[发明专利]利用植物来源的蜡制成的防水纸的可回收组合物以及利用该组合物的粒料

说明书

使用包含熔点至少为70℃的植物来源的蜡的组合物，用于基于纤维素的防水材料，如纸和纸板。合适的蜡包括甘蔗蜡和米糠蜡。表面活性剂如硬脂酸可改善组合物对底层材料的粘附力。所得防水层压件可经济地回收。由层压件制成的热饮料杯具有防水性且可回收利用，而无需首先将其分离成各部分。防水且可回收的咖啡粉囊包和吸管由防水层压件制成。

相关申请的交叉引用

本申请涉及2018年4月20日提交的美国的临时申请序列号62/659,186,和2018年11月14日提交的美国非临时申请16/191,426,通过引用将其合并于此。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

不适用

联合研究协议的各方名称

不适用

光盘上提交的参考文献的合并

不适用

技术领域

本发明涉及用于防水纸的基于植物的蜡组合物。

背景技术

杯子用于盛装饮料。从历史上看，杯子是由如陶器、玻璃、金属和木材制成。用这种材料制成的杯子足够昂贵，难以制造，并且足够耐用以证明可以重复使用杯子。用这种材料制成的杯子的缺点是它们太有价值而不能一次性使用。结果，杯子被保存在一定的位置，清洗并重复使用。这类杯子的使用者会喝完饮料，将杯子留下或稍后再归还，以便可以清洗和重复使用。

一次性杯子，其由足够便宜以至于仅被使用一次的材料制成，允许人们在没有洗碗机的地点喝饮料，或者在旅途中拿走饮料，并且永远不用将杯子归还。饮用者喝完饮料后，无论其身在何处，饮用者都将杯子倒入垃圾中。

一次性杯子的隐藏成本是处理成本，其包括将一次性杯子移至垃圾填埋场的成本以及允许一次性杯子降解的环境成本。

为了降低一次性杯子的隐藏成本，解决方案可能要求回收一次性杯子。回收减少了进入垃圾填埋场的材料数量，从而减少了隐藏成本。另外，回收减少了消耗原材料的隐藏成本。

不幸的是，由于下面详述的原因，热饮料容器的最优形式不能以低成本的方式被回收。

纤维素材料(例如纸和纸板)是通常用于制造一次性热饮料容器的材料之一。

图2示出了根据现有技术的杯子组件1。该杯子组件包括纸杯10。纸杯包括边缘11，截头圆锥形壁12和底部13。边缘11、截头圆锥形壁12和底部13由涂覆的纸板制成。涂覆的纸板包括一层纸板。纸板由例如木片和植物的各种材料制成，它们已经被捣成浆，然后被挤压成纸板。涂覆的纸板包括不可见的塑料涂层，将该涂层应用到纸板的内表面。聚乙烯(PE)是最常见的塑料涂层。塑料涂层防止纸板从盛放在纸杯10中的液体吸收水分。杯子组件1可包括围绕截头圆锥形壁12的隔热套20。隔热套20防止热量从盛放在纸杯10中的液体传递。因此，隔热套20保持液体的温度，并防止人在握住纸杯10时，灼伤或冻住他或她的手。隔热套20通常由纸或瓦楞纸板制成，并且隔热套20可粘贴在截头圆锥形壁12周围。杯子组件1可包括纸杯10和盖子30。盖子30通常是完全塑料的，是不可再生资源。包括盖子的杯子组件按重量计通常为百分之五(5％)的塑料和百分之九十五(95％)的纸。美国每年有五百亿(5×10¹⁰)个纸杯最终被填埋。纸杯分解需要二十(20)多年。

用于盛装热饮料的一次性杯子不能仅由纸制成。没有添加剂，仅纤维素材料不是制造热饮料容器的令人满意的材料，因为纤维素材料会由于吸收热水而变软。吸收了液体的纤维素容器会变得很软，以至于容器在没有塌陷的情况下就无法保持。最终，纤维素容器将吸收足够的水，以至于纸与水形成浆液，纸将撕裂，液体将流出纤维素容器。

为了解决单独用纸的问题，使用添加剂来增强纤维素材料的防水性。