具有膨胀材料组分的原位组合的可膨胀幅材的制作方法

本公开主要涉及用于运输物品的包装。更具体地，本公开涉及用于制造膨胀壁的系统和方法，所述膨胀壁在包装中使用以用于向包装物体提供缓冲。相关申请的交叉引用本技术要求2020年7月31日提交的、发明名称为“制造可膨胀幅材的方法(methodof makingan expandable web)”的美国临时专利申请第62/706,110号的优先权。在下列专利申请中公开了使用可膨胀幅材制造保护性包装的合适的系统和方法：2021年7月1日提交的、发明名称为“使用具有不同密封条件的密封材料的包装(packaging with sealingmaterials having different sealing conditions)”的美国专利申请第17/365,548号；2021年7月1日提交的、发明名称为“具有衬垫膨胀的装袋器(bagger with paddingexpansion)”的美国专利申请第17/365,892号；以及2021年7月1日提交的、发明名称为“用户可膨胀的包装(user-expandable packaging)”的美国专利申请第17/365,854号，这些专利申请的内容通过全文引用而并入本文。

背景技术：

1、传统的低密度保护性包装是以标准的大体积、低密度构造生产的。例如，这些大体积、低密度的构造可以包括预成形和充胀的流体室(譬如气泡包裹物)、预膨胀泡沫、衬垫的插入等。这些大体积、低密度的构造在运输期间提供包装支撑。然而，在它们可以用于包装之前，它们必须被运输到包装和运输地点。

2、例如在美国专利申请2019/0062028中公开了使用可膨胀粘合剂的保护性包裹物。另外，例如在美国专利10,183,458中已经描述了具有绝热层、可膨胀隔热层的容器。

3、由于传统的保护性包装已经以大体积、低密度构造生产，因此它必须如此运输。这甚至在包装材料用于包装之前就增加了包装材料的总体积，因此增加了包装材料送至包装和运输地点的运输成本，并且减少了直至在需要使用之前可以储存在这些地点的产品的量。

4、至少由于这些原因，需要用于以小体积、高密度构造生产包装材料的系统和方法，所述包装材料随后能够在以后的时间膨胀。

5、由于传统的以及最近的保护性包装已经以大体积、低密度构造生产，因此它必须如此运输。这甚至在包装材料用于包装之前就增加了包装材料的总体积，因此增加了包装材料送至包装和运输地点的运输成本且减少了直至在需要使用之前可以储存在这些地点的产品的量。

6、至少由于这些原因，需要用于以小体积、高密度构造生产包装材料的系统和方法，所述包装材料随后能够在以后的时间膨胀。

技术实现思路

1、根据本公开的各种实施例，提供了一种用于制造膨胀壁的方法。所述方法可以包括将基质施加到第一板层并且将膨胀元件施加到所述基质的表面。在一些实施例中，将所述膨胀元件施加到所施加的基质。在一些实施例中，将第二板层施加在所述第一板层上以将所述基质和膨胀元件捕获在其间。在一些实施例中，施加所述第二板层以形成膨胀壁。在一些实施例中，将所施加的膨胀元件夹带到所施加的基质中以提供膨胀材料，所述膨胀材料构造成在激活时膨胀到膨胀状态并且在膨胀状态下固化。当所述膨胀材料膨胀时，其在所述第一板层和所述第二板层之间提供衬垫。在一些实施例中，所述膨胀元件被选择成使得所述基质和膨胀材料在所述膨胀元件激活时膨胀，并且所述基质被选择成在所述膨胀元件激活时固化以提供所述膨胀材料的固化。

2、在各种实施例中，将所述第一板层和所述第二板层挤压在一起以将所述膨胀元件夹带到所述基质中，从而迫使所述膨胀元件进入所述基质中。当激活时，所述膨胀元件使所述基质膨胀，并且可以增加所述第一板层和所述第二板层之间的间距。

3、在各种实施例中，所述膨胀元件包括在施加时粘附到所述基质的表面的颗粒物。在一些实施例中，在施加期间未粘附到所述基质的颗粒物可以由真空装置收集，所述真空装置足够强力以吸起颗粒物但不损坏所述第一板层或在其表面上具有膨胀元件的所述基质。在一些实施例中，可以将收集的颗粒物再施加到附加基质的表面以在其表面上具有收集的颗粒物的情况下在所述第一板层上提供附加基质，并且可以在附加的粘合剂和再施加的颗粒物周围挤压所述板层。

4、在各种实施例中，所述膨胀元件的施加包括施加器装置，所述施加器装置在所述第一板层和所述基质的大致方向上吹送所述膨胀元件以用于随机分布。在一些实施例中，在将所述基质施加到所述第一板层之前将所述膨胀元件施加到所述基质。在一些实施例中，所述膨胀元件包括多个微球，所述微球包含在激活时作为气体离开所述微球的材料。在一些实施例中，所述基质是流体。在一些实施例中，所述基质是淀粉基粘合剂。

5、在各种实施例中，所述膨胀元件的激活形成经膨胀的壁。在一些实施例中，所述膨胀元件的激活包括施加辐射。在一些实施例中，所述膨胀元件的激活由化学反应导致。

6、在一些实施例中，所述第一板层和第二板层包括纸。在一些实施例中，当片材材料的单个幅材沿着折叠线折叠时形成所述第一板层和所述第二板层，以使所述第一板层和第二板层处于所述折叠线的相对两侧。在一些实施例中，所述第一板层和第二板层由片材材料的单个幅材的单独片材形成。在一些实施例中，所述第一板层和第二板层包括当所述第二板层施加在所述第一板层上时对准的纵向边缘。

7、在各种实施例中，所述方法包括将所述膨胀壁形成为紧凑供给构造。在一些实施例中，所述膨胀壁的形成导致所施加的膨胀材料的夹带。在一些实施例中，所述膨胀壁的形成包括卷起或扇形折叠所述膨胀壁以提供可膨胀壁的供给。

8、在各种实施例中，所述方法包括形成弱化区域，所述弱化区域横向延伸穿过所述第一板层和所述第二板层中的一者或两者，并且构造成用于促进所述板层的各部分的彼此分离。

9、在各种实施例中，所述方法包括沿着折叠线折叠所述膨胀壁以将所述膨胀壁的第一侧抵靠所述膨胀壁的第二侧放置，并且将所述膨胀壁的第一侧密封到所述膨胀壁的第二侧以在其间限定内腔，所述内腔构造成接收待包装的物体。在一些实施例中，激活被折叠的膨胀壁中的所述膨胀元件形成包括所述内腔的衬垫容器。

10、在各种实施例中，施加所述基质包括分配所述基质，并且施加所述膨胀元件包括分配所述膨胀元件以在所分配的基质朝向所述第一板层行进时将所述膨胀元件施加到所分配的基质的表面，使得所述基质在其表面上具有所述膨胀元件的情况下施加到所述第一板层。在一些实施例中，通过沿着朝向所述第一板层的轨迹排出所述基质来分配所述基质，并且当所述基质沿着所述轨迹行进时将所述膨胀元件施加到所排出的基质。

11、根据本公开的各种实施例，提供了另一种用于制造膨胀壁的方法。所述方法可以包括将基质施加到第一板层，将膨胀元件施加到所施加的基质的表面，以及将第二板层施加在所述第一板层上以将所述基质和膨胀元件捕获在其间。所述基质被选择成使得在膨胀之后，已膨胀的基质固化以在所述第一板层和所述第二板层之间提供衬垫。在一些实施例中，使用装置移动具有所施加的基质的所述第一板层，使得所述膨胀元件被施加到移动的板层上的所施加的基质。在一些实施例中，将所施加的膨胀元件夹带到所施加的基质中。在一些实施例中，激活所述膨胀元件以形成膨胀壁幅材。

12、根据本公开的各种实施例，提供了一种用于生产膨胀壁幅材的装置。所述装置包括用于将基质施加到第一板层的基质施加器，用于将膨胀元件施加到所述基质的表面上的膨胀元件施加器，以及夹带装置，所述夹带装置用于将所施加的膨胀元件夹带到所述基质中，使得所述膨胀元件的激活将使所述基质膨胀到膨胀状态并且在膨胀状态下固化。在一些实施例中，所述装置包括夹带装置，所述夹带装置用于将所施加的膨胀元件夹带到所述基质中，使得所述膨胀元件的激活将使所述基质膨胀到膨胀状态并且在膨胀状态下固化。在一些实施例中，所述装置包括激活所述膨胀元件并导致膨胀材料膨胀的膨胀激活器。

13、根据本公开的各种实施例，提供了一种膨胀壁组件。所述膨胀壁组件包括第一板层和施加到所述第一板层的膨胀材料。所述膨胀材料可以包括基质和膨胀元件，所述膨胀元件被施加到所述基质的表面以使得所述基质的内部基本上没有膨胀元件。所述膨胀元件使所述膨胀材料膨胀到膨胀状态并且在膨胀状态下固化。在一些实施例中，第二板层定位在所述第一板层上以将所述膨胀元件捕获在其间。