纤维素纤维泡沫组合物制造技术

本公开涉及纤维素纤维泡沫组合物。通过以纤维素纤维泡沫构建包装或缓冲组件以及独特地将用作机械结构的相对较长的纤维与用作用于该相对较长的纤维的键合机构的精制化学纤维混合在一起，公开了较低密度、能量吸收和弹性的纤维素纤维泡沫。一些附加的纤维素纤维泡沫组件不需要独立的发泡剂或表面活性剂。沫组件不需要独立的发泡剂或表面活性剂。沫组件不需要独立的发泡剂或表面活性剂。

【技术实现步骤摘要】
纤维素纤维泡沫组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2022年3月25日提交的美国专利申请第17/704,888号和2021年4月14日提交的标题为“Cellulose Fiber Foam Compositions”的美国临时专利申请第63/174,794号的优先权和权益，其中每一者的全文以引用方式并入本文。


[0003]所述实施方案整体涉及包装。更具体地，本文实施方案涉及利用发泡纤维素/纸制品的包装、系统和方法，从而利用由纤维素泡沫形成的立体包装组件。公开了纤维素纤维泡沫的组合物。

技术介绍

[0004]对于消费者包装，需要轻质、环保且立体的组件。本领域中利用各种类型的纤维(例如基于纤维素纤维的)包装组件。例如，纸制固线器、纸板、灰板、波纹纸板和模制纤维组件都是制造最终包装的已知方式。然而，难以使用这些类型的材料制造大组件，并且用它们实现弹性缓冲是有挑战性的。更复杂的支撑结构必须被设计和工程化、隐藏在这些材料的外壳体内，或者通常使用另一材料(例如，塑料托盘、聚苯乙烯体积块等)。较大的缓冲组件或冲击保护块(例如通常由聚苯乙烯泡沫塑料类型材料制成的那些，诸如聚苯乙烯泡沫(例如，闭孔发泡或挤塑聚苯乙烯泡沫)会受益于环保方案，诸如纤维素纤维泡沫。
[0005]本文所述包含纤维素纤维泡沫组件的新型和独特的基于纤维的方案在其制造中也使用纤维组合物，如模制纤维组件，但其可包括被填充体积(例如，立体固体)—与严格模制纤维组件不同。以此方式，纤维素纤维泡沫组件与注塑组件和聚苯乙烯泡沫组件共享相似性，因为考虑了材料的被填充体积。
[0006]由纤维素纤维泡沫形成的包装相对于聚苯乙烯泡沫也与模制纤维包装共享一些相同的益处，诸如较高的强度、在结构(例如，柔性和重量承载)方面和抗撕强度以及在改进的美观特性诸如亮度、颜色饱和、白度、平滑度和边缘锐度两者。
[0007]基于纤维素纤维的包装的一个挑战是找到强度和弹性，并且平衡那些参数与组件重量。模制纤维组件可能需要更高的密度，从而导致总装运重量增加。同时，模制纤维组件也可能具有比塑料泡沫差的冲击性能(例如，吸收冲击能量并保持良好的弹性以应对多次冲击)。
[0008]需要一种基于纤维素纤维的包装，其实现这些和其它目标。通过独特地将用作机械结构的相对较长的纤维与用作用于该相对较长的纤维的键合机构的精制化学纤维混合在一起来以纤维素纤维泡沫构建包装和缓冲组件，公开了较低密度、能量吸收和弹性的纤维素纤维泡沫，而不需要独立的发泡剂。特别地，具有特定水解的适当键合剂的选择可消除对单独表面活性剂的需要。以这种方式，可在利用键合剂作为发泡剂中实现协同作用，并且使另外的添加剂否则不可用作为用于包括在纤维素纤维泡沫组合物中的选项。

技术实现思路

[0009]一些实施方案涉及包装，包括：基部盒；被配置为封闭该基部盒并将产品包封在该包装内的封盖；和纤维素纤维泡沫组件。纤维素纤维泡沫组件由固化成发泡纤维泡孔结构的发泡浆料形成。发泡浆料包括机械纤维组分、化学纤维组分和键合剂。纤维素纤维泡沫组件包括发泡纤维的填充体积，使得纤维素纤维泡沫组件是立体固体。
[0010]在一些实施方案中，发泡浆料不包括独立的表面活性剂。当在发泡浆料中时，键合剂还包括发泡特性，使得当在发泡浆料中时键合剂也充当发泡剂。在一些实施方案中，键合剂包括聚乙烯醇。
[0011]在一些实施方案中，纤维素纤维泡沫组件的密度小于40kg/m^3，或进一步小于35kg/m^3，或进一步小于25kg/m^3。机械纤维组分的平均纤维长度大于1mm。在一些实施方案中，纤维素纤维泡沫组件可再浆化。
[0012]一些实施方案涉及一种组合物，包括机械纤维组分、化学纤维组分和键合剂。该组合物能够三维模制并在干燥时形成纤维素纤维泡沫结构。在形成该组合物中不使用表面活性剂(或单独的表面活性剂)。
[0013]在一些实施方案中，机械纤维与化学纤维的比率在约98:2到约40:60之间的范围内。在一些实施方案，机械纤维为该组合物的约70％，并且化学纤维为该组合物的约30％。
[0014]在一些实施方案中，机械纤维组分的平均纤维长度大于1mm。键合剂在一些实施方案中包括聚乙烯醇。在一些实施方案中，聚乙烯醇具有介于约60％到约90％之间的水解度。聚乙烯醇具有在该组合物形成为发泡浆料时提供发泡剂效应的水解度。
[0015]在一些实施方案中，该组合物形成为纤维素纤维泡沫结构，并且其密度小于35kg/m^3，或进一步小于25kg/m^3。
[0016]一些实施方案涉及一种形成纤维素纤维泡沫组件的方法。该方法包括：形成发泡纤维浆料，其中该纤维浆料包含机械纤维组分、化学纤维组分、流体组分和键合剂。在一些实施方案中，键合剂用作发泡剂。该方法还包括将发泡浆料引入到立体模具中使得发泡浆料充分脱水以保持模具的形状中的立体发泡纤维结构、以及从模具中移除纤维素纤维泡沫组件。
[0017]在一些实施方案中，在形成纤维素纤维泡沫组件中不使用表面活性剂。将发泡浆料引入到立体模具中，使得所生成的发泡纤维产品在整个体积上具有一致的密度。在一些实施方案中，键合剂包括聚乙烯醇。
附图说明
[0018]通过以下结合附图的具体实施方式，将容易理解本公开，其中类似的附图标号指代类似的结构元件，并且其中：
[0019]图1示出了一个实施方案中包括示例性纤维素纤维泡沫包装组件的示例性包装。
[0020]图2示出了一个实施方案中的纤维素纤维泡沫组合物的示意图像。
具体实施方式
[0021]现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限
定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
[0022]由可回收和/或可生物降解材料制成的包装诸如纸或其它基于纤维素的产品可减少环境影响，尤其是当其替代例如塑料、塑料膜组件或发泡聚苯乙烯或其它不可生物降解的泡沫组件时。文字上具有趣味性且执行良好的包装可提升产品或品牌的声誉，从而吸引新顾客并留住老顾客。本文档中所描述的包装通过平衡结构坚固性、环保材料和美观元件来实现这些和其他有益特性。包装中所容纳的产品可为例如电子设备，诸如例如台式计算机、监视器、膝上型电脑、平板电脑或智能电话，智能手表，或者其可为非电子设备。
[0023]在一些实施方案中，包装可以是装运或成品包装，例如用于装运成品包装的包装或用于容含和输送产品给用户的成品包装，诸如可在零售环境中使用。
[0024]如上所述，本文所述的包装提供了利用环保材料特别是纤维素纤维泡沫的材料和包装方案。提供通过纤维素纤维泡沫组合物的缓冲属性，从而增大包装中产品的稳健保护，而没有对不环保的材料。
[0025]特别地，纤维素纤维组合物的目标是形成能够在载荷下应变较大距离并且还维持弹性以吸收多次冲击并返回到冲击前状态的组合物。通过将机械纤维与化学纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包装，包括：基部盒；封盖，所述封盖被配置为闭合所述基部盒并将产品包封在所述包装内；和纤维素纤维泡沫组件，所述纤维素纤维泡沫组件由固化成发泡纤维泡孔结构的发泡浆料形成，所述发泡浆料包括：机械纤维组分；化学纤维组分；和键合剂，其中所述纤维素纤维泡沫组件包括发泡纤维的填充体积，使得所述纤维素纤维泡沫组件是立体固体。2.根据权利要求1所述的包装，其中所述发泡浆料不包括独立的表面活性剂。3.根据权利要求1所述的包装，其中所述键合剂当在所述发泡浆料中时还包括发泡特性，使得当在所述发泡浆料中时所述键合剂也充当发泡剂。4.根据权利要求1所述的包装，所述键合剂包括聚乙烯醇。5.根据权利要求1所述的包装，其中所述纤维素纤维泡沫组件的密度小于40kg/m^3。6.根据权利要求5所述的包装，其中所述纤维素纤维泡沫组件的密度小于35kg/m^3。7.根据权利要求1所述的包装，所述机械纤维组分的平均纤维长度大于1mm。8.根据权利要求1所述的包装，其中所述纤维素纤维泡沫组件是能够再浆化的。9.一种组合物，所述组合物包括：机械纤维组分；化学纤维组分；和键合剂，其中所述组合物能够三维模制并且在被干燥时形成纤维素纤维泡沫结构，并且其中在所述组合物的形成中不使用表面活性剂。10.根据权利要求9所述的组合物，其中机械纤维与化学纤维的比率在约98:2到约40:60之间的范围内。11.根据权利要求9所述的组合物，其中所述机械纤维为所述组合物的约70％，并且其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：向阳，蔡俊，J，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：