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TWI899931B - 環保軟管及其製造方法 - Google Patents

環保軟管及其製造方法

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TWI899931B
TWI899931B TW113112483A TW113112483A TWI899931B TW I899931 B TWI899931 B TW I899931B TW 113112483 A TW113112483 A TW 113112483A TW 113112483 A TW113112483 A TW 113112483A TW I899931 B TWI899931 B TW I899931B
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mouth
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許喻婷
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許喻婷
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Priority to US18/734,648 priority patent/US20250304328A1/en
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Priority to KR2020240001523U priority patent/KR20250001511U/ko
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Abstract

本發明提出一種環保軟管及其製造方法，環保軟管的構造包含：一瓶蓋、一瓶體、一束緊件和一外管體，採用生物可分解或可回收材料製作上述各個部件，其中瓶體係先利用射出成型技術製成一瓶坯，再利用吹塑成型技術將瓶坯製成具有中空之內膽的瓶體，外管體係為一種由至少兩層的纖維紙製作的螺旋紙管，外管體包覆在內膽的外側，藉由束緊件的束緊作用固定在瓶體外部，外管體的尾端和內膽的尾端黏結在一起並且將內膽封閉；本發明環保軟管的各個部件可以被分解或拆開，並且各別進行分類回收，可以實現完全回收或是生物可分解之目標。

Description

環保軟管及其製造方法
本發明涉及一種可完全回收而且生物可分解的容器，特別是一種環保軟管及其製造方法。
由於軟管易於擠壓質輕且使用方便，除了最為普遍用於盛裝牙膏的牙膏軟管之外也經常被用於盛裝其他的許多物質，常見的包括：機油、油品、黏膠、洗面乳等等諸多現代人日常生活中隨處可見的商品。根據報導，每年全球都會有數以億計的空牙膏軟管或是其他軟管被丟棄並且掩埋，大部分傳統的軟管是由多層塑膠、聚合物和樹脂混合製成，例如聚乙烯(polyethylene，縮寫PE)、聚丙烯(Polyproylene，縮寫PP)，這些塑膠製造的軟管不但無法回收利用，還需要百年以上的時間才能被完全分解。
在已公開的美國專利US 5257865，提出一種軟袋袋口結構，其具有可卡扣於軟袋之開口端的一嘴體，以方便將軟袋內的內容物通過嘴體倒出；所述的袋口結構，包括：一嘴體，其裝配在柔性袋的開口端；以及嘴體緊固構件，用於將嘴體緊固至柔性袋的邊緣。嘴體的上壁設有噴嘴。袋口結構可拆卸地附接至柔性袋的開口端。惟、上述美國專利US 5257865提出之軟袋袋口結構複雜，扣固效果不佳；扣合結構容易斷損，而且無法回收。
實務上，欲解決傳統牙膏軟管產生的環境汙染問題，還需要 滿足以下幾項要求，才能克服日趨嚴格的環保法規以及產業的要求，所述的要求依其優先順序分別為：(1)各部件可回收再生利用；(2)使用生物基的原料製造；以及(3)生物可分解或降解。
為了解決傳統牙膏軟管產生的環境汙染問題，本案發明人先前提出一種紙質軟管(台灣發明專利證書號I808436)，包括：一瓶蓋、一前段管體、一後段管體以及一束環；本發明紙質軟管完全以環保材料製作，取代傳統以塑膠或鋁質軟管，其中瓶蓋、前段管體以及束環，是使用以竹粉為主可自然分解的植物性材料製成，瓶蓋可以和前段管體的一管體連接，後段管體是以防水紙製作，後段管體的頭端可以和前段管體銜接，前段管體和瓶蓋一起用於封閉後段管體的頭端進而組成完整且密封的紙質軟管。
上述台灣發明專利證書號I808436的紙質軟管，其中的各個部件雖然皆採用可自然分解之材料製作，但是因為瓶蓋、束緊件與紙管為不同材質且不易拆解分別進行回收。為解決這種紙質軟管只能採取自然分解但不能回收的問題，本案發明人通過不斷地研究改良，進而提出本發明。
本發明的目的在於提供一種可以實現完全回收或是生物可分解的環保軟管。
本發明提出之環保軟管的一較佳實施例構造，包括：
一瓶體，採用生物可分解或可回收材料並且利用吹塑成型技術製作，瓶體包含一瓶口部、一內膽和一組合凹槽；內膽具有中空的內腔，內膽連接於瓶口部的下方，組合凹槽係環繞在瓶體的外周緣，組合凹槽介於瓶口 部和內膽之間，瓶口部是管狀構件並且連通內膽的內，瓶口部的一端具有一孔連通內膽的內部；
一瓶蓋，採用生物可分解或可回收材料製作，瓶蓋可拆裝地連接瓶口部，用以封閉或開啟瓶口部；
一束緊件，採用生物可分解或可回收材料製作，束緊件和組合凹槽的形狀一致，束緊件可以嵌入組合凹槽；
一外管體，外管體是使用防水紙以螺旋捲繞方式製作的螺旋紙管，外管體包覆在內膽和組合凹槽的外側，外管體的頭段藉由束緊件的束緊作用而固定在瓶體的組合凹槽，外管體的尾端和內膽的尾端黏結在一起並且將內膽封閉。
較佳地，束緊件是由可以一起組成環狀的一第一束件和一第二束件構成。
較佳地，螺旋紙管係由至少兩層的纖維紙製作，其中螺旋紙管的內側管壁具有一防水層。
較佳地，兩層的纖維紙的長纖維延伸方向相交。
本發明提出之環保軟管的製造方法的一較佳實施例，包括下列步驟：
採用生物可分解或可回收材料製備一瓶蓋；
採用生物可分解或可回收材料製備一束緊件；
採用生物可分解或可回收材料，以射出成型技術製備一瓶坯，瓶坯包含一瓶口部、一下段部和一組合凹槽；下段部連接於瓶口部的下方，組合凹槽介於瓶口部和下段部之間，組合凹槽係環繞在瓶坯的外周緣；瓶口部 是管狀構件在其一端具有一孔；
加熱瓶坯的下段部；
將瓶坯的下段部以吹塑成型技術製作成為一內膽，並且使瓶口部連通內膽的內部；
以一螺旋紙管包覆在內膽和組合凹槽的外側，利用束緊件將螺旋紙管的頭段束緊於瓶坯的組合凹槽；
切除內膽的底部，使內膽的底緣形成一開口連通內膽的內部；
將內膽之外側面接近底緣處黏著於螺旋紙管的內側壁面；以及
在物料自內膽的底部的開口填充入內膽之後，同時封閉螺旋紙管的底端和內膽的開口。
較佳地，生物可分解或可回收材料是由竹粉和可自然分解之塑膠混合構成。
較佳地，可自然分解之塑膠係包括：聚乙烯醇(PVA)和聚乳酸(PLA)其中之任一種。
較佳地，可自然分解之塑膠係包括：澱粉基(Starch Blends)、聚對苯二甲酸丁酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，以及聚羥基脂肪酸酯(PHAs)其中的任一種。
作為本發明環保軟管的製造方法的一較佳實施例，其中包括利用黏膠、熱壓、高週波融接和超音波融接其中的任一種，將束緊件連同螺旋紙管的上緣黏著於組合凹槽。
作為本發明環保軟管的製造方法的一較佳實施例，其中包括利用熱壓、高週波融接和超音波融接其中的任一種，將內膽之外側面接近 底緣處黏著於螺旋紙管的內側壁面。
作為本發明環保軟管的製造方法的一較佳實施例，其中包括利用熱壓、高週波融接或是超音波融接的方式，同時封閉螺旋紙管的底端和內膽的開口。
本發明環保軟管的優點及功效在於，包含瓶蓋、瓶體、束緊件和外管體的各個部件皆採用生物可分解或可回收材料製作，而且上述各個部件可以被分解或拆開，並且各別進行分類回收，可以實現完全回收或是生物可分解之目標。
有關本發明的具體實施方式及其技術特點和功效，下文將配合圖式說明如下。
10:瓶蓋
11:第一螺紋
20:瓶體
21:瓶口部
211:孔
212:第二螺紋
22:內膽
23:組合凹槽
30:束緊件
31:第一束件
32:第二束件
40:外管體
41:防水層
50:第一熱壓模塊
51、52:第二熱壓模塊
B:下段部
D1:第一模具
D2:第二模具
M:瓶坯
S1:製備瓶蓋
S2:製備束緊件
S3:製備一瓶坯
S4:加熱瓶坯的下段部
S5:將瓶坯的下段部以吹塑成型技術製作成內膽
S6:以一螺旋紙管包覆在內膽和組合凹槽的外側，利用束緊件將螺旋 紙管的頭段束緊於瓶坯的組合凹槽
S7:切除內膽的底部
S8:將內膽之外側面接近底緣處黏著於螺旋紙管的內側壁面
S9:將物料自內膽的底部的開口填充入內膽
S10:同時封閉螺旋紙管的底端和內膽的開口
第1圖，是本發明環保軟管的一種實施例的構造分解圖。
第2圖，是第1圖繪示之環保軟管的構造組合圖。
第3圖，是本發明環保軟管的部份斷面構造圖。
第4圖至第5圖，繪示本發明環保軟管的製作流程示意圖。
在本發明專利說明書及圖式所揭露的實施例，其中提及的方向(例如上、下、左、右、前和後)是依據圖式顯示的內容，用於說明實施例中各個元件或結構之間相對關係(例如位置關係、聯接關係和動作關係)。原則上，當本發明說明書中提及的元件或結構和圖式顯示的位置相符時，所述的方向將會是合適的。如果本發明說明書中提及的元件或結構的位置發 生改變，則所述的方向也應作相應的改變。
首先請參閱第1圖和第2圖，係為本發明環保軟管的一種實施例的構造分解圖及其構造組合圖。本發明提出的環保軟管適用於盛裝包括但不限於例如：牙膏、機油、油品、黏膠、洗面乳等物質或商品。
本發明環保軟管的一較佳實施例構造包括：一瓶蓋10、一瓶體20、一束緊件30，以及一外管體40。其中瓶蓋10、瓶體20和束緊件30都是採用生物可分解或可回收材料製作，通過射出成型或吹塑成型(Blow molding)技術製作成為瓶蓋10、瓶體20和束緊件30。其中生物可分解或可回收材料的一種實施方式是由竹粉和可自然分解之塑膠混合構成，所述可自然分解之塑膠係包括：聚乙烯醇(PVA)和聚乳酸(PLA)其中之任一種；在另一較佳實施方式，所述可自然分解之塑膠係包括：澱粉基(Starch Blends)、聚對苯二甲酸丁酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，以及聚羥基脂肪酸酯(PHAs)其中的任一種。
瓶體20包含：一瓶口部21、一內膽22和一組合凹槽23；其中內膽22具有中空的內腔，較佳地，內膽22是利用吹塑成型製成並且具有薄的壁厚，內膽22連接於瓶口部21的下方，組合凹槽23係環繞在瓶體20的外周緣，組合凹槽23介於瓶口部和內膽22之間；瓶口部21是管狀構件並且連通內膽22的內部，瓶口21部的一端具有一孔211連通內膽22的內部，儲存在內膽22之內的物料可以從瓶口部21的孔211排出或被擠出。
瓶蓋10是一種杯狀的構件，採用生物可分解或可回收材料製作，瓶蓋10可拆裝地連接瓶口部21，用以封閉或開啟瓶口部21，在一較佳實施例，係在瓶口部21的外側設置一第二螺紋212，在瓶蓋10的內側設置一 第一螺紋11(見第3圖)，瓶蓋10藉由第一螺紋11和瓶口部21的第二螺紋212螺旋連接，進而使用瓶蓋10封閉或是開啟瓶口部21的孔211。
束緊件30可以嵌入組合凹槽23，而且束緊件30和組合凹槽23的形狀一致；在一較佳實施例，束緊件30是由可以一起組成環狀的一第一束件31和一第二束件32構成。
外管體40的一種實施方式是使用防水紙以螺旋捲繞方式製作的螺旋紙管，外管體40包覆在內膽22和組合凹槽23的外側，外管體40的頭段藉由束緊件30的束緊作用而固定在瓶體20的組合凹槽23。外管體40的尾端和內膽22的尾端黏結在一起並且將內膽22封閉，其中一種實施方式是以熱壓、高週波融接或是超音波融接的方式施作。
較佳地，外管體40的頭段係利用黏膠(使用生物可分解之黏膠)連結在組合凹槽23。在其他的較佳實施方式，包括利用熱壓、高週波融接和超音波融接其中的任一種，將束緊件30連同外管體40的頭段(即螺旋紙管的上緣)黏著於組合凹槽23。
作為外管體40的一較佳實施例構造，作為外管體40的螺旋紙管係由至少兩層的纖維紙製作，其中螺旋紙管的內側管壁具有一防水層41(見第3圖)，其中防水層41的材質採用生物可分解的PLA膜，PLA又稱為聚乳酸(Poly Lactic Acid)，PLA膜延展性與一定的柔韌性，且熱封性能更加卓越。本發明環保軟管的內膽22係用於容納物料，可以提供優異的氣密和防水效果；較佳地，其中螺旋紙管的兩層纖維紙的長纖維延伸方向相交，除了可以提供較佳的結構強度，本發明環保軟管的內膽22和外管體40在受壓變形後更能夠提供有效的回彈能力。
本發明進一步包括用以製造上述之環保軟管的製造方法，下文配合第4圖及第5圖說明本發明環保軟管的製作流程。在一較佳實施例，本發明環保軟管的製造方法包括下列步驟：
S1.採用生物可分解或可回收材料製備瓶蓋10，較佳地係利用射出成型技術製作瓶蓋10；
S2.採用生物可分解或可回收材料製備束緊件30，較佳地係利用射出成型技術製作束緊件30；
S3.採用生物可分解或可回收材料製備一瓶坯M，基本上，瓶坯M是以射出成型技術在一第一模具D1製作完成的一種管狀塑膠件，瓶坯包含一瓶口部21、一下段部B和一組合凹槽23，其中下段部B連接於瓶口部21的下方，組合凹槽23係環繞在瓶坯M的外周緣，而且組合凹槽23介於瓶口部21和下段部B之間，瓶口部21是管狀構件在其一端具有一孔211；
S4.加熱瓶坯M的下段部B，較佳地，係採用烘烤加熱或是紅外線加熱的方式加熱下段部B；
S5.將瓶坯M的下段部B以吹塑成型技術製作成內膽22，其中一種實施方式係將瓶坯M夾在一第二模具D2之中，將壓縮空氣自孔211注入瓶坯M，利用壓縮空將瓶坯M的下段部B在第二模具D2中吹塑成為內膽22；
S6.以一螺旋紙管(即為外管體40)包覆在內膽22和組合凹槽23的外側(請參考第一與第二圖)，利用束緊件30將螺旋紙管的頭段束緊於瓶坯M的組合凹槽23，較佳的實施方式可利用黏膠、熱壓、高週波融接或是超音波融接的方式將束緊件30連同螺旋紙管的上緣黏著於組合凹槽23；
S7.切除內膽22的底部，使內膽22的底緣形成一開口連通內膽22的內 部；
S8.將內膽22之外側面接近底緣處黏著於螺旋紙管的內側壁面；
S9.將物料自內膽22的底部的開口填充入內膽22之中；以及
S10.同時封閉螺旋紙管的底端和內膽22的開口，完成物料的裝填和封裝的操作，較佳的實施方式可利用熱壓、高週波融接或是超音波融接的方式，同時封閉螺旋紙管的底端和內膽22的開口。
前述步驟S8的較佳的實施方式可利用熱壓、高週波融接或是超音波融接的方式，將內膽22之外側面接近底緣處黏著於螺旋紙管的內側壁面，以便在填充物料時，能夠確保物料自內膽22的底部的開口填充入內膽22之中。
請參閱第5圖，其中步驟S8的一較佳實施方式，係利用第一熱壓模塊50和第二熱壓模塊51、52的協同操作，將內膽22黏著於螺旋紙管的內側壁面，其中第一熱壓模塊50係為一種上窄下寬且下段拉直的梯型柱，第二熱壓模塊51、52兩個半圓形互相對應的熱壓膜塊，其中第一熱壓模塊50穿入內膽22的內部，外部兩個半圓形的第二熱壓模塊51、52再和第一熱壓模塊50對應夾壓，使內膽22和螺旋紙管兩層互相結合。
雖然本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。
10:瓶蓋
20:瓶體
21:瓶口部
211:孔
212:第二螺紋
22:內膽
23:組合凹槽
30:束緊件
31:第一束件
32:第二束件
40:外管體

Claims (15)

  1. 一種環保軟管，包括：
    一瓶體，採用生物可分解或可回收材料並且利用吹塑成型技術製作，該瓶體包含一瓶口部、一內膽和一組合凹槽；該內膽具有中空的一內腔，該內膽連接於該瓶口部的下方，該組合凹槽係環繞在該瓶體的外周緣，該組合凹槽介於該瓶口部和該內膽之間，該瓶口部是管狀構件並且連通該內膽的內部，該瓶口部的一端具有一孔連通該內膽的內部；
    一瓶蓋，採用生物可分解或可回收材料製作，該瓶蓋可拆裝地連接該瓶口部，用以封閉或開啟該瓶口部；
    一束緊件，採用生物可分解或可回收材料製作，該束緊件可以嵌入該組合凹槽，該束緊件和該組合凹槽的形狀一致；
    一外管體，係為一種使用防水紙以螺旋捲繞方式製作的螺旋紙管，該外管體包覆在該內膽和該組合凹槽的外側，該外管體的頭段藉由該束緊件的束緊作用而固定在該瓶體的該組合凹槽，該外管體的尾端和該內膽的尾端黏結在一起並且將該內膽封閉。
  2. 如請求項1所述的環保軟管，其中該生物可分解或可回收材料是由竹粉和可自然分解之塑膠混合構成。
  3. 如請求項2所述的環保軟管，其中該可自然分解之塑膠係包括：聚乙烯醇(PVA)和聚乳酸(PLA)其中之任一種。
  4. 如請求項2所述的環保軟管，其中該可自然分解之塑膠係包括：澱粉基(Starch Blends)、聚對苯二甲酸丁酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，以及聚羥基脂肪酸酯(PHAs)其中的任一種。
  5. 如請求項1所述的環保軟管，其中該束緊件是由可以一起組成環狀的一第一束件和一第二束件構成。
  6. 如請求項1所述的環保軟管，其中該外管體係為一種由至少兩層的纖維紙製作的螺旋紙管，該螺旋紙管的內側管壁具有一防水層。
  7. 如請求項6所述的環保軟管，其中該兩層的纖維紙的長纖維延伸方向相交。
  8. 如請求項1所述的環保軟管，其中該瓶口部的外側設置一第二螺紋，在該瓶蓋的內側設置一第一螺紋，瓶蓋藉由第一螺紋和瓶口部的第二螺紋可拆裝連接，以封閉或是開啟該瓶口部。
  9. 一種環保軟管的製造方法，包括：
    採用生物可分解或可回收材料製備一瓶蓋；
    採用生物可分解或可回收材料製備一束緊件；
    採用生物可分解或可回收材料，以射出成型技術製備一瓶坯，該瓶坯包含一瓶口部、一下段部和一組合凹槽，該下段部連接於該瓶口部的下方，該組合凹槽介於該瓶口部和該下段部之間，該組合凹槽係環繞在該瓶坯的外周緣，該瓶口部是管狀構件在其一端具有一孔；該瓶蓋可拆裝地連接該瓶口部，用以封閉或開啟該瓶口部；
    加熱該瓶坯的該下段部；
    將該瓶坯的該下段部以吹塑成型技術製作成為一內膽，並且使該瓶口部連通該內膽的內部；
    以一螺旋紙管包覆在內膽和組合凹槽的外側，利用束緊件將螺旋紙管的頭段束緊於瓶坯的組合凹槽；
    切除內膽的底部，使內膽的底緣形成一開口連通內膽的內部；
    將該內膽之外側面接近底緣處黏著於該螺旋紙管的內側壁面壁面；以及
    在物料自該內膽的底部的該開口填充入該內膽之後，同時封閉該螺旋紙管的底端和該內膽的該開口。
  10. 如請求項9所述的環保軟管的製造方法，其中該生物可分解或可回收材料是由竹粉和可自然分解之塑膠混合構成。
  11. 如請求項10所述的環保軟管的製造方法，其中該可自然分解之塑膠係包括：聚乙烯醇(PVA)和聚乳酸(PLA)其中之任一種。
  12. 如請求項10所述的環保軟管的製造方法，其中該可自然分解之塑膠係包括：澱粉基(Starch Blends)、聚對苯二甲酸丁酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，以及聚羥基脂肪酸酯(PHAs)其中的任一種。
  13. 如請求項9所述的環保軟管的製造方法，其中包括利用黏膠、熱壓、高週波融接和超音波融接其中的任一種，將該束緊件連同該螺旋紙管的上緣黏著於該組合凹槽，該束緊件是由可以一起組成環狀的一第一束件和一第二束件構成。
  14. 如請求項9所述的環保軟管的製造方法，其中包括利用熱壓、高週波融接和超音波融接其中的任一種，將該內膽黏著於該螺旋紙管的內側壁面。
  15. 如請求項9所述的環保軟管的製造方法，其中包括利用熱壓、高週波融接或是超音波融接的方式，同時封閉該螺旋紙管的底端和該內膽的該開口。
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