纸杯生产工艺技术领域
本发明涉及一种环保材料生产工艺，更具体地说，它涉及一种纸杯生产工艺。
背景技术
纸杯是把用化学木浆制成的原纸(白纸板)进行机械加工、粘合所做得的一种纸容
器，外观呈口杯形。供冷冻食品使用的纸杯涂蜡，可盛装冰淇淋、果酱和黄油等。供热饮使用
的纸杯涂塑料，耐90℃以上温度，甚至可盛开水。纸杯的特点是安全卫生、轻巧方便。公共场
所、饭店、餐厅都可使用，是一次性用品。
现有技术的杯体都是单层或者多层，同时多层杯体的壁之间胶合，这样，让杯体内
外比较紧固，达到防止内外侧脱开的目的。而这种杯子由于有存在实体介质进行传导热量，
因此，杯子内的热量能够轻易传送到外壁，从而防烫效果比较差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纸杯生产工艺，其在于生
产一种防烫效果好的纸杯。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种纸杯生产工艺，包括如下步
骤：
S1：加工内层杯壁，同时与杯底进行复合，形成杯体；
S2：加工外层杯壁，将外层杯壁套在杯体上形成预成品；
S3：将S2中的预成品进行热合成型；
S4：将经过S3的纸杯进行打包入库；
其中，
S1加工工序中包括如下步骤：
S11：采用原纸卷进行淋膜，进行模切；将一部分切成底部纸卷，作为杯底卷；将另一部
分切成扇形状，作为内层杯壁；
S12：将底部纸卷以及扇形状的纸板分别放入到纸杯成型机内，形成杯体；
S2加工工序中包括如下步骤：
S21：将原纸卷单面印刷，印刷呈纸杯外部图案；
S22：将经过S21处理的纸卷进行压纹和模切处理，在表面形成凸纹，并且切割呈扇形片
状结构的外层纸；
S23：将S22中切割呈的外层纸进行转筒，形成纸卷筒；
S24：将S23中得到的纸卷筒套在杯体上。
通过杯体和外层杯壁进行套接，使得杯子内外之间形成两层，而这两层之间没有
胶黏，因此，内层杯壁和外层杯壁之间存在间隙，因此，在盛水的过程中，内层杯壁的热量和
湿度有间隙的隔绝，因而让杯子变得更加防烫，同时，不会轻易被水侵湿而造成杯体的软
塌，因此，通过这种工艺生产的纸杯能够更加坚挺，防烫效果更佳。
本发明进一步优选为：S22中的压纹采用平板压纹装置。
采用平板压纹装置进行平板压纹的方式对外层杯壁进行压纹，这种压制的方式让
纸张平铺进行压制，从而纸张受到压制的力比较平衡，这样压制出来的凸纹的深浅度相同。
本发明进一步优选为：所述的平板压纹装置包括上压板以及固定的下压板，上压
板与下压板之间通过导柱定位并且上压板朝下压板方向做往复运动，所述上压板表面上遍
布纹路用于压制凸纹，且上压板上设有与S21中印刷的图案相适配的切刀，在下压板上设置
与切刀相匹配的凹槽，通过切刀与凹槽配合对通过上压板与下压板之间的纸张进行模切和
压纹。
通过上压板和固定的下压板之间进行往复运动实现压纹的工序，其中，通过导柱
进行定位能够让上压板在滑动的时候平衡，从而压纹的时候纸张受力均匀，压出平整的纹
路。另外，设置切刀和凹槽，能够在压纹完成之后直接对纸张进行切隔，达到切割和压纹同
时进行的目的，从而节省了工序。
本发明进一步优选为：在S3中，包括，S31，将内层杯壁的杯口位置向外卷曲形成卷
口；S32，外层杯壁的杯底位置向内弯折粘合。
通过杯口卷曲成卷口，同时，杯底的外层杯壁向内弯折粘合，让杯子的上下两端得
以固定，从而在中间层没有胶黏的情况下能让内外两层不会出现脱落的现象。
本发明进一步优选为：在S11步骤中的淋膜采用单面淋膜或者双面淋膜。
单面淋膜将杯体的内壁进行淋膜，从而可以让杯体内壁具有防侵湿的功能。双面
淋膜可以将杯体的纸张两侧都进行防护，从而然杯子的防潮效果更加，另外，在盛水过程
中，受水侵湿的时间增长。
本发明进一步优选为：在S21步骤中，印刷后在印刷层的表面进行淋膜工艺。
在印刷层的表面进行淋膜工艺，从而印刷层的表面有一层保护层，可以对油墨进
行保护，在纸杯套接装袋的时候，通过淋膜层进行隔离油墨，从而不会让油墨转移到纸杯的
内壁，让纸杯的内壁保持干净。
本发明进一步优选为：所述的淋膜采用PE作为淋膜的原料，其中在淋膜的过程中，
包括如下步骤：
C1：将原料投入加热容器搅拌均匀并融化；
C2：将融化的材料送入到淋膜机进行淋膜。
其中步骤CI初始融化温度在150-180℃之间，直到所有物料完全融化呈熔融状态，
此时将温度降低到80-100℃后进入C2步骤，将其通过管道吹出，并通过管道将这种熔融状
态的原料输送到淋膜位置将其留出并覆在从淋膜机经过的纸张表面，完成淋膜。
采用150-180℃的温度对淋膜材料进行加热迅速融化，而后通过80-100℃的温度，
保持熔融状态，从而在淋膜材料输送的时候能够让其流动性能得以让淋膜完成，另外，若温
度过高，会造成材料的烧坏，因此，采用80-100℃。
本发明进一步优选为：所述的淋膜材料采用改性塑料代替，且改性塑料其原料的
重量份数为：PLA 60-80份、PE 26-32份、改性淀粉15-18份以及碳酸钙5-7份，在加入上述组
分后，加入重量份数为PE重量分散的万分之一到万分之二的油酸酰胺。
通过改性淀粉的添加，让淋膜变得更加容易降解，从而让这种一次性纸杯在使用
过后能更加容易降解，进而让这种纸杯在使用的时候更加环保。而改性淀粉是在天然淀粉
所具有的固有特性的基础上，为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法
处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉
的天然特性，使其更适合于一定应用的要求。碳酸钙具有以下效果，1、提高塑料制品尺寸的
稳定；碳酸钙的添加，在塑料制品之中起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定有很大作
用；2、提高塑料制品的硬度和刚性；随碳酸钙配入量的逐渐增大，伸长率随硬度增加而降
低。粒子细，吸油值大的碳酸钙，硬度的增长率大。反之，粒子粗吸油值小的碳酸钙，塑料的
硬度增长率小，因此通过增加碳酸钙能够让纸杯的杯壁更加硬，从而在盛水后不会轻易让
杯壁被水侵湿和软塌。油酸酰胺是一种增加流动性的材料，在淋膜内适当增加少量的油酸
酰胺能够增加淋膜时液体的流动性能，这样，在淋膜过程中，可以轻易调节纸张的速度而达
到调节淋膜厚度的目的，并且其生产的速度得以提高。这样让淋膜工艺进行的时候更加容
易控制淋膜的速度。
本发明进一步优选为：所述的PE用采用PLA代替。
PLA聚乳酸是一种新型的生物基及可生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉
米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵
制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可
降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污
染环境，这对保护环境非常有利。提高了杯子的环保性能。
附图说明
图1为实施例的程序框图；
图2为实施例中切模的结构图一；
图3为实施例中切模的结构图二。
附图标记：1、上压板；11、凸纹；12、切刀；2、下压板；21、凹槽；3、导柱；41、第一驱
动；42、第二驱动。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
如图1至图3所示为本发明纸杯生产工艺的一种实施方式，包括如下步骤：
S1：加工内层杯壁，同时与杯底进行复合，形成杯体。
其中，S1加工工序中包括如下步骤：
S11：采用原纸卷进行淋膜，进行模切；将一部分切成底部纸卷，作为杯底卷；将另一部
分切成扇形状，作为内层杯壁；
在该步骤中的淋膜采用单面淋膜或者双面淋膜。单面淋膜将杯体的内壁进行淋膜，从
而可以让杯体内壁具有防侵湿的功能。双面淋膜可以将杯体的纸张两侧都进行防护，从而
然杯子的防潮效果更加，另外，在盛水过程中，受水侵湿的时间增长。
S12：将底部纸卷以及扇形状的纸板分别放入到纸杯成型机内，形成杯体。
S2：加工外层杯壁，将外层杯壁套在杯体上形成预成品。
其中，S2加工工序中包括如下步骤：
S21：将原纸卷单面印刷，印刷呈纸杯外部图案；
在S21中，印刷后在印刷层的表面进行淋膜工艺。这样印刷层的表面有一层保护层，可
以对油墨进行保护，在纸杯套接装袋的时候，通过淋膜层进行隔离油墨，从而不会让油墨转
移到纸杯的内壁，让纸杯的内壁保持干净。
S22：将经过S21处理的纸卷进行压纹和模切处理，在表面形成凸纹11，并且切割呈
扇形片状结构的外层纸；该步骤中压纹采用平板压纹装置。采用平板压纹装置进行平板压
纹的方式对外层杯壁进行压纹，这种压制的方式让纸张平铺进行压制，从而纸张受到压制
的力比较平衡，这样压制出来的凸纹11的深浅度相同。
平板压纹装置包括上压板1以及固定的下压板2，上压板1与下压板2之间通过导柱
3定位并且上压板1朝下压板2方向做往复运动，让上压板1在滑动的时候平衡，压纹的时候
纸张受力均匀，压出平整的纹路。上压板1表面上遍布纹路用于压制凸纹11，且上压板1上设
有与S21中印刷的图案相适配的切刀12，在下压板2上设置与切刀12相匹配的凹槽21，通过
切刀12与凹槽21配合对通过上压板1与下压板2之间的纸张进行模切和压纹。在压纹完成之
后直接对纸张进行切隔，达到切割和压纹同时进行的目的，从而节省了工序。
上压板1在导柱3的导向下上下往复运动，需要驱动装置驱动，一般这种驱动装置
可以分为至少两种，一种为纯机械的第一驱动41，另外一种为气动或着采用油缸驱动的第
二驱动42。如图2所示，采用气缸作为第一驱动41；通过气缸让上压板1滑动。如图3所示，采
用机械结构进行驱动的第二驱动42，由驱动电机作为动力源，进一步在电机输出轴上设置
一个圆盘，在圆盘的边缘设置一个铰接点，在设置一根连杆，其一端与铰接点进行转动连
接，转动形成的平面与圆盘的平面平行，另外一端与上压板1铰接，圆盘构成曲柄，结合圆盘
以及连杆形成曲柄连杆机构。
S23：将S22中切割呈的外层纸进行转筒，形成纸卷筒；
通过磨具让纸张卷在其上，进而将纸张两端接触的位置通过热合让纸张形成纸卷筒。
在该步骤中，热合可以采用高频热合设备进行热合，这样就让纸张两端粘合。
S24：将S23中得到的纸卷筒套在杯体上。
通过杯体和外层杯壁进行套接，使得杯子内外之间形成两层，而这两层之间没有
胶黏，因此，内层杯壁和外层杯壁之间存在间隙，因此，在盛水的过程中，内层杯壁的热量和
湿度有间隙的隔绝，因而让杯子变得更加防烫，同时，不会轻易被水侵湿而造成杯体的软
塌，因此，通过这种工艺生产的纸杯能够更加坚挺，防烫效果更佳。
S3：将S2中的预成品进行热合成型。
在S3中，包括，S31，将内层杯壁的杯口位置向外卷曲形成卷口；S32，外层杯壁的杯
底位置向内弯折粘合。通过杯口卷曲成卷口，同时，杯底的外层杯壁向内弯折粘合，让杯子
的上下两端得以固定，从而在中间层没有胶黏的情况下能让内外两层不会出现脱落的现
象。
卷曲成卷口卷口与内层杯壁形成夹口，对外层杯壁进行夹持。另外，外层杯壁杯底
的部分留有多余部分，让多余的部分想杯子内层杯壁进行弯折，通过高频热合，让杯底部的
多余部分和内层杯壁进行粘合，达到固定杯子内层杯壁和外层杯壁的目的。同时，杯子下部
分形成三层结构，杯子在杯底部分防潮防侵湿的能力增强。
S4：将经过S3的纸杯进行打包入库。将成型的纸杯套接，然后进行封膜包装，最后
装入包装箱封箱入库储存。
淋膜采用PE作为淋膜的原料，其中在淋膜的过程中，包括如下步骤：
C1：将原料投入加热容器搅拌均匀并融化；
C2：将融化的材料送入到淋膜机进行淋膜。
采用聚乙烯(PE)这种材料无毒无味，同时具有极好的耐低温性能，在装低温溶液
时比较方便。另外，化学稳定性比较好，不容易被酸碱侵蚀，因此，在装饮用水的时候比较适
用。同时，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，这样，在盛水的时候可以防止水的渗透，让纸
杯的杯壁比较干燥，保持笔挺的状态。而这里在淋膜的时候可以采用PE中的低密度聚乙烯
LDPE进行淋膜。
其中步骤CI初始融化温度在150-180℃之间(一般在室温高的夏季采用160℃进行
融化，而在室温比较凉的冬季采用170℃，若温度过低，也会采用180℃进行融化)，直到所有
物料完全融化呈熔融状态，此时将温度降低到80-100℃(一般采用90℃)后进入C2步骤，将
其通过管道吹出，并通过管道将这种熔融状态的原料输送到淋膜位置将其留出并覆在从淋
膜机经过的纸张表面，完成淋膜。
另外，淋膜可以采用聚乳酸PLA作为淋膜的原料代替PE，聚乳酸是以乳酸为主要原
料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可
以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。因此采用聚乳酸作为
淋膜材料能够让纸杯使用后能够容易降解，不会污染环境。
淋膜材料还可以采用改性塑料代替PE，改性塑料原料的重量份数实施例1-6如下
表所示：
PLA
PE
改性淀粉
碳酸钙
油酸酰胺
|
实施例1
60
32
15
5
PE*0.01％
实施例2
70
29
17
6
PE*0.01％
实施例3
80
26
18
7
PE*0.01％
实施例4
60
26
15
5
PE*0.02％
实施例5
70
29
17
6
PE*0.02％
实施例6
80
32
18
7
PE*0.02％
将上述实施例1-6的原料进行混合采用注塑机进行融化并加工呈标准试样。同时
采用拉伸强度按照GB/T1040-1992、冲击强度按照GB/T1043-93进行检测。同时，通过对上述
实施例进行生物降解或者采用高温降解(120-180℃之间)，测得最后降解时间。得下表：
纯PE材料作为淋膜是不可降解的，因此，将PLA和PE进行配比，能够让淋膜变得可
降解，并且，随着PLA的比例增大而讲解时间减少，但是PLA和PE的配比会关乎到淋膜的拉伸
强度和冲击强度，因此，在让淋膜性能发挥平衡时，采用上述配比作为淋膜材料的配比。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施
例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也
应视为本发明的保护范围。