パルプモ―ルド成形品の製造方法
【課題】 デザイン上複雑な形状とすることができると共に、ノズル、胴部、及び底部につなぎ目が無くこれらを一体的に成形することのできるパルプモールド成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】 外部より内部に連通する複数の連通孔２が形成された一組の抄紙用割型３，４のキャビティ１に、パルプスラリーを注入してパルプ積層体５を形成した後、キャビティ１内に所定の流体を供給して、パルプ積層体５を割型３，４の内部に押圧して脱水する。
【解決手段】 外部より内部に連通する複数の連通孔２が形成された一組の抄紙用割型３，４のキャビティ１に、パルプスラリーを注入してパルプ積層体５を形成した後、キャビティ１内に所定の流体を供給して、パルプ積層体５を割型３，４の内部に押圧して脱水する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば容器やクッション材等の包装用部材として使用されるパルプモールド成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば、蓋を有する容器やボトル等の如き包装容器には、成形性に優れると共に生産性の面でも有利なことから、一般的にプラスチックが使用されている。しかし、プラスチック容器は廃棄処理上種々の問題があることから、これに代わるものとして、パルプモールド法により成形したパルプモールド容器が注目されつつある。パルプモールド容器は、廃棄処理が容易であることに加え、再生紙を使用して製造することが可能であることから、コスト的にも優れている。
【０００３】上記パルプモールド容器を製造する方法の一つとして、次のような方法が知られている。例えば、金型の外側面からキャビティに連通する複数の孔を有し金網が張られた、一対の割り金型の中にパルプスラリーを注入し、該割り金型の外側より吸引して該金網にパルプ繊維を堆積させることによりパルプ積層体を形成させる。そして、割り金型のキャビティ形状をパルプ積層体に付与させた後、形状付与された該パルプ積層体よりなるパルプモールド容器を離型して乾燥させる。
【０００４】しかし、上記方法では、水分率がかなり高い状態でパルプ積層体の取出しを必要とする又はパルプ積層体の脱水、乾燥に長い時間を必要とするため、パルプモールド容器が変形し易く、乾燥効率も悪く、生産性が低い。そのため、パルプモールド容器がコスト高になってしまう。
【０００５】この他、特開昭５４−１３３９７２号公報には、網状の型の中に、特殊ノズルよりパルプスラリーを噴射させ、さらに高圧空気を吹き込んで相当量の水分を除去してから離型し、熱風、赤外線等により乾燥させることにより、パルプモールド容器を製造する方法が開示されている。
【０００６】しかし、上記方法では、パルプ積層体の型表面への密着（押圧）がないため、複雑な形状付与ができず、製品形状及び寸法精度のバラツキが大きい。また、乾燥効率が悪く、成形品の肉厚（坪量、密度）の制御ができない。
【０００７】従って、本発明の目的は、複雑な形状とすることができると共に、ノズル、胴部、及び底部につなぎ目が無くこれらを一体的に成形することのできるパルプモールド成形品の製造方法及びパルプモールド中空容器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、外部より内部に連通する複数の連通孔が形成された一組の抄紙用割型のキャビティに、パルプスラリーを注入してパルプ積層体を形成した後、該割型のキャビティ内に所定の流体を供給して、該パルプ積層体を該割型内部に押圧して脱水することを特徴とするパルプモールド成形品の製造方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、図１を参照しながら第１の実施形態について説明する。図１はパルプモールド中空容器を製造する工程のうちの抄紙工程を順次示す工程図であり、（ａ）はパルプスラリー注入及び吸引脱水工程、（ｂ）は中子挿入工程、（ｃ）は加圧脱水工程、（ｄ）は割型を開く工程である。
【００１０】本実施形態のパルプモールド成形品の製造方法における抄紙工程では、上記抄紙用割型３，４の外側面よりキャビティ１に連通する複数の連通孔２を有する一対の該割型３，４内にパルプスラリーを注入し、該割型３，４を減圧してパルプ繊維を該割型３，４内面に堆積させることによりパルプ積層体５を形成させた後、拡縮可能な中子６を該割型３，４内に挿入し、該中子６内に流体を供給して該中子６を膨らませ、膨らんだ該中子６により該パルプ積層体５を該割型３，４内面に押圧し該パルプ積層体５を加圧脱水した後、該中子６内の該流体を抜き、該割型３，４を開いて所定の含水率を有するパルプ積層体５を取り出す。
【００１１】さらに、本実施形態のパルプモールド中空容器の製造方法について、図１を参照しながら具体的に説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、上記抄紙用割型３，４の外側面よりキャビティ１に連通する複数の連通孔２を有する一対の該割型３，４内にパルプスラリーを注入する。なお、パルプスラリーは、パルプ繊維を水に分散させたものである。パルプ繊維は、針葉樹または広葉樹等の木材パルプや竹、わら等の非木材パルプであるのが好ましい。また、パルプ繊維の長さと太さは、それぞれ０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、０．０１ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であるのが好ましい。本実施形態では、ノズル部の直径が胴部の直径よりも小さい円筒形状のボトルを製造するために、該ボトルの形状に応じたキャビティ形状を有する割型３，４を用いたが、キャビティ形状はこれに限定されるものではない。
【００１２】次に、図１（ａ）に示すように、上記割型３，４を減圧吸引（該割型３，４の外側よりバキューム）して、パルプ繊維を該割型内面に堆積させる。その結果、割型内面には、パルプ繊維が積層されたパルプ積層体５が形成される。
【００１３】所定量のパルプスラリーが注入されたら、パルプスラリーの注入を停止し、キャビティ４内を引き続き吸引して脱水を更に進行させる。吸引脱水後、図１（ｂ）に示すように、割型３，４内を減圧すると同時に、拡縮自在で且つ中空状をなす中子６を該割型３，４内に挿入する。本発明において拡縮とは、中子６が伸縮してその体積が変化する場合と、中子６自体は伸縮しないが、その内部へ流体を供給又はその内部から流体を除去することにより、その体積が変化する場合の双方を包含する。前者の例としてはウレタン、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム又はエラストマー等の弾性材が挙げられ、後者の例としてはポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック材料、これらのプラスチック材料のフィルムにアルミニウムやシリカが蒸着されたフィルム、これらのプラスチック材料のフィルムにアルミニウム箔がラミネートされたフィルム、紙類、布類等の材料が挙げられる。本実施形態においては、中子６として弾性材から形成されたものを用いている。
【００１４】次に、図１（ｃ）に示すように、上記中子６内に流体を供給して該中子６を膨らませ、膨らんだ該中子６により上記パルプ積層体５を割型内面に押圧する。これにより、パルプ積層体５は、中子６を介して割型内面に押し付けられ、該パルプ積層体５に該割型内面の形状が転写されると共にパルプ積層体５の加圧脱水が進行する。このように、キャビティ１内よりパルプ積層体５が割型内面に押し付けられるために、該割型内面形状が複雑な形状であっても、精度良く該割型内面形状が該パルプ積層体５に転写されることになる。上記流体には、例えば圧縮気体、油、その他各種の液やアルミナビーズ等の固体粒子が使用される。また、流体を供給する圧力としては、９．８×１０3 Ｐａ〜４９．０×１０5 Ｐａが好ましい。９．８×１０3 Ｐａ未満では、上記中子６により上記パルプ積層体５を割型内面に押圧することができない場合があり、４９．０×１０5 Ｐａ超では、該中子６によってパルプ積層体５が押しつぶされる場合がある。
【００１５】上記パルプ積層体５にキャビティ１の内面の形状が十分に転写され且つパルプ積層体５を所定の含水率まで加圧脱水できたら、図１（ｄ）に示すように、上記中子６内の流体を抜き、中子６をその弾性力によって縮小させる。次いで、縮小した中子６を割型３，４内より取出し、該割型３，４を開いて所定の含水率を有するパルプ積層体５を取り出す。尚、中子６として、ポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック材料からなる袋状のものを用いた場合には、これをパルプ積層体５内から取り出さずにパルプ積層体５の内層となしてもよい。上記流体は加圧流体とすることが好ましく、これにより上記中子６への流体の供給時間、排出時間を短くすることができる。更には、加熱流体とすることにより乾燥時間を短くする点で好ましい。
【００１６】取り出されたパルプ積層体５は、次に加熱乾燥工程に付される。加熱乾燥工程では、抄紙、脱水を行わず、且つ加熱された状態の加熱用割型を用いる以外は図１に示す抄紙工程とほぼ同様の操作が行われる。即ち、一対の加熱用割型のキャビティ内に上記パルプ積層体５を装填し加熱乾燥する。この加熱用割型のキャビティ形状は、成形すべきパルプモールド中空容器の外形に対応している。この場合、乾燥効率の向上の点から、図１R>１に示す抄紙工程において用いた中子６と同様の又は異なる形状、材質の中子をキャビティ内に挿入し、中子内に流体を供給して中子を膨張させ、膨張した中子によってパルプ積層体をキャビティの内面に押圧した状態下に加熱乾燥させる。上記流体は抄紙工程の場合と同様の理由により加圧流体とすることが好ましい。また、上記流体は加熱流体であることが乾燥時間を短縮化し得る点から好ましい。
【００１７】このようにして製造されたパルプモールド中空容器７は、図２に示すように、ノズル部７ａの直径が胴部７ｂの直径よりも小さい円筒形状のボトルであり、ノズル部７ａ、胴部７ｂ、及び底部７ｃにつなぎ目が無く、且つ該ノズル部７ａ、胴部７ｂ、及び底部７ｃが一体的に形成されている。このように、本発明方法により製造されたパルプモールド中空容器７は、容器外表面につなぎ目が存在しないので、外観的に優れた見栄えの良いものとなる。
【００１８】次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態については、上述した第１の実施形態と異なる点についてのみ説明し、同じ点については特に説明しないが、第１の実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。
【００１９】本実施形態においては、抄紙用割型３，４の各割型表面に粗と密のネット層を被せた後に、パルプスラリーを注入してパルプ積層体を形成する。詳細には、該ネット層を第１ネット層と該第１ネット層より目の細かい第２ネット層とにより構成し、第１ネット層を抄紙用割型３，４に密着させて被せると共に、第２ネット層を第１ネット層の上に被せる。又は、ネット層を第１ネット層と、該第１ネット層より目の細かい第２ネット層とにより構成し、第１ネット層を抄紙用割型３，４に密着させて被せると共に、第２ネット層を第１ネット層の上に形成させる。このように、目の粗い第１ネット層の上に目の細かい第２ネット層を被せた構成、又は目の粗い第１ネット層の上に目の細かい第２ネット層を形成した構成とすることで、抄紙用割型３，４に開ける連通孔２の数を減らせることができ、且つ後述するパルプ積層体５を均一な厚みに抄造することができる。
【００２０】上記第１ネット層及び第２ネット層は、粗と密のネット層とされており、上記抄紙用割型３，４に被せた際に、該抄紙用割型３，４の表面形状に沿って密着するようになされている。例えば、第１ネット層及び第２ネット層には、天然素材、合成樹脂、又は金属からなる単数又は複数が組合わせて用いられる。さらにネット層の滑り性、耐熱性、耐久性をアップさせる表面改質コートを行うことも可能である。天然素材としては、植物繊維、動物繊維等があり、合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、再生樹脂、半合成樹脂がある。
【００２１】また、第１ネット層は、平均最大開孔幅が１〜５０ｍｍであるのが好ましく、５〜１０ｍｍであるのがより好ましい。開孔幅は、第１ネット層の線間距離を指す。平均最大開孔幅が１ｍｍ未満であると、バキューム効率が悪くなり、パルプ繊維がネット層表面に堆積されにくいので、その結果パルプ積層体が形成されにくい。５０ｍｍ超であると、第２ネット層が第１ネット層の線間を通り抜け抄紙型表面へ密着する場合があり、バキューム効率が局所的に悪くなり、パルプ積層体の厚みが不均一になる。
【００２２】また、上記第１ネット層は、平均開孔面積率が３０〜９５％であるのが好ましく、７５〜９０％であるのがより好ましい。平均開孔面積率が３０％未満であると、バキューム効率が悪くなり、パルプ積層体が形成されにくく、９５％超であると、第２ネット層が抄紙型表面へ密着する場合があり、バキューム効率が局所的に悪くなりパルプ積層体の厚みが不均一となる。
【００２３】一方、第２ネット層は、平均最大開孔幅が０．０５〜１．０ｍｍであるのが好ましく、０．２〜０．５ｍｍであるのがより好ましい。開孔幅は、第２のネット層の各線の内径寸法を指す。平均最大開孔幅が０．０５ｍｍ未満であると、バキューム効率が悪くなるため、パルプ積層体が形成されにくく、１．０ｍｍ超であると、パルプ繊維の通り抜けが起こりやすくなるため、パルプ積層体の形成が困難となる。
【００２４】また、第２ネット層は、平均開孔面積率が３０〜９０％であるのが好ましく、５０〜８０％であるのがより好ましい。平均開孔面積率が３０％未満であると、バキューム効率が悪くなるため、パルプ積層体が形成されにくく、９０％超であると、パルプ繊維の通り抜けが起こりやすくなるためパルプ積層体の形成が困難となる場合がある。
【００２５】本実施形態では、第１ネット層には、上記抄紙用割型３，４に装着した状態において、平均最大開孔幅が３〜６ｍｍ、平均開孔面積率が８０〜９２％、線幅が０．３ｍｍであるネットを用いた。かかる第１ネット層は、抄紙用割型３，４に装着する前の状態においては、それぞれ平均最大開孔幅が０．０８〜０．２５ｍｍ、平均開孔面積率が４６％、線幅が０．１２ｍｍである。第２ネット層には、上記抄紙用割型３，４に装着した状態において、平均最大開孔幅が０．２２〜０．３５ｍｍ、平均開孔面積率が５８〜６９％、線幅が０．０６〜０．０７ｍｍであるストッキングを用いた。かかる第２ネット層は、抄紙用型２、３に装着する前の状態においては、それぞれ平均最大開孔幅が０．３８〜０．４２ｍｍ、平均開孔面積率が７５〜７５％、線幅が０．０５〜０．０６ｍｍである。第２ネット層は、抄紙用割型内部をバキュームすることによって、第１ネット層開孔を通り、該抄紙用割型表面に接触しない程度の剛性があればよい。
【００２６】本発明の製造方法によれば、脱水・乾燥が終了した段階でパルプモールド中空容器７の取出しができるので、乾燥効率が良く生産性に優れ、また容器の変形が抑えられる。また、本発明の製造方法によれば、割型内面への押圧制御ができるため、複雑な形状を付与することが可能であると共に、形状並びに寸法精度のバラツキがなく、乾燥効率も良い。また、厚みと坪量の制御が可能となり、パルプモールド中空容器７を設計する上で強度設定が行える。さらに、本発明の製造方法によれば、容器の内外面の表面性が良く、内外面共に美しい容器を提供できる。
【００２７】また、本発明の製造方法によれば、例えば、容器高さの高い（６０ｍｍ以上の）ものや抜きテーパ角度の無いものはもちろんのこと、三次曲面からなるもの、或いは底部があるもの無いもの等、複雑な形状の中空容器を形成することができる。例えば、テーパ角の無いストレート形状で且つ高さが６０ｍｍ以上と高く底部の無い中空容器、中央が凹んだ三次曲面を有する底部の無い中空容器、容器下端外側面に複数の突起が形成された三次曲面を有する底部の無い中空容器が挙げられる。
【００２８】また、ノズルの直径と底部の直径が略同じで且つテーパ角の無いストレート形状の有底の中空容器、ノズルの直径が底部の直径よりも大きく且つ鉢形状の有底の中空容器が挙げられる。
【００２９】また、ノズル部の直径が胴部の直径よりも小さく有底又は無底の容器、円筒形状で表面に凸模様が形成された有底の中空容器、中央が凹んだ有底の中空容器、ノズル部側より底部側に行くに従って次第に外径寸法が小さくなる有底の中空容器、ノズル部側より底部側に行くに従って次第に外径寸法が大きくなる有底の中空容器が挙げられる。
【００３０】以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、抄紙工程と加熱乾燥工程とを別個の型を用いて行ったが、これに代えて、抄紙後に抄紙用割型３，４を加熱することにより、パルプ積層体５を抄紙用割型３，４から取り出さずに、加圧脱水と同時に加熱乾燥させてもよい。また、上記実施形態においては、流体の種類を適宜選択することにより、中子６を用いずにパルプ積層体５を押圧することができる。また、上述した実施形態では、抄紙用割型を２つで一組として用いたが、成形すべき成形品の形状に応じて３つ以上の抄紙用分割型を一組として用いてもよい。加熱用割型に関しても同様である。また、上記実施形態においては、加熱用割型のキャビティ形状が成形すべきパルプモールド中空容器の外形に対応していれば、抄紙用割型のキャビティ形状に特に制限はない。また、上記実施形態はボトル状の容器の製造方法の例であるが、これに代えて箱形のカートン状の容器及びその他の形状の容器を製造することもできる。更に、内容物の収容に用いられる容器の形状のほか、置物等のオブジェなどデザイン上自由な種々の形状とすることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、デザイン上複雑な形状とすることができると共に、ノズル、胴部、及び底部につなぎ目が無くこれらを一体的に成形することのできるパルプモールド成形品の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パルプモールド中空容器を製造する工程のうちの抄紙工程を順次示す工程図であり、（ａ）はパルプスラリー注入及び吸引脱水工程、（ｂ）は中子挿入工程、（ｃ）は加圧脱水工程、（ｄ）は割型を開く工程である。
【図２】本発明により得られるパルプモールド中空容器の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１ キャビティ
２ 連通孔
３，４ 割型
５ パルプ積層体
６ 中子
７ パルプモールド中空容器
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば容器やクッション材等の包装用部材として使用されるパルプモールド成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば、蓋を有する容器やボトル等の如き包装容器には、成形性に優れると共に生産性の面でも有利なことから、一般的にプラスチックが使用されている。しかし、プラスチック容器は廃棄処理上種々の問題があることから、これに代わるものとして、パルプモールド法により成形したパルプモールド容器が注目されつつある。パルプモールド容器は、廃棄処理が容易であることに加え、再生紙を使用して製造することが可能であることから、コスト的にも優れている。
【０００３】上記パルプモールド容器を製造する方法の一つとして、次のような方法が知られている。例えば、金型の外側面からキャビティに連通する複数の孔を有し金網が張られた、一対の割り金型の中にパルプスラリーを注入し、該割り金型の外側より吸引して該金網にパルプ繊維を堆積させることによりパルプ積層体を形成させる。そして、割り金型のキャビティ形状をパルプ積層体に付与させた後、形状付与された該パルプ積層体よりなるパルプモールド容器を離型して乾燥させる。
【０００４】しかし、上記方法では、水分率がかなり高い状態でパルプ積層体の取出しを必要とする又はパルプ積層体の脱水、乾燥に長い時間を必要とするため、パルプモールド容器が変形し易く、乾燥効率も悪く、生産性が低い。そのため、パルプモールド容器がコスト高になってしまう。
【０００５】この他、特開昭５４−１３３９７２号公報には、網状の型の中に、特殊ノズルよりパルプスラリーを噴射させ、さらに高圧空気を吹き込んで相当量の水分を除去してから離型し、熱風、赤外線等により乾燥させることにより、パルプモールド容器を製造する方法が開示されている。
【０００６】しかし、上記方法では、パルプ積層体の型表面への密着（押圧）がないため、複雑な形状付与ができず、製品形状及び寸法精度のバラツキが大きい。また、乾燥効率が悪く、成形品の肉厚（坪量、密度）の制御ができない。
【０００７】従って、本発明の目的は、複雑な形状とすることができると共に、ノズル、胴部、及び底部につなぎ目が無くこれらを一体的に成形することのできるパルプモールド成形品の製造方法及びパルプモールド中空容器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、外部より内部に連通する複数の連通孔が形成された一組の抄紙用割型のキャビティに、パルプスラリーを注入してパルプ積層体を形成した後、該割型のキャビティ内に所定の流体を供給して、該パルプ積層体を該割型内部に押圧して脱水することを特徴とするパルプモールド成形品の製造方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、図１を参照しながら第１の実施形態について説明する。図１はパルプモールド中空容器を製造する工程のうちの抄紙工程を順次示す工程図であり、（ａ）はパルプスラリー注入及び吸引脱水工程、（ｂ）は中子挿入工程、（ｃ）は加圧脱水工程、（ｄ）は割型を開く工程である。
【００１０】本実施形態のパルプモールド成形品の製造方法における抄紙工程では、上記抄紙用割型３，４の外側面よりキャビティ１に連通する複数の連通孔２を有する一対の該割型３，４内にパルプスラリーを注入し、該割型３，４を減圧してパルプ繊維を該割型３，４内面に堆積させることによりパルプ積層体５を形成させた後、拡縮可能な中子６を該割型３，４内に挿入し、該中子６内に流体を供給して該中子６を膨らませ、膨らんだ該中子６により該パルプ積層体５を該割型３，４内面に押圧し該パルプ積層体５を加圧脱水した後、該中子６内の該流体を抜き、該割型３，４を開いて所定の含水率を有するパルプ積層体５を取り出す。
【００１１】さらに、本実施形態のパルプモールド中空容器の製造方法について、図１を参照しながら具体的に説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、上記抄紙用割型３，４の外側面よりキャビティ１に連通する複数の連通孔２を有する一対の該割型３，４内にパルプスラリーを注入する。なお、パルプスラリーは、パルプ繊維を水に分散させたものである。パルプ繊維は、針葉樹または広葉樹等の木材パルプや竹、わら等の非木材パルプであるのが好ましい。また、パルプ繊維の長さと太さは、それぞれ０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、０．０１ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であるのが好ましい。本実施形態では、ノズル部の直径が胴部の直径よりも小さい円筒形状のボトルを製造するために、該ボトルの形状に応じたキャビティ形状を有する割型３，４を用いたが、キャビティ形状はこれに限定されるものではない。
【００１２】次に、図１（ａ）に示すように、上記割型３，４を減圧吸引（該割型３，４の外側よりバキューム）して、パルプ繊維を該割型内面に堆積させる。その結果、割型内面には、パルプ繊維が積層されたパルプ積層体５が形成される。
【００１３】所定量のパルプスラリーが注入されたら、パルプスラリーの注入を停止し、キャビティ４内を引き続き吸引して脱水を更に進行させる。吸引脱水後、図１（ｂ）に示すように、割型３，４内を減圧すると同時に、拡縮自在で且つ中空状をなす中子６を該割型３，４内に挿入する。本発明において拡縮とは、中子６が伸縮してその体積が変化する場合と、中子６自体は伸縮しないが、その内部へ流体を供給又はその内部から流体を除去することにより、その体積が変化する場合の双方を包含する。前者の例としてはウレタン、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム又はエラストマー等の弾性材が挙げられ、後者の例としてはポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック材料、これらのプラスチック材料のフィルムにアルミニウムやシリカが蒸着されたフィルム、これらのプラスチック材料のフィルムにアルミニウム箔がラミネートされたフィルム、紙類、布類等の材料が挙げられる。本実施形態においては、中子６として弾性材から形成されたものを用いている。
【００１４】次に、図１（ｃ）に示すように、上記中子６内に流体を供給して該中子６を膨らませ、膨らんだ該中子６により上記パルプ積層体５を割型内面に押圧する。これにより、パルプ積層体５は、中子６を介して割型内面に押し付けられ、該パルプ積層体５に該割型内面の形状が転写されると共にパルプ積層体５の加圧脱水が進行する。このように、キャビティ１内よりパルプ積層体５が割型内面に押し付けられるために、該割型内面形状が複雑な形状であっても、精度良く該割型内面形状が該パルプ積層体５に転写されることになる。上記流体には、例えば圧縮気体、油、その他各種の液やアルミナビーズ等の固体粒子が使用される。また、流体を供給する圧力としては、９．８×１０3 Ｐａ〜４９．０×１０5 Ｐａが好ましい。９．８×１０3 Ｐａ未満では、上記中子６により上記パルプ積層体５を割型内面に押圧することができない場合があり、４９．０×１０5 Ｐａ超では、該中子６によってパルプ積層体５が押しつぶされる場合がある。
【００１５】上記パルプ積層体５にキャビティ１の内面の形状が十分に転写され且つパルプ積層体５を所定の含水率まで加圧脱水できたら、図１（ｄ）に示すように、上記中子６内の流体を抜き、中子６をその弾性力によって縮小させる。次いで、縮小した中子６を割型３，４内より取出し、該割型３，４を開いて所定の含水率を有するパルプ積層体５を取り出す。尚、中子６として、ポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック材料からなる袋状のものを用いた場合には、これをパルプ積層体５内から取り出さずにパルプ積層体５の内層となしてもよい。上記流体は加圧流体とすることが好ましく、これにより上記中子６への流体の供給時間、排出時間を短くすることができる。更には、加熱流体とすることにより乾燥時間を短くする点で好ましい。
【００１６】取り出されたパルプ積層体５は、次に加熱乾燥工程に付される。加熱乾燥工程では、抄紙、脱水を行わず、且つ加熱された状態の加熱用割型を用いる以外は図１に示す抄紙工程とほぼ同様の操作が行われる。即ち、一対の加熱用割型のキャビティ内に上記パルプ積層体５を装填し加熱乾燥する。この加熱用割型のキャビティ形状は、成形すべきパルプモールド中空容器の外形に対応している。この場合、乾燥効率の向上の点から、図１R>１に示す抄紙工程において用いた中子６と同様の又は異なる形状、材質の中子をキャビティ内に挿入し、中子内に流体を供給して中子を膨張させ、膨張した中子によってパルプ積層体をキャビティの内面に押圧した状態下に加熱乾燥させる。上記流体は抄紙工程の場合と同様の理由により加圧流体とすることが好ましい。また、上記流体は加熱流体であることが乾燥時間を短縮化し得る点から好ましい。
【００１７】このようにして製造されたパルプモールド中空容器７は、図２に示すように、ノズル部７ａの直径が胴部７ｂの直径よりも小さい円筒形状のボトルであり、ノズル部７ａ、胴部７ｂ、及び底部７ｃにつなぎ目が無く、且つ該ノズル部７ａ、胴部７ｂ、及び底部７ｃが一体的に形成されている。このように、本発明方法により製造されたパルプモールド中空容器７は、容器外表面につなぎ目が存在しないので、外観的に優れた見栄えの良いものとなる。
【００１８】次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態については、上述した第１の実施形態と異なる点についてのみ説明し、同じ点については特に説明しないが、第１の実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。
【００１９】本実施形態においては、抄紙用割型３，４の各割型表面に粗と密のネット層を被せた後に、パルプスラリーを注入してパルプ積層体を形成する。詳細には、該ネット層を第１ネット層と該第１ネット層より目の細かい第２ネット層とにより構成し、第１ネット層を抄紙用割型３，４に密着させて被せると共に、第２ネット層を第１ネット層の上に被せる。又は、ネット層を第１ネット層と、該第１ネット層より目の細かい第２ネット層とにより構成し、第１ネット層を抄紙用割型３，４に密着させて被せると共に、第２ネット層を第１ネット層の上に形成させる。このように、目の粗い第１ネット層の上に目の細かい第２ネット層を被せた構成、又は目の粗い第１ネット層の上に目の細かい第２ネット層を形成した構成とすることで、抄紙用割型３，４に開ける連通孔２の数を減らせることができ、且つ後述するパルプ積層体５を均一な厚みに抄造することができる。
【００２０】上記第１ネット層及び第２ネット層は、粗と密のネット層とされており、上記抄紙用割型３，４に被せた際に、該抄紙用割型３，４の表面形状に沿って密着するようになされている。例えば、第１ネット層及び第２ネット層には、天然素材、合成樹脂、又は金属からなる単数又は複数が組合わせて用いられる。さらにネット層の滑り性、耐熱性、耐久性をアップさせる表面改質コートを行うことも可能である。天然素材としては、植物繊維、動物繊維等があり、合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、再生樹脂、半合成樹脂がある。
【００２１】また、第１ネット層は、平均最大開孔幅が１〜５０ｍｍであるのが好ましく、５〜１０ｍｍであるのがより好ましい。開孔幅は、第１ネット層の線間距離を指す。平均最大開孔幅が１ｍｍ未満であると、バキューム効率が悪くなり、パルプ繊維がネット層表面に堆積されにくいので、その結果パルプ積層体が形成されにくい。５０ｍｍ超であると、第２ネット層が第１ネット層の線間を通り抜け抄紙型表面へ密着する場合があり、バキューム効率が局所的に悪くなり、パルプ積層体の厚みが不均一になる。
【００２２】また、上記第１ネット層は、平均開孔面積率が３０〜９５％であるのが好ましく、７５〜９０％であるのがより好ましい。平均開孔面積率が３０％未満であると、バキューム効率が悪くなり、パルプ積層体が形成されにくく、９５％超であると、第２ネット層が抄紙型表面へ密着する場合があり、バキューム効率が局所的に悪くなりパルプ積層体の厚みが不均一となる。
【００２３】一方、第２ネット層は、平均最大開孔幅が０．０５〜１．０ｍｍであるのが好ましく、０．２〜０．５ｍｍであるのがより好ましい。開孔幅は、第２のネット層の各線の内径寸法を指す。平均最大開孔幅が０．０５ｍｍ未満であると、バキューム効率が悪くなるため、パルプ積層体が形成されにくく、１．０ｍｍ超であると、パルプ繊維の通り抜けが起こりやすくなるため、パルプ積層体の形成が困難となる。
【００２４】また、第２ネット層は、平均開孔面積率が３０〜９０％であるのが好ましく、５０〜８０％であるのがより好ましい。平均開孔面積率が３０％未満であると、バキューム効率が悪くなるため、パルプ積層体が形成されにくく、９０％超であると、パルプ繊維の通り抜けが起こりやすくなるためパルプ積層体の形成が困難となる場合がある。
【００２５】本実施形態では、第１ネット層には、上記抄紙用割型３，４に装着した状態において、平均最大開孔幅が３〜６ｍｍ、平均開孔面積率が８０〜９２％、線幅が０．３ｍｍであるネットを用いた。かかる第１ネット層は、抄紙用割型３，４に装着する前の状態においては、それぞれ平均最大開孔幅が０．０８〜０．２５ｍｍ、平均開孔面積率が４６％、線幅が０．１２ｍｍである。第２ネット層には、上記抄紙用割型３，４に装着した状態において、平均最大開孔幅が０．２２〜０．３５ｍｍ、平均開孔面積率が５８〜６９％、線幅が０．０６〜０．０７ｍｍであるストッキングを用いた。かかる第２ネット層は、抄紙用型２、３に装着する前の状態においては、それぞれ平均最大開孔幅が０．３８〜０．４２ｍｍ、平均開孔面積率が７５〜７５％、線幅が０．０５〜０．０６ｍｍである。第２ネット層は、抄紙用割型内部をバキュームすることによって、第１ネット層開孔を通り、該抄紙用割型表面に接触しない程度の剛性があればよい。
【００２６】本発明の製造方法によれば、脱水・乾燥が終了した段階でパルプモールド中空容器７の取出しができるので、乾燥効率が良く生産性に優れ、また容器の変形が抑えられる。また、本発明の製造方法によれば、割型内面への押圧制御ができるため、複雑な形状を付与することが可能であると共に、形状並びに寸法精度のバラツキがなく、乾燥効率も良い。また、厚みと坪量の制御が可能となり、パルプモールド中空容器７を設計する上で強度設定が行える。さらに、本発明の製造方法によれば、容器の内外面の表面性が良く、内外面共に美しい容器を提供できる。
【００２７】また、本発明の製造方法によれば、例えば、容器高さの高い（６０ｍｍ以上の）ものや抜きテーパ角度の無いものはもちろんのこと、三次曲面からなるもの、或いは底部があるもの無いもの等、複雑な形状の中空容器を形成することができる。例えば、テーパ角の無いストレート形状で且つ高さが６０ｍｍ以上と高く底部の無い中空容器、中央が凹んだ三次曲面を有する底部の無い中空容器、容器下端外側面に複数の突起が形成された三次曲面を有する底部の無い中空容器が挙げられる。
【００２８】また、ノズルの直径と底部の直径が略同じで且つテーパ角の無いストレート形状の有底の中空容器、ノズルの直径が底部の直径よりも大きく且つ鉢形状の有底の中空容器が挙げられる。
【００２９】また、ノズル部の直径が胴部の直径よりも小さく有底又は無底の容器、円筒形状で表面に凸模様が形成された有底の中空容器、中央が凹んだ有底の中空容器、ノズル部側より底部側に行くに従って次第に外径寸法が小さくなる有底の中空容器、ノズル部側より底部側に行くに従って次第に外径寸法が大きくなる有底の中空容器が挙げられる。
【００３０】以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、抄紙工程と加熱乾燥工程とを別個の型を用いて行ったが、これに代えて、抄紙後に抄紙用割型３，４を加熱することにより、パルプ積層体５を抄紙用割型３，４から取り出さずに、加圧脱水と同時に加熱乾燥させてもよい。また、上記実施形態においては、流体の種類を適宜選択することにより、中子６を用いずにパルプ積層体５を押圧することができる。また、上述した実施形態では、抄紙用割型を２つで一組として用いたが、成形すべき成形品の形状に応じて３つ以上の抄紙用分割型を一組として用いてもよい。加熱用割型に関しても同様である。また、上記実施形態においては、加熱用割型のキャビティ形状が成形すべきパルプモールド中空容器の外形に対応していれば、抄紙用割型のキャビティ形状に特に制限はない。また、上記実施形態はボトル状の容器の製造方法の例であるが、これに代えて箱形のカートン状の容器及びその他の形状の容器を製造することもできる。更に、内容物の収容に用いられる容器の形状のほか、置物等のオブジェなどデザイン上自由な種々の形状とすることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、デザイン上複雑な形状とすることができると共に、ノズル、胴部、及び底部につなぎ目が無くこれらを一体的に成形することのできるパルプモールド成形品の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パルプモールド中空容器を製造する工程のうちの抄紙工程を順次示す工程図であり、（ａ）はパルプスラリー注入及び吸引脱水工程、（ｂ）は中子挿入工程、（ｃ）は加圧脱水工程、（ｄ）は割型を開く工程である。
【図２】本発明により得られるパルプモールド中空容器の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１ キャビティ
２ 連通孔
３，４ 割型
５ パルプ積層体
６ 中子
７ パルプモールド中空容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外部より内部に連通する複数の連通孔が形成された一組の抄紙用割型のキャビティに、パルプスラリーを注入してパルプ積層体を形成した後、該割型のキャビティ内に所定の流体を供給して、該パルプ積層体を該割型内部に押圧して脱水することを特徴とするパルプモールド成形品の製造方法。
【請求項２】 上記割型の各割型表面に粗と密のネット層を被せたことを特徴とする請求項１記載のパルプモールド成形品の製造方法。
【請求項３】 上記パルプ積層体を形成した後、上記キャビティ内に中子を挿入し、該中子内に上記流体を供給して該中子を介して該パルプ積層体を押圧する請求項１又は２記載のパルプモールド成形品の製造方法。
【請求項１】 外部より内部に連通する複数の連通孔が形成された一組の抄紙用割型のキャビティに、パルプスラリーを注入してパルプ積層体を形成した後、該割型のキャビティ内に所定の流体を供給して、該パルプ積層体を該割型内部に押圧して脱水することを特徴とするパルプモールド成形品の製造方法。
【請求項２】 上記割型の各割型表面に粗と密のネット層を被せたことを特徴とする請求項１記載のパルプモールド成形品の製造方法。
【請求項３】 上記パルプ積層体を形成した後、上記キャビティ内に中子を挿入し、該中子内に上記流体を供給して該中子を介して該パルプ積層体を押圧する請求項１又は２記載のパルプモールド成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開平１１−３１４２６７
【公開日】平成１１年（１９９９）１１月１６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−４３５５９
【出願日】平成１１年（１９９９）２月２２日
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【公開日】平成１１年（１９９９）１１月１６日
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年（１９９９）２月２２日
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
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