[发明专利]涂覆和固化一次性容器的系统、设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一次性容器。更特别地，本发明涉及用于涂覆和固化模制的一次性泡沫容器的系统、设备和方法，其中所述容器由热塑性颗粒制成并且涂覆有例如乳胶涂层的涂层。所述容器可用于容纳含油和/或脂肪成分的液体或食物，例如预烹制的含脂肪的食物，例如方便面、汤、炸鸡和调味汁。

背景技术

用热塑性颗粒模制的泡沫容器例如杯子、碗等的制造方法是公知的。最常用的热塑性颗粒是可膨胀的聚苯乙烯(EPS)颗粒。

通常，用碳氢化合物例如戊烷作为发泡剂浸渍聚苯乙烯珠粒或颗粒，所述发泡剂在所述聚苯乙烯的软化点以下起泡并且导致所述颗粒在受热时膨胀。

用浸渍后的聚苯乙烯颗粒形成模制的容器，通常按照两个步骤完成。首先，浸渍后的颗粒被预膨胀至每立方英尺约2-12磅的密度。其次，所述预膨胀的颗粒在封闭的模具中加热，以进一步膨胀所述预膨胀的颗粒，使所述珠粒融合在一起形成具有模具的形状的泡沫塑料制品例如容器，该容器例如是杯子、碗。

用于制造泡沫容器的可膨胀的聚苯乙烯颗粒通常通过水悬浮聚合方法制备，这样可产出可被筛分至相对精确颗粒尺寸的颗粒。通常，用于制造容器例如杯子的原始颗粒直径为约0.008至约0.02英寸。使用具有约0.03英寸直径的珠粒制造杯子是已知的。

尽管严格控制珠粒的尺寸，但一直困扰容器工业的一个问题是，在一段时间之后，容器尤其是由EPS颗粒制成的容器易泄漏。也就是说，液体尤其是热的液体，例如咖啡、水、油和/或脂肪，渗透到融合的聚苯乙烯珠粒周围并泄漏到容器的外表面上。通常，这将导致持所述容器的人不安全和/或导致在容器的外表面上出现污渍。公知的是，抗泄漏性取决于温度。也就是说，热的液体和食物比冷的物质更易于渗透到融合的珠粒周围。

近年来已经开发出多种方法，以减少容纳冷的或热的液体和/或预烹制食物的容器的泄漏。一种方法是对容器的侧壁进行涂覆，例如在2004年12月16日提交的标题为“涂覆有乳胶涂层的一次性容器”的美国专利申请号No.11/014648中所公开的，其中所述容器优选地由可膨胀的热塑性颗粒例如可膨胀的聚苯乙烯(EPS)颗粒制成。

用于在基片上施加涂层的许多设备都是公知的。例如，2004年11月25日公开的标题为“混合和施加多成分涂层合成物的方法和设备”的美国专利申请2004/0234698 A1公开了一种用于在汽车基片上施加多成分涂层的系统。所述涂覆设备是气动的虹吸管进给喷涂枪。

2004年4月15日公开的并且标题为“用于形成带有涂层的物体的浸涂、喷涂和流动涂覆方法”的美国专利申请2004/0071885 A1公开了一种用通过吹塑法制造的带涂层的初加工产品来制造带有涂层的容器的设备和方法，其中所述带有涂层的容器优选地包括聚乙烯对苯二甲酸酯。所述涂层由热塑性环氧树脂的水合分散体构成。所述方法包括干燥/固化所述涂层。所述涂覆和干燥可以通过多个道次完成，从而通过每个涂覆层提高涂覆性能。

2004年2月12日公开的并且标题为“沉积和固化涂层成分的系统和方法”的美国专利申请2004/0028818 A1公开了一种连接到多种材料的涂覆系统，其适合于在一个或多个基片的表面上形成涂层。适当的喷涂系统可包括任意类型的喷嘴或喷枪，例如空气的、无空气的(airless)、热的、超声的或液压力喷嘴或喷枪。适当的固化源包括加热设备、辐射设备、微波设备、等离子设备和它们的组合。例如，可能希望将辐射热能与紫外线(UV)辐射或红外线(IR)辐射结合起来，以固化所述涂层。所述基片可以是带材、薄膜、片材或卷材。

1980年6月3日授权的美国专利No.4,206,249公开了一种对于液体不可渗透性很高的纸质容器的制造方法。其教给的内容涉及将包含预聚合物的可聚合的溶液喷涂到纸质容器的壁面和用紫外线照射所述被涂覆的壁以将预聚合物固定到其壁面上的步骤。这样形成了不透液体，例如水、牛奶、软饮料、油等的涂层。该专利在第2栏第45-62行教导了一种方法，其中所述容器的内壁表面衬有热塑性薄膜。所述热塑性薄膜首先层压到坯料上，然后由所述坯料形成容器。可聚合的溶液在容器壁上的喷涂是通过热熔无空气喷涂法进行的，这是因为传统的空气喷涂法或无空气喷涂法是不合适的。热熔无空气喷涂设备可以是由美国Nordson Corporation制造和出售的那种。

现有技术没有公开一种用于涂覆和固化由热塑性树脂例如可膨胀的聚苯乙烯制成的容器的系统，包括没有公开设备和方法，所述容器用于容纳液体和食物，例如咖啡、汤、炖菜、预烹制的食物和调味汁。

发明内容