[发明专利]纸浆模塑饮料杯盖及其制造方法

说明书

本发明公开了一种纸浆模塑饮料杯盖及其制造方法，当所述纸浆模塑饮料杯盖受到外部压力去容置杯体的凸缘环时，通过所述凸缘环的插入力的预先加压，使所述纸浆模塑饮料杯盖的一弹力产生装置在一相反于所述纸浆模塑饮料杯盖径向的朝内方向上产生压缩变形。在解除所述外部压力后，所述弹力产生装置的可移动承载壁与一最外侧墙提供两个用于夹紧固持所述凸缘环两相对侧的拉伸弹力，且被压缩的所述弹力产生装置沿着所述径向释放一预压弹力以增强对所述凸缘环的所述两相对侧的夹紧固持，避免现有纸浆模塑杯盖的结构强度或弹性不足而导致无法与杯体卡紧的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种纸浆模塑饮料杯盖及其制造方法，特别是涉及一种适于自动化生产的纸浆模塑饮料杯盖。

背景技术

目前，许多消费者已经习惯以一次性杯体装载即泡即饮的饮料如咖啡、茶饮、果汁、牛奶等，以便于携带。为避免消费者携带所述杯体时所述饮料溢出所述杯体之外，这些杯体的开口上方会封闭性地盖上一杯盖，这使得所述杯盖内表面有直接接触所述饮料的可能性，但上述杯盖大体上是以聚合物基的塑料材料制成，例如聚乙烯(Polyethylene)或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或聚苯乙烯(Polystyrene)或聚丙烯(PP,Polypropylene)等，消费者经常地饮用与这类塑料材料直接接触的饮料，特别是高温冲制的饮料(如以温度在90℃以上的热水冲制的咖啡或茶饮)，长期下来容易对人体造成健康上的疑虑以及食品的安全问题；其次，一般消费者在饮用完该饮料后，所述杯盖大多是直接当作垃圾，被大量的丢弃而非回收，容易对环境造成极大的破坏，无法实现生物可降解(Biodegradable)或可堆肥(Compostable)的最新环保要求。

为了解决上述现有塑料杯盖带来的人体健康与环保问题，目前市场上出现了通过纸浆模塑工艺制作的纸浆模塑杯盖，其制作步骤包括:以废纸及/或天然植物纤维(如棕梠、蔗渣、竹片、芦苇等)、水形成纸浆体，接着进行该纸浆体的吸浆步骤以形成湿胚体，再进行该湿胚体的热压成型步骤，将该湿胚体制成上述纸浆模塑杯盖的基材。然而，与现有塑料杯盖相较，植物纤维制成的现有纸浆模塑杯盖在结构强度以及弹性是比较弱的，不容易卡紧在所述杯体的开口周缘的凸缘环上以有效封闭该开口来防止饮料外溢。一般而言，沿着现有纸浆模塑杯盖的外周缘会形成一顶侧环，所述顶侧环的最顶部形成一封闭端以及其最底部形成一提供所述杯体的所述凸缘环进出的出入口，所述顶侧环的一最外侧墙还朝内形成一种卡扣(Snap-retention)结构，所述卡扣结构在本质上是一种朝向所述杯盖中心点凸伸的环状卡榫结构。从所述顶侧环的一横向截面来看，这向内凸伸的环状卡榫结构会使所述顶侧环的所述横向截面所含的内部空间划分成一位于所述封闭端与所述出入口间的空间骤减区、一位于所述空间骤减区的上方的第一空间扩增区(邻近所述封闭端)以及一位于所述空间骤减区的下方的第二空间扩增区(邻近所述出入口)，且所述第一空间扩增区(邻近所述封闭端)如同形成一卡槽，其中所述空间骤减区的横向宽度皆小于所述第一空间扩增区与所述第二空间扩增区两者的横向宽度、以及小于所述杯体的所述凸缘环的截面横向宽度。当消费者施力将现有纸浆模塑杯盖盖上所述杯体的所述开口时，首先所述杯体开口的所述凸缘环通过现有纸浆模塑杯盖的所述顶侧环的所述出入口从而无阻碍地向上进入所述倒顶侧环的所述第二空间扩增区，接着由于所述杯体的所述凸缘环的横向截面宽度大于所述空间骤减区的横向宽度从而使所述杯体的所述凸缘环压迫所述卡榫结构带领着所述最外侧墙向外稍微移动以加大所述空间骤减区的横向宽度，直到允许所述杯体的所述凸缘环顺利通过加大的所述空间骤减区，接着所述杯体的所述凸缘环进入到所述顶侧环的所述第一空间扩增区(如同所述卡槽)，同时所述卡榫结构将所述杯体的所述凸缘环扣持性地容置所述第一空间扩增区(如同所述卡槽)中，实现现有纸浆模塑杯盖的所述顶侧环对所述杯体的所述凸缘环的卡扣(Snap-retention)状态。关于现有纸浆模塑杯盖具有上述卡榫结构及/或卡槽结构的多种示例可以参见中国专利公告号CN2441403Y、CN101637982A、CN201431246Y、CN202807367U、PCT国际公布号WO2011009229A1、WO2013013550A1以及WO2015157877A1、美国专利公告号US4,412,629、US5,624,053以及US8,196,772、以及中国台湾专利公告号I610,007。特别的是，在中国专利公告号CN2441403Y、美国专利公告号US5,624,053以及US8,196,772、PCT国际公布号WO2013013550A1、中国台湾专利公告号I610,007公开的现有纸浆模塑杯盖中，所述顶侧环的两侧还分别一体形成两向下延伸的最外侧墙与内侧壁，所述最外侧墙与所述内侧壁两者间以一限位空间分隔并且彼此相对，从而使所述顶侧环的所述横向截面是呈现一倒U型截面，所述顶侧环的所述内侧壁是一以近直角固定设置的刚性结构(如所述内侧壁与其相邻的一中央高耸部之间构成一U形或ㄩ形凹坑)，以致所述内侧壁经常会被插入的所述杯体的所述凸缘环直接撞击而永久变形。