1.本发明涉及一种生产纤维素基产品的方法。所述产品通常是三维物品，例如但不限于容器、餐具(cutlery)和/或食具(tableware)，通常是一次性使用的。
背景技术：
：：2.今天，绝大多数一次性使用物品由塑料制成。一般的塑料且尤其是一次性物品领域的塑料正在产生重大的环境挑战和问题。因此，对于一次性使用的对生态有利的物品的需求几乎飞涨。一种具有对环境负荷低影响并因此通常用于包装插入物的低价材料是模塑纸浆。模塑纸浆是一种包装材料，通常由回收纸板和/或新闻纸制成。它用于例如保护性包装，例如插入物、饮料架、保护性缓冲包装等。然而，当直接与食物接触时，例如托盘、盘子、碗等，模塑纸浆不由回收材料制成，而来自任何种类的原始纤维，例如木材、竹子、蔗渣或甚至麦秸。这些原材料的纤维素纤维被分散在水中，然后成形和干燥。因为干燥步骤是一个耗时且耗能的过程，所以需要避免该处理步骤。3.wo2017/160217a1描述了一种通过在成形模具中成形压制含有小于45％的水的纤维素坯料，并将所述纤维素坯料加热至100℃至200℃的成形温度，同时施加1mpa至100mpa范围内的成形压力来制造单层纤维素基产品的方法。4.wo2017/209160涉及一种由多层堆叠生产纤维素基产品的方法。根据所述方法，在第一步骤中通过热压由纤维素纤维制成的至少两层而获得的多堆叠在第二步骤中通过用至少1mpa的等静压成形压力进一步热压而成形为纤维素基产品，其中该多层堆叠被成形为具有单层构造的二维或三维纤维复合材料结构。5.虽然这些方法提供了令人满意的产品，但它们仍然需要大量的能量和一系列复杂的生产步骤。6.因此，需要生产对环境有利的纤维素基产品的改进方法，其中所述产品具有令人满意的机械和化学特性，可以以高的精度以及成本效益和能量效益制造。此外，这样的方法应该允许制备纤维素基产品，该纤维素基产品在美学上有吸引力，并表现出许多另外的性能参数，例如低热导性或冷传导性，可堆肥和/或可回收，并具有对客户有吸引力的触觉。技术实现要素：7.因此，本专利申请的目的是提供一种生产纤维素基产品的方法，其中避免或至少改善了现有技术方法固有的一个或多个上述问题。该目的是通过独立权利要求中所要求保护的方法以及为从属权利要求主体的其它实施方案来实现的。8.这些和其他目的通过根据本发明的生产纤维素基产品(103,700)的方法来解决，其中该方法包括以下步骤：9.(i)提供包括一个第一层(104a)和一个第二层(104b)的至少两层，并且其中所述第一层(104a)和第二层(104b)各自包含纤维素纤维，并且其中所述第一层(104a)和/或所述第二层(104b)的至少一个侧面用粘合剂涂层预处理，10.(ii)将包括一个第一层(104a)和一个第二层(104b)的所述至少两层以彼此叠加的关系布置在成形压力机(101)的成形模具(102)中，从而产生包括一个第一层(104a)和一个第二层(104b)的所述至少两层的堆叠(104)，其中所述第一层(104a)和第二层(104b)在堆叠(104)内定向成使得所述各自第一层(104a)和/或第二层(104b)的所述至少一个预处理的侧面面向叠加层，11.(iii)在成形模具(102)中，在至少50℃的成形温度下，在至多1100mpa的成形最终压力下，将包括一个第一层(104a)和一个第二层(104b)的至少两层的所述堆叠(104)成形压制成具有预先确定形状和单层构造的纤维素基产品(103,700)，其中在所述步骤(iii)中，包括所述一个第一层(104a)和所述一个第二层(104b)的所述层相对于彼此是可移动的，直到达到所述成形最终压力。12.在一个实施方案中，粘合剂涂层是水基分散体或乳液，并且优选是可生物降解的和/或可回收的。粘合剂涂层可以选自由大豆基粘合剂、亚麻籽油基粘合剂组成的组。13.根据一个实施方案，第一层(104a)和/或第二层(104b)的所述涂层的面积重量(areaweight)范围为的0.5至50gsm，或2至20gsm。所述第一层(140a)和/或第二层(104b)可以包含一种或多种添加剂，所述添加剂改变纤维素基产品的机械、疏水、疏油、触觉、美学特性，且其中所述第一层和/或第二层由50至90％干重的纤维素纤维和10至50％干重的所述一种或多种添加剂构成。14.一种或多种添加剂可以选自由以下组成的组：淀粉化合物(特别是淀粉基聚合物)、松香化合物、多羧酸(特别是丁烷四羧酸)、明胶化合物、烷基烯酮二聚体(akd)、烯基琥珀酸酐(asa)、蜡化合物、硅化合物、钙化合物和碳氟化合物。15.一种或多种添加剂可以在步骤(i)之前或作为步骤(i)的一部分添加到所述第一层(104a)和/或第二层(104b)中。16.在一个实施方案中，成形模具(102)被加热到50℃至200℃或50℃至100℃的成形温度。17.可生物降解的涂层可以以相同或不同的厚度施加到第一层和第二层(104a,104b)中每一个的至少一个侧面。18.在一个实施方案中，所述第一涂覆的层(104a)和第二涂覆的层(104b)中的每一个都具有50至2000gsm的面积重量，或者250至380gsm的面积重量。19.在一个实施方案中，所述堆叠(104)包括2至10个、或2至7个、或2至5个第一层(104a)和第二层(104b)或由其组成。20.在一个实施方案中，纤维素基涂覆的层的总重量在650至2200gsm的范围内，或在1000至1700gsm的范围内。21.在一个实施方案中，所述纤维素基产品(103,700)的表面浸涂或喷涂或帷幕式浇注(curtainpoured)或刷有面漆(finish)。22.在另一个实施方案中，所述堆叠(104)包括一个或多个另外的层(304c,404c)，该另外的层(304c,404c)包括2至5％干重的热塑性增强纤维，该热塑性增强纤维具有低于成形温度的熔化温度。23.在又一个实施方案中，本发明涉及根据根据本发明的方法制造的纤维素基餐具和/或纤维素基食具。24.所要求保护的方法的一个特别的优点从事实中看出是最终构成纤维素基产品的各个层在成形过程中相对于彼此保持相当长时间的可移动性。这允许在压力下在成形过程中主要在各个基于纤维素的层之间的材料内发生应力和应变的松弛，这又增强了如此生产的产品并为产品提供了高刚度。例如，最终产品的刚度比通过预层压各个层使得在成形压制之前各个层已经粘合在一起而生产的产品高20-40％。也就是说，因为在成形压制之前预层压的情况下，在成形压制过程中由粘合层的变形导致的应力和应变没有被释放。因此，当受到变形时，各个层不能自由移动、轻微移动或相对于彼此移动。刚度在本文被定义为由最终产品提供的对机械变形(例如由于成形压制的变形)的抵抗力的量度。25.因此，更有利地是，产品制造所需的材料较少，这降低了生产成本和资源需求。26.此外，层结构允许在各个层内实现各种美学和/或使用特性，使得能够为单个客户生产定制的产品。27.此外，该方法不需要预压实步骤，这在所要求保护的方法的能量、成本、复杂性和机器占地面积方面是不利的。附图说明28.图1示意性地示出了在成形压力机中由第一层和第二层的堆叠生产纤维素基产品的方法。29.图2示意性地示出了一个实施方案，其中提供了多层涂覆的纤维素基片材，并且从该片材上切割出对应于最终三维产品的二维形状。这些二维切割物形状堆叠在成形压力机的成形模具的底部部件中。30.图3示意性地示出了一个实施方案的横截面视图，其中在成形模具的底部部件中，将三维、二维切割物布置成堆叠，然后成形压制该堆叠。31.图4示意性地示出了一个实施方案，其中通过顶部模具部件接近堆叠，将切割物堆叠压入模具的底部部件，由此模具连续闭合，从而将纤维素基切割物的堆叠成形压制成三维产品。32.图5示意性地示出了单层的块状结构，其受到弯曲力f，其中该图用于图示拉伸应力和屈服应力。33.图6示意性地示出了上模具部件和下模具部件的实施方案的详细截面图，其具有堆叠在两个模具部件之间的第一层和第二层。此外，当被成形压制时，作用在这些层上的相应力由箭头表示。34.图7示出了纤维素基产品的各个实施方案。勺子和刀子由多层纸杯原纸制成。具体实施方式35.本技术涉及一种生产纤维素基产品的方法。术语“纤维素基产品”是指主要由纤维素构成的产品。所述产品优选具有三维形状。关于其形状，原则上不存在限制。通过所要求保护的方法制备的纤维素基产品特别适用于包装任何种类的物品或待使用的物品，特别是与食物结合使用。产品例如是盘子(trays)、盘子(plates)、碗、容器和餐具。关于通过所要求保护的方法制备的纤维素基产品的一个特定方面是餐具，特别是一次性使用的餐具，其进一步特别地是可生物降解的、可堆肥的和/或可回收的。36.在所述方法的第一步骤中，提供包括一个第一层和一个第二层的至少两层。第一层和第二层可以彼此相同或不同。术语“相同或不同”不仅指例如层的顶侧或底侧的克重和/或涂层的差异，或者指掺入所述层中的纤维素纤维的差异，而且还指关于所述纤维素纤维的结构。37.掺入所述第一层和/或第二层中的纤维素纤维可以是任何来源。纤维素纤维根据本领域已知的方法由任何种类的木材(即优选软木或硬木，或竹子、蔗渣、麦秸、草、可可壳纤维、椰子壳纤维、大麻纤维等)产生。38.纤维素纤维被布置以形成基于纤维素的片、或纸、或板，其中单个片对应于一层，例如第一层和/或第二层。在一个优选实施方案中，纤维素基纤维被布置以形成一张纸杯原纸。换句话说，在优选实施方案中，纸杯原纸用于一个第一层和至少一个第二层。39.原始层材料进一步用粘合剂涂层预处理，该粘合剂涂层具有例如热熔胶特性，例如涂层的粘度取决于温度，使得在较高的温度，例如高于50℃的温度下，涂层的粘度变得更具液体样或软化，使得例如通过涂层和在堆叠内的相邻层的表面的润湿被增强。在成形压制的堆叠冷却时，例如低于例如50℃的成形温度，粘合剂涂层固化，并且这些层粘合在一起。然后，堆叠的层为单层构造，即这些层彼此二维互连，使得这些层不可例如用手彼此分开。40.该涂层在处理过程中提供可热封特性，并为最终产品性能/客户使用提供防水和防油特性。41.粘合剂涂层或粘合剂膜可以是本领域技术人员已知的具有粘合特性的任何涂层。例如，涂层可以包含水基分散体或乳液，例如来自storaenso、kotkamills、solenis或flintgroup公司的市售清漆。粘合剂涂层最重要的特征是它在本发明方法中定义的步骤(iii)过程中保持粘度，允许层相对于彼此保持可移动，并在冷却时固化，形成粘合层。42.在一个实施方案中，涂料组合物是干性油、树脂和稀释剂或溶剂的组合。优选地，溶剂是水，或者与有机溶剂相比，至少水的含量非常高，即至少4:1。有许多不同类型的干性油，包括亚麻籽油、桐油和核桃油。这些含有高水平的多不饱和脂肪酸。许多不同种类的树脂可用于在本文所要求保护的方法范围内使用的涂料组合物中。天然树脂包括琥珀、贝壳杉胶、达马脂、柯巴脂、松香(松脂)、山达脂、香脂、榄香脂、乳香脂和虫胶。也可以使用合成树脂，例如丙烯酸树脂、醇酸树脂或聚氨酯。43.在一个实施方案中，粘合剂涂料组合物是基于醇酸树脂的乳液。或者，涂料组合物可以是基于聚氨酯或环氧树脂的涂料组合物。44.在一个特定的实施方案中涂层是可生物降解的/可堆肥的/可回收的，例如涂层是大豆基的，或亚麻籽油基的。45.在所述方法的第二步骤中，层被布置(例如定位)在成形压力机的成形模具的下部件的腔中，而层彼此堆叠。堆叠的层因此与其相邻层松散接触。因此，堆叠的层自由移动，例如相对于彼此移动，特别是在由于外力作用在堆叠上而变形时。46.在一个优选实施方案中，每层的一个侧面涂覆有粘合剂涂层，并且层是堆叠的，使得粘合剂涂层位于相邻层之间。在该优选实施方案中，例如形成堆叠顶部表面的最上层，即产品顶部表面侧，由该层未涂覆的侧面形成。相应地，例如由堆叠的底部表面形成的最下表面是最下层的涂覆的侧面。也就是说，因为特定的层在压制之前不翻转。可选地，形成最终产品客户侧的两个顶部表面都不是涂覆的层表面。或者进一步可选地，产品顶部表面由每个相应的上层、下层的涂覆的侧面形成，例如顶层具有两侧涂层。47.在所述方法的第三步骤中，通过闭合成形压力机(例如成形压力机模具的上部件和下部件彼此接近)来压制堆叠的层。成形压力机的闭合将在堆叠上施加成形压力，堆叠在该压力下经受变形，这将堆叠转变成三维形状的产品。在成形压制过程中，成形压力机的上部件和下部件可以连续地彼此靠近。也可以考虑不连续运动，例如建立预先确定的压力分布。取决于堆叠的层的弹性特性，材料特定的最终压力是预先确定的，并最终在成形压制时达到。当达到成形最终压力时，成形压制过程结束，例如，如果达到至多1100mpa的最终压力，压力机的上部件自动撤出，并释放压制的堆叠。通常地，最终压力设定为1mpa至1100mpa、或5mpa至100mpa、或1mpa至50mpa、或1mpa至10mpa、或10至20mpa的值。48.纤维素基产品可以在0.001至20秒范围内的成形时间段内在成形模具中成形。可选地，成形时间段可以是0.01至15.0秒或0.1至10.0秒。选择时间段以实现纤维素基产品的期望特性，例如，与成形压制预层压堆叠相比，刚度高至少20％，例如高约30％，同时导致层之间的良好粘合，这又显著有助于纤维素产品的机械特性和可用性。例如，当试图撕开最终产品的各个层时，没有观察到这些层的实际涂覆和固化的接触表面之间的分离。相反，层本身的纤维素基材料开始彼此分离。49.在堆叠的成形压制过程中，成形模具，例如成形模具的成形腔的上部件或下部件或两个部件被加热到30℃至300℃范围内，优选50℃至300℃，进一步优选50℃至200℃，还进一步优选50℃至100℃，例如60℃至80℃的成形温度。也就是说，在例如70℃的成形温度下在成形压制过程中，成形腔的温度保持恒定。成形模具的加热可以在将堆叠布置在成形模具中之前或者至少部分地在成形模具中的成形压制之前进行。这可以例如通过在制造过程中布置合适的加热单元来实现。50.成形模具腔，例如成形压力机的成形模具的上部件和/或下部件可以构造成允许对堆叠进行等静压，即施加的模塑压力在层的堆叠周围的所有方向上均匀分布。因此，成形模具的上部件和/或下部件包括柔性的，例如液体样的模具部件。51.在所述方法的第三步骤中，堆叠的层被压制成单层构造。客户可以通过眼睛看到各个层。这些层是二维地彼此互连的，也就是说，这些层(例如这些层的固化的互连的涂覆的侧面)不可以例如用手彼此分开。因此，这些层通过撕开实际的基于纤维素的层材料而被分离。52.压制成形的层因此形成复合材料，在某种意义上，该材料由具有显著不同的物理或化学特性的两种或更多种组成材料制成，例如涂层和基于纤维素的层，当组合时，产生的材料具有不同于各个组分的特性，例如增加的刚度。考虑到涂层例如由于其在热的影响下的软化特性将在热的影响下例如至少部分地嵌入基于纤维素的层中，各个组分在某种程度上保持分离和不同，从而进一步增强最终压制成形的结构。因此，最终的复合材料产品不同于固体产品和混合物，其中在混合物的情况下，化合物的初始空间分布由于混合而丧失，并且最终产品具有其自身的组成材料分布。53.根据本发明的其他方面，第一层和/或第二层包含一种或多种改变特性(例如纤维素基产品的机械、疏水和/或疏油特性)的添加剂。第一层和/或第二层中的每一层的材料组成可以为50至90％干重的纤维素纤维和10至30％干重的一种或多种添加剂。第一层和/或第二层的添加剂的示例是淀粉化合物、松香化合物、丁烷四羧酸、明胶化合物、烷基烯酮二聚体(akd)、烯基琥珀酸酐(asa)、蜡化合物、硅化合物、钙化合物和/或碳氟化合物。通过在第一层和/或第二层中使用添加剂，可以有效地引导和控制纤维素基产品的特性。添加剂可以改变特性，例如机械、疏水和/或疏油特性，使得纤维素基产品可以用于不同的目的。例如，可以通过使用淀粉化合物或钙化合物例如碳酸钙作为添加剂，来产生无划痕的表面。54.用于不同层的可以适用于与食品接触的产品的其它添加剂是例如，碳酸盐；多糖；矿物质，例如二氧化硅；石蜡，例如微晶蜡、低分子聚烯烃和多萜；聚乙烯醇；硅油树脂或弹性体；氯化铬络合物；铝盐、钙盐、钠盐、钾盐和铵盐；酪蛋白；甘露聚糖；羧甲基纤维素钠盐；甲基纤维素；羟乙基纤维素；半乳甘露聚糖；羧甲基纤维素钠盐；甲基纤维素；羟乙基纤维素；藻酸盐；黄原胶；共聚物结构；碱式碳酸锆钾；咪唑化合物；乙氧基化全氟聚醚二醇的磷酸酯；改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、全氟聚醚二碳酸；聚六氟环氧丙烷。55.根据本发明的其他实施方案，在方法的所述步骤(i)之前或之后，将第一层和/或第二层的一种或多种添加剂添加到相应的层中。56.在本发明的另一个实施方案中，由所述方法的所述步骤(i)至(iii)定义的生产纤维素基产品的方法可以以分批或连续方式进行，优选以连续方式进行。在该实施方案中，至少一个第一层和至少一个第二层可以以连续层的形式(例如类似于传送带)提供，从该连续层连续制造对应于三维最终产品形状的二维切割形状。这些切割形状最终被自动供给到例如下成型模具的腔中，从而如在该方法的步骤(ii)中所描述的那样以叠加关系自动布置，以产生第一层和第二层的堆叠。特别地，所述连续方法对于制造纤维素基产品特别有效。57.在某个实施方案中，多层纤维素基产品的层中的至少一个是预印刷层或着色层。例如，暴露于客户用于处理最终产品的层是着色的或印刷有标签的。例如，预印刷或着色用于品牌和/或内容描述，消除了对额外标签的需要，或获得纤维素基产品的吸引人的外观。一层或多层可以通过任何合适的常规着色方法着色，并且图形或图案可以印刷在一层或多层上，使得纤维素基产品将具有美学上吸引人的设计。58.作为方法步骤(iii)的一部分，第一层和第二层的堆叠可以与阻隔层一起成形压制，所述阻隔层已经被提供在所述模具中，并且作为成形压制步骤的结果，最终粘合到纤维素基产品上。阻隔层可以例如由合适的聚合物膜(例如热塑性膜)，或用作液体和/或气体屏障的类似结构制成。59.下面将参照根据图1至图7的附图更详细地描述本发明。60.在图1至图7的实施方案中，在将第一层104a和第二层104b以叠加方式布置在下成形模具102b中的过程中，层104a、104b具有基本平坦的形状。然而，其它初始非平坦的层可以替代地布置在成形模具102的下部件102b或同样的上部件102a中。位于成形压力机101的成形模具102中的多层堆叠104呈现出与期望的最终产品103、700的形状相似的形状。61.平坦的形状可以指通常的二维形状，例如最初提供的片材料的形状，并且基本非平坦形状可以指任何合适的三维形状。纤维素基产品103、700可以具有不同厚度的复杂形状，或者具有孔或开口的部分。例如，纤维素基产品103、700可以包括折痕、成形文字、铰链、线、把手或表面图案。62.图1示意性地示出了由两个基于纤维素的层104a、104b生产纤维素基产品103的方法的实施方案。最优选地，层104a、104b基本上由纸杯原纸制成，并且两层104a、104b以彼此叠加的关系布置在成形压力机101的成形模具102的底部部件102b中，从而产生层104a、104b的堆叠104。在将这些层104a、104b布置在成形模具102b的底部之后，成形模具102的上部件102a从顶部接近堆叠的层104，而建立成形压力，该成形压力作用在堆叠104上，并因此作用在各个层104a、104b上。在开始压制运动后的某个时间点，达到最终压力，该最终压力是例如1100mpa的预先确定的压力，而在达到最终压力时，成形压力机101的上部件102a优选自动从成形模具102的底部部件102b中撤出。在撤出成形部件102时，压制的三维预先确定的产品形状至少部分暴露在低于成形温度的温度下，并且由于涂层的热熔胶特性，致密的单层构造被固化。通常地，最终压力设定为1mpa至1100mpa、或5mpa至100mpa、或1mpa至50mpa、或1mpa至10mpa、或10至20mpa的值。63.如图2中示意性示出的，最初提供的基于纤维素的层204在布置之前通过从最初提供的片状层204中切割出二维形状205而预成形，该二维形状205对应于最终的三维产品形状，例如勺子的形状。也就是说，这些切割物205布置在成形模具102的下部件102b中。由此，最初提供的基于纤维素的层204被单独切割，或者为了提高效率，这些层在单个过程步骤中被切割。也就是说，这些层的切割可以通过从上到下冲压例如最初提供的片材料来完成。在优选实施方案中，向下运动还将切割物205推入腔206中，该腔206最终将是模具102的压制成形腔的下部件102b。64.图3示意性地示出了将基于纤维素的层304a、304b、304c布置在成形模具302的压制成形腔的下部件302b中。在这种叠加关系中，至少第一层、第二层和第三层304a、304b、304c被布置成彼此松散接触，这在图3中通过绘制彼此稍微分开的堆叠的层304来表示。在堆叠304的叠加关系中，层304a、304b、304c布置在彼此的顶部，使得层304a、304b、304c接触，但是仍然能够相对于彼此移动，即，当力(例如，压制成形力)作用在层304a、304b、304c上或者单独的层304a上时，层304a、304b、304c能够沿着彼此的相邻表面移动。这些层被布置成离散的块。堆叠中不同层304a、304b、304c的顺序可以根据所得纤维素基产品103、700的期望的特性而改变。在图3的实施方案中，第一层304a布置在第二层304b的顶部，依次类推或以相反的顺序。层304a、304b、304c手动或自动地布置在下模具部件302b中，例如通过手逐层地布置，或者第一层、第二层、第三层304a、304b、304c等由传送带或本领域技术人员已知的机器人辅助方式提供。在一个实施方案中，所述层304a、304b、304c是连续提供的，例如通过传送带，且最终产品103、700的切割几何形状205基本上被自动冲压出来并且布置在成形模具的下部件302b中，使得生产过程是连续的一步过程。成形模具302可以布置在合适的成形模具单元中，该成形模具单元包括高压工具和其他必要的压制设备。65.图4示意性地示出了一个实施方案，其中由第一纤维素基涂覆的层、第二纤维素基涂覆的层和第三纤维素基涂覆的层404a、404b、404c组成的堆叠404通过上模具部件402a的压制运动被压入成形模具腔的下部件402b中。在这种压制运动中，堆叠404开始从其初始的二维切割形状205变形为期望的三维产品形状。由于最终产品形状的曲率，初始压力f0在某种程度上转化为作用在每层404a、404b、404c上的剪切力fs。剪切力fs可以根据变形程度在堆叠404的厚度上变化。例如，根据产品形状或产品设计，勺子在其顶部表面(例如，堆叠404的最上层404a)上的曲率半径或多或少与其底部表面(堆叠404的底层404c)的曲率半径不同。66.在图5中进一步详细地图示了这种情况。图5示出了初始直的块状结构500，例如勺子的一部分的横截面，外部弯曲力f作用在其上，然后弯曲该结构。示出了中间虚线505，其将该结构分成上部“upp”和下部“low”。此外，对称虚线506将弯曲结构分成左部分“l”和右部分“r”。两个曲率半径rt和rb是从对称线506开始测量的，而rt指向结构的顶部，rb指向结构500的底部。因为曲率半径通过弯曲而彼此区别，“upp”受到屈服应力，由fy表示，而“low”受到拉伸应力，由ft表示。两个反作用力fy和ft仅在对称线506和中线505之间的交点处相互抵消。反作用力因此使弯曲的结构500的内部不稳定。因此，为了降低由这些内力引起的不稳定程度，该结构被分成单独的层504a、504b，例如将块状结构500在“upp”和“low”之间分开。当由外部弯曲力f引起变形时，然后下部“low”和上部“upp”将相对于彼此移动，如出于简化原因仅在图5的一侧“r”上示出了表征为dx的量，从而释放了由弯曲两层504a、504b引起的一些张力。67.在下文中，进一步考虑作用在各个层504a、504b之间的力。也就是说，外部弯曲力不是垂直地压在层上，而是模仿最终产品103、700的三维形状。因此，弯曲力被分成以不同方向作用在层504a、504b上的较小的力。68.图6示意性地示出了上模具部件602a和下模具部件602b的详细视图，其中第一层604a和第二层604b堆叠在两个模具部件602之间，其中相应的力由箭头表示。当成形压制堆叠层604时，出现力。详细地，当成形压力机101的上部件602a接近堆叠604的顶层604a(即面向模具602的上部件602a的层604a)时，开始压缩堆叠的层604。因此，该压力f0初始作用在堆叠604的顶层604a上，而第一层604a将压力f0传递给更下面的层604b，即第二层604b。图4示出，该力f0被分成法向力fn和剪切力fs。法向力fn垂直指向成形压力机模具602的下部件602b。剪切力沿着剪切线605指向(如图6中虚线所示)，且其位于两层604、604b之间。因此，剪切力方向分别对应于上成形部件602a和下成形部件602b的曲率。用更一般的术语来表达，剪切力矢量的方向基本上沿着成形压力机模具602的上部件602a/下部件602b的曲率指向。因为堆叠的层604相对于彼此是可移动的，剪切力仅由于层604a、604b之间的机械摩擦而被吸收。摩擦强度与成形压力成比例，因此在成形压制期间，层604a、604b之间的摩擦增加。因此，层604a、604b之间的摩擦最初是低的，因此，出现的剪切力仅在一定程度上结合到各个层604a、604b中，这允许层604a、604b相对于彼此移动(shift)或移动(move)或迁移(migrate)。因此，在成形过程中产生的应力减小，并且没有完全结合到最终纤维素基产品103、700中，使得最终产品103、700具有更高的机械刚度。因为各个层604a、604b被布置以使层604a、604b的至少一个涂覆的侧面位于彼此之间，所以各个层604a、604b之间的摩擦也取决于涂层的特性。69.图7示出了纤维素基产品700的各个实施方案。勺子和刀子由多层纸杯原纸制成。70.附图标记列表71.101成形压力机；72.102成形模具；73.102a–602a成形模具的上部件；74.102b–602b成形模具的下部件；75.103,700纤维素基产品；76.104–604堆叠；77.104a–604a第一层；78.104b–604b第二层；79.105成形腔；80.204初始基于纤维素的层；81.205切割物；82.206腔；83.304c-404c第三层；84.500结构；85.505中线；86.506对称线；87.605剪切线。当前第1页12当前第1页12
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：：2.今天，绝大多数一次性使用物品由塑料制成。一般的塑料且尤其是一次性物品领域的塑料正在产生重大的环境挑战和问题。因此，对于一次性使用的对生态有利的物品的需求几乎飞涨。一种具有对环境负荷低影响并因此通常用于包装插入物的低价材料是模塑纸浆。模塑纸浆是一种包装材料，通常由回收纸板和/或新闻纸制成。它用于例如保护性包装，例如插入物、饮料架、保护性缓冲包装等。然而，当直接与食物接触时，例如托盘、盘子、碗等，模塑纸浆不由回收材料制成，而来自任何种类的原始纤维，例如木材、竹子、蔗渣或甚至麦秸。这些原材料的纤维素纤维被分散在水中，然后成形和干燥。因为干燥步骤是一个耗时且耗能的过程，所以需要避免该处理步骤。3.wo2017/160217a1描述了一种通过在成形模具中成形压制含有小于45％的水的纤维素坯料，并将所述纤维素坯料加热至100℃至200℃的成形温度，同时施加1mpa至100mpa范围内的成形压力来制造单层纤维素基产品的方法。4.wo2017/209160涉及一种由多层堆叠生产纤维素基产品的方法。根据所述方法，在第一步骤中通过热压由纤维素纤维制成的至少两层而获得的多堆叠在第二步骤中通过用至少1mpa的等静压成形压力进一步热压而成形为纤维素基产品，其中该多层堆叠被成形为具有单层构造的二维或三维纤维复合材料结构。5.虽然这些方法提供了令人满意的产品，但它们仍然需要大量的能量和一系列复杂的生产步骤。6.因此，需要生产对环境有利的纤维素基产品的改进方法，其中所述产品具有令人满意的机械和化学特性，可以以高的精度以及成本效益和能量效益制造。此外，这样的方法应该允许制备纤维素基产品，该纤维素基产品在美学上有吸引力，并表现出许多另外的性能参数，例如低热导性或冷传导性，可堆肥和/或可回收，并具有对客户有吸引力的触觉。技术实现要素：7.因此，本专利申请的目的是提供一种生产纤维素基产品的方法，其中避免或至少改善了现有技术方法固有的一个或多个上述问题。该目的是通过独立权利要求中所要求保护的方法以及为从属权利要求主体的其它实施方案来实现的。8.这些和其他目的通过根据本发明的生产纤维素基产品(103,700)的方法来解决，其中该方法包括以下步骤：9.(i)提供包括一个第一层(104a)和一个第二层(104b)的至少两层，并且其中所述第一层(104a)和第二层(104b)各自包含纤维素纤维，并且其中所述第一层(104a)和/或所述第二层(104b)的至少一个侧面用粘合剂涂层预处理，10.(ii)将包括一个第一层(104a)和一个第二层(104b)的所述至少两层以彼此叠加的关系布置在成形压力机(101)的成形模具(102)中，从而产生包括一个第一层(104a)和一个第二层(104b)的所述至少两层的堆叠(104)，其中所述第一层(104a)和第二层(104b)在堆叠(104)内定向成使得所述各自第一层(104a)和/或第二层(104b)的所述至少一个预处理的侧面面向叠加层，11.(iii)在成形模具(102)中，在至少50℃的成形温度下，在至多1100mpa的成形最终压力下，将包括一个第一层(104a)和一个第二层(104b)的至少两层的所述堆叠(104)成形压制成具有预先确定形状和单层构造的纤维素基产品(103,700)，其中在所述步骤(iii)中，包括所述一个第一层(104a)和所述一个第二层(104b)的所述层相对于彼此是可移动的，直到达到所述成形最终压力。12.在一个实施方案中，粘合剂涂层是水基分散体或乳液，并且优选是可生物降解的和/或可回收的。粘合剂涂层可以选自由大豆基粘合剂、亚麻籽油基粘合剂组成的组。13.根据一个实施方案，第一层(104a)和/或第二层(104b)的所述涂层的面积重量(areaweight)范围为的0.5至50gsm，或2至20gsm。所述第一层(140a)和/或第二层(104b)可以包含一种或多种添加剂，所述添加剂改变纤维素基产品的机械、疏水、疏油、触觉、美学特性，且其中所述第一层和/或第二层由50至90％干重的纤维素纤维和10至50％干重的所述一种或多种添加剂构成。14.一种或多种添加剂可以选自由以下组成的组：淀粉化合物(特别是淀粉基聚合物)、松香化合物、多羧酸(特别是丁烷四羧酸)、明胶化合物、烷基烯酮二聚体(akd)、烯基琥珀酸酐(asa)、蜡化合物、硅化合物、钙化合物和碳氟化合物。15.一种或多种添加剂可以在步骤(i)之前或作为步骤(i)的一部分添加到所述第一层(104a)和/或第二层(104b)中。16.在一个实施方案中，成形模具(102)被加热到50℃至200℃或50℃至100℃的成形温度。17.可生物降解的涂层可以以相同或不同的厚度施加到第一层和第二层(104a,104b)中每一个的至少一个侧面。18.在一个实施方案中，所述第一涂覆的层(104a)和第二涂覆的层(104b)中的每一个都具有50至2000gsm的面积重量，或者250至380gsm的面积重量。19.在一个实施方案中，所述堆叠(104)包括2至10个、或2至7个、或2至5个第一层(104a)和第二层(104b)或由其组成。20.在一个实施方案中，纤维素基涂覆的层的总重量在650至2200gsm的范围内，或在1000至1700gsm的范围内。21.在一个实施方案中，所述纤维素基产品(103,700)的表面浸涂或喷涂或帷幕式浇注(curtainpoured)或刷有面漆(finish)。22.在另一个实施方案中，所述堆叠(104)包括一个或多个另外的层(304c,404c)，该另外的层(304c,404c)包括2至5％干重的热塑性增强纤维，该热塑性增强纤维具有低于成形温度的熔化温度。23.在又一个实施方案中，本发明涉及根据根据本发明的方法制造的纤维素基餐具和/或纤维素基食具。24.所要求保护的方法的一个特别的优点从事实中看出是最终构成纤维素基产品的各个层在成形过程中相对于彼此保持相当长时间的可移动性。这允许在压力下在成形过程中主要在各个基于纤维素的层之间的材料内发生应力和应变的松弛，这又增强了如此生产的产品并为产品提供了高刚度。例如，最终产品的刚度比通过预层压各个层使得在成形压制之前各个层已经粘合在一起而生产的产品高20-40％。也就是说，因为在成形压制之前预层压的情况下，在成形压制过程中由粘合层的变形导致的应力和应变没有被释放。因此，当受到变形时，各个层不能自由移动、轻微移动或相对于彼此移动。刚度在本文被定义为由最终产品提供的对机械变形(例如由于成形压制的变形)的抵抗力的量度。25.因此，更有利地是，产品制造所需的材料较少，这降低了生产成本和资源需求。26.此外，层结构允许在各个层内实现各种美学和/或使用特性，使得能够为单个客户生产定制的产品。27.此外，该方法不需要预压实步骤，这在所要求保护的方法的能量、成本、复杂性和机器占地面积方面是不利的。附图说明28.图1示意性地示出了在成形压力机中由第一层和第二层的堆叠生产纤维素基产品的方法。29.图2示意性地示出了一个实施方案，其中提供了多层涂覆的纤维素基片材，并且从该片材上切割出对应于最终三维产品的二维形状。这些二维切割物形状堆叠在成形压力机的成形模具的底部部件中。30.图3示意性地示出了一个实施方案的横截面视图，其中在成形模具的底部部件中，将三维、二维切割物布置成堆叠，然后成形压制该堆叠。31.图4示意性地示出了一个实施方案，其中通过顶部模具部件接近堆叠，将切割物堆叠压入模具的底部部件，由此模具连续闭合，从而将纤维素基切割物的堆叠成形压制成三维产品。32.图5示意性地示出了单层的块状结构，其受到弯曲力f，其中该图用于图示拉伸应力和屈服应力。33.图6示意性地示出了上模具部件和下模具部件的实施方案的详细截面图，其具有堆叠在两个模具部件之间的第一层和第二层。此外，当被成形压制时，作用在这些层上的相应力由箭头表示。34.图7示出了纤维素基产品的各个实施方案。勺子和刀子由多层纸杯原纸制成。具体实施方式35.本技术涉及一种生产纤维素基产品的方法。术语“纤维素基产品”是指主要由纤维素构成的产品。所述产品优选具有三维形状。关于其形状，原则上不存在限制。通过所要求保护的方法制备的纤维素基产品特别适用于包装任何种类的物品或待使用的物品，特别是与食物结合使用。产品例如是盘子(trays)、盘子(plates)、碗、容器和餐具。关于通过所要求保护的方法制备的纤维素基产品的一个特定方面是餐具，特别是一次性使用的餐具，其进一步特别地是可生物降解的、可堆肥的和/或可回收的。36.在所述方法的第一步骤中，提供包括一个第一层和一个第二层的至少两层。第一层和第二层可以彼此相同或不同。术语“相同或不同”不仅指例如层的顶侧或底侧的克重和/或涂层的差异，或者指掺入所述层中的纤维素纤维的差异，而且还指关于所述纤维素纤维的结构。37.掺入所述第一层和/或第二层中的纤维素纤维可以是任何来源。纤维素纤维根据本领域已知的方法由任何种类的木材(即优选软木或硬木，或竹子、蔗渣、麦秸、草、可可壳纤维、椰子壳纤维、大麻纤维等)产生。38.纤维素纤维被布置以形成基于纤维素的片、或纸、或板，其中单个片对应于一层，例如第一层和/或第二层。在一个优选实施方案中，纤维素基纤维被布置以形成一张纸杯原纸。换句话说，在优选实施方案中，纸杯原纸用于一个第一层和至少一个第二层。39.原始层材料进一步用粘合剂涂层预处理，该粘合剂涂层具有例如热熔胶特性，例如涂层的粘度取决于温度，使得在较高的温度，例如高于50℃的温度下，涂层的粘度变得更具液体样或软化，使得例如通过涂层和在堆叠内的相邻层的表面的润湿被增强。在成形压制的堆叠冷却时，例如低于例如50℃的成形温度，粘合剂涂层固化，并且这些层粘合在一起。然后，堆叠的层为单层构造，即这些层彼此二维互连，使得这些层不可例如用手彼此分开。40.该涂层在处理过程中提供可热封特性，并为最终产品性能/客户使用提供防水和防油特性。41.粘合剂涂层或粘合剂膜可以是本领域技术人员已知的具有粘合特性的任何涂层。例如，涂层可以包含水基分散体或乳液，例如来自storaenso、kotkamills、solenis或flintgroup公司的市售清漆。粘合剂涂层最重要的特征是它在本发明方法中定义的步骤(iii)过程中保持粘度，允许层相对于彼此保持可移动，并在冷却时固化，形成粘合层。42.在一个实施方案中，涂料组合物是干性油、树脂和稀释剂或溶剂的组合。优选地，溶剂是水，或者与有机溶剂相比，至少水的含量非常高，即至少4:1。有许多不同类型的干性油，包括亚麻籽油、桐油和核桃油。这些含有高水平的多不饱和脂肪酸。许多不同种类的树脂可用于在本文所要求保护的方法范围内使用的涂料组合物中。天然树脂包括琥珀、贝壳杉胶、达马脂、柯巴脂、松香(松脂)、山达脂、香脂、榄香脂、乳香脂和虫胶。也可以使用合成树脂，例如丙烯酸树脂、醇酸树脂或聚氨酯。43.在一个实施方案中，粘合剂涂料组合物是基于醇酸树脂的乳液。或者，涂料组合物可以是基于聚氨酯或环氧树脂的涂料组合物。44.在一个特定的实施方案中涂层是可生物降解的/可堆肥的/可回收的，例如涂层是大豆基的，或亚麻籽油基的。45.在所述方法的第二步骤中，层被布置(例如定位)在成形压力机的成形模具的下部件的腔中，而层彼此堆叠。堆叠的层因此与其相邻层松散接触。因此，堆叠的层自由移动，例如相对于彼此移动，特别是在由于外力作用在堆叠上而变形时。46.在一个优选实施方案中，每层的一个侧面涂覆有粘合剂涂层，并且层是堆叠的，使得粘合剂涂层位于相邻层之间。在该优选实施方案中，例如形成堆叠顶部表面的最上层，即产品顶部表面侧，由该层未涂覆的侧面形成。相应地，例如由堆叠的底部表面形成的最下表面是最下层的涂覆的侧面。也就是说，因为特定的层在压制之前不翻转。可选地，形成最终产品客户侧的两个顶部表面都不是涂覆的层表面。或者进一步可选地，产品顶部表面由每个相应的上层、下层的涂覆的侧面形成，例如顶层具有两侧涂层。47.在所述方法的第三步骤中，通过闭合成形压力机(例如成形压力机模具的上部件和下部件彼此接近)来压制堆叠的层。成形压力机的闭合将在堆叠上施加成形压力，堆叠在该压力下经受变形，这将堆叠转变成三维形状的产品。在成形压制过程中，成形压力机的上部件和下部件可以连续地彼此靠近。也可以考虑不连续运动，例如建立预先确定的压力分布。取决于堆叠的层的弹性特性，材料特定的最终压力是预先确定的，并最终在成形压制时达到。当达到成形最终压力时，成形压制过程结束，例如，如果达到至多1100mpa的最终压力，压力机的上部件自动撤出，并释放压制的堆叠。通常地，最终压力设定为1mpa至1100mpa、或5mpa至100mpa、或1mpa至50mpa、或1mpa至10mpa、或10至20mpa的值。48.纤维素基产品可以在0.001至20秒范围内的成形时间段内在成形模具中成形。可选地，成形时间段可以是0.01至15.0秒或0.1至10.0秒。选择时间段以实现纤维素基产品的期望特性，例如，与成形压制预层压堆叠相比，刚度高至少20％，例如高约30％，同时导致层之间的良好粘合，这又显著有助于纤维素产品的机械特性和可用性。例如，当试图撕开最终产品的各个层时，没有观察到这些层的实际涂覆和固化的接触表面之间的分离。相反，层本身的纤维素基材料开始彼此分离。49.在堆叠的成形压制过程中，成形模具，例如成形模具的成形腔的上部件或下部件或两个部件被加热到30℃至300℃范围内，优选50℃至300℃，进一步优选50℃至200℃，还进一步优选50℃至100℃，例如60℃至80℃的成形温度。也就是说，在例如70℃的成形温度下在成形压制过程中，成形腔的温度保持恒定。成形模具的加热可以在将堆叠布置在成形模具中之前或者至少部分地在成形模具中的成形压制之前进行。这可以例如通过在制造过程中布置合适的加热单元来实现。50.成形模具腔，例如成形压力机的成形模具的上部件和/或下部件可以构造成允许对堆叠进行等静压，即施加的模塑压力在层的堆叠周围的所有方向上均匀分布。因此，成形模具的上部件和/或下部件包括柔性的，例如液体样的模具部件。51.在所述方法的第三步骤中，堆叠的层被压制成单层构造。客户可以通过眼睛看到各个层。这些层是二维地彼此互连的，也就是说，这些层(例如这些层的固化的互连的涂覆的侧面)不可以例如用手彼此分开。因此，这些层通过撕开实际的基于纤维素的层材料而被分离。52.压制成形的层因此形成复合材料，在某种意义上，该材料由具有显著不同的物理或化学特性的两种或更多种组成材料制成，例如涂层和基于纤维素的层，当组合时，产生的材料具有不同于各个组分的特性，例如增加的刚度。考虑到涂层例如由于其在热的影响下的软化特性将在热的影响下例如至少部分地嵌入基于纤维素的层中，各个组分在某种程度上保持分离和不同，从而进一步增强最终压制成形的结构。因此，最终的复合材料产品不同于固体产品和混合物，其中在混合物的情况下，化合物的初始空间分布由于混合而丧失，并且最终产品具有其自身的组成材料分布。53.根据本发明的其他方面，第一层和/或第二层包含一种或多种改变特性(例如纤维素基产品的机械、疏水和/或疏油特性)的添加剂。第一层和/或第二层中的每一层的材料组成可以为50至90％干重的纤维素纤维和10至30％干重的一种或多种添加剂。第一层和/或第二层的添加剂的示例是淀粉化合物、松香化合物、丁烷四羧酸、明胶化合物、烷基烯酮二聚体(akd)、烯基琥珀酸酐(asa)、蜡化合物、硅化合物、钙化合物和/或碳氟化合物。通过在第一层和/或第二层中使用添加剂，可以有效地引导和控制纤维素基产品的特性。添加剂可以改变特性，例如机械、疏水和/或疏油特性，使得纤维素基产品可以用于不同的目的。例如，可以通过使用淀粉化合物或钙化合物例如碳酸钙作为添加剂，来产生无划痕的表面。54.用于不同层的可以适用于与食品接触的产品的其它添加剂是例如，碳酸盐；多糖；矿物质，例如二氧化硅；石蜡，例如微晶蜡、低分子聚烯烃和多萜；聚乙烯醇；硅油树脂或弹性体；氯化铬络合物；铝盐、钙盐、钠盐、钾盐和铵盐；酪蛋白；甘露聚糖；羧甲基纤维素钠盐；甲基纤维素；羟乙基纤维素；半乳甘露聚糖；羧甲基纤维素钠盐；甲基纤维素；羟乙基纤维素；藻酸盐；黄原胶；共聚物结构；碱式碳酸锆钾；咪唑化合物；乙氧基化全氟聚醚二醇的磷酸酯；改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、全氟聚醚二碳酸；聚六氟环氧丙烷。55.根据本发明的其他实施方案，在方法的所述步骤(i)之前或之后，将第一层和/或第二层的一种或多种添加剂添加到相应的层中。56.在本发明的另一个实施方案中，由所述方法的所述步骤(i)至(iii)定义的生产纤维素基产品的方法可以以分批或连续方式进行，优选以连续方式进行。在该实施方案中，至少一个第一层和至少一个第二层可以以连续层的形式(例如类似于传送带)提供，从该连续层连续制造对应于三维最终产品形状的二维切割形状。这些切割形状最终被自动供给到例如下成型模具的腔中，从而如在该方法的步骤(ii)中所描述的那样以叠加关系自动布置，以产生第一层和第二层的堆叠。特别地，所述连续方法对于制造纤维素基产品特别有效。57.在某个实施方案中，多层纤维素基产品的层中的至少一个是预印刷层或着色层。例如，暴露于客户用于处理最终产品的层是着色的或印刷有标签的。例如，预印刷或着色用于品牌和/或内容描述，消除了对额外标签的需要，或获得纤维素基产品的吸引人的外观。一层或多层可以通过任何合适的常规着色方法着色，并且图形或图案可以印刷在一层或多层上，使得纤维素基产品将具有美学上吸引人的设计。58.作为方法步骤(iii)的一部分，第一层和第二层的堆叠可以与阻隔层一起成形压制，所述阻隔层已经被提供在所述模具中，并且作为成形压制步骤的结果，最终粘合到纤维素基产品上。阻隔层可以例如由合适的聚合物膜(例如热塑性膜)，或用作液体和/或气体屏障的类似结构制成。59.下面将参照根据图1至图7的附图更详细地描述本发明。60.在图1至图7的实施方案中，在将第一层104a和第二层104b以叠加方式布置在下成形模具102b中的过程中，层104a、104b具有基本平坦的形状。然而，其它初始非平坦的层可以替代地布置在成形模具102的下部件102b或同样的上部件102a中。位于成形压力机101的成形模具102中的多层堆叠104呈现出与期望的最终产品103、700的形状相似的形状。61.平坦的形状可以指通常的二维形状，例如最初提供的片材料的形状，并且基本非平坦形状可以指任何合适的三维形状。纤维素基产品103、700可以具有不同厚度的复杂形状，或者具有孔或开口的部分。例如，纤维素基产品103、700可以包括折痕、成形文字、铰链、线、把手或表面图案。62.图1示意性地示出了由两个基于纤维素的层104a、104b生产纤维素基产品103的方法的实施方案。最优选地，层104a、104b基本上由纸杯原纸制成，并且两层104a、104b以彼此叠加的关系布置在成形压力机101的成形模具102的底部部件102b中，从而产生层104a、104b的堆叠104。在将这些层104a、104b布置在成形模具102b的底部之后，成形模具102的上部件102a从顶部接近堆叠的层104，而建立成形压力，该成形压力作用在堆叠104上，并因此作用在各个层104a、104b上。在开始压制运动后的某个时间点，达到最终压力，该最终压力是例如1100mpa的预先确定的压力，而在达到最终压力时，成形压力机101的上部件102a优选自动从成形模具102的底部部件102b中撤出。在撤出成形部件102时，压制的三维预先确定的产品形状至少部分暴露在低于成形温度的温度下，并且由于涂层的热熔胶特性，致密的单层构造被固化。通常地，最终压力设定为1mpa至1100mpa、或5mpa至100mpa、或1mpa至50mpa、或1mpa至10mpa、或10至20mpa的值。63.如图2中示意性示出的，最初提供的基于纤维素的层204在布置之前通过从最初提供的片状层204中切割出二维形状205而预成形，该二维形状205对应于最终的三维产品形状，例如勺子的形状。也就是说，这些切割物205布置在成形模具102的下部件102b中。由此，最初提供的基于纤维素的层204被单独切割，或者为了提高效率，这些层在单个过程步骤中被切割。也就是说，这些层的切割可以通过从上到下冲压例如最初提供的片材料来完成。在优选实施方案中，向下运动还将切割物205推入腔206中，该腔206最终将是模具102的压制成形腔的下部件102b。64.图3示意性地示出了将基于纤维素的层304a、304b、304c布置在成形模具302的压制成形腔的下部件302b中。在这种叠加关系中，至少第一层、第二层和第三层304a、304b、304c被布置成彼此松散接触，这在图3中通过绘制彼此稍微分开的堆叠的层304来表示。在堆叠304的叠加关系中，层304a、304b、304c布置在彼此的顶部，使得层304a、304b、304c接触，但是仍然能够相对于彼此移动，即，当力(例如，压制成形力)作用在层304a、304b、304c上或者单独的层304a上时，层304a、304b、304c能够沿着彼此的相邻表面移动。这些层被布置成离散的块。堆叠中不同层304a、304b、304c的顺序可以根据所得纤维素基产品103、700的期望的特性而改变。在图3的实施方案中，第一层304a布置在第二层304b的顶部，依次类推或以相反的顺序。层304a、304b、304c手动或自动地布置在下模具部件302b中，例如通过手逐层地布置，或者第一层、第二层、第三层304a、304b、304c等由传送带或本领域技术人员已知的机器人辅助方式提供。在一个实施方案中，所述层304a、304b、304c是连续提供的，例如通过传送带，且最终产品103、700的切割几何形状205基本上被自动冲压出来并且布置在成形模具的下部件302b中，使得生产过程是连续的一步过程。成形模具302可以布置在合适的成形模具单元中，该成形模具单元包括高压工具和其他必要的压制设备。65.图4示意性地示出了一个实施方案，其中由第一纤维素基涂覆的层、第二纤维素基涂覆的层和第三纤维素基涂覆的层404a、404b、404c组成的堆叠404通过上模具部件402a的压制运动被压入成形模具腔的下部件402b中。在这种压制运动中，堆叠404开始从其初始的二维切割形状205变形为期望的三维产品形状。由于最终产品形状的曲率，初始压力f0在某种程度上转化为作用在每层404a、404b、404c上的剪切力fs。剪切力fs可以根据变形程度在堆叠404的厚度上变化。例如，根据产品形状或产品设计，勺子在其顶部表面(例如，堆叠404的最上层404a)上的曲率半径或多或少与其底部表面(堆叠404的底层404c)的曲率半径不同。66.在图5中进一步详细地图示了这种情况。图5示出了初始直的块状结构500，例如勺子的一部分的横截面，外部弯曲力f作用在其上，然后弯曲该结构。示出了中间虚线505，其将该结构分成上部“upp”和下部“low”。此外，对称虚线506将弯曲结构分成左部分“l”和右部分“r”。两个曲率半径rt和rb是从对称线506开始测量的，而rt指向结构的顶部，rb指向结构500的底部。因为曲率半径通过弯曲而彼此区别，“upp”受到屈服应力，由fy表示，而“low”受到拉伸应力，由ft表示。两个反作用力fy和ft仅在对称线506和中线505之间的交点处相互抵消。反作用力因此使弯曲的结构500的内部不稳定。因此，为了降低由这些内力引起的不稳定程度，该结构被分成单独的层504a、504b，例如将块状结构500在“upp”和“low”之间分开。当由外部弯曲力f引起变形时，然后下部“low”和上部“upp”将相对于彼此移动，如出于简化原因仅在图5的一侧“r”上示出了表征为dx的量，从而释放了由弯曲两层504a、504b引起的一些张力。67.在下文中，进一步考虑作用在各个层504a、504b之间的力。也就是说，外部弯曲力不是垂直地压在层上，而是模仿最终产品103、700的三维形状。因此，弯曲力被分成以不同方向作用在层504a、504b上的较小的力。68.图6示意性地示出了上模具部件602a和下模具部件602b的详细视图，其中第一层604a和第二层604b堆叠在两个模具部件602之间，其中相应的力由箭头表示。当成形压制堆叠层604时，出现力。详细地，当成形压力机101的上部件602a接近堆叠604的顶层604a(即面向模具602的上部件602a的层604a)时，开始压缩堆叠的层604。因此，该压力f0初始作用在堆叠604的顶层604a上，而第一层604a将压力f0传递给更下面的层604b，即第二层604b。图4示出，该力f0被分成法向力fn和剪切力fs。法向力fn垂直指向成形压力机模具602的下部件602b。剪切力沿着剪切线605指向(如图6中虚线所示)，且其位于两层604、604b之间。因此，剪切力方向分别对应于上成形部件602a和下成形部件602b的曲率。用更一般的术语来表达，剪切力矢量的方向基本上沿着成形压力机模具602的上部件602a/下部件602b的曲率指向。因为堆叠的层604相对于彼此是可移动的，剪切力仅由于层604a、604b之间的机械摩擦而被吸收。摩擦强度与成形压力成比例，因此在成形压制期间，层604a、604b之间的摩擦增加。因此，层604a、604b之间的摩擦最初是低的，因此，出现的剪切力仅在一定程度上结合到各个层604a、604b中，这允许层604a、604b相对于彼此移动(shift)或移动(move)或迁移(migrate)。因此，在成形过程中产生的应力减小，并且没有完全结合到最终纤维素基产品103、700中，使得最终产品103、700具有更高的机械刚度。因为各个层604a、604b被布置以使层604a、604b的至少一个涂覆的侧面位于彼此之间，所以各个层604a、604b之间的摩擦也取决于涂层的特性。69.图7示出了纤维素基产品700的各个实施方案。勺子和刀子由多层纸杯原纸制成。70.附图标记列表71.101成形压力机；72.102成形模具；73.102a–602a成形模具的上部件；74.102b–602b成形模具的下部件；75.103,700纤维素基产品；76.104–604堆叠；77.104a–604a第一层；78.104b–604b第二层；79.105成形腔；80.204初始基于纤维素的层；81.205切割物；82.206腔；83.304c-404c第三层；84.500结构；85.505中线；86.506对称线；87.605剪切线。当前第1页12当前第1页12
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