對(duì)甲苯磺酰基氨基脲、偶氮二羧酸鋇、丁基胺腈、硝基脲、三肼基三嗪、苯基-甲基-氨基甲酸酯、對(duì)-磺(sulfon)酰肼、過(guò)氧化物、碳酸氫銨和碳酸氫鈉。如目前預(yù)期的,商購(gòu)的發(fā)泡劑包括但不限于




FOAM。下面更詳細(xì)地描述發(fā)泡劑和發(fā)泡層。

發(fā)泡劑在材料中的存在量?jī)?yōu)選為約1%到不超過(guò)約20重量%,更優(yōu)選為約1至約10重量%,并且最優(yōu)選為約1至約5重量%。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的采用壓縮氣體的新發(fā)泡技術(shù)也能夠用作備選方式,以代替上述列舉的常規(guī)起泡劑產(chǎn)生泡沫。

在一個(gè)實(shí)施方案中,杯包含水阻隔材料,這是一種賦予對(duì)阻隔水蒸汽,表現(xiàn)出拒水性和/或表現(xiàn)出對(duì)熱水的耐化學(xué)性的材料。任選地,還包括提高潤(rùn)滑性和耐磨損性的那些的添加劑。這樣的材料可以通過(guò)浸涂、流體或噴涂進(jìn)行涂敷。

用于水阻隔層的合適材料包括乙烯-丙烯酸共聚物、聚烯烴、聚乙烯、聚乙烯/聚丙烯/其它聚烯烴與EAA的共混物、氨基甲酸酯聚合物、環(huán)氧聚合物和石蠟。其它合適材料包括在美國(guó)專(zhuān)利6,429,240中公開(kāi)的那些,該美國(guó)專(zhuān)利通過(guò)引用將其全部結(jié)合到此。在聚烯烴中,一種優(yōu)選的等級(jí)是低分子量的聚烯烴,優(yōu)選使用本領(lǐng)域中已知的可以幫助將材料修整到所需性質(zhì)的茂金屬技術(shù)。例如,可以使用茂金屬技術(shù)以精細(xì)地調(diào)節(jié)材料,從而提高處理、實(shí)現(xiàn)所需的熔融溫度或其它熔融行為、實(shí)現(xiàn)所需粘度、實(shí)現(xiàn)特殊的分子量或分子量分布(例如,Mw,Mn)和/或提高與其它聚合物的相容性。合適材料的一個(gè)實(shí)例是Clariant生產(chǎn)的LICOCENE系列的聚合物。該系列包括烯烴蠟,比如獲自Clariant的商品名為L(zhǎng)ICOWAX,LICOLUB和LICOMONT的聚乙烯、聚丙烯和PE/PP蠟??稍趙ww.clariant.com獲得更多的信息。其它材料包括接枝或改性聚合物,包括聚烯烴比如聚丙烯,其中所述接枝或改性物包含極性化合物,比如馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酰在甲基丙烯酸酯和/或類(lèi)似化合物。這樣的接枝或改性聚合物改變了材料的性質(zhì),可以例如使得對(duì)聚烯烴比如聚丙烯和/或PET或其它聚酯的粘附更好。材料優(yōu)選是經(jīng)FDA批準(zhǔn)用于直接食品接觸的那些,但是這樣的批準(zhǔn)并不是必需的。

在聚乙烯/EAA共混物中,通常而言,聚乙烯含量越高,則所得耐水性越好,但是EAA含量越低,則粘附越差。在包含上述列舉的一種或多種材料的其它共混物中,也可能出現(xiàn)類(lèi)似的折衷行為(trade-off)。因此,選擇在共混物中的各種組分的百分比,以使在給定應(yīng)用中以及在制品所使用的給定其它材料中被認(rèn)為更重要的那些特性最大化。

涂布優(yōu)選以液體形式進(jìn)行。所述液體可以是溶液、分散體或乳液或熔體。在一個(gè)實(shí)施方案中,材料以熔體形式涂敷。熔體可以包含上述以及本文中其它地方描述的一種或多種材料,并且還可以包含一種或多種添加劑,包括功能性添加劑,比如在本文中其它地方描述的功能性添加劑。在涂敷過(guò)程中熔體的溫度取決于一種或多種組分的熔體溫度,并且還可以取決于一種或多種其它特性,比如粘度、添加劑、涂敷模式等。在選擇熔體涂布的涂敷溫度之前,人們應(yīng)當(dāng)考慮基底材料的熔融溫度和Tg。在一個(gè)實(shí)施方案中,熱熔體材料被加熱到約120-150℃,并且通過(guò)浸涂或流涂或噴涂被涂敷到容器上,之后冷卻以將涂層固化。熔體涂布的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在基底或一個(gè)或多個(gè)其它涂層不與水接觸的情況下,實(shí)施拒水性或耐水性涂布。用于熱熔體浸涂或流體的一種優(yōu)選材料是低分子量聚酯,比如聚丙烯。

在其它實(shí)施方案中,以熔體或水或溶劑基溶液或分散體涂敷耐水性材料和/或耐水蒸汽材料,優(yōu)選表現(xiàn)出低的VOC。涂層的添加劑可以包括硅氧烷基潤(rùn)滑劑、蠟、石蠟、熱增強(qiáng)劑、UV吸收劑和粘附促進(jìn)劑。優(yōu)選通過(guò)浸涂、噴涂或流涂對(duì)預(yù)成型坯或制品比如容器進(jìn)行涂敷,之后優(yōu)選使用IR、其它輻射、吹氣或其它合適的手段,進(jìn)行干燥和固化。在一個(gè)實(shí)施方案中,制品的外表面適合于比如通過(guò)使用墨水和顏料,包括適合于在食品和飲料包裝領(lǐng)域中使用的那些,直接在其上印刷任何所需的圖形設(shè)計(jì)。
優(yōu)選的泡沫材料
在一些實(shí)施方案中,可以在基底(基礎(chǔ)制品或預(yù)成型坯)或在涂層中使用泡沫材料。如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“泡沫材料”是廣義的術(shù)語(yǔ),它根據(jù)通常的意思使用,并且可以包括但不限于發(fā)泡劑、發(fā)泡劑和粘結(jié)劑或載體材料的混合物、可膨脹多孔材料和/或具有空隙的材料。術(shù)語(yǔ)“泡沫材料”和“可膨脹材料”在本文可交換使用。優(yōu)選的泡沫材料可以表現(xiàn)出改善制品(例如,容器)的熱和/或結(jié)構(gòu)特性的一種或多種物理特性,并且可以使優(yōu)選實(shí)施方案能夠經(jīng)受容器通常要經(jīng)歷的加工和物理應(yīng)力。在一個(gè)實(shí)施方案中,泡沫材料給容器提供結(jié)構(gòu)支撐。在另一個(gè)實(shí)施方案中,泡沫材料在加工過(guò)程中形成能夠降低對(duì)容器損害的保護(hù)層。例如,泡沫材料可以提供耐磨損性,這樣在運(yùn)輸過(guò)程中可以降低對(duì)容器損害。在一個(gè)實(shí)施方案中,泡沫的保護(hù)層可以提高容器的耐震性或耐沖擊性,因此防止或降低容器的破裂。此外,在另一個(gè)實(shí)施方案中,泡沫可以提供舒適的抓取表面和/或提高容器的美觀或吸引力。

在一個(gè)實(shí)施方案中,泡沫材料包括發(fā)泡劑或起泡劑和載體材料。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,發(fā)泡劑包括能夠膨脹并且與載體材料合作產(chǎn)生泡沫的可膨脹結(jié)構(gòu)(例如,微球體)。例如,發(fā)泡劑可以是熱塑性微球體,比如Akzo Nobel售出的

微球體。在一個(gè)實(shí)施方案中,微球體可以是熱塑性中空球,該熱塑性中空球含有密封氣體的熱塑性殼。優(yōu)選地,當(dāng)微球體受熱時(shí),熱塑性殼軟化,并且氣體增加其壓力,使得微球體從初始位置膨脹到膨脹位置。膨脹的微球體以及至少一部分的載體材料可以形成本文描述制品的發(fā)泡部分。泡沫材料可以形成層,所述的層含有單一材料(例如,發(fā)泡劑和載體材料形成的通常均勻的混合物)、材料混合物或共混物、由兩種或更多種材料形成的基質(zhì)、兩個(gè)或更多個(gè)層、或者優(yōu)選包含至少兩種不同材料的多個(gè)微層(薄層)。備選地,微球體可以是任意其它適合的可控制膨脹的材料。例如,微球體可以是含有如下材料的結(jié)構(gòu)能夠在該結(jié)構(gòu)內(nèi)或由從結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生氣體的材料。在一個(gè)實(shí)施方案中,微球體是包含產(chǎn)生或含有氣體的化學(xué)品的中空結(jié)構(gòu),其中氣體壓力增加會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)膨脹和/或脹裂。在另一個(gè)實(shí)施方案中,微球體是由一種或多種材料制備和/或含有所述一種或多種材料的結(jié)構(gòu),其中所述一種或多種材料分解或反應(yīng)產(chǎn)生氣體,使微球體膨脹和/或脹裂。任選地,微球體可以是通常的固體結(jié)構(gòu)。任選地,微球體可以是填充有固體、液體和/或氣體的殼。微球體可以具有適合于形成泡沫的任意結(jié)構(gòu)和形狀。例如,微球體可以通常為球形。任選地,微球體可以是細(xì)長(zhǎng)的或傾斜的球狀體。任選地,微球體可以包括適用于使微球體膨脹的任何氣體或氣體混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中,氣體可以包括惰性氣體,比如氮?dú)?。在一個(gè)實(shí)施方案中,氣體通常是不可燃的。然而,在一些實(shí)施方案中,非惰性的氣體和/或可燃?xì)怏w可以填充微球體的殼。在一些實(shí)施方案中,泡沫材料可以包括本領(lǐng)域已知的發(fā)泡劑或起泡劑。另外,泡沫材料可以主要是或完全是發(fā)泡劑。

盡管一些優(yōu)選實(shí)施方案包含通常不會(huì)破裂或脹裂的微球體,但是其它實(shí)施方案包含可以破裂、脹裂、斷裂和/或類(lèi)似后果的微球體。任選地,一部分微球體可以破裂,同時(shí)其余部分的微球體不破裂。在一些實(shí)施方案中,不超過(guò)約0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%70%、80%、90重量%的微球體,以及包括這些量的范圍的微球體破裂。在一個(gè)實(shí)施方案中,例如,當(dāng)微球體膨脹時(shí),它們的大部分可以脹裂和/或斷裂。另外,可以采用微球體的各種共混物和混合物形成泡沫材料。

微球體可以由適合于引起膨脹的任意材料形成。在一個(gè)實(shí)施方案中,如本文所述,微球體可以具有包含聚合物、樹(shù)脂、熱塑性材料、熱固性材料等的殼。微球體的殼可以包含單一材料或者兩種或多種不同材料的共混物。例如,微球體可以具有含下列物質(zhì)的外殼乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚酰胺(例如尼龍6和尼龍66)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、PEN、PET共聚物以及它們的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,PET共聚物包括含量介于通常被稱(chēng)作PETG和PET之間的CHDM共聚單體。在另一個(gè)實(shí)施方案中,將共聚單體比如DEG和IPA加入到PET中,以形成微球體的殼??梢赃x擇材料的種類(lèi)、尺寸與惰性氣體的適當(dāng)組合,以實(shí)現(xiàn)微球體的適宜膨脹。在一個(gè)實(shí)施方案中,微球體包含由遇到高溫時(shí)能夠膨脹的高溫材料(例如,PETG或類(lèi)似材料)形成的殼,其中所述高溫優(yōu)選不會(huì)導(dǎo)致微球體脹裂。如果微球體具有由低溫材料(例如,象EVA一樣的材料)制備的殼,則當(dāng)微球體遇到適合于加工一些載體材料(例如,具有高熔點(diǎn)的PET或聚丙烯)的高溫時(shí),可能會(huì)破裂。在一些情況下,例如,當(dāng)

微球體在較高溫度下加工時(shí),可能會(huì)破裂。有利地,可以將中溫或高溫微球體與具有較高熔點(diǎn)的載體材料一起使用,以便在微球體不破裂的情況下產(chǎn)生可控的、可膨脹的泡沫材料。例如,微球體可以包括中溫材料(例如,PETG)或高溫材料(例如,丙烯腈),并且可以適用于較高溫度的應(yīng)用。因此,可以基于所采用的加工溫度選擇用于形成發(fā)泡聚合物的起泡劑。

泡沫材料可以是包含載體材料的基質(zhì),并且優(yōu)選可以與起泡劑(例如,微球體)混合形成可膨脹材料的材料。載體材料可以是熱塑性、熱固性或聚合的材料,比如乙烯丙烯酸(“EAA”)、乙烯乙酸乙烯酯(“EVA”)、線(xiàn)性低密度聚乙烯(“LLDPE”)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯二元醇(PETG)、聚(羥基氨基醚)(“PHAE”)、PET、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯(“PS”)、漿料(例如,纖維的木漿或紙漿,或者混合有一種或多種聚合物的漿料)、上述這些的混合物等。然而,可以采用適用于攜帶發(fā)泡劑的其它材料,以實(shí)現(xiàn)泡沫材料(foam)所需的熱、結(jié)構(gòu)、光學(xué)和/或其它特性中的一種或多種。在一些實(shí)施方案中,載體材料具有使微球體更容易且快速膨脹的性質(zhì)(例如,高熔融指數(shù)),從而降低了生產(chǎn)周期,由此提高了生產(chǎn)。

在優(yōu)選實(shí)施方案中,可成型材料可以包括兩種或更多種組分,這些組分包括其中每一種組分都具有不同的加工范圍(processing window)和/或物理性質(zhì)的多種組分。這些組分可以進(jìn)行結(jié)合,以使可成型材料具有一種或多種所需的特性。可以改變組分的比例,以產(chǎn)生所需的加工范圍和/或物理性質(zhì)。例如,第一材料可以具有與第二材料的加工范圍相似或不同的加工范圍。加工范圍可以基于例如壓力、溫度、粘度等。因此,可成型材料的組分可以進(jìn)行混合,以實(shí)現(xiàn)所需的例如用于使該材料造型的壓力或溫度范圍。

在一個(gè)實(shí)施方案中,第一材料與第二材料的結(jié)合可以產(chǎn)生具有比第二材料的加工范圍更加理想的加工范圍的材料。例如,第一材料可以適用于在寬范圍的溫度下加工,而第二材料可以適用于在窄范圍的溫度下加工。具有由第一材料形成的一部分以及由第二材料形成的另一部分的材料可以適合于在比第二材料的加工溫度的窄范圍寬的溫度范圍內(nèi)加工。在一個(gè)實(shí)施方案中,多組分材料的加工范圍類(lèi)似于第一材料的加工范圍。在一個(gè)實(shí)施方案中,可成型材料包括多層片材或管,并且所述多層片材或管包含含有PET的層和含有聚丙烯的層。由PET和聚丙烯這兩者形成的材料可以在與適合于PET的加工溫度范圍相似的寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加工(例如,擠出)。加工范圍可以是對(duì)于一個(gè)或多個(gè)參數(shù)比如壓力、溫度、粘度和/或類(lèi)似參數(shù)的。

任選地,可以改變材料的各種組分的量,以實(shí)現(xiàn)所需的加工范圍。任選地,可以將材料進(jìn)行結(jié)合,產(chǎn)生適合于在所需范圍內(nèi)的壓力、溫度、粘度和/或類(lèi)似物下加工的可成型材料。例如,可以增加具有更合意加工范圍的材料的比例,并且可以降低具有更不合意加工范圍的材料的比例,這樣就可以產(chǎn)生具有與第一材料的加工范圍非常類(lèi)似或基本相同的加工范圍的材料。當(dāng)然,如果更合意的加工范圍是在第一材料的第一加工范圍和第二材料的第二加工范圍之間,則可以選擇第一和第二材料的比例,以實(shí)現(xiàn)可成型材料的合意的加工范圍。

任選地,可以將每一種都具有類(lèi)似或不同加工范圍的多種材料結(jié)合,以獲得最終材料的所需加工范圍。

在一個(gè)實(shí)施方案中,通過(guò)改變其一種或多種具有不同流變特性的組分,可以改變可成型材料的流變特性。例如,基底(例如,PP)可以具有高熔體強(qiáng)度并且能經(jīng)得起擠出的檢驗(yàn)。PP可以與具有使其難于擠出的低熔體強(qiáng)度的另一種材料比如PET結(jié)合,以形成適用于擠出工藝的材料。例如,在共擠出(例如,水平或垂直共擠出)過(guò)程中,PP或其它堅(jiān)固材料的層可以支撐PET層。因此,由PET和聚丙烯形成的可成型材料可以在通常適合于PP而通常不適合于PET的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加工例如擠出。

在一些實(shí)施方案中,為影響制品的一種或多種性質(zhì),可以選擇可成型材料的組成。例如,通過(guò)采用本文描述的可成型材料,可以獲得本文公開(kāi)的熱性能、結(jié)構(gòu)性能、阻隔性能、光性能、流變性能、滿(mǎn)意的氣味性能、和/或其它性能或特性。

上述的各種方法和技術(shù)提供了很多實(shí)施本發(fā)明的方式。當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)理解,不必所有描述的目的或優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本文描述的任一個(gè)具體實(shí)施方案都可以實(shí)現(xiàn)。

此外,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到來(lái)自不同實(shí)施方案的特征的可交換性。類(lèi)似地,對(duì)于上述討論的各種特征和步驟以及對(duì)于每個(gè)特征或步驟的其它已知等價(jià)內(nèi)容,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都可以根據(jù)本文中描述的原理進(jìn)行混合和配合,以實(shí)施這些方法。

盡管本發(fā)明已經(jīng)在一些實(shí)施方案和實(shí)施例的上下文中進(jìn)行了描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明超過(guò)具體公開(kāi)的實(shí)施方案延及到其它備選實(shí)施方案和/或應(yīng)用及它們顯而易見(jiàn)的改進(jìn)及等價(jià)內(nèi)容。此外,本發(fā)明并沒(méi)有意圖受本文的優(yōu)選實(shí)施方案的具體公開(kāi)內(nèi)容的限制。
權(quán)利要求
1.一種被配置成熱成型杯子的模塑設(shè)備,所述設(shè)備包括
模塑部,所述模塑部具有至少一個(gè)模塑表面,所述模塑表面限定型腔,所述模塑部包含至少一個(gè)與所述型腔流體連通的型腔流體通道;和
型芯,所述型芯具有縱軸和外表面,所述型芯被配置成至少部分地在所述模塑部的所述型腔內(nèi)沿著所述縱軸移動(dòng),所述型芯包括
外部套管,所述外部套管形成所述型芯的外表面的至少一部分,所述外部套管包括至少一個(gè)型芯流體通道和凹槽,所述凹槽與所述型芯流體通道流體連通,并且延伸到所述型芯的所述外表面,其中所述外部套管被配置成選擇性地延伸到所述型腔內(nèi)部的第一距離;和
型芯棒,所述型芯棒至少部分地位于所述外部套管內(nèi)部,并且在通常平行于所述縱軸的方向上,相對(duì)于所述外部套管可選擇性地移動(dòng),所述型芯棒被配置成選擇性地延伸到在所述型腔內(nèi)的第二距離,所述第二距離大于所述第一距離;
其中所述型芯棒被配置成迫使通常位于所述模塑部之上的片材至少部分地進(jìn)入到所述型腔內(nèi);
其中所述型腔流體通道被配置成選擇性地處于與真空源流體連通;和
其中,所述凹槽被配置成選擇性地處于與真空源和流體供給源流體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中所述模塑表面包含至少一個(gè)向外離開(kāi)所述型腔延伸的凹陷,所述凹陷被配置成在熱成型片材上制備相應(yīng)耦合結(jié)構(gòu)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備,其中所述模塑表面包含至少一個(gè)向內(nèi)朝所述型腔延伸的突起,并且所述突起被配置成在熱成型片材上制備相應(yīng)耦合結(jié)構(gòu)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備,其中所述突起包括環(huán)形環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述模塑部和所述型芯中的至少一個(gè)包含高傳熱材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述型芯的所述外部套管包含至少一個(gè)向內(nèi)朝所述型芯棒延伸的凹陷,所述凹陷被配置成在熱成型片材上制備相應(yīng)耦合結(jié)構(gòu)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述型芯包含切割環(huán),所述切割環(huán)包括切割元件,并且被配置成促進(jìn)熱成型片材從所述型芯上移出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備,其中所述切割環(huán)通常繞著所述型芯的周長(zhǎng)延伸。
9.一種被配置成將片材熱成型為杯形狀的模塑設(shè)備,所述設(shè)備包括
模塑部,所述模塑部具有至少一個(gè)模塑表面,所述模塑表面限定型腔,所述模塑部包含至少一個(gè)與所述型腔流體連通的型腔流體通道;和
型芯,所述型芯具有縱軸和外表面,所述型芯被配置成至少部分地在所述模塑部的所述型腔內(nèi)沿著所述縱軸移動(dòng),所述型芯包括至少一個(gè)型芯流體通道和凹槽,所述凹槽與所述型芯流體通道流體連通,并且延伸到所述型芯的所述外表面;
其中所述型芯包含至少一個(gè)離開(kāi)所述型芯的所述外表面向內(nèi)延伸的凹陷,所述凹陷被配置成在熱成型片材上產(chǎn)生相應(yīng)的耦合結(jié)構(gòu)體;和
其中所述型腔流體通道被配置成選擇性地處于與真空源流體連通,并且所述凹槽被配置成選擇性地處于與真空源和流體供給源流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其中所述模塑部和所述型芯中的至少一個(gè)包含高傳熱材料。
11.權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備,其中所述型芯還包含切割環(huán),所述切割環(huán)被配置成促進(jìn)熱成型片材從所述型芯上移出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備,其中所述切割環(huán)通常繞著所述型芯的周長(zhǎng)延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述模塑部的所述型腔包含通常的圓柱體形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述模塑表面被配置成在使用所述模塑設(shè)備熱成型的熱成型杯子中產(chǎn)生斜度角。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述模塑部和所述型芯中的至少一個(gè)包含輕質(zhì)鋁。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,還包括加熱裝置,所述加熱裝置被配置成對(duì)熱成型之前的片材進(jìn)行加熱。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述模塑部和所述型芯中的至少一個(gè)包含硬化材料,所述硬化材料被配置成降低沿著摩擦表面的磨損。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述模塑部和所述型芯中的至少一個(gè)包括冷卻通道,所述冷卻通道被配置成接收流體,以將熱量傳遞離開(kāi)熱成型片材。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其中所述模塑部包括對(duì)開(kāi)膜設(shè)計(jì)。
20.一種用于將片材熱成型為杯形狀的方法,所述方法包括
提供具有至少一個(gè)模塑型腔的模塑部,所述模塑型腔包括模塑表面,所述模塑部包括多個(gè)與所述模塑型腔流體連通的型腔流體通道;
提供具有縱軸和外表面的型芯,所述型芯被配置成在通常與所述縱軸平行的方向上,至少部分地在所述模塑型腔內(nèi)移動(dòng),所述型芯包含
外部套管,所述外部套管形成所述型芯的所述外表面的至少一部分,所述外部套管包括至少一個(gè)型芯流體通道和凹槽,所述凹槽與所述型芯流體通道流體連通,并且延伸到所述型芯的所述外表面;和
型芯棒,所述型芯棒至少部分地位于所述外部套管內(nèi)部,并且在通常平行于所述縱軸的方向上,相對(duì)于所述外部套管可選擇性地移動(dòng);
將被配置成熱成型的片材放置在所述模塑部之上;
所述型芯棒朝所述模塑部移動(dòng),以迫使所述片材至少部分地進(jìn)入到所述模塑型腔內(nèi);
在所述型腔流體通道內(nèi)產(chǎn)生真空,以吸引所述片材朝向所述模塑表面;
所述型芯棒離開(kāi)所述模塑部縮回;
使所述外部套管至少部分地在所述模塑型腔內(nèi)部移動(dòng);
在所述外部套管的所述凹槽內(nèi)產(chǎn)生真空,以吸引所述熱成型片材至少部分地朝向所述型芯的所述外表面;和
將所述型芯套管和位于其上的所述熱成型片材離開(kāi)所述模塑部縮回。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,還包括在所述熱成型片材內(nèi)形成至少一個(gè)耦合結(jié)構(gòu)體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中形成所述耦合結(jié)構(gòu)體包括使用在所述模塑部的所述模塑表面中的相應(yīng)的突起或凹陷。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中形成所述耦合結(jié)構(gòu)體包括使用在所述型芯的所述外表面中的相應(yīng)的突起或凹陷。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23中任一項(xiàng)所述的方法,還包括在將所述型芯棒朝所述模塑部移動(dòng)之前,通過(guò)型腔流體通道輸送一定體積的流體,所述體積的流體被配置成預(yù)拉伸所述片材。
25.根據(jù)權(quán)利要求20至24中任一項(xiàng)所述的方法,還包括在所述型芯套管從所述模塑部縮回之后,將所述熱成型片材從所述型芯上移出。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中從所述型芯上移出所述熱成型片材包括通過(guò)所述流體通道和所述凹槽,將一定體積的流體提供至位于外部套管周?chē)乃鰺岢尚推摹?br> 27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中從所述型芯上移出所述熱成型片材包括使所述型芯棒相對(duì)于所述外部套管移動(dòng),以迫使所述熱成型片材離開(kāi)所述外部套管。
28.根據(jù)權(quán)利要求20至27中任一項(xiàng)所述的方法,還包括在將所述型芯棒朝所述模塑部移動(dòng)之前,加熱所述片材。
29.根據(jù)權(quán)利要求20至28中任一項(xiàng)所述的方法,還包括冷卻所述熱成型片材。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法,其中冷卻所述熱成型片材包括在所述模塑部和所述型芯中的至少一個(gè)中,提供至少一個(gè)冷卻通道。
31.根據(jù)權(quán)利要求20至30中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述模塑部和所述型芯中的至少一個(gè)包含高傳熱材料。
32.一種用于儲(chǔ)存飲料的容器,所述容器包括
杯狀部分,所述杯狀部分包括
杯子底部;
側(cè)壁,所述的側(cè)壁具有終止于頂端邊緣上的上部部分,所述頂端邊緣限定對(duì)所述杯狀部分的內(nèi)部的開(kāi)口;和
至少一個(gè)耦合結(jié)構(gòu)體,其沿著所述側(cè)壁的上部部分布置;
其中,所述杯狀部分包含聚合物材料;和
封口件部分,所述封口件部分包括
下部封口件部分,所述下部封口件部分被配置成嚙合所述杯狀部分的所述耦合結(jié)構(gòu)體,以將所述封口件部分緊固到所述杯狀部分上;和
上部封口件部分,所述上部封口件部分包含至少一個(gè)可移動(dòng)部分,所述可移動(dòng)部分被配置成選擇性地露出和隱藏孔;
其中所述孔提供到所述杯狀部分的內(nèi)部的通道。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的容器,其中所述容器還包括位于所述孔的下面的可拆卸密封元件,所述密封元件是流體隔體,其防止在所述孔和所述杯狀部分的內(nèi)部之間的流體連通。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的容器,其中所述密封元件是膜,所述膜被配置成將被破壞的,目的在于使所述孔與所述杯狀部分的內(nèi)部流體連通。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的容器,其中所述密封元件附著到所述側(cè)壁的所述頂端邊緣。
36.根據(jù)權(quán)利要求32至35中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述杯狀部分是使用熱成型方法制造的。
37.根據(jù)權(quán)利要求32至36中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述杯狀部分包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
38.根據(jù)權(quán)利要求32至37中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述杯狀部分包含至少兩層。
39.根據(jù)權(quán)利要求32至38中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述耦合結(jié)構(gòu)體包括從所述側(cè)壁向外突出的陽(yáng)性結(jié)構(gòu)元件。
40.根據(jù)權(quán)利要求32至39中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述耦合結(jié)構(gòu)體包括從所述側(cè)壁向內(nèi)突出朝向所述杯狀部分的內(nèi)部的陰性結(jié)構(gòu)元件。
41.根據(jù)權(quán)利要求32至40中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述耦合結(jié)構(gòu)體被配置成使用咬合連接,選擇性附著于所述杯狀部分以及從所述杯狀部分中脫離。
42.根據(jù)權(quán)利要求32至41中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述耦合結(jié)構(gòu)體被固定地附著于所述杯狀部分。
43.根據(jù)權(quán)利要求32至42中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述下部封口件部分和所述上部封口件部分是整體元件。
44.根據(jù)權(quán)利要求32至43中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述可移動(dòng)部分選自由帽、咬合封口件、可拆卸膜密封、管口頂端、蓋子和多片接合封口件組成的組中。
45.根據(jù)權(quán)利要求32至44中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述封口元件還包括遮蓋物,所述遮蓋物被配置成選擇性地位于所述上部封口件部分之上。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的容器,其中所述遮蓋物被鉸鏈?zhǔn)礁街谒龇饪谠?br> 47.根據(jù)權(quán)利要求32至46中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述容器通常是氣密性的。
48.根據(jù)權(quán)利要求32至47中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述杯狀部分包括通常的圓柱體形狀。
49.根據(jù)權(quán)利要求32至48中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述杯狀部分包含斜度角。
50.根據(jù)權(quán)利要求32至49中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述杯狀部分使用擠出吹塑方法制造。
51.根據(jù)權(quán)利要求32至50中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述杯狀部分使用拉伸吹塑方法制造。
52.根據(jù)權(quán)利要求32至51中任一項(xiàng)所述的容器,其中所述杯狀部分使用注射拉伸吹塑方法制造。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了用于儲(chǔ)存飲料和其它食品的塑性多片接合容器。此外,公開(kāi)了用于制造這些容器中的一些或全部組件的方法、裝置和系統(tǒng)。在一些實(shí)施方案中,杯狀部分使用真空和/或壓力熱成型方法制造。然而,容器的杯狀部分可以通過(guò)任何其它合適的方法,包括但不限于其它形式的熱成型、擠出、壓塑、注塑、吹塑和/或它們的組合,進(jìn)行制造。所形成的產(chǎn)品可以包括一個(gè)或多個(gè)用于附著封口元件的耦合結(jié)構(gòu)體。封口元件可以與杯狀部分嚙合和/或耦合,以提供水密性和/或氣密性的兩片或多片接合容器。在一些實(shí)施方案中,可以在杯狀部分和封口元件之間設(shè)置可拆卸密封元件。
文檔編號(hào)B29C51/04GK101495291SQ200780020055
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者杰拉爾德·A·哈欽森, 克拉倫斯·塞奎拉, 薩德·K·法哈, 海因里克·費(fèi)克廷爾 申請(qǐng)人:先進(jìn)塑料技術(shù)盧森堡有限公司
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