DE112021000846T5

DE112021000846T5 - Biologisch abbaubare Isolierstrukturen, Anordnungen und assoziierte Verfahren zur Herstellung derartiger Strukturen

Info

Publication number: DE112021000846T5
Application number: DE112021000846.3T
Authority: DE
Inventors: Saumitra Bhargava; Tim Pritchett; Walter Mercy; Kein Dolinar; Scott Dyvig
Original assignee: Lifoam Industries LLC
Current assignee: Lifoam Industries LLC
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2022-12-01
Also published as: US20210237953A1; WO2021158981A1

Abstract

Biologisch abbaubare Isolierstrukturen und Plattensysteme und Verfahren zum Produzieren und Zusammenfügen der biologisch abbaubaren Isolierstrukturen werden bereitgestellt. Die biologisch abbaubaren Isolierstrukturen beinhalten biologisch abbaubare Schaumplatten, die aus biobasierten Polymerschaumkügelchen gebildet werden, die Polymilchsäure beinhalten. Die biologisch abbaubaren Schaumplatten weisen Kanten auf, die eine Dichtung mit angrenzenden biologisch abbaubaren Schaumplatten bilden, um eine Wärmeenergieübertragung an den Kanten einzuschränken.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/970,428 , eingereicht am 5. Februar 2020, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Gebiet der Offenbarung
Diese Offenbarung betrifft allgemein biologisch abbaubare Schaumisolation und Verfahren zum Produzieren von leichten, mit biologisch abbaubarem Schaum isolierten Gegenständen und betrifft insbesondere biologisch abbaubare Isolierstrukturen, die aus biobasierten Polymerschaumkügelchen gebildet sind, und Verfahren zum Produzieren derartiger biologisch abbaubarer Isolierstrukturen.
Hintergrund
Isolierte Versandbehälter werden gewöhnlich zum Versenden von Essensboxen, Süßwaren, Kuchen, andere verderbliche Waren und medizinische Artikel verwendet. Kunden, die organische oder Premium-Lebensmittel erwerben, erwarten oftmals, dass der isolierte Versandbehälter biologisch abbaubar und kompostierbar ist.
Frühere Versuche, biologisch abbaubare Versandbehälter mit überlegenen Isoliereigenschaften bereitzustellen, nutzen Cellulose, Papierschnitzel, Baumwolle, Jeansstoff, Mineralwollmatten oder extrudierte Stärke. Obwohl diese Materialien sich als biologisch abbaubar erweisen können, müssen sie lose oder in Folie oder Papier verpackt sein, um isolierte „Hüllen“ aus Material zu bilden. Extrudierte Stärke führt zu unregelmäßigen Strängen, die in Bezug auf die Dicke variieren und an Brüchigkeit leiden. Infolgedessen leiden diese Materialien an einer schlechten Wärmeenergieretention an den Kanten, wo die „Hüllen“ aufeinandertreffen. Folglich müssen derzeitige Händler von verderblichen Waren zwischen biologischer Abbaubarkeit und Isoliereigenschaften wählen, da biologisch abbaubare Materialien normalerweise in diesen „Hüllen“ mit schlechter Wärmeenergieretention verpackt werden müssen, während Materialien mit überlegener Wärmeenergieretention, wie expandierbares Polystyrol (EPS), nicht biologisch abbaubar sind.
Geformte oder maschinell hergestellte Versandbehälter, die verbesserte Isoliereigenschaften gegenüber losen oder verpackten Materialien zeigen, werden in der Regel aus expandierbarem Polystyrol (EPS) gebildet. EPS ist jedoch nicht biologisch abbaubar.
Somit wären Versandbehälter, die aus biologisch abbaubaren Materialien gebildet sind, mit verbesserten Isoliereigenschaften vorteilhaft.
Figurenliste
Die ausführliche Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen dargelegt. Die Verwendung derselben Bezugsziffern ähnliche bis identische Elemente angeben. Verschiedene Ausführungsformen können Elemente und/oder Komponenten nutzen, bei denen es sich nicht um die in den Zeichnungen veranschaulichten handelt, und einige Elemente und/oder Komponenten liegen möglicherweise in verschiedenen Ausführungsformen nicht vor. Elemente und/oder Komponenten in den Figuren sind nicht unbedingt maßstabgetreu gezeichnet. Überall in dieser Offenbarung kann die Singular- und Pluralterminologie in Abhängigkeit von dem Kontext austauschbar verwendet werden.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer partiellen biologisch abbaubaren Isolierstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Schaumplatte gemäß der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer Dichtung, die von zwei angrenzenden biologisch abbaubaren Schaumplatten gebildet wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
5A ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer Dichtung, die von zwei angrenzenden biologisch abbaubaren Schaumplatten gebildet wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
5B ist eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform einer Dichtung, die von zwei angrenzenden biologisch abbaubaren Schaumplatten gebildet wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
6 ist eine perspektivische, partiell auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung.
7 ist eine perspektivische, partiell auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung.
8 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Schaumplatte, an der zwei biologisch abbaubare Bänder befestigt sind, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
9A ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines 3-Plattensystems mit Band in einer anfänglichen flachen Konfiguration gemäß der vorliegenden Offenbarung.
9B ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform des in 9A gezeigten 3-Plattensystems, nachdem es zu einer C-förmigen Anordnung zusammengeklappt wurde, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
9C ist eine perspektivische, partiell auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur, die aus einem Paar der C-förmigen Anordnungen, die in den 9A-9B gezeigt sind, gebildet werden kann, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
10A ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Schaumplatte gemäß der vorliegenden Offenbarung.
10B ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines 3-Plattensystems, das aus der in 10A gezeigten biologisch abbaubaren Schaumplatte gebildet ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
11A ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines 5-Plattensystems in einer anfänglichen flachen Konfiguration gemäß der vorliegenden Offenbarung.
11B ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform des in 11A gezeigten 5-Plattensystems, nachdem es zu einer 5-Plattenkiste zusammengeklappt wurde, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
11C ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur, die die in 11B gezeigte 5-Plattenkiste und einen Deckel umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
12 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines 6-Plattensystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.
13 ist eine partielle, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Innenseite einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur, die Strukturelemente für Innenwände zeigt, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
14A ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung.
14B ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur mit zusätzlichen biologisch abbaubaren Schaumplatten gemäß der vorliegenden Offenbarung.
15A ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Schaumplatte mit Bruchstellen gemäß der vorliegenden Offenbarung.
15B ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform von biologisch abbaubaren Schaumplattenfragmenten gemäß der vorliegenden Offenbarung.
16 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur, die von einer äußeren Kiste umschlossen wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
17A ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Schaumplatte gemäß der vorliegenden Offenbarung.
17B ist eine perspektivische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform einer biologisch abbaubaren Schaumplatte gemäß der vorliegenden Offenbarung.
18 ist ein Blockablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
19 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Applikators für biologisch abbaubares Band gemäß der vorliegenden Offenbarung.
20 ist eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Applikators für biologisch abbaubares Band gemäß der vorliegenden Offenbarung.
21 ist ein Graph, der die thermische Leistung von herkömmlichen biologisch abbaubaren Isolierstrukturen und einer Ausführungsform von biologisch abbaubaren Isolierstrukturen gemäß der vorliegenden Offenbarung vergleicht.
22 ist ein Graph der thermischen Leistung für biologisch abbaubare Isolierstrukturen gemäß der vorliegenden Offenbarung.

Ausführliche Beschreibung
Biologisch abbaubare Isolierstrukturen und Verfahren zur Herstellung dieser Strukturen sind hierin bereitgestellt. Die biologisch abbaubaren Isolierstrukturen und Verfahren zur Herstellung der biologisch abbaubaren Isolierstrukturen verbessern vorteilhaft die Kompostierbarkeit und die Wärmeisoliereigenschaften von herkömmlichen Isolierstrukturen, einschließlich von isolierten Versandbehältern, jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Offenbarung beinhaltet nicht einschränkende Ausführungsformen von biologisch abbaubaren Isolierstrukturen. Die Ausführungsformen sind hierin detailliert beschrieben, um einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die biologisch abbaubaren Isolierstrukturen und die assoziierten Herstellungsverfahren auszuüben, obwohl es zu verstehen ist, dass andere Ausführungsformen genutzt werden können und das logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Überall in der Offenbarung kann die Singular- und Pluralterminologie in Abhängigkeit von dem Kontext austauschbar verwendet werden.
Überall in dieser Offenbarung werden verschiedene Gesichtspunkte in einem Bereichsformat präsentiert. Es sollte verstanden werden, dass die Beschreibung im Bereichsformat lediglich der Zweckmäßigkeit halber ist und nicht als eine unflexible Einschränkung des Umfangs der Offenbarung aufgefasst werden sollte. Dementsprechend sollte die Beschreibung eines Bereichs so betrachtet werden, dass sie spezifisch alle möglichen Unterbereiche sowie einzelne numerische Werte innerhalb jenes Bereichs offenbart. Beispielsweise sollte eine Beschreibung eines Bereichs wie von 1 bis 6 so betrachtet werden, dass sie spezifisch Unterbereiche, wie von 1 bis 3, von 1 bis 4, von 1 bis 5, von 2 bis 4, von 2 bis 6, von 3 bis 6 usw., sowie einzelne Zahlen innerhalb jenes Bereichs, beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5 und 6, offenbart. Dies gilt ungeachtet der Breite des Bereichs.
Die Verwendung von relationalen Begriffen, wie „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „vorne“, „hinten“ und dergleichen, jedoch nicht darauf beschränkt, wird in der geschriebenen Beschreibung der Deutlichkeit halber in spezifischer Bezugnahme auf die Figuren oder zum Verweis auf die relative Anordnung von Teilen des biologisch abbaubaren isolierenden Versandbehälters und soll den Umfang der angefügten Ansprüche nicht weiter einschränken. Beispielsweise erfordert ein Beispiel, das als „rechts“ oder „links“ beschrieben wird, nicht unbedingt eine Platzierung zur rechten oder linken Seite eines Betrachters. Stattdessen soll eine derartige Terminologie die relativen Teile der biologisch abbaubaren Isolierstruktur, wenn sie mit einer entsprechenden anderen Terminologie verwendet wird, veranschaulichen. Eine beliebige relative Positionierung in einem dreidimensionalen Raum der Elemente der biologisch abbaubaren Isolierstruktur wird in Betracht gezogen.
Flache Plattenversandbehältersind Behälter, die aus einer Reihe von im Wesentlichen flachen Platten gebildet werden, die miteinander gebildet oder verbunden sind, um einen dreidimensionalen Behälter zu bilden. Beispielsweise kann ein flacher Plattenversandbehälter ein Behälterrohling, ein partieller Behälterrohling oder ein anderer halbgebildeter Behälter sein, der zu einem dreidimensionalen Behälter oder einer dreidimensionalen Struktur gebildet werden kann. Derartige flache Platten können vor dem Zusammenfügen einfach gestapelt werden, so dass flache Plattenversandbehälter aufgrund der vorteilhaften Fähigkeit zum Versenden von nicht zusammengefügten Platten in einer flachen oder halbflachen Konfiguration gegenüber zuvor zusammengefügten oder geformten isolierten Kisten bevorzugt werden können.
Ein Bilden der flachen Platten aus Schaum kann größere thermische Eigenschaften durch Verringern oder Entfernen von Hohlräumen zwischen Isolierstücken, durch die Wärmeenergie eintreten oder entweichen kann, bereitstellen. Biologisch abbaubarer Schaum, der aus kompostierbaren oder biobasierten Polymeren hergestellt ist, kann auf Umweltbedenken, die mit der Entsorgung von Materialien assoziiert sind, sobald sie für ihren Verwendungszweck nicht mehr von Nutzen sind, eingehen und die Verwendung von Erdöl minimieren. Die Polymere müssen jedoch bestimmte physikalische und chemische Charakteristika erfüllen, damit sie für die beabsichtigte Anwendung geeignet sind. In expandierbaren Schäumen muss die Polymerzusammensetzung dazu fähig sein, zu einer dreidimensionalen Form gefertigt zu werden, die leicht ist und eine ausreichende Schlagfestigkeit, einen ausreichenden Schallwiderstand und eine ausreichende Wärmebeständigkeit oder einen ausreichenden Schlag-, Schall- und Wärmeschutz bereitstellt.
Die Begriffe „biologisch abbaubar“ und „kompostierbar“ werden hierin austauschbar verwendet, um auf Materialien zu verweisen, die die relevanten Abbaustandards in kommerziellen Kompostierungseinrichtungen, wie die in ASTM D5338, ASTM D6400 und/oder ISO 20200 aufgezählten Standards, erfüllen oder übertreffen. Beispielsweise bauen die hierin beschriebenen biologisch abbaubaren und kompostierbaren Gegenstände gemäß den in ASTM D5338, ASTM D6400 und/oder ISO 20200 dargelegten Kriterien ab. Das heißt, innerhalb von 180 Tagen, 90 Tagen oder kürzer bauen die hierin beschriebenen biologisch abbaubaren und kompostierbaren Gegenstände sich in einer kontrollierten Kompoststudie ab oder werden von Mikroben verdaut. In bestimmten Ausführungsformen sind die hierin beschriebenen biologisch abbaubaren und kompostierbaren Gegenstände in einer industriellen Kompostierung in etwa 42 Tagen oder kürzer kompostierbar.
Wie hierin verwendet, steht der Begriff „biobasiert“ für Materialien, die aus biologischen Quellen synthetisiert werden, und bezieht sich auf Bestandteile, die die Verwendung nicht erneuerbaren Rohstoffen durch Integrieren von erneuerbaren Bestandteilen als ein Ersatz mindestens eines Teils der Materialien in einem Produkt verringern. Beispielsweise führt ein Ersatz von Erdöl, das beim Herstellen von EPS verwendet wird, durch einen erneuerbaren Bestandteil zu einem biobasierten Schaum.
Biologisch abbaubare Isolierstrukturen wurden aus Polymilchsäure produziert, die unter Verwendung einer Einrichtung gefertigt werden kann, die der für expandierbares Polystyrol verwendeten ähnlich ist. Durch Produzieren von biologisch abbaubaren Schaumplatten aus Polymilchsäure wurde entdeckt, dass Isolierstrukturen zusammengefügt werden können, die innerhalb von 42 Tagen industriell kompostierbar sind, während die Wärmeretentionsfähigkeiten von herkömmlichen biologisch abbaubaren Versandbehältern verbessert werden. Insbesondere wurde festgestellt, dass steife, monolithische biologisch abbaubare Schaumplatten eine thermisch wirksame Dichtung mit angrenzenden Platten bilden können, wodurch ein Wärmeenergieverlust an den Kanten verhindert wird.
Diese biologisch abbaubaren Isolierstrukturen, die aus Polymilchsäure produziert werden, können eine Biegefestigkeit aufweisen, die mit einer expandierbaren Polystyrolstruktur mit derselben Größe und denselben Abmessungen vergleichbar ist.
Biologisch abbaubare Isolierstrukturen
Biologisch abbaubare Isolierstrukturen sind hierin offenbart. In einigen Ausführungsformen beinhalten die biologisch abbaubaren Isolierstrukturen mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten (z. B. zwei oder mehr) mit Kanten. Jede der biologisch abbaubaren Schaumplatten ist aus biobasierten Polymerschaumkügelchen, die Polymilchsäure beinhalten, gebildet. In einigen Ausführungsformen sind mindestens zwei der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten nebeneinander angeordnet und entlang einer der Kanten von jeder der mindestens zwei Platten gekoppelt, wobei die gekoppelten Kanten eine Dichtung bilden, um Wärmeenergie zurückzuhalten, Wärmeenergie auszuschließen, eine Wärmeenergieübertragung zu verhindern oder zu verringern oder eine Kombination davon.
Wie hierin verwendet, bezieht sich eine „Platte“ auf einen im Wesentlichen planaren, monolithischen Gegenstand mit einer kontinuierlichen Zusammensetzung in dem gesamten Gegenstand. In einigen Ausführungsformen entspricht eine einzige Platte einer Seite eines Versandbehälters, einer Kiste oder eines anderen Behälters. Die Platte könnte eine beliebige Form aufweisen, wie ein Quadrat, ein Rechteck oder ein anderes Polygon. Die Platte könnte eine Dicke von etwa 0,25 Zoll (6,4 mm) bis etwa 4 Zoll (100 mm), beispielsweise etwa 0,25 Zoll (6,4 mm), etwa 0,375 Zoll (9,52 mm), etwa 0,5 Zoll (13 mm), etwa 0,75 Zoll (19 mm) oder etwa 1 Zoll (25 mm) aufweisen. Die Dicke könnte 1,25 Zoll (31,8 mm), 1,5 Zoll (38 mm), 2 Zoll (50 mm), 3 Zoll (80 mm), 4 Zoll (100 mm) oder eine beliebige Dicke dazwischen sein, in Abhängigkeit von den gewünschten thermischen und mechanischen Eigenschaften. Die Platte kann eine Seitenlänge von etwa 1 Zoll bis etwa 48 Zoll oder größer, beispielsweise etwa 1 Zoll (25 mm), etwa 2 Zoll (50 mm), etwa 6 Zoll (150 mm), etwa 12 Zoll (305 mm), etwa 24 Zoll (609 mm), etwa 36 Zoll (914,4 mm), etwa 48 Zoll (1220 mm), größer als 48 Zoll oder eine beliebige Seitenlänge dazwischen aufweisen, in Abhängigkeit von der gewünschten Größe, den gewünschten thermischen Eigenschaften und mechanischen Eigenschaften der Isolierstruktur.
Wie hierin verwendet, bezieht sich die „Dicke“ einer Platte auf die Tiefe der Platte, von ungefähr der Mitte der Platte gemessen. Anders ausgedrückt, eine Platte mit abgeschrägten Kanten wird als dieselbe „Dicke“ wie eine Platte mit geradlinigen Kanten beschrieben, obwohl die Tiefe der Platte sich an den Kanten aufgrund dessen, dass sie abgeschrägt sind, verändert.
Die Platten können isoliert verwendet werden, wobei eine Platte die biologisch abbaubare Isolierstruktur bildet und dazu verwendet wird, die thermischen Eigenschaften eines beliebigen Behälters, einer beliebigen Kiste, eines beliebigen Versandbehälters oder einer beliebigen anderen Struktur zu verstärken. Die Platten können in einer Vielzahl verwendet werden, wobei zwei oder mehr Platten die biologisch abbaubare Isolierstruktur bilden und als ein selbsttragender Behälter oder zum Verstärken der thermischen Eigenschaften eines anderen Behälters, einer anderen Kiste, eines anderen Versandbehälters oder einer anderen Struktur verwendet werden. Die Platten, die die biologisch abbaubare Isolierstruktur bilden, können jeweils dieselbe Dicke aufweisen oder die Platten können in Bezug auf die Dicke variieren, um z. B. eine dickere Bodenplatte, um einen schwereren Inhalt unterzubringen, oder eine oder mehr dickere Seitenplatten für verbesserte Isoliereigenschaften bereitzustellen. Somit kann eine beliebige Anzahl von Platten mit einer beliebigen Kombination von Dicken die biologisch abbaubare Isolierstruktur bilden und einen eigenständigen Behälter, eine eigenständige Kiste oder einen eigenständigen Versandbehälter bilden. Beispielsweise würde eine biologisch abbaubare Isolierstruktur, die sich aus sechs Platten zusammensetzt, eine 6-seitige Standardkiste bilden und könnte ohne ein Gehäuse oder eine äußere Kiste verwendet werden.
Wie hierin verwendet, steht der Begriff „Isolierstruktur“ für eine beliebige Struktur, die zur Retention von Wärmeenergie, dem Ausschluss von Wärmeenergie, der Verhinderung oder Verringerung einer Wärmeenergieübertragung oder einer Kombination davon fähig ist oder zu dieser bzw. diesem beiträgt, einschließlich eines isolierten Versandbehälters, jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie hierin verwendet, steht der Begriff „Versandbehälter“ für einen Behälter zum Versenden von Gegenständen. Spezifischer steht ein „isolierter Versandbehälter“ für einen Behälter mit Isolation zum Versenden von wärmeempfindlichen Gegenständen, wie verderbliche Lebensmittel oder Medizin. Beispielsweise kann ein isolierter Versandbehälter sich auf einen isolierten Versandbehälter beziehen, der in der Regel zum Versenden von Fleischwaren, Fisch, Essensgerichten oder Inhaltsstoffen für Essensgerichte verwendet wird.
Wie hierin verwendet, steht der Begriff „Dichtung“ für eine Verbindungsstelle, die von zwei oder mehr Oberflächen von einem oder mehr Objekten gebildet wird, die im Wesentlichen auf eine Art und Weise miteinander in Berührung kommen, die die Übertragung von Wärmeenergie durch, um oder in Verbindung mit der Dichtung verringert oder verhindert.
In einigen Ausführungsformen sind die biologisch abbaubaren Schaumplatten steif. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „steif“ einen Elastizitätsmodul von mehr als 1 GPa aufweisend. Ein steifes Objekt neigt folglich vielmehr dazu, zu brechen anstelle sich zu verformen. Spezifischer steht eine „steife biologisch abbaubare Schaumplatte“ für eine einzige, monolithische Schaumplatte mit einem Elastizitätsmodul von mehr als 1, so dass die Platte unter einer ausreichenden Belastung bricht, anstelle sich zu verformen. Man beachte, dass ein steifes Objekt eine hohe Biegefestigkeit aufweisen kann, die die Bruchspannung in einem Biegetest ist.
In einigen Ausführungsformen sind die gekoppelten Kanten der mindestens zwei biologisch abbaubaren Schaumplatten abgeschrägt. Wie hierin verwendet, steht der Begriff „abgeschrägt“ für geneigt oder abgewinkelt in Bezug auf einen rechten Winkel. Spezifischer steht eine „abgeschrägte Kante“ für eine Kante, die geneigt oder abgewinkelt in Bezug auf eine Kante, die aus rechten Winkeln besteht, ist.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die Kanten der biologisch abbaubaren Schaumplatten mechanische Einrastlaschen und mechanische Einrastschlitze, wobei die Laschen und die Schlitze dazu konfiguriert sind, ineinanderzugreifen, um zwei oder mehr biologisch abbaubare Schaumplatten aneinander zu sichern. In einigen Ausführungsformen weisen die gekoppelten Kanten von mindestens zwei biologisch abbaubaren Schaumplatten mechanische Einrastlaschen und mechanische Einrastschlitze auf, um ein Ineinandergreifen durch Presspassung oder Kompressionspassung zu erleichtern.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die Kanten der biologisch abbaubaren Schaumplatten V-förmige Nuten und V-förmige Kanten, wobei die Nuten und die Kanten dazu konfiguriert sind, ineinanderzugreifen, um zwei oder mehr biologisch abbaubare Schaumplatten aneinander zu sichern. In einigen Ausführungsformen weisen die gekoppelten Kanten von mindestens zwei biologisch abbaubaren Schaumplatten V-förmige Nuten und V-förmige Kanten auf, um ein Ineinandergreifen durch Presspassung oder Kompressionspassung zu erleichtern. Die V-förmige Nut und die entsprechende V-förmige Kante weisen eine Geometrie auf, die von der Dicke der biologisch abbaubaren Schaumplatten, die gekoppelt sind, bestimmt wird. Anders ausgedrückt, die V-förmige Kante nähert sich der Form eines Dreiecks mit einer Seite an, die eine Länge, die gleich der Dicke der biologisch abbaubaren Schaumplatte ist, und eine Höhe, die kleiner als die Dicke der angrenzenden, gekoppelten biologisch abbaubaren Schaumplatte ist, aufweist. In einigen Ausführungsformen ist diese angenäherte Dreiecksform ein gleichseitiges Dreieck, wobei alle Seiten gleich sind und jeder Winkel 60° beträgt. In anderen Ausführungsformen ist dieses angenäherte Dreieck ein gleichschenkliges Dreieck, ein rechtwinkliges Dreieck, ein spitzwinkliges Dreieck, ein stumpfwinkliges Dreieck oder eine beliebige andere geeignete dreieckige Form. Folglich weist in einer Ausführungsform, in der zwei biologisch abbaubare Schaumplatten, die jeweils eine Dicke von 1 Zoll (25,4 mm) aufweisen, unter Verwendung einer V-förmigen Kante und einer V-förmigen Nut gekoppelt sind, wobei die V-Form sich einem gleichseitigen Dreieck annähert, die V-förmige Kante eine Seitenlänge von 1 Zoll (25 mm) und 60°-Winkel auf. In dieser Ausführungsform weist die V-förmige Nut eine äquivalente entsprechende Geometrie, um ein Ineinandergreifen zu erleichtern, und eine Tiefe von -0,87 Zoll (-22 mm) auf.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die Kanten der biologisch abbaubaren Schaumplatten geradlinige Zungen und geradlinige Nuten, wobei die Zungen und die Nuten dazu konfiguriert sind, ineinanderzugreifen und zwei oder mehr biologisch abbaubare Schaumplatten aneinander zu sichern. In einigen Ausführungsformen weisen die gekoppelten Kanten von mindestens zwei biologisch abbaubaren Schaumplatten geradlinige Zungen und geradlinige Nuten auf, um ein Ineinandergreifen durch Presspassung oder Kompressionspassung zu erleichtern. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „geradlinig“ nur aus rechten Winkeln bestehend.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die biologisch abbaubare Isolierstruktur mindestens ein biologisch abbaubares Band auf der Oberfläche der biologisch abbaubaren Schaumplatten, wie um die Platten zu beschichten, zu bedecken oder zu verbinden. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die biologisch abbaubare Isolierstruktur mehrere biologisch abbaubare Bänder, die die Platten verbinden, bedecken oder beschichten. In einigen Ausführungsformen ist jede der biologisch abbaubaren Schaumplatten durch das biologisch abbaubare Band mit den anderen Platten verbunden. In anderen Ausführungsformen sind eine oder mehr der biologisch abbaubaren Schaumplatten durch das biologisch abbaubare Band mit einer oder mehr anderen Platten verbunden. Beispielsweise kann eine Bodenplatte unter Verwendung von einem oder mehr biologisch abbaubaren Bändern mit angrenzenden Seitenplatten verbunden sein.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die biologisch abbaubare Isolierstruktur mindestens ein biologisch abbaubares Filament, das zwei oder mehr der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten aneinander befestigt. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die biologisch abbaubare Isolierstruktur mehrere biologisch abbaubare Filamente. In einigen Ausführungsformen ist das biologisch abbaubare Filament während des Plattenherstellungsverfahrens im Inneren der biologisch abbaubaren Schaumplatten positioniert. In anderen Ausführungsformen ist das biologisch abbaubare Filament auf der Oberfläche der biologisch abbaubaren Schaumplatten positioniert und wird in Kombination mit biologisch abbaubarem Band verwendet.
In einigen Ausführungsformen ist jede der biologisch abbaubaren Schaumplatten in einem auseinandergenommenen Zustand von angrenzenden Platten durch einen Spalt verbindend getrennt. Beispielsweise können in einer flachen Konfiguration von mehreren verbundenen Platten angrenzende Platte voneinander beabstandet sein und dennoch durch ein biologisch abbaubares Band und/oder ein biologisch abbaubares Filament verbunden sein. Insbesondere kann der Spalt eine ausgewählte Größe aufweisen, die jedem der biologisch abbaubaren Schaumplatten ermöglicht, sich gegen angrenzende Platten zu klappen, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden. Das biologisch abbaubare Band kann eine separate Länge aufweisen, die nur den Abstand überbrückt, der erforderlich ist, um die Platten zu verbinden, oder kann kontinuierlich sein, wobei es die gesamte Länge der Platten und die Zwischenräume dazwischen überspannt.
Wie hierin verwendet, steht der Begriff „Band“ für einen beliebigen Streifen aus Klebematerial, der zum Verbinden von zwei oder mehr Elementen miteinander geeignet ist. Das Klebematerial kann eine Trägerschicht und eine Klebeüberzugsschicht beinhalten. Nicht einschränkende Beispiele von Band beinhalten gummiertes Kraftpapierband oder Gummierungsträgerpapierband. Wie hierin verwendet, steht der Begriff „Filament“ für ein dünnes, flexibles Materialstück, das gewöhnlich die Form eines Fadens oder einer Linie annimmt.
In einigen Ausführungsformen ist das biologisch abbaubare Band mit Identifizierungsmarkierungen, wie Markenangabe-, Etikett-, Paketversand/-verfolgungs- oder andere Informationen, bedruckt. Die Identifizierungsmarkierungen können auf das biologisch abbaubare Band unmittelbar vor oder nach dem Aufbringen des Bands auf die biologisch abbaubaren Schaumplatten gedruckt werden oder das biologisch abbaubare Band kann mit Identifizierungsmarkierungen hergestellt werden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die biologisch abbaubare Isolierstruktur eine Folie auf der Oberfläche der biologisch abbaubaren Schaumplatten, wie um die Platten zu beschichten, zu bedecken oder zu verbinden. In einigen Ausführungsformen ist jede der biologisch abbaubaren Schaumplatten durch die biologisch abbaubare Folie mit den anderen Platten verbunden. In einigen Ausführungsformen ist jede der biologisch abbaubaren Schaumplatten in einem auseinandergenommenen Zustand von angrenzenden Platten durch einen Spalt verbindend getrennt. Beispielsweise kann der Spalt eine Größe aufweisen, die jedem der biologisch abbaubaren Schaumplatten ermöglicht, sich gegen angrenzende Platten zu klappen, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden.
Wie hierin verwendet, steht der Begriff „Folie“ für ein dünnes, flexibles Materialstück, das sich gewöhnlich aus Kunststoff zusammensetzt und zum Bedecken und/oder Umfassen eines Elements geeignet ist.
Plattensysteme zum Bilden von biologisch abbaubaren Isolierstrukturen
Plattensysteme zum Bilden von biologisch abbaubaren Isolierstrukturen sind ebenfalls hierin offenbart. In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Plattensystem zum Bilden einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten, die aus biobasierten Polymerschaumkügelchen gebildet sind, wobei das biobasierte Polymer Polymilchsäure beinhaltet. Jede der biologisch abbaubaren Schaumplatten kann durch ein flexibles Verbindungsmittel mit mindestens einer anderen biologisch abbaubaren Schaumplatte verbunden sein. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das flexible Verbindungsmittel eine biologisch abbaubare Folie, ein biologisch abbaubares Band, ein biologisch abbaubares Filament oder eine Kombination davon.
In einigen Ausführungsformen sind die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten, die das Plattensystem bilden, in einer flachen Konfiguration angeordnet und sind durch einen Spalt, der ein Zusammenklappen des Systems an dem flexiblen Verbindungsmittel erleichtert, verbindend getrennt. In einigen Ausführungsformen, wenn das System an dem flexiblen Verbindungsmittel zusammengeklappt ist, sind Kanten von mindestens zwei der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten dazu konfiguriert, sich zu koppeln und an den koppelnden Kanten eine Dichtung zu bilden. In einigen Ausführungsformen sind die gekoppelten Kanten abgeschrägt.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten, die das Plattensystem bilden, drei biologisch abbaubare Schaumplatten, die durch das flexible Verbindungsmittel verbunden sind, um ein Plattensystem zu bilden, das dazu konfiguriert ist, sich zu einer C-förmigen Anordnung zusammenzuklappen. In einigen Ausführungsformen sind zwei der C-förmigen Anordnungen dazu konfiguriert, miteinander verbunden zu werden, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten, die das Plattensystem bilden, fünf biologisch abbaubare Schaumplatten, die durch das flexible Verbindungsmittel verbunden sind, um ein Plattensystem zu bilden, das dazu konfiguriert ist, sich zu einer 5-Plattenkiste zusammenzuklappen. In einigen Ausführungsformen ist die 5-Plattenkiste dazu konfiguriert, mit einem biologisch abbaubaren Schaumplattendeckel verbunden zu werden, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten, die das Plattensystem bilden, sechs biologisch abbaubare Schaumplatten, die durch das flexible Verbindungsmittel verbunden sind, um ein Plattensystem zu bilden, das dazu konfiguriert ist, sich zu einer 6-Plattenkiste zusammenzuklappen. Beispielsweise, wenn die zusammengeklappt ist, ist die 6-Plattenkiste eine biologisch abbaubare Isolierstruktur, die als ein Versandbehälter verwendet werden kann, mit oder ohne Hinzufügen einer Wellpappkiste.
Obwohl auf eine Konfiguration Bezug genommen wurde, in der die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten, die das Plattensystem bilden, 3, 5 oder 6 biologisch abbaubare Schaumplatten beinhalten, die dazu konfiguriert sind, zu einer Plattenunteranordnung zusammengeklappt zu werden und in einigen Ausführungsformen mit einer oder mehr anderen Plattenunteranordnungen oder biologisch abbaubaren Schaumplatten verbunden zu werden, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden, sollte verstanden werden, dass die biologisch abbaubare Isolierstruktur der vorliegenden Offenbarung mehr als 6 biologisch abbaubare Schaumplatten, wie 7 biologisch abbaubare Schaumplatten, 8 biologisch abbaubare Schaumplatten oder mehr, und weniger als 6 biologisch abbaubare Schaumplatten, wie 1 biologisch abbaubare Schaumplatte, 2 biologisch abbaubare Schaumplatten oder 4 biologisch abbaubare Schaumplatten, beinhalten kann, und die Entscheidung zum Vortragen der vorliegenden Ausführungsformen als 3, 5 oder 6 biologisch abbaubare Schaumplatten aufweisend ist lediglich der Zweckmäßigkeit und der Kürze halber.
In einigen Ausführungsformen weisen die biologisch abbaubaren Schaumplatten jeweils dieselbe Dicke auf. In anderen Ausführungsformen weisen eine oder mehr Platten eine erste Dicke auf und eine oder mehr Platten weisen eine zweite Dicke auf. In einigen Ausführungsformen weist jede Platte in der biologisch abbaubaren Isolierstruktur eine andere Dicke auf. Beispielsweise kann eine biologisch abbaubare Isolierstruktur mit 6 Platten 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 unterschiedliche Dicken zwischen den 6 Platten beinhalten. Platten mit einer größeren Dicke verbessern die strukturelle Integrität und/oder die Wärmeenergieretention der biologisch abbaubaren Isolierstruktur, was in Anwendungen vorteilhaft sein kann, in denen die strukturelle Integrität und/oder die Wärmeenergieretention trotz der entsprechenden Erhöhung des Gewichts und des verwendeten Materials gewünscht wird.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die biologisch abbaubaren Schaumplatten Strukturelemente, um eine oder mehr Innenwände zu sichern. Beispielsweise können die eine oder die mehr Innenwände die biologisch abbaubare Isolierstruktur in zwei oder mehr separate Kammern unterteilen. Wie hierin verwendet, stehen „Strukturelemente“ für Lippen, Kerben, Vorsprünge, Nuten oder andere physische Merkmale, die eine oder mehr Innenwände in der biologisch abbaubaren Isolierstruktur bilden, ausrichten und/oder sichern.
In einigen Ausführungsformen können eine oder mehr zusätzliche biologisch abbaubare Schaumplatten innerhalb der biologisch abbaubaren Isolierstruktur positioniert werden, um einer oder mehr Seiten der biologisch abbaubaren Isolierstruktur eine Isolation hinzuzufügen. Beispielsweise definiert jede der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten eine einzige Seite der biologisch abbaubaren Isolierstruktur und weist eine Dicke auf, und eine zusätzliche biologisch abbaubare Schaumplatte mit einer zweiten Dicke kann hinzugefügt werden, um die Dicke einer biologisch abbaubaren Schaumplatte zu ergänzen, wodurch die Wärmeenergieretention der biologisch abbaubaren Isolierstruktur ergänzt wird.
In einigen Ausführungsformen beinhalten ein oder mehr der biologisch abbaubaren Schaumplatten eine oder mehr Bruchstellen. Beispielsweise können die Bruchstellen ermöglichen, dass die biologisch abbaubare Schaumplatte an einer spezifischen Stelle in ein oder mehr biologisch abbaubare Schaumplattenfragmente aufzubrechen, wodurch die Größe der biologisch abbaubaren Schaumplatte zu verringern, um eine Entsorgung und Kompostierung zu erleichtern. Wie hierin verwendet, steht „Bruchstelle“ für ein konstruiertes, maschinell hergestelltes oder geformtes Merkmal, wobei die biologisch abbaubare Schaumplatte vorzugsweise brechen wird, wenn eine Kraft ausgeübt wird. Beispielsweise können die Bruchstellen in der Form einer Linie oder einem Array von Vertiefungen sein.
In einigen Ausführungsformen sind die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten geformt, wie durch beliebige geeignete Formungsverfahren, die für derartige Materialien bekannt sind. Ein Beispiel eines geeigneten Formungsverfahrens beinhaltet ein Bilden von biobasierten Polymerkügelchen aus einem in der Schmelze verarbeitbaren Extrudat und ein Zuführen der Kügelchen in ein Formwerkzeug. Die Kügelchen können dann einer Reihe von Querbedampfungs- und Spülschritten unterzogen werden, die zu einem einzigen, monolithischen Formgegenstand führen.
In einigen Ausführungsformen werden die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten aus einem Block von biologisch abbaubarem Schaum maschinell hergestellt. Wie hierin verwendet, steht „maschinell hergestellt“ für Schaben, Schnitzen oder Schneiden eines Blocks von biologisch abbaubarem Schaum, um seine Größe und Form auf die gewünschte Form zu verringern. In einigen Ausführungsformen wird der Block von biologisch abbaubarem Schaum anfänglich mittels eines Formungsverfahrens gebildet.
In einigen Ausführungsformen ist die biologisch abbaubare Isolierstruktur in der Form eines isolierten Versandbehälters, der keine Wellpappe beinhaltet. In einigen Ausführungsformen ist die biologisch abbaubare Isolierstruktur von einer äußeren Kiste umschlossen. Beispielsweise könnte die äußere Kiste Wellpappe sein und die biologisch abbaubare Isolierstruktur kleidet die inneren Wände der äußeren Kiste aus, wodurch ein interner Raum erzeugt wird. Dieser interne Raum wäre somit auf allen Seiten erstens durch die biologisch abbaubare Isolierstruktur und zweitens durch die Wellpappkiste umschlossen.
In einigen Ausführungsformen kann die biologisch abbaubare Isolierstruktur in einer industriellen Kompostierungseinrichtung in etwa 7 bis etwa 42 Tagen, wie innerhalb von etwa 7 bis etwa 21 Tagen, kompostiert werden.
1 zeigt eine biologisch abbaubare Isolierstruktur 100, die mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten 102 mit Kanten 104 beinhaltet. In einigen Fällen kann die biologisch abbaubare Isolierstruktur sechs Platten aufweisen, die einen Behälter oder eine Kiste bilden. In anderen Fällen kann die biologisch abbaubare Isolierstruktur eine, zwei, drei, vier, fünf, sieben, acht oder mehr Platten aufweisen. Die Platten können eine quadratische Form mit vier Kanten mit gleicher Länge, eine rechteckige Form mit zwei Paaren von Kanten mit variierenden Längen oder eine andere Form mit einer entsprechenden Anzahl von Kanten mit geeigneten Längen aufweisen.
In Strukturen, die aus mehreren Platten 102 gebildet sind, können mindestens zwei der mehreren Platten nebeneinander angeordnet und entlang einer der Kanten von jeder der mindestens zwei Platten gekoppelt sein, wobei die gekoppelten Kanten eine Dichtung bilden, um Wärmeenergie zurückzuhalten, Wärmeenergie auszuschließen, eine Wärmeenergieübertragung zu verhindern oder zu verringern oder eine Kombination davon. Die Länge einer Kante kann von derselben Länge sein wie eine angrenzende Kante oder auch nicht, so dass eine Dichtung zwischen gekoppelten Kanten gebildet wird. Die Form einer Kante kann der Form einer angrenzenden Kante entsprechen, so dass eine Dichtung zwischen gekoppelten Kanten gebildet wird. Verschiedene Konfigurationen von derartigen entsprechenden Kanten sind im Folgenden beschrieben; eine beliebige geeignete mechanische Kantenverbindung, die die gewünschte thermische Dichtung zwischen gekoppelten Platten erzielt, kann jedoch genutzt werden. Die Form aller Kanten einer Platte kann identisch sein oder einige Kanten können eine Form, z. B. abgeschrägt, aufweisen, während andere Kanten eine andere Form, z. B. geradlinig, aufweisen.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur 100, die drei biologisch abbaubare Schaumplatten 102 mit Kanten 104 beinhaltet, wie sie verwendet werden kann, um einen Isoliereinsatz oder einen partiellen Isolierbehälter zu bilden, oder die mit zusätzlichen Platten kombiniert werden kann, um einen Behälter zu bilden, wie hierin beschrieben. Biologisch abbaubare Schaumplatten 102 sind positioniert, so dass gekoppelte Kanten 104 eine Dichtung 202 bilden, um Wärmeenergie zurückzuhalten, Wärmeenergie auszuschließen, eine Wärmeenergieübertragung zu verhindern oder zu verringern oder eine Kombination davon. 2 zeigt die biologisch abbaubare Isolierstruktur 100 von 1, wobei drei Platten entfernt sind.
3 zeigt eine biologisch abbaubare Schaumplatte 102 mit Kanten 104. Kanten 104 weisen eine abgeschrägte Oberfläche 302 auf. 3 zeigt eine biologisch abbaubare Schaumplatte, die bei der Bildung der biologisch abbaubaren Isolationsstruktur 100, die in den 1-2 gezeigt ist, verwendet wird. In einigen Fällen sind die Kanten der Platte in einem Winkel geformt, wie durch Abschrägen, Abfasen, Abschaben oder ein anderes Verfahren, um den Oberflächenbereich zu vergrößern, die für die Kanten von angrenzenden Platten zur Verfügung steht, um miteinander gekoppelt zu werden. Während die Dicke einer Platte ein Maß sein kann, führt somit das Verfahren eines Bildens der Kante, z. B. Abschrägen, zu einer abgeschrägten Oberfläche eines Maßes, das größer als die Dicke der Platte ist, wodurch die Wärmeretentionseigenschaften verbessert werden, ohne die Plattenabmessungen oder die Abmessungen der biologisch abbaubaren Isolierstruktur wesentlich zu verändern.
Obwohl darauf Bezug genommen wurde, dass Kanten „abgeschrägt“ sind, ist zu verstehen, dass eine beliebige geeignete geformte Kante, die ermöglicht, dass gekoppelte Kanten eine Dichtung bilden, in Betracht gezogen wird. Wenn auf „abgeschrägte“ Kanten Bezug genommen wird, ist die Entscheidung zum Vortragen von nur Kanten, die abgeschrägt sind, lediglich der Zweckmäßigkeit und der Kürze halber, und eine beliebige geeignete geformte Kante kann ersetzt, kombiniert, hinzugefügt oder anstelle einer abgeschrägten Kante geändert werden.
4 zeigt eine Dichtung 202, die von abgeschrägten Oberflächen 302 von gekoppelten Kanten 104 von angrenzenden biologisch abbaubaren Schaumplatten 102 gebildet wird. In einigen Fällen wird die Dichtung durch Koppeln der abgeschrägten Oberflächen von zwei angrenzenden abgeschrägten Kanten gebildet. In anderen Fällen, wie hierin beschrieben, werden geradlinige Kanten verbunden, um die Dichtung zu bilden.
5A zeigt biologisch abbaubare Schaumplatten 102 mit Kanten 104 mit angeschrägten Oberflächen 302 zusätzlich zu mechanischen Einrastlaschen 502 und mechanischen Einrastschlitzen 504. 5B ist eine Schnittansicht von biologisch abbaubaren Schaumplatten 102 mit geradlinigen Kanten 104 mit mechanischen Einrastlaschen 502 und mechanischen Einrastschlitzen 504. In einigen Fällen kann ein Satz von mechanischen Einrastlaschen und - schlitzen vorliegen, die an der Länge der Kante einer Platte verlaufen. In anderen Fällen liegen mehrere Sätze von separaten Laschen und Schlitzen in bestimmten Positionen entlang der Kante einer Platte. Die Kante einer Platte kann einen Abschnitt mit mechanischen Einrastlaschen oder -schlitzen und einen Abschnitt ohne Laschen oder Schlitze aufweisen. Die Kante einer Platte kann sowohl Laschen als auch Schlitze aufweisen, die übereinstimmenden Schlitzen und Laschen an der Kante einer angrenzenden Platte entsprechen. Die Kanten einer Platte können in Bezug auf die Form variieren, wobei einige Kanten abgeschrägt sind und andere geradlinig sind, beide Typen von Kanten können jedoch mechanische Einrastlaschen und -schlitze aufweisen, die mechanischen Einrastschlitzen und -laschen von Kanten von angrenzenden Platten entsprechen.
6 zeigt eine biologisch abbaubare Isolierstruktur 100, die mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten 102 mit Kanten 104 mit V-förmigen Kanten 602 und V-förmigen Nuten 604 beinhaltet. In einigen Fällen erleichtern die V-förmigen Kanten und Nuten ein Schieben der Platten in Position, so dass sie ineinander greifen. Eine Platte, die einem „Deckel“ entspricht, kann auf einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur platziert werden, die durch Schieben von Platten mit V-förmigen Kanten und Nuten in Position gegeneinander gebildet wird. Platten können eine Kombination von Kanten mit V-förmigen Kanten und/oder Nuten und anderen Kanten mit mechanischen Einrastlaschen und/oder -schlitzen aufweisen. Die biologisch abbaubare Isolierstruktur kann einige Platten mit V-förmigen Kanten und/oder Nuten und andere Platten mit mechanischen Einrastlaschen und/oder -schlitzen aufweisen. Jede Kante kann einen Abschnitt mit einer V-förmigen Kante oder Nut und einen anderen Abschnitt mit mechanischen Einrastlaschen oder -schlitzen aufweisen und jede Kante kann einen Abschnitt ohne Kantenmodifikation aufweisen.
7 zeigt eine biologisch abbaubare Isolierstruktur 100, die mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten 102 mit Kanten 104 mit geradlinigen Zungen 702 und geradlinigen Nuten 704 beinhaltet. In einigen Fällen erleichtern die geradlinigen Zungen und Nuten ein Schieben der Platten in Position, so dass sie ineinander greifen. Eine Platte, die einem „Deckel“ entspricht, kann auf einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur platziert werden, die durch Schieben von Platten mit geradlinigen Zungen und Nuten in Position gegeneinander gebildet wird. Die biologisch abbaubare Isolierstruktur kann einige Platten mit geradlinigen Zungen und/oder Nuten, andere Platten mit V-förmigen Kanten und/oder Nuten und/oder andere Platten mit mechanischen Einrastlaschen und/oder -schlitzen aufweisen. Platten können einige Kanten mit geradlinigen Zungen und/oder Nuten, andere Kanten mit V-förmigen Kanten und/oder Nuten und/oder andere Kanten mit mechanischen Einrastlaschen und/oder -schlitzen aufweisen. Jede Kante kann einen Abschnitt mit geradlinigen Zungen und/oder Nuten, einen Abschnitt mit V-förmigen Kanten und/oder Nuten, einen Abschnitt mit mechanischen Einrastlaschen und/oder -schlitzen und/oder einen Abschnitt ohne Kantenmodifikation aufweisen.
8 zeigte eine biologisch abbaubare Schaumplatte 102, die ein biologisch abbaubares Band 802 mit Identifizierungsmarkierungen 804 beinhaltet. In einigen Fällen liegen zwei Stücke von biologisch abbaubarem Band auf der Platte vor. In anderen Fällen liegen ein Bandstück, drei Bandstücke oder mehr als drei Bandstücke vor. In einigen Fällen verläuft das Band an der Länge der Platte mit einem gewissen Überragen über die Kanten der Platte. In anderen Fällen ist das Band auf nur der Kante der Platte platziert, wodurch ein zentraler Abschnitt der Platte ohne Band belassen wird. Das Band kann senkrecht zu der Kante der Platte, entlang der Länge der Kante einer Platte oder in einem Winkel zu der Senkrechte, so dass das Band die Ecke einer Platte kreuzt, platziert sein. Das Band kann Identifizierungsmarkierungen, wie Logos, Handelsnamen, Produktnamen, Strichcodes, Seriennummern, Verfallsdaten oder dergleichen, aufweisen, die auf das Band gedruckt sind. Die Identifizierungsmarkierungen können auf das Band auf eine beliebige geeignete Weise gedruckt, geschrieben, graviert, geschnitten oder anderweitig platziert sein.
9A ist eine perspektivische Ansicht eines Plattensystems, das drei biologisch abbaubare Schaumplatten 102 beinhaltet, die durch ein biologisch abbaubares Band 802 verbunden sind, um ein Plattensystem 902 zu bilden, das dazu konfiguriert ist, zu einer C-förmigen Anordnung zusammengeklappt zu werden. 9B ist eine perspektivische Ansicht eines Plattensystems 902, das zusammengeklappt wurde, um eine C-förmige Anordnung 904 zu bilden. 9C ist eine perspektivische Ansicht von zwei C-förmigen Anordnungen 904, die dazu konfiguriert sind, miteinander verbunden zu werden, um eine biologisch abbaubare Isolierstruktur 100 zu bilden. Überschüssiges biologisch abbaubares Band kann Laschen 906 bilden, die auf eine angrenzende Platte oder C-förmige Anordnung geklappt werden können. Beispielsweise können Laschen 906 dazu verwendet werden, dabei zu helfen, die biologisch abbaubare Isolierstruktur durch Bereitstellen einer leicht zugänglichen Hebelstelle oder von „Aufreißlaschen“ auseinander zu nehmen. Alternativ zu oder in Kombination mit Laschen 906 kann überschüssiges Band 802 , das sich über die Kante der relevanten Platte 102 hinaus erstreckt oder das entlang einer Platte angeordnet ist, über sich selbst geklappt werden, um eine greifbare Falte bereitzustellen, um einem Benutzer beim Öffnen der Isolierstruktur 100 zu helfen.
In einigen Fällen werden zwei C-förmige Anordnungen zusammen positioniert, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden. In anderen Fällen bildet eine C-förmige Anordnung die biologisch abbaubare Isolierstruktur, in Abhängigkeit von den Gegebenheiten. In anderen Fällen wird eine C-förmige Anordnung in Verbindung mit einer oder mehr biologisch abbaubaren Schaumplatten verwendet, die durch ein flexibles Verbindungsmittel verbunden werden können oder auch nicht, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden. Beispielsweise kann eine C-förmige Anordnung in Verbindung mit zwei Platten verwendet werden, die durch Band verbunden sind, um eine 5-seitige offene Kiste zu bilden. Das Band kann Laschen bilden, die die Kanten der Platten überragen, und die Laschen können dazu verwendet werden, die C-förmige Anordnung mit einer anderen C-förmigen Anordnung oder einer anderen Platte und/oder anderen Platten zu verbinden, und/oder kann dazu verwendet werden, die Isolierstruktur zu öffnen. Die Kanten der Platten können abgeschrägt sein, so dass der Spalt zwischen verbundenen Platten in einer flachen Konfiguration minimal ist, die abgeschrägte Oberfläche jedoch ermöglicht, dass die Platten sich gegeneinander zusammenklappen. Die Kanten der Platten können Kantenmodifikationen, wie mechanische Einrastlaschen und/oder - schlitze, V-förmige Kanten und/oder Nuten und/oder geradlinige Zungen und/oder Nuten, aufweisen und diese Modifikationen können erleichtern, eine C-förmige Anordnung mit einer anderen C-förmigen Anordnung oder einem anderen Plattensystem zu verbinden, entweder zusätzlich zu dem oder anstelle des biologisch abbaubaren Bands.
10A ist eine perspektivische Ansicht einer biologisch abbaubaren Schaumplatte 102 mit geradlinigen Kanten 104 und einem Filament 1002, das in die Platte geformt ist. 10B ist eine perspektivische Ansicht eines Plattensystems 1004, das von drei biologisch abbaubaren Schaumplatten 102 gebildet wird, die durch ein Filament 1002 verbunden sind, das in die Platten geformt ist. In einigen Fällen weist jede Platte zwei Filamentschnüre auf, die aus jeder Kante der Platte austreten. In anderen Fällen liegen mehr oder weniger Filamentschnüre vor, die aus den Kanten der Platte austreten. Es kann ein Filament vorliegen, das nur aus einer Kante der Platte, aus zwei Kanten der Platte, drei Platten der Kante oder einer beliebigen anderen Anzahl von Kanten der Platte austritt. Platten, die durch das Filament miteinander verbunden sind, können einen Spalt aufweisen, der ermöglicht, die Platten zusammenzuklappen. Die Kanten der Platten können abgeschrägt sein, so dass der Spalt zwischen verbundenen Platten in einer flachen Konfiguration minimal ist, die abgeschrägte Oberfläche jedoch ermöglicht, dass die Platten sich gegeneinander zusammenklappen. In Ausführungsformen, in denen das Filament 1002 nicht in die Platte geformt ist, können ähnliche Filamentmaterialien entlang den externen oder internen Oberflächen der Platten bereitgestellt werden, ähnlich den hierin beschriebenen Bandausführungsformen. Filament, das entlang den externen oder internen Oberflächen der Platten bereitgestellt wird, kann in Kombination mit biologisch abbaubarem Band verwendet werden.
11A zeigt fünf biologisch abbaubare Schaumplatten 102, die durch ein biologisch abbaubares Band 802 verbunden sind, um ein Plattensystem 1102 zu bilden, das dazu konfiguriert ist, zu einer 5-Plattenkiste zusammengeklappt zu werden. 11B ist eine perspektivische Ansicht eines Plattensystems 1102, das zusammengeklappt wurde, um eine 5-Plattenkiste 1104 zu bilden. 11C ist eine perspektivische Ansicht eines biologisch abbaubaren Schaumdeckels 1106, der gegen eine 5-Plattenkiste 1104 positioniert ist, um eine biologisch abbaubare Isolierstruktur 100 zu bilden. In einigen Fällen können die fünf Platten verbunden werden, um ein „T“-förmiges Plattensystem zu bilden, wenn es in einer flachen Konfiguration positioniert ist oder leer ist. In anderen Fällen können die fünf Platten verbunden werden, um ein „+“-förmiges oder kreuzförmiges Plattensystem zu bilden, wenn es in einer flachen Konfiguration positioniert ist oder leer ist. In anderen Fällen können die fünf Platten verbunden werden, um ein „S“-förmiges Plattensystem zu bilden. Eine beliebige geeignete Positionierung der fünf Platten kann dazu verwendet werden, das Plattensystem zu bilden, das dazu konfiguriert ist, zu einer 5-Plattenkiste zusammengeklappt zu werden. Die fünf Platten können mit biologisch abbaubarem Band verbunden werden oder können mit biologisch abbaubarem Filament verbunden werden. Die Platten können abgeschrägte Kanten aufweisen, so dass der Spalt zwischen angrenzenden verbundenen Platten in einer flachen Konfiguration minimal ist, wie zuvor beschrieben, oder die Platten können geradlinige Kanten mit einem Spalt aufweisen, der ermöglicht, die Platten zusammenzuklappen. Die fünf Platten können eine Kombination von abgeschrägten Kanten und geradlinigen Kanten mit Spalten mit variierender Größe zwischen den Platten aufweisen. Der biologisch abbaubare Schaumdeckel kann abgeschrägte Kanten, geradlinige Kanten, eine Kombination von abgeschrägten Kanten und geradlinigen Kanten oder eine beliebige geeignete geformte Kante aufweisen.
12 zeigt sechs biologisch abbaubare Schaumplatten 102, die durch ein biologisch abbaubares Filament 1002 verbunden sind, jedoch durch Spalte 1202 getrennt sind, um ein Plattensystem 1204 zu bilden, das dazu konfiguriert ist, zu einer 6-Plattenkiste zusammengeklappt zu werden. In einigen Fällen können die sechs Platten verbunden werden, um ein „T“-förmiges Plattensystem zu bilden, wenn es in einer flachen Konfiguration positioniert ist oder leer ist. In anderen Fällen können die sechs Platten verbunden werden, um ein „+“-förmiges oder kreuzförmiges Plattensystem zu bilden, wenn es in einer flachen Konfiguration positioniert ist oder leer ist. In anderen Fällen können die sechs Platten verbunden werden, um ein „S“-förmiges Plattensystem zu bilden. Eine beliebige geeignete Positionierung der sechs Platten kann dazu verwendet werden, das Plattensystem zu bilden, das dazu konfiguriert ist, zu einer 6-Plattenkiste zusammengeklappt zu werden. Die Platten können abgeschrägte Kanten aufweisen, so dass der Spalt zwischen angrenzenden verbundenen Platten minimal ist, wie zuvor beschrieben, oder die Platten können geradlinige Kanten mit einem Spalt aufweisen, der ermöglicht, die Platten zusammenzuklappen. Die sechs Platten können eine Kombination von abgeschrägten Kanten und geradlinigen Kanten mit Spalten mit variierender Größe zwischen den Platten aufweisen. Nach Zusammenklappen kann die resultierende biologisch abbaubare Isolierstruktur einen „Deckel“ aufweisen, der von einer der sechs Platten gebildet wird, so dass die Struktur durch Aufklappen der Platte „geöffnet“ werden kann.
13 zeigt die Innenseite einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur 100, die mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten 102 beinhaltet. Die biologisch abbaubaren Schaumplatten 102 beinhalten Strukturelemente 1302, die Innenwände 1304 ausrichten und sichern. Die Strukturelemente können Lippen, Kerben, Vorsprünge, Nuten oder andere physische Merkmale sein, die eine oder mehr Innenwände in der biologisch abbaubaren Isolierstruktur bilden, ausrichten und/oder sichern. Die Strukturelemente können an der Länge der Platte verlaufen oder es können mehrere separate Strukturelemente vorliegen. Es können mehrere Sätze von Strukturelementen vorliegen, die dazu entworfen sind, die biologisch abbaubare Isolierstruktur in zwei, drei, vier oder mehr separate Kammern zu unterteilen. Die Innenwand kann aus biologisch abbaubarem Schaum, Wellpappe oder einem beliebigen anderen Material, das zum Aufteilen der biologisch abbaubaren isolierten Struktur in mehrere Kammern geeignet ist, gebildet sein. Die Innenwand kann vertikal, horizontal oder in einer beliebigen anderen Ausrichtung, die zum Aufteilen der biologisch abbaubaren Isolierstruktur in mehrere Kammern geeignet ist, positioniert sein. Die Innenwand kann senkrecht zu der Platte mit Strukturelementen positioniert sein oder sie kann in einem beliebigen Winkel zu der Senkrechte positioniert sein.
14A zeigt eine biologisch abbaubare Isolierstruktur 100. 14B ist eine perspektivische Ansicht der biologisch abbaubaren Isolierstruktur 100, die in 14A gezeigt ist, mit der Hinzufügung von zwei zusätzlichen biologisch abbaubaren Schaumplatten 1402. In einigen Fällen liegen zwei zusätzliche Platten vor. In anderen Fällen liegen, eine, drei, vier, fünf, sechs oder mehr als sechs zusätzliche Platten vor. Die zusätzlichen Platten können vertikal entlang vertikalen Abschnitten der biologisch abbaubaren Isolierstruktur positioniert sein. Die zusätzlichen Platten können horizontal entlang horizontalen Abschnitten der biologisch abbaubaren Struktur positioniert sein. Die zusätzlichen Platten können geradlinige Kanten oder abgeschrägte Kanten aufweisen. Es kann eine äquivalente Anzahl von zusätzlichen Platten vorliegen, da Platten vorliegen, die die biologisch abbaubare Isolierstruktur zusammensetzen, was zu einer Struktur innerhalb einer Struktur führt, die die Dicke aller Seiten der biologisch abbaubaren Isolierstruktur ergänzt.
15A zeigt eine biologisch abbaubare Schaumplatte 102 mit Bruchstellen 1502. 15B ist eine perspektivische Ansicht einer biologisch abbaubaren Schaumplatte 102 nach einem Aufbrechen entlang einer Bruchstelle 1502, wodurch zwei biologisch abbaubare Schaumplattenfragmente 1504 erzeugt werden. In einigen Fällen liegt eine Bruchstelle vor. In anderen Fällen liegen zwei, drei, vier oder mehr Bruchstellen vor. Die Bruchstelle kann zu zwei biologisch abbaubaren Schaumplattenfragmenten mit gleicher Größe führen oder die Fragmente können unterschiedliche Größen aufweisen. Die Bruchstelle kann dazu entworfen sein, zu Fragmenten mit einer Größe und einer Form zu führen, die zum Kompostieren oder einer anderen Recyclingverarbeitung oder zur Verwendung als eine zusätzliche biologisch abbaubare Schaumplatte, wie in 14B gezeigt, geeignet sind. Die Bruchstelle kann dazu entworfen sein, zu Fragmenten mit einer Größe und einer Form zu führen, die zum Kombinieren mit anderen Fragmenten oder biologisch abbaubaren Schaumplatten geeignet sind, um eine biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden.
16 zeigt eine biologisch abbaubare Isolierstruktur 100, die mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten 102 beinhaltet, die von einer äußeren Kiste 1602 umschlossen ist. Die äußere Kiste kann Wellpappe oder ein beliebiges Material sein, das als ein Behälter geeignet ist. Beispielsweise kann die äußere Kiste strukturelle Unterstützung und mechanische Eigenschaften, die zur Verwendung als ein Versandbehälter geeignet sind, bereitstellen. Die äußere Kiste kann einen Deckel aufweisen, der sich zusammenklappt, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur abzudecken. Die äußere Kiste kann nur einen Abschnitt der biologisch abbaubaren Isolierstruktur umschließen, wodurch eine oder mehr Seiten unabgedeckt belassen werden.
17A zeigt eine biologisch abbaubare Schaumplatte 102 mit einem Griff 1702. Der Griff 1702 beinhaltet ein Oberflächenmerkmal 1704, das dazu entworfen ist, eine verbesserte Handhabung des Gegenstands bereitzustellen. Beispielsweise kann das Oberflächenmerkmal 1704 eine beliebige geeignete Absenkung oder ein beliebiger geeigneter Überstand sein, die bzw. der einem Benutzer eine greifbare Oberfläche bereitstellt, mit der die Struktur oder die Platte 102, die das Merkmal enthält, getragen, geöffnet oder anderweitig gehandhabt werden kann. Die Oberflächenmerkmale können eine beliebige geeignete Größe, Geometrie und Position in der Platte aufweisen. 17B ist eine perspektivische Ansicht einer biologisch abbaubaren Schaumplatte 102 mit einem Griff 1706, der aus zwei Oberflächenmerkmalen 1704 gebildet ist, die in der Form von abgesenkten Kanälen sind, die in einer Oberfläche der Platte geformt sind. Der Griff kann durch das Formungsverfahren gebildet werden, der die biologisch abbaubare Schaumplatte bildet, oder er kann aus der biologisch abbaubaren Schaumplatte maschinell hergestellt werden, nachdem die Platte gebildet wurde. Der Griff kann dazu konfiguriert sein, von einem „Bestückungsroboter“ verwendet zu werden, wie hierin beschrieben.
Der Griff kann eine rechteckige Gesamtform aufweisen oder er kann eine andere geeignete Form aufweisen, wie eine dreieckige oder andere Form. Der Griff kann eine Prägung oder ein Oberflächenmerkmal beinhalten oder er kann mehr als eine Prägung, wie zwei Prägungen, beinhalten. Der Griff kann auf der nach oben weisenden Platte positioniert sein, um als ein Griff zum Öffnen der biologisch abbaubaren Isolierstruktur zu fungieren, oder der Griff kann auf den Seitenplatten der biologisch abbaubaren Isolierstruktur positioniert sein, um als ein Griff zum Tragen der biologisch abbaubaren Isolierstruktur zu fungieren. Es kann ein Griff in der Platte vorliegen oder es kann mehr als ein Griff vorliegen. Beispielsweise kann ein Griff proximal zu jeder der Seiten der Platte vorliegen, so dass die Platte Symmetrie aufweist und in einer beliebigen Richtung positioniert werden kann, wenn die biologisch abbaubare Isolierstruktur konstruiert wird.
In einigen Ausführungsformen weisen die biologisch abbaubaren Schaumplatten eine Dichte von etwa 0,015 g/cm³ bis etwa 0,03 g/cm³ auf. In einigen Ausführungsformen weist die biologisch abbaubare Isolierstruktur ein Gewicht auf, das etwa 50 % eines Gewichts einer „grünen“ Wettbewerbsisolierstruktur mit denselben Abmessungen beträgt. In einigen Ausführungsformen weist jede der biologisch abbaubaren Schaumplatten eine Biegefestigkeit auf, die gleich oder größer als eine Biegefestigkeit einer Struktur aus expandierbarem Polystyrol (EPD) mit denselben Abmessungen ist.
Verfahren zur Herstellung von biologisch abbaubaren Isolierstrukturen
Verfahren zur Herstellung einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur sind ebenfalls hierin offenbart. In einem Gesichtspunkt beinhaltet ein Verfahren ein Bereitstellen von mehreren steifen biologisch abbaubaren Schaumplatten, die aus biobasierten Polymerschaumkügelchen gebildet sind, wobei die biobasierten Polymerschaumkügelchen Polymilchsäure beinhalten. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren weiterhin ein Zusammenfügen der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten zu einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur, wobei mindestens zwei der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten nebeneinander angeordnet sind und entlang mindestens einer der Kanten von jeder der mindestens zwei Platten gekoppelt sind, wobei die gekoppelten Kanten eine Dichtung bilden. Beliebige geeignete Verfahren und eine beliebige geeignete Einrichtung, die für das Bilden von Schaumplatten bekannt sind, können dazu verwendet werden, die hierin beschriebenen Platten herzustellen. Beispielsweise können Verfahren und eine Einrichtung, die für das Herstellen von bekannten EPS-Platten bekannt sind, verwendet werden. Die durch diese Verfahren hergestellten Platten können die hierin beschriebenen Platten sein, einschließlich einer beliebigen Kombination von Merkmalen davon.
Beispielsweise offenbart das US-Pat. Nr. 10,518,444 an Pawloski et al. Verfahren zur Produktion von kompostierbaren oder biobasierten Schäumen, die zur Herstellung von geschäumten Gegenständen von Nutzen sind. In dem beschriebenen Verfahren werden geschäumte Kügelchen, die aus einem biobasierten Polyester gebildet sind, und ein Treibmittel geformt, um einen Formgegenstand zu bilden. Das Verfahren kann angepasst werden, um die biologisch abbaubaren Schaumplatten der vorliegenden Offenbarung zu produzieren.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten abgeschrägte Kanten. In bestimmten Ausführungsformen werden die Kanten der biologisch abbaubaren Schaumplatten geformt oder maschinell hergestellt, um die gewünschte Kantengeometrie zu bilden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Zusammenfügen ein Ineinandergreifen von mechanischen Einrastlaschen und entsprechenden mechanischen Einrastschlitzen, die um Kanten von jeder der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten angeordnet sind, um ein Ineinandergreifen durch Kompressionspassung zwischen gekoppelten Kanten der Platten zu erleichtern.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Zusammenfügen ein Ineinandergreifen von V-förmigen Nuten und V-förmigen Kanten, die um Kanten von jeder der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten angeordnet sind, um ein Ineinandergreifen zwischen gekoppelten Kanten der Platten zu erleichtern.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Zusammenfügen ein Ineinandergreifen von geradlinigen Zungen und geradlinigen Nuten, die um Kanten von jeder der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten angeordnet sind, um ein Ineinandergreifen zwischen gekoppelten Kanten der Platten zu erleichtern.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Bereitstellen von mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten ein Aufbringen eines biologisch abbaubaren Bands, Gummierungsträgers oder Filaments auf die Oberfläche von mindestens einer der biologisch abbaubaren Schaumplatten. In einigen Ausführungsformen wird das biologisch abbaubare Band, der biologisch abbaubare Gummierungsträger oder das biologisch abbaubare Filament von Hand aufgebracht, nachdem die biologisch abbaubaren Schaumplatten gebildet wurden. In anderen Ausführungsformen wird das biologisch abbaubare Band, der biologisch abbaubare Gummierungsträger oder das biologisch abbaubare Filament durch eine automatische Armanordnung aufgebracht, nachdem die Platten gebildet wurden. In anderen Ausführungsformen wird das biologisch abbaubare Band, der biologisch abbaubare Gummierungsträger oder das biologisch abbaubare Filament durch Bewegen der Platten über einen Tisch, der mit einer Bandaufbringungsanordnung ausgestattet ist, aufgebracht. In anderen Ausführungsformen beinhaltet das Bereitstellen von mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten ein Formen eines biologisch abbaubaren Filaments innerhalb von einer oder mehr der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Aufbringen des biologisch abbaubaren Bands oder Filaments ein Verbinden von mehr als einer der Platten miteinander unter Verwendung des biologisch abbaubaren Bands oder Filaments. In einigen Ausführungsformen sind die verbundenen Platten durch einen Spalt verbindend getrennt. Beispielsweise wird das Zusammenfügen dadurch ermöglicht, dass der Spalt eine Größe aufweist, die ermöglicht, dass sich jede der biologisch abbaubaren Schaumplatten gegen angrenzende Platten zusammenklappt, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden, wobei das biologisch abbaubare Band oder Filament die biologisch abbaubaren Schaumplatten in einer zusammengeklappten Position hält, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Aufbringen des biologisch abbaubaren Bands ein Drucken von Identifizierungsmarkierungen auf das biologisch abbaubare Band. In anderen Ausführungsformen beinhaltet ein Aufbringen des biologisch abbaubaren Bands ein Aufbringen eines biologisch abbaubaren Bands, das mit Identifizierungsmarkierungen hergestellt wurde.
In einigen Ausführungsformen werden die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten als ein 3-Plattensystem bereitgestellt, das dazu konfiguriert ist, eine C-förmige Anordnung zu bilden. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Zusammenfügen ein Zusammenklappen von zwei der 3-Plattensysteme jeweils zu einer C-förmigen Anordnung und ein Sichern der zwei C-förmigen Anordnungen aneinander, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden.
In einigen Ausführungsformen werden die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten in einem 5-Plattensystem bereitgestellt und das Zusammenfügen beinhaltet ein Zusammenklappen des 5-Plattensystems und ein Sichern von Kanten der Platten, um eine 5-Plattenkiste zu bilden. In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Zusammenfügen der biologisch abbaubaren Isolierstruktur ein Positionieren eines biologisch abbaubaren Schaumplattendeckels auf einer offenen Seite der 5-Plattenkiste.
In einigen Ausführungsformen werden die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten in einem 6-Plattensystem bereitgestellt und das Zusammenfügen beinhaltet ein Zusammenklappen des 6-Plattensystems und ein Sichern von Kanten der Platten, um eine 6-Plattenkiste zu bilden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Bilden der biologisch abbaubaren Schaumplatten ein Bilden von einer oder mehr Platten mit einer ersten Dicke und ein Bilden von einer oder mehr Platten mit einer zweiten Dicke. Ein Bilden der Platten kann ein Bilden jeder Platte beinhalten, so dass sie dieselbe Dicke wie jede andere Platte in der biologisch abbaubaren Isolierstruktur, eine andere Dicke als jede andere Platte in der biologisch abbaubaren Isolierstruktur oder eine gewisse Kombination davon aufweist. Beispielsweise kann eine biologisch abbaubare Isolierstruktur mit 6 Platten ein Bilden der Platten beinhalten, so dass 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 unterschiedliche Plattendicken zwischen den 6 Platten existieren. Ein Bilden von Platten mit einer größeren Dicke verbessert die strukturelle Integrität und/oder die Wärmeenergieretention der biologisch abbaubaren Isolierstruktur, was in Anwendungen vorteilhaft sein kann, in denen die strukturelle Integrität und/oder die Wärmeenergieretention trotz der entsprechenden Erhöhung des Gewichts und des verwendeten Materials gewünscht wird.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten Strukturelemente, die dazu konfiguriert sind, eine oder mehr Innenwände zu sichern. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Zusammenfügen ein Installieren von einer oder mehr Innenwänden zum Unterteilen der biologisch abbaubaren Isolierstruktur in zwei oder mehr separate Kammern.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Bilden der biologisch abbaubaren Schaumplatten ein Bilden von einem oder mehr Griffen auf der Oberfläche von einer oder mehr Platten, um einem Greifen der Platte Rechnung zu tragen. In einigen Ausführungsformen wird der Griff in die Oberfläche der oberen Platte einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur gebildet (z. B. geformt oder maschinell hergestellt), was ein einfaches Öffnen der Platte ermöglicht. In einigen Ausführungsformen wird der Griff in die Oberfläche von einer oder mehr Seitenplatten der biologisch abbaubaren Isolierstruktur gebildet, was ein einfaches Anheben und Bewegen der Struktur ermöglicht.
In einigen Ausführungsformen beinhalten eine oder mehr der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten eine oder mehr Bruchstellen, um ein Aufbrechen von einer oder mehr der biologisch abbaubaren Schaumplatten in Fragmente zur Entsorgung oder Kompostierung zu erleichtern. Beispielsweise können die Bruchstellen durch Ritzen, Einkerben, Perforieren oder andere geeignete Verfahren gebildet werden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren ein Bilden der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten durch Formen und/oder maschinelle Bearbeitung.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Zusammenfügen die Verwendung von einem oder mehr „Bestückungsrobotern“, wie sie in der Technik bekannt sind. Beispielsweise können die Roboter die biologisch abbaubaren Schaumplatten aus dem Formwerkzeug entladen und die Platten relativ zu anderen Platten positionieren, so dass sie die biologisch abbaubare Isolierstruktur bilden oder so dass sie mit biologisch abbaubarem Band oder Filament miteinander verbunden und anschließend zusammengeklappt werden können, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden, wie hierin beschrieben. Die Roboter können mit Sauggreifern, Nadelgreifern oder Krallengreifern ausgestattet sein, die dazu konfiguriert sind, die Platten ausreichend zu ergreifen und zu manövrieren. In einigen Ausführungsformen beinhalten die Nadelgreifer vier oder mehr Nadeln, die in zwei unterschiedlichen Richtungen eingerichtet sind und dazu konfiguriert sind, sich zu der Platte zu erstrecken und zum Manövrieren in die Platte getrieben zu werden. In einigen Ausführungsformen beinhalten die biologisch abbaubaren Schaumplatten Formnester, die den Krallengreifern entsprechen, um die Platten einfacher aufzunehmen und zu positionieren. Die Roboter können dazu konfiguriert sein, die Platten im Inneren einer Wellpappkiste zu positionieren, oder sie können dazu konfiguriert sein, die Platten zusammen zu positionieren, um eine biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden, die als ein Versandbehälter geeignet ist, ohne Verwendung von Wellpappe.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Zusammenfügen ein Einsetzten von einer oder mehr zusätzlichen biologisch abbaubaren Schaumplatten in die biologisch abbaubare Isolierstruktur. Ein Hinzufügen von einer oder mehr zusätzlichen biologisch abbaubaren Schaumplatten kann die Wärmeenergieretention, den Wärmeenergieausschluss oder die Verhinderung oder Verringerung einer Wärmeenergieübertragung in oder aus der biologisch abbaubaren Isolierstruktur ergänzen.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Zusammenfügen ein Umschließen der biologisch abbaubaren Schaumplatten mit einer äußeren Kiste. Beispielsweise können die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten von einer äußeren Wellpappkiste umschlossen sein. Insbesondere ist eine äußere Kiste von Nutzen, wenn die biologisch abbaubare sich aus weniger biologisch abbaubaren Schaumplatten zusammensetzt, als erforderlich sind, um einen eigenständigen Behälter zu bilden. Beispielsweise kann eine biologisch abbaubare Isolierstruktur, die aus drei Platten gebildet ist, unzureichend sein, um als ein eigenständiger Behälter verwendet zu werden, somit würde eine äußere Kiste die biologisch abbaubare Isolierstruktur umschließen. In einigen Ausführungsformen kann die äußere Kiste weiterhin eine strukturelle Unterstützung für die biologisch abbaubare Isolierstruktur bereitstellen.
In einigen Ausführungsformen weisen die biologisch abbaubaren Schaumplatten ein Gewicht auf, das etwa 50 % des Gewichts von „grünen“ Wettbewerbsisolierstrukturen mit derselben Größe und denselben Abmessungen beträgt, während eine gleiche oder überlegene Biegefestigkeit der „grünen“ Wettbewerbsisolierstruktur aufrechterhalten wird. Anders ausgedrückt, die biologisch abbaubaren Schaumplatten weisen eine verringerte Dichte im Vergleich zu „grünen“ Wettbewerbsisolierstrukturen, jedoch eine höhere Biegefestigkeit als erwartet in Anbetracht der verringerten Dichte auf.
In einigen Ausführungsformen baut die biologisch abbaubare Isolierstruktur durch industrielle Kompostierung innerhalb eines Zeitraums von etwa 7 bis etwa 41 Tagen, wie innerhalb von etwa 7 bis etwa 21 Tagen, ab.
18 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 1800 zur Herstellung einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur zeigt. Schritt 1802 beinhaltet ein Bilden von mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten. Schritt 1804 beinhaltet ein Zusammenfügen der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten. Ein optionaler Schritt 1806 beinhaltet ein Verbinden von einer oder mehr der mehreren Schaumplatten mit biologisch abbaubarem Band oder Filament. Ein optionaler Schritt 1808 beinhaltet ein Zusammenklappen der einen oder der mehr der mehreren Schaumplatten, die durch Band oder Filament verbunden sind. Ein optionaler Schritt 1810 beinhaltet ein Umschließen der mehreren Schaumplatten mit einer äußeren Kiste. In einigen Fällen kann das Verfahren Schritte 1806 und 1808 beinhalten, jedoch Schritt 1810 weglassen. In anderen Fällen kann das Verfahren Schritt 1810 beinhalten, jedoch die Schritte 1806 und 1808 weglassen. In anderen Fällen sind alle Schritte 1806, 1808 und 1810 beinhaltet.
19 ist eine Veranschaulichung von Schritt 1806, in dem biologisch abbaubares Band 802 auf die Oberfläche einer biologisch abbaubaren Schaumplatte 102 durch eine Armanordnung 1902 aufgebracht wird. Eine Armanordnung 1902 führt biologisch abbaubares Band 802 von einer Spule 1904 zu und drückt Band auf die Oberfläche der Platte 102. In einigen Ausführungsformen bringt eine Armanordnung ein Bandstück mit variierender Länge auf. In anderen Ausführungsformen bringt eine Armanordnung mehr als ein Bandstück auf. In anderen Ausführungsformen liegen mehrere Armanordnungen vor, die jeweils ein oder mehr Bandstücke auf die Platten aufbringen. Die Anordnung kann dazu konfiguriert sein, ein oder mehr Bandstücke auf eine einzige Platte aufzubringen. Die Anordnung kann dazu konfiguriert sein, ein Bandstück auf mehr als eine Platte aufzubringen, so dass die Platten durch das Bandstück verbunden werden. Die Anordnung kann dazu konfiguriert sein, ein Bandstück auf ein Paar von Platten aufzubringen, wodurch die Platten verbunden werden, und anschließend ein anderes Bandstück auf eine von dem Paar von Platten und eine dritte Platte aufzubringen, wodurch alle drei Platten mit den Bandstücken miteinander verbunden werden. Die Armanordnung kann dazu konfiguriert sein, Band auf die Platten nach Herausnehmen aus dem Formwerkzeug aufzubringen. Die Armanordnung kann dazu konfiguriert sein, Band in einem Schritt, der von dem Formwerkzeug isoliert ist, aufzubringen.
20 ist eine alternative Veranschaulichung von Schritt 1806, in dem biologisch abbaubares Band 802 auf die Oberfläche einer biologisch abbaubaren Schaumplatte 102 durch einen Tisch 2002 mit einer Bandspule oder -rolle 2004 aufgebracht wird. Die Platten verlaufen über den Tisch 2002 und das Band 802 wird an die Oberflächen der Platten gehaftet. In einigen Ausführungsformen werden mehrere Platten nacheinander über den Tisch geleitet, mit einer Lücke 2006 zwischen angrenzenden Platten, so dass die Platten durch das Band miteinander verbunden werden. Die Lücke 2006 erleichtert das Zusammenklappen der Platten, um eine biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden, wie zuvor beschrieben. In einigen Ausführungsformen bringt der Tisch ein Bandstück auf eine einzige Platte auf. In anderen Ausführungsformen bringt der Tisch ein kontinuierliches Bandstück auf mehrere Schaumplatten auf. In anderen Ausführungsformen bringt der Tisch ein einziges Bandstück auf ein Paar von Platten, das die Lücke zwischen dem Paar überspannt, und ein anderes Bandstück, das die nächste Lücke zwischen dem nächsten Paar von Platten überspannt, auf.
Biologisch abbaubare Isolierstrukturen, Anordnungen und assoziierte Verfahren wurden bereitgestellt. Diese biologisch abbaubaren Isolierstrukturen werden aus biologisch abbaubaren Schaumplatten gebildet, die dazu entworfen sind, Wärmeenergie einzuschließen, wenn benachbarte Kanten miteinander gekoppelt werden. Die Platten werden durch Formen, maschinelle Bearbeitung oder ein anderes geeignetes Bildungsverfahren aus Polymilchsäure gebildet. In einigen Ausführungsformen setzt sich die biologisch abbaubare Isolierstruktur aus genug Platten zusammen, um einen eigenständigen Behälter zu bilden, der beispielsweise als ein isolierter Versandbehälter zum Versenden von wärmeempfindlichen Artikeln, wie verderblichen Lebensmitteln oder Medizin, verwendet werden kann. In anderen Ausführungsformen kann die biologisch abbaubare Isolierstruktur in Verbindung mit einer äußeren Kiste, wie einer Wellpappkiste, verwendet werden, um eine verbesserte thermische Retention, einen verbesserten thermischen Ausschluss und/oder eine verbesserte Verhinderung oder Verringerung einer Wärmeenergieübertragung zu oder von einem Behälter, dem ansonsten derartige Fähigkeiten fehlen würde, bereitzustellen.
BEISPIELE
Die Erfindung kann unter Bezugnahme auf die folgenden nicht einschränkenden Beispiele weiter verstanden werden.
Beispiel 1: Biegefestigkeitstest

Tabelle 1 stellt die Biegefestigkeitstestergebnisse für eine steife Polymilchsäureschaumplatte im Vergleich zu einer Schaumplatte aus expandierbarem Polystyrol bereit. Wie zu sehen ist, weist eine steife Polymilchsäureschaumplatte 75 % der Biegefestigkeit einer EPS-Struktur mit derselben Größe und denselben Abmessungen auf, obwohl die steife Polymilchsäureschaumplatte eine Biegefestigkeit aufweisen könnte, die gleich oder überlegen zu der Biegefestigkeit einer EPS-Platte ist. Tabelle 1

Material	Testtyp	Dichte, g/cm³	Biegefestigkeitsergebnisse, MPa
Standard-EPS	Biegefestigkeit in 3-Punktebiegungstest	0,02	0,25
Polymilchsäure	Biegefestigkeit in 3-Punktebiegungstest	0,02	0,16-0,21*

*Biegefestigkeit von PLA-Platten in Abhängigkeit von Dicke und Formel

Beispielsweise wurde eine Platte von 18 Zoll mal 26 Zoll (457,2 mm mal 660,4 mm) mit einer Dicke von 1 Zoll (25,4 mm) und einem Gewicht von etwa 151 Gramm gemäß den hierin beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Dichte der Platte betrug etwa 0,02 g/cm³.
Beispiel 2: Vergleich der thermischen Leistung mit Stärkeschaum
Eine thermische Studie wurde durchgeführt, um die thermische Leistung für zwei unterschiedliche biologisch abbaubare isolierte Versandbehälter zu vergleichen: einer, der Stärkeschaumplatten umfasste, und einer, der PLA-Schaumplatten der vorliegenden Erfindung umfasste. Die Ergebnisse sind in 21 veranschaulicht.
Die thermische Studie wurde mit einer Nutzlast durchgeführt, die sich einer typischen Essensbox annäherte. Ein 7E-Wärmetemperaturprofil der ISTA (International Safe Transit Association) wurde verwendet und ist durch die Umgebungstemperaturkurve dargestellt. Sowohl der Stärkeschaumversandbehälter als auch der PLA-Schaumversandbehälter wurden konstruiert, um ein Innenvolumen von 9 Kubikzoll (150 cm³) zu haben. Die PLA-Schaumplatten, die den Versandbehälter bilden, waren 1 Zoll (25 mm) dick und der PLA-Schaumversandbehälterwog 1,1 Pfund (500 Gramm). Die Stärkeschaumplatten waren in einzelnen Papierhüllen und wiesen eine Nenndicke von 1,25 Zoll (31,8 mm) auf. Der Stärkeschaumversandbehälter wog 2,1 Pfund (950 Gramm).

Die Nutzlast war eine Essensboxattrappe. Jede Essensbox beinhaltete zwei Protein-Analoga und ein Nicht-Protein-Analogon und die Nutzlast für jeden Versandbehälter beinhaltete zwei Essensattrappen (vier Protein-Analoga und zwei Nicht-Protein-Analoga) und drei 24-Unzen-Propak™-Gelpackungen bei -15 °C ± 5 °C (im Handel von Lifoam™ Industries LLC, Greer, South Carolina, USA, erhältlich). Die Zusammensetzungen der Protein- und Nicht-Protein-Analoga sind in Tabelle 2 detailliert angegeben. Tabelle 2

Protein-Analogon	8-Unzen-Propak™-Gelpackung bei -20 °C ± 5 °C
Nicht-Protein-Analogon (gekühlt)	1 Tasse Reis
	1 × 3,2-Unzen-Apfelmus-Quetschpackung
	4 × 2-Unzen-Käseblöcke
	2 × Lindt®-Trüffel
	1 × 2,40-Unzen-Clif@-Riegel
	1 × 1,15-Unzen-Nussbutterpackung
	1 × zusammengeknüllte Kunststoff-Essenstüte
	1 × Essenstüte

Wie in 21 veranschaulicht, hielt der PLA-Schaumversandbehälter nach 50 Stunden eine niedrigere Temperatur als der Stärkeversandbehälter aufrecht, wobei der Boden des PLA-Schaumversandbehälters eine Temperatur von ungefähr 5 °C niedriger als der Boden des Stärkeversandbehälters aufwies und der obere Teil des PLA-Schaumversandbehälters eine Temperatur von ungefähr 4 °C niedriger als der obere Teil des Stärkeversandbehälters aufwies. Diese Leistung ist in Anbetracht dessen, dass der PLA-Versandbehälter dünnere Platten (1 Zoll (25,4 mm) im Vergleich zu 1,25 Zoll (31,75 mm) für die Stärkeschaumplatten) und nahezu das halbe Gewicht (1,1 Pfund im Vergleich zu 2,1 Pfund für den Stärkeschaumversandbehälter (500 Gramm im Vergleich zu 950 Gramm)) aufwies, signifikant. Somit verbessert die Verwendung von PLA-Schaum die thermische Leistung, ohne die Biegefestigkeit signifikant zu beeinträchtigen, und verwendet weniger Material, was die Versandkosten verringert.
Beispiel 3: Vergleich der thermischen Leistung von PLA-Schaumplatten mit Band im Vergleich zu ohne Band
Der Test der thermischen Leistung in Beispiel 2 wurde für zwei biologisch abbaubare isolierte Versandbehälter wiederholt: einer, der PLA-Schaumplatten ohne Band umfasste, und einer, der PLA-Schaumplatten mit einem mit Band zusammengefügten Boden umfasste, wie hierin beschrieben und wie in 9(a) veranschaulicht. Die Ergebnisse sind in 22 veranschaulicht. Anders ausgedrückt, ein PLA-Schaumversandbehälter beinhaltete einen PLA-Schaumplattenboden, von dem verhindert wurde, dass er sich von angrenzenden Platten trennte.
Wie in 22 veranschaulicht, wies der PLA-Schaumversandbehälter mit einem mit Band zusammengefügten Boden eine bessere thermische Leistung auf. Der PLA-Schaumversandbehälter mit einem mit Band zusammengefügten Boden hielt eine Temperatur von ungefähr 0 °C für ungefähr 30 Stunden aufrecht, während der PLA-Schaumstoffversandbehälter ohne Band eine Temperatur von nur 1-2 °C aufrechterhielt, wobei diese Temperatur nach nur 25 Stunden anzusteigen begann. Mit einer angenommenen maximal zulässigen Proteintemperatur von 4 °C überschritt der PLA-Schaumversandbehälter ohne Band diesen Grenzwert zu ungefähr 35 Stunden, während der PLA-Schaumversandbehälter mit Band eine Temperatur unter 4 °C für ungefähr 45 Stunden aufrechterhielt. Somit verbessert die Verwendung von Band die thermische Leistung des PLA-Versandbehälters durch Verlängern der Zeitdauer, die der Inhalt bei niedrigeren Temperaturen gehalten werden.
Obwohl die Offenbarung unter Bezugnahme auf eine Reihe von Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachmänner verstehen, dass die Offenbarung nicht auf derartige offenbarte Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die Offenbarung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von Variationen, Änderungen, Substitutionen oder äquivalente Einrichtungen, die nicht hierin beschrieben sind, die jedoch für den Sinn und Umfang der Offenbarung angemessen sind, zu integrieren. Hierin verwendete Sprachformulierungen, wie „kann“, „könnte“, „würde“ oder „wäre“, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist oder anderweitig innerhalb des wie verwendeten Zusammenhangs verstanden wird, sollen allgemein übermitteln, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente oder Funktionsfähigkeiten beinhalten, während andere Ausführungsformen diese nicht beinhalten. Obwohl verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben wurden, ist zusätzlich dazu zu verstehen, dass Gesichtspunkte der Offenbarung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen beinhalten können. Dementsprechend ist die Offenbarung nicht als durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt aufzufassen, sondern ist nur durch den Umfang der angefügten Ansprüche eingeschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/970428 [0001]
US 10518444 [0073]

Claims

Biologisch abbaubare Isolierstruktur, umfassend: - mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten mit Kanten, wobei jede von den mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten aus biobasierten Polymerschaumkügelchen, die Polymilchsäure umfassen, gebildet ist, - wobei mindestens zwei der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten nebeneinander angeordnet sind und entlang einer der Kanten von jeder der mindestens zwei Platten gekoppelt sind, wobei die gekoppelten Kanten eine Dichtung bilden.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach Anspruch 1, wobei die gekoppelten Kanten der mindestens zwei biologisch abbaubaren Schaumplatten abgeschrägt sind.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gekoppelten Kanten der mindestens zwei biologisch abbaubaren Schaumplatten ineinandergreifende mechanische Einrastlaschen und mechanische Einrastschlitze umfassen.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gekoppelten Kanten der mindestens zwei biologisch abbaubaren Schaumplatten ineinandergreifende V-förmige Nuten und V-förmige Kanten umfassen.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gekoppelten Kanten der mindestens zwei biologisch abbaubaren Schaumplatten ineinandergreifende geradlinige Zungen und geradlinige Nuten umfassen.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend ein biologisch abbaubares Band, das zwei oder mehr der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten aneinander befestigt.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend ein biologisch abbaubares Filament, das zwei oder mehr der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten aneinander befestigt.
Plattensystem zum Bilden einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur, wobei das System umfasst: - mehrere biologisch abbaubare Schaumplatten, die aus biobasierten Polymerschaumkügelchen, die Polymilchsäure umfassen, gebildet sind, wobei jede der besagten Platten durch ein flexibles Verbindungsmittel mit mindestens einer anderen der besagten Platten verbunden ist und die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten in einer flachen Konfiguration angeordnet sind, - wobei in der flachen Konfiguration angrenzende biologisch abbaubare Schaumplatten durch einen Spalt, der ein Zusammenklappen des Systems an dem flexiblen Verbindungsmittel erleichtert, verbindend getrennt sind, und - wobei, wenn das System an dem flexiblen Verbindungsmittel zusammengeklappt ist, Kanten von mindestens zwei der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten dazu konfiguriert sind, sich zu koppeln und an den koppelnden Kanten eine Dichtung zu bilden.
Plattensystem nach Anspruch 8, wobei das flexible Verbindungsmittel eine biologisch abbaubare Folie, ein biologisch abbaubares Band oder Filament umfasst.
Plattensystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten drei biologisch abbaubare Schaumplatten umfassen, die dazu konfiguriert sind, sich zu einer C-förmigen Anordnung zusammenzuklappen.
Plattensystem nach Anspruch 10, wobei zwei der C-förmigen Anordnungen dazu konfiguriert sind, miteinander verbunden zu werden, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden.
Plattensystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten fünf biologisch abbaubare Schaumplatten umfassen, die dazu konfiguriert sind, sich zu einer 5-Plattenkiste zusammenzuklappen.
Plattensystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten sechs biologisch abbaubare Schaumplatten umfassen, die dazu konfiguriert sind, sich zu einer 6-Plattenkiste zusammenzuklappen.
Plattensystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die gekoppelten Kanten der Platten abgeschrägt sind.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten weiterhin Strukturelemente umfassen, um eine oder mehr Innenwände zum Unterteilen der biologisch abbaubaren Isolierstruktur in zwei oder mehr separate Kammern zu sichern.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: - jede der mehreren der biologisch abbaubaren Schaumplatten eine einzige Seite der biologisch abbaubaren Isolierstruktur definiert und - die biologisch abbaubare Isolierstruktur weiterhin eine oder mehr zusätzliche biologisch abbaubare Schaumplatten umfasst, die innerhalb der biologisch abbaubaren Isolierstruktur positioniert werden, um einer oder mehr der Seiten eine Isolation hinzuzufügen.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach Anspruch 1 oder Plattensystem nach Anspruch 8, wobei mindestens eine der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten weiterhin eine oder mehr Bruchstellen umfasst, um ein Aufbrechen zur Entsorgung zu erleichtern.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die in der Form eines isolierten Versandbehälters ist und keine Wellpappe beinhaltet.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin umfassend eine äußere Kiste umfasst, die die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten umschließt.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach Anspruch 19, wobei die äußere Kiste Wellpappe umfasst.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Gewicht der biologisch abbaubaren Isolierstruktur etwa 50 % eines Gewichts einer „grünen“ Wettbewerbsisolierstruktur mit denselben Abmessungen beträgt.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach Anspruch 1 oder Plattensystem nach Anspruch 8, wobei jede der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten eine Biegefestigkeit zwischen 0,16 MPa und 0,22 MPa aufweist.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach Anspruch 1 oder Plattensystem nach Anspruch 8, wobei jede der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten eine Biegefestigkeit aufweist, die gleich oder größer als eine Biegefestigkeit einer Struktur aus expandierbarem Polystyrol (EPS) mit denselben Abmessungen ist.
Biologisch abbaubare Isolierstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die dazu konfiguriert ist, sich durch industrielle Kompostierung innerhalb eines Zeitraums von etwa 42 Tagen abzubauen.
Verfahren zur Herstellung einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur, umfassend: - Bereitstellen von mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten, die aus biobasierten Polymerschaumkügelchen, die Polymilchsäure umfassen, gebildet sind, wobei jede der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten vorzugsweise steif ist; und - Zusammenfügen der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten zu einer biologisch abbaubaren Isolierstruktur, wobei mindestens zwei der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten nebeneinander angeordnet sind und entlang mindestens einer der Kanten von jeder der mindestens zwei Platten gekoppelt sind, wobei die gekoppelten Kanten eine Dichtung bilden.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten abgeschrägte Kanten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Zusammenfügen ineinandergreifende mechanische Einrastlaschen und mechanische Einrastschlitze umfasst, die um Kanten jeder der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Zusammenfügen ineinandergreifende V-förmige Nuten und V-förmige Kanten umfasst, die um Kanten jeder der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Zusammenfügen ineinandergreifende geradlinige Zungen und geradlinige Nuten umfasst, die um Kanten der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, wobei das Bereitstellen der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten ein Formgeben eines Filaments innerhalb von einem oder mehr der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, wobei das Bereitstellen der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten ein Aufbringen eines biologisch abbaubaren Bands auf eine Oberfläche von mindestens einer der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten inline mit einem Schritt eines Bildens der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei das biologisch abbaubare Band eine oder mehr der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten überragt, um eine Aufreißlasche zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 32, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten als ein 3-Plattensystem bereitgestellt werden, das dazu konfiguriert ist, eine C-förmige Anordnung zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 33, wobei das Zusammenfügen ein Zusammenklappen von zwei der 3-Plattensysteme jeweils zu einer C-förmigen Anordnung und ein Sichern der zwei C-förmigen Anordnungen aneinander, um die biologisch abbaubare Isolierstruktur zu bilden, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 32, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten in einem 5-Plattensystem bereitgestellt werden und das Zusammenfügen ein Zusammenklappen des 5-Plattensystems und ein Sichern von Kanten der Platten, um eine 5-Plattenkiste zu bilden, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 35, weiterhin umfassend ein Positionieren eines biologisch abbaubaren Schaumplattendeckels auf einer offenen Seite der 5-Plattenkiste.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 32, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten in einem 6-Plattensystem bereitgestellt werden und das Zusammenfügen ein Zusammenklappen des 6-Plattensystems und ein Sichern von Kanten der Platten, um eine 6-Plattenkiste zu bilden, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 37, wobei die mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten Strukturelemente umfassen, die dazu konfiguriert sind, eine oder mehr Innenwände zu sichern, und das Zusammenfügen weiterhin ein Installieren von einer oder mehr Innenwänden zum Unterteilen der biologisch abbaubaren Isolierstruktur in zwei oder mehr separate Kammern umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 38, wobei das Zusammenfügen weiterhin ein Einsetzen von einer oder mehr zusätzlichen biologisch abbaubaren Schaumplatten in die biologisch abbaubare Isolierstruktur umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 39, wobei eine oder mehr der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten eine oder mehr Bruchstellen umfassen, um ein Aufbrechen von einer oder mehr der biologisch abbaubaren Schaumplatten in Fragmente zur Entsorgung oder Kompostierung zu erleichtern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 40, weiterhin umfassend ein Bilden der mehreren biologisch abbaubaren Schaumplatten durch Formgeben und/oder maschinelle Bearbeitung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 41, wobei das Zusammenfügen ein Verwenden von einem oder mehr Robotern umfasst.