由板材制得的有机粘结、无机填充的制品及其制造方法和系统技术方案

公开了由无机填料制造包括容器和包装材料在内用的组合物、方法和系统。通过混合有机粘合剂、水和合适的添加剂（如填充物和纤维）来制备合适的组合物，它赋予制品预定的性能，使成型后的制品具有所需的性能标准。然后将该混合物成型为板材，再将该板材成型为所需的制品。板材成型方法包括使用挤压机或辊。制品一旦成型，马上凝固。然后可以涂上印刷标记和涂层。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为94.02.17，申请号为94103235.3，题目为“生产包装材料、容器及其他制品的方法和系统”的中国专利申请的分案申请。本专利技术涉及用可水凝固化混合物和高比例无机填充组合物生产制品，特别是容器和包装材料的方法和系统。更具体地说，本专利技术涉及经济地大批量地生产各种可水凝固化的或填充无机物的容器或包装材料，而目前，这些制品是由纸、纸板、塑料。聚苯乙烯、玻璃、或金属制造的。本专利技术的制品可以选择地设计成重量轻、柔软、便宜、防水、薄、隔热和环境中性的制品。A包装材料和容器现有的加工和包装技术使得各种各样的液体和固体物品能被储存、包装、运载而避免了有害因素的影响。包装使得物品免于受到环境的影响和销售时的损坏，特别是化学和物理的影响和损坏。包装还给消费者提供了传播信息的媒介，例如，原产地、容量、广告、说明、商标和价格。包装能避免气体、水份、光线、微生物、害虫、物理冲击、压力、振动、泄漏或翻转对各种各样物品的影响。此外，食品或饮料制品可以使用特殊的包装辅助来分装，如一次性杯、盘、或盒(例如在饮料、三明冶和色拉的快速食品工业中经常使用的“蛤壳”)。通常，大多数容器和杯子(包括一次性容器)是由纸、纸板、塑料、聚苯乙烯、玻璃和金属材料做成。每一年，一千多亿听的铝罐头、数十亿个玻璃杯、数千吨纸和塑料被用来储存和分装软饮料、液汁和啤酒。在饮料工业之外的行业中，用这些材料制成的包装容器特别是一次性容器随处可见。为了保持某些物品为热的，使用聚苯乙烯制成容器。尽管纸或塑料包裹的容器制品可以装有特殊的把手，但是在需要隔热时，聚苯乙烯容器是一种可供选择的优良的一次性容器，这是因为聚苯乙烯的隔热性能、成本和稳定性。尽管目前更多的注意力集中在减少纸、纸板、塑料、聚苯乙烯和金属材料的使用，但是，由于其强度性能和可批量生产，它们还在继续使用。然而，对于任何设计给定的用途，这些材料相对便宜、重量轻、容易成模、强度好、耐用、在使用中抗降解。B 纸、塑料、玻璃和金属的冲击最近，关于这些材料(例如纸、纸板、塑料、聚苯乙烯、玻璃或金属罐)对环境有很大的危害存在着争论。提高意识的机构已使很多人确信，从环境的观点来说，用一种材料替代另一种材料更“正确”。这些争论通常疏忽了这一点，即这些材料的每一种都有它自己的特殊的环境弱点。从某一特定的环境问题来看，一种材料相对另一种材料可能更好，但却忽视了与所提出的优选材料有关的一些不同的、往往是更大的问题。事实上，纸、纸板、塑料、聚苯乙烯、玻璃和金属材料都有自身的独特的环境弱点。例如，聚苯乙烯本身是一种相对惰性的物质，但它的生产涉及到危险的化学物质和起始原料。未聚合的苯乙烯是很容易反应的，因此，对那些必须处理它的人存在健康问题。因为苯乙烯是由苯(一种已知的诱变剂和可能的致癌物质)生产的，在苯乙烯中已经发现有残留的苯。聚苯乙烯的降解十分缓慢，丢弃的容器能持续很长一段时间。潜在的更大的损害是在“发泡”或“膨胀”聚苯乙烯产品的生产中使用含氯氟烃(或“CFCs”)。这里由于CFCs与臭氧层的破坏有关。在泡沫(包括发泡)聚苯乙烯的生产中，CFCs(是一种挥发性很强的液体)用来使聚苯乙烯“膨胀”或“发泡”成泡沫材料，然后模制成杯子、板、盘子、盒子、“蛤壳”容器、垫板或包装材料。即使用“环境损害”较小的发泡剂(例如HCFC、CO2、戊烷)来替代，还是很大的损害，减少它们的使用是有益的。考虑到这些问题，某些环境组织赞成暂时返回来使用天然产品如纸、木材、确信它们更容易生物降解。然而，另一些环境组织却持相反的观点，以使树木的砍伐和森林消耗最小。尽管从表面上看，纸产品能生物降解与臭氧层的破坏无关，可是，最近的研究表明，与聚苯乙烯的生产相比，纸的生产可能更强烈地影响环境，事实上，木浆和造纸工业在美国被认为是五大污染行业之一。例如用纸制成的产品与相当的聚苯乙烯产品相比，所需蒸汽为10倍、电为14-20倍、冷却水为2倍。各种研究表明，从造纸厂排出的排放物中所含的污染物是生产聚苯乙烯泡沫中产生的污染物的10-100倍。此外，造纸的副产物是影响环境的二噁星(dioxin)，它是一种有害的毒素。二噁星，准确地说是2，3，7，8一四氯一二苯并二噁星，是一种高毒性的污染物，即使量十分小也是很危险的。造纸车间的排放水中二噁星的最高含量是约万亿分之0.5。然而从纸浆车间下游捕捞到的鱼中二噁星的含量可能接近万亿分之200，而达到万亿分之50就是不正常的了。由于需要把金属原料熔化后才能单独操作和成形为中间或最终产品，所以在金属罐(特别是那些由铝和锡制成的)、玻璃瓶和陶瓷容器的制造过程中要消耗很多的能量。这些高能耗和加工要求不仅需要利用宝贵的能源，而且对环境导致了明显的空气、水和热污染。进一步的是，尽管玻璃是可以回收的，但是最终落于地下的那一部分基本上是不能生物降解的。破碎的玻璃片是十分危险的，而且能持续好多年。即使是许多人坚信能被生物降解的纸或纸板，也需要持续数年，甚至几十年。它们被埋在地下，与空气、阳光和水隔绝，所有这些过程都需要通常的生物降解活性。据报道，有人从被掩埋了数十年的垃圾桶中捡到电话号码本和报纸。由于纸经常被用各种保护材料处理、涂膜或浸渍，这些材料进一步减缓或防止了降解，所以纸的这种耐久性进一步复杂化了。对于纸、纸板、聚苯乙烯还有一个问题，它们需要相对昂贵的起始原料，而且有些是不能再生的，例如在聚苯乙烯和塑料的生产中使用的石油。严格地说，尽管用于制造纸和纸板的树木是可以再生的，但它们对大量土地的要求以及土地在世界上某些地方的快速消耗也削弱了这一想法。因此，在制造一次性容器中，使用基本上不能再生的原材料是不能持久的，从长远的观点看也是不明智的。进一步地说，制造包装品原材料(例如纸浆、苯乙烯、或金属板)的工艺能耗大，引起大量的水和空气污染，而且投资巨大。从长远的观点看，争论应该引导到这些材料对环境或多或少都有害，但是要问我们能否找到或开发另一种材料，即使不是全部，也可大部分地解决与目前使用的材料有关的各种环境问题？C 传统的可水凝固化和无机的填充的材料数千年来，人们已经大量利用了基本上不会枯竭的无机材料，例如粘土、天然矿物或石头。由于粘土容易模制成各种物品，包括容器、瓦片及其它有用物品，但是粘土有一些缺点，包括需要时间使之硬化、需要烧结粘土使之具有最优的强度，它通常大、重而且笨重。免烧粘土的抗拉强度特别低，特别脆、尽管如此，作为丰富、用不尽、低成本的填充物，粘土在其它材料的生产中还是找到了一些应用，例如在纸或纸板的生产中。然而由于粘土作为填充物时的脆性和不能相互粘结性能，所以通常不能超过总纸材重量的20％。在建造建筑物和制造工具，容器和其它大而笨拙的物品时，人们广泛地应用了石头。然而石头的明显缺点是硬、脆、重、这就限制了它在相对质量大、体积大且笨拙的物品中的应用。尽管如此，较小的或破碎的石头可以作为集材用在其它产品的制造上，如用在制造可水凝固化材料或粘结材料上。可水凝固化材料，如那些含有水硬水泥或石膏(下文称“可水凝固化的”、“水硬的”或“粘结的”组合物、材料或混合物)的材料，已经应用数千年，用来生产有用的、通常大而笨重的结构，它们耐久、强度高，而且相对便宜。例如，水泥是由粘土和石灰石得到的可水凝石灰石粘结剂，它基本上是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过从无机填充混合物中蒸发除去大量水制得，并具有无机填充混合物的成型板材制品，该无机填充混合物含有水、水分散性有机聚合物粘合剂、纤维材料、和无机填充料，该无机填充料的浓度范围为无机填充混合物的总固体重量的约２０至约９５％，该纤维材料基本上均匀地分散在无机填充基质中，该可成型板材的厚度为０．０１ｍｍ至约１ｃｍ，无机填料基质在长时间暴露后降解为水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PJ安德森，SK霍德林，
申请(专利权)人：E卡休基工业有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]