[发明专利]通过挤压制造的可生物降解的淀粉和纤维包装

说明书

技术领域

本发明提供100％都来源于消费后纸质废弃物的、经过挤压的纸浆和淀粉纤维。其能用于制造瓦楞包装产品以及保护性的空隙填充产品。

背景技术

由于大量的商品在国家内以及国家之间并且在批发和零售行业之间的运输，因而需要使用大量的包装产品。易碎或昂贵的部件往往用瓦楞纸箱运输，瓦楞纸箱的空隙被填充以悬放和衬垫所装产品，从而避免挤压和冲击性损坏。

用于包装的瓦楞纸板由大的高精密瓦楞机生产。纸通过能软化纸纤维的高压蒸汽进行加湿，以使瓦楞的形成以及随后的胶粘变得顺畅。加湿使所述纸上增加了大量的水，在纸板形成后，通过使用热板加压干燥从而去湿。

包装花生形物(peanuts)是一种松散的包装填充材料，其用作运输中的外包装容器的空隙填充材料。所形成的该材料当受压时是联动的，当未受压时，则是自由流动的，该材料大约于1965年由Dow Chemical Corp推出。花生形物最初从100％的纯聚苯乙烯树脂制造，由100％再生聚苯乙烯制造的花生形物自90年代中叶以来就在市面销售。作为运输用空隙填充物的聚苯乙烯填充物的优点是其非常轻(通常为0.17至0.2磅每立方英尺)且易于使用。

瓦楞纸箱包装、空隙填充物以及类似的产品在包材供应公司有售，这些公司如Shipping Supplies，Chicago IL；Geami，Morrsville NC；Robins Paper Bag Co.Ltd.，Canterbury，Kent(英国)；Nobisco Ltd，Birmingham(英国)；PilloPak B V，Eerbeek(荷兰)，Wholesale Packaging Ltd，Toronto(加拿大)；Doverco Inc，Montreal(加拿大)以及Lion Shipping Supplies Canada Inc，Mississauga(加拿大)。

旧瓦楞包装容器理论上适合回收利用。然而在废料中的外来物质必须筛选出来：特别是会堵塞造纸机以及会污染循环利用的纸的软橡胶颗粒。这些污染物可能来源于书的封面、热熔胶、纸标签上的PSA粘合剂以及层压粘合剂。泡沫聚苯乙烯花生形物寿命非常长——当其不能再用于包装时，其必须以与其他聚苯乙烯产品相同的方式回收利用。

因此，要求外部包装以及空隙填充产品两者都是可生物降解的且是环境友好的。

附图说明

图1是本发明的挤压包装颗粒的各种形状的图示，该颗粒包括纸浆和淀粉(深灰色)的硬化外表面，填充有仅由淀粉(浅灰色)制成的泡沫。

该颗粒通过两个挤压工艺步骤制成。

图2显示了本发明另一实施方式，其中硬化的外表面和内部的泡沫均是纸浆和淀粉的组合，其通过单个挤压工艺步骤制成。

图3显示了本发明的两种加固的可生物降解的纸板。图3A中，该纸板包含刚性的顶部和底部表面以及瓦楞形的内部(深灰色)，其与泡沫淀粉相互包裹(浅灰色)。在图3(B)中，内部不是瓦楞形，剖面显示由纸浆和淀粉管形成的开放的空间。两种纸板均以跨制造过程中所用的挤压方向的横截面显示。

具体实施方式

本发明提供与目前市场上已有的产品类似的、能满足包装供应商的需求的、具有新的组分的空隙填充颗粒和包装板。本发明的材料由于其能有效地生物降解并且与环境兼容，因而与之前的材料相比，具有显著的进步。它们能以相对适中的成本进行生产，并且对于本领域技术人员来说具有很多重要的属性。

本发明的空隙填充颗粒具有较硬的外壳以及泡沫状的内部，这使得它们在受到挤压时具有弹性，同时能可逆转地压缩，从而对包装里的物品提供保护。本发明的加固包装板也有硬的外壳和泡沫状的内部，并通过多重层压或者瓦楞结构而加固，这将在下文阐述。

所述颗粒和板都通过挤压工艺制备，该挤压工艺产生外层并且同时或者连续地用泡沫填充内部。

起始材料

本发明的包装板和空隙填充物通过纤维素纤维和淀粉的组合而制成。

作为纤维内含物的合适的纤维包括人造纤维聚合物，如聚酰胺尼龙、聚酯、酚醛、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、聚烯烃、腈纶纤维、碳纤维、聚氨酯和其他树脂基纤维。优选纤维素纤维，其为绿色植物初生细胞壁和结缔组织的自然结构成分。所有植物物质的约33％为纤维素。在工业上，纤维素可以从木浆和棉花中提取(棉花中的纤维素含量是90％，而木浆中是50％)。