專利名稱：絕緣封裝的制作方法
絕緣封裝相關(guān)申請(qǐng)案本專利申請(qǐng)案是2007年3月27日申請(qǐng)的第11/728，973號(hào)的專利申請(qǐng)案的部分繼續(xù)申請(qǐng)案，且依據(jù)35U.S.C. § 119(e)主張2006年4月3日申請(qǐng)的第60/789，297號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)案的權(quán)益。所有前述申請(qǐng)案以引用方式并入本文中。
背景技術(shù)：
消費(fèi)者頻繁購買用容器包裝的制成產(chǎn)品，例如食品和飲料。可對(duì)熱或冷的液體或食品，例如，熱咖啡、冰茶或批薩，使用熱絕緣的容器 。這些容器可通過減少從內(nèi)容物到消費(fèi)者手部的熱或冷傳遞，來維持所容納的液體或食品的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種包括側(cè)壁的包裝、容器或容器套，所述側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面。所述側(cè)壁的所述內(nèi)表面或所述外表面中的至少一者可包括絕緣材料層。在仔細(xì)閱讀下面的附圖和詳細(xì)說明后，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將清楚地了解本發(fā)明的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)。所有此類額外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)意圖包括在該說明中，屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)，并受到隨附權(quán)利要求書的保護(hù)。


圖I是裝配有外壁的杯子的透視圖。圖2是雙壁杯的側(cè)面剖視圖。圖3是具有通道的一體化容器的透視圖。圖4是具有通道的一體化容器的透視圖。圖5是包括杯子的杯套的截面圖。圖6是具有外壁的杯子的截面的頂面透視圖。圖7所示為制造雙壁杯的方法。圖8是具有絕緣材料的杯子的視圖，其中將所述絕緣材料涂覆成具有相應(yīng)的圖案。圖9是具有絕緣材料的杯子的視圖，其中將所述絕緣材料涂覆成具有相應(yīng)的圖案。圖10是具有絕緣材料的杯子的視圖,其中將所述絕緣材料涂覆成具有相應(yīng)的圖案。圖11是從杯子拆除的外壁的視圖。圖12是從杯子拆除的外壁的視圖。圖13是從杯子拆除的外壁的視圖。圖14是從杯子拆除的外壁的視圖。圖15是具有杯套的杯子的視圖,其圖不了熱傳遞。
圖16是將絕緣材料涂覆到基板的示例性工藝的方框圖。圖17是用噴嘴將絕緣材料涂覆到基板的不意圖。圖18是用非噴嘴將絕緣材料涂覆到基板的示意圖。
具體實(shí)施例方式包裝、容器或容器套可由絕緣材料制成，和/或用絕緣材料進(jìn)行絕緣。絕緣材料可固定到容器，或者可涂覆到可拆除的容器套。諸如熱膨脹性和/或含微孔材料等絕緣材料可涂覆到容器或外壁，或同時(shí)涂覆到兩者。也可使用不可膨脹、或者以不同于隨溫度膨脹的其他方式膨脹的絕緣材料，例如壓敏材料、感光材料、 微波敏感材料和其他材料。可在絕緣材料到達(dá)最終用戶之前使其膨脹，例如在制造容器和/或容器套時(shí)，和/或可僅在最終使用時(shí)且僅響應(yīng)于例如溫度或壓力而使絕緣材料膨脹。絕緣材料可用于增強(qiáng)容器和/或容器套的絕緣能力，和/或增加容器和/或容器套的剛性，例如減小容器和/或容器套的材料部件的厚度。圖I所示為容器100，例如杯子，其具有內(nèi)壁102和外壁104。外壁104的坯料可采用以下形式容器套，或容器100的壁或主體。容器不限于杯子，可為其他任何容器，包括但不限于，散裝咖啡容器、湯盆、壓制成形的容器、盤子、套(例如，單面瓦楞紙板、雙面瓦楞紙板、無瓦楞紙板等)、折疊箱、托盤、碗、蛤殼，以及有或沒有蓋或套的其他容器。容器100可為圓柱形的杯子或具有其他幾何構(gòu)型，包括錐形、矩形等的容器。外壁104坯料不限于瓦楞沖切坯料，且可由任何類型的紙板、紙、箔、薄膜、織物、泡沫、塑料等材料制成。外壁104可由任何標(biāo)稱紙料制成，包括但不限于，自然單面、白邊單面、涂層漂白上方單面紙料、瓦楞、凹槽瓦楞或以上項(xiàng)的組合。外壁104是可以從容器100拆除的，或者外壁104可粘附到容器100。例如，外壁104可通過使用熱熔、冷熔和/或其他任何粘附或密封機(jī)制將外壁104坯料層壓到容器上，進(jìn)行粘附。作為替代或補(bǔ)充，外壁104坯料可用絕緣材料進(jìn)行粘附。如果外壁104在制造過程中附著到杯子上，則可通過免去商業(yè)最終用戶的裝配步驟來提高效率。此外，這可以降低需要占用商業(yè)最終用戶的存放空間大小，例如只需存儲(chǔ)一件物品，而不是兩件。圖I不必按比例繪制。例如，相較于圖中所示的容器100的表面，外壁104可覆蓋更大或更小的部分。例如，外壁104可完全覆蓋主體。擴(kuò)大外壁104的表面面積可擴(kuò)大絕緣區(qū)域和印刷表面。盡管圖中所示的外壁104位于杯子上，但外壁104可附加到其他任何容器，例如但不限于，散裝飲料容器、壓制成形的容器，以及湯盆。作為替代或補(bǔ)充，外壁104可附加到容器套。圖2是容器100的側(cè)面剖視圖，所述容器可以是雙壁杯。容器100可在容器100的外壁104與內(nèi)容物206，例如熱飲或冷飲或食品之間提供空氣夾套200?？諝鈯A套200可實(shí)現(xiàn)以外部表面溫度Ttl衡量的熱絕緣。空氣夾套200可部分或完全環(huán)繞容器100。當(dāng)抓住容器100時(shí)，施加到外壁104上的壓力可發(fā)生作用，使外壁104在受壓點(diǎn)上皺縮，從而縮小空氣夾套200，并且可能引起與容器100的內(nèi)壁102的接觸?？諝鈯A套200可在受壓點(diǎn)下皺縮，且可能造成一種剛性較低的感覺，且這種接觸可能在外壁104上形成熱點(diǎn)。涂覆在內(nèi)壁102與外壁104之間的絕緣材料216可減小或消除這種效應(yīng)。如果使用了足量的絕緣材料216，則絕緣材料216可向外壁104提供剛性，而不損害空氣夾套200的熱絕緣性，這樣外壁104就不會(huì)部分或完全皺縮。絕緣材料216可增加容器100的機(jī)械強(qiáng)度?；谟山^緣材料216增加的機(jī)械強(qiáng)度，可使用較輕質(zhì)的材料來制造容器100，這樣即可減少形成容器100的基板來源。絕緣材料216可以斑圖，例如點(diǎn)圖，或其他圖案涂覆到內(nèi)部102、外壁104上，或同時(shí)涂覆到這兩者上，這樣絕緣材料216即界定空氣間隙200，并防止外壁104在握持壓力下皺縮到內(nèi)壁102上。絕緣材料216也可給用戶一種堅(jiān)硬感，同時(shí)減少基板材料，例如內(nèi)壁102或外壁104。絕緣材料216可在被激活時(shí)膨脹,或者預(yù)先膨 脹,例如通過引入空氣或惰性氣體、原地氣泡、微球體、可膨脹微球體或其他起泡劑。例如，絕緣材料216可通過溫度、壓力、濕度或其他方式激活。在一個(gè)實(shí)例中，絕緣材料216可以通過高溫或低溫來被熱激活。絕緣材料216可以是可膨脹絕緣材料或粘合劑。作為補(bǔ)充或替代，絕緣材料216可包括但不限于，結(jié)合件、可膨脹微球體或其他微囊密封的顆粒、色料和其他附加物、膠粘劑(例如熱熔、壓敏)、惰性氣體泡沫熱熔、含水性涂料的熱發(fā)泡性微球體、淀粉基膠粘劑、天然聚合物膠粘齊[J、PVC、泡沫涂層、生物可降解膠合劑，或以上項(xiàng)的組合，或其他材料。絕緣材料216可包括原位氣泡、微球體、微粒、纖維、可膨脹纖維、溶解性顆粒等。絕緣材料216可以是生物可降解的、可堆肥的，和/或可回收的。絕緣材料216可以是可在潮濕或干燥時(shí)膨脹的。絕緣材料216可包括任何人造或天然材料，包括基于水、基于溶劑、高固體或100%固體的材料。固體內(nèi)容物的量通常占材料的30%到80%，更好是40%到70%。結(jié)合件和/或絕緣材料216中可加入額外成分，包括但不限于，色料或染料、填料/增補(bǔ)劑、用于分散的表面活化劑、針對(duì)最佳應(yīng)用的增稠劑或控制粘性的溶劑、起泡劑、消沫劑、石蠟或增滑劑等附加物?；蛘?，結(jié)合件和/或絕緣材料216可以是膠粘劑。絕緣材料216可具有多種性質(zhì)，包括但不限于，保持容器內(nèi)容物處于高溫或低溫的熱絕緣性，吸收液滴和/或液體的性質(zhì)，和/或可在與熱材料(例如，溫度高于150° F)接觸時(shí)膨脹的性質(zhì)，以及在達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)激活溫度，例如室溫之前保持不活躍狀態(tài)這一優(yōu)選性質(zhì)。絕緣材料216可以是可再漿化的、可回收的，和/或生物可降解的。在進(jìn)一步實(shí)例中，可將諸如氮?dú)獾榷栊詺怏w注入絕緣材料216中。例如，可將諸如氮?dú)獾榷栊詺怏w注入熱熔膠粘劑、淀粉基膠粘劑中，或者可使用天然聚合物膠粘劑。在放置外壁104之前，可將氣體施加到內(nèi)壁102的外表面上，以便讓這些材料具有泡沫結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)雙壁容器的機(jī)械和熱絕緣性質(zhì)。例如，可在將氣體施加到外壁104之前、或在施加到外壁104的過程中,將氣體注入絕緣材料216中。作為替代或補(bǔ)充，絕緣材料216可以是與發(fā)泡劑或起泡劑聯(lián)合的涂層或膠粘劑。發(fā)泡劑或起泡劑可在受熱后產(chǎn)生氣體，所述氣體可激活絕緣材料216來呈現(xiàn)例如氣泡、蜂窩狀結(jié)構(gòu)或其他方面?；蛘撸l(fā)泡劑或起泡劑可以是在某些條件，例如溫度或壓力條件下分解，以釋放出氣體的材料。在向容器中填充內(nèi)容物206，例如熱食或熱飲的過程中可能發(fā)生加熱?；蛘撸訜峥赡軄碓从谕獠縼碓?，例如微波或水浴。圖3和圖4所示是具有外壁104的容器100。容器100可制成為雙壁杯組件。容器100可以是圓柱形杯、容器套，或具有包括錐形、矩形等其他幾何構(gòu)型的容器。外壁104可完全或部分覆蓋容器100的主體。容器100和外壁104可與雙壁杯形成一體，且絕緣材料216和/或膠粘劑可涂覆在內(nèi)壁102與外壁104之間。此外，絕緣材料可具有粘合性質(zhì)，并因此可形成容器與坯料之間的唯一聯(lián)接。外壁104可由任何標(biāo)稱紙料制成，包括但不限于，天然單面、白邊單面，涂層漂白上層單面紙料，或以上項(xiàng)的任意組合。作為替代或補(bǔ)充，外壁104可用箔、薄膜、織物、塑料或其他材料制成。外壁104和/或容器可以是可在漿化的、可回收的，和/或生物可降解的。外壁104可包括，例如瓦楞、凹槽(例如E型槽、F型槽、N型槽或G型槽)無瓦楞或壓紋的空氣通道。所述空氣通道可在垂直、對(duì)角線，或其他方向上，且可帶走手上的熱量。作為補(bǔ)充或替代，空氣通道可產(chǎn)生于對(duì)絕緣材料216的涂覆。例如，絕緣材料216可以條狀、渦卷紋狀或點(diǎn)狀圖案涂覆到外壁104，使得空氣通道在通過(例如)熱量或壓力進(jìn)行的激活之前、期間或之后形成或膨脹。絕緣材料216可包括 發(fā)泡劑、起泡劑，和/或其他制劑，其在激活后分解、產(chǎn)生氣體或碎裂，從而形成氣泡或泡沫結(jié)構(gòu)。外壁104可以從容器100，例如容器套拆除，或者外壁104可粘附到容器100，例如雙壁容器。例如，杯子等雙壁容器，或雙壁容器套可通過將外壁104層壓到容器或容器套坯料上來制成，使用絕緣材料216 (例如，含微孔材料、泡沫材料或其他材料)來固著絕緣材料216，或者所述絕緣材料可使用其他任何膠粘劑或密封方法來固著。如果外壁104在制造過程中永久性地聯(lián)接到容器100上(例如，形成一體化雙壁杯或雙壁套)，則可通過免去商業(yè)最終用戶的裝配步驟來提高效率。此外，這可以降低需要占用商業(yè)最終用戶的存放空間大小，例如只需存儲(chǔ)一件物品，而不是兩件。外壁104可以從容器拆除。例如，套等沖切坯料可經(jīng)制造成單獨(dú)存放，并可從容器100拆除。外壁104的一側(cè)或相對(duì)側(cè)可保留開口，從而允許空氣流動(dòng)。例如，在圖3中，容器可包括外壁104的頂部附近的開口 302。例如，在圖4中，容器可包括外壁104的頂部或底部404附近的開口 402。所述開口可形成于外壁104中，例如形成為孔，且當(dāng)內(nèi)壁102與外壁104之間的空間通過激活絕緣材料216膨脹時(shí)，可形成空氣通道，從而允許空氣流動(dòng)。例如，可經(jīng)由通過絕緣材料216與外壁104或可膨脹材料涂覆圖案216之間的相互作用形成的瓦楞、凹槽瓦楞或其他空氣通道，控制氣流向上流動(dòng)或離開握持的手指。例如，絕緣材料216的涂覆圖案可形成空氣通道304、402。圖3所示為絕緣材料216的涂覆是如何在容器100的頂部306附近形成開口 302的替代性且非限制性實(shí)例。所述通道可通過絕緣材料216的膨脹而形成。容器100的相對(duì)端，例如頂部306和底部308上，可以有開口。所述開口可通過將外壁104包封在容器上，而不完全密封頂部306或底部308而形成。圖5所示是裝配了容器100的套等外壁104的截面圖。該圖意圖用于說明，而非限制。杯子可用任何容器代替，例如壓制成形的托盤、湯盆或散裝飲料容器。外壁104可具有內(nèi)表面506和外表面504。絕緣材料216可涂覆到內(nèi)表面506、外表面504，和/或內(nèi)表面506與外表面504之間的表面502，例如涂覆到容器套的內(nèi)壁。內(nèi)表面506與外表面504之間未必包括空間502。諸如可膨脹材料等絕緣材料216可以非活躍形式涂覆到外壁104的內(nèi)表面506。未激活絕緣材料216可涂覆為不會(huì)實(shí)質(zhì)改變外壁104的厚度的薄膜。將絕緣材料216涂覆到外壁104的內(nèi)部也可維持外壁104的外表面的可印刷性。如果外壁104上的非活躍絕緣材料216是裝配到標(biāo)準(zhǔn)紙杯的，則可維持杯子的細(xì)長輪廓。維持細(xì)長輪廓可維持標(biāo)準(zhǔn)紙杯的套疊質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)杯子的高效裝箱、包裝和運(yùn)送。此外，由于絕緣材料216是在最終使用時(shí)激活的，因此通過減少容器或容器套制造過程的激活或發(fā)泡或硬化步驟，可產(chǎn)生制造效率，從而也能減少制造過程中所用的能量。絕緣材料216可以通過(例如)將諸如高溫液體、飲料或食品等內(nèi)容物206加入容器100中而被激活并因此膨脹。作為補(bǔ)充或替代，容器100可預(yù)先填充有內(nèi)容物206，例如飲料或食品，且絕緣材料216可在(例如)通過微波或水浴等加熱時(shí)被激活。激活可以僅發(fā)生在外壁104的消耗階段，而不是處理階段，這樣外壁104即可與實(shí)質(zhì)上未激活的絕緣材料216 —起運(yùn)送給消費(fèi)者。例如，絕緣材料216的激活點(diǎn)可為約120° F或更高溫度，和/或小于60° F，這樣絕緣材料216可以僅通過高溫(或低溫)液體、飲料或食品的溫度激活，而不是通過環(huán)境溫度或體溫激活。所述激活可使可膨 脹材料膨脹，并將材料從容器100 “推回”到外壁104，從而形成逐漸增大的空氣間隙?？諝忾g隙可在熱飲容器100與消費(fèi)者的手之間形成熱障。所述激活也可增強(qiáng)容器的硬度和/或剛性，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)省材料，或減小容器壁的厚度。如下文詳細(xì)描述，絕緣材料216也可在到達(dá)消費(fèi)者之前被激活，或至少部分激活。因此，絕緣材料216的對(duì)目標(biāo)溫度做出響應(yīng)的能力可讓容器或容器套變得“智能”，因?yàn)樗梢噪S著被封裝的內(nèi)容物206的溫度的不斷升高而增強(qiáng)絕緣性。絕緣材料216可以未膨脹的狀態(tài)涂覆到外壁104。在通過放入高溫液體或固體(例如，在服務(wù)點(diǎn))被激活之前，絕緣材料216不會(huì)膨脹。這可能與在外壁104的制造過程中使材料膨脹不同。在制造過程中的膨脹可能會(huì)增加外壁104的體積。可控制絕緣材料216以產(chǎn)生套疊效率?？蛇M(jìn)一步控制絕緣材料216的性質(zhì)，例如但不限于，將用凹槽瓦楞材料制成的外壁104與絕緣材料216的圖案化涂覆相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)特定的絕緣、氣流特征和容器剛性增強(qiáng)。例如，涂覆到外壁104的絕緣材料216的瓦楞和/或圖案可引導(dǎo)熱量向上對(duì)流，從而可減少水平方向上朝消費(fèi)者用來握住容器的手的熱傳遞?；蛘?，絕緣材料216可壓制成薄板，在將絕緣材料216薄板聯(lián)接到外壁104之前，例如，可通過將各種形狀、線、通道、或其他標(biāo)記切槽或沖切到所述薄板中，對(duì)所述薄板涂覆圖案。在其他實(shí)施方案中，膨脹可發(fā)生在運(yùn)送之前，例如在制造容器100之前、期間或之后。圖6是裝配有外壁104的容器100的截面的示例性俯視圖。該圖僅用于說明，不用于限定?？蓪⒔^緣材料216涂覆到外壁104。例如，絕緣材料216可涂覆在外壁104與容器100壁之間并且可形成一體化雙層杯，所述雙層杯壁之間具有可被熱激活的可膨脹絕緣材料；或者可涂覆在外壁104與容器套的內(nèi)壁之間。例如，絕緣材料216可包括原位氣泡，或可膨脹微球體，或分散于結(jié)合件中的起泡劑602，或上述的其他任何合適的材料，且可包括膠粘性質(zhì)。圖7所示是將絕緣材料216涂覆到容器100的示例性方法。所述方法可適用于杯子包裝機(jī)。在該實(shí)例中，絕緣材料216可連續(xù)涂覆，或通過諸如噴嘴、噴膠器，或槽模涂布器等涂布器706來間歇性地涂覆到例如紙杯100的外部上，所述紙杯100可固定到芯棒702。圖案可通過容器100相對(duì)于涂布器706的移動(dòng)來控制。例如，芯棒702可向上或向下，或向另一方向旋轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)，以形成所需圖案，例如螺旋狀、點(diǎn)狀、線狀圖案等。作為補(bǔ)充或替代，涂布器706可相對(duì)于容器100移動(dòng)，以形成所需圖案。例如，芯棒702可設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂700上。諸如杯子等容器100可以手動(dòng)或機(jī)器給料的方式裝載到芯棒702上。臂700可將容器100移動(dòng)到涂布器706附近。涂布器706可通過相對(duì)于容器100移動(dòng)，將絕緣材料216的各種圖案涂覆到容器100。芯棒702也可例如通過旋轉(zhuǎn)，相對(duì)于涂布器706移動(dòng)容器100。例如，可通過涂布器706的左右移動(dòng)，結(jié)合芯棒702的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)來將條紋圖案涂覆到杯子。涂布器706的噴霧可能是連續(xù)的或間歇的，且可形成虛線、條紋、點(diǎn)或橢圓泡沫。渦卷紋可通過涂布器706的連續(xù)噴霧結(jié)合芯棒702的左右移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來涂覆。涂布器706可聯(lián)接到可輸送絕緣材料216的管路。諸如氮?dú)獾葰怏w可通過單獨(dú)的管路加入絕緣材料216中，并在涂布器706中、或在涂覆過程中、或在涂布器給料管路中混合，或以其他方式混合。
在絕緣材料216涂覆完成后，臂700可將容器100移動(dòng)到其他位置，其中所述杯子可從芯棒拆除以作進(jìn)一步處理。例如，諸如杯子等一體化雙壁容器可通過將容器100插入外壁104中形成。外壁104可在空腔704中預(yù)成形，并位于空腔704中，可將容器100插入所述空腔704中。圖8所示是示例性外壁104坯料。該圖的意圖在于進(jìn)行說明，而非限定大小或形狀。所述大小和形狀可適用于任何容器。絕緣材料216可涂覆到外壁104上。絕緣材料216可通過多種方法進(jìn)行涂覆，例如但不限于，噴嘴噴槍、印刷、槽式涂料器，或其他方法，例如上述方法或下文詳細(xì)描述的方法。作為補(bǔ)充或替代，絕緣材料216可壓制成薄板，且可通過將絕緣材料薄板層壓到容器、容器套的坯料，或沖切坯料上來涂覆到容器、容器套或沖切坯料。絕緣材料216可在例如線內(nèi)杯子包裝機(jī)、線內(nèi)折疊器/涂膠器上，或通過諸如脫線涂布或干燥等其他合適方法，涂覆到外壁104。絕緣材料216可以任何合適的圖案涂覆到外壁104，例如但不限于，帶狀圖案、點(diǎn)狀圖案、波紋狀圖案、正方形圖案、圓形圖案、菱形圖案、隨機(jī)圖案，或這些圖案的組合或其他任何圖案。例如，絕緣材料216可以涂覆成控制空氣流動(dòng)、和/或(例如)垂直向上傳導(dǎo)熱量使之遠(yuǎn)離握持手指的圖案?？赏扛步^緣材料216以形成通道，或在激活后膨脹以形成通道。所述通道可控制自然對(duì)流。絕緣材料216可完全或僅部分覆蓋被涂布的表面。外壁104可通過(例如)將外壁104環(huán)繞容器100，而以可拆除方式或永久性地聯(lián)接到容器100或杯子上。例如，雙壁杯或容器100可通過使用諸如淀粉基材料、熱熔和可膨脹材料、具有膠粘性質(zhì)的可膨脹材料、這些材料的組合等絕緣材料216，或其他任何膠粘或密封方法，將外壁104層壓到容器上來制成。如果外壁104在制造過程中永久性地聯(lián)接到容器100上(例如，形成一體化雙壁杯)，則可通過免去商業(yè)最終用戶的裝配步驟來提高使用外壁104的效率。此外，這可以降低需要占用商業(yè)最終用戶的存放空間大小(只需存儲(chǔ)一件物品，而不是兩件)。圖中外壁104的形狀并不用于進(jìn)行限定。外壁104的形狀可適合于其他容器的形狀，例如但不限于，容器套、湯盆、壓制成形的容器，或散裝飲料容器。或者，容器100可以是兩端都開放的容器套。外壁104可選擇性地包括接縫熱熔或冷固性膠合劑。如果絕緣材料216也是膠粘齊U，則可省去接縫熱熔或冷固性膠合劑。除了絕緣材料216外，可使用接縫熱熔/冷固性膠合劑來進(jìn)行(例如)粘結(jié)加固。外壁104可通過例如包裝、層壓或其他制造工藝，涂覆到容器100，例如杯子或套。圖8到圖12描繪了外壁104的許多實(shí)例。這些實(shí)例僅用于說明，不用于限定。圖8所示的外壁104具有涂覆成圖案809的絕緣材料216,用于形成通道以釋放熱量。例如，絕緣材料216可用瓦楞紙制成，例如但不限于凹槽瓦楞紙。對(duì)流可由瓦楞、絕緣材料216的涂覆圖案，或另一種合適的方式來控制。圖9到圖10所示是絕緣材料216的潛在圖案的其他可能且非限定性的實(shí)例。絕緣材料216的圖案分別用數(shù)字909和1009表示。除圖8到圖10中所示的圖案之外，絕緣材料216可以涂覆成其他圖案。絕緣材料216的厚度可以是不均勻的，且可提供將熱量輸送到開口的累進(jìn)流。圖11到圖14所示是可用于讓空氣流動(dòng)的開口的圖案。開口分別用數(shù)字1112、1212、1312和1412表示。開口也可位于和/或包括諸如用數(shù)字1214、1314和1414表示的等圖案。這些開口可以是坯料的兩個(gè)相對(duì)端或一端上的沖切開口。圖11到圖14中開口的形狀僅用于說明，不用于限定。例如，絕緣材料216的圖 案和開口的形狀也可以特定方式排列以控制空氣流動(dòng)，從而，例如但不限于，形成文丘里(Venturi)效應(yīng)。圖15是說明示例性熱傳遞的說明性實(shí)例。該實(shí)例的意圖僅在于說明可能的熱損失控制，而不用于限定。系統(tǒng)的總熱損失可用以下等式表示Qt[卡 / 秒]=QJQdQJQ4,其中Qt是總的熱損失。Qil504可以是由水分蒸發(fā)而引起的熱損失。分別用1502、1506和1508表示的Q2、Q3和Q4可表示對(duì)流性和傳導(dǎo)性熱損失。保持內(nèi)容物處于高溫的目標(biāo)可通過最小化Qt來實(shí)現(xiàn)。外壁104可通過最小化Q2、Q3和Q4來最小化QT。絕緣材料的低導(dǎo)熱性可進(jìn)一步降低基于Q2、Q3和Q4的熱損失?？梢詫?shí)現(xiàn)防止灼傷消費(fèi)者皮膚的目標(biāo)，具體方法是，例如，最小化Q2、Q3和Q4,尤其是92、93，同時(shí)允許Q1和Q4垂直向上或向下輸送不可避免的高溫流(由高溫液體引起)。這可通過(例如)將瓦楞凹槽加入外壁104中來實(shí)現(xiàn)。例如，凹槽可以大體垂直或沿對(duì)角傾斜。以下介紹非限定性實(shí)例。實(shí)例I。實(shí)例I提供了絕緣材料216可如何改變導(dǎo)熱性的圖形表示。杯子內(nèi)部的溫度可用Ti表示。杯子外部的溫度可用To表示。上面的線X可表示沒有涂覆的外壁104的容器。第二條線Y可表示裝配有涂覆的外壁104的容器。該實(shí)例可說明，在沒有涂覆有絕緣材料216的外壁104的容器中，容器內(nèi)部與外部之間的溫差可能十分小。在具有涂覆有絕緣材料216的外壁104的容器中，內(nèi)部與外部之間的溫差可能在將熱食或熱飲加入容器中時(shí)很小。但是，食品和飲料可在接觸材料A時(shí)將其激活，從而導(dǎo)致所述材料膨脹。當(dāng)所述材料膨脹時(shí)，溫差Ti-To可增大。
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^---0
-
—時(shí)間 實(shí)例2。實(shí)例2說明了涂覆有絕緣材料216與未涂覆有絕緣材料216的各種外壁104材料之間的溫度感覺比較。以下實(shí)驗(yàn)僅用于說明，不用于限定，可獲得其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果。絕緣材料216，例如可通過熱方法或其他方式膨脹的材料可涂覆到由各種材料，例如但不限于紙、紙板和凹槽瓦楞紙制成的外壁104坯料上。每個(gè)外壁104坯料可環(huán)繞杯子等容器。杯子中可裝有熱水。隨后可空手握住杯子，并對(duì)兩種情況下的感覺反應(yīng)進(jìn)行比較。在每個(gè)測(cè)試中，與不具有涂覆的外壁104的杯子相比，具有涂覆的外壁104的杯子摸起來不那么“燙”。膨脹發(fā)生在將熱水倒進(jìn)杯子的幾分鐘內(nèi)。實(shí)例3。絕緣材料216的涂層可涂覆到單面介質(zhì)上。所述涂層可使用MASTER-MITE120V，475W熱風(fēng)器在600華氏度下潮濕時(shí)膨脹。實(shí)例4。絕緣材料216的涂層可涂覆到12盎司杯的 外部，并可實(shí)現(xiàn)隔夜風(fēng)干。第二天，可將190華氏度的熱水倒入杯中。在將190華氏度的熱水倒入杯中后，可在短時(shí)間內(nèi)觀察到明顯膨脹?？蓪⒈w放在杯子上，且7分鐘后，可觀察到進(jìn)一步膨脹，但仍然是部分膨脹。后熱激活的優(yōu)點(diǎn)在于，液體的溫度越高，涂層的膨脹程度越大。實(shí)例5。絕緣材料216的涂層被涂覆到杯子上。由飛士爾科技(FisherScientific)生產(chǎn)的型號(hào)為11-504-50的250W紅外加熱器可用于加熱絕緣材料216。當(dāng)照明器距離絕緣材料216六英寸時(shí)，膨脹可能很緩慢，且當(dāng)照明器距絕緣材料216 —英寸時(shí)，立即膨脹。實(shí)例6。絕緣材料216的涂層可涂覆到紙上，當(dāng)所述涂層風(fēng)干后，將紙包覆在紙杯周圍。可使用熱風(fēng)器提供的熱量透過紙殼將絕緣材料216涂層的一部分間接加熱一分鐘。涂層膨脹。未加熱的絕緣材料216涂層的另一部分可透過紙?jiān)诩t外照明器下加熱。絕緣材料216涂層膨脹。實(shí)例7。諸如可熱膨脹的涂層等絕緣材料216可涂覆在杯子等雙壁套或容器的兩壁內(nèi)。在制造過程中，絕緣材料216可充分干燥但不膨脹，或者不完全膨脹。當(dāng)套或容器暴露在高溫下時(shí)，例如咖啡或湯的溫度下，絕緣材料216可膨脹并將雙壁套或容器的兩壁推離彼此。通過激活的這種膨脹可“智能地”增加絕緣材料216中的氣泡，同時(shí)增強(qiáng)所述包裝的絕緣性和剛性。以下實(shí)驗(yàn)詳細(xì)描述了在使用絕緣材料216后如何減少在制造容器或容器套中所用的材料重量。盡管所述實(shí)驗(yàn)使用的材料種類有限，但這些材料也顯示了絕緣材料216的可行性和優(yōu)點(diǎn)。對(duì)兩份樣本進(jìn)行比較。參考容器是16盎司的一次性杯子，其具有16品脫的外包裝。實(shí)驗(yàn)容器是16盎司的一次性杯子，其具有一定圖案的絕緣材料216，此時(shí)為泡沫涂層，以及具有12品脫外包裝。這兩個(gè)杯子中可裝有190華氏度的水。實(shí)驗(yàn)容器的絕緣材料216在加入190華氏度水的時(shí)候膨脹。每個(gè)杯子的外表面溫度的測(cè)量和繪圖如下。在實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)幾分鐘的時(shí)間段內(nèi)，實(shí)驗(yàn)杯子顯示出更好的絕緣性質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種雙壁容器，包括 內(nèi)壁； 外壁，其聯(lián)接到所述內(nèi)壁，其中所述內(nèi)壁與所述外壁之間形成空氣間隙；以及 絕緣材料，其置于所述內(nèi)壁與所述外壁之間； 其中由泡沫形成空氣通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙壁容器，其中所述絕緣材料包括原位氣泡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙壁容器，其中所述絕緣材料用氮?dú)馄鹋荨?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙壁容器，其中所述絕緣材料用可膨脹微球體起泡。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙壁容器，其中所述絕緣材料是淀粉基泡沫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙壁容器，其中所述淀粉基泡沫用氮?dú)馄鹋荨?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙壁容器，其中可膨脹絕緣材料實(shí)現(xiàn)紙料重量的減輕。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙壁容器，其中所述絕緣材料由高溫激活而膨脹。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙壁容器，其中所述絕緣材料涂覆成條紋狀圖案。
10.一種制造雙壁容器的方法，包括 提供第一基板以形成容器的內(nèi)壁； 提供第二基板以形成所述容器的外壁； 提供涂布器以將絕緣材料涂覆到所述容器； 將所述容器移動(dòng)到與所述涂布器對(duì)齊的位置； 將絕緣材料涂覆到所述第一基板的內(nèi)壁；以及 將所述第二基板聯(lián)接到所述容器，以形成所述外壁。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述絕緣材料涂覆成圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過所述涂布器相對(duì)于所述容器的移動(dòng)來涂覆所述圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過芯棒相對(duì)于所述涂布器的移動(dòng)來涂覆所述圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過所述涂布器進(jìn)行的間歇性涂覆來涂覆所述圖案。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述絕緣材料涂覆成線狀圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述絕緣材料涂覆到所述第一基板的所述內(nèi)壁的外表面。
17.一種套，包括 具有內(nèi)表面和外表面的還料； 涂覆到所述坯料的所述內(nèi)表面或所述外表面中的至少一者的絕緣材料， 其中所述絕緣材料形成通道。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，其中所述絕緣材料包括淀粉基泡沫。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，其中所述絕緣材料包括原位氣泡。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的容器，其中淀粉基材料用氮?dú)馄鹋荨?br> 21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，其中所述材料在制造時(shí)膨脹。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，其中所述材料通過熱飲或食品膨脹。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，其中所述可膨脹材料可通過受熱膨脹。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包括側(cè)壁的包裝或容器，所述側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面。側(cè)壁的內(nèi)表面或外表面中的至少一者可至少部分涂有絕緣材料層。所述材料可適用于進(jìn)行膨脹，以實(shí)現(xiàn)熱絕緣。
文檔編號(hào)B29C44/12GK102802808SQ201080028193
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者湯馬斯·傅, M·R·庫克 申請(qǐng)人:Lbp制造業(yè)公司