CN115298012A - 一种具有模制内部衬里的纸浆瓶及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有壳体和位于其内部的衬里的容器。所述壳体和/或衬里可以由可生物降解、可回收和/或可分解的材料制成。所述衬里可以被配置为型坯、预型件和/或其他能够膨胀的块。所述衬里可以***所述壳体的空腔内并使其膨胀以形成膨胀状态。在膨胀状态下，所述衬里可以用作屏障，防止引入容器中的饮料与壳体形成接触。在膨胀状态下，所述衬里可以被配置为保持与所述壳体的内表面接触，从而提供足够的减震。所述衬里可以是薄膜，提供整体更薄的结构和/或整体更轻的结构可以用于制造所述容器。

Description

一种具有模制内部衬里的纸浆瓶及其制造方法
技术领域
实施例公开了一种在其内部具有整体内部衬里的模制纸浆容器以及制造这种容器的方法。
背景技术
例如用于瓶装水、果汁或碳酸饮料的塑料饮料瓶被广泛使用。传统的饮料瓶由热塑性聚合物制成，并且通常通过模制工艺制成。饮料瓶需要提供足够的机械强度来支撑内容物和自身重量以自由站立，并且还要在包装和运输过程中保护内容物。这就规定了每个瓶子所需的最少塑料量。塑料饮料瓶的瓶壁往往依赖于厚的组成部件，这导致了浪费和成本增加(例如运输和供应链管理成本)。鉴于每年生产的饮料瓶的数量巨大，并且缺乏有效的回收利用，塑料饮料瓶正造成全球塑料污染。
纸和纸浆容器是天然可生物降解的，并且可以作为塑料饮料瓶的替代品的有吸引力的材料。然而，纸和纸浆是天然多孔的，并且通常不适合盛放液体，除非加入某种类型的衬里。饮料可以被引入衬里部分，其中纸或部件可以为瓶子和饮料提供结构支撑。制造这种瓶子的传统方法可能需要将容器构造成若干个结构件，每个结构件单独衬有塑料屏障，然后粘合或粘附在一起。这样的制造方法可能是低效且无效的。这种方法还增加了制造的复杂性和成品容器的总重量。成品也不符合传统饮料瓶的美学外观。
可以在US9126717、US8991635、US20130140325、US20130140326、US20130145730、US20130146616、US20130146617、WO2007066090、CN103038140、AU2012211504、WO2009/133355和WO2009/133359中找到具有衬里的传统瓶子的示例。
存在以下未满足的需求：减少饮料瓶中使用的塑料量，使其至少部分可生物降解，并且仍然提供适合包装和运输的强度。
发明内容
本发明提供一种制造带衬里的模制纸浆容器的方法，该方法包括：生成模制纸浆壳体，所述壳体包括壳体的顶部开口、肩部、侧壁和/或底部，以便在所述壳体内生成空腔；生成聚合物坯料，所述坯料包括颈部和可膨胀部分；通过所述顶部开口将所述坯料的可膨胀部分至少部分地***所述壳体中；将所述聚合物坯料和所述模制纸浆壳体放入模具；以及延展所述坯料的可膨胀部分以接触所述纸浆壳体的空腔的内部。在一些实施例中，将所述坯料的可膨胀部分***包括将所述坯料的边缘的至少一部分固定到所述壳体的肩部的至少一部分。在一些实施例中，通过吹塑来延展坯料的可膨胀部分。
在一些实施例中，生成所述模制纸浆壳体包括形成容器上部、形成容器下部以及将所述容器上部和所述容器下部接合。
在一些实施例中，所述坯料的可膨胀部分包括至少一个之后被膨胀的管状件。在一些实施例中，所述聚合物坯料包括热塑性塑料和/或生物塑料，例如可以是高、中和/或低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和/或聚氯乙烯。
在一些实施例中，延展所述坯料的可膨胀部分包括加热所述坯料的至少可膨胀部分。在一些实施例中，延展所述坯料的可膨胀部分包括真空抽吸所述坯料的至少可膨胀部分。在一些实施例中，延展所述坯料的可膨胀部分包括用推杆或心轴拉长所述坯件的至少所述可膨胀部分。在一些实施例中，延展后的所述坯料的可膨胀部分形成所述纸浆壳体的空腔内部的衬里。在一些实施例中，膨胀的衬里与所述纸浆壳体的空腔的整个内部接触。
本公开还提供了一种容器，包括：纸浆壳体，具有顶部开口和内部空腔；内部衬里，包括一体式颈部，其中所述衬里膨胀并且与所述壳体的空腔的基本上整个内部接触。在一些实施例中，所述纸浆壳体包括接合在一起的容器上部和容器下部。在一些实施例中，所述壳体的顶部开口位于所述壳体的肩部中，其中所述肩部的尺寸从所述顶部开口开始增加。
在一些实施例中，所述衬里至少部分地融合到所述纸浆壳体的内部。在一些实施例中，所述衬里通过吹塑工艺在所述纸浆壳体的空腔内的适当位置形成。
在一些实施例中，所述衬里包括热塑性塑料和/或生物塑料，例如可以包括高、中和/或低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和/或聚氯乙烯。
在一些实施例中，所述一体式颈部被配置为接收盖子。
本发明的其他特征、方面、目的、优点和可能的应用将通过下文描述的示例性实施例和示例的研究，结合附图和所附权利要求而变得显而易见。
附图说明
通过下面结合以下附图呈现的对本发明更具体的描述，本发明的上述和其他目的、方面、特征、优点和可能的应用将会更加显而易见。附图中使用的相同附图标记可以指示相同的组件。
图1示出了可与容器一起使用的壳体的实施例；
图2A示出了壳体的实施例和可以被膨胀以形成容器内的衬里的型坯的实施例；
图2B示出了壳体的实施例的内部的剖视图；
图3示出了形成有上壳体和下壳体的壳体的实施例；
图4A-4D示出了配置为型坯坯料的衬里的实施例，该型坯坯料被***到壳体的实施例中(图4A-4B)并且从收缩状态(图4A-C)转变为膨胀状态(图4D)；
图5A-5D示出了配置成型坯坯料的衬里示例性示图，该型坯置于热和压缩气体中以使衬里从收缩状态转变为膨胀状态；和
图6A-6F示出了容器的实施例的视图，其中型坯坯料的边缘被配置为具有凹槽，并且壳体具有相应的上周边，该上周边能够在型坯坯料从收缩状态转变为膨胀状态之前被容纳在凹槽内。
具体实施方式
下面描述是目前考虑实施本发明的示例性实施例。该描述不应被认为是限制性的，而仅仅是为了描述本发明的一般原理和特征。本发明的范围不受该描述限制。
参考图1-图3，实施例公开了一种容器100，容器100包括壳体104和具有一体式颈部202的衬里200。衬里200可以被配置为放置在壳体104内。在成品容器100中，衬里200被膨胀至并且与壳体104的空腔102的基本上整个内部接触。所述容器100可以被配置为容纳和/或运输流体。可以在所述容器100中容纳和/或运输的流体的一些示例可以包括水、饮料、果汁、油、调味品、食品、碳酸饮料等。虽然本文公开的各种实施例可能描述容器被用作饮料容器，但是该容器还可用于其他类型的容器。衬里200可以被配置为膨胀至壳体104中。这可以包括在衬里200已被***到壳体104的空腔102之后膨胀。衬里200可以进一步被配置成通过吹塑来膨胀。一些实施例可以包括多于一个的衬里200。
壳体104可以包括肩部106、侧壁108和/或底部110。侧壁108、底部110和肩部106中的任何一个或组合可以连结。这样做可以形成壳体104的空腔102。空腔102可以具有例如有利于盛放流体或饮料的形状。壳体104可以包括内表面112a、112b、112c和外表面114a、114b、114c。内表面112a、112b、112c可以限定空腔102的形状。外表面114a、114b、114c可以限定壳体104的轮廓形状。空腔102的形状可以与壳体104的轮廓形状相同或不同。
底部110可以被配置为将壳体104放置在大致平坦的表面上。这可以包括将所述壳体104放置在平坦表面上以便使壳体104保持在直立位置。底部110可以是平坦的、具有凹陷形状、起伏形状，即具有多个突起等。底部110沿A-A线(见图1)的横截面形状可以是圆形、矩形、多边形等。底部110可以包括内表面112a和外表面114a。内表面112a和外表面114a中的任何一个或组合可以是光滑的、有纹理的、起伏形状的、凹坑的或者具有在其中或其上形成一些其他装饰特征。在内表面112a和外表面114a中形成的肋或凹槽也可以提供额外的结构强度。底部110可以具有厚度。
侧壁108可以从底部110延伸。在一些实施例中，侧壁108和底部110可以是单个的一体件。在一些实施例中，底部110可以是附接到侧壁108的独立件。侧壁108可以是圆形的、有角度的等。例如，壳体104的侧壁部分沿A-A线的横截面形状可以是圆形、矩形、多边形等。例如，圆形横截面形状可以包括围绕壳体104周边的一个连续侧壁108。作为另一示例，矩形横截面形状可以包括四个邻接的侧壁108，其中各个侧壁108可以是大体平面的并且彼此接合。底部110的横截面形状可以与侧壁108的横截面形状相同或不同。从底部110延伸到肩部106的侧壁108的任何一个或组合可以是直的、呈锥形、具有起伏表面等。侧壁108可以包括内表面112b和外表面114b。内表面112b和外表面114b中的任何一个或组合可以是光滑的、有纹理的、起伏形状的、凹坑的或者具有在其中或其上形成的一些其他装饰特征。在内表面112b和外表面114b中形成的肋或凹槽也可以提供额外的结构强度。例如，任何侧壁108可以包括在侧壁108的一部分中形成的脊部116。脊部116可以提供装饰性、灵巧性、刚性等。侧壁108中的一个或任何组合的内表面112b和/或外表面114b可以与底部110的内表面112a和/或外表面114a相同或不同。侧壁108可以具有厚度。侧壁108的任何一个或组合可具有与另一侧壁108或侧壁108的组合相同或不同的厚度。侧壁108的厚度可与底部110的厚度相同或不同。
所述肩部106可以从侧壁顶部118延伸(参见图3)。在一些实施例中，肩部106和侧壁可以是单个的一体件。在一些实施例中，肩部106可以是附接到侧壁108的独立件。肩部106可以是锥形的、圆形的、有角度的等。在一些实施例中，肩部106可以朝向底部110逐渐延伸，使整个壳体104形成为一体。例如，肩部106的横截面形状可以是圆形、矩形、多边形等。例如，圆形横截面形状可以包括围绕壳体104周边的一个连续肩部106。作为另一示例，大体矩形的横截面形状可以包括四个邻接的肩部部分，其中各个肩部部分可以是大体平面的并且彼此接合。肩部106的横截面形状可以与侧壁部分118和/或底部110的横截面形状相同或不同。从侧壁部分118延伸的肩部部分的任何一个或组合可以是直的、呈锥形、有起伏表面等。肩部部分可以包括内表面112c和外表面114c。内表面112c和外表面114c中的任何一个或组合可以是光滑的、有纹理的、起伏形状的、凹坑的，或者具有在其中或其上形成的一些其他装饰特征。在内表面112c和外表面114c中形成的肋或凹槽也可以提供额外的结构强度。这样的肋或凹槽可以延伸壳体104的整个或部分长度。肩部106的内表面112c和/或外表面114c可以与侧壁108和/或底部110的内表面112c和/或外表面112c相同或不同。肩部106可以具有厚度。肩部部分的任何一个或组合可以具有与另一肩部部分或肩部部分组合相同或不同的厚度。肩部部分的厚度可以与所述侧壁108和/或底部110的厚度相同或不同。肩部106可以包括肩部开口120。肩部开口120可以定位在肩部106的顶部。肩部开口120可以提供到空腔102的入口和出口。
衬里200可以包括一体式颈部202。颈部202是衬里200的一体式部分，并且通常在收缩状态210下形成为单件。颈部202可以位于肩部106的顶部，并且可以被配置为延伸穿过肩部开口120。颈部202可以被配置为从肩部开口120向上延伸。颈部202可在肩部开口120处或附近附接到肩部106。颈部202可包括内表面203a和外表面203b。颈部202的内表面203a和外表面203b中的任何一个或组合可以是螺纹的。这样做可以利于与盖子(未示出)螺纹接合。还可以考虑便于与具有可选的封闭机构的盖子接合的其他的颈部202结构特征。这可以包括过盈配合、卡扣盖、弹出水口、旋转盖等。颈部202还考虑包含容器100特定应用可能需要的抗耐火特征。
壳体104的任何部分或部分的组合(例如，底部110、侧壁108、肩部106等)可以由纸浆、木制品、纸或它们的任何组合制成。这可以包括回收或可回收的木制品、纸和/或纸浆。这可以包括可生物降解或可分解的木制品、纸和/或纸浆。此外，一些部分或部分的组合可以由与另一部分或部分的组合相同或不同的材料制成。例如，塑料部分可以与纸浆部分结合制成。塑料的示例可以是热塑性聚合物，例如聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET或PETE)、无定形PET(APET或PETG)、结晶PET(CPET)、回收PET(RPET)、乙烯乙烯醇(EVOH)等。也可以考虑生物塑料或可生物降解的塑料。例如，底部110和侧壁108可以由纸浆制成，而肩部106可以由塑料制成。部分的任何一个或组合可以是透明的、半透明的或不透明的。壳体104的部分的任何一个或组合可以包括塑料和纸浆的组合。这可以包括以下比例：100％塑料与0％纸浆；90％塑料与10％纸浆；80％塑料与20％纸浆；70％塑料与30％纸浆；60％塑料与40％纸浆；50％塑料与50％纸浆；40％塑料与60％纸浆；30％塑料与70％纸浆；20％塑料与80％纸浆；10％塑料与90％纸浆；0％塑料与100％纸浆，或上述比例范围内的任何范围比例。优选在容器100和壳体104中最小化使用整体塑料。
壳体104可以通过常规方法由纸或纸浆制成。通常，壳体104的组件可以用典型的真空模制工艺制造。例如，将网状模具浸没在悬浮纸浆中，并施加真空。一层纸浆沉积在网状模具的外部。然后从悬浮纸浆中取出网状模具。通过继续施加真空去除多余的水。然后在纸浆层仍粘附在网状模具上的同时将纸浆层放入互补模具中。从网状模具中移除纸浆层并转移到一组公/母加热干燥工具之间，这些工具合上以产生压力。然后将干燥工具分离，形成的纸浆壳体从干燥工具中弹出。
可选地，壳体104可以形成为一体件。特别地，将内部空腔具有壳体104形状的模具浸没在悬浮纸浆中。施加真空，将纸浆吸入模具空腔的内表面。在模具空腔内部沉积一层纸浆后，将模具从悬浮纸浆中取出。通过继续施加真空除去多余的水。然后打开模具，将湿的壳体104从模具空腔中取出，随后干燥。
壳体104的实施例也可以通过压制形成。例如，壳体104部分的一个部分或组合可以通过被压制成粗略的形状然后再次压制成更精细的形状来制造。第一次压制成粗略形状可以包含单个压制步骤或多个压制步骤。第二次压制成更精细的形状可以包含单个压制步骤或多个压制步骤。
壳体104的实施例也可以通过干法成型工艺形成。可以在模具中沉积干纤维，例如纤维素，然后通过施加压力和高温被模制成其最终形状。干纤维也可以形成为片材或其他初始形状，然后在模具中高温压制以形成最终形状。可以将添加剂，例如粘合剂与干纤维结合以助于干法成型工艺。
如上所述，侧壁108中的任何一个或组合可以是直的、呈锥形等。在一些实施例中，壳体104在底部110处或附近的周长可以与在肩部106处或附近的周长相同。在一些实施例中，在底部110处或附近的周长可以大于在肩部106处或附近的周长。在一些实施例中，在底部110处或附近的周长可小于在底部110处或附近的周长。在一些实施例中，底部110、侧壁108和/或肩部106可以成形为由载体支撑。载体可以是袋子、杯架、自行车瓶架等。
壳体104可以被制造为单个的一体件或多个部件。例如，图3显示了壳体104为两个部件。应该注意的是，可以使用任意数量的部件。例如，壳体104还可以包括三个、或四个、或五个等部件。这些部件可以对应于容器部分(例如，底部110、侧壁108、肩部106、颈部202等)。这些部件可以对应于容器部分的一部分。例如，肩部106可以包括两个部件。部件的任何一个或组合可以由塑料、木制品、纸、纸浆、生物塑料等制成，优选具有较少的塑料含量。部件的任何一个或组合可以是透明的、半透明的或不透明的。任何一个或组合或部件可以由与部件的任何其他部件或组合相同或不同的材料制成。
容器部分和/或部件的任何一个或组合可以由多于一层来制成。例如，侧壁108可以包括一层塑料和一层纸浆。其他材料可以用于层。例如，容器部分和/或部件可以包括金属层、硅层等。
在图3的示例性两个部件的实施例中，壳体104可以包括容器下部122。壳体104可以包括容器上部124。容器下部122可以包括与侧壁108连结为单一件的底部110。容器上部124可以包括作为单一部件的肩部106。肩部106可以包括肩部唇缘126。侧壁108可以包括侧壁唇缘127。肩部唇缘126和/或侧壁唇缘127中的任何一个可以被配置为上唇缘。肩部唇缘126和/或侧壁唇缘127中的任何一个可以被配置为下唇缘。上唇缘可以是允许唇缘在下唇缘上滑动的结构或构造。下唇缘可以是允许唇缘在上唇缘下滑动的结构或构造。例如，肩部唇缘126可以是被配置为在侧壁唇缘127上滑动的上唇缘。在这种情况下，肩部唇缘126的内径可以略大于侧壁唇缘127的外径。作为另一个示例，肩部唇缘126可以是被配置为允许侧壁唇缘127在其上滑动的下唇缘。在这种情况下，肩部唇缘126的外径可以略小于侧壁唇缘127的内径。应当注意，壳体104的其他部件和/或部分可以包括上唇缘/下唇缘构造以易于配合接合。例如，如果使用具有分离的底部110和侧壁108的壳体104(与单一的一体底部110和侧壁108构造相反)，则底部110和侧壁108可以具有类似的上唇缘/下唇缘构造。
上唇缘和下唇缘之间的配合接合可以包括允许在两个部件和/或部分之间发生预定量的表面区域接触。这样做可以便于两个部件和/或部分之间的结合。可以通过在接触的两个表面之间施加粘合剂、施加热量以使接触表面区域至少一部分之间结合、施加用超声能量以使接触表面区域至少一部分之间结合、施加紫外线辐射能量利用紫外线硬化胶粘剂使接触表面区域的至少一部分之间结合等来实现结合。另外或可选地，配合接合可以包括过盈配合、卡扣配合、螺纹配合等。在一些实施例中，上唇缘和下唇缘中的任何一个可以包括凹槽并且另一个可以包括凸舌。一个唇缘的凸舌可以被配置成与另一唇缘的凹槽接合。
在其他实施例中，容器上部和容器下部部分可各自具有对应的边缘。然后可将边缘压缩在一起形成容器上部和容器下部之间的接合部。该过程可以通过在容器上部和容器下部的边缘之间添加粘合剂来实施。边缘的压缩可以通过滚压或卷边来实现。滚压或卷边的边缘可以进一步被折叠以与壳体的外表面齐平。
壳体的一些另外的实施例可以包括在两个部分配合在一起之前定位在容器下部122和容器上部124的接口处的垫圈。容器上部124和/或容器下部122的至少一部分可以是透明的、半透明的和/或不透明的。接合壳体的不同的部件的任何方法都在本公开的范围内。
因此，可以组合制造壳体104的可选实施例的任何一个或组合。例如，当壳体104形成为多个部件或当壳体104形成为一体件时，壳体104可以通过常规方法或通过压制由一层或多层制成，并且底部110处或附近的周长大于或小于或等于肩部106处或附近的周长，并且肩部唇缘126的外径略小于或略大于侧壁唇缘127的内径。这些示例性组合不具有限制意义，而仅仅是为了说明如本文所述壳体104的制造的可选实施例的组合的一般原理和特征的目的。
参照图4A-4D，在一些实施例中，述容器100可以包括衬里200。衬里200可在收缩状态210下形成为坯料(或型坯)。坯料可以具有颈部202和可膨胀部分204。可膨胀部分204可以被配置为定位到空腔102中。在一些实施例中，可膨胀部分204被配置为成在在压差和加热的作用下膨胀。压差可以包括衬里200的内部208内的压力增加和/或衬里200外部的压力降低。可膨胀部分204可以通过肩部开口120***。在压差的作用下，可膨胀部分204可以从空腔102内的空间或空腔102的基本整个内部的至少部分体积开始膨胀以填充。可膨胀部分204可以膨胀以形成与空腔102的形状相同或基本相似或不同的形状。膨胀的衬里200可用于容纳可引入壳体104中的流体。在一些实施例中，衬里200可以支撑流体。在一些实施例中，壳体104支撑内容物的重量，而衬里200可以作为屏障。这可以包括确保流体不与壳体104的内表面112a、112b、112c的至少一部分接触。作为屏障可以进一步包括不支撑流体而仅仅防止流体接触壳体104的内表面112a、112b、112c的至少一部分。
衬里200可以由塑料和/或生物塑料或可分解材料制成。在一些实施例中，衬里200可以包括多于一层。例如，衬里200可以包括塑料层、金属层等。
衬里200可以包括边缘206。例如，衬里200可以具有设置在颈部202和可扩展部分204之间的边缘206。所述边缘206可以被配置为与肩部开口120配合。这可以通过紫外线结合技术来实现。然而，也可以使用其他结合方法，例如施加粘合剂、施加热量以使结合、施加超声波能量以使结合、施加红外辐射能量以使结合等，或者仅仅是在可膨胀部分204膨胀到空腔102中后的摩擦。这可以使衬里200在肩部开口120处附接到壳体104。
衬里200可以处于收缩状态210。衬里200可以处于膨胀状态212。收缩状态210可以由可膨胀部分204占据的空间体积V1来限定。膨胀状态212可以由可膨胀部分204占据的空间体积V2来限定，其中V2大于V1。收缩状态210可以通过制造坯料、型坯、预制件和/或其他能够膨胀的块来产生。膨胀状态212可以通过对可膨胀部分204上执行吹塑技术来实现。例如，在壳体104的制造过程中，可以将衬里200***壳体104中。这可以包括在可膨胀部分204处于收缩状态210时，将衬里200通过肩部开口120***壳体104中。然后可膨胀部分204可以转变为膨胀状态212。边缘206可以在可膨胀部分204从收缩状态210转变为膨胀状态212之前、期间或之后附接到肩部开口120。
参照图4A-4D和5A-5D，在至少一个实施例中，衬里200可以通过对可膨胀部分204执行吹塑技术从收缩状态210转变为膨胀状态212。例如，可膨胀部分204可以被配置为坯料、型坯或预制件。这可以类似于管状件。可膨胀部分204可以是塑料的和/或生物塑料的，或可分解材料。例如，可膨胀部分204可以是由高、中和/或低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯等制成的型坯。吹塑工艺可以包括挤出吹塑、注射吹塑、双轴拉伸吹塑、共挤吹塑等。吹塑可以是间歇的或连续的。衬里200坯料或型坯可以***到壳体104中，使得可膨胀部分204通过肩部开口120延伸到空腔102中。这可以包括在可膨胀部分204处于收缩状态210时，将衬里200坯料或型坯***壳体104中(参见图5A-5B)。然后可以使衬里200从收缩状态210开始转变。这可以包括从收缩状态210转变到膨胀状态212。
在非限制性的示例性吹塑工艺中，可膨胀部分204可以形成为型坯。可膨胀部分放置在壳体104内。型坯可以固定到吹塑针301。来自压缩气体源300的气体(例如，空气)可以通过颈部202注入到可膨胀部分204中。可膨胀部分也可以同时被加热和/或软化。在将气体注入到可膨胀部分204之前、期间和/或之后，还可以将推杆302通过吹塑杆301***。推杆302可用于启动和/或促进可膨胀部分204的衬里200部分的膨胀。例如，推杆302可以在朝向可膨胀部分204的衬里200部分的方向上推进。在一些实施例中，推杆302可以与衬里200的内部208的表面接触。推杆302可以进一步前进以启动和/或促进衬里200的膨胀。
例如，压缩气体源300可以包括与吹塑针301机械连接的空气压缩机。一些实施例可以包括阀门和喷嘴组件以引导和/或控制气体从压缩气体源300流向到衬里200的气流。这可以包括引导和/或控制气体从气源300流入到衬里200内部208中。在一些实施例中，可以允许一些气体通过可膨胀部分204的顶部离开内部208。气体被引入到衬里200中的速率可以大于气体被允许离开衬里200的速率。在一些实施例中，可以几乎不允许气体离开内部208。这可以通过在吹塑针301和可膨胀部分204的顶部之间形成临时密封来实现。当衬里200从收缩状态210转变到膨胀状态212时，可以允许和/或使可膨胀部分204和壳体104的内表面112a、112b、112c之间可能存在的空气或其他气体离开空腔102。这可以通过在壳体104的部分中形成孔128来实现。随着衬里200从收缩状态210转变为膨胀状态212，空腔102中的空气或其他气体可以被挤出孔128或被允许通过孔128排出。
孔128可以用于允许气体排出和/或使气体排出(例如，通过抽吸或真空操作)。在衬里200转变为膨胀状态212之后，可以将孔128密封。
在一些实施例中，壳体104可以由诸如模制纸浆的多孔材料构成。可以在壳体104周围施加真空，这可以与向可膨胀部分204的内部施加压力同时进行。这些实施例中可能需要也可能不需要孔128。
从压缩气体源300引入热量和气体和/或从衬里200与壳体104的内表面112a、112b、112c之间的空间中排出气体可以在衬里200的内部208产生压差。该压差可以使衬里200从收缩状态210转变为膨胀状态212(参见图5B-5C)。膨胀状态212可以允许可膨胀部分204达到V2。膨胀状态212还可以允许可膨胀部分204占据由空腔102限定的空间的大部分或全部体积。在达到期望的膨胀状态212之后，可以停止从压缩气体源300引入气体的过程、允许气体从孔128排出的过程和/或从孔128抽出气体的过程。
在一些实施例中，壳体104的内表面112a、112b、112c的至少一部分可以用于限定衬里200的膨胀状态212。例如，可以使可膨胀部分204膨胀直到它的至少一部分与壳体104的内表面112a、112b、112c的至少一部分接触。在一些实施例中，壳体104的内表面112a、112b、112c可以限定衬里200的膨胀状态212的形状。例如，可以使可膨胀部分204膨胀直到它占据空腔102的至少大部分。这可以使膨胀的可膨胀部分204呈现空腔102的形状。在一些实施例中，膨胀状态212可以包括可膨胀部分204的至少一部分与空腔102的内表面112a、112b、112c接触。这可以包括述可膨胀部分204的整个外表面，或可膨胀部分204的外表面的大部分，与壳体104的内表面112a、112b、112c接触。
边缘206可以在可膨胀部分204从收缩状态210转变为膨胀状态212之前、期间或之后附接到肩部开口120。流体(例如饮料)可以被引入容器中。例如，流体可以通过可膨胀部分204的顶部和/或颈部202被引入到容器中。流体可以被引入直到预定量的流体占据衬里200的内部208内的至少部分体积的空间。这可以包括全部或基本上全部的内部208。在预定量的流体已经被引入壳体104中之后，盖子400可以固定到颈部202。在一些实施例中，盖子400可以在没有任何流体引入到壳体104中的情况下固定到颈部。
在一些实施例中，膨胀状态212可以包括可膨胀部分204的基本整个外表面与壳体104的内表面112a、112b、112c接触。(参见图4D、6F)。吹塑衬里200可以形成可膨胀部分204的膨胀状态212的半刚性至刚性结构。因此，本文所述的方法可以易于可膨胀部分204的外表面(或它的至少大部分)在可膨胀部分204处于膨胀状态212时保持与壳体104的内表面112a、112b、112c的接触。吹塑成型工艺期间的热和压差还可以软化可膨胀部分204，并使可膨胀部分204的外部至少部分地与壳体104的内部融合。这可以使衬里200充当屏障，而不是支撑壳体104内的流体。通过充当屏障，流体的重量和/或由流体推挤产生的任何力可以有效且高效地传递到壳体104。例如，当可膨胀部分204的全部或基本上全部外表面与壳体104的内表面112a、112b、112c接触，流体产生的矢量力可以有效地通过所述衬里200传递到壳体104中。类似地，壳体104产生的矢量力(例如壳体104掉在地板上)可以有效地通过衬里200转移到流体中和/或壳体104的另一部分中。在这方面，矢量建模和矢量分析可用于将壳体104形状设计为更有效地将矢量力从壳体104的一部分通过衬里200传递到流体中和/或壳体104的另一部分中。例如，矢量建模和矢量分析可用于生成壳体104形状，该形状有效地分散整个壳体104的矢量力，这可以包括引导它们通过衬里200的至少一部分。因为衬里200的可膨胀部分204的外表面与壳体104的内表面112a、112b、112c保持接触，所以力可以通过衬里200传递而不会导致衬里200破裂。换句话说，因为衬里200的可膨胀部分204的外表面可以与述壳体104的内表面112a、112b、112c保持接触，所以可以提供足够的减震。
应当注意，衬里200在转变到其膨胀状态212之后，可具有保持在其膨胀状态212的趋势。因此，即使在壳体104的一些或全部饮料或其他内容物从壳体104流出时，衬里200的可膨胀部分204的外表面仍然可以与壳体104的内表面112a、112b、112c保持接触。
尽管可以这样做，但通常不需要在衬里200和壳体104之间具有任何另外的附接装置或附接点，否则将是常规方法的情况。例如，常规方法可以包括在壳体内的衬里，但是为了保持衬里和壳体之间的接触，需要将衬里侧壁和/或底部的部分附接到壳体上。这会增加工艺步骤、增加制造工艺的复杂性和/或增加额外的成本。然而，利用本发明的方法，衬里200可以仅通过边缘206和肩部开口120的接合而附接到壳体104。这种接合，连同衬里200的膨胀状态212，可以用作促使衬里200和壳体104之间的固定，同时进一步促使可膨胀部分204的外表面与壳体104的内表面112a、112b、112c保持充分接触，以提供足够的减震的唯一特征。
衬里200的侧壁，无论是型坯还是预制件，都可以被配置为膨胀成薄膜。薄膜可以是至少一层。例如，薄膜可以包括塑料层、金属层等。
在一些实施例中，容器部分和/或部件可以是这样的构造：部分、部件或整个壳体104是可生物降解的、可回收的或一次性的(意味着不可生物降解的和不可回收的)。在一些实施例中，一个部分和/或一个部件可以是可生物降解的，而另一个可以是一次性的。可以使用可生物降解性、可回收性和/或一次性性的其他组合。
制造具有模制内部衬里200的瓶子的非限制性示例性方法可以包括生成壳体104。壳体104可以包括肩部106、侧壁108和/或底部110。壳体104可以被配置为包括空腔102。壳体104可以被配置为包括开口120。开口120可以定位在肩部106的顶部。可以形成可膨胀部分204。可膨胀部分204包括型坯或预制件。可膨胀部分204可以包括边缘206。型坯或预型件可以处于收缩状态210。可膨胀部分204可以至少部分地***壳体104中。这可以包括将可膨胀部分204至少部分地***开口120中。这可以包括将可膨胀部分204至少部分地***空腔102内。这可以包括在可膨胀部分204处于收缩状态210时部分地***可膨胀部分204。
可膨胀部分204的至少一部分可以固定到壳体104的至少一部分。这可以包括将可膨胀部分204的至少一部分固定到肩部106的至少一部分。这可以包括将边缘206的至少一部分固定到肩部106的至少一部分。例如，将可膨胀部分204固定到壳体104可以通过UV结合或简单地通过例如摩擦来实现。在使可膨胀部分204从收缩状态210转变为膨胀状态212的之前、期间和/或之后，可执行将可膨胀部分204固定到壳体104。
在可膨胀部分204的顶部或附近的可膨胀部分204的内表面可以与吹塑针301直接或间接接触。之前、期间和/或之后，迫使压缩气体通过所述吹塑针301和/或推杆302。可以在朝向可膨胀部分204的衬里200部分的方向上推进推杆302。在一些实施例中，推杆302可以与内部208的表面接触。可以进一步推进推杆302以启动和/或促使衬里200膨胀。来自压缩气体源300的热和气体可以通过可膨胀部分204的顶部注入到可膨胀部分204中。热和压差可以使可膨胀部分204的衬里200部分从收缩状态210转变。这可以包括从收缩状态210向膨胀状态212转变。当衬里200从收缩状态210转变时，可以允许和/或使可膨胀部分204和壳体104的内表面112a、112b、112c之间可能存在的气体离开空腔102。吹塑针301可以从可膨胀部分移除。
在先前描述的吹塑工艺中，壳体104和衬里200通常保持在模具内，该模具在模制工艺期间支撑所述壳体104。当衬里200完全膨胀并且可以保持其膨胀状态212(例如充分冷却)时，可以打开模具并将完成的容器100从模具中弹出。可以在模具内切出通道以允许空气在衬里200膨胀期间从模具空腔排出。
图6A-6F示出了容器的另一个实施例。特别地，所示实施例的边缘206包括凹槽。凹槽207可以具有大致L形的横截面。凹槽可以被配置为接收壳体的上周边130。图6A和6B示出了具有边缘206的型坯或坯料，该边缘206具有***到壳体104中的凹槽207。壳体104具有被配置为装配在凹槽207内的上周边130。在这个特定实施例中，上周边130从肩部106延伸。当处于收缩状态210时，衬里200可以抵靠在壳体104的上周边130上。上周边130被示出为容纳在边缘206的凹槽中(图6C和6D)。然后可以根据上述任何工艺将衬里200膨胀至其膨胀状态212。当完全膨胀时，衬里200可以仅通过摩擦保持在适当位置。衬里的膨胀压缩边缘206和衬里的膨胀部分之间的上周边130(图6E和6F)。
本公开还构思了一种容器，该容器包括具有顶部开口和内部空腔的纸浆壳体。具有内部衬里的纸浆壳体包括一体式颈部。衬里膨胀并与壳体的空腔的基本上整个内部接触。可以使用上文公开的任何工艺形成纸浆壳体。在一些实施例中，纸浆壳体包括接合在一起的容器上和容器下部。容器上部和容器下部部分可以通过上文公开的任何方式接合在一起。壳体的顶部开口可以位于壳体的肩部部分，其中肩部部分的尺寸从顶部开口开始增加。衬里包括热塑性塑料和/或生物塑料，例如可以是高、中和/或低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和/或聚氯乙烯。衬里可以至少部分地融合到纸浆壳体的内部。可以通过吹塑工艺在纸浆壳体的空腔内的适当位置形成衬里。使得具有一体式颈部和可扩展部分的坯件或型坯置于顶部开口内。可膨胀部分被加热并通过压差和/或机械力膨胀，以与纸浆壳体的空腔的内部至少部分地接触。一体式颈部被配置为接收盖子。
应当理解，可以对本文公开的实施例进行修改以满足特定的一组设计标准。例如，容器100、容器主体104、容器上部124、容器下部122、底部110、侧壁108、肩部106、颈部202、衬里200、坯件204、孔128、容器部分、容器件和其他组件等的数量可以是其每一个的任何合适的数量，以满足特定目标。也可以调整此类组件类型的特定配置以满足一组特定的设计标准。因此，尽管本文已经讨论和阐述了设备的某些示例性实施例以及制造和使用这些设备的方法，但应清楚地理解，本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以其他不同的方式来体现和实践。

Claims (25)

1.一种制造带衬里的模制纸浆容器的方法，所述方法包括：
生成模制纸浆壳体，所述壳体包括所述壳体的顶部开口、侧壁和/或底部，以便在所述壳体内限定空腔；
生成聚合物坯料，所述坯料包括颈部和可膨胀部分；
通过所述顶部开口将所述坯料的所述可膨胀部分至少部分地***所述壳体中；和
延展所述坯料的所述可膨胀部分以接触所述纸浆壳体的所述空腔的内部。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模制纸浆壳体进一步包括肩部，其中将所述坯料的所述可膨胀部分***包括将所述坯料的边缘的至少一部分固定到所述壳体的肩部的至少一部分上。
3.根据权利要求1-2所述的方法，其中，通过吹塑来延展所述坯料的所述可膨胀部分。
4.根据权利要求1-3所述的方法，其中，生成所述模制纸浆壳体包括形成上壳体、形成下壳体以及将所述上壳体和下壳体接合。
5.根据权利要求1-4所述的方法，其中，生成所述模制纸浆壳体包括将所述模制纸浆壳体形成为一体件。
6.根据权利要求1-5所述的方法，其中，所述坯料的所述可膨胀部分包括至少一个之后被膨胀的管状件。
7.根据权利要求1-6所述的方法，其中，所述聚合物坯料包括热塑性塑料和/或生物塑料或可分解材料。
8.根据权利要求1-7所述的方法，其中，所述聚合物坯料包括高、中和/或低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和/或聚氯乙烯。
9.根据权利要求1-8所述的方法，其中，延展所述坯料的可膨胀部分包括加热所述坯料的至少所述可膨胀部分。
10.根据权利要求1-9所述的方法，其中，延展所述坯料的所述可膨胀部分包括向所述坯料的至少所述可膨胀部分的内部施加正压。
11.根据权利要求1-10所述的方法，其中，延展所述坯料的所述可膨胀部分包括真空抽吸所述坯料的至少所述可膨胀部分。
12.根据权利要求1-11所述的方法，其中，延展所述坯料的所述可膨胀部分包括利用推杆或心轴拉长所述坯料的至少所述可膨胀部分。
13.根据权利要求1-12所述的方法，其中，延展后的所述坯料的可膨胀部分形成所述纸浆壳体的所述空腔的内部的衬里。
14.根据权利要求1-13所述的方法，其中，膨胀的所述衬里与所述纸浆壳体的所述空腔的基本上整个内部接触。
15.一种容器，包括
纸浆壳体，具有顶部开口和内部空腔；
内部衬里，包括一体式颈部，
其中所述衬里膨胀并与所述壳体的所述空腔的基本上整个内部接触。
16.根据权利要求15所述的容器，其中，所述纸浆壳体包括接合在一起的上壳体和下壳体。
17.根据权利要求15所述的容器，其中，所述模制纸浆壳体形成为一体件。
18.根据权利要求15-17所述的容器，其中，所述壳体的所述顶部开口位于所述壳体的肩部中，其中所述肩部的尺寸从所述顶部开口开始增加。
19.根据权利要求15-18所述的容器，其中，所述衬里至少部分地融合到所述纸浆壳体的内部。
20.根据权利要求15-19所述的容器，其中，所述衬里通过吹塑工艺在所述纸浆壳体的空腔内适当位置形成。
21.根据权利要求15-20所述的容器，其中，所述衬里包括热塑性塑料和/或生物塑料。
22.根据权利要求15-21所述的容器，其中，所述衬里包括高、中和/或低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和/或聚氯乙烯。
23.根据权利要求15-22所述的容器，其中，所述衬里还包括边缘。
24.根据权利要求15-23所述的容器，其中，所述边缘包括凹槽，并且其中所述壳体包括上周边，所述上周边容纳在所述凹槽内。
25.根据权利要求15-24所述的容器，其中，所述一体式颈部被配置为接收盖子。
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