CN100537176C - 生产可生物降解泡沫的方法及设备 - Google Patents

生产可生物降解泡沫的方法及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN100537176C
CN100537176C CNB2004800410335A CN200480041033A CN100537176C CN 100537176 C CN100537176 C CN 100537176C CN B2004800410335 A CNB2004800410335 A CN B2004800410335A CN 200480041033 A CN200480041033 A CN 200480041033A CN 100537176 C CN100537176 C CN 100537176C
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
described method
microwave
raw material
mould
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004800410335A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1956830A (zh
Inventor
约翰·高夫·埃林顿
安娅·简·霍恩西
蒂莫西·詹姆斯·查普曼
玛莉亚·路易丝·韦科
菲力普·詹姆斯·奎因
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novamont SpA
Blue Marble Polymers Ltd
Original Assignee
Novamont SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novamont SpA filed Critical Novamont SpA
Publication of CN1956830A publication Critical patent/CN1956830A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100537176C publication Critical patent/CN100537176C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/58—Moulds
    • B29C44/588—Moulds with means for venting, e.g. releasing foaming gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/10—Applying counter-pressure during expanding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/10—Applying counter-pressure during expanding
    • B29C44/105—Applying counter-pressure during expanding the counterpressure being exerted by a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3402—Details of processes or apparatus for reducing environmental damage or for working-up compositions comprising inert blowing agents or biodegradable components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/125—Water, e.g. hydrated salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • B29K2995/0059—Degradable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • B29K2995/0059—Degradable
    • B29K2995/006—Bio-degradable, e.g. bioabsorbable, bioresorbable or bioerodible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/032—Impregnation of a formed object with a gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

本发明描述了用于生产可生物降解的泡沫产品的方法以及相关的产品和设备，采用受压缩空气控制的压力升高和压力下降作为微波加热循环生产泡沫产品过程中的主要变量。所形成的可生物降解的产品具有如下改善性能：密度10-100kg/m3；柔软和弹性的结构；缓冲G值性质，缓冲脆度为15-115的物品；与聚苯乙烯同等的表面磨蚀。

Description

生产可生物降解泡沫的方法及设备
技术领域
本发明涉及一种生产可生物降解的泡沫产品的方法及相关产品和设备。更具体地，本发明涉及利用压力作为主要变量来生产一种具有低密度等改良性能的可生物降解的泡沫产品的方法及相关产品和设备。
背景技术
本发明的基础是WO 02/14043和WO 03/037598中所公开的发明。在WO 02/14043中描述了一个两步微波加热方法，用于生产一种提高了包装性能(包括弹性、可压缩性和缓冲能力)的可生物降解的泡沫产品。在WO 03/037598中描述了一种泡沫表面外观改良的泡沫生产方法及用该方法生产的泡沫，在处理过程中使用联合磁电管微波炉使模具内表面加热到预定温度。在这些申请文件中所使用的定义在这里被用来参考。
现有技术中已经对可生物降解的包装材料领域做了广泛的讨论。正如专利申请WO 02/14043和WO 03/037598中讨论的，目前存在多种产品和处理技术，试图生产可生物降解的泡沫材料。
生物高聚物包装泡沫可以分为以下几种：薄壁模制泡沫，适合于诸如容器、盘子和杯子的应用；叠层粒状模制泡沫，适合空隙填充和一些缓冲减震应用。厚壁模制泡沫，最适于缓冲减震应用。
很多方法被用来生产适合于包装应用的厚壁生物高聚物泡沫，包括直接挤压法、传导加热法、压缩容器法、容积加热法(如微波加热)。
微波加热生产的可生物降解的模制泡沫型材
本发明建立在WO 02/14043(Blue Marble)和WO 03/037598(BlueMarble)中所公开的产品和方法之上。这些由微波加热形成的基于淀粉的泡沫型材具有相当于1米壁厚的性能，以及在处理过程中使用基座来提高模具壁温而获得的光滑泡沫表面外观。其中描述了一种联合磁电管加热炉的设计。关于WO 02/20238，只是顺带考虑了压力和快速降压的方法。而WO 03/037598则缺乏实施，因为其没有说明使用压力的加工工序，也没有说明具有压力和降压功能的装置设计。正如下面讨论的，WO 02/20238也没有为同样包含压力使用的微波处理步骤提供任何细节上的实施方式。
WO 98/51466(ATO)详述了一种使用一步微波加热处理而形成可生物降解的厚壁泡沫的方法。其说明书描述：对于起泡过程，重要的是快速进行，或者通过使用一个具有高输出的单独微波源，或者通过微波源和模具的结合，其中压力可以快速改变。没有对压力做进一步的说明，所以，该说明书缺乏实施，因为其没有说明压力范围和加热工序，也没有关于能够实现微波和压力的装置的任何说明。依据引用的实施方式，其最好的结果是在大气压条件下的一个60秒微波加热循环时间，生成具有相对高密度(150-160kg/m3)的泡沫产品。
EP 1347008(Novamont)公开了一种制备可生物降解的塑料材料的泡沫产品。其中考虑了联结前的发泡颗粒以及使用微波加热进行颗粒联结，但是没有提供任何装置或任何加热过程的细节。另外，实施例也没有说明微波加热或压力的使用。
用于模制泡沫型材的微波炉设计
US 4908486(Nearctic)公开了一种为干燥产品而设计的联合磁电管微波腔体。虽然其公开了一种来提高磁电场均匀度的联合磁电管的设计原理，但该装置的设计用途是干燥而并没有预见以下相关的问题：将腔体或模具的升压/降压与快速微波加热关联起来，或是生产泡沫产品。
US 4298324(Isobox-Barbier)公开了一种用于膨胀塑料树脂的微波和模具设计。其腔体分成两半，一半保持固定，另一半移动来排出泡沫型材。其中没有考虑可生物降解的树脂、联合磁电管腔体的设计、以及整合了升高和降低的压力的加热工序。
一体化的微波和压力装置设计
一体化的微波压方技术应用于多个领域，包括化学降解、消毒、金属烧结和制陶。
EP 0329338(Alcan)公开了一种在高压下加热主体至高温的方法及装置。该申请是用于陶瓷粉末的烧结和均衡给压来提高产品密度，并没有考虑生物高聚物树脂或者一种降低产品密度的泡沫生成方法，也没有考虑使用微波相互作用模具来形成复杂型材。
如US 5436432(Cyr)公开的微波高压釜已经被应用于如化学降解和分析、消毒或食物干馏等领域。这样的设备没有考虑树脂发泡成为复杂型材，以及通过这种方法获得低密度泡沫所需要的压力/加热工序。
用于模制泡沫型材的一体化的微波和压力装置设计
WO 02/20238(ATO)公开了一种生产可生物降解的厚壁泡沫产品的方法，涉及通过注入热空气或蒸汽、或只通过使用微波加热来使热度升高的方法，来使生物高聚物经历热度和压力升高的快速、不连续或半连续的过程。考虑了关于热空气和蒸汽方法的一个快速降压步骤，即通过停止热空气或蒸汽流(也因此停止了加热)。没有说明微波加热和压力的结合。另外，只提供了一个实施例，利用蒸汽来获得升高的温度和压力，加热循环时间为5分钟。如此长的循环时间是不经济的，因此，更需要一种能够减少加热循环时间至少于1分钟的方法和装置。根据发明人的经验，除非使用高质量的蒸汽(也因此提高了成本)，蒸汽的使用会造成湿气形成于原材料的外部，这在形成泡沫时会导致终产品的表面缺陷，这对包装应用来说是不希望发生的。
DE 19654860(Gefinex)公开并讨论了加压微波加热的进一步应用是用于塑料泡沫。未形成泡沫的塑料颗粒表面被一种湿润剂包裹，并置于密封的模具中。使用微波加热来产生蒸汽，作为发泡剂闪蒸，以此增加模具内的压力并引起泡沫生成并使生成的泡沫颗粒融合在一起。这样的应用没有考虑使用水作为发泡剂而产生的蒸汽扩散问题，也没有考虑蒸汽凝结对表面光滑度的影响，这对生物多聚物树脂的生产来说是一个关键因素。与升高的压力和微波加热相关联的降压速率没有被说明，可生物降解的树脂也没有被说明。
WO 90/08642(Adfoam)公开了一种用于生产泡沫材料产品的装置设计和方法。所公开的装置利用了一些5kW的磁电管，其价格比普通的家用磁电管高出很多倍，并要求在处理过程中模具可以在腔体内移动，以获得均匀的微波场。与升高的压力和微波加热相关联的降压速率没有被说明，可生物降解的树脂也没有被说明。
根据已知技术中的方法，泡沫密度、加热循环时间和装置成本之间存在一个权衡。现有技术没有认识到热度、压力和减压等这些过程参数结合的关键重要性，也没有认识到：如果没有仔细的考虑，不可能在低于1分钟的循环时间内生产出具有足够的表面光滑度的低密度泡沫。
因此，需要一种方法和装置来实现在少于1分钟的加热循环时间内操作生产一种具有足够物理强度的低密度的可生物降解的泡沫。
本发明的目的就是解决前述问题，或者至少给公众提供一种有用的选择。
本说明书引用的所有参考文献，包括任何专利或专利申请文献，作为参考被整合在一起。没有承认任何一个参考文献都构成了现有技术。对参考文献的讨论只是陈述了其作者的主张，而申请人保留对所引用文献的准确性和适当性提出异议的权利。可以很清楚的理解：尽管这里引用了大量的现有技术公开，这种引用并不是承认任何引用文献都构成了所属技术领域的普通技术知识，在新西兰或者其他国家都适用。
我们知道，“包含”一词在不同的权限下可以解释为“排除”或者“包括”的含义。针对本说明书的目的，除非另外注明，“包含”一词将具有包括的含义，即意味着其不仅包括其直接引用的列出的组成部分，也包括其他未指出的组成部分或元件。这一原则也将适用于涉及方法或过程的一个或多个步骤而使用的相类似的词语”。
从接下来的说明中，只通过举例的方式，将明显看到本发明的具体方面和优点。
发明内容
本发明的一个方面是提供了一种生产可生物降解的泡沫产品的方法，包括如下步骤：
(a)将一种可生物降解的原材料放入一个模具；
(b)将该模具置于一个微波腔体中；
(c)进行一个微波加热循环；
其特征是在步骤(c)中：使用压缩气体使原材料接受至少一次受控制的压力升高和降低。
针对本发明的目的，术语“加热循环”被定义为一个时间周期，从用于生成泡沫的原材料被放入密闭模具中并准备好被处理成泡沫时开始，到所生成的泡沫产品可以从模具中取出为止。
出乎意料地，发明人发现，通过控制加热循环中的主要参数包括使用的压力和微波能量，膨胀程度能够与收缩程度达到平衡，并因此能够快速生产出密度降低的泡沫产品。
发明人发现，当加热循环中压力升高时，更容易获得一种具有连续柔软弹性泡沫表面的完全模制产品。而且，利用高压，可以大大增加电场强度，在不出现电压中断(电弧和等离子区形成)的情况下可以维持这一电场强度，结果减少了加热时间(和加工成本)。
我们知道升高压力也会提高发泡剂(水)的沸点，这样会使原材料内部在水“闪蒸”之前获得更大的蒸汽压。这一更大的蒸汽压导致水蒸汽经历增加的巨大压降，其反过来又增加膨胀并因此降低最终产品的泡沫密度。
高压的另外一个的优点是降低了原材料的熔融粘度，因而提高了膨胀率而降低了泡沫密度。如果熔融粘度过低，原材料中的内部蒸汽压可能会不被保存而原材料易于破裂。相反，根据发明人的经验，熔融粘度存在一个上限。如果熔融粘度过高，原材料会在最初膨胀后过分收缩并因此导致泡沫密度的增加。
高压的另外一个优点是能够降低蒸汽扩散损失的速率。结果能将更多的能量传递给初始原料，而没有发泡剂(水)或能量的损失，这样提高了原材料内部的蒸汽压并因此降低了泡沫密度。如果水是唯一的发泡剂，当使用基于淀粉的颗粒作为原材料时，蒸汽的损失对膨胀和粘度都有显著的负面影响。
优选的，压缩气体是空气。更优选的，气体或空气来源没有经过预处理例如加热。这样的优点是增压剂便宜，而且只需要最低限度的预处理。
在优选实施方式中，可生物降解的原材料实质上与WO 02/14043和WO 03/037598中描述的相同。
优选的初始原材料是可生物降解的，因此与聚苯乙烯这样的传统材料相比具有显著的环境利益。但是，这不应该被视作一种限制，因为所属技术领域人员应该意识到：根据本发明，与优选材料具有相似发泡性能的其他原材料也能够被使用。
更具体的，可生物降解的原材料来源于淀粉、纤维素、蛋白质或者它们的衍生物和组合物。优选的，当原材料中的水分作为加热循环过程中的发泡剂时，原材料的含水量为5-30wt％。
优选的，可生物降解的原材料通过一种产生热度和剪切的方法加工成颗粒。最优选的方法是挤压。
优选的，完成加热循环的时间少于1分钟。更优选的，加热循环的时间为30秒。
在优选实施方式中，在步骤(c)的一半以上过程中保持增加的压力。例如，在一个优选的实施方式中，增加的压力的持续时间是完成步骤(c)的时间的3/4。
根据发明人的经验，直到某一点，原材料承受压力的时间越长，膨胀程度越高。发明人认为：如果承受压力的时间过短，会引发颗粒中含有的发泡剂(优选为水)沸腾，并因此导致没有或非常少的膨胀。这样的结果可以想象的，因为原材料没有被充分加热并塑化至流动的状态，相反，当压力降低时，内部蒸汽压的膨胀力导致原材料立即破裂。
优选的，步骤(c)过程中原材料承受的压力在1.5到100巴(bar)之间。更优选的，步骤(c)过程中原材料承受的压力在3到20巴之间。在优选实施方式中，尽管应该意识到压力可以在发明实施方式的范围内变化，但压力保持在一个基本恒定的水平，来优化采用的压力以符合所选择的原材料的性能。
所属技术领域的人员应该意识到选择高压将在一定程度上是一个经济的决定。发明人认为：理想的压力将至少在一定程度上是压力升高而获得的性能提高与为负担更大的压力而造成压力容器设计成本提高之间的一种协调。应该意识到当压力方面的要求很高时，资金成本也会有显著升高。
优选的，步骤(c)中作用于原材料的压力是以受控方式下降的。
优选的，步骤(c)中微波加热在压力下降后继续进行。发明人的经验是这种额外的加热会提高最终泡沫产品的品质。当降压后的处理时间过短时，会产生明显的收缩作用，反过来，如果降压后加热持续过长的时间，会导致泡沫产品的过分加热。
发明人认为：如果在降压开始之前的加热时间过长，则颗粒的内部蒸汽压会显著高于容器内的压力，导致颗粒内的蒸汽散去、原材料干燥，结果使原材料易于过分加热或干燥。
发明人有进一步的意想不到的发现：压力下降(降压)的速度可能对最初膨胀水平和最终的泡沫密度有重要影响。发明人的经验是当压力下降速度太快时，最初膨胀水平很好，但降压后的收缩水平也很高。降压速度过慢时，会导致最初膨胀不充分。发明人发现存在一个最佳的降压速度，其膨胀和收缩的实际效应生成了一种具有最低密度和最好表面外观的泡沫产品。这个最佳速度的获得可以通过为具体原材料的温度曲线匹配降压时间和速率，其中温度曲线是给定压力水平下蒸汽及熔融温度的函数。假定上述事实，当蒸汽和熔融温度在分解开始前达到最大值时，开始降低压力。例如，采用下述实施例中使用的原材料，在10巴压力下，为生成最好的泡沫，最高温度约为200℃，降压速度为0.5-10巴/秒。
优选的，降压速度为0.001-200巴/秒。
优选的，步骤(c)中，压力以0.5-10巴/秒的速度快速降低。但是，这个速度范围不应该被视为一种限制，因为应该可以理解该范围是根据多种因素而变化的，如使用的原材料、装置设计、原材料的加热速度和最初所采用的提高了的压力。
在优选实施方式中，压力下降的时间为0.1-10秒钟。
更优选的实施方式中，压力下降是一个连续的压降过程。但是，应该理解为在不偏离本发明范围的情况下，可以采用多个降压步骤。
同时，应该意识到压力步骤中的一个关键参数是压降，因此，尽管下降到大气条件是一个优选实施方式，但降压到真空条件可能是有益的。
优选的，压力下降发生在步骤(c)整个时间过程的后半程。但是，应该理解这个时间可能会随着原材料以及加热循环中使用的压力和加热曲线而变化。
在一个可选实施方式中，在步骤(c)开始前对可生物降解的原材料进行升压。
在另外一个可选实施方式中，在步骤(c)开始前对可生物降解的原材料进行预热。优选的，可生物降解的原材料被预热到低于其熔融温度。
在一个实施方式中，上述在步骤(c)之前采用的升压和预热步骤几乎在同时完成。
优选的模具布置与WO 03/037598中包括并描述的实施方式是非常等同的。特别地，本发明优选模具实施方式利用了一种可以充分透过微波的模具材料，并用感受器或微波相互作用材料包裹，使模具内表面在微波加热过程中进行加热。
最优选的，模具壁上具有通风孔。在优选实施方式中，通风孔位于模具壁上，其孔径大到足以使发泡剂闪蒸出来的蒸汽扩散，又小到可以获得良好的表面光滑度。最优选的，通风孔直径约为0.25-3毫米。
从上面的论述可以知道，生产可生物降解的泡沫产品的关键过程因素已经被确定下来，包括：
压力升高；
加热过程；
降低压力(降压)的时间选择；和
压力下降(降压)速度。
本方法的优点是生产的可生物降解的泡沫产品具有更低的密度、更好的减震作用和提高的表面光滑度，这些都是在包装应用中重要的特性。另外，本方法可以快速完成，因此可以提高生产速度。
本发明的另一方面是提供了根据上述方法生产出来的一种可生物降解的泡沫产品。
本发明的另一方面是提供了利用可生物降解的原材料生产出来的可生物降解的泡沫产品，其厚度达到约1米，具有如下性质：
(a)密度为10-100kg/m3；
(b)柔软和弹性结构；
(c)可以缓冲脆度为15-115的物品的减震G值特征；
(d)相当于聚苯乙烯的表面磨蚀。
优选的，密度为20-60kg/m3。
发明人认为减震性能和泡沫表面弹性至少部分受到模具内不完全膨胀的影响。发明人的经验是生产理想的泡沫产品的方法是尽量减少泡沫中的空隙数目。
减震因子可以通过许多技术来测量，包括英国标准BS7539中说明的技术。为了达到保护脆度在15到115之间的物品的目的，希望泡沫具有相似的G值范围。G值对泡沫来说可以理解为赋予了泡沫充分减缓振荡的能力，使包装好的物品在正常环境下不容易受到大于这个数值的G力的冲击。泡沫G值越高，可能越不适合包装易碎或脆弱的物品。本发明的产品具有的G值足以保护脆度在15到115之间的物品。
表面磨蚀性质能够通过磨蚀实验来描述。在对本发明的泡沫产品进行的试验中，通过将泡沫与不同硬度的铝片进行摩擦来测定磨蚀。当使用这种方法对膨胀后的聚苯乙烯样品和本发明产品的样品进行测定比较时，发明人没有发现两者之间存在磨蚀程度上的差别。
根据上述对产品的说明，应该认为本发明产品比现有技术具有显著提高的性能。特别是泡沫产品降低的密度结合提高的缓冲性能，意味着该产品非常适合包装应用。如果该泡沫产品是可生物降解的，本发明提供一种环境友好的聚苯乙烯的替换材料，可以在绝大部分包装应用中使用。
本发明的另外一个方面是提供了一种用于生产厚度约1米的泡沫产品的装置，包括：
(a)一个腔体；
(b)一个能容纳原材料的模具，当接受加热和压力处理时，其中的原材料能够被熔融处理而形成泡沫；
(c)至少一个磁电管，能够在一个微波加热循环中对原材料进行微波加热；
(d)至少一个压缩气体的入口；和
(e)至少一个用于降压的出口；
特征是该装置能够利用压缩气体并结合微波加热来使原材料接受控制的升压和降压处理。
优选的，压缩气体是空气，但是应该认为：在不背离本发明范围的情况下，很多种气体都可以用来给原材料施压。
在一个实施方式中，包含了模具和原材料的微波腔体是加压的。在一个可选实施方式中，装置还包括一个作为压力容器的密封的箱体(在此之后都称之为箱体)，箱体中放置模具和原材料，且该箱体被置于该装置腔体的内部，对含有模具和原材料的箱体加压。
优选的，原材料是可生物降解的原材料。应该认为依据本发明也可以使用其他原材料，并不应该被视为限制条件。例如，也可以使用其他非生物降解的原材料，如塑料和聚苯乙烯前体物。
优选的，装置被设计成可以处理的压力范围是1.5-100巴。更优选的，压力范围是3-20巴。
优选的，装置被设计成能够降低微波加热过程中的压力。更优选的，装置被设计成能够使压力以0.001-200巴/秒的速度下降。
优选的，装置包括多个磁电管，确切的数目取决于腔体大小之类的因素。优选的，磁电管能够以高达25℃/秒的速度加热原材料。更优选的，加热速度为2-10℃/秒。
优选的，磁电管运转频率约为915MHz-5GHz。最优选的，频率大约在2450MHz(家用微波频率)的恒定水平。应该理解为优选使用家用微波频率是为了减少生产专用于该装置的磁电管，并因此降低成本。
如WO 03/037598所述，通过在腔体壁四周安装多个磁电管，可以在加压下的腔体内建立一个均匀场。这样的优点是不需要在加热循环过程中使用模式搅拌器或搅动原材料。
优选的，装置包括至少一个进口，用于为腔体或容器加压。应当理解当采用多个进口时，能够减少给腔体或容器加压使之达到满意压力所使用的时间。设计上也考虑了如果使用的孔径过大，可能会干扰微波供给，所以优选使用多个较小的入口孔。
优选的，装置包括至少一个出口，用于为腔体或容器降压。在优选实施方式中，多个出口孔可以位于微波腔体的四周，目的是为了有效的降压。多个孔可以被用来改变降压速度，或者，也可以使用限流装置来改变降压速度。优选的，出口是一种阀。
优选的，腔体形状选自圆柱形、不对称六边形或者半椭圆形。最优选的，根据发明人的经验，腔体大小应该是微波波长的倍数。
优选的，装置包括至少一个波导器。优选的，波导器数目要与所使用的磁电管数目匹配，但是这不应该被视为限制，因为应该理解额外的波导器可能是由于设计目的的需要而使用的。优选的，波导器通过波导管来连接腔体和用于产生微波的电源模块。
优选的，装置至少包括一个位于波导管出口点和腔体之间的压力窗。优选的，压力窗由一种可大量透过微波的材料制成，如石英或特氟纶(TeflonTM)。在优选实施方式中，该压力窗还包括由云母制成的薄的牺牲窗。牺牲窗可能是有用的，因为如果产生任何电弧或等离子区，相对便宜的牺牲窗将被损坏并因此保护了比较昂贵的压力窗。
优选的，装置包括一个减压阀。在优选实施方式中，所述减压阀连接在两个压力窗之间的空间，该空间优选充满空气。当所述空间的压力超过预定水平时，减压阀打开并排出气体。
一种替代方式，装置可以包括微波发射器，来取代波导器，从磁电管直接提供微波能量到腔体。
优选的，腔体可以开放和闭合，来插入或移走模具和原材料。更优选的是腔体分裂开。
在一种替代实施方式中，腔体、模具和箱体(如果使用)，有一个插入点，通过使用注射枪能够将原材料经过该插入点注入模具中。优选的，注射枪连有至少一个位于微波腔体外的加料斗。注射枪还装有顶销。装好颗粒后，将顶销与模具内表面无缝安置以堵塞模具口。当顶销被推离模具内表面时，喷射泡沫。其他的顶销可以插入模具下半部。
优选的，使用圆环装置来密封腔体和使用的压力箱体。在一个优选实施方式中，装置由两部分组成，每一部分都具有堞形法兰。旋紧或匝紧堞形锁环来密封装置。还可以在腔体内表面加入阻塞门，腔体两个部分在此结合，来消除微波泄露。
优选的，内锁装置也可以作为密封过程的一部分，来确保在没有充分密封腔体时，装置不能够运行。
在优选实施方式中，腔体或压力容器(如果有)中还包括诸如微波透过板的结构，来容纳模具装置。所述结构可以在腔体的每个部分安装。
当使用所述装置完成加热循环时，产品可以从装置或者至少从模具中移走。在一个实施方式中，产品是采用通过模具出口的压缩空气来移走的。
优选的模具装置与WO 03/037598中所述的实施方式实质上是等同的。特别的，本发明优选的模具实施方式利用了可大量透过微波的模具材料，所述材料包裹着感受器或者微波相互作用材料，使模具内表面在微波加热过程中进行加热。
上述装置的一个优点是所生产出来的泡沫产品的大小。现有技术方法，如高压釜和选择性微波压力容器，目前应用于化学分析等领域，但是只能处理非常小的样品。如上所述，本发明的装置包括联合磁电管、压力和微波泄露密封装置，可以生产厚度高达1米的可生物降解的泡沫产品。
本发明装置的另外一个优点是与现有装置相比，其生产和操作成本相对便宜。而另外一个优点是，由于循环时间的显著缩短，加工速度比现有技术方法有大幅提高。
本发明装置还有一个优点是，与现有技术方法相比，生产的产品具有显著提高的性能，包括但不限于降低的密度。这对包装应用来说是特别重要的。
附图说明
通过下面仅用实施例给出的说明和参考附图，可以清楚本发明的深入方面，其中附图说明如下：
图1是本发明的一个优选压力容器实施方式的正截面图，其中箱体在腔体中使用；
图2是本发明的另外一个优选实施方式的正截面图，其中微波腔体是加压的；
图3是图2所示实施方式中使用的波导管的压力窗的正截面图。
具体实施方式
现在，参考图1-3所示的实施方式来说明装置、操作方法和产品。
装置
本发明装置的一个实施方式如图1所示。
该装置包含一个具有联合磁电管(未显示)的微波腔体1。腔体1包括位于腔体1壁周围的联合微波波导管9。一个带有通风口(未显示)的填充了原材料(未显示)的模具3，位于一个由微波透过材料制成的压力容器2中。模具3、原材料和压力容器2都位于微波腔体1中。通过从入口阀8注入压缩空气来提高压力容器2中的压力。通过一个流量调节阀6来降低压力容器2中的压力。从压力容器2经阀6释放的空气被导入箱体7。所述箱体7的主要目的是消除噪音和保留释放的空气。当压力容器2中的压力超过预定压力的最大值时，安全缓冲阀5排气。阻塞系统4位于压力容器2和微波腔体1的连接处，加入该阻塞系统的目的是防止微波在加热循环过程中从腔体1中泄露。
第二个替代实施方式如图2所示。
该装置包含一个由两个部分50、51构成的微波腔体，当所述两个部分合在一起时，形成一个压力容器。加入微波阻塞系统52的目的是防止微波从腔体部分50、51泄露。使用时，一个锁部件53将腔体部分50和51夹在一起，同时，模具部分57也被夹在一起。定位针(未显示)保证模具部分57和腔体部分50、51正确对准。微波波导管54位于腔体部分50、51的四周，且其安置方式减少操作过程中微波的交叉偶联。入口55位于腔体50的一面。压缩空气或其他气体通过该入口被注入腔体来给腔体加压。通过出口56来为腔体50、51降压。通过出口56从腔体50、51释放的空气或其他气体被导入箱体(未显示)。支撑结构58依靠腔体壁50、51来支撑模具。
图3显示了图2所示的波导管54的放大视图。波导管54有一个牺牲窗100，位于腔体50、51壁的交界处，微波从这里进入腔体50、51。牺牲窗100的后面是另外的压力窗101，被一个带有安全缓冲阀103的空气袋102分开。当腔体50、51的压力达到不安全水平时，阀103排气，因此保护了与波导管中波导器相连接的微波加热模具(未显示)。
生产方法
方法实施例1
本实施例显示了基于发明人实验的生产泡沫产品的最佳方法。
1.将110克的淀粉颗粒(原材料)置于由ULTEM聚醚酰亚胺制成的模具3、57中，所述淀粉颗粒由挤压形成并含有大约22wt％的水份。模具3、57内表面涂有铁素体/硅烷橡胶内衬(未显示)，作为感受器或微波相互作用材料，在加热循环过程中加热。模具3、57的形状是圆柱形，直径为105mm，长度为255mm。模具3、57在所有的壁上都有排气孔。PCT/NZ02/00226中讨论了更多关于优选模具和构形3、57的信息；
2.夹紧封闭模具3、57；
3.将模具3、57置于如上所述或如图1-3所示的装置中；
4.密封箱体2(如果使用)和腔体1、50、51；
5.将能量水平设置成16个磁电管的最大能量，分布在微波腔体1、50、51周围；
6.用5秒钟增加腔体50、51或箱体2(及其中的模具3、57)的压力至10巴；
7.开始加热循环，保持压力在10巴左右，持续22秒钟；
8.22秒之后，通过1/2英寸阀6或出口56降低腔体50、51或箱体2的压力至大气压，用大约5秒钟将腔体50、51或箱体2的压力降回大气压；
9.再经过大约3秒钟之后，停止加热循环，移出泡沫产品。
从上述方法形成的产品是完全定型的泡沫形状，密度为42kg/m3，具有光滑、弹性的泡沫表面。
表面磨蚀水平和缓冲性能与聚苯乙烯相当。
方法实施例2
下面描述两阶段降压方法的效果，变换第一次使用的压力。
采用的方法如下：
1.将能量水平设置为16个磁电管；
2.将110g方法实施例1的原材料置于方法实施例1的圆柱形模具3中；
3.将模具3置于箱体2中并放入微波腔体1中；
4.10巴压力作用于箱体2中；
5.将原材料加热22秒钟，之后打开1/2英寸降压阀6，将压力降至1.5巴；
6.在30秒钟的总循环时间(包括步骤5的22秒钟)之后，将另一个4＂降压阀6打开，使箱体2中的压力降至大气压；
7.将模具3从箱体2中移走，并移走泡沫产品；
8.重复步骤1-7，初始压力分别为8、6、4、2、1.5和0巴。总结，所使用的压力曲线如下：
Figure C200480041033D00221
上述实验表明初始压力越大，因此压力差别越大，泡沫形状越完整。
方法实施例3
下面描述两阶段降压方法的效果，变换第二次使用的压力。
1.将能量水平设置为16个磁电管；
2.将110g方法实施例1的原材料置于方法实施例1的圆柱形模具3中；
3.将模具3置于箱体2中并放入微波腔体1中；
4.10巴压力作用于箱体2中；
5.将原材料加热22秒钟，之后打开1/2英寸降压阀6，将压力降至8.0巴；
6.在30秒钟的总循环时间(包括步骤5的22秒钟)之后，将第二4＂降压阀6打开，使箱体2中的压力降至大气压；
7.将模具3从箱体2中移走，并移走泡沫产品；
8.重复步骤1-7，初始压力分别为6、4、2、1.5和0巴。
总结，所使用的压力曲线如下：
发现结果如下：
 
时间 0 22 30 评价
曲线1 10 8 0 从闪蒸和出口痕迹看出有极好的膨胀，但有一定收缩
曲线2 10 6 0 从闪蒸和出口痕迹看出有极好的膨胀，但有一定收缩，尽管收缩程度没有达到曲线1
曲线3 10 4 0 与10-0-0巴相比，相当于最差投料产生的最差样品
曲线4 10 2 0 与10-0-0巴相比，相当于最差投料产生的最差样品
曲线5 10 1.5 0 良好的膨胀，低收缩，与曲线6相似
曲线6 10 0 0 该组中最好的样品良好的膨胀，低收缩，结果是获得最好的密度
总结，获得最好的结果(考虑膨胀和收缩)是采用大的初始压力降和小的最后压力降，即10-1.5-0和10-0-0巴。
方法实施例4
下面描述一步降压方法，变换所示降压步骤的时间。
1.将能量水平设置为16个磁电管；
2.将110g方法实施例1的原材料置于方法实施例1的圆柱形模具3中；
3.将模具3置于箱体2中并放入微波腔体1中；
4.10巴压力作用于箱体2中；
5.将原材料加热8秒钟，之后将4＂降压阀6打开，将压力降至0巴；
6.在30秒钟的总循环时间(包括步骤5的8秒钟)之后，将模具3从箱体2中移走，并移走泡沫产品；
7.重复步骤1-6，加压时间分别为14、18、22、26秒钟。
总结，使用的压力曲线如下：
Figure C200480041033D00241
结果如下：
对于时间为14、18和22秒钟的压力降(曲线2-5)，发现压力下降前的时间越长，膨胀水平越高。对于曲线1，当压力降在8秒钟后进行时，膨胀很差，终产品粘合也很差。这样的结果最可能是因为8秒钟的时间不足以使水(发泡剂)沸腾，因此不能从大的压力降产生膨胀。
应用曲线4(14秒钟)生成的样品表明颗粒化的原材料在压力下降时已经破裂了。这样的结果最可能是因为当颗粒被充分加热而使颗粒塑化到某一点之前，让颗粒接受爆发性的减压。当达到所述点时，颗粒将流动，而不是由于内部蒸汽压的膨胀力而破裂。
对于应用曲线5(26秒钟)生成的样品，膨胀良好，闪蒸表明达到了高压。但是，问题是样品的收缩，因为相对于应用曲线4生成的样品来说，其体积较小。
方法实施例5
进行了一步降压工艺实验，来确定增加降压前的处理时间是否会促进泡沫膨胀。
当降压前的处理时间从22秒钟增至34秒钟和38秒钟时，泡沫膨胀水平下降了。当降压前处理时间的增加时，原材料颗粒也显示出过度蒸煮的痕迹。
可以认为降压前的处理时间超过22秒钟时，颗粒的内部蒸汽压比容器内压力高很多，导致发泡剂(水)在膨胀发生前从原材料蒸发。结果使原材料脱水而被过度蒸煮。
方法实施例6
下面显示了一步降压方法，变换降压步骤后微波加热持续的时间。
该实验的目的是要评价增加压力下降后的处理时间是否能帮助减少泡沫的收缩。
结果发现当降压后的处理时间增加时，收缩量下降了。但是，当降压后的处理时间大于8秒钟时，泡沫样品出现了很大的过度蒸煮面积。
方法实施例7
下述实验检测了降压速度对生成产品的影响。
对于具有不同降压速度的每个实验，还采用了不同的初始压力，来确定初始压力是否也会对产品有什么影响。
每个样品都经历如下步骤：
1.将与方法实施例1相同的原材料置于与方法实施例1步骤1相同性能的圆柱形模具3中；
2.将填充了原材料的模具3置于箱体2中；
3.对每次实验，都将1.5、2.5、5.0、7.5和10巴的压力分别作用于箱体2；
4.使用共10个磁电管开始加热循环，所有的实验都处理40秒钟；
5.在加热循环完成后，立即释放腔体2中的压力，使用三个不同大小的降压阀6(大尺寸为4”蝶形阀，中尺寸为1/2”球阀，小尺寸为1/4”球阀)在一个连续步骤中进行，大小不同的阀产生不同的降压速率。
从上述实验的结果可以得知：
使用的压力越高，过度蒸煮的程度越高。
在所有被测定的压力水平上，在循环结束时进行降压，降压速度越快，获得的膨胀水平越高。
更具体的：
当在加热循环结束、使用最大阀6进行降压时，“采用的”压力越高，“初始”膨胀越大，但同时观察到的收缩也越大。
当在加热循环结束、使用中等阀6进行降压时，“采用的”压力越高，获得的膨胀越小。
当在加热循环结束、使用最小阀6进行降压时，“采用的”压力越高，获得的膨胀越小。
根据上述实施例，应该认为：其提供的生产泡沫的方法及相关的产品和设备具有改良的泡沫生成特点，生成的产品具有低密度、提高的缓冲性能、以及与聚苯乙烯相当的表面光滑度和磨蚀度。
通过仅用实施例的方式已经描述了本发明的各个方面，应该认为：在不偏离权利要求所限定的发明范围的情况下，还可以对本发明进行修改和增加。

Claims (35)

1.一种生产可生物降解的泡沫产品的方法，包括如下步骤：
(a)将一种可生物降解的原材料放入一个模具；
(b)将该模具置于一个微波腔体中；
(c)进行一个微波加热循环；
其特征是，在步骤(c)的过程中，使用压缩气体使原材料接受至少一次受控制的压力升高和降低。
2.权利要求1所述的方法，其特征是压缩气体是空气。
3.权利要求1或2所述的方法，其特征是压缩气体没有经过预处理。
4.权利要求1所述的方法，其特征是可生物降解的原材料来源于淀粉、纤维素、蛋白质或者它们的衍生物和组合物。
5.权利要求1所述的方法，其特征是原材料的水分含量为15-50wt％。
6.权利要求1所述的方法，其特征是可生物降解的原材料经过一种加热和剪切的方法被预先制成颗粒。
7.权利要求1所述的方法，其特征是步骤(c)在1分钟之内完成。
8.权利要求1所述的方法，其特征是步骤(c)在30秒钟左右完成。
9.权利要求1所述的方法，其特征是步骤(c)一半以上的过程中保持高压。
10.权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(c)中使原材料承受1.5-100巴的压力。
11.权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(c)中使原材料承受的3-20巴的压力。
12.权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(c)中，压力降低之后继续进行微波加热。
13.权利要求1所述的方法，其特征是压力以0.001-200巴/秒的速度下降。
14.权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(c)中压力以0.5-10巴/秒的速度快速下降。
15.权利要求1所述的方法，其特征是压力下降的时间和速度与原材料的温度曲线相匹配。
16.权利要求1所述的方法，其特征是压力在0.1-10秒钟之内下降。
17.权利要求1所述的方法，其特征是压力下降过程是连续的。
18.权利要求1所述的方法，其特征是压力下降开始于步骤(c)总体完成时间的后半段。
19.权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(c)开始之前使原材料接受压力升高。
20.权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(c)开始之前对原材料进行预处理。
21.权利要求20所述的方法，其特征是可生物降解的原材料被预热到一定温度，所述温度低于该可生物降解的原材料的熔点。
22.权利要求1所述的方法，其特征是所述模具可以充分透过微波，并涂有一种感应材料。
23.权利要求1所述的方法，其特征是所述模具带有通风孔。
24.一种可生物降解的泡沫产品，其特征是按照权利要求1-23中任意一项权利要求所述的方法生产的。
25.一种装置，用于生产厚度达到1米的泡沫产品，包括：
(a)一个腔体；
(b)一个容纳原材料的模具，当接受加热和压力处理时，其中的原材料能够被熔融处理来形成泡沫；
(c)至少一个磁电管，在微波加热循环中对原材料进行微波加热；
(d)至少一个压缩气体通过的入口；和
(e)至少一个用于降压的出口；
其特征是该装置利用压缩气体并结合微波加热，来使原材料接受控制的压力升高和降低。
26.权利要求25所述的装置，其中所述压缩气体为空气。
27.权利要求25或26所述的装置，其特征是该装置进一步包含一个内部放有模具和原材料的密封的箱体，该箱体位于装置的腔体里，而含有模具和原材料的箱体被加压。
28.权利要求25所述的装置，其中所述出口为阀。
29.权利要求25所述的装置，其中所述磁电管以接近25℃/秒钟的速度加热原材料。
30.权利要求25所述的装置，其中所述磁电管的运转频率为915MHz-5GHz。
31.权利要求25所述的装置，其中所述磁电管的运转频率大约恒定为2450MHz。
32.权利要求25所述的装置，其特征是该装置包含至少一个压力窗，该压力窗由可充分透过微波的材料制成，并位于波导管出点和腔体之间。
33.权利要求32所述的装置，其特征是所述窗体包含一个牺牲窗。
34.权利要求25所述的装置，其特征是该装置包含一个注入点，原材料通过该注入点被注入模具中。
35.权利要求25所述的装置，其特征是所述模具是充分透过微波的，并涂有一种感应材料。
CNB2004800410335A 2003-11-27 2004-11-26 生产可生物降解泡沫的方法及设备 Expired - Fee Related CN100537176C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NZ529803 2003-11-27
NZ529803A NZ529803A (en) 2003-11-27 2003-11-27 Method and apparatus for producing bio-degradable foam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1956830A CN1956830A (zh) 2007-05-02
CN100537176C true CN100537176C (zh) 2009-09-09

Family

ID=31987744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800410335A Expired - Fee Related CN100537176C (zh) 2003-11-27 2004-11-26 生产可生物降解泡沫的方法及设备

Country Status (9)

Country Link
US (3) US20070254060A1 (zh)
EP (1) EP1691962B1 (zh)
JP (1) JP4838141B2 (zh)
KR (1) KR101245597B1 (zh)
CN (1) CN100537176C (zh)
AU (1) AU2004293357B2 (zh)
CA (1) CA2547478C (zh)
NZ (1) NZ529803A (zh)
WO (1) WO2005051628A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005000860A1 (de) * 2005-01-05 2006-07-20 Frimo Group Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumformteilen auf Polyurethanbasis
GB0808636D0 (en) * 2008-05-13 2008-06-18 Airbus Uk Ltd A thermosetting epoxy resin,a composite material,a method of forming a composite material article,a mould and a method of making a mould
DE102008029058A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 GKN Aerospace Services Limited, East Cowes Verfahren und Formwerkzeug zur Herstellung von Bauteilen aus faserverstärktem Verbundwerkstoff mit Mikrowellen
GB2463860A (en) * 2008-08-28 2010-03-31 British Plastics Federation Moulding System and Method
CN102341446A (zh) * 2008-12-30 2012-02-01 巴斯夫欧洲公司 成型陶瓷/泡沫体的微波辅助固化
KR101129420B1 (ko) * 2009-09-21 2012-03-26 이희영 가열하여 고형화한 생체 적합성 소재 및 이의 가공방법
IT1400247B1 (it) 2010-05-14 2013-05-24 Novamont Spa Granuli biodegradabili espandibili per irraggiamento
US20120009420A1 (en) 2010-07-07 2012-01-12 Lifoam Industries Compostable or Biobased Foams
US8962706B2 (en) 2010-09-10 2015-02-24 Lifoam Industries, Llc Process for enabling secondary expansion of expandable beads
US20140197163A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-17 Standex International Corporation Microwave mode stirrer apparatus
CN103465421B (zh) * 2013-09-02 2016-02-03 重庆市科学技术研究院 利用微波能量均匀加热减少气泡的环氧树脂成型方法
US10400105B2 (en) 2015-06-19 2019-09-03 The Research Foundation For The State University Of New York Extruded starch-lignin foams
EP3971234A1 (en) 2020-09-16 2022-03-23 Storopack Hans Reichenecker GmbH Composite material, method for manufacturing a product made of a composite material, and machine for manufacturing a product made of a composite material
CN114851463B (zh) * 2022-05-09 2024-05-24 东莞兆阳兴业塑胶制品有限公司 一种用于航空发泡材料的超临界发泡设备

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1081418A (en) * 1975-12-24 1980-07-15 Ivan Lestan Method and apparatus for producing foamed articles
US4492839A (en) * 1976-05-19 1985-01-08 Smith Donald P Thermal treatment apparatus
FR2402526A1 (fr) * 1977-09-09 1979-04-06 Isobox Barbier Sa Dispositif et procede de moulage de matieres plastiques expansees, par rayonnement ultra-haute frequence
DK150665C (da) * 1985-04-11 1987-11-30 Einar Dyhr Drosselventil til regujlering af gennemstroemning og dermed bagtryk i
NZ220550A (en) * 1986-06-05 1990-10-26 Nearctic Research Centre Austr Microwave drier cavity: configuration maximises energy in drying zone while minimising energy reflected back to source
EP0329338A3 (en) * 1988-02-16 1990-08-01 Alcan International Limited Process and apparatus for heating bodies at high temperature and pressure utilizing microwave energy
WO1990008642A1 (en) * 1989-02-01 1990-08-09 Adfoam Pty. Limited Method and apparatus for manufacturing articles from expandible thermo-plastic materials
ATE89975T1 (de) * 1989-06-07 1993-06-15 Moshammer Wolfgang Verfahren und vorrichtung zur einstrahlung von mikrowellenenergie in wasserhaltige oder mit wasser versetzte materie.
DE4108766C2 (de) * 1991-03-18 1996-08-01 Knapp Guenter Univ Prof Dipl I Vorrichtung zum Erhitzen von Substanzen unter Entstehung hoher Drücke im Mikrowellenfeld
US5602188A (en) * 1993-07-13 1997-02-11 Suzuki Sogyo Co., Ltd. Biodegradable resin foam and method and apparatus for producing same
US5436432A (en) * 1993-10-14 1995-07-25 Cyr; Samuel A. Microwave autoclave apparatus
IT1273743B (it) * 1994-02-09 1997-07-10 Novamont Spa Articoli espansi di materiale plastico biodegradabile e procedimento per la loro preparazione
DE19654860A1 (de) * 1996-11-27 1998-05-28 Gefinex Gmbh Teilweise Befüllung von Formteilautomaten mit Kunststoffschaum-Beads
DE60138437D1 (de) * 2000-02-02 2009-06-04 Apollo Usa Inc Mikrowellenofen und einzelteile dafür
NZ506328A (en) * 2000-08-14 2002-09-27 Blue Marble Polymers Ltd Method of producing a biodegradable moulded product based on starch using a 2 step dielectric heating process
AU2001296087A1 (en) * 2000-09-05 2002-03-22 Ato B.V. Expanded biopolymer-based articles and process of producing these
NZ515097A (en) * 2001-10-29 2004-03-26 Blue Marble Polymers Ltd Improvements in and relating to bio-degradable foamed products
DE102005050528B4 (de) * 2005-10-21 2007-07-26 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Mikrowellenautoklav

Also Published As

Publication number Publication date
JP4838141B2 (ja) 2011-12-14
NZ529803A (en) 2006-03-31
JP2007512980A (ja) 2007-05-24
CA2547478C (en) 2013-05-28
AU2004293357A1 (en) 2005-06-09
CN1956830A (zh) 2007-05-02
US20100119801A1 (en) 2010-05-13
US20140079933A1 (en) 2014-03-20
EP1691962B1 (en) 2014-10-08
KR20070029639A (ko) 2007-03-14
CA2547478A1 (en) 2005-06-09
AU2004293357B2 (en) 2010-06-17
EP1691962A1 (en) 2006-08-23
US20070254060A1 (en) 2007-11-01
WO2005051628A1 (en) 2005-06-09
KR101245597B1 (ko) 2013-03-20
EP1691962A4 (en) 2010-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100537176C (zh) 生产可生物降解泡沫的方法及设备
US7955547B2 (en) Method and device for forming articles from foaming polymers by using microwave radiation
US3331899A (en) Process and apparatus for making shaped cellular articles from expandable thermoplastic resins
CN108044858A (zh) 一种eps泡沫制品及其生产工艺
WO2005019310A2 (en) Process for processing expandable polymer particles and foam article thereof
KR950013674A (ko) 형상부와 그의 제조방법 및 제조장치
US10207435B2 (en) Pressure-dependent foam moulding of poly(meth)acrylimide particles in closed moulds for producing rigid foam cores
AU2015263296A1 (en) Foam moulding poly(meth)acrylimide particles in closed moulds for producing rigid foam cores
CN109591243A (zh) 一种发泡塑料产品的镜面成型工艺及其应用
US4623499A (en) Method for manufacture of shaped article of organic substance
CN100374274C (zh) 生物可降解泡沫制品及相关技术的改进
CA2419180C (en) Method for the production of biodegradable foamed products
CN106079219B (zh) 一种eps泡沫包装箱生产工艺
CZ2010116A3 (cs) Zpusob výroby výlisku a výlisek
TWI734353B (zh) 可伸縮模具結構的發泡製程
JPS62198444A (ja) 熱可塑性樹脂発泡粒子の型内成形法
JP5877069B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法
JPH0416330A (ja) 熱可塑性樹脂発泡粒子の型内成形法
CN113001864A (zh) 一种基于发泡注塑制坯的聚合物微发泡装置和工艺
CN110406003A (zh) 高强度epp制备方法
JPH02150310A (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の処理方法
JP2004058387A (ja) ポリマーの発泡体の製造方法
JPH02137912A (ja) 熱可塑性樹脂発泡粒子の型内充填法
JPS6143539A (ja) ポリオレフイン型物発泡体の製造方法
NZ530796A (en) Improvements in and relating to bio-degradable foamed products

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090909

Termination date: 20171126