一种高强度塑料杯及其加工工艺的制作方法

1.本发明涉及塑料杯加工技术领域，更具体地说，涉及一种高强度塑料杯及其加工工艺。


背景技术：

2.塑料杯，指的是用来装饮料和茶的一次性容器。属于不可降解的产品，是“白色污染”的主要来源。一次性塑料杯使用量最大的一般是饮料店、热冷饮店、奶茶店、酒店、餐厅和咖啡店，提供各种塑料杯装的外带饮品和现场使用。
3.现有的塑料杯一方面强度较低，容易发生形变或者破损的情况，另一方面塑料隔热效果较差，在盛放热水时不易使用，主要体现在不易拿取以及用户对水温的未知性。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高强度塑料杯及其加工工艺，可以实现在塑料杯成型之前，预先在模具内预埋上金属底托架来充当骨架，随后通过注塑的手段实现塑料杯的成型，同时金属底托架可以明显提高塑料杯的强度，金属底托架外表面覆盖的隔热层可以提高局部的隔热效果，从而方便用户的握持，隔热层上开设有外涉孔并配备有外涉膜，在塑料杯内水温较高时，通过热量的传导，外涉孔内的空气受到加热而膨胀，从而使得外涉膜向外膨胀，一方面可以根据外涉膜的膨胀程度来定性的判断水温高低，另一方面膨胀后的外涉膜可以进一步对塑料杯进行隔离，不易出现烫伤或者滑落的现象，同时还具有一定的外力缓冲效果。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种高强度塑料杯，包括塑料杯本体，所述塑料杯本体底端镶嵌连接有金属底托架，且金属底托架覆盖于塑料杯本体外表面，所述金属底托架包括一体连接的底托盘、多条侧肋条以及多个定位凸起，所述底托盘镶嵌连接于塑料杯本体下端，所述侧肋条环形阵列分布于塑料杯本体的外侧壁，所述定位凸起均匀分布于侧肋条上并延伸至塑料杯本体内侧壁，所述底托盘和侧肋条外表面均覆盖连接有隔热层，所述隔热层上开设有多个与定位凸起相对应的外涉孔，所述外涉孔孔口处固定连接有相匹配的外涉膜。
9.进一步的，所述外涉膜采用透明的弹性耐高温材料制成，所述外涉孔内填充有感温变色粉，外涉膜内的空气受热膨胀后，使得外涉膜发生鼓包现象，根据鼓包程度的大小可以大致判断出水温，而感温变色粉可以通过颜色的变化更明显的对用户进行提示。
10.进一步的，所述外涉膜替换为外涉细柱和热变形丝，所述外涉细柱滑动连接于外涉孔内，所述热变形丝固定连接于外涉细柱和侧肋条之间，利用热变形丝对温度的感知变形动作，使得外涉细柱可以延伸出外涉孔，从而获得更好的隔离以及提示效果。
11.进一步的，所述热变形丝采用形状记忆合金材料制成，且初始状态下呈卷曲状或
者螺旋状，超过平衡温度后呈直线延伸状。
12.进一步的，所述外涉细柱包括变色柱、气胀膜以及溢气填料，所述变色柱外端开设有气胀孔，所述气胀膜固定连接于气胀孔开口处，所述溢气填料填充于气胀孔内侧，可以通过变色柱从外涉孔处的延伸长度更加准确的判断出水温，同时也更为直观和显眼，溢气填料在注塑过程中受热从而分解出气体，使得气胀膜可以永久性的膨胀，即使塑料杯盛放冷水时，也可以对塑料杯本体具有一定的外力缓冲作用以及防滑作用。
13.进一步的，所述变色柱采用轻质铁磁性材料制成，所述变色柱外表面涂覆有彩漆层，所述彩漆层为同种颜色的渐变色或者为不同的颜色。
14.进一步的，所述气胀膜采用弹性耐高温材料制成，所述溢气填料为受热分解产生气体的物质。
15.进一步的，所述热变形丝替换为热气胀囊，所述热气胀囊包括储气囊、磁吸层以及多根控位丝，所述储气囊固定连接于外涉细柱和侧肋条之间并保持充盈状态，所述磁吸层固定连接于储气囊内靠近侧肋条的一端，所述控位丝均匀连接于储气囊内靠近外涉细柱的一端，通过储气囊内氢气在不同的高温下，会膨胀不同的程度，进而推动外涉细柱向外延伸，控位丝不仅可以对外涉细柱进行支撑避免向外涉孔移动过多，同时可以在磁吸层的磁吸作用下，主动牵引外涉细柱在延伸后复位。
16.进一步的，所述储气囊采用弹性耐高温材料制成，且储气囊内填充有氢气，所述控位丝采用铁磁性材料制成，且储气囊、磁吸层、控位丝以及外涉细柱的长度之和与外涉孔深度保持一致。
17.一种高强度塑料杯的加工工艺，包括以下步骤：
18.s1、提前预制出金属底托架，并在其外表面上粘接覆盖上隔热层，清洁备用；
19.s2、将金属底托架作为骨架提前放置到模具的型腔内并保持契合，对模具进行预热；
20.s3、将塑料原料进行熔融，然后注塑至模具内，成型后拆模取出。
21.3.有益效果
22.相比于现有技术，本发明的优点在于：
23.(1)本方案可以实现在塑料杯成型之前，预先在模具内预埋上金属底托架来充当骨架，随后通过注塑的手段实现塑料杯的成型，同时金属底托架可以明显提高塑料杯的强度，金属底托架外表面覆盖的隔热层可以提高局部的隔热效果，从而方便用户的握持，隔热层上开设有外涉孔并配备有外涉膜，在塑料杯内水温较高时，通过热量的传导，外涉孔内的空气受到加热而膨胀，从而使得外涉膜向外膨胀，一方面可以根据外涉膜的膨胀程度来定性的判断水温高低，另一方面膨胀后的外涉膜可以进一步对塑料杯进行隔离，不易出现烫伤或者滑落的现象，同时还具有一定的外力缓冲效果。
24.(2)外涉膜采用透明的弹性耐高温材料制成，外涉孔内填充有感温变色粉，外涉膜内的空气受热膨胀后，使得外涉膜发生鼓包现象，根据鼓包程度的大小可以大致判断出水温，而感温变色粉可以通过颜色的变化更明显的对用户进行提示。
25.(3)外涉膜替换为外涉细柱和热变形丝，外涉细柱滑动连接于外涉孔内，热变形丝固定连接于外涉细柱和侧肋条之间，利用热变形丝对温度的感知变形动作，使得外涉细柱可以延伸出外涉孔，从而获得更好的隔离以及提示效果。
26.(4)外涉细柱包括变色柱、气胀膜以及溢气填料，变色柱外端开设有气胀孔，气胀膜固定连接于气胀孔开口处，溢气填料填充于气胀孔内侧，可以通过变色柱从外涉孔处的延伸长度更加准确的判断出水温，同时也更为直观和显眼，溢气填料在注塑过程中受热从而分解出气体，使得气胀膜可以永久性的膨胀，即使塑料杯盛放冷水时，也可以对塑料杯本体具有一定的外力缓冲作用以及防滑作用。
27.(5)热变形丝替换为热气胀囊，热气胀囊包括储气囊、磁吸层以及多根控位丝，储气囊固定连接于外涉细柱和侧肋条之间并保持充盈状态，磁吸层固定连接于储气囊内靠近侧肋条的一端，控位丝均匀连接于储气囊内靠近外涉细柱的一端，通过储气囊内氢气在不同的高温下，会膨胀不同的程度，进而推动外涉细柱向外延伸，控位丝不仅可以对外涉细柱进行支撑避免向外涉孔移动过多，同时可以在磁吸层的磁吸作用下，主动牵引外涉细柱在延伸后复位。
附图说明
28.图1为本发明的结构示意图；
29.图2为本发明的剖视图；
30.图3为本发明实施例1中侧肋条部分的结构示意图；
31.图4为本发明实施例2中侧肋条部分的结构示意图；
32.图5为本发明实施例3中侧肋条部分的结构示意图；
33.图6为图5中a处的结构示意图；
34.图7为本发明外涉细柱的结构示意图；
35.图8为本发明实施例3中外涉细柱延伸前后的结构示意图；
36.图9为本发明模具部分的结构示意图。
37.图中标号说明：
38.1塑料杯本体、2金属底托架、21底托盘、22侧肋条、23定位凸起、3外涉膜、4隔热层、5外涉细柱、51变色柱、52气胀膜、53溢气填料、6热变形丝、7热气胀囊、71储气囊、72磁吸层、73控位丝。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆
卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实施例1：
43.请参阅图1-3，一种高强度塑料杯，包括塑料杯本体1，塑料杯本体1底端镶嵌连接有金属底托架2，且金属底托架2覆盖于塑料杯本体1外表面，金属底托架2包括一体连接的底托盘21、多条侧肋条22以及多个定位凸起23，底托盘21镶嵌连接于塑料杯本体1下端，侧肋条22环形阵列分布于塑料杯本体1的外侧壁，定位凸起23均匀分布于侧肋条22上并延伸至塑料杯本体1内侧壁，底托盘21和侧肋条22外表面均覆盖连接有隔热层4，隔热层4上开设有多个与定位凸起23相对应的外涉孔，外涉孔孔口处固定连接有相匹配的外涉膜3。
44.外涉膜3采用透明的弹性耐高温材料制成，外涉孔内填充有感温变色粉，外涉膜3内的空气受热膨胀后，使得外涉膜3发生鼓包现象，根据鼓包程度的大小可以大致判断出水温，而感温变色粉可以通过颜色的变化更明显的对用户进行提示。
45.实施例2：
46.请参阅图4，外涉膜3替换为外涉细柱5和热变形丝6，其余部分与实施例1保持一致，外涉细柱5滑动连接于外涉孔内，热变形丝6固定连接于外涉细柱5和侧肋条22之间，利用热变形丝6对温度的感知变形动作，使得外涉细柱5可以延伸出外涉孔，从而获得更好的隔离以及提示效果。
47.热变形丝6采用形状记忆合金材料制成，且初始状态下呈卷曲状或者螺旋状，超过平衡温度后呈直线延伸状，可以采用镍钛记忆合金，且平衡温度位于正常水温范围内。
48.请参阅图7，外涉细柱5包括变色柱51、气胀膜52以及溢气填料53，变色柱51外端开设有气胀孔，气胀膜52固定连接于气胀孔开口处，溢气填料53填充于气胀孔内侧，可以通过变色柱51从外涉孔处的延伸长度更加准确的判断出水温，同时也更为直观和显眼，溢气填料53在注塑过程中受热从而分解出气体，使得气胀膜52可以永久性的膨胀，即使塑料杯盛放冷水时，也可以对塑料杯本体1具有一定的外力缓冲作用以及防滑作用。
49.变色柱51采用轻质铁磁性材料制成，变色柱51外表面涂覆有彩漆层，彩漆层为同种颜色的渐变色或者为不同的颜色。
50.气胀膜52采用弹性耐高温材料制成，溢气填料53为受热分解产生气体的物质，例如碳酸氢铵等物质。
51.实施例3：
52.请参阅图5、6、8，热变形丝6替换为热气胀囊7，其余部分与实施例2保持一致，热气胀囊7包括储气囊71、磁吸层72以及多根控位丝73，储气囊71固定连接于外涉细柱5和侧肋条22之间并保持充盈状态，磁吸层72固定连接于储气囊71内靠近侧肋条22的一端，控位丝73均匀连接于储气囊71内靠近外涉细柱5的一端，通过储气囊71内氢气在不同的高温下，会膨胀不同的程度，进而推动外涉细柱5向外延伸，控位丝73不仅可以对外涉细柱5进行支撑避免向外涉孔移动过多，同时可以在磁吸层72的磁吸作用下，主动牵引外涉细柱5在延伸后复位。
53.储气囊71采用弹性耐高温材料制成，且储气囊71内填充有氢气，控位丝73采用铁磁性材料制成，且储气囊71、磁吸层72、控位丝73以及外涉细柱5的长度之和与外涉孔深度
保持一致。
54.与实施例2相比，材料制作成本降低，热气胀囊7相比于热变形丝6的使用寿命也更长。
55.请参阅图9，一种高强度塑料杯的加工工艺，包括以下步骤：
56.s1、提前预制出金属底托架2，并在其外表面上粘接覆盖上隔热层4，清洁备用；
57.s2、将金属底托架2作为骨架提前放置到模具的型腔内并保持契合，对模具进行预热；
58.s3、将塑料原料进行熔融，然后注塑至模具内，成型后拆模取出。
59.本发明可以实现在塑料杯成型之前，预先在模具内预埋上金属底托架2来充当骨架，随后通过注塑的手段实现塑料杯的成型，同时金属底托架2可以明显提高塑料杯的强度，金属底托架2外表面覆盖的隔热层4可以提高局部的隔热效果，从而方便用户的握持，隔热层4上开设有外涉孔并配备有外涉膜3，在塑料杯内水温较高时，通过热量的传导，外涉孔内的空气受到加热而膨胀，从而使得外涉膜3向外膨胀，一方面可以根据外涉膜3的膨胀程度来定性的判断水温高低，另一方面膨胀后的外涉膜3可以进一步对塑料杯进行隔离，不易出现烫伤或者滑落的现象，同时还具有一定的外力缓冲效果。
60.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。