用于选择性地涂覆基于纤维的食品容器的方法、设备和化学组合物技术

用于真空成型和随后向基于纤维的食品容器施涂局部涂层的方法和设备。浆料包含嵌入式水分屏障、蒸气屏障和油屏障中的一种或多种，并且所述局部涂层包括蒸气屏障、水分屏障、油屏障和氧气屏障中的一种或多种。对于具有深侧壁的食品容器，喷涂系统包含用于将全锥形喷雾图案施涂到所述容器的底部表面的第一喷嘴和用于将中空锥形喷雾图案施涂到所述侧壁的内表面的第二喷嘴。表面的第二喷嘴。表面的第二喷嘴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于选择性地涂覆基于纤维的食品容器的方法、设备和化学组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是于2016年7月26日提交的美国专利申请序列号15/220,371的部分继续申请案并要求其优先权，所述美国专利申请的全部内容特此通过引用并入本文中。


[0003]本专利技术总体上涉及与真空成型模制纤维食品容器一起使用的喷涂涂层，并且更具体地涉及浆料化学和表面涂层的选择性组合以产生期望的油、水、蒸气和/或氧气屏障。

技术介绍

[0004]由一次性塑料容器和包装材料造成的污染正在蔓延，给全球景观留下疤痕，并威胁到脆弱的生态系统和居住于其中的生命形式。一次性容器以泡沫聚苯乙烯和发泡聚苯乙烯(EPS)包装、外带容器、瓶子、薄膜袋和光降解塑料团粒的形式沿水道迁移到海洋。
[0005]这些海洋垃圾积聚成大片的位于每个海洋的环流处的高度集中的塑料岛。阳光和波浪使漂浮的塑料分解成越来越小的颗粒，但其永远不会完全消失或生物降解。此外，塑料颗粒充当如杀虫剂等水传播污染物的海绵。鱼、海龟以及甚至鲸鱼都会吃塑料制品，所述塑料制品可能使其生病或死亡。较小的海洋动物会摄入微小的塑料颗粒并在我们吃海鲜时将其传递给我们。
[0006]减少塑料污染的可持续解决方案的势头越来越强。然而，继续采用要求这些解决方案不仅对环境有益，而且从性能和成本两者的角度来看还与塑料具有竞争力。本专利技术涉及在不损害产品性能的情况下用模制纤维中的革命性技术替代塑料，并在对生态负责的框架内提供具有竞争力的成本结构。
[0007]作为简要背景，自20世纪30年代以来，模制纸浆(模制纤维)一直用于制造容器、托盘和其它包装，但在引入塑料泡沫包装后在20世纪70年代经历了衰落。纸浆可以由旧新闻纸、瓦楞纸箱和其它植物纤维产生。当今，模制纸浆包装广泛用于电子器件、家用商品、汽车部件和医疗产品，并且作为边缘/拐角保护器或集装架托盘用于运输电子器件和其它易碎组件。模具被成形为成品包装的镜像，其表面附有筛网。跨筛网抽真空以将纤维颗粒积聚成成品的形状。
[0008]两种最常见的模制纸浆类型分为类型1和类型2。类型1通常用于壁为3/16英寸(4.7mm)到1/2英寸(12.7mm)的支持包装应用。类型1模制纸浆制造，也称为“干”制造，使用由磨碎的新闻纸、牛皮纸或其它溶解在水中的纤维制成的纤维浆料。将安装在压板上的模具浸入或浸没在浆料中，并对大致凸出的背面施加真空。真空将浆料拉到模具上以形成包装的形状。仍在真空下，将模具从浆料罐中取出，从而允许水从纸浆中排出。然后将空气吹过工具以弹出模制纤维片。典型地，将部件沉积在干燥炉内的传送带上。
[0009]类型2模制纸浆制造，也称为“湿”制造，通常用于用壁为0.02英寸(0.5mm)到.06英寸(1.5mm)的容器包装电子器件、手机和家用物品。类型2模制纸浆使用相同的材料，并遵循
与类型1制造相同的基本过程，直到真空将浆料拉到模具上为止。在此步骤之后，传递模具与纤维包紧密配合，将成型“湿部”移动到热压机，并压缩和干燥纤维材料以增加密度并提供光滑的外表面饰面。参见例如stratasys.com/solutions/additive
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manufacturing/tooling/molded
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fiber；keiding.com/molded
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fiber/manufacturing
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process/；绿谷技术私人有限公司(Grenidea Technologies PTE Ltd.)于2007年4月11日公开并且标题为“经改进的模制纤维制造(Improved Molded Fiber Manufacturing)”的欧洲专利公开第EP 1492926 B1号；以及afpackaging.com/thermoformed
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fiber
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molded
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pulp/。上述所有参考文献的全部内容特此通过引用并入本文。
[0010]基于纤维的包装产品是可生物降解的、可堆肥的，并且与塑料不同，并不会迁移到海洋中。然而，目前已知的纤维技术不太适用于肉类和家禽、预制食品、农产品、微波食品或如热咖啡等饮料容器的盖子。具体地，选择性地将一种或多种油、水、蒸气和/或氧气屏障整合到浆料中和/或选择性地将一种或多种屏障层施涂到成品包装产品的全部或部分表面可能是麻烦、耗时且昂贵的。
[0011]因此，需要克服现有技术的限制的方法、设备、喷雾系统和化学调配物。
[0012]从结合附图和此背景部分做出的后续具体实施方式和所附权利要求中也将显而易见各种特征和特性。

技术实现思路

[0013]本专利技术的各个实施例涉及用于制造和选择性地将屏障涂层施涂到真空模制的、基于纤维的包装和容器产品的选定表面的方法、化学式、喷雾系统和喷嘴配置，所述产品尤其包含：i)体现新颖几何特征的肉类、农产品、园艺和实用容器，所述新颖几何特征可提高结构刚度；ii)具有嵌入式和/或局部水分、油、氧气和/或蒸气屏障的肉类、农产品和园艺容器；iii)可微波、烤箱加热、冷冻食品、即食食品、酸奶、沙拉、预制食品、通心粉和奶酪、以及其它体现嵌入式和/或局部水分、油、氧气和/或蒸气传输屏障的容器和/或用于改善纤维基质内的化学结合的助留剂；以及iv)体现水分/蒸气屏障的肉类容器，所述肉类容器可在延长的保质期内保持结构刚度。
[0014]应注意，虽然是在常规基于浆料的真空成型过程的上下文中示出，但是本文所描述的各种专利技术不限于此。本领域技术人员应理解，本文所述的专利技术可以考虑包含干燥或绒毛过程的任何基于纤维的制造方式，所述干燥或绒毛过程可能涉及或可能不涉及真空成型，包含3D打印技术。
[0015]下文更详细地描述了各种其它实施例、方面和特征。
附图说明
[0016]下文将与附图结合描述示例性实施例，其中类似的附图标记表示类似的元件，并且：
[0017]图1是根据各个实施例的使用基于纤维的浆料的示例性真空成型过程的示意性框图；
[0018]图2是根据各个实施例的用于控制浆料的化学组合物的示例性闭环浆料系统的示意性框图；
[0019]图3是根据各个实施例的示例性肉类托盘的底侧的透视图；
[0020]图4是图3的根据各个实施例的肉类托盘的侧正视图；
[0021]图5是图3和4的根据各个实施例的肉类托盘的俯视平面视图；
[0022]图6是图5的根据各个实施例的肉类托盘的端视图；
[0023]图7是根据各个实施例的用于肉类托盘的喷涂系统的示意性透视图；并且
[0024]图8是根据各个实施例的采用全锥形和中空锥形双喷嘴系统的喷涂系统的示意性透视图，所述全锥形和中空锥形双喷嘴系统与微波、冷冻食品、预制食品以及具有深侧壁的其它食品容器一起使用。
具体实施方式
[0025]以下本专利技术的详细描述在本质上仅仅是示例性的，并且并不旨在限制本专利技术或本专利技术的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造肉类托盘的方法，所述方法包括以下步骤：提供接近所述肉类托盘的形状的金属丝网模具；制备基于水性纤维的浆料，所述基于水性纤维的浆料包括旧瓦楞纸箱(OCC)和双内衬牛皮纸(DLK)中的至少一种；向所述浆料中添加嵌入式水分屏障；将所述模具浸入所述浆料中；跨所述浆料内的所述模具抽真空，直到在所述模具的表面处积聚期望厚度的纤维颗粒为止；从所述模具中取出积聚的颗粒；在压力机中干燥并压制所述积聚的颗粒以由此使所述肉类托盘成型；将所述肉类托盘从所述压力机转移到涂覆站；以及在所述涂覆站处，向所述肉类托盘的表面施涂补充水分屏障层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述嵌入式水分屏障包括2％
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5％的烷基烯酮二聚体(AKD)。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：向所述浆料中添加干增强剂。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述干增强剂包括.5％
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4.5％的淀粉。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂覆站包括：喷雾系统；以及传送带，所述传送带被配置成使所述肉类托盘沿行进方向移动以与所述喷雾系统接合。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述喷雾系统包括第一喷嘴，所述第一喷嘴被配置成将第一预定喷雾图案排放到所述肉类托盘上。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一预定喷雾图案包括在所述肉类托盘处终止于一条线的基本上竖直的帘，所述线具有预定厚度并且被定向成基本上与所述行进方向正交。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述喷雾系统进一步包括第二喷嘴，所述第二喷嘴被配置成将第二预定喷雾图案排放到所述肉类托盘上，其中所述第一喷雾图案朝向所述行进方向成角度并且所述第二喷雾图案远离所述行进方向成角度。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述补充水分屏障层包括在水溶液中的丙烯酸共聚物乳胶。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述补充水分屏障层包括大约1:3的微粒和水的溶液。11.一种制造微波碗的方法，所述微波碗的特征在于由圆周侧壁界定的基本上平坦的、圆形的底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：足迹国际有限责任公司，
类型：发明
国别省市：