CN1440327A - 物品成形方法和装置及所形成的物品 - Google Patents

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Abstract

一种用于形成物品的方法和装置，其中用热塑性材料作为粘结剂。材料(21)在切碎机(1)中切碎，在压缩腔(15)中压缩，并在型腔(16，17，19，20，26，27)中模制。热塑性材料被加热，同时该材料被保持在压缩状态，然后，经冷却而使材料粘结于一起。在一个实施例中，通过沿其长度具有通孔的管子(31)提供过热蒸汽。在另一个实施例中，通过模具(58，59)的侧壁中的通孔提供过热蒸汽。由本发明的方法和装置形成的块体(62，72)可应用于建筑材料等场合，它们具有优良的结构、热学和声音学特性。

Description

物品成形方法和装置及所形成的物品
发明领域
本发明涉及一种用于形成物品的方法和装置，其中用热塑性材料作为粘结剂。本发明还涉及由该方法或装置形成的物品。
发明背景
发达国家所面临的一个主要问题是对所产生的大量垃圾进行处理。人们已付出了许多努力，尤其是对塑料和纸质垃圾的回收。回收塑料的方法主要是依赖这样的工艺，即将塑料归成不同的种类，并利用受控制的比例来生产出再生产品。
欧洲的塑料制造商协会发表的、题为“用后塑料垃圾回收的可能性评估一预测2001和2006年的回收”的报告指明了塑料回收率提高的主要约束：
i/可收集垃圾与回收塑料的可能最终市场之间的不平衡
ii/存在大量的混合塑料垃圾，将它们分离成同质部分并进行清洗的难度以及所消耗的能量要超出机械方式回收所能得到的环境利益。
该报告认为，用机械方式回收的塑料的可能需求存在一个上限。该报告反映了工业界人士的共同意见，即需要严格控制分类才能生产出有价值的产品。它还反映这样一种共识，即可生产的各种物品的市场是有限的。
在报告“SIRA International(1999)，澳大利亚塑料材料回收调查一塑料和化学工业协会的报告，澳大利亚堪培拉”中指明了回收商所面临的主要问题：
·不同塑料的分离
·聚合物之间的污染
·受污染的垃圾
·塑料再处理的劳力强度很高，而回报却很低
·供求关系不平衡
·最终用户不足
·收集和分离
塑料回收商目前将塑料回收成七种类型：
代码1：聚对苯二甲酸乙酯(PET或PETE)
代码2：高密度聚乙烯(HDPE)
代码3：乙烯树脂(聚氯乙烯或PVC)
代码4：低密度聚乙烯(LDPE)
代码5：聚丙烯(PP)
代码6：聚苯乙烯(PS)
代码7：其它
严格控制分类是较为昂贵的，在目前的回收工艺中是一项较大的成本部分。在需要严格控制分类的情况下，已经很难以经济的方式生产出有市场的产品了。以该等回收工艺生产的许多产品的性能被认为是劣等的。
人们也有这样一种偏见，即在回收工艺中不应使用聚乙烯薄膜。在“Siegler，T.&Perkins，R.(1999)，为回收而进行的塑料瓶的分类，美国弗蒙特州Ascotney：美国塑料委员会的DSM环境服务机构”中，指出了以下要点：
“即使在塑料袋中接受很少量的可回收物质也会显著降低设备效率，除非在前端用薄膜去除系统来去除所有的薄膜。”
“提供给MRF(材料回收设备)的材料成分会显著影响处理效率。进入材料回收设备5、6和7的杂质占进入材料的3.7％到6.7％。这看起来很少量的进入杂质在这三个材料回收设备中相当于分类劳力的31到67％。”
“需要增强公共教育，以更好地告诉参与的家庭哪些塑料容器在回收程序中是可接受的。”
Rathje，W和Murphy，C在“垃圾的五大神话和他们为什么是错的”中提到：
“回收所面临的最大问题不是将一样东西转变成另一样东西的技术过程。任何东西都是可以回收的一只要将其回收成某一物品的需求足够大。这样，关键在于需求，对许多可回收材料的需求往往是较低的。”
迄今为止，在商业上最具吸引力的回收工艺是那些利用工业垃圾的工艺。工业垃圾通常可包含大批的单种塑料，这可以免去进行分类过程的需要。
发明目的和陈述
本发明的目的在于提供一种由混合塑料垃圾来形成物品的方法和装置，它可克服上述问题，或至少可为公众提供有用的选择。
因此，按照本发明的第一个方面，提供了一种形成物品的方法，它包括以下步骤：
i/将待成形的材料导入一腔室，该材料含足够量的热塑性材料用以将材料粘结于一起；
ii/在该腔室内压缩该材料，使其占据的体积减小；
iii/输入足够的能量以使足够的热塑性材料基本熔化于整个材料中，从而在冷却时将该材料粘结于一起；以及
iv/从该腔室中释放出所生产的物品。
能源可以是过热蒸汽、微波能源或超声波能源。该材料最好是切碎的热塑性材料和其它材料。该材料最好沿一第一方向压缩，然后再沿垂直于该第一方向的一第二方向压缩。该材料可以进一步沿垂直于第一和第二方向的一第三方向压缩。所形成的物品既可以在腔室内用液体或空气冷却，也可以放入一冷却介质中。
按照本发明的另一方面，提供了一种形成物品的方法，它包括以下步骤：
i/将待成形的材料导入一腔室，该材料含足够量的热塑性材料用以在冷却时将材料粘结于一起；
ii/在该腔室内压缩该材料，使其占据的体积减小；
iii/将足够的过热蒸汽导入容器以使足够的热塑性材料熔化，从而基本在整个材料中将材料粘结于一起；以及
iv/从该腔室中释放出所生产的物品。
该材料最好沿一第一方向压缩，然后再沿垂直于该第一方向的一第二方向压缩。该材料可以进一步沿垂直于第一和第二方向的一第三方向压缩。
该材料最好是切碎的热塑性材料和其它材料的混合物。最好将过热蒸汽通过腔室的一或多个侧面中的通孔或通过在导入蒸汽时插入腔室的管子而导入腔室。过热蒸汽的温度较好地是在200℃到400℃之间，更好地是在260℃到320℃之间，最好是在280℃到300℃之间。腔室内所维持的压力较好地是在5到100psi之间，更好地是在5到60psi之间，最好是在10到20psi之间。过热蒸汽导入模具较好地是持续10秒到5分钟的时间，更好地是持续10到60秒，最好是持续10到20秒。在温度恒定地保持于约300℃、并且蒸汽持续提供15秒的情况下，腔室内所维持的压力较好地是在5到25psi之间，更好地是在5到20psi之间，最好是在10到15psi之间。在过热蒸汽的温度约为300℃、并且压力维持于约15psi的情况下，过热蒸汽最好持续提供10到15秒的时间。材料的体积减小率较好地是在5∶1到25∶1之间，更好地是在10∶1到20∶1之间。材料可以包括最高到20％的非热塑性材料，最好是最高到10％的非热塑性材料。
按照本发明的另一方面，提供了一种物品成形装置，它包括：
一用于接受和容纳含热塑性材料的压缩材料的型腔；以及
用于将过热蒸汽提供入该型腔的出口，这些出口设置成将足够的热量提供给型腔内的基本所有材料，以使热塑性材料基本熔化于整个材料中。
这些出口可以是型腔的一或多个表面中的通孔的形式，也可以是一或多根管子的形式，该管子具有在整个型腔上提供相对均匀分布的过热蒸汽的通孔。该装置可以包括一在模制之前使材料压缩的压缩腔。可以使一对壁沿一第一方向彼此移近，使第二对壁沿垂直于第一方向的一第二方向彼此移近，并使第三对壁沿垂直于第一和第二方向的一第三方向彼此移近。型腔最好由彼此移近时的第一、第二和第三对壁形成。
按照本发明的另一方面，提供了一种物品成形装置，它包括：
一用于接纳材料并将其压缩到减小体积的压缩腔；
一用于容纳该压缩材料的型腔；以及
一用于在基本整个型腔上提供微波辐射的微波源。
附图简述
下面参照附图、通过实例来描述本发明，附图中：
图1是本发明第一实施例的物品成形系统的示意图。
图2是该物品成形装置的侧视剖视图，其待成形的材料装于压缩腔内。
图3是该物品成形装置在压缩的第一阶段之后的侧视剖视图。
图4是该物品成形装置的正视剖视图。
图5是该物品成形装置在压缩的第二阶段之后的正视剖视图。
图6是该装置在压缩的第三阶段完成之后的正视剖视图。
图7是该装置在蒸汽注入管已插入型腔状态的正视剖视图。
图8是图7所示该物品成形装置侧视剖视图。
图9是该物品成形装置在成形的物品已经脱出之后的侧视剖视图。
图10是图9所示该装置的正视剖视图。
图11是用于图1到10的系统的液压回路。
图11A和11B是该物品成形装置的用于回路的正视和侧视剖视图。
图12是用于图1到11的系统的水回路的示意图。
图13是第二实施例的物品成形装置的正视剖视图。
图14是图13的该物品成形装置的侧视剖视图。
图15是第三实施例的物品成形装置的正视剖视图。
图16是图15的物品成形装置的侧视剖视图。
图17表示由图1到16的任何一个物品成形装置所生产出的块状物品。
图18表示由图17所示类型的块体构成的墙壁。
图19是用图17的块体构成的墙壁的剖视图。
图20是用图17的块体以螺纹固定到路面上而构成的墙壁的剖视图。
图21是用图17的块体以螺纹固定到桩柱上而构成的墙壁的剖视图。
图22是用图17的块体构成的、设置有灌溉装置的墙壁的剖视图。
优选实施例详述
首先参见图1，现在来描述第一实施例的物品成形系统的示意图。将待加工的材料提供给切碎机1。提供给切碎机1的材料包含足够比例的热塑性材料，用以在加工时将物品粘结于一起。最好，该材料是垃圾塑料。混合的垃圾塑料可以在基本未经分类的状态下提供。对于一般的家庭垃圾混合物，通常不需要分类成不同的塑料种类。可能需要一定的分类，以剔除包含在垃圾内的不希望有的非塑料材料，诸如较大的非塑料物品或发泡聚苯乙烯。较佳地是80％以上、更佳地是90％以上的材料是塑料。
切碎机1最好将材料切碎成条状。合适的切碎机是由新西兰惠灵顿的Peak技术有限公司生产的PT 45切碎机。该材料最好切碎成宽度在10到20毫米之间、最好约为16毫米的碎条。由于切碎工艺，碎条的宽度可以有一定程度的差异，并且切碎的材料的边缘有一定粗糙度可能是有利的，这将在后面讨论。
除了塑料，可以加入最高量约为20％的某些其它材料，诸如锯屑、木屑、纸或其它纤维，但最好是少于10％。
切碎的材料通过加料斗2送入清洗和干燥筒3。沿筒的长度设置有一螺旋推运器5，用以在转动的同时将材料送过筒。在第一阶段4中，在切碎材料通过该第一阶段时，对它们喷水，螺旋推运器5使材料前进通过筒而到达一带孔的干燥部分6。在第二冲洗阶段7中，对切碎的材料再次喷以热水，螺旋推运器5使切碎材料前进通过部分7而进入干燥部分8。干燥部分8具有较大的通孔，允许水排出切碎材料。材料在被清洗热水加热后而保有的残留热量有利于材料的干燥。整个筒3通过一液压马达或电动机而转动。
切碎材料从干燥部分8被送到收集器9，并通过螺旋推运器或传送器10被送到物品成形装置11。锅炉12为过热器13提供蒸汽，该过热器将过热蒸汽提供给物品成形装置11。
下面参见图2，该图中表示的是第一实施例的物品成形装置的侧视剖视图。加料斗14将切碎的材料提供给一压缩腔15。压缩腔15包括三对壁，它们可以彼此移近而压缩其中的材料。图2中示出了第一对壁16和17。在该例中，壁17是固定的，壁16可以在顶杆18伸长时朝壁17移动。一旦顶杆18伸长，壁16移动到图3所示位置。
下面参见图4，该图中表示的是装置11的正视剖视图。在该视图中可以看到，侧壁19和20在彼此移近后将切碎材料21容纳于它们之间。在压缩的第二阶段，顶杆22到25伸长，从而使壁19和20移动到图5所示位置。如图5所示，切碎材料21已被沿第一方向压缩，然后沿垂直于第一方向的第二方向压缩。在第二压缩阶段中使两个壁彼此移近有助于均匀分布压缩材料。
在第三压缩阶段，壁26和27彼此移近。顶杆28和29伸长，从而使壁26和27移动到图6所示位置。此时，材料已被沿垂直于前面压缩阶段中的第一和第二方向的第三方向压缩。
我们认为，沿一个方向、再沿垂直于第一方向的至少另一个方向压缩切碎材料是有利的。沿单一方向压缩材料可能导致碎条的排齐。沿垂直的方向压缩材料有助于产生一个在任何单一方向上均不太排齐的结构。该工艺也有助于促进材料碎条的粗糙边缘的互锁，从而有利于将材料粘结于一起。然而，在某些场合，可能需要碎条排齐，在这种情况下，可以采用单一方向的压缩。压缩腔最好在竖直方向上是细长的，以尽量减小装置的占地面积，并促使材料2 1均匀分布(即防止堆叠中的材料的隆起)。每个阶段的压缩最好基本相等(每个阶段中约为2.5∶1)。通过对压缩腔填充以不同重量的材料，可以形成不同密度的块体。
在三个压缩阶段之后，三对壁16和17、19和20以及26和27已彼此移近而形成一含切碎材料21的型腔。虽然在该实施例中，型腔形成为压缩腔的一部分，但可以理解，可以采用分离的型腔和压缩腔。
在该工艺的下一工序中，必须给型腔提供足够的能量，以使足够的热塑性材料在切碎材料21内熔化，这样材料在冷却后可基本粘结于一起。材料21饱和有热能，以确保形成相对一致的粘结基体。通常的家庭垃圾的较多成分是聚乙烯，它在用于热胶枪中时具有优良的粘结特性。低密度聚乙烯对回收商来说通常是一种难处理的垃圾，它在生活垃圾中占较大比例。聚乙烯在熔化之前可以是结晶形态，并在冷却后可恢复结晶形态。在本发明的方法中，它是一种有效的粘结剂。也可以使用其它的低熔点热塑性材料来将材料粘结于一起。
为了实现能生产可行产品的、经济的工艺，必须在相对较短的时间内提供足以使热塑性粘结材料熔化于基本整个物品中的能量。按照本发明的第一个方面，通过沿其长度具有通孔的管子导入过热蒸汽，以加热整个模具中的所有热塑性材料，从而提供有效的粘结。
下面参见图7，现在来描述本发明第一个方面的模制阶段。在图7中示出一总管30，从它延伸出多根管子31。在该实例中，管子31的外径为9.5毫米，壁厚在0.9到1.2毫米之间。以25毫米的间隔在管子上钻出2毫米的通孔，管子的端部封闭而形成一个尖端。通过入口32将过热蒸汽输入总管30，并输出入管子31。在模制过程中，管子31分布于整个型腔内，并具有沿其长度间隔开的通孔，以在整个型腔的多个位置处提供过热蒸汽。如图7中所示，顶杆33伸长，从而将管子31通过壁26中的通孔插入材料21。型腔基本是密封的，型腔内的压力可以通过一可调卸压阀34控制。在该实例中，型腔的尺寸制成可形成一约200毫米×200毫米×400毫米的块体。蒸汽以指定的温度和压力导入预定的时间，以确保将正确的能量以合适的速度提供给材料21。
过热蒸汽在总管30内的温度较好地是在200℃到400℃之间，更好地是在260℃到320℃之间，最好是在280℃到300℃之间。型腔内所维持的压力较好地是在5到100psi之间，更好地是在5到60psi之间，最好是在10到20psi之间。过热蒸汽提供给型腔的持续时间较好地是在10秒到5分钟之间，更好地是在10到60秒之间，最好是在10到20秒之间。
其目的是在整个模具内提供足够的热量使足够的热塑性材料熔化，以在冷却后有效地将材料21粘结于一起。热量必须以合适的温度和压力提供，以避免使产品的质量降低，并使工艺较为经济。操作参数将根据所使用的材料以及待成形的产品的密度而有所变化。对于混合垃圾塑料已确定了一些优选的操作参数如下。
一种方法是使过热蒸汽的温度和供给时间保持基本恒定，而改变型腔内所维持的压力。通过实验已经发现，当过热蒸汽的温度维持在约300℃并持续供给约15秒时间时，可以得到高质量的产品。为了得到高密度的块体(275到350千克/米3)，压力最好维持在约15到25psi之间。为了得到中密度的块体(200到270千克/米3)，压力最好维持在约10到20psi之间。为了得到低密度的产品(100到200千克/米3)，压力最好维持在约5到15psi之间。对于诸如建筑块体、声学块体、热绝缘用块体等之类的不同应用场合，可能需要不同密度的块体。约300℃的总管温度是较为有利的，因为它足够低而不致降低材料的质量，但同时又足够高而能以足够快的速度提供能量。该温度可以很容易、很经济地用一过热器来实现。该温度也允许压力保持相对较低。使用固定的周期时间是指，前面和后续的工序不受所生产的物品类型的影响。
另一种方法是将过热蒸汽的温度恒定地保持在约300℃，并将压力恒定地保持在约15psi。在这种情况下，蒸汽供给到型腔的持续时间通常在10到20秒之间变化。这取决于所使用的材料。
再参见图7，可以看到，通过位于模具顶部的可变卸压阀34而提供通风。在模具顶部提供通风是较为可取的，因为来自管子31的能量分配往往会朝模具底部具有一梨形的分布。利用顶部的通风，梨子底部的蒸汽可行进通过顶部区域，使块体中的所有材料更均匀地加热。
一旦对型腔提供了足够的蒸汽，总管30和管子31被顶杆33缩回。在足够量的过热蒸汽被提供给模具后，通过入口35导入冷却水。可以采用任何合适的冷却液体或气体，但水是优选的。使模具中所形成的物品21冷却的优点在于，在脱出模具之前使物品定形到模具的形状。然而，可以将物品21从模具推入一冷却流体。
在物品21冷却后，壁27可以由顶杆36转动，从而让形成的块体21从型腔脱出，如图9和10所示。
下面参见图11，该图中示出了用于图1到10的系统的液压回路。液压箱37给液压能源38提供液压流体。它提供液压流体而驱动液压马达39，该液压马达使筒3转动。液压能源38还提供液压流体而驱动传送器10的液压马达41。液压流体也从能源38输送到切碎机马达42。液压流体通过回流管(虚线)返回到液压箱37。液压能源38也给液压控制器40提供增压的液压流体，该控制器在可编程逻辑控制器(PLC)43的控制下将流体提供给装置11的顶杆。
图11A和11B表示从液压控制器40到顶杆18、22-25、28和29、33和36的液压回路。这些顶杆由PLC 43控制而以适当的顺序工作。
下面参见图12，该图中示出了用于图1到11B的系统的水回路。清洗水被输送到水箱44，该水箱将水提供给热水箱45。热水从热水箱45输送至冲洗箱46。冲洗箱46将热水输送至喷淋器47，用于对切碎材料进行第一次冲洗。用于第二次冲洗的热水从热水箱45输送至喷淋器48。两个工作阶段的多余水被收集于滴水盘49和50中，经过滤器51和52过滤，并被泵53泵回到冲洗箱46。虽然经过滤，但冲洗箱中的水质要差于其它水箱，仅适用于第一次冲洗。
热水箱45的水还被输送至锅炉54。锅炉54给过热器55提供蒸汽。过热器55给三路阀56提供过热蒸汽，该三路阀将过热蒸汽输送至装置11的总管30或输送至冷凝器57而返回到热水箱45。用以冷却模制物品的冷却水从热水箱45被输送至入口35。滴水盘58所收集的水被返回到热水箱45。
下面参见图13和14，图中示出了本发明第二个方面的装置。在该例中，需要形成相对较薄的物品，过热蒸汽是通过型腔的侧壁而提供的。该物品成形装置与上述的装置相同，只是顶壁26和总管30被模具部分58代替，壁27被壁59代替。在该例中，过热蒸汽是通过入口60输送到模具部分58的内部空腔。过热蒸汽从模具部分58的内部空腔通过许多相邻于模具部分58与材料21相对的表面的通孔。同样，壁59内也具有一空腔，在壁59与材料21相邻的表面上设有通孔，这些通孔布置成可在整个材料21提供相对均匀的加热。这种方法适合于制造相对较薄的物品。除了是通过通孔而不是通过管子来提供蒸汽以外，其操作与图1到12所示的实施例相同。
下面参见图15和16，图中示出了另一备选实施例，除了总管30和针管31由一微波辐射器61代替外，它也与装置11相同。在该例中，加热能量是通过微波辐射、而不是通过使用过热蒸汽而提供给湿材料21的。在这种情况下，需要为型腔提供水，并且型腔必须密封，以实现增压。可以将水注入模具，也可以导入湿的材料。微波辐射使水加热而在整个型腔内形成过热蒸汽。其它的操作与上述的相同。也可以采用其它的能源来对整个型腔内的水分进行加热。
下面参见图17，图中示出了由本发明的装置所形成的块状物品。在该例中，块体62在一个表面上形成有凹陷63，并在相对的表面上形成有相应的突起64。在形成如图18所示的墙壁时，突起64可以嵌合于相邻块体的凹陷63内，突起64和凹陷63有助于使块体定位，保持侧向的稳定性。当然，块体也可以制成不具有突起或凹陷。
下面参见图19到22，它们没有示出相互嵌合的突起和凹陷，但也可以采用突起和凹陷，在图19所示的墙壁中，墙壁建在地面70上所形成的一混凝土地基71上。块体72彼此叠置并通过任何合适的粘结剂固定于一起。块体可以用粘性产品而固定于一起，诸如可在大气中凝固的沥青砂胶材料，或者用热胶枪涂敷的粘胶。
在该实施例中，块体涂覆有营养物和/或诸如种子之类的繁殖材料。而且，沿顶部可以设置灌溉管74，以灌溉生长在墙壁上的植物。
块体72最好可包括一定量的纸或其它适于保持水分的材料，它们可提供一合适的介质供物质在其上繁殖。再生的塑料材料可提供合适的多孔结构，植物的根可以延伸入该多孔结构而形成天然的自支撑结构。
下面参见图20，图中示出了一备选实施例，其中在地面77中固定一杆75，该杆最好由钢制成，并从一混凝土地基76延伸出来。多个块体72具有纵向通孔，因而这些块体72可以沿一组间隔设置的杆柱用螺纹固定。块体72中的通孔可以形成错开的形式，因而块体可以在层与层之间彼此错开。
图21示出一类似的实施例，其中木桩78从混凝土地基79延伸出来，多个块体72通过形成于其中的通孔而用螺纹固定在木桩78上。
图22示出一结构与图20所示类似的墙壁，其中用拉索80来稳定墙壁。拉索80既可以相邻于块体72而延伸，也可以朝底部倾斜离开块体，如这两种结构所示。也可以沿上述任何一面墙壁间隔地设置支持件，以增加稳定性。
由此可见，本发明提供了一种由塑料垃圾材料来生产适用于建筑、绝缘、音障等的物品的方法和装置。本发明的方法基本能将未经分类的塑料垃圾加工成适合使用的建筑材料。采用混合的塑料材料而不进行分类，其相对于现有的方法具有显著的经济效益。本发明的装置相对较为简单，能以相对较低的成本构制起来。本发明的方法允许用塑料垃圾来经济地生产建筑材料。
由本发明的方法生产的产品具有优良的抗震和吸震性能，这使得它们适用于耐受地震或振动的结构。由本发明的方法生产的产品还具有优良的绝热性和隔音性，这使得它们适用于某些建筑场合。该材料还具有记忆力，因而在变形后可以恢复到其原来形状。
本发明不需要将塑料分类成各种塑料种类，因而可看作是在混合垃圾塑料加工中的一个显著的改进。

Claims (89)

1.一种形成物品的方法，它包括以下步骤：
i/将待成形的材料导入一腔室，该材料含足够量的热塑性材料用以将材料粘结于一起；
ii/在该腔室内压缩该材料，使其占据的体积减小；
iii/输入足够的能量以熔化足够的、基本遍布于整个材料中的热塑性材料，从而在冷却时将该材料粘结于一起；以及
iv/从该腔室中释放出所生产的物品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该材料沿一第一方向压缩，然后再沿垂直于该第一方向的一第二方向压缩。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该材料再沿垂直于第一和第二方向的一第三方向压缩。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤iii中，能量是通过对腔室中施加过热蒸汽来提供的。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，过热蒸汽是通过腔室的一或多个侧壁来提供的。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤iii中，过热蒸汽是通过沿其长度具有通孔、并插入腔室的管子来提供的。
7.如权利要求1到3的任一项所述的方法，其特征在于，能量是通过一微波能源来提供的。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在提供微波能量之前将水注入腔室。
9.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在将材料放入腔室之前将其切碎。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将材料切碎成宽度约为10到20毫米的碎条。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，碎条具有粗糙的边缘。
12.如权利要求9到11的任一项所述的方法，其特征在于，在材料切碎之后并在放入腔室之前对其进行冲洗和干燥。
13.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，该热塑性材料是垃圾塑料。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，该热塑性材料是不同种类的垃圾塑料的混合物。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，该热塑性材料包括PETE和/或聚乙烯。
16.如权利要求13到15的任一项所述的方法，其特征在于，其它的待成形材料包括锯屑、小木片、纤维和纸中的至少一种。
17.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤iv中释放物品之前，通过将液体导入腔室而使物品冷却。
18.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤iv中释放物品之前，通过将空气导入腔室而使物品冷却。
19.如权利要求1到16的任一项所述的方法，其特征在于，通过将物品从腔室放入一流体槽而使物品冷却。
20.一种形成物品的方法，它包括以下步骤：
i/将待成形的材料导入一腔室，该材料含足够量的热塑性材料用以将材料粘结于一起；
ii/在该腔室内压缩该材料，使其占据的体积减小；
iii/将足够的过热蒸汽导入容器以熔化足够的、基本遍布于整个材料中的热塑性材料，从而在冷却时将该材料粘结于一起；以及
iv/从该腔室中释放出所产生的物品。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，该材料沿一第一方向压缩，然后再沿垂直于该第一方向的一第二方向压缩。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，该材料再沿垂直于第一和第二方向的一第三方向压缩。
23.如权利要求20到22的任一项所述的方法，其特征在于，在将材料放入腔室之前将其切碎。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，将材料切碎成宽度约为10到20毫米的碎条。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，将碎条切成具有粗糙的边缘，它们在被压缩时互锁。
26.如权利要求23到25的任一项所述的方法，其特征在于，在材料被送入腔室之前对其进行冲洗和干燥。
27.如权利要求20到26的任一项所述的方法，其特征在于，该热塑性材料是垃圾塑料。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，该热塑性材料是不同种类的垃圾塑料的混合物。
29.如权利要求27号28所述的方法，其特征在于，该热塑性材料包括PETE和/或聚乙烯。
30.如权利要求27到29的任一项所述的方法，其特征在于，该待成形的材料包括锯屑、小木片、纤维和纸中的至少一种。
31.如权利要求20到29的任一项所述的方法，其特征在于，在将物品释放出腔室之前，通过对腔室提供冷却流体而使物品冷却。
32.如权利要求20到30的任一项所述的方法，其特征在于，在将物品释放出腔室之前，通过将空气导入腔室而使物品冷却。
33.如权利要求20到30的任一项所述的方法，其特征在于，通过将物品从腔室放入一流体槽而使物品冷却。
34.如权利要求20到33的任一项所述的方法，其特征在于，过热蒸汽通过设置在腔室的一或多个侧壁中的开口而提供给腔室。
35.如权利要求20到33的任一项所述的方法，其特征在于，过热蒸汽通过将沿其长度具有通孔的管子插入腔室而提供，用于将过热蒸汽在多个位置送入腔室，以确保足够的热塑性材料熔化于整个物品中，使物品在冷却时粘结于一起。
36.如权利要求20到35的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤iii中，将温度在200℃到400℃之间的过热蒸汽提供给腔室。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，过热蒸汽的温度在260℃到320℃之间。
38.如权利要求36所述的方法，其特征在于，过热蒸汽的温度在280℃到300℃之间。
39.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤iii中，腔室内的压力维持在5psi到100psi之间。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，压力维持在5到60psi之间。
41.如权利要求39所述的方法，其特征在于，压力维持在10到20psi之间。
42.如权利要求20到41的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤iii中，过热蒸汽送入腔室的持续时间在10秒到5分钟之间。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，持续时间在10秒到60秒之间。
44.如权利要求42所述的方法，其特征在于，持续时间在10秒到20秒之间。
45.如权利要求20到35的任一项所述的方法，其特征在于，将温度在260℃到320℃之间的过热蒸汽在5到25psi的压力下以持续10到20秒的时间提供给腔室。
46.如权利要求20到35的任一项所述的方法，其特征在于，将温度约为300℃的过热蒸汽在5到25psi的压力下以持续约15秒的时间提供给腔室。
47.如权利要求20到35的任一项所述的方法，其特征在于，将温度约为300℃的过热蒸汽以持续10到15秒的时间送入腔室，并且腔室中的压力维持在约15psi。
48.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，材料体积的减小率在5∶1到25∶1之间。
49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，材料体积的减小率在10∶1到20∶1之间。
50.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，该材料中所包括的非热塑性材料最高达20％。
51.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，该材料中所包括的非热塑性材料最高达10％。
52.如权利要求3或22所述的方法，其特征在于，该材料沿每个压缩方向的压缩量基本相同。
53.一种由前述任一项权利要求所述的方法生产的物品。
54.如权利要求53所述的物品，其特征在于，该物品呈块体的形式。
55.如权利要求54所述的物品，其特征在于，在该块体的一个表面上设置有突起，在该块体的一个相对表面上设置有凹陷，这些突起和凹陷设置成在构筑一面墙壁时有助于块体正确的定位和互锁。
56.如权利要求53到55的任一项所述所述的物品，其特征在于，该块体设置有通孔，用以接纳加强或对齐构件。
57.如权利要求53到56的任一项所述所述的物品，其特征在于，该物品涂覆有营养物和/或繁殖材料。
58.一种物品成形装置，它包括：
一用于接受和容纳含热塑性材料的压缩材料的型腔；以及
用于将过热蒸汽提供入该型腔的出口，这些出口设置成将足够的热量提供给型腔内的基本所有材料，以使热塑性材料基本熔化于整个材料中。
59.如权利要求58所述的装置，其特征在于，这些出口呈设置在型腔的一或多个表面中的通孔的形式。
60.如权利要求58所述的装置，其特征在于，这些出口是一或多根具有间隔设置的通孔的管子的形式，该管子在将材料提供给型腔时被导入型腔，并在将材料取出型腔之前被抽出。
61.如权利要求60所述的装置，其特征在于，有多根管子为型腔提供过热蒸汽。
62.如权利要求61所述的装置，其特征在于，这些管子从一共用的总管送出，管子和总管相对于型腔同步移动。
63.如权利要求58到62的任一项所述的装置，其特征在于，该型腔基本是密封的，并具有一卸压机构。
64.如权利要求63所述的装置，其特征在于，该卸压机构是可调的。
65.如权利要求58到64的任一项所述的装置，其特征在于，它包括一用于压缩材料以提供给型腔的压缩腔，其中，压缩腔的一或多对壁可以彼此移近而压缩其中的材料。
66.如权利要求65所述的装置，其特征在于，该压缩腔在竖直方向上是细长的。
67.如权利要求65或66所述的装置，其特征在于，压缩腔的第一对壁沿一第一方向彼此移近而压缩材料，压缩腔的第二对壁沿垂直于第一方向的一第二方向彼此移近而压缩材料。
68.如权利要求67所述的装置，其特征在于，该第一对壁中的一个壁是固定的，另一个壁可相对于它移动。
69.如权利要求67或68所述的装置，其特征在于，第二对壁的两个壁彼此移近而压缩材料。
70.如权利要求67到69的任一项所述的装置，其特征在于，第一和第二方向均位于一基本水平的平面内。
71.如权利要求67到70的任一项所述的装置，其特征在于，第三对壁可沿垂直于第一和第二方向的一第三方向彼此移近，以提供第三压缩阶段。
72.如权利要求67到71的任一项所述的装置，其特征在于，这些对壁由液压顶杆驱动。
73.如权利要求71所述的装置，其特征在于，该型腔在第一、第二和第三对壁已彼此移近而压缩其中的材料时形成。
74.如权利要求73所述的装置，其特征在于，在第三对壁的下部设置有一折板，它可打开而释放出成形的物品。
75.如权利要求58到74的任一项所述的装置，其特征在于，它包括一用于将冷却流体提供给型腔的流体供给阀。
76.一种物品成形装置，它包括：
一用于接纳材料并将其压缩到减小体积的压缩腔；
一用于容纳该压缩材料的型腔；以及
一用于在基本整个型腔上提供微波辐射的微波源。
77.如权利要求76所述的装置，其特征在于，该型腔基本是密封的，并具有一卸压机构。
78.如权利要求77所述的装置，其特征在于，该卸压机构是可调的。
79.如权利要求76到78的任一项所述的装置，其特征在于，它包括一用于压缩材料以提供给型腔的压缩腔，其中，压缩腔的一或多对壁可以彼此移近而压缩其中的材料。
80.如权利要求79所述的装置，其特征在于，该压缩腔在竖直方向上是细长的。
81.如权利要求79或80所述的装置，其特征在于，压缩腔的第一对壁可沿一第一方向彼此移近而压缩材料，压缩腔的第二对壁可沿垂直于第一方向的一第二方向彼此移近而压缩材料。
82.如权利要求81所述的装置，其特征在于，该第一对壁中的一个壁是固定的，另一个壁可相对于它移动。
83.如权利要求81或82所述的装置，其特征在于，第二对壁的两个壁彼此移近而压缩材料。
84.如权利要求81到83的任一项所述的装置，其特征在于，第一和第二方向均位于一基本水平的平面内。
85.如权利要求81到84的任一项所述的装置，其特征在于，第三对壁可沿垂直于第一和第二方向的一第三方向彼此移近，以提供第三压缩阶段。
86.如权利要求81到85的任一项所述的装置，其特征在于，这些对壁由液压顶杆驱动。
87.如权利要求85所述的装置，其特征在于，该型腔在第一、第二和第三对壁己彼此移近而压缩其中的材料时形成。
88.如权利要求87所述的装置，其特征在于，在第三对壁的下部设置有一折板，它可打开而释放出成形的物品。
89.如权利要求76到88的任一项所述的装置，其特征在于，它包括一用于将冷却流体提供给型腔的流体供给阀。
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