CN110536845B - 用于装运容器的可堆肥隔热材料 - Google Patents

Abstract

一种隔热制品包括隔热衬垫，所述隔热衬垫的形状被设定成定位在矩形棱柱装运容器的腔体中。所述衬垫包括固体可堆肥面板，所述固体可堆肥面板主要由淀粉和/或植物纤维浆形成、作为单个单元保持在一起，和防水或斥水膜，所述防水或斥水膜形成包封所述面板的口袋。所述面板包括第一节段、第二节段和第三节段，所述第三节段将所述第一节段连接到所述第二节段，所述第一节段和所述第二节段各自具有中心部分和两个折板，所述两个折板从所述中心部分延伸超过所述第三节段，并且其中所述面板能够折叠成开口盒子。

Description

用于装运容器的可堆肥隔热材料

技术领域

本发明涉及一种用于装运容器的隔热衬垫，并且更具体地，其中隔热材料是可堆肥的。

背景技术

用于装运温度敏感产品的常规容器包括硬纸板盒，其内部是隔热材料。常规的隔热材料为膨胀性聚苯乙烯(EPS)，例如，泡沫聚苯乙烯。例如，膨胀性聚苯乙烯的面板可衬在盒子的壁上，而另一种包装材料(例如，气泡包装材料)可在面板内围绕要装运的物品放置并为其提供缓冲。可选地，膨胀性聚苯乙烯可被加工或模制以形成要装运的物品可放置在其中的“冷却器”-这就不需要外部盒子。在任一种情况下，冷却剂(例如，冰、干冰或凝胶包)与要装运的物品一起放置在盒子中的腔体中。

EPS相对廉价且易于形成为各种形状，但不是可堆肥的。因此，处理容器的材料可能是个问题。

发明内容

描述了包装材料，其为要装运的物品提供隔热，同时部件仍是可再循环或可堆肥的。

在一个方面，隔热制品包括隔热衬垫，所述隔热衬垫的形状被设定成定位在矩形棱柱装运容器的腔体中。所述衬垫包括固体可堆肥面板，所述固体可堆肥面板主要由淀粉和/或植物纤维浆形成、作为单个单元保持在一起，和防水或斥水膜，所述防水或斥水膜形成包封所述面板的口袋。所述面板包括第一节段、第二节段和第三节段，所述第三节段将所述第一节段连接到所述第二节段，所述第一节段和所述第二节段各自具有中心部分和两个折板，所述两个折板从所述中心部分延伸超过所述第三节段，并且其中所述面板能够折叠成开口盒子，其中狭窄节段提供所述盒子的底板，所述第一节段和所述第二节段的中心部分提供盒子的相对的第一侧壁和第二侧壁，来自所述第一节段和所述第二节段的第一对折板提供所述盒子的第三侧壁，并且来自所述第一节段和所述第二节段的第二对折板提供所述盒子的与所述第三侧壁相对的第四侧壁。

实现方式可包括以下特征中的一个或多个。

所述面板可由充分柔软以便手动折叠的材料形成。所述面板可被刻划以辅助至少一些折叠。所述面板可在所述第三节段与所述第一节段的连接处被刻划，并且在所述第三节段与所述第二节段的连接处被刻划。所述面板可在每个相应折板与相应中心节段的连接处被刻划。所述面板可在所述第三节段的中线上被刻划，使得所述面板被构造成对半折叠。所述面板可被对半折叠并且可占据由所述膜形成的所述口袋的约一半。所述面板可被刻划成具有部分地但不完全穿过所述厚度面板延伸的刻痕。所述刻划可以是所述面板的压缩部分或切除部分。

从所述中心部分延伸的所述两个折板可以是第一两个折板，并且所述第一节段和所述第二节段可各自具有从所述第一两个折板延伸的第二两个折板。所述第二两个折板可能够向内折叠以覆盖由所述第三节段提供的所述底板的一部分。处于展开位置的所述面板在所述面板的相对边缘上可包括一对T形切口。处于展开位置的所述面板在所述面板的相对边缘上可具有一对凹槽，所述凹槽将所述第三节段限定为比所述第一节段和所述第二节段窄。所述两个折板的宽度可以是位于所述第一节段与所述第二节段之间的所述第三节段的宽度的1/2倍至1倍。

所述面板可主要由淀粉形成，例如谷物淀粉、根淀粉、植物淀粉或其组合。所述面板可主要由植物纤维浆形成，例如来自木材、玉米、棉花、椰子或亚麻的纤维或其组合。所述面板可具有均匀同质的成分。所述面板可以是单个一体式主体。所述面板可具有介于约1/4英寸与1英寸之间的厚度。所述面板的一个或多个表面可以是波纹形的。

所述膜可以是防水的。所述膜可以是可堆肥的。所述膜可包括聚乙烯或纸材。斥水或防水涂层可形成在所述纸材上。所述涂层可包括蜡。

在另一个方面，组装隔热制品的方法包括：将主要由淀粉和/或植物纤维浆形成的作为单个单元保持在一起的固体可堆肥面板展开，同时所述面板包含在防水或斥水膜的口袋内；以及将所述固体可堆肥面板重新折叠成在顶部具有开口的容器，同时所述面板包含在所述口袋内。

实现方式可包括以下特征中的一个或多个。

在重新折叠之后，可将所述膜的一部分推入所述容器的所述顶部上的所述开口中，使得所述膜与所述容器的内部和外部对齐。重新折叠可包括沿着形成在所述面板中的刻痕进行折叠。

潜在优势可包括(但不限于)以下中的一个或多个。

包装材料的隔热材料是可堆肥的，并且含有隔热材料的膜是可堆肥的或可再循环的且还易于处理。包装易于组装，并且可以低成本制造。包装可为膨胀性聚苯乙烯提供等效的隔热，并且可在商业和住宅堆肥桶或回收桶或垃圾箱中处理。容器部件可在未组装状态下批量运输而成本增加最小，并且容器的组装可由用户执行。

一个或多个实施方案的细节在附图和以下描述中阐明。通过说明书和附图以及权利要求，本发明的其他特征、目的和优点将显而易见。

附图说明

图1是隔热装运容器的实例的分解透视图。

图2A至图2G展示图1的隔热装运容器的衬垫的构造的实例。

图3A至图3I展示包括用于隔热装运容器的两个三段式衬垫的实例。

图4A至图4D展示包括用于隔热装运容器的六个单独衬垫的实例。

图5A至图5H展示包括用于隔热装运容器的三段式衬垫和三个单独衬垫的实例。

图6展示包括单个六段式衬垫的实例。

图7A和图7B分别展示处于展开和折叠状态的包封在防水膜中的多个多段式面板的实例。

图8展示使用固体可堆肥面板用于隔热装运容器而没有防水膜的实例。

图9展示层压在一起的多个面板。

图10A和图10B分别是衬垫的平面视图和截面侧视图。

图11是图10A和图10B的衬垫组件的面板的平面视图。

图12展示衬垫的组装方法。

图13A至图13C是展示组装用于装运容器的包装的方法的复合透视图和截面图。

图13D是展示组装用于装运容器的包装的方法的截面图。

图14是面板的另一种实现方式的平面视图。

图15是展示组装用于装运容器的包装的方法的复合透视图和截面图。

相同的附图标记在各个图中指示相同的元件。

具体实施方式

最初，一些术语可能是有益的。“可生物降解”仅仅意指产品最终将分解成无害材料。“可再循环”指示产品可重复使用或被处理成以便适合重复使用。“可堆肥”指示产品将例如在180天内快速分解，并且产品将分解成可用作肥料的材料(例如，根据ASTM D6400或EN 13432)。“可生物降解”产品不需要是(并且通常也不是)“可堆肥的”。首先，由于对“可生物降解”产品分解没有特定的时间限制，因此不需要快速分解。例如，给定几个世纪，即使是铝罐也将生物降解。此外，即使是快速分解的可生物降解产品也可能不提供适合作为肥料的材料。

大多数用于包装的常规隔热材料(例如，EPS)都是不可堆肥的。用于使用可堆肥隔热包装材料的一种技术是用松散填充的可堆肥玉米淀粉泡沫丸粒使用层状分层填充盒子的内壁与外壁之间的体积(例如，包装“花生”)，并且然后在此体积内压缩每层泡沫丸粒以将它们压实。这种技术需要多个盒子或具有内壁和外壁的专用盒子，并且还需要专门的机械来对丸粒进行层状分层压实。另外的或专用的盒子会增加成本。另外，松散填充的丸粒难以堆肥处理，因为从盒子取出时它们是杂乱的。此外，由于来自丸粒的阻力，需要施加大量的压力(例如，25磅或更多)来封闭盒子的顶部折板。

然而，代替松散填充的泡沫丸粒，主要由挤出淀粉(例如，经碾磨的挤出高粱)形成的固体可堆肥面板可被可生物降解或可堆肥的膜包封以提供隔热衬垫，并且此衬垫可用作容器中的隔热包装。

图1是隔热装运容器10的实例的分解透视图。装运容器10包括盒子20和配合在盒子20的内部腔体22内的一个或多个隔热衬垫30。一个或多个隔热衬垫30的形状被设定成使得当定位在盒子20中时提供内部空间，以接收物品和任选的冷却剂(例如，冰、干冰或凝胶包)。

盒子20可以是矩形棱柱，并且可包括限定内部腔体22的矩形侧壁24。盒子的底部可类似地被一个或多个折板封闭(由于是透视图而未示出)。盒子20的顶部提供通向内部腔体22的开口。用于盒子20的盖件可由一个或多个折板26提供，折板26可从侧壁24向内折叠以封闭腔体22的顶部。在一些实现方式中，侧壁24、折板26和盒子的底部是折叠成适当形状的单个整体片材的一部分。可选地，用于盒子20的盖件可由配合在侧壁24上的单独盖子提供。

盒子20是可再循环材料。例如，盒子20可以是硬纸板盒，例如，纸板或波纹硬纸板。

如上所述，容器包括配合在盒子20内的一个或多个隔热衬垫30。每个衬垫30通过将可堆肥隔热材料密封在可再循环且可生物降解的膜或可堆肥的膜内来形成。所述膜可以是抗水的、防水的或斥水的。

可堆肥隔热材料可以是固体面板(或多个固体面板)的形式。面板可以是泡沫材料。

面板可以是相对不可挠曲且不可压缩的，例如类似于膨胀性聚苯乙烯包装(例如，Styrofoam^TM)。例如，面板可具有大于1Gpa(例如，1GPa-5 GPa)的杨氏模量。

可选地，面板可以是可挠曲且可压缩的。例如，面板可具有小于1Gpa(例如，0.01GPa-1 GPa)的杨氏模量。在这种情况下，面板实际上是枕块或垫子。

面板的可压缩性和挠性可通过控制材料挤出期间使用的热量和加压，结合材料特性(诸如纤维或颗粒大小)、成分和添加剂(诸如粘合剂)的存在来设定。

在一些实现方式中，衬垫包括单个面板。与衬垫的长度和宽度相比，每个衬垫30是相对薄的，例如，约0.25英寸-4英寸厚。衬垫30的厚度被认为是沿着其最窄的尺寸，而衬垫30的长度和宽度被认为是沿着主面的两个方向、垂直于厚度。

每个面板可主要由淀粉(例如，挤出淀粉)和/或有机纤维浆形成。淀粉可以是谷物淀粉(例如，玉米淀粉、小麦淀粉或高粱(高粱也称为蜀黍))、根淀粉(例如，马铃薯淀粉)、植物淀粉或其组合。有机纤维浆可以是植物纤维浆(例如，纸浆)或来自植物产品(例如，玉米皮、棉花、椰子壳、亚麻等)的浆。

由有机纤维浆形成的面板可通过注射模制或压实形成，例如，压实的纸浆。可存在不干扰面板的可堆肥性质的其他材料(例如，用于改善淀粉粘附性的软化剂、或防腐剂或抗真菌剂)，但仅存在少量。例如，面板的至少85重量％(例如，至少90重量％-95重量％)是淀粉和/或有机纤维浆。可存在聚乙烯醇，例如5重量％-10重量％。

每个面板是“固体”的，在此上下文中这指示面板作为单个单元保持在一起，而非由松散填充的丸粒形成。可注意到，经压缩的淀粉丸粒不会形成固体部分；在去除压力时，丸粒将分散，并且增加的压力只会使丸粒破碎或粉碎。挤出淀粉的固体面板提供显著的隔热，同时仍然是可堆肥的。

面板可能是泡沫材料，例如以包括基本上均匀地穿过面板的小孔洞或空隙。例如，面板体积的10％-80％(例如25％-75％、25％-50％、10％-25％、50％-75％)可以是孔洞或空隙。孔洞或空隙的最大大小可为约1mm。面板的密度可为约0.4g/cm³-3.5g/cm³(例如，0.6g/cm³-1.0g/cm³、0.8g/cm³-2.0g/cm³、1.0g/cm³-3.5g/cm³)。

每个面板可具有均匀同质的成分。此外，每个面板可以是一体式主体，也就是说，面板的主体本身保持在一起而没有粘合剂或紧固件将多个节段连结在一起以形成面板。

尽管与面板的长度和宽度相比面板是薄的，但面板(或面板的叠堆)足够厚，以便为需要产品(例如食品或医疗用品)装运的普通商业应用提供充分隔热功能。面板的厚度可为约0.25英寸-1.0英寸(例如，0.25英寸-0.75英寸)。

任何给定面板在其主表面上可具有基本上均匀的厚度。面板的表面可以是总体上平坦的，或者一个或多个表面可以是波纹状的。波纹可使衬垫的有效厚度增加例如至多4倍。在这种情况下，面板的厚度可仍然是均匀的，但面板的形状被设定成具有波纹。

每个面板可包括一个或多个矩形板，其尺寸被设定成基本上跨越矩形板所邻近的底板、多个侧壁或盖件中的任何一者。在一些实现方式中，当处于展开构型时，整个面板也是矩形的。

面板可通过挤出工艺来形成。在挤出之后，可将每个面板切割成适当大小。另外，边缘可任选地倾斜，以提供上述衬垫的斜切。此外，可对提供衬圈的面板进行刻划，如下所描述。

膜可以是塑料膜。在一些实现方式中，膜是气密的。

在一些实现方式中，膜是可堆肥的，例如符合ASTM D6400标准的生物塑料。用于可堆肥膜的合适材料包括基于以下中的一者或多者的聚合物：聚乳酸(PLA)、聚(β-氨基)酯(PBAE)、聚羟基链烷酸酯(PHA)、聚己内酯(PCL)、聚对苯二甲酸己二酸酯(PBAT)、聚乙烯醇(PVA)或乙烯-乙烯醇(EVOH)。例如，PBAT和PE的组合可能是合适的。作为另一个实例，PE和PLA的组合可能是合适的。在一些实现方式中，聚合物可与有机产物(例如淀粉(诸如玉米淀粉))混合。

在一些实现方式中，膜是可再循环且可生物降解的。用于可再循环膜的合适材料为聚乙烯或聚丙烯。例如，所述膜可以是低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)或聚对苯二甲酸乙二酯。聚乙烯的优点是易于制造且抗水性良好。

在一些实现方式中，膜是纸片。如果纸材足够薄或者是穿孔的，那么纸材是可堆肥的。任选地，纸材可衬有斥水涂层。膜的内表面或外表面或两者可衬有斥水涂层。斥水涂层可以是可堆肥材料，例如蜡。在这种情况下，具有纸材和涂层的膜是可堆肥的。可选地，斥水涂层可以是可再循环材料。在这种情况下，具有纸材和涂层的膜是可再循环的。

基于淀粉的隔热材料的问题在于它易溶于水。如果要装运的物品是冷的或者冷却剂放置在容器10的内部中，那么在衬垫30的内表面上可形成冷凝。然而，防水或抗水膜防止液体(例如冷凝水)到达淀粉面板，从而使淀粉面板能够用作容器中的隔热体。

为了制造衬垫30，可将淀粉面板放置在膜的两个片材之间。膜的边缘可例如沿着面板的整个周边彼此热密封，从而将面板包封并密封在可堆肥或可再循环膜的口袋中，所述膜具有仅比面板本身略大的尺寸。合适的密封温度高于100℃。热密封之外的多余膜可切除。

在平行于面板主表面的方向上，口袋可在每一侧上比面板大至多约0.5英寸。

可选地，膜可以管状形式提供。为了制造衬垫30，使面板在膜的管内滑动，并将管的两个开口端热密封。这形成面板安置在其中的口袋。

在一些实现方式中，面板松散地安置在由膜形成的口袋内。也就是说，面板不粘结或以其他方式固定到膜。因此，面板可相对于膜在口袋内滑动。例如，膜可与面板滑动接触。口袋的内部可包括少量空气。在一些实现方式中，在密封口袋之前将空气抽出。

在一些实现方式中，面板附连到膜。例如，膜可通过将膜热粘结到面板而固定到面板。作为另一个实例，膜可通过粘合剂固定到面板。粘合剂可以是单独的添加剂，或者可通过向面板施加水以使面板的表面处的一部分中的淀粉变粘使得膜粘到面板来提供粘合剂。

在一些实现方式中，膜直接涂覆在面板上。直接涂覆在面板上的膜可由有机可堆肥材料(例如，蜡)构成。膜可在面板表面上以薄层铺展。膜可以液体形式施加，并且然后在面板上硬化。可选地，膜可喷涂到面板上。例如，斥水材料可喷涂到面板上。

膜可附连在面板的内表面和外表面两者上，或者附连在面板的仅一个表面(例如仅面板内表面或仅面板外表面)上。另外，对于面板的内表面和外表面中的每一个，膜可附连在整个表面上，或附连在表面的仅一部分(例如，沿着边缘的周边部分或与面板的边缘间隔开的中心部分)上。

除了一个或多个面板之外，膜内不需要任何其他隔热材料。例如，除非面板中的一个由于施加的应力而破裂，否则在由膜包封的体积中没有松散的丸粒或其他隔热材料块。在一些实现方式中，衬垫30由以下组成(即，仅包括)：一个或多个面板、膜和任选的在由膜包封的体积内的一些空气。

在面板和膜均是可堆肥的情况下，整个衬垫可作为单元在堆肥箱中进行处理。在面板是可堆肥的并且膜是可再循环的的情况下，可由包装的接收者手动地将膜从面板上撕下，并且然后可在堆肥箱中对面板进行处理并且可在回收桶中对膜进行处理。

在图1所示的实现方式中，隔热衬垫30包括底部衬垫32、衬圈34和顶部衬垫36。

底部衬垫32具有以下这种长度和宽度：匹配盒子20的底部、或者略小例如约1/8英寸公差，使得底部衬垫32在盒子20的底部上贴合地配合在腔体22的底部处。

衬圈34包括折叠成四个壁构件40的单个面板。每个壁构件40具有(在竖直方向上)约等于盒子20的高度、小于顶部衬垫32和底部衬垫36的组合厚度的高度。每个壁构件40具有(在侧向方向上)匹配盒子20的相邻侧壁24、或者例如略小例如约1/8英寸公差的宽度。因此，衬圈34在底部衬垫32的顶部上贴合地配合到腔体22中，其中每个壁构件40与侧壁24中的一个相邻(例如，与其接触)。

顶部衬垫36具有以下这种长度和宽度：匹配盒子20的顶部、或者例如略小例如约1/8英寸公差，使得顶部衬垫36的周边可安置在衬圈34的壁构件40上并且顶部衬垫36本身贴合地配合在腔体22处。当盒子20的顶部例如通过合上折板26或放置盖子而被封闭时，顶部衬垫36安置成与盒子20的顶部相邻(例如，与其接触)。

在一些实现方式中，衬垫30的表面是基本上平坦的，直到并且包括它们的边缘。“基本上平坦的”用于指示衬垫的厚度尺度的平坦，但仍包括小尺度表面纹理化的可能性。因此，衬圈34的下部边沿仅基本上平坦地安置在底部衬垫32的顶部表面的周边上，并且顶部衬垫36的周边仅基本上平坦地安置在衬圈34的上部边沿上。可选地，每个衬垫的内部表面(即，衬垫的面向腔体并且远离盒子20的表面)在与另一个衬垫相邻的边缘处倾斜。因此，衬圈34的倾斜下部边沿安置在底部衬垫32的倾斜周边上，并且顶部衬垫36的倾斜周边安置在衬圈34的倾斜上部边沿上。在后者的这种情况下，每个壁构件40的外部表面可具有约等于盒子20的高度的高度。

图2A至图2G展示图1所示的隔热装运容器10的衬垫30的构造的实例。

参考分解透视图图2A，衬圈34可通过形成固体可堆肥面板50来制造，固体可堆肥面板50具有大约等于或略小于盒子20的侧向周边的长度的长度L、和大约等于或略小于盒子20的高度的宽度W。然后将面板50放置在可堆肥或可再循环膜的两个片材60之间。参考截面侧视图图2B，沿着路径而非围绕面板50的整个周边延伸来热密封两个片材60。密封可定位成距面板50的边缘不超过约1英寸，例如不超过约1/2英寸。热密封之外的多余膜可切除。

图2C是截面侧视图，并且图2D是透视图。参考图2C和图2D，在将面板50密封在片材60之间之前以及之后，可在三个位置对面板50的一个表面(其将是面板的面向内表面)进行刻划以将面板50划分成四个矩形面板52，四个矩形面板52对应于衬圈34的四个侧壁。每个面板52的长度对应于衬圈34的对应侧壁50的宽度。刻划可通过使用成角度的刚性主体进行压缩来执行。

每次刻划可产生在面板的宽度W上延伸的凹槽56。凹槽56部分地但不完全穿过面板50的厚度延伸。例如，凹槽56可延伸穿过面板50的厚度的约50％-75％。刻划可以是成角度的，这样凹槽具有三角形截面。

刻划区域中面板50的厚度减小增加了面板的挠性，使得面板50可以直角弯曲而不断裂。特别地，面板50可向内折叠(其中内表面是具有凹槽56的侧面)。这允许面板50在将衬圈34折叠并放置在盒子20中时保持为单个一体部分，这可通过减少隔热材料中间隙的产生来改善隔热。

图2E是示意性分解透视图。图2F是示意性截面侧视图。图2G是示意性透视图。参考图2E至图2G，顶部衬垫32和底部衬垫36的构造甚至更简单。形成具有大约等于或略小于盒子20的顶部或底部的对应尺寸的侧向尺寸的面板50。然后将这种面板50放置在可堆肥或可再循环膜的两个片材60之间(参见图2E)，并且沿着路径而非围绕面板50的整个周边延伸来热密封两个片材60(参见图2F)，以提供顶部衬垫32或底部衬垫36。热密封之外的多余膜可切除。

图3A至图3I展示用于隔热装运容器10的衬垫30的构造的另一个实例。在图3A至图3I的实例中，隔热衬垫30包括第一三段式衬垫70和第二三段式衬垫72，而非三个衬垫。

图3A和图3B是两个三段式衬垫的示意性分解透视图。图3C至图3F是两个三段式衬垫的示意性截面侧视图。图3G和图3H是两个三段式衬垫的示意性透视图。图3I是示出两个三段式衬垫如何相对于彼此定位的示意性分解透视图。

这些衬垫30与上面关于图2A至图2D讨论的衬垫类似地构造，其中每个衬垫70、72通过将固体可堆肥面板密封在可堆肥或可再循环膜内来形成。特别地，每个三段式衬垫70、72以类似于上面讨论的衬圈34的方式构造，但其中刻划是在两个位置而非三个位置上进行。

特别地，参考图3A，第一三段式衬垫70可通过形成固体可堆肥面板50来制造，固体可堆肥面板50具有大约等于或略小于盒子20的三个侧壁的长度的长度L、和大约等于或略小于盒子20的高度的宽度W。参考图3B，第二三段式衬垫72可通过形成固体可堆肥面板50来制造，固体可堆肥面板50具有大约等于或略小于盒子20的顶部和底部的长度加上盒子的侧壁之一的高度的长度L、和大约等于或略小于盒子20的侧壁之一的侧向长度的宽度W。

参考图3A至图3D，然后将每个面板50放置在可堆肥或可再循环膜的两个片材60之间，并且热密封两个片材60，如上所讨论。

参考图3E至图3G，在将每个面板50密封在片材60之间之前以及之后，可在两个位置对面板50的一个表面(其将是面板的面向内表面)进行刻划以将面板50划分成三个矩形面板52，三个矩形面板52对应于衬圈34的四个侧壁。第一三段式衬垫70的面板52的长度对应于盒子20的三个对应侧壁的宽度。第二三段式衬垫72的面板52的长度分别对应于盒子20的顶侧的宽度、剩余侧壁的长度以及底侧的宽度。

总之，当插入盒子20的内部22中时，所得的两个三段式衬垫70、72覆盖盒子20的六个侧面中的每一个。

应当认识到，对于两个三段式衬垫70、72，其他构型是可能的。例如，第一三段式衬垫可覆盖盒子的底部和两个相对侧，并且第二三段式衬垫可覆盖盒子的顶部和另两个相对侧。

图4A至图4D展示用于隔热装运容器10的衬垫30的构造的又一个实例。在图4A至图4D的实例中，隔热衬垫30包括六个衬垫80，而非三个衬垫，盒子20的六个侧面中的每一个各有一个。

图4A是衬垫中的一个的示意性分解图。图4B是衬垫中的一个的示意性截面侧视图。图4C是衬垫中的一个的示意性透视图。图4D是示出两个三段式衬垫如何相对于彼此定位的示意性分解透视图。

这些衬垫30与上面关于图2E至图2G讨论的衬垫类似地构造，其中每个衬垫通过将固体可堆肥面板密封在膜内来形成。沿着上面讨论的线，每个衬垫(和衬垫的每个面板)具有适于盒子20的相关联侧面的尺寸的长度和宽度。

图4A至图4D的实例不需要刻划，并且因此可更容易制造。然而，间隙的数量增加可能降低隔热效果。

图5A至图5H展示用于隔热装运容器10的衬垫30的构造的再一个实例。在图5A至图5H的实例中，隔热衬垫30包括三段式衬垫90和三个单独衬垫92，而非三个衬垫。

图5A是三段式衬垫的示意性分解透视图。图5B和图5C是三段式衬垫的示意性截面侧视图。图3C是两个三段式衬垫的示意性透视图。图5E是单独衬垫中的一个的示意性分解图。图5F是单独衬垫中的一个的示意性截面侧视图。图5G是单独衬垫中的一个的示意性透视图。图5H是示出两个三段式衬垫如何相对于彼此定位的示意性分解透视图。

参考图5A至图5D，三段式衬垫90与上面关于图3A至图3F讨论的三段式衬垫类似地构造，其中衬垫90通过将固体可堆肥面板密封在可堆肥或可再循环膜内来形成。参考图5A，三段式衬垫90可通过形成固体可堆肥面板50来制造，固体可堆肥面板50具有大约等于或略小于盒子20的两个侧壁的高度加上盒子20的底部的长度的长度L、和大约等于或略小于盒子20的侧壁之一的宽度的宽度W。

参考图5E至图5G，三个单独衬垫92与上面关于图2E至图2G讨论的顶部衬垫32和底部衬垫36类似地构造，其中衬垫92通过将固体可堆肥面板密封在可堆肥或可再循环膜内来形成。每个衬垫92(和衬垫的每个面板)具有适于它将对齐的盒子20的侧面的尺寸的长度和宽度，如上总体所讨论。

尽管图5A至图5C示出具有对应于盒子底部的中心节段的三段式衬垫，但这不是必要的。中心节段可对应于盒子的侧壁之一或顶部。

对于衬垫30，另外的构型甚至是可能的，前提是盒子的每个壁设置有单独的衬垫或衬垫的节段。例如，可存在三个两段式衬垫、或三段式衬垫、两段式衬垫和单独衬垫。

此外，可仅存在配合在盒子20内并覆盖盒子20的所有六个侧面的单个衬垫100。例如，图6(其是处于展开构型的衬垫100的示意性顶视图)展示单个六段式衬垫。为了制造这种六段式衬垫100，可将面板形成为“十字形”、或折叠时将对应于盒子20的矩形棱柱的侧面的另一种形状。将面板夹置在两个片材之间(如上所讨论)，并且沿着靠近面板周边延伸的路径密封边缘。片材的多余材料可切除。可在五个位置以切口56对面板进行刻划，以将面板划分成六个节段。刻痕对应于面板折叠成使得每个节段对应于盒子20的侧面中的一个所必要的位置。尽管图6所示的实现方式是用于立方体盒子，但这不是必要的。

图6的实例可由于较少的间隙而提供改善的良好隔热，并且每个盒子仅具有单个衬垫对于客户来说可能是方便的。在另一方面，这种构型可能具有繁杂的形状因数。

形成隔热装运容器10的盒子20和一个或多个衬垫30可作为未组装的套件提供，并且由客户组装。例如，盒子20和衬垫30可在包装中收缩打包或以其他方式密封在一起。

在以上讨论的各种实例中的任何一个中，例如约1/8至5英寸跨度的一个或多个孔可穿过膜60形成在衬垫30的更靠近盒子20的一侧(也就是说，与待装运物品要定位在其中的腔体相对的一侧)上。这些孔不存在于面向待装运物品要定位在其中的腔体的一侧上；衬垫30的这一侧上的膜60是完整的。孔可防止口袋在衬垫插入盒子中时像气球一样起作用，即，膜60可抵靠面板的主表面陷缩。

在一些实现方式中，衬垫仅包括位于由膜形成的口袋中的一个面板。然而，参考截面侧视图图7A和图7B，在一些实现方式中，衬垫30包括多个面板50。面板50沿着其厚度方向叠堆，而不是并排布置。这允许制造较厚的衬垫30，从而增加了隔热能力。例如，这允许衬垫的总厚度为约1-4英寸。另外，避免并排面板之间将产生的间隙可改善隔热。在图7A所示的实例中，存在三个面板50a、50b和50c，但是可存在仅两个面板或四个或更多个面板。

对于多段式面板，当对面板50进行刻划时，可通过沿着线压缩面板叠堆(而非切割面板)来执行刻划56。因此，在刻划区域中，面板中的一些可部分地驱动到下面面板中。

在面板50是多段式面板的情况下，衬垫的每个端部处的节段可比紧接在下方的节段短，以补偿叠堆布置，使得面板的端部基本上对齐。例如，如图7A所示，节段52b1比下面节段52a1短。此外，每个衬垫端部处的节段的端部可以一定角度切割。例如，如图7A所示，节段52a1和52b1的端部可以一定角度(例如45°角)切割。因此，如图7B所示，当多段式面板向内折叠例如以形成U形衬垫时，面板50的端部是对齐的。

在以上讨论的各种实现方式中，当插入盒子20的腔体中时，单独的衬垫30将彼此贴靠。然而，衬垫30不彼此固定，例如，衬垫不通过粘合剂或互锁部件来彼此固定。

在一些实现方式中，可使用固体可堆肥面板，但不用防水膜包封或涂覆面板。图8是隔热装运容器10的另一种实现方式的实例的分解透视图。装运容器10包括可再循环盒子20和配合在盒子20的内部腔体22内的多个隔热可堆肥衬垫50。衬垫50的形状被设定成使得当定位在盒子20中时提供内部空间，以接收物品和任选的冷却剂(例如，冰、干冰或凝胶包)。

任选地，可再循环的内部盒子90(例如，硬纸板盒)可配合到由面板50的内部限定的空间中。在这种情况下，内部盒子90的内部腔体提供用于接收物品和任选的冷却剂的空间。内部盒子90可提供另外的隔热，并且可保护面板免受水(例如由冷却剂引起的冷凝水)的影响。然而，如上所述，可将物品和冷却剂放置在内部空间中，而无需使用内部盒子。

每个面板50可如上所讨论的那样制造，例如，主要由挤出的经碾磨高粱形成，以便成为可堆肥的。然而，面板不用防水膜涂覆，不包封在防水膜中或以其他方式受防水膜保护。而是仅将面板50插入盒子中的腔体22中。面板50中的一个或多个可以是多段式面板，其如以上讨论的各种实施方式中所讨论的那样进行刻划，并且然后以直角折叠以提供多个矩形板。

在图1所示的实现方式中，隔热面板50包括底部面板82、衬圈84和顶部衬垫86。

底部面板82具有以下这种长度和宽度：匹配盒子20的底部、或者略小例如约1/8英寸公差，使得底部面板82在盒子20的底部上贴合地配合在腔体22的底部处。

衬圈84包括折叠成四个矩形板的单个面板。四个矩形板提供四个壁构件40(其相当于关于图1所讨论的壁构件)，但没有可堆肥或可再循环膜。每个壁构件40具有(在竖直方向上)约等于盒子20的高度、小于顶部面板82和底部面板86的组合厚度的高度。每个壁构件40具有(在侧向方向上)匹配盒子20的相邻侧壁24、或者例如略小例如约1/8英寸公差的宽度。因此，衬圈84在底部面板82的顶部上贴合地配合到腔体22中，其中每个壁构件40与侧壁24中的一个相邻(例如，与其接触)。

顶部面板86具有以下这种长度和宽度：匹配盒子20的顶部、或者例如略小例如约1/8英寸公差，使得顶部面板86的周边可安置在衬圈84的壁构件40上并且顶部面板86本身贴合地配合在腔体22的顶部处。

尽管图8展示与图1和图2A至图2G中的衬垫30的构型类似的面板50的构型，但是面板的其他构型(例如，等同于图3A至图3I、图4A至图4D、图5A至图5H或图6所示的那些构型)是可能的。类似地，多个面板50可例如如图7A至图7B所示的那样叠堆，但同样没有可堆肥或可再循环膜。

尽管上面讨论了经碾磨的高粱，但如上所述，由谷物淀粉(诸如玉米淀粉或小麦淀粉)来形成面板是可能的。然而，高粱通常是优越的，因为它可提供比玉米淀粉更优越的隔热。此外，经碾磨的高粱的颗粒可能更经得起挤出。

参考图9，尽管在一些实现方式中，多个面板可在不连结的情况下叠堆，但将多个面板50叠堆并层压在一起也是可能的。这可增加所得面板的总厚度，例如，增加到1至3英寸厚。叠堆的面板可通过可堆肥粘合剂100的薄层连结。

图10A和图10B展示衬垫30的另一种实现方式，其特别容易组装并插入装运容器中，并且可为底板和装运容器的四个侧面提供隔热。衬垫30包括面板50，面板50包封在由膜60形成的口袋62中。面板50可以是单个面板。可选地，面板50可包括多个叠堆层。然而，如果存在多个可独立滑动的面板，那么它们应该竖直叠堆在口袋内而非侧向间隔开。

如图10B所示，面板50被示出为对半折叠并插入由膜60形成的口袋62中。面板50的较窄边缘120可定位成与口袋62的边缘132相邻。面板50可填充口袋62的约一半。在这个阶段，膜围绕面板，但不位于由面板形成的任何内部空间中。

图11展示处于展开状态的面板50。面板50包括通过较窄节段124连接的两个较宽节段120、122。每个节段120、122、124可以是矩形的。第一较宽节段120包括中心部分120a和两个折板120b、120c，两个折板120b、120c在每一侧上突出超过较窄节段124宽度W1。类似地，第二较宽节段122包括中心部分122a和两个折板122b、122c，两个折板122b、122c在每一侧上突出超过较窄节段124宽度W2。W1+W2的总和介于两个较宽节段120a、120b之间的距离D之间并且是其两(1-2)倍，即，跨窄节段。宽度W1可等于宽度W2。

在一些实现方式中，沿着窄节段124与每个较宽节段120、122之间的接合点对面板50进行刻划，例如，如刻划线56a所示。在一些实现方式中，沿着每个折板120b、120c、122b、122c与相应的较宽节段120、122的相应中心部分120a、120b之间的接合点对面板进行刻划，例如，如刻划线56b所示。在一些实现方式中，在较窄节段124的宽度上(即，平行于较窄节段124与较宽节段120、122接合所沿着的线)对较窄节段124进行刻划，例如，如刻划线56c所示。较窄节段124中的刻痕可位于较宽节段120、122之间的较窄节段124的中点处。

面板50可通过模制(例如，注射模制)成具有较宽节段和较窄节段的“I”形状来制造，或者面板50可制造为矩形主体，并且然后在主体侧面的相对边缘上切出凹槽以限定较窄节段124。

最初，为了组装衬垫，约对半地折叠面板。例如，可沿着较窄节段124的中线(例如沿着刻痕56c)折叠面板。然后将所折叠面板50包封在膜60中。膜的宽度(平行于折痕测量)约等于面板50，但其长度(垂直于折痕测量)比所折叠面板略大两倍。

如图12所示，为了包封面板50，可将面板50插入在一端开口的膜60的袋中。然后可密封膜60的袋的开口端，从而提供图10A和图10B所示的组件。可选地，可将面板50插入在相对端开口的膜60的管中，并且然后可密封管的两个相对端。可选地，可将面板50放置在膜的两个片材之间，并且可例如沿着面板的整个周边密封膜的边缘。

膜60的密封可通过热封进行，但粘合剂粘结可能也是实用的。用于热封的合适密封温度高于100℃。密封之外的多余膜可切除。

衬垫30现在包括由膜60提供的密封袋，并且面板50密封在由膜60的袋形成的口袋内。衬垫30可以这种形式运输给客户。

然后可将衬垫30折叠成盒状形状，并且随后由客户或供应商将其插入装运容器中。参考图13A，如果面板50是折叠的情况，那么它是展开的。当仍然在膜60内时，沿着较窄节段124与较宽节段120、122接合的线(例如沿着刻痕56a)以直角重新折叠面板50。

然后，如图13B所示，例如沿着刻痕56b向内折叠折板120b、120c、122b、122c，使得来自每个宽节段120、122的折板相邻。因此，折板120b的边缘与折板122b的边缘相邻，并且折板120c的边缘与折板122c的边缘相邻。

如此，面板50现在形成在顶部开口的总体直线型盒子130，其中较窄节段124形成底部，两个较宽节段120、122的中心节段120a、122b形成两个相对侧壁，来自每个较宽节段120、122的两个折板120b、122b提供一个侧壁，并且来自每个较宽节段120、122的另两个折板120c、122c提供剩余的侧壁。

最后，如图13C和图13D所示，将膜60的袋的与盒子130的开口端相邻的一端向内推(如图13C中的箭头A所示)，直到膜袋与盒子130的外部表面和内部表面两者对齐为止(例如如图13D所示)。膜60中的形状和张力可使得膜60的袋用于将面板50保持在折叠盒构型中。可选地，可用粘合剂或胶带将面板50固定在折叠盒构型中。现在可将衬垫插入装运容器中。可选地，可在将袋的一端向内推之前将衬垫插入装运容器中，并且可容器将面板50保持在折叠盒构型中的同时向内推膜袋的一端。

这种衬垫非常容易制造，仅具有有限的部分并且不需要复杂的切口或形状，并且在包装用于装运容器时易于客户或供应商组装成适当的形状。

图14至图15展示衬垫的实现方式，其类似于图11至图13D的实现方式，但是在面板的每一侧上形成T形狭缝，而非具有限定狭窄节段的凹槽的面板。可假设未另外描述的特征与图11至图13D的实现方式相同。

面板50包括通过第三节段124连接的两个节段120、122。节段124可以是矩形的，而节段120、122可以是U形的。

T形狭缝130在面板50的每一侧上形成(例如，切割而成或冲压而成)。T形狭缝130包括第一狭缝132和第二狭缝134，第一狭缝132从面板50的边缘向内延伸以形成“T”的干，第二狭缝134位于第一狭缝的部处并且端垂直于第一狭缝132延伸以形成“T”的横。第一狭缝132沿着中线延伸，从而将节段120、122的一部分彼此分开。第二狭缝134限定第三节段124的两个相对边缘，并且限定端部折板120d、120e、122d、122e，如下面进一步描述的。第一狭缝132的长度L1可以是第二狭缝134的长度L2的二分之一倍至一倍(1/2倍至1倍)。

类似于图11的实施方案，图14的面板50可用膜60覆盖以提供衬垫30，并且面板50可折叠成盒状形状。

参考图15，如果面板50是沿着中线56c折叠的情况，那么它是展开的。当仍然在膜60内时，沿着与第二狭缝134共线的线56b以约直角重新折叠面板50；这使折板120b-120e、122b-122e向内折叠。然后可沿着平行于第一狭缝132延伸并与第二狭缝134的端部相交的线56a向内折叠折板120d、120e、122d、122e。随后可沿着线56a向内折叠折板120a、122a；这使面板成为盒状构型。根据L1至L2的相对长度，形成侧壁的折板中的一些或全部可重叠。例如，折板120c、122c可部分地或完全地重叠，并且折板片120b、122b可部分地或完全地重叠。另外，端部折板120d、120e、122d、122e将与盒子的限定在折叠线56a之间的底板的一部分重叠。

可对面板折叠所沿的线中的一些或全部进行刻划。

应当理解，尽管使用诸如“顶部”、“底部”、“竖直”和“侧向”的各种术语，但这些术语指示在假设盒子20的开口位于顶部的情况下部件的相对定位，并且不一定指示相对于重力的取向；在使用中，或者甚至在组装期间，容器10可相对于重力倾向一侧或上下颠倒。术语“略微”指示不超过约5％，例如不超过2％。

已经描述了多个实施方案。然而，应当理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种修改。因此，其他实施方案也在以下权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种用于放置在装运容器中以保持物品的隔热制品，其包括：

多段式隔热衬垫，所述多段式隔热衬垫的形状被设定成定位在矩形棱柱装运容器的腔体中以邻近并覆盖底板、多个侧壁、和所述容器的盖件中的两者至五者，同时留下内部空间以接收物品，其中所述多段式隔热衬垫包括

多个固体可堆肥面板节段，所述多个固体可堆肥面板节段主要由淀粉形成，所述多个固体可堆肥面板节段中的每一个提供矩形板，所述矩形板的尺寸被设定成跨越所述矩形板所邻近的所述底板、所述多个侧壁或所述盖件中的任何一者，和

可再循环或可堆肥的膜，所述膜主要由纸材形成，所述膜形成包封所述多个固体可堆肥面板节段的口袋，

其中所述多段式隔热衬垫被构造成可沿所述多个固体可堆肥面板节段之间的边界以直角折叠，并且其中在将所述多段式隔热衬垫折叠的情况下所述膜覆盖内部和外部两者，并且

斥水涂层进一步形成在所述膜上。

2.如权利要求1所述的制品，其中所述膜在不粘结到所述多个固体可堆肥面板节段的情况下包封所述多个固体可堆肥面板节段。

3.如权利要求2所述的制品，其中所述口袋的内部被排空空气。

4.如权利要求2所述的制品，其中所述多个固体可堆肥面板节段在所述口袋内可滑动。

5.如权利要求1所述的制品，其中所述多段式隔热衬垫包括面板，所述面板在所述面板的内表面上的至少一个位置中在其宽度上具有刻痕，所述刻痕部分地但不完全穿过所述面板的厚度延伸以将所述面板划分成所述多个面板节段。

6.如权利要求5所述的制品，其中所述刻痕包括所述面板的压缩部分。

7.如权利要求5所述的制品，其中所述刻痕包括所述面板的切除部分。

8.如权利要求1所述的制品，其中所述多个固体可堆肥面板节段由充分柔软以便手动折叠的材料形成。

9.如权利要求1所述的制品，其中所述淀粉包括根淀粉、植物淀粉或其组合。

10.如权利要求1所述的制品，其中所述淀粉包括谷物淀粉、根淀粉或其组合。

11.一种用以保持物品的装运容器，其包括：

外部盒子，所述盒子具有底板和多个侧壁以限定其中的腔体；和通向所述盒子顶部处的所述腔体的开口，

盖件，用以封闭所述盒子的顶部，

多个隔热衬垫，所述多个隔热衬垫定位在所述腔体中，所述多个隔热衬垫进行定位使得所述底板、所述多个侧壁、和所述盖件中的每一个邻近来自所述多个隔热衬垫的隔热衬垫并被来自所述多个隔热衬垫的隔热衬垫覆盖，所述多个隔热衬垫的形状被设定成提供内部空间以接收所述物品，其中所述多个隔热衬垫中的每一个衬垫包括

固体可堆肥面板，所述固体可堆肥面板主要由淀粉形成，所述固体可堆肥面板提供矩形板，所述矩形板的尺寸被设定成跨越所述矩形板所邻近的所述底板、所述多个侧壁或所述盖件中的任何一者，和

可再循环或可堆肥的膜，所述膜主要由纸材形成，所述膜形成包封所述固体可堆肥面板的口袋，其中所述固体可堆肥面板在所述口袋内松散，

其中所述多个隔热衬垫中的至少一个包括多段式面板，所述多段式面板在至少一个位置中在其宽度上具有刻痕，所述刻痕部分地但不完全穿过所多段式面板的厚度延伸，所述多段式面板在所述刻痕处以直角弯曲，使得所述多段式面板提供多个矩形板，所述多个矩形板的尺寸被设定成跨越所述多个矩形板所邻近的所述底板、所述多个侧壁或所述盖件中的任何一者，并且

斥水涂层进一步形成在所述膜上。

12.一种用于放置在装运容器中以保持物品的隔热制品，其包括：

隔热衬垫，所述隔热衬垫定位在矩形棱柱装运容器的腔体中以邻近并覆盖底板、多个侧壁、和所述容器的盖件中的一者或多者，同时留下内部空间以接收所述物品，其中所述隔热衬垫包括

固体可堆肥面板，所述固体可堆肥面板主要由谷物淀粉形成，所述固体可堆肥面板作为单个单元保持在一起，所述固体可堆肥面板提供矩形板，所述矩形板的尺寸被设定成跨越所述矩形板所邻近的所述底板、所述多个侧壁或所述盖件中的任何一者，和

可再循环或可堆肥的膜，所述膜主要由纸材形成，所述膜形成包封所述固体可堆肥面板的口袋，使得当定位在邻近相应的底板、侧壁或盖件的所述矩形棱柱装运容器的腔体中时，所述膜缠绕所述固体可堆肥面板并提供面向所述内部空间的所述隔热衬垫的内表面和面向所述相应的底板、侧壁或盖件的所述隔热衬垫的外表面，并且

斥水涂层进一步形成在所述膜上。

13.如权利要求12所述的制品，其中所述膜在不粘结到所述固体可堆肥面板的情况下形成包封所述固体可堆肥面板的口袋。

14.如权利要求13所述的制品，其中所述口袋的内部被排空空气。

15.如权利要求13所述的制品，其中所述固体可堆肥面板在所述口袋内可滑动。

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