CN1234762A - 纤维增强的发泡纸状产品的制造方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种带有吹胀发泡结构的产品的制备方法,所述方法从一物料着手,所述物料至少包含天然聚合物如淀粉和纤维,特别是天然纤维,其中,在压力下使该物料(M,S)通入或通过一模具(23,63),并在模具(23,63)中对物料(M,S)进行加热,以使天然聚合物发生胶凝化和交联,纤维延伸通过该产品,而在物料被引入模具之前其温度低于胶凝化温度,并且在模具中将其至少升至烘烤温度。

Description

纤维增强的发泡纸状产品的制造方法及其装置

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的发泡产品的制造方法。所述的方法可从国际专利公开文本WO95/20628获知。另外，本发明还涉及可用于该方法的装置，和根据该方法可获得的产品。

根据本发明制造的产品具有一发泡结构。更具体地说，发泡材料总是包含至少三个部分：在外侧的两个相对致密层，可以说这两层将形成皮层；以及在这两层之间作为芯层的发泡结构。所述致密层结实、强韧并且主要由闭孔的小泡孔组成。芯层的发泡结构通常是开孔的，开孔指的是：泡孔已破裂，以便在制造期间能使气体如水蒸汽或二氧化碳逸出。由于在加工期间相对高的压力和温度，因此，泡孔通常具有结实且坚固的泡孔壁。在制得的产品中，纤维在产品中延伸，可能部分通过泡孔，但主要是缠结连接至泡孔材料上。

在本说明书中，应理解的是，“胶凝化”意指天然聚合物从轻度或完全松散的颗粒或可以相比的颗粒形式转变成粘结形式，所述粘结形式可以是干燥的和/或发泡，或者没有干燥和/或发泡，其中存在拉伸聚合物。也就是说，发生了从固体物质，胶体溶液或悬浮液向更均匀流体的转变。取决于所使用的聚合物，因而应将“胶凝化”理解为包括例如凝胶化，胶凝化等。

在其中只发生胶凝化的发泡产品中，由于将排出气体，因此，在基本胶凝化之后，在待发泡的物质中将形成气泡。所述的这个过程在相当低的温度和压力下发生。在整个横截面上，所述产品具有基本相同的相当小泡孔的结构，其中泡孔壁为基本末交联的天然聚合物。

在本说明书中，“烘烤”应理解为：在相当高温度和/或压力下，不仅发生胶凝化而且发生交联的方法。因此，形成的气体将相当迅速的产生，结果是，在胶凝化之前或胶凝化期间已经形成了气泡。特别是由于高压邻近的强加热部件，因此，当使用模具或类似的烘烤形式(其温度在烘烤温度或烘烤温度以上)时聚合物将迅速地发生交联。

这些烘烤产品具有相当大泡孔的芯层，该芯层被封在皮层之间，所述皮层带有相当小的泡孔。泡孔壁具有相当高的密度，并且包含在泡孔壁内的天然聚合物进行了深度交联，这意味着它们已成为相互链键合。因此，所述的烘烤产品具有夹心结构。

在从WO95/20628获知的方法中，使用了开口平板装置(openplaten set)，其中产品由包含天然纤维、水和纤维的糊状物制得。将糊状物引入开口平板装置例如烘铁距底部一半处，然后关闭该平板装置并进行加热，结果是对糊状物进行了烘烤。所得到的产品是薄壁且可生物降解的，从环境的角度看，该产品是有益的。所添加的纤维有这样的优点，即当与其中不添加所述纤维的产品相比时，由此可获得增加的产品强度。所述的产品例如可从WO91/12186获知。

使用平板装置的缺点在于：需将糊状物引入到随后将关闭的开口的模具中，并且例如将通过连续的烘箱，在烘箱中例如借助气体燃气器进行干燥。需强调指出的是，这几乎没有什么益处，此外在烘烤模具中的温度不能进行适当的控制，而且在烘烤过程中可能会产生巨大的变化，这对于产品质量而言是没有任何好处的。此外，根据该方法获得的产品其尺寸并不是特别稳定的，不允许壁厚度有差别，或者只允许有很小的差别，这是因为否则的话将得到不均匀的结构。该方法的另一个缺点在于：引入糊状物以及取出产品将是十分费力的，并且经常会使生产失败。此外，利用该方法不能制造不可取出的产品，因此使设计的自由度受到了一定程度的限制。

EP0118240披露了由淀粉复合物的注塑而制造可生物降解的药物胶囊及类似产品的方法。为此，将低水含量的淀粉混合物引入一密闭的空间中，特别是注塑机的料箱中，在料箱中，在适当的温度、压力和湿度下使混合物塑化。将温度和压力增加至这样的程度，以致使将混合物调节至玻璃化点之上。然后，将塑化的混合物进入冷却模具中并保持在一定的压力下，直到产品充分冷却为止，然后，打开模具并卸空。

该已知方法的优点是：能相当迅速的制造尺寸稳定的可生物降解的产品。然而，由于模具中的流道所致，利用该方法能制得的产品可能的尺寸将受到限制。事实上，注入模具的塑化物将被直接冷却，这将导致固化并阻止物质在进入模具之后相当快速的流动。此外，在物质中将不发生淀粉的交联作用，结果使得产品的强度性能相当差，并且通常将显示出相当差的耐水和耐湿条件。在潮湿的环境中，所述产品将吸收大量的水份，并因此变得松驰；相反地，在干燥环境中，水份将从产品中挥发出，结果使得所述产品变得又硬又脆。利用该方法得到的产品其密度很大，且没有发泡结构。

WO95/04104披露了一种由含淀粉的原料制备发泡的，且可生物降解的产品的方法，该方法包括：通过在预处理段加热至远高于胶凝化的温度而将一定量的淀粉液化，然后，将一定量的水饱和的青麻纤维混入其中。然后将该混合物通入或通过一模具，或转换成干燥的颗粒。在对混合物进行加热时，水份从青麻纤维中逸出并起发泡剂的作用。当利用这种已知的方法时，在预处理段必须对基本干燥的淀粉颗粒进行强加热，因而颗粒不能形成液体糊状物。该已知方法的缺点在于：必须以相当干燥的形式提供原料，并且在预处理段中，在同时增加容器温度下，必须与潮湿的纤维混合，借此产生所希望的胶凝化。所以，必须对混合物进行加热，就相对较大的物质而言，进行均匀的加热作用是较困难的。因此，该方法的可控性能极差。另一个缺点是：用该方法得到的产品仅有很有限的耐久性并且不耐水，此外其尺寸特别不稳定。利用该方法，设计的自由度受到局限。因此，在原料加入模具之前，该方法将遭受物料在胶凝化方面所提及的缺陷。

另外，EP0634261披露了使用一种注塑工艺制备可生物降解产品的方法，该方法从第一和第二可生物降解原料着手。第一可生物降解原料的熔融温度大于100℃，第二可生物降解原料的熔融温度低于100℃。将包含水的物质添加至所述原料中，或者将水掺入所述原料中，这样的话，所述的物质能给泡孔提供发泡作用。在挤出压机中，将物料加热至至少第一原料的胶凝化温度之上，然后进行混合和加压，再喷入在加压空间中提供的模腔中。在将物料加入之后，卸掉压力，结果使物料中的水份膨胀，使泡孔发泡并通过模腔可渗透的壁排出。这样的方法要求复杂的原料组合物。此外，这种已知的装置存在着：在将原料加入模具之前，由至少部分物料的胶凝化所导致的上述缺点。特别是，由于本身的多孔壁，因此，除了在产品厚度上具有均匀分布的均匀大小的泡孔以外，根据该方法制得的产品的外壁部分将不会有致密、压实的壁。

本发明的目的是提供一种发泡产品的制备方法，其中提供的原料非常简单，制得的产品易于从模具中取出，所述的方法具有相当大的模塑自由度，并且制得的产品具有良好的尺寸稳定性，而且显示出相当良好的耐不同条件的性能、包括潮湿环境和温度波动，此外，所述的产品还能结合到回用纸张的物流中(纸张循环)。所以，根据本发明的方法的特征在于：权利要求1特征部分的特征。

由于根据所述物料在低于胶凝化温度下形成产品的物料的供应，因此，该物料的供应能以简单的方式如通过泵和管线来实现。此外，可事先制备物料并直接从储料罐加入加工装置中。随后，通过使物料在加压下加入或通过模具并在模具中仅仅对之进行加热，将保证模具总是充分填满的。流道，即物料通入模具所经过的通道相对于通道的横截面可以很长。仅仅在模具中，天然聚合物最终的胶凝化才发生，然后这些聚合物发生交联。

由于发生了交联作用，因此，得到了坚固的产品。天然聚合物提供了优选沿连续的泡孔延伸的相当坚固的骨架，所述泡孔由于水份或其它发泡剂而在模具中形成，由于对模具的加热，发泡剂试图从物料中逸出，并且由于模具中的压力，发泡剂形成了气泡。因此，所得到的产品具有一发泡结构。由于天然聚合物提供相当挺硬的外壳，因此，如此得到的产品在从模具中取出进尺寸是稳定的。特别是取决于交联程度，所得到的产品或多或少是柔软的。

由于在物料压入模具之前只对模具进行加热而不对物料进行加热，因此，可以适当地控制模具的温度，不仅可以控制整个模具的温度而且可以控制各独立部件的温度。因此，能制得不同且可变壁厚的而且具有不同机械性能的产品。事实上，通过或多或少和/或或长或短的加热，以及例如对压力，例如对聚合物的交联度进行调节，可局部地进行控制，以致影响机械和物理性能。所有这些均可由本领域熟练技术人员简单地来确定。

将物料加热至烘烤温度(因此超过100℃)，将提供这样的优点，即阻止真菌的生长，或者至少使之生长大大减慢。添加纤维特别是天然纤维将提供这样的优点，即，在注塑和加热之后，产品的尺寸更为稳定，并且在潮湿的条件下仍将保持形状不变。利用本发明方法得到的产品相当强韧且耐压缩、耐冲击，并且具有相当好的弹性和绝缘性，而且能在不进行破碎下进行还原。在使用后，该产品可掺入现存的废料流中，例如进行复合，更为有利的是掺入纸张循环流中。

通过使用天然纤维，特别是例如一年生植物纤维和/或回用纤维，如由纸张和木材废料得到的纤维素纤维，就环境和制备而言，具有明显的优点。例如，在制备以及在废料处理期间，将减少有害物质的排出(如果不能防止的话)。由于在产品中没有使用矿物源，因此，对产品的加工将不会在大气中造成二氧化碳永久性的增加。因此，这些产品将无助于所谓的温室效应。

通过添加纤维可实现的另一个重要的优点是，所得产品其原始形状和性能将比没有纤维的产品保持得更长。可以肯定的是，合成即生物降解过程进行得很慢，因此，该产品不太适合包括在植物、水果和花园的废料流中，但该产品在用作例如包装材料时，另外如果所包装的制品在不利的条件如高温和/或高空气湿度下储存和/或运送很长时间的话，仍是很耐久的。当另外进行保护的话，根据本发明制得的产品适用作结构元件，建筑部件等。这些产品是耐久、轻质、可模塑、绝缘和夹心形的组合物。

根据本发明制得的产品通常是自熄灭的，而由例如纸浆或EPS制得的可以相比的产品相对而言是易燃的。此外，所述纸浆产品的制备劳动强度很大且成本较高，而这些产品强度不高，重质，且几乎不耐例如高温和水份，因此，设计自由度很小。利用由塑料，如聚苯乙烯泡沫等制得的可比较的产品，也有许多类似的缺陷。

在有利的实施方案中，根据本发明的方法进一步的特征在于：权利要求2的特征。

通过控制处理条件，特别是物料的喂料速率，模具的温度以及模具中的压力，可制得这样的产品，邻近模具壁的泡孔将小于模具壁之间中央处的泡孔。换句话说，在这样的产品中，泡孔尺寸从内至外减小。因此，得到了相对闭孔的、不透水的皮层，这将适当地防止该产品过早的衰弱，同时产品的内部包含相对较大的泡孔，这将使产品变得轻质和柔软。此外，为得到和增加绝缘作用，内部的发泡成形将是特别有益的。因此，相对高密度皮层的另一个优点是：得到了整齐和光滑的表面，这将给产品提供合意的外观，使产品具有令人愉快的手感，能方便地从模具中取出，方便地进行印刷，而且还是有益卫生的。因此，与已知的方法相反，所得到的泡孔结构是不均匀的，至少在横跨壁厚上观察是这样的。

在另一有益实施方案中，根据本发明的方法的另一个特征在于：权利要求3的特征。

使用回用纤维，例如造纸纤维或类似的纤维素纤维，将提供这样的优点，即能使用相对便宜且对环境友好的原料。所述的回用纤维相当便宜且来源广泛。此外，根据本发明方法得到的产品，在使用之后能掺入相同的废料流中并回用在这样的产品中。

在另一实施方案中，根据本发明的方法进一步的特征在于：权利要求4的特征。

通过使用得自一年生植物的纤维，特别是只使用优选得自一年生植物和/或回用的纤维，将取得这样的优点，即能以对环境特别友好的方式制得产品。所使用的一年生植物纤维优选是得自例如木材的纤维，这是因为这些一年生植物能迅速恢复，相对便宜且容易得到。此外，使用一年生植物将刺激农业的多种经营。特别是，对于这些植物无需进行木材的切割。此外，一年生植物将产生相当长的纤维。当使用时，这些纤维有这样的优点：即所得到产品的柔韧性将由此大大增加。纤维在其中起增强作用。

在另一有益的实施方案中，本发明的特征在于：权利要求5的特征。

通过对用于本发明方法的纤维至少进行部分涂布，纤维的吸水率将被限制到最小值，至少将降至很低的值。这将限制或阻止物料增稠，结果是，能以简单的方式，而且在相当长流道的场合下对其进行加工。此外，由于只需蒸发掉更少的水份，因此，加速了烘烤过程，从能量的角度看，这也将是有益的。此外，涂布使得添加剂能以特别简单的方式添加至物料中。例如涂布可由这样的方式形成，即在纤维与将形成泡孔的例如淀粉之间能获得更佳的键合。此外，涂层可包含例如发泡剂，着色剂，天然抗菌剂，香料等。

在另一实施方案中，根据本发明方法的特征在于：权利要求6的特征。

添加至少0.5％、优选在2％和25％之间的纤维将提供这样的优点，即能以相当简单且合适的方式将物料引入模具中，并且使之适当的分布于模具中，同时能取得上述的优点。特别是当添加4-15％的纤维时，将取得特别有益的结果。

另外，根据本发明方法有益的实施方案的特征在于：权利要求7的特征。

在物料中添加15-75％的干物质，更有益的是添加20-60％的干物质，将得到有益的结果。在起始条件下，即在低于胶凝化温度下，如此设计的物料具有良好的流动性能，同时，由此可得到具有上述有益性能的产品。特别是当使用包含30-50％干物质时，将取得特别有益的结果。

在所有场合，上述的百分比只用于所使用的悬浮液，而不用于预发泡的物料。其中所出现的百分比能容易地由这些组分导出。

在另一有益实施方案中，根据本发明方法的特征在于：权利要求8的特征。

通过盘状或片状部件形成本发明的产品，能制得许多产品；其中所述的盘状或片状部件至少有一相对于其它尺寸、至少相对于外部尺寸很小的厚度；所述产品还能用于各个方面，包括在制备期间需大量的热量，以致使发生所希望程度的交联这样的场合。因此，能制备盘状产品，即还能制造带例如凹口的块状产品，在凹口中能完全或部分地接收待包装的产品，以及例如用于包装的填料块。另外，例如通过挤塑，还可制得例如中空或翼片状的型材。因此，相对薄的片材的另一个优点是：可得到相当大的柔软性，同时还能保持产品所希望的强度性能和体积。

在第一优选实施方案中，根据本发明方法的特征在于：权利要求9的特征。

通过在胶凝化温度以下，优选在室温使用液体糊状物，能以简单的方式，例如通过管道和使用简单的泵送装置实现对糊状物的输送。此外，可事先制备糊状物并直接从储料罐加入加工装置中。就此而言，糊状物的液化提供了这样的优点，即模具中的流道可以特别长。在糊状物中的水份起发泡剂的作用，此外，在从模具中蒸发时，给泡孔的膨胀提供了空间。

糊状物优选主要由可回收的、特别是呈悬浮液形式的来源组成。因此，保持了糊状物良好的流动性能，并且能使用如淀粉这样的粗原料，例如土豆淀粉或木薯淀粉。此外，带能简单地对所述的悬浮液进行储存，至少是对糊状物进行储存，而不是已胶凝化的混合物。

所述合适的天然聚合物是天然淀粉，例如土豆淀粉，玉米淀粉，麦淀粉，蜡状玉米淀粉，木薯淀粉，豆淀粉，高度直链淀粉或米淀粉。然而优选的是，使用支链淀粉含量在75和100％之间的土豆淀粉。另外还能使用淀粉衍生物，例如，通过醚化、酯化、酸水解、氧化、交联和/或酶作用而改性的淀粉。

在另一实施方案中，根据本发明方法的特征在于：权利要求12或13的特征。

使用相对干燥、轻度预发泡或末发泡的原料将提供如下优点：在模具中只需蒸发相当少量的水份或其它湿汽，由于只需在模具中加热，而无需在预处理阶段进行加热，因此，这将具有更为明显的优点。物料例如可由颗粒材料组成，特别是由多少球形的颗粒组成，所述颗粒的尺寸相对于通至模具的通道开口而具有较少至很少的尺寸。所述的这种颗粒材料可包含发泡剂，例如以水或在加热时能容易地释放和/或蒸发的发泡剂的形式，如二碳酸酯，在高温下它将通过分解而排出气体。

作为原料，例如可使用在涉及糊状物时所提及的天然聚合物。

在另一有益的实施方案中，根据本发明方法的特征在于：作为模具使用注塑模。

在本发明方法中通过使用注塑模，能制得规则形和不规则形的产品，这些的尺寸是稳定的，并且壁厚可变。用这种方式制得的产品例如可用作片状和碟状部件，盘子和箱子等碟状包装以及用作例如在箱子中的包装产品等，以及用作结构或建筑部件。利用该方法能取得的一个重要的优点是：与使用平板装置时相比，获得了更大的设计自由度。由于能容易地使用可分模芯等，因此，能制得可取出以及不可取出的产品。因此，能完整地模制倒陷。此外，还能在产品中引入更大的高度差，其中流道可更长，并且比重对物料的分布没有影响，至少没有明显的影响。

在另一有益的实施方案中，根据本发明方法的特征在于：使用挤塑模头。

当在本发明方法中使用挤塑模头时，能以简单的方式制得型材等，所述型材等具有天然聚合物交联结构的上述优点。由于以冷的、优选液体的形式提供物料，因此，其制备是特别简单的，并且能基本上一次加工而制得所希望性能的产品。用这种方式，例如能挤出片材或型材，所述材料以很大的长度使用，或可进行分割，例如在产品的包装中，用作箱、筐、袋中的疏松填料，用作装饰部件，用作结构元件以及用作建筑部件等。在此应理解的是，挤出和使用挤塑模头意指：在压力下迫使模塑料通过一相当小的模孔，该模孔将确定产品的至少一个横截面。输送压力例如可由泵或射料杆产生。

一般来说，利用本发明方法制得的产品相对体积而言能设计成轻质的，具有足够的强度以及弹性，并且能适当地耐不同的条件，特别是当使用相对高密度的“皮层”和相对低密度的“芯层”时更为如此。

在制备本发明产品期间，通过水份的蒸发或在发泡剂的影响下气体形成很快，以致使在胶凝化的同时发泡或优选在胶凝化之前发泡。在高压和/或高温下，实现了这种作用，同时进一步将更为坚固的材料“压缩”成泡孔壁。这不仅得到了由带有坚固泡孔壁的大泡孔组成的芯层，而且得到了高度致密化的坚固小泡孔的皮层。

此外，为得到所希望的结果，必须满足许多其它的条件。

为形成泡沫，胶体和相应的条件必须满足要求，尤其要求特定的负载和特定的表面张力，以及发泡气泡的内、外压力。

对模腔的装料必须在很短的时间内完成，这必须满足“流动”性能和推力的要求：在该短时间内，“流动”性能必须足以保证完全填满，而推动力，使推进之物料或“发泡”气体，必须以足够的量存在，以便推进物料(物料逐渐变得难以移动)。在此流动应理解为：不仅包括液体如液体糊状物的流动，而且还包括颗粒状、相对干燥物质的流动，如小的滚动和滑动颗粒或粉末，不管是轻度预发泡与否。

因此，流道的长度至少取决于原料的流动性，并且对于给出的相同的条件，用于液体或悬浮液的流道将大于用于颗粒材料的流道。此外，通过低供料温度和烘烤期间模具温度之间更大的差别，将对流道的长度产生正面影响。令人惊奇的是，业已发现，当将纤维、特别是天然纤维添加至用于本发明方法的物料中时，对于流动性能没有负面影响，或只有很小程度的负面影响，特别是在相对短至中等长度纤维的场合更是如此。所使用纤维的平均长度在0.5和10mm之间，最长约130mm，平均直径在1和100μm之间。所述纤维可以是分叉的或末分叉的、疏松的或仍是密实的，同时它们还可以包含木质素并且还包含可以包含纤维微丝。短纤维的长度低于1mm，长纤维的长度大于4mm中等长度纤维的长度在1和4mm之间。因此，如果希望的话，能在模具中、并因此在所制得的每个产品中获得均匀分布的纤维。

另外，本发明还涉及适用于本发明方法的装置。

另外，本发明还涉及包含外包装和内包装、具有权利要求18的特征的包装材料。

所述的包装材料具有如下优点：该材料被认为是所谓的单一材料的包装材料，因此，所述的包装材料可掺入相同的废料流中，特别是纸、纸板和回用的料流中。对于制造者以及使用者来说，这将具有只涉及很轻微环境负担这样的优点，使用者无需分离包装材料并单独地将它交出，无需强迫制造者回收分离的包装部件和/或制造者不必为最终包装材料的加工而支付一笔相当高的开支。根据本发明制得的产品中的纤维将提供如下优点：具有纸状或纸板状外观，因此，消费者将显而易见地知道，该包装能掺入至纸张废料流中。此外，就填充模具而言，标记如名称和回用符号能容易、鲜明地包括在产品中。由于致密的皮层，因此，该包装材料能以优异的方式进行印刷。

根据本发明的方法、装置和产品的进一步的有益实施方案列于从属权利要求中。

此外，本发明还涉及利用本发明的方法和/或在本发明的装置中制得的产品。

根据本发明制得的产品可以认为是纸状产品。

为阐明本发明，下面将参考附图描述举例性的实施方案。

图1示出了一产品，特别是通过注塑制得的填料块的部分切去的透视图；

图1a示出了根据图1产品的壁的二次横截面放大的示图；

图2为根据本发明的注塑装置的横截面示意图；

图2a示出了带模腔的模具部分放大的横截面图；

图3示出了一产品，特别是通过注塑制得的内托盘和储物箱的横截面图；

图4示出了通过挤塑制得的产品的透视图；

图5示出了根据本发明挤塑装置的横截面示意图。

图1中示出的产品是一填料块1，例如适用于以适当的配合程度锁定箱子D中计算机C的外壳。计算机C和箱子D简略地以虚线示出，并只是通过实施例而提及填料块1由基体2和许多从基体2向下延伸的第一肋线3和第二肋线4组成。第一肋线3和第二肋线4彼此约成直角延伸。在两个第一肋线3，两个第二肋线4和基体2之间封闭的是一约矩形横截面的空腔5。与相同材料的可相比的实心块相比，以及与由纸浆或类似材料制得的、必须是基本实心结构的可相比的块料相比，相对于所使用的材料量，以及相对于重量而言，本发明填料块1的所有尺寸(长L，宽B和高H)是相当大的。

第一肋线3有第一部分6和第二部分7，第一部分6相对于第二部分7而言相对较高。同样地，第二肋线4有第一部分8和第二部分9，第一部分8相对于第二部分而言相对较高。相对较高的部分6,8排列在一起，相对较低的部分7,9也排列在一起。因此，较低部分7,9将限定假设的底表面10。在相应的较高部分6和8以及相应的较低部分7和9之间基本垂直延伸的过渡部分11限定两个假设的表面12，这两个表面12彼此成一定的角度，并与底表面10成角度。底表面10与壁表面12限定-例如能容纳计算机C-角的假设的空间。

当将计算机C装入箱子D中时，填料块1将以适当的配合程度安放在计算机C和箱子的三个壁表面之间。优选的是，在若干位置，将所述填料块1或可相比的合适形状的填料块安放在箱子D和计算机C之间，结果是，防止了计算机C的移动，此外还取得了振动吸收能力，因此，避免了损坏。应指出的是，肋线彼此之间以及与基体2之间可以不同的取向攻位置进行排列，并且可以使用更多或更少的肋线。因此，可以将基体排列在最接近待安放产品的一侧，以致使产品和填料块之间有最大的接触表面。此外，空腔5在不同的方向开口，或者至少局部所有或某些肋线能够只在一个方向延伸，并且，例如具有曲折的、正弦曲线的或其它弯曲的形状。此外，可在肋线和/或基体中提供开口和凹口。这些和许多其它的改进被认为落入本发明的范围之内。

根据图1的填料块优选通过在模具中的注塑而制得，所述模具在下文将进一步进行描述。将从至少包含天然聚合物的糊状物S着手对填料块的制备进行描述。糊状物S优选是溶液或悬浮液，特别是淀粉或一种或多种所述天然聚合物和纤维的水悬浮液，所述纤维尤其是一年生植物的纤维和/或回用纤维，例如从纸、纸板或木材废料得到的纤维素。正如在下文将进一步描述的那样，也可以从相对干燥的原料，例如颗粒材料着手，并且还能使用其它组分。例如根据所希望的供料装置，所希望的能量消耗，在模具和供料通道中的流道，原料的利用率等，可对糊状物或者例如颗粒材料进行选择。在本说明书中，“胶凝化”意指天然聚合物从轻度或完全松散的颗粒或可以相比的颗粒形式转变成干燥或末干燥和/或发泡的粘结形式，其中存在拉伸聚合物。也就是说，发生了从固体物质，胶体溶液或悬浮液向更均匀流体的转变。

由于悬浮液具有良好的流动性能并且能进行简单的泵送，因此，糊状物在室温和稍高的温度为液体，所述稍高的温度至少低于聚合物的胶凝化温度，或至少高于使之易于加工的温度。这将提供另外的优点，即聚合物在例如通过挤出压机的螺杆进行供料期间不会被破坏。此外，所述的悬浮液能以简单的方式制得并保存。令人惊奇的是，业已发现，流动性能不会因纤维而产生负面影响，特别是如果纤维的长度在0.05mm和130mm之间时，尤其是在0.5mm和20mm之间时，所述纤维不会产生负面影响。特别有益的是，纤维的长度在1mm和5mm之间。优选的是，纤维的直径在0.5μm和100μm之间，更佳在1和50μm之间。特别有益的是，纤维的直径在10和40μm之间。作为纤维，合适的例如有：木材纤维，稻麦草纤维，牧草纤维，甘蔗纤维，芦苇纤维，竹纤维，黄麻纤维，大麻纤维，韧皮纤维，树叶纤维，和种子纤维；另外还有其它的纤维如油菜子纤维等。这些例子不应认为是限定性说明。另外的优点在于：淀粉是易于得到、廉价用大量存在的原料，与例如基于矿物油等的产品相反，淀粉连续重新补足(可回用源)的。这同样适用于所使用的天然纤维。水在低温时用作溶剂或悬浮剂以及液化剂的作用，在强加热时用作发泡剂。如果希望的话，可将添加剂添加至悬浮液中，所述添加剂如乳化剂，液化剂，其它的发泡剂以及着色物质和芳香物质。此外，还可添加造纸工业中常规的配料，如树脂胶，天然和化学留着剂，生物杀伤剂(霉菌和细菌抑制剂)，消泡剂，石蜡乳液等。如果需要，例如为进一步改善强度性能，或进一步改善耐水份和温度的影响或耐撕裂性，还可添加少量的热塑性塑料。

在另一实施方案中，原料为基本干燥的、颗粒状的物料M，该物料将在下文进一步描述。

图2简略地表示了用于本发明方法的注塑装置，以及适用于制备图1产品的模具。

注塑装置20包含糊状物S用的供料装置21，喷嘴22和模具23。供料装置21包含圆柱体壁24，该圆柱体壁带有与之适当配合的可在其内运动的射料杆25。在圆柱体壁24的第一端连接喷嘴22，喷嘴22的远端，在壁24中装有一供料开口26，用于糊状物的供料管27连接至该开口中。糊状物S例如是利用泵29由储料罐28提供的。

在所示出的举例性实施方案中，喷嘴22由圆锥形第一部分30、远离24方向上的拔梢，以及与之连接的圆形横截面的第二部分31组成，相对于圆柱体壁24而言，第二部分31是相当窄的。通过热分离连接件32，将第二部分31连接至模具23的浇口33。另外还包括有在将适量糊状物引入模具之后关闭供料开口33的装置(在附图中没有画出。这些装置例如可以是射料杆25的一部分，或由阀门装置等组成。在供料装置和模具之间的热分离以及在其中形成的产品必须由这些装置来维持。

在模具23中形成的是许多模腔34，这些模腔将在下文进一步描述，并对其中的两个进行说明。可提供相同或不同的、不同数量的模腔。模腔34通过模具料道35(图2a)连接至浇口33。在远离入口36的位置处连接模腔34的是一个或多个与环境相通的脱气通道37；其中相应的模具料道35通向模腔34。这种连接优选是畅通的，但也适合于例如通过减压阀而被关闭。模具23沿横切模腔的平面V可以这样的方式进行适当分离，即在模腔中形成的产品能从中容易地取出。另外，对于模腔34而言，取出或顶出装置38可用来取净所形成的产品。

沿圆柱体壁24外周设置的是用于冷却糊状物S的装置39。在此冷却应理解为：保持在低于糊状物中天然聚合物发生胶凝化的温度。这些冷却装置例如可由冷凝剂输送管39组成。所述的冷却装置39’同样地排列在喷嘴22周围。利用包括在模具内的加热装置40对模具23进行整个和/或局部加热。热分离连接件32给供料装置21和模具23提供热分离。对模具23上游的装置的21,22部件进行冷却将阻止供料装置中悬浮液发生胶凝化，交联或化学变化，这些变化特别是对悬浮液的流动性能将产生负面影响。

其中图2a示出带放大模腔部分的模具23包含不同的加热装置40。在所示出的举例性实施方案中，模腔34通过许多彼此约成直角横切的、在模具23的第一部分42中的开缝的凹口41，和可相对模具的第一部分42运动的、在第二部分44中的槽形中空43所限定。中空43的深度相对于其宽度和长度是相当小的。当第一部分42与第二部分44合模时，模腔限定与根据图1产品的形状相应的空间。

在凹口41之间所形成的凸起45中，包括有加热元件46，例如电加热元件。应指出的是，也可对模具部分进行直接加热。在远离分离平面V的中空43一侧，同样地包括不加热元件46。虽然可单独地控制不同加热元件的温度，但也可以将若干个或所有加热元件连接。此外，例如可通过电或通过蒸汽炉或燃气炉，从一侧或多侧对模具进行外部加热。通过加热元件46和可有可无的其它装置，能以这样的方式使模具的温度升高，即如果希望在的话，在使用期间，在任何时间和位置均可使模腔取得并保持所希望的高烘烤温度。

根据图2,2a的注塑装置可按如下进行使用。

将模具部分42,44彼此合模，并将排料装置38(即使有也很少)安排在最后位置，在模腔34的外面。射料杆25在远离喷嘴22的方向上移动通过供料开口26。因此，供料开口26被弄干净，并且供料装置21和喷嘴22的内部充满了糊状物S。以如下的方式打开冷却装置39,39’和加热装置40,46，以致使将不同部分调节至所希望的温度，并保持之。为此，可将温度保持恒定，或在烘烤和/或冷却时改变温度。使射料杆25向前移动一短距离，结果是，在高压下，将一定量的糊状物压入模具，并压入模腔34中，随后，在合适的热分离下关闭浇口33。在模腔34中，将糊状物加热至所希望的温度，例如加热至150至350℃，并在该温度保持例如2分钟的“烘烤时间”。因此，发生了(天然)聚合物的胶凝化和随后的交联，并结合至纤维上。此外，强加热的水份和/或其它液体从糊状物中蒸发出，结果形成了气泡。在糊状物中，所形成的气泡部分被交联结构所包封。这将得到一发泡结构，该结构可通过添加另外的发泡剂而增强。为使绝大多数蒸发的水份从模具中逸出，提供了大量的排气口。在烘烤时间之后，利用两个或多个部件打开模具23，并从模腔34中取出产品，或利用项杆38将产品项出。

在将悬浮液加热至胶凝化温度之上时，至少加热至形成气体或发泡剂挥发的温度之上时，悬浮液内聚合物发生了胶凝化，此外由于水份的蒸发而形成了气泡。对于淀粉而言，胶凝化温度例如在54至65℃的范围内。在对悬浮液进一步加热时，聚合物发生了交联作用，沿泡孔四周和沿纤维得到了坚固、相对致密的结构，所述泡孔是由水份和可有可无的其它发泡剂的蒸发所产生的，所述纤维在产品的壁内延伸。

本发明的注塑产品具有：至少基本闭孔的皮层13，和发泡芯层14；所述芯层其间包含有开孔15，并且纤维延伸通过所述的开孔，相对于所述泡孔，纤维具有相当大的长度。在放大的图1a中，示出了通过一肋线的横截面。封闭的皮层13提供了良好了耐外部影响，如而湿性和而温度影响，而芯层14尤其是提供了大的体积以及相当小的重量，同时提供了良好的弹性。此外，皮层13具有刚性和强度增强作用。由于进行烘烤，因此，壁14’具有坚固的骨架。

由于在填充模具期间的流动特性，因此，纤维在产品壁相当无序地延伸，优选与皮层13平行取向并沿泡孔壁排列。因此，每根纤维16与一系列皮层13和/或芯层中的泡孔接触。结果是，泡孔获得了相当高的弯曲强度和抗张强度。此外，在过载时，壁可能会撕破而不会直接破裂，也就是说，在过载时，产品的不同部分保持相互连接，结果是，不会发生碎裂。这将防止大量疏松、分离的废料出现。然而，不管怎样，该产品能容易地通过弄平而回收，结果是，作为废料的该产品将占据相当小的空间。

纤维16总是完全被糊状物，或至少被物料所包围，因此，它们不暴露在表面，但实际上部分纤维在表面上是看得见的，这将赋予该产品以纤维的、纸状或纸板状外观。这将具有如下优点，即使用者将很清楚，在使用之后，产品能掺入纸张循环流中，好象该产品是废纸似的，这对于环境来说将是优选的。如果希望，例如通过对纤维进行涂布，可增强这种作用，相反，对这种作用将有所阻碍。

皮层的尺寸是稳定的，因此能在皮层上例如进行印刷，以及能利用模腔提供放气缝。

只要皮层13保持封闭，那么，通过产品的水份吸收将大大地被阻止，或至少很大程度的降低。通过适当的选择配料、在模腔中建立的温度和压力，能影响产品的性能，例如，相对于芯层14而言，皮层13变得更薄或更厚，芯层14和皮层13进行更大程度或更低程度的交联(“做得好的”)。通过及时改变温度和/或模具不同部分的温度，特别是通过改变不同凸起45的温度，能改变产品不同部分的性能，结果是，例如产品的不同部分的弹性可以不同。

与使用平板装置的已知方法相反，当利用注塑方法时，第一模腔是闭模的，只有当糊状物引入模具时才打开。因此，模腔的总体积可大于分别包含在模具第一部分42和第二部分44中独立的模腔部分的体积。事实上，在已知的方法中，将糊状物引入杯状模腔中，并保持在其中直至模具关闭为止。当关闭模具时，不能使糊状物经边缘压出，这是因为随后糊状物将在合模区流动，并阻止模具打开，或至少使之更难打开。因而，在已知的方法中，封闭模腔的总体积应大大小于杯形模具的体积，在开始时模腔内包括所有随后将蒸发掉的水份。此外，使用平板装置将遭受这样的危险，即，仍位于敞模中的物料将产生分离，由于此，产品的性能将发生改变，此外，所有产品将不尽相同。在根据本发明的方法中，在将物料引入模具期间的压力将阻止这种情况的发生，结果是，实现了物料恒定的分布，特别是纤维也实现了恒定的分布，或至少实现了所希望的分布。

图3示出了储物箱51中内托盘50的横截面，其中内托盘50例如能容纳家用器皿。内托盘50是碟状的，即至少绝大部分是薄壁的，并具有接收空腔53。在两侧的、位于接收空腔53上边缘54附近的是与之整体成形且在修面52下有倒陷56的夹紧凸起55，所述修面以虚线表示，所述凸起55能压低。内托盘通过利用可分模芯的注塑而形成。因此，夹紧凸起55能整体地进行注塑。因此，根据本发明的方法也能用一次加工而制造不可取出的产品，这将使得所述的产品特别适用于例如包装材料，储存材料等，另外还可用作填充材料，例如夹心形结构部件、外壳等。

例如，制成纸板这样外包装的内托盘50和储物箱51，可一起掺入纸张循环物流中，结果是，可将整个包装认为是单一材料的包装。

图4示出了呈所谓“疏松填料”形状的填充产品60，填充产品60在例如箱子，盒子，筐或类似包装中，以吸振方式用作包装材料。所以，将大量填充产品60松散地倒入待包装产品和包装之间的空间中，然后，关闭包装，这样的话即防止了所包装的产品在包装内的活动，或至少以吸振的方式容纳所包装的产品。为此，疏松填料是可轻度弹性变形的。

在图4中示出的填充产品60包含：近似圆柱形的芯61和许多沿芯约径向延伸的叶片62，而且叶片在芯的整个长度上延伸。相对于其高度和长度而言，叶片是相当薄的，因此，它们将表示弯曲松驰的量度。沿叶片62顶测量的填充产品60的周线将对填充产品所占的体积起决定性作用，因此，得到了有益的体积/重量比。

根据图4的填充产品以及类似的例如长度方向对称的产品，可通过在图5装置上的挤塑而制成。该挤塑装置包含供料装置，所述供料装置包含用来(半)连续地从储罐将加压的糊状物S或颗粒状物料M(不管它们进行某种程度的预发泡与否)供至喷嘴81的装置80，例如采用一台或多台泵。在该挤塑装置中连接喷嘴81的是挤塑模头63，所述模头包含一个或多个挤塑模孔64，其横截面基本上与待得到的填充产品的横截面一致，至少与之在形状上类似。供料装置80，特别是喷嘴81备有例如在前面所述的冷却装置82。挤塑模头包含以如下方式排列的加热装置65，即至少在挤塑模孔中，能准确控制温度，例如控制在210至255℃。远离供料装置80，且在挤塑模头63侧面排列的是切刀，借助切刀，在从挤塑模孔排出时，挤出的型材能切成较短的长度。

根据图5的装置可按如下使用。

从供料装置80，将一连续糊状物流S或颗粒状物料M(不管轻度预发泡与否)通过喷嘴81供至加热的挤塑模头63，并迫使其通过挤塑模孔64。糊状物的前端部分发生胶凝化并进行交联，借此，水份以及可有可无的辅加发泡剂和其它添加剂从糊状物中蒸发出，用于产品的发泡，而纤维将在叶片和芯中延伸，主要是在芯的长度方向延伸以及在叶片径向和长度方向延伸。因此，还是在撕破的情况下，叶片不会从芯上散落。特别是由于纤维，因此，该填充产品是相当强韧和富有弹性的。优选的是，挤塑模孔64的横截面在挤塑方向上以这样的方式稍稍宽出，即在产品发泡期间，当烘烤的糊状物S通过挤塑模孔时，施于填充产品60上的压力足以得到所希望的皮-芯性能，而其交联结构不会被挤塑模头破坏或另外的损坏。

由于连续的提供糊状物，因此，挤出型的“烘烤”部分以这样的方式向前推进，即该部分离开相应的挤塑模孔64。在前侧，每当型材部分被切下时，将封闭切割表面。用这种方式，可由液体糊状物或大长度的型材，以相当高的速率和相当低的成本，制得大量疏松填料，而且填料还可以是片状的。所述的这些填充产品对环境是友好的。

当糊状物为液体，优选呈溶液或悬浮液形式时，其制备、储存、运输以及计量将是特别简单的，并且在根据本发明的方法中，能使用简单的装置，这使得这些方法变得相当廉价。此外，在绝大多数实施方案中，在天然聚合物使用之前，无需对它们进行昂贵的预处理。只需将它们加入糊状物中就行。

前面，为了使用注塑工艺和挤塑工艺而制备带有发泡结构的产品，已对方法和装置进行了描述，其中原料为液体糊状物，特别是溶液或悬浮液。然而，正如所述的，也能从基本干燥的物料着手，所述物料由颗粒材料组成或至少包含例如颗粒材料。所述颗粒材料例如可包含或多或少的、相对于模具和供料装置中的模孔尺寸是较小的圆球形颗粒。与液体相同，这些颗粒能显示出一定的流动性能，由于这样的结果，在供料装置的压力下，它们能填满模具，或输送通过模具。所使用颗粒以及其它配料的尺寸和形状是这样的，即它们能形成颗粒的聚集体。

由于发泡剂的存在将对颗粒充分，这正如包括在溶液或悬浮液中的颗粒的情况一样，因此，在引入模具之后，对包含例如相对少量水或不同发泡剂的颗粒进行加热时，将产生溶胀。同样也利用所述的原料，聚合物将提供高度交联，并因此提供一坚固泡孔壁的吹胀泡孔。纤维将一一连接，并糊状物连接，以形成一个或多个网络。另外，所述方法还能实现的是，作为加热部件的模具以及压力和发泡剂将使得产品壁的外表部分变得高度致密化，即所谓的皮层，而芯层将包含更大的泡孔。

由于在本发明方法中将更少的水份包括入原料中，因此只需要相对更少的能量，其中需要更少的热量用来进行蒸发。更准确地说，考虑到利用所述产品能取得环境益处，对于制备本发明的产品，将是特别重要的是形成发泡纸。部分是由于能取得相对廉价的原材料和高生产速率，因此，对于较少存在环境问题(即使有也很少)的产品，以及还有在下游段即作为废料，得到了低能量、对环境友好且在经济上有利的生产方法。

同样由于这个原因，本发明的产品在实际中可用作包装材料或结构材料，同时它们不存在有关静电荷的任何问题。

根据本发明制得的纸状产品，其密度例如低于1000g/l，特别是在100和800g/l之间。然而其它密度也是可能的。

当使用颗粒状物料M时，当然将产生与如果使用糊状物S不同的流动性能。此外，并不是每一种原料均适用作颗粒或颗粒状，至少并不都是有利的。此外，当将颗粒与填料，或颗粒材料的混合物一起使用时，有时不太容易防止分离，或得到和/或保持良好且恒定的混合。

为改善产品的外观，可将着色剂添加至糊状物中。为此，例如可对纤维进行完全或部分涂布，另外，还可通过构造的不同，或通过在表面的不同位置上改变模具的温度，而形成表面层，结果是，由于不同的烘烤条件而在皮层中发生了局部的变化。当然，在制备之后也能对产品部分提供涂层，着色或印刷。此外，还能模塑成例如产品的嵌件。

通过说明，将给出本发明方法的实施例，无论如何不能将它们认为是限定性的。实施例1

由644克自来水、6克甲基氢硅氧烷和50.5克回用纤维素制备一溶液。所述回用的纤维素由平均75％的短纤维素纤维和平均20％的纤维粘结剂组成。其它部分是各种惰性填料。将该原料加入筛选过的废纸(新闻纸)中。在连续搅拌下，向该溶液中添加251克土豆淀粉(FoodGrade PotatoStarch,80％干物质(80％支链淀粉，20％直链淀粉)和20％水)，然后添加0.8克黄原胶(Keltrol F),0.9克正磷酸氢钙，17克高岭土(China Clay Spes),20克碳酸钙，和0.5克酸性调节剂(磷酸二氢钠)。在添加完所有组分之后，继续搅拌约10分钟。通过如此得到的悬浮液，混合8.5克大麻纤维(2-5mm)和0.8克发泡剂(碳酸氢钠)。

在由此对液体糊状物搅拌之后，将其加入注塑机的供料装置中。所使用的注塑机是得自firm Thermoware(Barneveld)的EPS-10型注塑机。该装置包含一带有十个用于形成产品的模腔的模具，每个产品的尺寸为：210×65×45mm(L×W×H)，并且壁厚为3.0mm。该注塑机包含电加热元件和带有与模具热分离的合模沿口的顶杆注射装置。在0.5巴和20℃下，向每个模腔注入约70cc糊状物。将模具加热至300℃，温度的允许偏差在297和303℃之间，利用每个模腔35KN的力关闭模具。关闭模具90秒钟，并维持在所需的温度，同时每个模腔均填满了发泡产品。在加热期间，通过模具的排气孔，基本上以水蒸汽的形式，逸出了98％的水份；这些水份起发泡剂的作用。90秒钟之后，打开模具，并且借助顶料杆从模腔中顶出注塑产品。

如此制得的产品直接备用。每个产品的芯层厚度约2.5mm，复盖在其两侧的皮层厚度约0.2mm。每个产品的水含量约2％，重量为31克。所得到的产品为：坚固、能保持形状的，且具有光滑的表面。在使用之后，该材料能在纸张循环物流中进行处理，并且通过混合也是可生物降解的。实施例2

在本例中，514克自来水和20克聚甲基氢硅氧烷组成了糊状物的主要成份。在连续搅拌下向其中添加219克土豆淀粉(FoodGradePotatoStarch,80％干物质(80％支链淀粉，20％直链淀粉)和20％水)，100克乙酰化的土豆淀粉(完全戊酰基(perfectamyl AC)),0.7克黄原胶(Keltrol F),0.8克正磷酸氢钙，20克高岭土(China Clay Spes),24克碳酸钙，和0.5克磷酸二氢钠。继续对该混合物搅拌10分钟。向得到的悬浮液中，顺序混入1.7克留着剂Amylofax和96克涂布的纤维素纤维(涂层包含有结晶石蜡)。涂布纤维(约1.5mm)为高度排水，和最少吸水的。此外，涂层提供纤维之间的粘结以及纤维与其它配料之间的粘结，这增加了产品的坚固性和强度；甚至在潮湿条件下，就尺寸和形状而言，产品的改变是最小的。最后，将1.9克絮凝剂(氯化铝AlCl₃)和1.4克发泡剂(碳酸氢钠)搅拌通过该混合物，从而得到均匀、纯净的原料。按照实施例1对该原料进行加工，所不同的是，在1巴压力下，每个模腔的注塑体积为50cc。将模具设定在275℃，合模时间为110秒。

最终的产品可与实施例1的产品相比，其中，耐水性和耐湿性更得更佳：产品的耐水时间要长得多，即，坚固性和成形稳定性将保持很长时间。另外仍能保持在纸张中的回用性，以及可生物降解性。实施例3

制备698克自来水、5克乙二醇和20克纤维素纤维(约2.5mm)的溶液。在连续搅拌期间，顺序添加：65克土豆淀粉(FoodGradePotatoStarch,80％干物质(80％支链淀粉，20％直链淀粉)和20％水)，60克木薯淀粉(FoodGrade TpiocaStarch),30克卵磷脂，18克60目的木粉，0.4克黄原胶(Kelteol F)和0.5克酸性调节剂(磷酸二氢钠)。在搅拌10分钟之后。添加1.7克作为留着剂的amylofax,80克大麻纤维(2-3mm),20克涂布纤维(弹性的，约3mm)(涂层：聚乙烯，弹性体)，以及最后1.4克碳酸氢钠。再进行10分钟的搅拌，直至得到合适的分布为止。

按照实施例1对该混合物进行加工，在2.5巴注塑压力下，注塑体积为85cc。在180秒的循环周期内，将模具温度保持在240℃。得到了高强度的产品：只有在重负载在情况下，产品最终才被撕破，但不会破碎成松散的部分。对于具体应用来说，只撕破而不破碎，这将是一个十分重量的条件。实施例4

制备722克自来水、10克蜜胺、14.5克树脂胶(脲甲醛树脂)和80克纤维素纤维(约1.5mm)的溶液。然后，在搅拌期间，添加：112克土豆淀粉(FoodGrade PotatoStarch,80％干物质(80％支链淀粉，20％直链淀粉)和20％水)，0.3克黄原胶(Kelteol F),0.9克正磷酸氢钙，5.5克高岭土(China Clay Spec),6.5克碳酸钙，和0.5克磷酸二氢钠。在混合约15分钟之后，形成了一纯净的悬浮液，向其中混入：2.5克AKD(烷基烯酮二聚体)，42克在实施例2中使用的涂布纤维(涂层：聚乙烯弹性体)，1.7克絮凝剂(氯化铝)和1.4克碳酸氢钠。

按照实施例1对该悬浮液进行加工，在2巴注塑压力下，注塑体积为90cc。将模具温度保持在240℃。在对成品进行注塑之前的循环周期为150秒。就产品的功能性而言，该产品可与实施例2的结果相比。生物降解的速率和程度较低。保证能在纸张循环料流中加工处理。业已发现，其主要优点在于：在所使用原料可接受的价格下，该产品实际的耐久性。实施例5

用与实施例1相同的方式制备糊状物。在5.5巴的压力下，将该糊状物连续加入带有250mm2横截面积，长度为50mm的星形开口的挤塑模头中，在下游方向该开口的长度为150mm。将模头加热至255℃，结果使约95％的水份从糊状物中蒸发出，从而形成泡孔，同时在泡孔周围糊状物发生了胶凝化，而淀粉聚合物发生了交联作用。在离开模头时，所形成的型材还有一发泡芯，它被厚度约0.1mm的皮层所覆盖，通过引入糊状物，所形成的产品被推出模头。如此形成的型材，其比重约为150克/分米³，并且能简单地切短，用于形成疏松的填料。实施例6

将64克黄麻纤维(约1mm)与18克棉线(3mm)进行干混。在连续搅拌下，添加811克天然淀粉(FoodGrade PotatoStarch,80％干物质(80％支链淀粉，20％直链淀粉)和20％水)。接着，添加107克水，其中溶解有2克发泡剂(碳酸氢钠)和5克聚甲基氢硅氧烷。由于很少的水含量，因此得到一干燥的、均匀的颗粒材料，其中湿润的淀粉颗粒(平均直径为50微米)粘结至湿润的纤维上：将这些混合组分的聚集体进一步加工成颗粒材料。

将颗粒材料引入密闭的预处理装置中，然后稍稍地将温度升高至约50℃，并保持在5巴的压力下。通过突然减压，在该场合，通过将压力降从5巴迅速降至1巴，淀粉颗粒将溶胀至约100微米的直径，而不会有明显的胶凝化。由于该预发泡，水含量将降至约10％。借助气压顶料杆系统，将85cc密度约100-180g/l的预发泡颗粒材料压入注塑模具中。该注塑模具具有箱形模腔，后者的尺寸为190×125×18mm，壁厚为3mm。利用每个模腔约15KN/的力使模具保持闭合，然后经约55秒的加热使温度升至约270℃，借此，使天然聚合物发生胶凝化和交联，同时随着进一步的形成泡沫，水份基本上从颗粒中蒸发掉。如此得到的盘从模具中邻接地取出。

盘的尺寸是稳定的且具有约1％的水含量。如此烘烤的产品的壁具有开孔、吹胀且相对大泡孔的芯，而该壁的外侧具有压实、相对小且基本闭合的泡孔。

不管怎样，本发明并不局限于所示出或所描述的实施方案。还可能有许多变更。利用本发明方法取得的设计自由度实际上是无限的。因此，利用本发明的方法，能制得各种各样的产品，例如用于薄片或点心的托盘，食物容器如冰淇淋杯，用于各种用途的片材，棒材和异型材料，平板形或预成型的结构材料，特别是在进一步保存之后，用于冷、热饮料的杯子，用于冰箱和在飞机上用餐的包装，赠与材料等，以及其它许多相似的产品。应理解的是这些以及类似的变化均落入本发明的范围之内。

Claims (19)

1．一种带有吹胀发泡结构的产品的制备方法，所述方法从一物料着手，所述物料至少包含天然聚合物如淀粉和纤维，特别是天然纤维，其特征在于，在压力下使该物料(M,S)通入或通过一模具(23,63)，并在模具(23,63)中对物料(M,S)进行加热，以使天然聚合物发生胶凝化和交联，纤维延伸通过该产品，而在物料被引入模具之前其温度低于胶凝化温度，并且在模具中将其至少升至烘烤温度。

2．根据权利要求1的方法，其中泡孔(15)具有在加热期间交联的天然聚合物的壁，同时在每个产品的壁厚方向上泡孔尺寸是以这样的方式变化的，结果是在朝外的方向上泡孔尺寸逐渐减小(图1a)。

3．根据权利要求1或2的方法，其特征在于，至少部件添加的纤维是回用纤维，特别是如纤维素纤维的纸。

4．根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，至少部件纤维源自于一年生植物，其中优选的是，纤维都源自一年生植物和/或回用纤维。

5．根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，至少对部件纤维进行涂布。

6．根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，添加至少0.5％的纤维，优选添加2％至25％的纤维，特别是添加4％至15％的纤维。

7．根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述物料包含15％至75％，优选20％至60％，特别是30％至50％的干物质。

8．根据权利要求1-7任一项的方法，其中，每个产品均由许多片状、棒状或碟形部件(2,3,4；50；61,62)组成，其中各个部件至少在一个方向上，相对于产品(1；50；60)的总尺寸具有一相当小的尺寸。

9．根据前述任一项权利要求所述的方法，其中物料由液体糊状物形成，所述液体糊状物包括：至少天然聚合物如淀粉和纤维在液体中的悬浮液或溶液(S)。

10．根据权利要求9的方法，其中所使用的糊状物(S)全部由生物相容的组分组成。

11．根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，使用至少含有水、纤维和淀粉的糊状物，并将模具的温度加热至大于130℃，优选加热至150℃和350℃之间，特别是加热至200℃和300℃之间。

12．根据权利要求1-7任一项的方法，其中，在相对干燥的条件下，优选以颗粒形式，将物料引入模具中。

13．根据权利要求12和方法，其特征在于，在将物料加入模具之前，使其稍稍地预发泡，而没有发生胶凝化，至少没有完全胶凝化。

14．根据前述任一项权利要求所述的方法，其中将发泡剂，优选至少是水引入到物料(M,S)中。

15．根据前述任一项权利要求所述的方法，其中作为模具，使用注塑模具(23)。

16．根据权利要求1-14任一项的方法，其特征在于，作为模具，使用挤塑模头(63)。

17．根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，在模具中对产品进行烘烤。

18．一种具有外包装和内包装的包装材料，其中至少内包装可通过前述任一项权利要求所述的方法制备，其中外包装优选由与内包装相同的材料制成，可由纸或纸板制成，并且可在相同的废料流中与内包装一起进行加工处理。

19．根据权利要求18的包装材料，其特征在于，外包装和内包装是整体设计的。

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