可再浆化的隔热纸产品及其制备和使用方法

技术领域

本发明一般性涉及隔热纸产品。本发明进一步涉及制造和使用隔热纸产品的方法。

背景技术

随着在线购物的出现，许多商品现在从分销商(例如Amazon等)直接递送到消费者的前门。食物和其它温度敏感材料通常在隔热盒子中运输。隔热体通常是某些种类的聚合物闭孔泡沫或聚(乙烯)气泡包裹型材料，并且可能是金属化的反射膜，其在运输之前被插入到纸板箱中。

虽然生产、制造便宜且高度隔热，但是发泡聚苯乙烯具有许多缺点。发泡聚苯乙烯(1)在环境中是持久的，造成海洋污染和长期垃圾填埋，(2)通常是难看的垃圾，并且在摄入时可能在较小动物的内脏中引起阻塞，(3)在大多数城市不可再循环，(4)必须在再循环之前从盒子中分离，(5)必须插入盒子内部，和(6)不嵌套，这意味着运输昂贵，并且存储体积大。

在生产环境中使用不相容的材料的经济影响通常是未充分理解的。图42显示如何通过旋转模具/辊将一叠新制的瓦楞纸板片材切割成未折叠的盒子，准备由质量控制检查并运出给客户。来自该过程的卡片切割物和切屑以及任何丢弃盒子一起被切碎，然后作为消费前废料卡片直接送回再浆化过程(图7)。这使其回收为配料。将处理物、涂层、衬里和其它材料引入不能直接进料回到再浆化过程中的纸板箱中使生产过程复杂化，并且如果出错，存在增加造纸机(图8)停机时间的风险。使用不相容的材料意味着废料和来自该纸板材料的任何切屑必须被隔离，并且与通常的纸板分开处理。

目前，冷冻或冷藏食物在具有隔热插入物的纸板容器中运输。这样的插入物是发泡聚(苯乙烯)泡沫(以商标名Styrofoam出售)，或者是聚(烯烃)气泡包裹，其可以被金属化或不被金属化以减少辐射传热。偶尔，发泡聚氨酯泡沫与塑料膜衬里组合使用。这些材料中没有一种可以用于纸板箱生产线，因为含有这些合成聚合物的任何废料将必须与常规纸浆隔离。由于该原因，纸板箱与隔热材料分开制造。此外，由于许多城市不再循环塑料膜或发泡聚苯乙烯，在再循环盒子之前必须去除隔热材料。

由于类似的原因，一些纸饮料杯也难以再循环。它们涂布有低分子量聚乙烯，当引入纸浆时引起问题。

需要一种高度隔热纸结构，其提供一种或多种以下益处：与食物一起使用是无毒且安全的，(2)在运输食物所需的时间内保持冷冻或冷藏食物温度，(3)路边便利的，其可通过城市回收服务再循环，而无需与废物流中的其它纸分离或隔离，(4)在纸产品(例如，纸板箱)制造期间产生的切屑能够再浆化并直接送回纸产品(例如，纸板箱)生产流中，而无需隔离，(5)能够承受堆叠导致的压碎，(6)能够在放置在冷冻器中然后暴露于潮湿空气之后保持完整，伴随形成冷凝物，和(7)是可生物降解的或可生物破坏的。

发明内容

本发明涉及隔热纸产品，其(1)使位于其中和/或由其包围的食物隔热，(2)是可生物降解的或可生物破坏的、可再循环的、可再浆化的，和(3)不需要另外的插入物来保持食物的冷或热。所公开的隔热纸产品利用多种方式将隔热材料引入到各种纸产品中和/或上。例如，在将配料浇铸到纸成型丝网上之前，可以将隔热材料引入到纸配料中。作为另外一种选择或除此之外，可以在形成纸时将隔热材料引入纸层之间。作为另外一种选择或除此之外，可以将隔热材料并入用于将纸层彼此粘结的粘合剂中。再进一步，隔热材料可以包括在涂层中，然后将其涂布到各种纸产品上。

本发明涉及隔热纸产品。在一个示例性实施方案中，本发明的隔热纸产品包含隔热纸产品，所述隔热纸产品包含一个或多个纸层和隔热材料，其中(1)当存在两个或更多个纸层时，所述两个或更多个纸层形成整体纸产品，和(2)(a)以下中的至少一个：(i)与所述一个或多个纸层组合的一层包含所述隔热材料，并且(ii)所述一个或多个纸层内的一个纸层可以在其中具有非均匀分布的隔热材料，或者(2)(b)所述整体纸产品自身具有穿过其中的非均匀分布的隔热材料。

在另一个示例性实施方案中，本发明的隔热纸产品包含瓦楞整体纸产品，其包含：包含一个或多个第一纸层的第一挂面纸板层、包含一个或多个第二纸层的第二挂面纸板层以及包含一个或多个槽纹纸层的槽纹纸层或位于所述第一挂面纸板层和所述第二挂面纸板层之间的蜂窝层，其中(i)所述第一挂面纸板层、(ii)所述第二挂面纸板层和(iii)所述槽纹纸层或所述蜂窝层可以各自独立地包含具有低热导率和/或低发射率的隔热材料。

在另一个示例性实施方案中，本发明的隔热纸产品包含瓦楞整体纸产品，其包含：包含一个或多个第一纸层的第一挂面纸板层、包含一个或多个第二纸层的第二挂面纸板层以及包含一个或多个槽纹纸层的槽纹纸层或位于所述第一挂面纸板层和所述第二挂面纸板层之间的蜂窝层，其中(i)所述第一挂面纸板层、(ii)所述第二挂面纸板层和(iii)所述槽纹纸层或所述蜂窝层可以各自独立地在其中或其上包含隔热材料。

在一个期望的实施方案中，所述隔热纸产品包含完全可再循环的、可再浆化的、可生物降解的、可生物破坏的和隔热的纸板箱。

本发明进一步涉及制造隔热纸产品的方法。在一个示例性实施方案中，制造隔热纸产品的方法包括：形成隔热纸产品，其包含：一个或多个纸层和隔热材料，其中(1)当存在两个或更多个纸层时，所述两个或更多个纸层形成整体纸产品，和(2)(a)以下中的至少一种：(i)与所述一个或多个纸层组合的一层包含所述隔热材料，并且(ii)所述一个或多个纸层内的一个纸层在其中具有非均匀分布的隔热材料，或者(2)(b)所述整体纸产品自身具有穿过其中的非均匀分布的隔热材料。

本发明进一步涉及用于制造瓦楞结构形式的隔热纸产品并随后将其成型为容器的方法。类似的结构可以使用模切机以大体积形成，以制造类似的箱网的堆叠，或者用于每个盒子的网可以使用例如激光器、或机器人、或自动磨料喷射、或一些其它设备来定制切割，以根据需要快速生产定制尺寸的盒子。

本发明甚至进一步涉及使用隔热纸产品的方法。在一个示例性实施方案中，使用隔热纸产品的方法包括：经由本文所述的隔热纸产品中的任一种使物体(例如，食物、药物、药品、冰、花等)隔热。

在阅读了以下对所公开的实施方案的详细描述和所附权利要求之后，本发明的这些和其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

参考附图进一步描述本发明，其中：

图1描述本发明的示例性纸产品的透视图；

图2A-2C描述沿图1中所示的线2-2观察时图1中所示的示例性纸产品的示例性横截面图；

图3描述本发明的另一个示例性纸产品的透视图；

图4A-4F描述沿图3中所示的线4-4观察时图3中所示的示例性纸产品的示例性横截面图；

图5描述本发明的另一个示例性纸产品(本文也称为“整体纸产品”)的透视图；

图6A-6D描述沿图5中所示的线6-6观察时图5中所示的示例性纸产品的示例性横截面图；

图7描述用于形成本发明的示例性纸产品的工艺步骤和工艺组件的示意图；

图8A-8C描述适用于形成本发明的示例性纸产品的示例性造纸工艺中的示例性工艺流程；

图9描述适于在本发明的任何示例性纸产品内形成单个纸层的纸层形成工艺步骤的侧视图；

图10描述适于形成本发明的示例性三层纸产品的另一纸产品成型工艺步骤的侧视图；

图11描述适于形成本发明的示例性纸产品的另一纸产品成型工艺步骤的侧视图；

图12描述适于形成本发明的示例性纸产品的另一纸产品成型工艺步骤的侧视图，所述纸产品包含隔热材料层；

图13A-13G描述七个纸层成型工艺的侧视图，其中每个工艺都适于在本发明的任何示例性纸产品内形成纸；

图14描述适于在本发明的示例性纸产品内形成横向槽纹的纸层成型工艺步骤的透视图；

图15描述沿图14中所示的线15-15观察的图14中所示的工艺步骤中使用的示例性槽纹形成辊的示例性横截面图；

图16描述适于在本发明的示例性纸产品内形成纵向槽纹的纸层成型工艺步骤的透视图；

图17描述沿纵向(MD)观察时在图16中所示的工艺步骤中使用的示例性槽纹形成辊的示例性特写视图；

图18A-18B描述本发明的两个示例性瓦楞纸产品的侧视图；

图19A-19C描述包含本发明的示例性隔热纸产品中的任一种的示例性存储容器；

图19D描述图19C中所示的示例性热饮杯的壁结构的示例性横截面图；

图20-23A描述包含本发明的示例性隔热纸产品中的任一种的另外的示例性存储容器；

图23B描述图23A中所示的示例性运输容器的壁结构的特写横截面图；

图24描述示例性运输容器的壁结构的示例性横截面图；

图25A-25B描述具有均匀分布的隔热颗粒的纸层和具有非均匀分布的隔热颗粒的纸层；

图26A-26B描述穿过(i)图25A中所示的具有均匀分布的隔热颗粒的纸层和(ii)图25B中所示的具有非均匀分布的隔热颗粒的纸层的可能的热通道；

图27图示地显示含有珍珠岩的各种聚苯乙烯杯和纸杯样品的隔热性质；

图28图示地显示相对于用任何其它测试材料制成的纸样品，具有10%珍珠岩的纸样品具有最隔热的性质；

图29图示地显示相对于用除活性炭以外的所有其它材料中的任一种制成的纸样品，具有20%珍珠岩的纸样品具有最隔热的性质，其表现略好于含珍珠岩的纸样品；

图30图示地显示除了用活性炭制成的纸样品，相对于用所有其它材料中的任一种制成的纸样品，具有25%珍珠岩的纸样品具有最隔热的性质，这再次表现得与含珍珠岩的纸样品相当；

图31图示地显示聚苯乙烯杯是所有其它非添加剂材料中最有效的隔热体；

图32图示地显示加入中等级/小等级珍珠岩时传热速率的变化；

图33图示地显示有效传热速率如何随各等级珍珠岩重量百分数的增加而变化；

图34-35描述可以用于确定纸样品和/或隔热材料的传热速率的设备的视图，其中图34描述该设备的横截面图，而图35描述该设备的分解横截面图；

图36图示地显示各种材料的传热速率；

图37-39描述可以用于确定纸样品和/或隔热材料的相对发射率的另一设备的视图；

图40描述可以用于确定纸样品和/或隔热材料的相对发射率的另一设备的视图；

图41描述可以用于形成纸张的设备的视图；

图42描述用于由矩形瓦楞片材形成盒子的已知工艺的示意图，其中废料(例如切屑和有缺陷的盒子)从该工艺产生；

图43A和43B描述可以用于确定纸样品和/或隔热材料的传热速率的设备的视图，其中图43A描述对发泡聚苯乙烯冷却器的修改的剖视图，包括尺寸规格以及穿过冷却器壁的窗口的放置，而图43B描述测试设备的横截面图；

图44描述常规漂白的二次纤维纸浆(左罐)的照片，在其与表面改性的气凝胶组合后，与浮动纸浆(右罐)相比，允许沉降；

图45显示含有隔热添加剂的纸表面的扫描电子显微照片，比较四种不同材料的所得纸的反面与纸的正面；

图46描述显示各种隔热材料填充的纸组合物的厚度调节的ΔT温差(TADT)的条形图；

图47描述用于比较的含有隔热填料的制备的纸的表面和横截面的SEM；

图48描述一侧被涂布的本发明的瓦楞结构；和

图49描述包括网和横截面的单面瓦楞纸热饮杯套。

具体实施方式

本发明涉及隔热纸产品，其包含纤维11 (例如木浆纤维11)和隔热材料12。尽管在所有附图中显示，每个纸层10包含纤维11 (例如木浆纤维11)，具有或不具有其它纸层添加剂，包括但不限于隔热材料12。在下面提供纤维、纸和包装的一些定义，以及产品规格和纤维来源。

如本文所用，术语“纸”用于鉴定其中纤维在所有方向上随机取向的一类非织造材料。主要由纤维素制成的纤维作为浆料被倒在网筛上。当形成纸时，纤维彼此接触，并通过各种相互作用(包括氢键)与相邻纤维物理粘结。纤维最初来自植物(包括树)，尽管可以任选地包括合成和矿物纤维或其它类型的纤维。通常，纸还含有再循环的纤维。木材可以来源于从林地直接收割的树木，或来源于木材工业副产品(例如锯屑)。

纸纤维可以包括来自许多部分的纤维部分，包括软木(例如具有针叶而不是叶子的那些植物，例如火炬松)和硬木。产生有用的纸纤维的其它植物包括但不限于竹子、甘蔗、麦秆、芦苇草、芒草、椰子纤维、大麻纤维、棉花纤维、黄麻、棕榈、芦苇和纸莎草。许多植物中的纤维素纤维与木质素结合在一起。

在原生(非再循环的)纤维的情况下，在制浆过程期间去除许多木质素。再循环的纸可以包括来自瓦楞、纤维板、书写纸、纸板、卡片、报纸、棉纸、特种纸、挂面纸板、盒纸板、箱板、PE衬里纸板、纸板箱材料、杯子原料或食物纸板的纤维。

当由树木制造时，制浆过程涉及将单独的纤维素纤维分离成浆料以及去除一些或全部木质素的方法。制浆方法可以包括a)热机械制浆，其涉及使用在纺丝板与固定板之间产生的蒸汽和剪切力，b)化学制浆，其使用强化学品通过溶解木质素来分解纸浆，和/或c)半化学方法，其使用机械和化学方法的组合。最常见的是，槽纹芯纸板(fluted mediumboard)(例如槽纹芯纸板23)使用半化学处理纸浆和/或再循环的纸纤维制成。其它类型的纸浆包括固体漂白的硫酸盐纸浆、粗纸板和牛皮纸。

如本文所用，纸(和纸层10)可以广泛地包括任何材料，所述材料包括15%或更多的纤维素纤维(下面进一步讨论)。其它添加剂，包括隔热材料12、赋予耐脂性和/或耐水性的其它颗粒/添加剂/组分，以及赋予强度的其它颗粒/添加剂/组分。非纸(和非纸层30)是含有少于15%的纤维素纤维的任何物质(下面进一步讨论)。

如本文所用，术语隔热材料(例如隔热材料12)用于描述提供一定程度隔热的无机或有机材料。术语隔热材料(例如隔热材料12)不包括单独的空气或单独的任何其它气体，尽管空气和/或另一种气体可以被截留在一种或多种无机或有机隔热材料12内。

包含纤维11 (例如木浆纤维11)和隔热材料12的纸产品10/100’/60可以使用筛网制成平坦的(例如隔热纸产品100/100’)以制成平坦材料，或者由纸浆悬浮液模塑、真空成型或热成型以形成基本上三维(非平坦)物体(例如在图19A-23B中所示的模塑或其它方式形成的容器60)。这样的三维纸产品包括某些包装，例如蛋箱和蛋盒、保护邮寄产品角落的包装、可生物降解的堆肥容器、可生物降解的花盆、医院中使用的一次性小便器和便盆、一次性猫小盒等。包括隔热材料12的添加剂可以包括在纸产品10/100’/60内，以赋予隔热性质、在潮湿或湿润条件下的强度、赋予拒水性或防水性、赋予耐油脂吸收性、增加强度、改进颜色、改进可印刷性或其它美学方面。

当形成给定的纸层10时，可以使用锤磨机使干燥的纸浆片材破碎，并且使纤维11分散在空气中。这通常称为绒毛浆。然后，空气中固体的悬浮液可以真空成型为产品10/100’/60。这样的产品包括无尘垫(air-laid pad)、用于其它产品(例如尿布和女性卫生产品)的吸收材料、一次性宠物废垫或绒毛隔热体。

在将纸浆浇铸到造纸网或以其它方式将纸浆模塑成产品10/100’/60之前，可以将添加剂(包括隔热材料12)加入到纸浆中。或者，可以在施胶压榨时或在蒸汽罐式干燥器之后加入添加剂(包括隔热材料12)。也可以将添加剂(包括隔热材料12)加入到粘土涂层(例如，涂层30)中，该粘土涂层通常施加到挂面纸板(例如，挂面纸板21/22)以制造粘土涂布的kraftback或粘土涂布的灰白纸板(newsback)。

由本发明的隔热纸产品100/100’/100”形成的纸包装(例如在图19A-23B中所示的容器60)可以包括各种形式，包括：规则开槽容器(RSC)、重叠开槽容器、完全重叠开槽容器、特殊中心开槽容器、盒中袋、中心特殊重叠开槽容器、中心特殊完全重叠开槽容器、具有横褶顶部的按扣-或1-2-3底盒、具有RSC顶部的按扣-或1-2-3底盒、完全底部文件盒、食盒风格、Ft. Wayne Bottom或Anderson Lock Bottom、波纹管式顶部和底部容器、整体分隔器容器、具有内部分隔器或自分隔器盒的RSC、全套叠设计风格盒、全套叠半开槽盒、部分套叠设计风格盒、部分套叠半开槽盒、有盖的设计风格盒、有盖的半开槽盒、八边形双盖容器、双盖盒、互锁双盖盒、双厚度划线盒、单片折叠机、两片折叠机、三片折叠机、五面折叠机、具有气室/端部缓冲器的单片折叠机(用于保护例如书籍)、卷绕式纸板坯(wrap-around blank)、横褶折叠机(tuck folder)、单片套叠、双滑盒、2或3号bliss盒、凹端盒、自直立盒、具有RSC顶盖的预胶合自动底部、四角托盘、自直立六角托盘、凸缘盒、Arthur锁底部、情人节锁容器(valentine lock container)、反向情人节锁容器。

用于本发明的隔热纸产品100/100’/100”中的芯纸板(medium board)可以被不同尺寸的槽纹而槽纹化。例如参见图6A-6D中所示的示例性槽纹芯纸板23)。Fiber BoxHandbook定义槽纹和槽纹尺寸为A、B、C、E、F、G、K、N以及R/S/T/D。也可以测试衬纸和芯纸并评级为不同的破裂等级：125-350 SW、23-55 ECT、200-600 DW、42-82 ECT DW、700-1300TW、67-112 ECT TW。然后，纸板箱或盒子(例如，盒子61)可以折叠成以下行业已知的样式：反向横褶、弹簧锁、自动底部、直横褶(straight tuck)、横褶顶部弹簧锁底部、横褶顶部自动底部、密封端、啤酒、邮寄信封、文件夹和单形(simplex)。

如本文所讨论的，本发明的隔热纸产品可以包含具有分散在其中或其上的隔热材料的单个纸层，或者可以包含与隔热材料组合的两个或更多个纸层，其中隔热材料在隔热纸产品的一个或多个纸层内和/或作为隔热纸产品内的组分(例如，作为与纸层分离的层和/或作为隔热纸产品的层或组分内的填料)存在。例如参见图1-6D中的示例性隔热纸产品100/100’/100”。

本发明的隔热纸产品可以进一步包含除了一个或多个纸层和可能的隔热材料层以外的一个或另外的层。合适的另外的层可以包括但不限于提供隔热纸产品的增强的发射率的涂层、为隔热纸产品提供期望的颜色和/或表面纹理的涂层、以及为隔热纸产品提供增强的拒水性(例如，防水性质)的涂层。例如参见图6A-6D中的示例性隔热纸产品100/100’/100”。

在图6A中所示的示例性隔热纸产品100/100’/100”中，瓦楞纸板结构100/100’/100”包含粘结到槽纹芯纸板23的两个挂面纸板21/22。为了美观，挂面纸板21/22中的一个(或两个)可以涂布有(例如，粘土涂布的)涂层30。槽纹芯纸23可以具有一定范围的槽纹尺寸，其由行业分类为A槽纹至F槽纹。每个挂面纸板21/22可以由一层纸10/100’制成，或者其可以包含两层或更多层10/100’。可以与上述隔热纸产品100/100’/100”组合使用的其它类型的板如以上讨论的：纸板(pressboard)-压制的纤维板；蜂窝板-例如，其间具有蜂窝间隔件的两个挂面纸板21/22。

在图6B中所示的示例性隔热纸产品100/100’/100”中，瓦楞纸板结构100/100’/100”包含粘结到槽纹芯纸板23的两个挂面纸板21/22，并且展示将隔热添加剂12并入瓦楞纸板100/100’/100”的结构中的若干机会。首先，已经将隔热添加剂12加入到槽纹芯纸23的配料中。第二，通过将隔热添加剂12并入将每个槽纹(例如槽纹芯纸23的)粘结到挂面纸板21/22的淀粉粘合剂40中，槽纹进一步与经由传导的传热隔离。第三，挂面纸板21经由涂层30涂布有隔热添加剂12。第四，为了减缓辐射传热，将低发射率涂层30覆盖在瓦楞纸板结构100/100’/100”(例如BOX61)的外部。这样的涂层30将反射而不是吸收辐射热和红外辐射。

在图6C中所示的示例性隔热纸产品100/100’/100”中，另一个瓦楞纸板结构100/100’/100”包含粘结到槽纹芯纸板23的两个挂面纸板21/22，并且再次展示将隔热添加剂12并入瓦楞纸板结构100/100’/100”中的若干机会。首先，已经将隔热添加剂12加入到槽纹芯纸板23的配料中，然而，相对于另一面(例如，所示的下面)，其方式使得隔热材料12优先隔离在芯纸槽纹板23的一面(例如，所示的上面)。第二，通过将隔热添加剂12并入将芯纸槽纹板23的每个槽纹粘结到挂面纸板21/22的淀粉粘合剂40中，(芯纸槽纹板23的)槽纹进一步与经由传导的传热隔离。第三，已经将含有隔热添加剂12的另一个涂层310并入槽纹的谷231中。第四，挂面纸板21/22中的一个含有以非均匀方式分布的隔热添加剂12 (例如，如所示的第一挂面纸板21中)。第五，为了减缓辐射传热，将低发射率涂层30覆盖在两个挂面纸板21/22的外表面上。这样的涂层30将反射而不是吸收辐射热和红外辐射。

在图6D中所示的示例性隔热纸产品100/100’/100”中，另一个瓦楞纸板结构100/100’/100”包含粘结到槽纹芯纸板23的两个挂面纸板21/22，并且再次展示将隔热添加剂12并入隔热纸产品100/100’/100”中的若干机会。首先，已经将隔热添加剂12加入到槽纹芯纸板23的配料中，其方式使得隔热材料12均匀分布在一个或多个纸层10/100’的整个厚度上。第二，通过将隔热添加剂12并入将槽纹芯纸板23的每个槽纹粘结到挂面纸板21/22的淀粉粘合剂40中，槽纹芯纸板23的槽纹进一步与经由传导的传热隔离。第三，已经将含有隔热添加剂12的另一个涂层310涂布到一个挂面纸板21上。第四，第二挂面纸板22含有以非均匀方式分布的隔热添加剂12。第五，为了减缓辐射传热，将低发射率涂层30覆盖在一个挂面纸板21的外表面上。这样的涂层30将反射而不是吸收辐射热和红外辐射。

此外，本文所述的本发明的任何隔热纸产品可以被构造成各种形状。例如，在一些实施方案中，隔热纸产品是可以用于容纳热饮(例如咖啡)的隔热杯或马克杯的形式。这样的隔热纸产品可以用于代替Styrofoam

不管构造和/或形状如何，由于在给定的隔热纸产品100/100’/100”内构造了一个或多个纸层10，本发明的隔热纸产品100/100’/100”提供一定程度的隔热。例如，图25A-25B描述含有隔热材料颗粒12 (用圆圈表示)和纤维11的示例性纸复合层10的横截面表示。两个纸复合层10含有相同数量的圆圈，表示隔热材料颗粒12。图25A中所示的纸复合层10具有基本上均匀分布的隔热材料颗粒12，而图25B中所示的纸复合层10具有非均匀分布的隔热材料颗粒12。

此外，图26A-26B提供了热可以通过图25A-25B中所示的示例性纸复合层10而采取的可能传导路径的表示。虽然本发明不应被理论所限制，但是在图25A中所示的纸复合层10的情况下，认为均匀分布的隔热颗粒12延长传导热的路径，从而减缓传热。虽然图25B中所示的纸复合层10具有相同数量的颗粒12 (由相同数量的圆圈表示)，但是颗粒12集中在纸复合层10的窄层内。热被高浓度的隔热颗粒12部分阻挡，与图25A中所示的纸复合层10相比，图25B中所示的纸复合层10中的热流显著减少。

本发明进一步涉及制造和使用本文公开和描述的隔热纸产品的方法。隔热纸产品可以使用造纸设备和技术制造，以生产一个或多个纸层。如本文所讨论的，制造本发明的隔热纸产品的方法涉及在给定的隔热纸产品内策略性地放置一种或多种隔热材料和/或在隔热纸产品上策略性地放置一种或多种任选的涂层，以便为隔热纸产品提供优良的隔热性质以及其它性质。图7-17中显示/描述用于形成本发明的隔热纸产品的示例性方法步骤和程序。

图7描述用于由木浆和消费前切屑/废纸板形成纸的示例性方法200。在去除树皮和叶子等之后，树木的木材组合物是约1/3纤维素、1/3木质素和1/3水。将木材进料至粉碎机201，粉碎机将木材磨碎并进料至打浆机202。纸浆在打浆机202中制备。在长时间打浆后，纤维经历形态变化。纤维倾向于从圆形纤维塌陷成更多的肾形横截面，并且随着打浆的继续，纤维变得略微更疏水。

当形成并进一步处理纸层时，切屑和丢弃的卡片(例如，损坏的、翘曲的等)被切碎并被送回到制浆过程中。在清洗清洁装置203中将卡片清洗到可以去除墨水等的程度，然后将卡片送回到打浆机202中。

图8A-8C描述形成纸张10的示例性过程。如在图8A中所示的，将纸浆(配料)泵送到网前箱204中。在该阶段，配料的纤维含量为约1-2重量%。门205允许配料流出到移动的成型丝网(细网传送器) 206上。成型丝网206可以是75-100英尺长。最初，水通过重力排出，然而，进一步向下，丝网206下方的真空箱207有助于水的去除，将纤维含量增加到约20-30重量%。

如在图8B中所示的，然后将材料(约20-30重量%的纤维)进料通过一个或多个毡压机208，其“吸干”前体纸(即纸层10的前体)，去除更多的水，并将纤维含量增加到约45-50重量%。如果要施加淀粉或另一种添加剂，则可以在干燥之前在施胶压机209处进行。

如在图8C中所示的，干燥可以以多种方式进行，包括在蒸汽罐210上运行，或者进入长的热空气干燥通道(未显示)。在通过压光辊211之后和在卷绕之前，纸10的水分含量可在6%至10%之间。

图9描述示例性配料从网前箱门205流出到移动的成型丝网(细网传送器) 206上，显示通过移动的成型丝网206排出的水，和当丝网206向前移动时聚结和聚集的纤维。

图10描述用于形成多层挂面纸板100的示例性工艺步骤。挂面纸板100可以在制造过程期间由多于一层的纸层10制成。多于一个的网前箱204和丝网线206可以同时运行，使得两个或更多个湿的纸张10在进入毡压机208之前在层压机夹辊212处合并。图10显示在进入毡压机208之前组合以制造较厚的挂面纸板100的三个层10。

图11描述适用于形成本发明的隔热纸产品100/100’/100”或本发明的隔热纸产品100/100’/100”的组件(例如，层或外部挂面纸板)的示例性挂面纸板100的细节。如在图11中所示的，示例性挂面纸板100包含彼此层压的两个纸张10。示例性挂面纸板100进一步包含直接位于纸层10之一的外表面13上的第一粘土涂层30，以及最外面的第二白粘土涂层30，以便为示例性挂面纸板100提供可印刷的表面/层38。第一粘土涂层30使粗糙的纸10的谷和槽变平，留下光滑的表面用于高质量的印刷。

图12描述适用于形成本发明的隔热纸产品100/100’或本发明的隔热纸产品100/100’的组件(例如，层或外部挂面纸板)的另一示例性挂面纸板100的细节。如在图12中所示的，包含隔热材料12的隔热添加剂层20可以通过添加剂施加器213并入示例性挂面纸板100中。在这种情况下，隔热材料层12的层20位于包含三层纸10的示例性挂面纸板100内的两层纸10之间。如在图12中所示的，第二添加剂施加器213可以用于在包含三层纸10的示例性挂面纸板100内的其它两层纸10之间提供另一层添加剂(例如，隔热材料12或一些其它材料)。

图13A-13G描述在给定的纸层10或隔热纸产品100/100’内或之上并入隔热材料12的各种方式。如在图13A中所示的，将隔热材料12加入到纸浆中，其中隔热材料12具有接近于水的密度。在这种情况下，随着配料排出，隔热材料12被均匀地、基本上均匀地并入整个纸10的厚度。

在图13B中，非均匀分布的隔热材料12由使用密度比水低(或低得多)的隔热材料12引起。在这种情况下，重力引起水向下排出，但是当配料沿移动的丝网206前进时，隔热材料12倾向于向上移动。这导致隔热颗粒12在纸10的上侧/表面上的较高浓度。在本发明的一些实施方案中，已经令人惊讶地发现，当隔热添加剂12集中在纸10的一面上时，与在整个厚度上基本上均匀分布相比，纸层10的隔热性质增强。

在图13C中，显示另一个程序，以在隔热纸产品100’内导致隔热颗粒12的非均匀分布。如在图13C中所示的，当组合的配料沿移动的丝网206前进时，第二网前箱204可以用于在下层纤维(例如配料)的顶部上沉积一层隔热材料12和任选的纤维。

在图13D中，显示另一个程序，以在隔热纸产品100/100’内导致隔热颗粒12的非均匀分布。如在图13D中所示的，当组合的配料沿移动的丝网206前进时，第三网前箱204可以用于在下层纤维(例如配料)的顶部上沉积一层隔热材料12和任选的纤维。

在图13E中，显示另一个程序，以在隔热纸产品100/100’内导致隔热颗粒12的非均匀分布。如在图13E中所示的，第一和第二网前箱204可以用于形成两层纤维。经由狭缝模头涂布机261，或经由喷杆262，将含有隔热材料12的中间层沉积为液体，或经由环辊(shilling roller)263沉积为固体。在图13E中，首先将纸浆的顶层浇铸到单独的丝网206上，然后转移到非均匀复合材料100’的中间层上。狭缝模头涂布机261是公知的，类似于幕涂机。狭缝模头涂布机261可以包括在机头265内的搅拌设备(未显示)，以确保进料一致并且避免沉降。更先进的狭缝模头涂布机261包括例如由GL&V Pulp & Paper Group,Lawrenceville GA供应的Hydra-Sizer技术的发明。

在图13F中，显示另一个程序，以在隔热纸产品100’内导致隔热颗粒12的非均匀分布。如在图13F中所示的，喷嘴229用于将纸浆11进料至真空辊267和成型毡206之间的间隙268中。含有隔热材料12的中间层作为浆料沉积在层20中。在图13F中，由第二网前箱喷嘴229施加浆料11的顶层。这样的喷嘴纸浆施加器229在Voith Sulzer PapiermaschinenGmbH的题为“Multilayer Headbox”的美国专利号5,645,689中描述。此外，Inventia公开了用于防止当通过多层头递送时各层混合的‘Aq-Vane’技术。Aq-Vane在纸浆铺设时在纸浆层之间并入水的间隙层。

图13G描述制造具有含有非均匀分布的隔热材料12的非均匀横截面的隔热纸产品100’的另一种方法。多层网前箱204用于将前两层(例如，每层独立地包含纸浆11和/或隔热材料12)放置在成型丝网206上，然后用毡压制。加入连续层(例如层3和4，其各自独立地包含纸浆11和/或隔热材料12)，随后在每个另外的层之后进行毡压制。

制造本发明的隔热纸产品100/100’/100”的方法可以进一步包括形成一个或多个瓦楞或槽纹材料层10/100/100’/100”，如在图14-18B中所示的。每个瓦楞或槽纹材料层可以含有或不含隔热材料12。如在图14中所示的，纸层10 (或层压体100)可以在其上具有横向(CD)波纹215的横向槽纹形成辊214之间前进，以在示例性纸产品10内形成横向(CD)槽纹216。图15描述沿图14中所示的线15-15观察时在图14中所示的工艺步骤中使用的示例性横向(CD)槽纹形成辊214的横截面图。

在图16-17中所示的其它实施方案中，纸层10 (或层压体100)可以在其上具有纵向(MD)波纹218的纵向(MD)槽纹形成辊217之间前进，以在示例性纸产品10内形成纵向(MD)槽纹219。图17描述在纵向(MD)上观察时在图16中所示的工艺步骤中使用的示例性纵向(MD)槽纹形成辊217的特写视图。

在图14-17中所示的方法步骤可以用于形成本发明的瓦楞纸产品100”，例如在图18A-18B中所示的那些。如在图18A中所示的，示例性瓦楞纸产品100”包含两个槽纹层10，其中两个槽纹层在示例性瓦楞纸产品100”的每个层10内具有(i)横向槽纹216或(ii)纵向槽纹219。如在图18B中所示的，示例性瓦楞纸产品100”包含两个槽纹层10，在示例性瓦楞纸产品100”内，一个槽纹层具有横向槽纹216，而另一个槽纹层10具有纵向槽纹219。

通常，在双壁瓦楞卡片(图18A)中，槽纹在相同的方向(即，横向)上延伸。通过首先汽蒸(即，在位置410处)，然后运行通过在芯纸板10内赋予横向槽纹216的加热的横向槽纹形成辊214，使芯纸板10具有槽纹。穿过最终双壁中的槽纹可以有助于减少经由对流机制的传热。由于横向凹槽216，它还将赋予芯纸板10另外的强度。

使用本发明的隔热纸产品10/100/100’/100”的方法可以包括使食物、药物等与热或冷环境隔热。在一些实施方案中，该方法可以简单地包括将物品(例如，食物、药物等)放置在本发明的隔热纸产品10/100/100’/100”内(例如，将热咖啡放在本发明的杯子中)。在其它实施方案中，该方法可以包括将物品(例如，食物、药物等)放置在本发明的隔热纸产品10/100/100’/100” (例如，盒子)内，并且密封隔热纸产品10/100/100’/100”用于输送。

如本文所讨论的，使用本发明的隔热纸产品10/100/100’/100”的方法可以涉及将物品(例如，食物、药物等)与热或冷环境隔热，其中将物品(例如，食物、药物等)放置或包装在具有常规形状(例如杯子或盒子)的隔热纸产品10/100/100’/100”内。换句话说，本发明的隔热纸产品10/100/100’/100”代替常规物品(例如，例如杯子和盒子)，以便提供如上所讨论的一个或多个优点。如本文所讨论的，本发明的隔热纸产品10/100/100’/100”可以具有类似于许多常规物品(例如，例如杯子和盒子)的多种形状和构造。

在使用期间，除了提供隔热性质之外，本发明的隔热纸产品10/100/100’/100”/60还期望地提供/具有以下特征/性质中的一个或多个：

(1)

尽管从环境和再循环的角度来看是不期望的，低密度聚乙烯(PE)的薄层也可以涂布到纸层10、纤维板21/22/23和卡片纸料上以赋予耐油性和耐水性，这在快餐和热饮和冷饮零售业是通常做法。最近，造纸工业已经经历了寻找PE衬里和包装内衬的替代品的压力增加，导致化学工业创新了赋予耐脂性和耐水性同时可再浆化的新涂料。Georgia PacificBleached Board LLC的US 2019/0077537教导使用几种不同的涂层来赋予纸以耐水性和耐脂质流体，而不使用PE膜，包括Epotal S440 (BASF)、Rhoplex P-376 (Dow)、Diofan B204(Solvay)、Barrier-Grip 9471A (IGI)和Daran SL143 (Owensboro)。将这些涂料组合以赋予纸饮料杯热封性以及防水性。

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

然而，可以在包装的另一层(例如，盒子61)中，或例如在粘合剂中，或在涂层之一中并入螯合剂。这样的螯合剂将用于在制浆过程期间去除铝。螯合剂可以包括草酸和草酸盐、EDTA (乙二胺四乙酸)及其各种盐、水杨酸盐、六偏磷酸钠和其它材料。这样，可以去除铝。可溶性铝盐已经用于造纸中，例如作为细屑的絮凝剂，以及与松香皂组合以赋予耐水性。

(7)

通过使用屏障材料，也可以减轻从一个包装到另一个包装，或从一个商品到另一个商品的气味传递。由于本发明的一个目的是包装的再浆化性，因此铝箔、PE或PET膜和其它合成材料将与本发明的一些实施方案不一致。然而，提供隔热的一些材料具有微观薄片形态，例如云母和涂布的云母，并且这些材料可以用于有效阻断低和高MW的引起恶臭的材料进入本发明的包装(例如，包含隔热纸产品10/100/100’/100”或由其形成)中的输送。

(8)

为了增加木材纤维通过表面相互作用而粘结得更多的能力，可以使用另外的方法来进一步使纤维原纤化。例如，纤维可以经受极高的剪切环境，例如胶体磨、双板纺丝接触的高剪切环境使纤维素纤维聚集体原纤化、增加粘结、以及保持填料固体的倾向。使纤维原纤化的其它方式可以包括在机械Hollander打浆机中的长时间打浆，例如在美国专利号1,883,051中公开的，或通过高剪切混合、高速混合或介质研磨(media milling)。由于纤维之间增强的粘结区域，原纤化的纤维素可以增加纸的孔隙率和纸强度。增加强度的其它方式是通过在纸制剂中包括纳米纤维素。这些材料/特征中的一种或多种可以并入本文所述的纸层10和/或隔热纸产品100/100’和/或瓦楞纸产品100”和/或存储容器60中的任何一个中。

(9)

通过以下另外的实施方案、实施例和权利要求来进一步描述本发明。应当理解，本文所述的任何特征和/或组分可以单独存在或与本文所述的任何其它特征和/或组分或特征和/或组分的组合存在，以形成本文所述的本发明的纸层10和/或隔热纸产品100/100’和/或瓦楞纸产品100”和/或存储容器60。应当进一步理解，下面提供的编号实施方案描述本发明的许多实施方案，一些是要求保护的，而一些是未要求保护的。尽管下面提供的编号的实施方案中的一些特征可能不要求保护，但是下面提供的编号的实施方案中的未要求保护的一个或多个特征确实形成本发明的一部分，并且可以任选地并入任何要求保护的产品中。

1. 隔热纸产品100，其包含：一个或多个纸层10和隔热材料12，其中(1)当存在两个或更多个纸层10时，所述两个或更多个纸层10形成整体纸产品100’，和(2)(a)以下中的至少一个：(i)与所述一个或多个纸层10组合的一层20包含隔热材料12，并且(ii)所述一个或多个纸层10内的一个纸层10在其中具有非均匀分布的隔热材料12，或者(2)(b)整体纸产品100’自身具有穿过其中的非均匀分布的隔热材料12。每个纸层10可以进一步包含一种或多种隔热材料12以外的添加剂，所述一种或多种添加剂包括但不限于絮凝剂和助留剂，例如高分子量聚(丙烯酰胺)、聚(乙烯亚胺)、阳离子瓜尔胶和其它阳离子聚合物；提供耐水性的添加剂(例如蜡、合成胶乳和树脂)；或其任何组合。

2. 实施方案1所述的隔热纸产品100，其中所述一个或多个纸层10包含单个纸层10，并且单个纸层10在其中具有非均匀分布的隔热材料12。

3. 实施方案2所述的隔热纸产品100，其中所述单个纸层10的至少一个外表面13/15包含隔热材料12的层。参见图2A-2B。

4. 实施方案2或3所述的隔热纸产品100，其中所述非均匀分布的隔热材料12在单个纸层10内包含在远离单个纸层10的相对外表面13/15放置的隔热材料12的层。参见图2C。

5. 实施方案2-4中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述非均匀分布的隔热材料12在单个纸层10内包含在远离单个纸层10的相对外表面13/15放置的并且中心位于单个纸层10内的隔热材料12的层16。参见图2C。

6. 实施方案1-5中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述隔热纸产品100包含与所述一个或多个纸层10组合的至少一层20，且所述至少一层20包含所述隔热材料12。例如参见图6B和图6D和图12。

7. 实施方案1所述的隔热纸产品100，其中所述一个或多个纸层10包含两个或更多个纸层10，并且所述整体纸产品100’自身具有穿过其中的非均匀分布的隔热材料12。例如参见图4A-4F和图6B-6D。

8. 实施方案7所述的隔热纸产品100’，其中所述整体纸产品100’内的一个或多个纸层10包含隔热材料12。

9. 实施方案7或8所述的隔热纸产品100’，其中所述整体纸产品100’内的非均匀分布的隔热材料12包含(i)其中具有隔热材料12的至少一个纸层10和(ii)基本上不含隔热材料12的至少一个纸层10。例如参见图4A和图6B-6D。

10. 实施方案9所述的隔热纸产品100’，其中所述其中具有隔热材料12的至少一个纸层10 在其中具有隔热材料12的至少一个纸层10内具有基本上均匀分布的隔热材料12。再次例如参见图4A和图6B-6D。

11. 实施方案7或8所述的隔热纸产品100’，其中所述整体纸产品100’内的所有纸层10包含隔热材料12。例如参见图4B-4E。

12. 实施方案7-11中任一项所述的隔热纸产品100’，其中所述非均匀分布的隔热材料12包含在两个或更多个纸层10之间的隔热材料12的层20。参见图12。

13. 实施方案7-12中任一项所述的隔热纸产品100’，其中所述整体纸产品100’包含x个纸层10和在所述x个纸层10之间的隔热材料12的(x-1)个层20。

14. 实施方案7-13中任一项所述的隔热纸产品100’，其中所述非均匀分布的隔热材料12沿整体纸产品100’的外表面13/15包含隔热材料12的层20。

15. 实施方案7-14中任一项所述的隔热纸产品100’，其中所述非均匀分布的隔热材料12沿整体纸产品100’的两个外表面13/15包含隔热材料12的层20。

16. 实施方案7-15中任一项所述的隔热纸产品100’，其中所述整体纸产品100’包含2-24个纸层10。

17. 实施方案7-16中任一项所述的隔热纸产品100’，其中(i)两个或更多个纸层10中的任一个或(ii)两个或更多个纸层10内的纸层10的任何组合各自独立地包含实施方案2-5中任一项所述的单个纸层10。

18. 实施方案1-17中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述隔热纸产品100包含含空隙的隔热纸产品100”。

19. 实施方案18所述的隔热纸产品100，其中所述含空隙的隔热纸产品100”在至少一个纸层10内包含空隙19，所述空隙19被纸以外的材料(例如含有空心珠粒/颗粒(未显示)的纸层10)包封。

20. 实施方案18或19所述的隔热纸产品100，其中所述含空隙的隔热纸产品100”在至少一个纸层10内包含空隙19，所述空隙19被纸(例如其中含有气袋19的纸层10，可能经由模塑过程或其中从纸层10去除空隙-形成材料的过程形成)包封。参见图5-6D。

21. 实施方案18-20中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述含空隙的隔热纸产品100”包含瓦楞纸产品100”。

22. 实施方案7-21中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述整体纸产品100’包含(i)包含一个或多个第一纸层10/100/100’的第一挂面纸板层21，(ii)包含一个或多个第二纸层10/100/100’的第二挂面纸板层22，和(iii)(a)包含一个或多个槽纹纸层10/100/100’的槽纹纸层23或(b)位于第一挂面纸板层21和第二挂面纸板层22之间的蜂窝层(未显示)，并且(i)所述第一挂面纸板层21、(ii)所述第二挂面纸板层22和(iii)(a)所述槽纹纸层23或(b)所述蜂窝层(未显示)中的每一个可以独立地在其中或其上包含隔热材料12。

23. 包含瓦楞整体纸产品100”的隔热纸产品100，所述瓦楞整体纸产品100”包含：包含一个或多个第一纸层10/100/100’的第一挂面纸板层21、包含一个或多个第二纸层10/100/100’的第二挂面纸板层22和(a)包含一个或多个槽纹纸层10/100/100’的槽纹纸层23或(b)位于第一挂面纸板层21和第二挂面纸板层22之间的蜂窝层(未显示)，其中(i)所述第一挂面纸板层21、(ii)所述第二挂面纸板层22和(iii)(a)所述槽纹纸层23或(b)所述蜂窝层(未显示)可以独立地在其中或其上包含隔热材料12。

24. 实施方案22或23所述的隔热纸产品100，其中(a)所述槽纹纸层23或(b)所述蜂窝层(未显示)在所述第一挂面纸板层21和所述第二挂面纸板层22之间提供气袋19。

25. 实施方案24所述的隔热纸产品100，其中所述气袋19代表(a)所述槽纹纸层23或(b)所述蜂窝层(未显示)占据的总体积(即，在所述第一挂面纸板层21和所述第二挂面纸板层22的最内的相对表面25/27之间的总体积)的约20-80体积%。例如参见图6A。

26. 实施方案22-25中任一项所述的隔热纸产品100，其进一步包含将(a)所述槽纹纸层23或(b)所述蜂窝层(未显示)的部分与所述第一挂面纸板层21和所述第二挂面纸板层22的部分粘结的粘合剂。用于粘合剂40的合适的材料包括但不限于淀粉粘合剂、合成胶乳粘合剂例如聚(乙酸乙烯酯)、天然橡胶胶乳、改性淀粉、水胶体例如羟丙基纤维素、羧甲基纤维素和其它水溶性聚合物例如聚(乙烯醇)。也可以将交联剂加入到粘合剂中以避免粘合剂在润湿时可能溶胀和粘结弱化。也可以包括絮凝剂和助留剂，例如高分子量聚(丙烯酰胺)、聚(乙烯亚胺)、阳离子瓜尔胶和其它阳离子聚合物。如本文所讨论的，在一些实施方案中，粘合剂40至少部分地填充有一种或多种本文公开的隔热材料12。

27. 实施方案26所述的隔热纸产品100，其中所述粘合剂具有分散在其中的隔热材料12。

28. 实施方案22-27中任一项所述的隔热纸产品100，其中(i)所述第一挂面纸板层21、(ii)所述第二挂面纸板层22和(iii)(a)所述槽纹纸层23或(b)所述蜂窝层(未显示)中的每一个独立地包含实施方案1-6中任一项所述的隔热纸产品100或实施方案7-20中任一项所述的整体纸产品100’。

29. 实施方案22-27中任一项所述的隔热纸产品100，其中(i)所述第一挂面纸板层21、(ii)所述第二挂面纸板层22和(iii)(a)所述槽纹纸层23或(b)所述蜂窝层(未显示)中的每一个基本上不含隔热材料12。

30. 实施方案22-29中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述整体纸产品100’包含所述槽纹纸层23。

31. 实施方案22-29中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述整体纸产品100’包含所述蜂窝层(未显示)。

32. 实施方案1-31中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述隔热纸产品100’进一步包含一个或多个非纸层20/30。如本文所用，术语“非纸层”用于描述含有小于15重量%纸浆或纤维素纤维，并且通常含有0重量%至小于5.0重量%的纸浆或纤维素纤维的层。相反，如本文所用，术语“纸层”(例如每个纸层10)用于描述含有15重量%或更多纸浆或纤维素纤维的层，并且通常含有大于15重量%到至多100重量%纸浆或纤维素纤维(或15重量%至100重量%之间的任何值，以0.1重量%的倍数计，例如50.0重量%，或15重量%至100重量%之间的值的任何范围，以0.1重量%的倍数计，例如40.1重量%至70.2重量%)。

33. 实施方案32所述的隔热纸产品100，其中所述一个或多个非纸层20/30包含石膏层、含粘土的层、聚合物涂层、含颜料的层、织物层(例如，非织造、织造或针织织物层)、纤维增强层(例如单向纤维层)、隔热材料12的层、金属膜层、泡沫层或其任何组合。可以将一个或多个非纸层20/30加入到隔热纸产品100中，以提供期望的性质，例如更低(或更高)的发射率、更低(或更高)的热导率、增强的拒水性、美学上令人愉悦的颜色和/或纹理或其任何组合。

34. 实施方案32或33所述的隔热纸产品100，其中所述一个或多个非纸层20/30包含石膏层(未显示)。

35. 实施方案32-34中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述一个或多个非纸层20/30包含含粘土的层30、提供隔热纸产品100的较低或较高发射率的涂层30、含颜料的层30或其任何组合。参见图6A。

36. 实施方案32-35中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述一个或多个非纸层20/30包含提供隔热纸产品100的较低发射率和/或热导率的涂层30。再次参见图6A。在一些实施方案中，涂层30包含氯氧化铋、云母、氧化锌、硫化锌、硫化镉、钒酸铋或其任何混合物或组合。在一些实施方案中，涂层30包含氯氧化铋、云母、氧化锌或其任何混合物或组合。

37. 实施方案32-36中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述一个或多个非纸层20/30包含至少两个非纸层20/30。

38. 实施方案1-37中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述隔热材料12包含珍珠岩、涂布有铜离子的珍珠岩、膨胀珍珠岩、珍珠岩空心微球(例如可从Richard BakerHarrison Ltd.，UK或CenoStar Corporation (US)获得)、或通过产生包含珍珠岩的多孔球形气泡的结构而制成的Sil-Cel®微孔硅酸铝填料颗粒(可从Silbrico (US)获得，Sil-Cel®微球以一定范围的粒度获得，并且可以是涂布的或未涂布的)、或Dicaperl HP-2000珍珠岩微球(例如由Dicalite (US)出售)、或片状或研磨的珍珠岩(例如也由Dicalite出售的Dicapearl LD1006)、多孔火山材料(例如浮石)、蛭石(包括MicroLite®蛭石分散体，可从Dicalite获得)、空心膨胀蛭石、玻璃泡沫(例如Owens Corning)、再循环的玻璃泡沫(例如由GrowStone Inc.制造)、多孔玻璃隔热材料、空心微珠(例如可从CenoStar Corp.获得)、玻璃气泡(例如可从3M以商品名iM30K、iM16k和K20获得，以及Q-Cel玻璃)、陶瓷微球、塑料微球和合成空心微球(例如可从Kish Company Inc. 获得)、二氧化硅气凝胶(例如可从Aspen Aerogels获得的那些，以及可以并入来自Cabot的Enova®和Lumira®商标的油漆和涂料的那些)、微孔聚烯烃基气凝胶(例如在Aspen Aerogels Inc.的美国专利申请公开号2016/0272777中公开的)、有机气凝胶(例如在Henkel AG & Co. KGAA的PCT WO2019121242中公开的那些，其包含基于硫醇-环氧树脂的气凝胶)、干凝胶(即，塌陷的气凝胶)、海凝胶(即，由琼脂和藻酸盐制成的微泡沫)、发泡淀粉、发泡纸浆、琼脂、发泡琼脂、海藻酸盐、发泡海藻酸盐、氯氧化铋、金属化的陶瓷、金属化的纤维、镉黄颜料(二硫化镉)或其任何组合。可商购获得的隔热材料12的实例包括但不限于可从Owens Corning (PittsburgPA)商购获得的FOAMGLAS

39. 实施方案1-38中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述隔热材料12包含珍珠岩(例如，在纸10、粘合剂40、涂层30和/或发射率涂层30中)、气凝胶(例如，在纸10和/或粘合剂40中)、玻璃气泡(例如，在粘合剂40和/或涂层30中)、活性炭(例如，在纸10、粘合剂40、涂层30和/或发射率涂层30中)或其任何组合。

40. 实施方案1-39中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述隔热材料12包含平均粒度小于约1000微米(µm)(或大于约1.0 µm 至小于约1000 µm的任何平均粒度，以1.0 μm为增量，例如25 µm，或者平均粒度小于约1000 µm的任何范围，以1.0 μm为增量，例如约50µm至约500 µm)的颗粒。例如，珍珠岩颗粒通常平均粒度在约5.0至约150 µm范围内，气凝胶颗粒通常平均粒度在约10至约800 µm范围内，并且玻璃气泡颗粒通常平均粒度在约10.0至约50 µm范围内。

41. 实施方案1-40中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述隔热材料12包含具有多模式粒度分布的颗粒。

42. 实施方案1-41中任一项所述的隔热纸产品100，其中含有隔热材料12的纸层10包含15.0重量百分比(wt%)至99.0重量%的纤维11，和约85.0重量%至约1.0重量%的隔热材料12，基于所述纸层10的总重量。应当理解，含有隔热材料12的给定的纸层10可以具有(a) 15.0重量%至99.0重量%之间的任何重量百分比的纤维11 (即，以0.1重量%的倍数计，例如55.5重量%，或者15.0重量%至99.0重量%之间的值的任何范围，以0.1重量%的倍数计，例如35.6重量%至74.1重量%)。

43. 实施方案1-42中任一项所述的隔热纸产品100，其中含有隔热材料12的纸层10包含20.0重量%至75.0重量%的纤维11，和约80.0重量%至约25.0重量%的隔热材料12，基于所述纸层10的总重量。

44. 实施方案1-43中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述隔热材料12的材料密度小于1.0克每立方厘米(g/cm

45. 实施方案1-44中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述一个或多个纸层10的至少一层10的层密度小于1.0 g/cm

46. 实施方案1-45中任一项所述的隔热纸产品100，其中所述整体纸产品100’的整体纸产品密度小于1.0 g/cm

47. 实施方案1-46中任一项所述的隔热纸产品100，其中将所述隔热纸产品100模塑以形成三维物体(例如杯子62或容器60)。

48. 存储容器60，其包含实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100。参见图19A-19C。

49. 实施方案48所述的存储容器60，其中所述存储容器60包含至少部分被一个或多个容器壁68围绕的存储体积66。

50. 实施方案48或49所述的存储容器60，其中所述存储体积66被一个或多个容器壁68完全围绕或可被一个或多个容器壁68围绕(即，存储容器60可以配置成围绕存储体积66)。

51. 实施方案49或50所述的存储容器60，其中所述一个或多个容器壁68包含实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100。

52. 实施方案49-51中任一项所述的存储容器60，其中所述一个或多个容器壁68包含石膏层、含粘土的层、聚合物涂层、含颜料的层、含氯氧化铋的层、含云母的层、含气凝胶的层、织物层(例如，非织造、织造或针织织物层)、纤维增强层(例如单向纤维层)、隔热材料12的层、金属膜层、泡沫层、空气层、降低一个或多个容器壁的发射率的涂层(例如云母、氯氧化铋、氧化锌、硫化锌、高岭土或硫化镉)、降低一个或多个容器壁的热导率的涂层、增强一个或多个容器壁的拒水性的涂层例如蜡、或碳氟化合物、或反应性交联剂例如环氧树脂或氨基甲酸酯、或基于硅酮的涂层、或在美国专利申请号2019/077537中提及的一个或多个涂层或其任何组合。

53. 实施方案48-52中任一项所述的存储容器60，其中所述存储容器60包含盒子61。

54. 实施方案48-53中任一项所述的存储容器60，其中所述存储容器60包含用于暂时容纳液体(未显示)的容器62。

55. 实施方案48-52和54中任一项所述的存储容器60，其中所述容器60包含杯子62、马克杯、烧瓶或保温瓶62。如在图19C中所示的，存储容器60可以是热饮杯62，其可以代替STYROFOAM

56. 实施方案48-52中任一项所述的存储容器60，其中所述容器60包含用于热食80的蛤壳式盒包装60。这样的容器可以使用真空成型机经由模塑纸浆而制成。例如参见图20。

57. 实施方案48-52中任一项所述的存储容器60，其中所述容器60包含用于冷藏食物80的沙拉容器60。例如参见图21。

58. 实施方案48-52中任一项所述的存储容器60，其中所述容器60包含衬垫信封60。例如参见图22。

59. 实施方案48-52中任一项所述的存储容器60，其中所述容器60包含运输容器60。例如参见图23A。如在图23B中所示的，示例性运输容器60包含(i)多个较薄的纸层10，每个纸层包括并入其中的隔热材料12，任选地具有(ii)非均匀分布的材料颗粒92 (其可以是隔热材料12)，任选地(iii)在层10之间的空气90或隔热填料材料，和(iv)任选地在一个或多个纸层10上的一个或多个涂层30。

60. 实施方案59所述的存储容器60，其中所述运输容器60包含包含闭孔泡沫30’的运输容器壁69。例如参见图24。在该实施方案中，所述闭孔泡沫30’可以是可生物降解的泡沫30’，例如发泡淀粉(例如由KTM Industries Inc. Holt，MI销售的GreenCell®)、或发泡海藻酸盐、或果胶、或明胶、或通过一种方式或另一种方式发泡并任选化学交联至一定程度的琼脂材料。如在图24中所示的，运输容器60可以包括纸层10 (其可以任选地包括隔热材料12)，并且还可以含有热屏障涂层30。涂层30可以设计成减少辐射热传递，或者可以设计成减少传导热传递，或者可以设计成减少两者。

61. 实施方案48-60中任一项所述的存储容器60，其中尺寸为12”×10”×7”的存储容器60能够在23℃的外部温度下保持900 g蒸煮猪肉(或模拟物)和1800 g冷冻水凝胶包装(在放置到容器中之前被调节至-20℃)的组合在10小时之后低于0℃。

62. 实施方案48-61中任一项所述的存储容器60或实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100，其在存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者上进一步包含涂层30，所述涂层30具有低热发射率或热屏障性质。如本文所用，短语“低热发射率”是指小于0.90的热发射率，如使用Flir Systems Inc.推荐的热发射率方法#3 (在以下“实施例”部分中描述)测量。用于给定的“发射率涂层”的合适的材料包括但不限于氯氧化铋、云母片、珍珠岩、高岭土及其任何组合(例如部分或完全涂布有氯氧化铋的云母片)。

63. 实施方案48-62中任一项所述的存储容器60或实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100，其在存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者上进一步包含涂层30，所述涂层30具有小于约9℃的厚度调节的ΔT(TADT)传热速率。如本文所用，TADT使用修改的Lee圆盘传热速率测试方法(在以下“实施例2”部分中描述)测量。

64. 实施方案48-63中任一项所述的存储容器60或实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100，其在存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者上进一步包含涂层30，所述涂层30包含粘土颗粒、所述粘土颗粒以外的着色剂或其组合。

65. 实施方案48-64中任一项所述的存储容器60或实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100，其在存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者上进一步包含涂层30，所述涂层30包含一种或多种增加存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者的耐水性的材料。

66. 实施方案48-65中任一项所述的存储容器60或实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100，其在存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者上进一步包含涂层30，所述涂层30使存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者防水。“防水”是指存储容器60或隔热纸产品100的外表面13/15可以与水接触24小时并保持其结构完整性。

67. 实施方案48-66中任一项所述的存储容器60或实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100，其在存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者上进一步包含涂层30，所述涂层30增加存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者的吸湿能力。

68. 制造实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100的方法，所述方法包括：形成隔热纸产品100，其包含：一个或多个纸层10和隔热材料12，其中(1)当存在两个或更多个纸层10时，所述两个或更多个纸层10形成整体纸产品100’，和(2)(a)以下中的至少一个：(i)与一个或多个纸层10组合的一层20包含隔热材料12，并且(ii)一个或多个纸层10内的一个纸层10在其中具有非均匀分布的隔热材料12，或者(2)(b)整体纸产品100’自身具有穿过其中的非均匀分布的隔热材料12。

69. 制造隔热纸产品100的方法，所述方法包括：形成隔热纸产品100，其包含：一个或多个纸层10和隔热材料12，其中(1)当存在两个或更多个纸层10时，所述两个或更多个纸层10形成整体纸产品100’，和(2)(a)以下中的至少一个：(i)与一个或多个纸层10组合的一层20包含隔热材料12，并且(ii)一个或多个纸层10内的一个纸层10在其中具有非均匀分布的隔热材料12，或者(2)(b)整体纸产品100’自身具有穿过其中的非均匀分布的隔热材料12。

70. 实施方案68或69所述的方法，其中所述形成步骤包括至少一个造纸步骤。

71. 实施方案68-70中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括在一个或多个纸层10的一个或多个纸层10内并入隔热材料12。

72. 实施方案71所述的方法，其中所述并入步骤包括在一个或多个纸层10的至少一个纸层10内形成非均匀分布的隔热材料12。

73. 实施方案72所述的方法，其中所述非均匀分布的隔热材料12包含在一个或多个纸层10内紧邻至少一个纸层的外表面放置的隔热颗粒16的层。

74. 实施方案72所述的方法，其中所述非均匀分布的隔热材料12包含在一个或多个纸层10内的至少一个纸层内中心放置的隔热颗粒16的层。

75. 实施方案68-74中任一项所述的方法，其中所述并入步骤包括在一个或多个纸层10的至少一个纸层10内形成均匀分布的隔热材料12。

76. 实施方案68-75中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括在一个或多个纸层10上形成隔热材料12的层20。

77. 实施方案68-76中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括在两个或更多个纸层10之间并入隔热材料12的层20。

78. 实施方案68-77中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括在一个或多个纸层10内的至少一个纸层10中并入隔热材料12以外的一种或多种添加剂。合适的添加剂包括但不限于铜离子、蜡、合成(例如聚合物或玻璃)纤维、二氧化硅、表面改性的二氧化硅、过渡金属表面改性的二氧化硅、环糊精、碳酸氢钠、赋予耐脂性和耐水性的硅酮、金属化的陶瓷颗粒、金属化的纤维、阳离子淀粉、阳离子聚合物，例如阳离子瓜尔胶、聚(乙烯亚胺)(例如，以Polymin P销售并且可从Aldrich Chemical获得的聚(乙烯亚胺))、填料、胶料、粘结剂、粘土包括膨润土、高岭土和其它矿物、碳酸钙、硫酸钙和其它可因不同原因加入到纸产品中的材料及其任何组合。填料可以使得纸更容易印刷，例如，或者使得纸有光泽。许多填料的密度大于1.0 g/cm

79. 实施方案68-78中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括在一个或多个纸层10内形成至少一个槽纹纸层23。例如参见图6A-6D和14-18B。

80. 实施方案79所述的方法，其中所述至少一个槽纹纸层23在其中具有横向槽纹216。

81. 实施方案79或80所述的方法，其中所述至少一个槽纹纸层23在其中具有纵向槽纹219。

82. 实施方案68-81中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括将两个或更多个纸层10彼此粘结。

83. 实施方案82所述的方法，其中所述粘结步骤包括层压步骤。例如参见图10。

84. 实施方案82或83所述的方法，其中所述粘结步骤包括粘附步骤。例如参见图6A-6D，其中粘合剂40用于将纸层10/100’彼此粘结。

85. 实施方案84所述的方法，所述方法进一步包括在所述粘合步骤中使用的粘合剂40内并入隔热材料12。例如参见图6B-6D。

86. 实施方案79-85中任一项所述的方法，所述方法进一步包括在至少一个槽纹纸层23的一个或多个空隙(例如气隙90)内并入隔热材料12。例如参见图6C。

87. 实施方案68-86中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括形成壁结构，所述壁结构包含一个或多个纸层10和至少一个另外的层。所述另外的层可以是隔热材料12的层、涂层30 (例如增加或减少纸层10/100”或集成产品100”的发射率的涂层30)、非纸层30、空气层90或其任何组合。例如参见图6A-6D和图23A-24。

88. 实施方案68-87中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括形成存储容器60。

89. 实施方案88所述的方法，其中所述存储容器60包含实施方案48-67中任一项所述的存储容器60。

90. 实施方案68-89中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括使用再循环的纸浆在一个或多个纸层10内形成至少一个纸层10。

91. 实施方案68-90中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括使用再循环的消费前废料纸板在一个或多个纸层10内形成至少一个纸层10。消费前废料纸板包括但不限于来自纸板片材切割盒子的切屑、有缺陷的盒子材料和盒子或其任何组合。

92. 实施方案68-91中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括使用再循环的实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100、再循环的实施方案48-67中任一项所述的存储容器60或其任何组合在一个或多个纸层10内形成至少一个纸层10。例如，制造至少一个纸层10和由其形成的容器60的一种方法包括形成瓦楞结构100”，其具有：至少一个含有纤维11和隔热材料12的外层/衬里21/22，和不具有隔热材料12的槽纹芯纸层/衬里23，所述方法包括：将纤维素纤维11悬浮在水中以制备纸浆11；由纸浆11形成第一纤维层10；将纤维素纤维11悬浮在水中，加入空隙材料(例如，空心隔热材料12)，任选地加入表面活性剂，任选地加入絮凝剂；在第一层纸浆10的顶部形成该层10；将纤维素纤维11悬浮在水中以制备纸浆11；在第二层10的顶部形成纤维顶层10；压制并干燥所得的三层隔热纸张100’；任选地用选自以下的涂层30涂布三层隔热纸张100’的至少一个表面：铝、银、云母、绢云母、氧化锌、硫化锌、硫化镉、氯氧化铋、氯氧化铋涂布的云母、钒酸铋、石膏或其组合；使纸张10通过瓦楞成形机以制造槽纹层23，同时将作为挂面纸板21/22的两个隔热纸张100’粘附到槽纹层23以形成瓦楞板100”；任选地加入另外的槽纹层23和另一个挂面纸板21或22以制造双壁瓦楞结构100”，其含有3个隔热挂面纸板21/22和2个槽纹层23；将双壁瓦楞结构100”切割成盒子60的形式/形状；和允许边角料(例如来自切割步骤的废料)送回到再浆化磨机，与来自非隔热板的边角料混合。制造至少一个纸层10和由其形成的容器60的另一种方法包括形成瓦楞结构100”，其具有至少一个含有纸层10和隔热材料层20的外层/衬里21/22，和不具有隔热材料12的槽纹芯纸层/衬里23，所述方法包括：将纤维素纤维11悬浮在水中以制备纸浆11，并任选地加入絮凝剂；由纸浆11形成第一纤维层10；将空隙材料(例如，空心隔热材料12)悬浮在水中，任选地加入表面活性剂，并任选地加入絮凝剂和/或粘结剂；通过幕涂、狭缝模头涂布、棒涂、喷涂等在纸浆11的第一层10的顶部形成该层20；将纤维素纤维11悬浮在水中以制备纸浆11，任选地加入絮凝剂；在第二层20的顶部形成纤维顶层10；压制并干燥所得的隔热纸张100’；任选地用包含以下的涂层30涂布所得的隔热纸张100’的至少一个表面：铝、银、云母、绢云母、氧化锌、硫化锌、硫化镉、氯氧化铋、氯氧化铋涂布的云母、钒酸铋、石膏或其组合；使纸张10通过瓦楞成形机以制造槽纹层23，同时将作为挂面纸板21/22的两个隔热纸张100’粘附到槽纹层23以形成瓦楞板100”；任选地加入另外的槽纹层23和另一个挂面纸板21或22以制造双壁瓦楞结构100”，其含有3个隔热挂面纸板21/22和2个槽纹层23；将双壁瓦楞结构100”切割成盒子60的形式/形状；和允许边角料(例如来自切割步骤的废料)送回到再浆化磨机，与来自非隔热板的边角料混合。制造至少一个纸层10和由其形成的容器60的又一个方法包括形成瓦楞结构100”，其具有：至少一个含有纤维11和隔热材料12的外层/衬里21/22，和包含隔热材料12的槽纹芯纸层/衬里23，所述方法包括：将纤维素纤维11悬浮在水中以制备纸浆11；由纸浆11形成第一纤维层10；将纤维素纤维11悬浮在水中，加入空隙材料(例如，空心隔热材料12)，任选地加入表面活性剂，任选地加入絮凝剂；在第一层纸浆10的顶部形成该层10；将纤维素纤维11悬浮在水中以制备纸浆11；在第二层10的顶部形成纤维顶层10；压制并干燥所得的三层隔热纸张100’；任选地用选自以下的涂层30涂布三层隔热纸张100’的至少一个表面：铝、银、云母、绢云母、氧化锌、硫化锌、硫化镉、氯氧化铋、氯氧化铋涂布的云母、钒酸铋、石膏或其组合；使所得的三层隔热纸张100’通过瓦楞成形机以制造槽纹层23，同时将作为挂面纸板21/22的两个隔热纸张100’粘附到槽纹层23以形成瓦楞板100”；任选地加入另外的槽纹层23和另一个挂面纸板21或22以制造双壁瓦楞结构100”，其含有3个隔热挂面纸板21/22和2个槽纹层23；将双壁瓦楞结构100”切割成盒子60的形式/形状；和允许边角料(例如来自切割步骤的废料)送回到再浆化磨机，与来自非隔热板的边角料混合。制造至少一个纸层10和由其形成的容器60的又一个方法包括形成瓦楞结构100”，其具有至少一个含有纸层10和隔热材料层20的外层/衬里21/22，和具有隔热层20的槽纹芯纸层/衬里23，所述方法包括：将纤维素纤维11悬浮在水中以制备纸浆11，并任选地加入絮凝剂；由纸浆11形成第一纤维层10；将空隙材料(例如，空心隔热材料12)悬浮在水中，任选地加入表面活性剂，并任选地加入絮凝剂和/或粘结剂；通过幕涂、狭缝模头涂布、棒涂、喷涂等在纸浆11的第一层10的顶部形成该层20；将纤维素纤维11悬浮在水中以制备纸浆11，任选地加入絮凝剂；在第二层20的顶部形成纤维顶层10；压制并干燥所得的隔热纸张100’；任选地用包含以下的涂层30涂布所得的隔热纸张100’的至少一个表面：铝、银、云母、绢云母、氧化锌、硫化锌、硫化镉、氯氧化铋、氯氧化铋涂布的云母、钒酸铋、石膏或其组合；使隔热纸张100’通过瓦楞成形机以制造槽纹层23，同时将作为挂面纸板21/22的两个隔热纸张100’粘附到槽纹层23以形成瓦楞板100”；任选地加入另外的槽纹层23和另一个挂面纸板21或22以制造双壁瓦楞结构100”，其含有3个隔热挂面纸板21/22和2个槽纹层23；将双壁瓦楞结构100”切割成盒子60的形式/形状；和允许边角料(例如来自切割步骤的废料)送回到再浆化磨机，与来自非隔热板的边角料混合。

93. 实施方案68-92中任一项所述的方法，其中所述形成步骤包括模塑步骤以从一个或多个纸层10或隔热纸产品100/100’或具有瓦楞结构的隔热纸产品100”形成三维物体。

94. 实施方案93所述的方法，其中所述模塑步骤包括压力模塑步骤、热成型步骤、真空成型步骤或其任何组合。

95. 实施方案68-94中任一项所述的方法，其中含有隔热材料12的每个纸层10包含15.0重量%至99.0重量%的纤维11，和约85.0重量%至约1.0重量%的隔热材料12，基于所述纸层10的总重量。

96. 实施方案68-95中任一项所述的方法，其中含有隔热材料12的每个纸层10包含15.0重量%至80.0重量%的纤维11，和约85.0重量%至约20.0重量%的隔热材料12，基于所述纸层10的总重量。

97. 实施方案68-96中任一项所述的方法，其中所述隔热材料12的材料密度小于1.0 g/cm

98. 实施方案68-97中任一项所述的方法，其中一个或多个纸层10的至少一层10的层密度小于1.0 g/cm

99. 实施方案68-98中任一项所述的方法，其中所述整体纸产品100’的整体纸产品密度小于1.0 g/cm

100. 使用实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100或实施方案48-67中任一项所述的存储容器60的方法，所述方法包括：经由隔热纸产品100或存储容器60使物体隔热。

101. 实施方案100所述的方法，其中所述物体为表面。

102. 实施方案100所述的方法，其中所述物体为食品、药物或期望保持在凉爽温度(例如，低于室温的温度或冷藏温度)或升高的温度(例如，高于室温的温度或热腾腾的刚出炉的温度)的任何其它物品。

103. 实施方案100或102所述的方法，其中所述物体为食品。

104. 实施方案100-103中任一项所述的方法，其中所述方法使用实施方案48-67中任一项所述的存储容器60。

105. 实施方案100-104中任一项所述的方法，其中所述方法使用存储容器60，并且所述存储容器60包含盒子61、用于暂时容纳液体(未显示)的容器62、杯、马克杯、烧瓶或保温瓶62、用于热食80的蛤壳60 (例如参见图20)、用于冷藏食物80的沙拉容器60 (例如参见图21)、衬垫信封60 (例如参见图22)、运输容器60 (例如参见图23A)、包含运输容器壁69(所述运输容器壁69包含闭孔泡沫30’)的运输容器60 (例如参见图24)或其任何组合。例如，在一种使用方法中，该方法包括将物体保持在受控温度的方法，所述方法包括：将物体(例如，食物、药物、肉类、鱼类、沙拉、蔬菜、花、药品、生物试样)加热或冷却至预定的温度T；将物体包装在本文所述的任何存储容器60内。

106. 实施方案100-105中任一项所述的方法，其中尺寸为12”×10”×7”的存储容器60能够在23℃的外部温度下保持900 g蒸煮猪肉(或模拟物)和1800 g冷冻水凝胶包装(在放置到容器中之前被调节至-20℃)的组合在10小时之后低于0℃。

107. 实施方案100-106中任一项所述的方法，其中实施方案1-47中任一项所述的隔热纸产品100或实施方案48-67中任一项所述的存储容器60在存储容器60或隔热纸产品100的(i)内表面63、(ii)外表面13/15或(iii)(i)和(ii)两者上进一步包含涂层30，所述涂层30 (a)具有低热发射率，(b)具有小于约9℃的厚度调节的ΔT (TADT)传热速率。如本文所用，TADT使用修改的Lee圆盘传热速率测试方法(在以下“实施例2”部分中描述)测量，(c)包含粘土颗粒、所述粘土颗粒以外的着色剂或其组合，(d)包含一种或多种增加存储容器60或隔热纸产品100的外表面13/15的耐水性的材料，(e)使存储容器60或隔热纸产品100的内表面63和/或外表面13/15防水，(f)增加存储容器60或隔热纸产品100的内表面的吸湿能力，或(a)至(f)的任何组合。

108. 实施方案100和102-107中任一项所述的方法，所述方法进一步包括在隔热纸产品100或存储容器60内输送物体。

109. 实施方案100和102-108中任一项所述的方法，所述方法进一步包括在隔热纸产品100或存储容器60内运输物体。例如，在一种使用方法中，该方法包括在受控温度下运输物体的方法，所述方法包括：将物体(例如，食物、药物、肉类、鱼类、沙拉、蔬菜、花、药品、生物试样)冷却至低于物体的腐败温度；将冷却的物体以及冷冻水凝胶包、干冰等一起包装在本文所述的任何存储容器60内；封闭容器；将存储容器60放置到车辆(例如，汽车、火车、公共汽车、飞机等)中；将包装输送到预定目的地；从车辆取出存储容器60；以及将存储容器60递送到住宅的前门、或配送中心的装卸平台、或餐馆的入口、或企业的接收部门，其中未打开的存储容器60内的温度保持低于食品腐败温度达至少24小时。

110. 实施方案100-109中任一项所述的方法，所述方法进一步包括在所述隔热步骤之后再浆化隔热纸产品100和/或存储容器60，其中在再浆化操作期间从纸浆去除至少80%的隔热填料。

111. 实施方案100-110中任一项所述的方法，所述方法进一步包括将来自再浆化的隔热纸产品100和/或再浆化的存储容器60的任何纤维11和/或隔热颗粒12并入新形成的隔热纸产品100和/或新形成的存储容器60中。

112. 适于将两个或更多个纸层10彼此粘结的粘合剂40，所述粘合剂40至少部分填充有一种或多种本文公开的隔热材料12。

113. 实施方案112所述的粘合剂40，其中所述粘合剂40包含淀粉粘合剂40。

114. 实施方案112或113所述的粘合剂40，其中所述一种或多种隔热材料12包含珍珠岩、涂布有铜离子的珍珠岩、膨胀珍珠岩、珍珠岩空心微球(例如可从Richard BakerHarrison Ltd.，UK或CenoStar Corporation (US)获得)、珍珠岩微球(例如由Dicalite出售的Dicaperl HP-2000)或来自Silbrico的Sil-Cell®微球珍珠岩、片状或研磨的珍珠岩(例如由Dicalite出售的LD1006)、多孔火山材料(例如浮石)、蛭石(包括MicroLite®蛭石分散体，可从Dicalite获得)、空心膨胀蛭石、玻璃泡沫、再循环的玻璃泡沫(例如由GrowStone Inc. 制造)、空心微珠(例如可从CenoStar Corp.获得)、玻璃气泡(例如可从3M以商品名iM30K获得)、二氧化硅气凝胶(例如可从Aspen Aerogels获得的那些，以及可以以来自Cabot的Enova®和Lumira®商标并入油漆和涂料的那些)、微孔聚烯烃基气凝胶(例如在Aspen Aerogels Inc.的美国专利申请公开号2016/0272777中公开的)、干凝胶(即，塌陷的气凝胶)、海凝胶(即，由琼脂和藻酸盐制成的微泡沫)、发泡淀粉、发泡纸浆、琼脂、发泡琼脂、海藻酸盐、发泡海藻酸盐、氯氧化铋、金属化的陶瓷、金属化的纤维、活性炭、镉黄颜料(二硫化镉)或其任何组合。

115. 实施方案112-114中任一项所述的粘合剂40，其中所述一种或多种隔热材料12以在包含粘合剂40和所述一种或多种隔热材料12和任何其它任选的粘合剂添加剂的总粘合剂重量的约1.0重量%至约80重量%范围内的量存在。

116. 纸产品(例如具有或不具有隔热材料12)，其包含实施方案112-115中任一项所述的粘合剂40。

117. 隔热纸产品100/100’，其包含实施方案112-115中任一项所述的粘合剂40。

118. 瓦楞纸产品100”，其包含实施方案112-115中任一项所述的粘合剂40。

此外，应当理解，尽管上述隔热纸产品和方法被描述为“包含”一个或多个组分或步骤，但是上述隔热纸产品和方法可以“包含”隔热纸产品和方法的上述组分或步骤、“由其组成”或“基本上由其组成”。因此，在已经用开放式术语如“包含”描述本发明或其一部分的情况下，应当容易地理解(除非另有说明)，本发明或其一部分的描述也应当解释为使用如下所述的术语“基本上由……组成”或“由……组成”或其变体来描述本发明或其一部分。

如本文所用，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“含有(contain)”、“含有(containing)”、“特征在于”或其任何其它变体旨在涵盖所叙述的组分的非排他性的包括，其受到以其它方式明确指示的任何限制。例如，“包含”一系列要素(例如，组分、层或步骤)的隔热纸产品和/或方法不一定仅限于那些要素(或组分或步骤)，而是可以包括未明确列出的或隔热纸产品和/或方法固有的其它要素(或组分或步骤)。

如本文所使用的，过渡短语“由……组成(consists of)”和“由……组成(consisting of)”排除未指定的任何要素、步骤或组分。例如，权利要求中使用的“由……组成(consists of)”或“由……组成(consisting of)”将权利要求限制为权利要求中具体列举的组分、材料或步骤，除了通常与其相关的杂质(即，给定组分内的杂质)之外。当短语“由……组成(consists of)”或“由……组成(consisting of)”出现在权利要求的主体的条款中而不是紧跟在前序部分之后时，短语“由……组成(consists of)”或“由……组成(consisting of)”仅限制在该条款中阐述的要素(或组分或步骤)；其它要素(或组分)不从作为整体的权利要求中排除。

如本文所用，过渡短语“基本上由……组成(consists essentially of)”和“基本上由……组成(consisting essentially of)”用于限定隔热纸产品和/或方法，其包括除字面上公开的那些之外的材料、步骤、特征、组分或要素，条件是这些另外的材料、步骤、特征、组分或要素本质上不影响所要求保护的发明的一个或多个基本和新颖的特性。术语“基本上由……组成”占据“包含”和“由……组成”之间的中间地位。

此外，应当理解，本文所述的隔热纸产品和/或方法可以包含本文所述的任何组分、层和特征、基本上由其组成或由其组成，例如附图中中所示的，具有或不具有附图中未显示的任何一个或多个特征。换句话说，在一些实施方案中，本发明的隔热纸产品除了图中所示的那些之外不具有任何另外的特征，并且图中未显示的这样的另外的特征被明确地排除在隔热纸产品之外。在其它实施方案中，本发明的隔热纸产品确实具有一个或多个未在图中所示的另外的特征。

以上描述了本发明，并且以下通过实施例的方式进一步说明本发明，但不应以任何方式将这些实施例解释为对本发明的范围施加限制。相反，应当清楚地理解，在阅读本文的描述之后，本领域技术人员可以想到各种其它实施方案、修改及其等同物，而不脱离本发明的精神和/或所附权利要求的范围。

实施例

制备与在图1-48中所示和所述的示例性隔热纸产品100/100’/100”/60类似的隔热纸产品。

制备含有珍珠岩的纸样本，并发现其是隔热的。使用两个附着在该纸张任一侧的热电偶评估所得的纸样本的隔热性能。然后将该纸张放置在热板上，并将不与热板接触的面的加热速率记录为温度上升速率(每秒每毫米的℃或每秒每毫米的开尔文(K))。

当以10重量%、20重量%和25重量%加入到纤维素纸浆中并制成纸样本时，耐热性质使珍珠岩浸渍的纸优于纸对照物和与其它化合物混合的纸，并且几乎与聚苯乙烯杯一样好(聚苯乙烯杯的平均加热速率为0.0771 K/s.mm，各种珍珠岩样品的平均加热速率在0.0825-0.1346 K/s.mm范围内)。使用称为F-测试的统计分析测试，以99.82%的精度证实珍珠岩浸渍的纸的确比所有其它类型的添加剂表现得更好。

- 碳酸氢钠浸渍的纸

- Chick-fil-A、麦当劳和Sonic发泡聚苯乙烯杯

- Solo杯

- #70 Wausau皱纹纸(标准，有皱纹，和双厚度)

- 添加剂：

○聚乳酸1.3旦尼尔纤维 聚乙烯Fybrel

○聚丙烯1.5旦尼尔纤维 活性炭

○锯屑 中-大尺寸珍珠岩

○中-小尺寸珍珠岩 微球

- 共混机 压纸箱 热板

- 计算机 热电偶

1. 称出3.36g #70皱纹纸并倒入共混机中。

2. 将400 ml水加入到纸中并将两者共混直到混合物变成纸浆浆料。

3. 按下列量测量出添加剂：10%重量(0.336g)、20%重量(0.672g)和25%重量(0.840g)。这些量是为了制备三种不同的样品，并且对于每个量将需要重复步骤1和2。

4. 将添加剂加入到纸浆浆料中并用搅拌棒混合该浆料。

5. 如下设置压纸箱：

a. 将网筛放置在白筛上。

b. 将木制纸盒模放置在网筛上，并用Velcro打包带将盒牢固地打包在适当位置。

c. 将木块成型器放入纸盒形状中，使其形成115 mm×87 mm的矩形。其形状类似“T”形，并且应该紧贴地装配到位。

6. 将纸浆料均匀地倒入产生的矩形模具中。

7. 有一木块应该刚好装入矩形模具中。用蜡纸覆盖该块的一侧，并在纸浆上向下压以去除水。

8. 释放Velcro打包带，并将白筛、丝网、压制的纸浆、蜡纸和木块作为一个单元去除。

9. 从压制的纸浆小心地去除网筛。

10. 通过小心地将蜡纸从木块上拉开而从木块去除纸浆。

11. 将蜡纸和纸浆铺在平坦表面上，并通过用纸巾拍打来去除尽可能多的水。

12. 在进行传热测试之前，使纸浆纸风干。

a. 如果时间不允许纸浆纸风干的话。则可以使用热源来干燥纸。热源应不超过65.6℃。

b. 当纸仅稍微潮湿时，从热源移出纸。

1. 将数据记录器插入计算机并打开Wavecan 2.0。

2. 转到“设置”并经历以下步骤：

a. 点击“AI所选装置”下的“选择装置”。

b. 数据记录器应该是菜单中的唯一选项。点击“OK”。

c. 点击“AI频道设置”下的“设置范围”。

d. 在窗口的右上部将通道4-7切换至“热”并关闭窗口。

e. 在“AI频道设置”下，将“ChanStart”设置为4，并将“ChanCount”设置为4。

f. 将“间隔”改变为1000 ms。

g. 点击窗口底部的“OK”。

3. 在靠近窗口右下方的“信号”下打开“AI”。

4. 在窗口左下附近的“装置”下勾选“AI Save2Disk”。

5. 证实室温为21.5±2℃。

6. 在37℃±2℃的温度范围内加热热板。

7. 将两个热电偶用胶带连至纸样品的每一侧上，并将测试样品放置在热板上。

8.

9. 将玻璃碗放置在测试样品上，使得碗朝下。确保底部热电偶与热板接触，并且碗不覆盖顶部热电偶的尖端。

10. 点击WaveScan的“开始”并允许该过程运行至少120秒。

11. 记录每次测试的环境室温。

12. 在测试已运行之后，“停止”测试并从热板移出样品和碗。

13. 将碗放入室温水中，碗向下。

a. 这有助于快速冷却碗以重新用于测试。

b. 确保碗彻底干燥以从实验中移出另一个可变的散热器。

14. 点击“保存为”并将文件保存在期望的位置。

15. 点击“历史”并打开保存的文件夹中的“Project.wsp”。

16. 点击“转换”并将文件保存在期望的位置。

17. 对每个纸样品重复步骤7-13三次。

18. 测试每个样品应当花费不超过3分钟。

1. 用Excel打开数据文件之一。

2. 仅对纸样品顶部的热电偶绘制温度相对于时间的数据。这些数据点可以被区分，因为它们将具有比底部热电偶更低的温度读数。

3. 在两个热电偶的两个图中都增加趋势线，并记录趋势线的斜率。这些值是纸的传热速率。

4. 对每个纸样品进行所有三个测试并取传热速率值的平均值。

5. 除以厚度(以mm计)，以得到厚度调节的值。

6. 对所有纸样品重复步骤1-4。

下表对含有10重量%的不同类型添加剂的每个样品的数据分类。注意：通过用平均加热速率除以厚度以消除可变样品厚度的影响，获得厚度调节值。

下表对含有20重量%的不同类型添加剂的每个样品的数据点分类。

下表对含有25重量%的不同类型添加剂的每个样品的数据点分类。

下表对不含混入添加剂的每个样品的数据点分类。

图27显示在隔热方面最一致有效的材料是各种聚苯乙烯杯和含有珍珠岩的纸样品。几乎所有珍珠岩样品都比Chick Fil-A杯具有更好的隔热品质，并且中-大(10%)样品和中-小(25%)样品具有与最有效的样品(麦当劳杯和Sonic杯)相当的传热速率。

图28图示地证明，相对于用任何其它材料制成的纸样品，具有10%珍珠岩的纸样品具有最隔热的性质，因为具有不同粒度的两种含珍珠岩的纸样品具有最小的传热速率。这意味着珍珠岩样品保留最多的热量，使它们成为良好的隔热体。

图29图示地证明，相对于用除活性炭以外的任何其它材料制成的纸样品，具有20%珍珠岩的纸样品具有最隔热的性质，在该特定测试中，用活性炭制成的纸样品表现略好于含珍珠岩的纸样品。

图30图示地证明，除了用活性炭制成的纸样品，相对于用任何其它材料制成的纸样品，具有25%珍珠岩的纸样品具有最隔热的性质，用活性炭制成的纸样品再次表现得与含珍珠岩的纸样品相当。

图31图示地证明，聚苯乙烯杯是所有其它非添加材料中最有效的隔热体。此外，仅珍珠岩样品能够与聚苯乙烯杯一样好地抵抗传热(比麦当劳杯和Sonic来源杯稍差，比Chick Fil-A来源杯稍好)。

图32图示地显示加入更多中/小等级珍珠岩时传热速率的变化。注意：为了建立任何数学意义的趋势，将需要更多的数据点(即，通过产生更多具有各种重量百分比如5重量%、30重量%等的珍珠岩/纸样品)。

图33图示显示有效传热速率如何随各种等级珍珠岩重量百分比的增加而变化。

在每个重量百分比范围内，将具有珍珠岩的纸样品与不具有珍珠岩的那些纸样品比较，清楚地显示珍珠岩对隔热性质增加了显著的改进。在所有三个重量百分比中，珍珠岩样品对(一个具有较小的粒度，而一个具有较大的粒度)总是在最有效的三个隔热体中。与来自各种食物供应商的聚苯乙烯杯相比，珍珠岩样品通常表现与聚苯乙烯样品相当。

结论：当加入到纸混合物中时，珍珠岩显著增加纸的隔热性质(平均0.100℃/s*mm的传热速率)，使其与工业标准发泡聚苯乙烯(平均0.077℃/s*mm的传热速率)相当。

这些结果表明，可以将具有隔热材料的纸基材料配制为(i)提供高度隔热特性，(ii)能够再浆化、无污染，以及(iii)是可生物降解的和/或可生物破坏的。

将聚苯乙烯一次性称量皿精确称重至小数点后4位(皮重)。将约1-2克液体放置在称量皿中，并迅速称重至小数点后四位(湿毛量)。从湿毛量中减去皮重得到净湿量。小心地将称量皿倾斜并从一侧摇动到另一侧，使液体均匀地涂布在称量皿的底部，然后将其放置在橱柜中24-48小时以在室温下蒸发。将干燥称量皿再称重至小数四位(总干重)。从总干质量中减去皮重得到净干重。

固体% = 100 *净干重/净湿重

所有pH测量都使用Micro Essential Laboratories Inc供应的通用试纸进行。在室内荧光条照明下比较纸和图表的颜色。

Lee圆盘方法是用于测量具有低热导率的薄片材中的热导率的已知方法。使用Lee圆盘的修改版本来测量所产生的样品的传热速率，使用可获得的实验室设备来组装，以使得能够在短时间内进行大量的测试。不是使材料达到热平衡，而是使用数字热板来保持样品一侧的设定温度。该设备在图34 (横截面)和图35 (分解横截面)中描述。

●一个或多个纸板样品

●圆形切割装置，设定以切割113 mm直径圆(100 cm

●卡尺

●科学天平，精确到0.001 g

●数字热板70，其加热到至少37℃(98.6°F)，并具有直径至少113 mm的加热表面71

●10×铝圆盘72，113 mm直径(100 cm

●隔热热板护板73，能够承受大于37℃(98.6°F)的温度，并构造成适合热板70和所用的样品叠层(McMaster 93475K65)

●红外照相机74和图像分析软件(Flir E-40热感照相机，可从Flir SystemsInc. Goleta CA.获得)

●定时器

该测试方法假设恒定的热流，并且没有来自基于对流或辐射的传热(所有热流都通过圆盘和样品)的边缘损失或其它作用。

1. 适当切割102 mm直径的圆形纸样品和标签。理想地，可以从单个片材切割至少三个样品。每个数据点推荐五个样品。使用游标卡尺测量并记录每个样品的厚度和重量。

2. 打开加热板70并将温度设定为37℃。将隔热护板73放置在热板70周围。将一个铝圆盘72设置在热板70上，黑色面朝上。一旦该圆盘72已经达到37℃，可以开始样品测试。温度可以通过使用红外照相机74检查。

3. 同时将热板70加热，允许其它铝圆盘72伸出并达到室温。使用红外照相机74测量室温，并且还使用红外照相机74以证实所有铝圆盘72已经达到室温。

4. 当准备测试时，快速连续地：

-将纸样品10放置在热板铝圆盘72的顶部上

-将室温铝圆盘72放置在纸样品10的顶部，黑色面朝上

-启动定时器1分钟和2分钟

5. 在一分钟结束时，记录在Flir热感照相机74中记录的顶部黑色圆盘72的温度。两分钟后，再次记录温度并拍摄铝圆盘72的顶表面75的IR图像。去除顶部铝圆盘72和纸样品10。预留冷却。

6. 重复步骤4和5，直到所有样品10都已测试。如果进行多于9次测试，则必须确保铝圆盘72在被重新使用之前一直冷却到室温。

在图36在显示代表性升温曲线。接近热导率的最好的技术方式是监测测量的铝圆盘72随时间的温度上升，直到系统达到稳态。也必须考虑环境室温。为了允许发明人进行快速筛选，同时补偿室温的变化，选择快照方法以通过Flir热成像相机74记录铝板72的温度。在将样品10和铝圆盘72放置在预热的热板(T

ΔT=T

由于样品的厚度也影响传热速率，样品的平均厚度(d)用于调节3.5分钟内的平均温度上升测量值。基于目标材料厚度(d

厚度调节的ΔT TADT=T

TADT是传热速率，并与热导率有关，因为TADT越低，则样品的热导率就越低。

使用修改形式的Leslie立方体(Leslie’s cube)快速筛选多种材料。该设备描述于图37中。图38显示从热板70正上方观察的视图，在可见光中观察样品10。图39显示使用Flir E40热感照相机74的热视图。

这种测试的一个复杂性是，由于该方法依赖于从背部传导热以达到相同的温度，高度隔热材料将使结果失真。因此，如果穿过的热流显著减少，则黑色涂漆区域将比样品区域更快冷却(通过辐射)，导致略微误导的结果。为此，我们开发了几种其它测试来筛选材料的发射率。

●一种或多种纸板样品10

●矩形瓦楞条，1.5”×3”

●卡尺

●数字热板70，其加热到至少37℃(98.6°F)，并具有直径至少113 mm的加热表面71

●红外照相机74及图像分析软件

●定时器

●抛光的铝条76，0.75mm厚，2”×3”

●哑光黑色喷漆(Rust-oleum High Performance Wheel，哑光黑色)

●3M喷雾粘合剂

该测试方法假设恒定的热流，并且没有来自基于对流或辐射的传热(所有热流都通过样品)的边缘损失或其它作用。

1. 将红外照相机74设置为具有0.95或类似的发射率值。

2. 打开加热板70并将温度设定为37℃。一旦热板70已经达到37℃，就可以开始样品测试。温度可以通过使用红外照相机74来检查。

3. 切割1.5”×3”纸板条。用3M气溶胶粘合剂对其均匀喷洒。

4. 在纸板上大量喷洒待测试的材料12，然后轻敲以去除过量的材料。

5. 用铝箔掩蔽一半纸板，然后用哑光黑漆喷涂未掩蔽的一半样品。使其干燥(约45分钟)。

6. 打开热板70并将温度设定为37℃。一旦热板70已经达到37℃，可以开始样品测试。温度可以通过使用红外照相机74检查。

7. 当准备测试时：

-将瓦楞样品放置在热板的顶部，涂漆侧朝上

-将抛光的铝也放在热板上作为对照。

-启动定时器2分钟。

8. 在两分钟结束时，拍摄样品的顶表面75的IR图像。移出盖板和纸样品。

9. 重复步骤6和7，直到所有样品都已测试。

使用热图像来比较样品与有光泽的或黑色涂漆部分相比是更具发射性还是更不具发射性。

黑色涂漆样品部分具有高发射率(约0.90)，并因此显示红色并显示正确的温度。抛光的铝材料具有低发射率(约0.03)，并因此显示蓝色，并且显示比物体实际温度低的温度。

因此，对于该测试，应该能够表明测试样品的发射率是高于、低于还是大致等于黑色或银色样品的发射率。

图40显示用于直接根据材料吸收然后再发射从热灯丝灯泡83辐射的热的方式，快速视觉比较材料的热发射率的测试设备。将样品安装在有光亮的金属板82上。一半样品用哑光黑漆喷涂，而一半暴露。将所有使用的油漆和粘合剂在室温下干燥至少40分钟。打开照相机74，并从小角度将聚光灯照射到样品上，使得杂散热辐射从热感照相机74反射离开。立即，黑色和高发射率材料在热感照相机屏幕中作为吸收的热被照亮，并然后在所有方向上再发射出去，包括朝向热感照相机74。

具有低发射率的材料在照射几秒钟后颜色通常暗得多。

在Flir E40手册中存在以下程序，以得到实际的发射率数。方法#3如下：

步骤1：确定反射的表观温度。这是补偿反射的环境辐射源(其从你的样品反射)所需要的。这里是步骤：

i)将铝箔片材揉碾成球，然后将其弄平。

ii)将其附着到相同尺寸的卡片片材上。

iii)将纸板放在待测量的物体前面，使箔指向照相机74。

iv)将内部相机发射率设置为1.0。

v)记录铝箔的表观温度

步骤2：测量热发射率：

vi)将黑色电胶带条粘附到样品。

vii)将样品温热至比环境温度更温热高达至少20℃。

viii)当照相机74指向胶带时，将发射率设置改变为0.97，并使用屏幕上温度测量选择工具之一来测量胶带的温度。

ix)将温度测量工具移动到没有胶带的样品表面。现在，改变内部发射率设置，直到测量的温度与隔热胶带的温度匹配。

x)记录样品的发射率。

使用以下测试方法，还通过Thermophysical Properties Research Laboratory,Inc. of West Fayetteville IN测试某些样品的热发射率。

台式发射仪设备测量宽波段上的总法向发射率。将薄的正方形样品(一侧0.5”)面朝下安装在由电阻加热器加热并被陶瓷隔热体围绕的等温铜块上。五个K型热电偶安装在等温板的底面上。在发射率测量期间样品温度从最接近的热电偶推断。将样品暴露于环境空气，通过样品的面朝下取向和与检测器头的小间隙使对流损失最小化。

IR检测器是具有1 mm直径敏感区域和1-40微米的平坦光谱响应的宽带热电堆。检测器和辐射屏蔽是水冷的，并且通过距离样品表面5 mm的3.56 mm孔观察样品。检测器对来自样品上直径约4.57 mm的点的辐射敏感。通过在屏蔽件的内表面和孔板的两个面上的平坦光学黑色涂层以及通过冷却屏蔽件和孔板来最小化检测器上的杂散辐射。屏蔽温度由两个嵌入屏蔽壁中的K型热电偶监测。热电偶和检测器电压被馈送到A/D模块并与个人计算机连接。发射率

其中：

并且V是检测器电压，T是测量的温度，以开尔文计。下标如下所示：

T

T

T

T

T

V

V

V

在操作中，通过计算机控制的Eurotherm温度控制器调节加热器的功率以实现期望的板温度，并且允许系统稳定。检测器与要观察的样品对准，并记录其输出电压。当X-Y工作台被围绕检测器头的延伸的隔热块移动时，等温板上的所有样品保持在恒定的辐射和对流传热环境中。在每个样品组之前和之后在每个温度下进行

设计该测试以测量流过给定样品的热量，就好像在热天将其放置在直射阳光下一样。尽管稳态测试将是理想的，但发明人寻找方法来进行热性质的快速评估以用于进一步研究。虽然不希望受理论的限制，该测试组合发射率(辐射热的吸收)和传导两者以给出通过给定样品的热量的测量。

将约5美制加仑的亚特兰大城市水放置在6加仑的桶中，并用盖子密封以平衡至室温至少24小时。发泡聚苯乙烯冷却器290购自Uline (Pleasant Prairie WI) (零件编号S21529)，内部尺寸：8”×6”×7”、壁厚1.5”，并且外部尺寸11”×9”×10”。使用直径100 mm的丙烯酸圆形模板在冷却器290的11”×9”面292之一上画圆圈291。圆圈291距冷却器290的顶部293 60 mm处放置，以及距任一侧294/294 88 mm处放置，例如在图43A-43B中所示的。使用电加热的热刀(例如，中国制造的RoMech Pro Hot Knife Kit 200W Styrofoam切割机)小心地切割出圆圈291。

将两部分液体硅酮化合物混合并通过油漆内表面295而用于密封隔热冷却器290的内部。使硅酮树脂(例如，金刚石驱动的液体硅酮化合物，可从Amazon.com获得，或Oomoo30硅酮模具制造橡胶，可从Amazon.com获得，或Smooth-On Ecoflex 00-35快速铂固化硅酮橡胶化合物试剂盒，可从Smooth-On通过Amazon.com获得，或用于模具制造的RTV硅酮橡胶，可从Specialty Resin & Chemical LLC、Dowgaiac MI或类似公司获得)固化过夜。第二天，在切割圆孔291附近从冷却器290的外部切割过量的硅酮树脂，以确保发泡聚苯乙烯和样品之间的粘结性。尽管使用了硅酮树脂，但还发现环氧树脂可以替代地用于防水密封冷却器290而不破坏发泡聚苯乙烯结构。

样品制备：使用meyer棒在每1000平方英尺35磅(35 MSQ或170 gsm)的牛皮纸板上制备涂层并干燥。实例纸板可从Juvo Plus Inc. (Irwindale CA)以“200包牛皮纸激光和喷墨印刷机明信片2页” SKU LJ-WACHG-031218-11-1形式获得。选择该纸是因为其被证明是比从各种瓦楞板制造商获得35 lb MSQ挂面纸板的样品更一致的牛皮纸纤维板来源。在一些测试中，牛皮纸纤维板被含有填料或隔热元件或发明人希望评估的其它材料的纸张替代，例如金属化的气泡包装。

将铝箔(例如由Phoenix Industries Inc Denver CO销售并且在杂货店可得的Glad®重型铝箔)切割成片材，使用哑光黑色喷漆(例如Rust-Oleum® Painter的Touch 2XUltracover油漆+底漆，Rust-Oleum Corporation，Vernon Hills IL)将其在钝面上喷涂黑色，并使其干燥。然后使用丙烯酸100 mm直径模板标记和切割涂布的牛皮纸板的圆形样品。然后用粘合剂喷涂这些的背面(牛皮纸)侧，例如3M® Super 77 ™多用途粘合剂，由3MCompany (Minneapolis MN)制造，并且在许多工艺店、办公室和五金店中销售。将圆盘小心地粘接到涂漆箔的有光泽的侧，并在几本书(约1 kg压力)下放置在纸张之间直至干燥，以保持样品的平坦性。切屑箔片材，使得约0.5”至1”的有光泽的箔保持围绕每个样品。

然后使用3M® Marine Adhesive Sealant Fast Cure 4000 UV (零件# 05280)将箔-样品复合材料的黑色表面小心地粘附于冷却器290的外部，使得样品与进入冷却器290的开口291一致。可以使用其它密封剂，条件是它们粘结到涂漆的箔和发泡聚苯乙烯两者，不通过部分溶解而破坏发泡聚苯乙烯，并且它们形成防水密封。然后使其固化过夜。

将具有样品窗口的冷却器290放置在图43B中构建和说明的测试台296上。测试台296允许测试窗口在110V 250W钨丝加热灯297 (例如餐馆中使用的那些)前面的可重复放置，以在供应之前保持制备的食物是热的(例如Intertek 5000707，白色白炽钨加热灯)。在图43B中所示的测试台296包括入射角的调节和从灯297的表面298到测试材料的中心299的距离的调节。将已经平衡到室温的4,500 g水称重到最接近的克数(使用1 g增量到5 kg容量的Philips® Essence厨房电子锅秤)并倒入冷却器290中。将搅拌器叶片301插入穿过盖子302，并且数字温度计探头303也插入穿过盖子302。闪光灯(未显示)用于将搅拌叶片301的旋转定时到600 rpm。

将水搅拌几分钟直到温度稳定，此时记录温度。定时器设定15分钟。打开加热灯297，并同时启动定时器(未显示)。每15分钟记录冷却器290中的水温，持续一小时。

所有测试在其中空气温度在68°F至71°F之间的空气调节的温度受控环境中进行。阳性对照样品是牛皮纸圆盘，在将其粘附到涂黑的箔的有光泽侧之前，也具有层压到其上的铝箔层，而阴性对照是安装到类似箔片材上的未涂布的牛皮纸圆盘。使用一小时内的温度上升(DT)，使用以下等式确定每单位时间(瓦特)流过涂布的牛皮纸板300的能量(焦耳)：

E (焦耳) = 4.2 * DT * 4500

其中4.2是水的比热容，以J.K

ER = E/3600瓦

由于圆盘300的表面积是已知的，也可以计算能通量(每平方米的瓦特(w.m

在一些实验中，红外温度计(Etekcity Lasergrip 1025D) (未显示)也用于测量圆盘300的外部温度，以给出在样品厚度上的温差的近似值。

下面列出的用于冷藏和冷冻食物中的每一种的五个规格是成功产品的期望标准。

23℃/73.4°F环境温度

盒12”×10”×7”

产品：900 g/2 lbs的蒸煮猪肉(或模拟物)，在2℃/35.6°F下包装，

1800 g/4 lbs的Gel Paks：各1lb，调节至-20℃/-4°F

在环境下10小时后，产品的温度保持低于8℃/46.4°F。

23℃/73.4°F环境温度

盒12”×10”×7”

产品：900 g/2 lb冷冻蒸煮猪肉(或模拟物)，调节至-20℃/-4°F，

Gel Paks：1800 g/4 lbs的凝胶包装(各1＃)，调节至-20℃/-4°F

在环境下10小时后，产品的温度保持低于0℃/32°F。

这些测试由SGS Integrated Paper Services Inc., Appleton WI根据TAPPI T211 om-16 Ash在木材、纸浆、纸和纸板中进行：在525℃下燃烧。精确称量约10.0 g纸，然后在马弗炉中于525℃下灰化。然后将剩余的灰分重新称重以确定灰分含量。

这些测试由SGS Integrated Paper Services Inc., Appleton WI根据TAPPI T550 om-13确定纸浆、纸和纸板中的平衡水分进行。

再浆化性由SGS Integrated Paper Services Inc., Appleton WI根据“Voluntary Standard for Repulping and Recycling Corrugated Fiberboard treatedto Improve It’s Performance in the Presence of Water and Water Vapor Protocolof 2013”测试，其由总部在Elk Grove Village, IL, 60007的Fiber Box Association产生。可再浆化是指使用该标准中定义的方法，可以经历再润湿和纤维化操作用于随后的片材形成的测试材料。在再浆化性测试中，将材料称重，使用实验室设备以特定方式制浆，运行通过实验室粉碎机，然后运行通过筛网。将丢弃的材料的量与作为纸浆可再利用以制造板的材料的质量%进行比较。得到两个图：第一个是基于首先进入测试的材料质量的可接受的纤维回收率，而第二个是被接受的、未被丢弃的回收的纤维的百分比。这些数字构成“再浆化性%”，并且纤维盒协会已经确定两种再浆化性量度的通过率>85%。记录的其它参数是：a)在制浆或成形期间污染设备的材料b)不分解并且必须去除(成为废品的一部分)的材料。

这是确保槽纹和挂面纸板之间的粘结强度的重要测试，这进而涉及盒结构的完整性和强度。使用夹具，其具有装配在瓦楞槽纹之间的针。测量分离瓦楞卡片的层所需的应力。Fiber Box Association对该粘结强度具有若干测试。

将未漂白的35磅挂面纸板(可从International Paper获得)切成8.5”×11”片材。然后将这些切成两半，制成8.5”×5.5”片材，重约5.35g。将这些通过办公用横切粉碎机进料并放入1夸脱的梅森罐(球)中。将沸水倾倒在碎纸(约800 ml)上，并将其浸泡至少10分钟。纸被润湿，如通过其变为更深的棕色并沉到罐的底部所证明。

将润湿的碎纸放入厨房共混机(Black + Decker，10速，型号BL2010BPA)中并以最高速度共混。共混花费约2-4分钟，直到纸浆看起来均匀，并且倒回罐中，没有结块。

如果将其它材料(例如隔热元件)加入到成品纸浆中，则如下进行。打开纸浆的梅森罐。将实验室混合器叶片降入罐中，并使用变频驱动器来运行搅拌器马达，以提供受控搅拌。将添加剂加入到纸浆罐中。在加入最终材料之后，将纸浆进一步搅拌另外的5分钟。

由Donco Recirculation Solutions (办事处在Chicago IL.)供应等级100漂白的纸浆二级纤维。该纸浆含有约50%固体和50%水。纤维内容物是消费前和消费后纤维的共混物，源自PE衬里的牛奶纸板箱，以及消费前纸废料和消费前PE衬里的纸板箱材料。纸浆纤维的目标规格如下：将9.050g+/-0.050g放入1夸脱的梅森罐(Ball)中。将自来水倒在纸浆(约800 ml)上，然后将其倒入厨房共混机(Black + Decker，10速，型号BL2010BPA)中并以最高速度共混1分钟。

如果将其它材料(例如隔热元件)加入到成品纸浆中，则如下进行。打开纸浆的梅森罐。将实验室混合器叶片降入罐中，并使用变频驱动器来运行搅拌器马达，以提供受控搅拌。将添加剂加入到纸浆罐中。在加入最终材料之后，将纸浆进一步搅拌另外的5分钟。

如在图41中所示的，保持网筛95绷紧并使用卡钉97安装到正方形木框96上。第二木框98约4”高，通过钩环Velcro®打包带99附着在网筛层95的顶部。用水将大桶部分地填充到约4”深度，并且将捆绑到框96/98的筛网95浸没到桶中。框96/98的内部现在含有水。

将新鲜的纸浆制剂倒入框96/98的中心，并且配料“破碎”。破碎是将手降低到框中，同时其仍然填充有水和纸浆，并在筛网顶部附近搅动的过程。这有助于确保纤维在手抄纸中的均匀分布。

将包括附着的筛网95的框96/98从桶中移出并保持水平以允许纤维的均匀排出和分布。该过程对于造纸工人来说称为“拉”。拉类似于在图8A所示的湿部工艺。一旦看不到液体，将组件倾斜以允许在筛网框96/98和箱框之间截留的残留水也逸出，否则它可能在形成的新纸张上回流，并破坏平坦表面。仍然含有大量水分的纸浆现在准备用于“压浆(couching)”。

在单独的浅桶(未显示)中，将厚的非织造PET毡层润湿并堆叠。另外的润湿的毡片材可用于放置在新形成的纸张的顶部上。从保持部分成形的纸的筛网去除较大的箱形框96/98。在一个平滑的滚动中，将筛网框倒置，压在湿毛毡的顶层上，并且将筛网抬离，将纸浆留在毛毡上。这种方法对于造纸工人来说称为压浆。在生产环境中，其类似于图8B的毡压制过程。

对于两层或更多层样品，重复该过程，拉和压浆更多层部分成形的纸以构建多层纸张。一旦达到所需的片材厚度，在压浆最后一层之后，将小的纸标签放置在角落中，鉴定片材样品ID，并将第二潮湿的毛毡片材放置在纸张的顶部上。然后将用于下一个样品的下一个片材压浆在非织造材料和纸堆的顶部上，以形成堆叠。

将纸的堆叠放置在压机中。使用液压千斤顶施加压力，从堆叠中挤出水。该过程类似于生产线上的进一步毡压制(图8B)。分离压制的纸的堆叠，其中将每个样品片材放置在两个毡片材之间。这些夹层结构中的每一个都在瓦楞卡片材之间堆叠。瓦楞片材的槽纹方向在堆叠中的一个方向上对准，允许空气移动通过堆叠。用10磅砝码称重堆叠，放置在箱式风扇前，并在环境温度下干燥24-48小时。

附着于¾”厚的玻璃板的夹子用于保持影印纸的堆叠和待涂布的纸张。沿待涂布的纸张的顶部放置掩蔽带的条，并且使纸巾从末端垂下。使用移液管在掩蔽带上形成涂层线。这防止涂层过早地浸泡在待涂布的纸板中。使用Meyer棒(可从RD Specialties Inc.获得)将涂料刮涂到纸张上。然后在环境条件下干燥涂层。

在材料可以被包括在涂料中或包括在纸的纤维基质中之前，材料首先必须被润湿和分散。一些材料(例如玻璃)具有足够高的表面自由能，使得其自发地润湿，而材料(例如珍珠岩和气凝胶)需要表面活性剂以降低水的表面自由能，使其足以润湿材料。

表面活性剂可以是非离子的、阳离子的或阴离子的。它们可以是高分子量聚合物或共聚物，或者它们可以是低分子量的，并且能够迅速到达新产生的界面。用于水性系统的表面活性剂可以通过其HLB值来表征。HLB代表亲水-亲油平衡，并且是特定表面活性剂润湿不同表面自由能的各种表面的能力的量度。非常疏水的材料具有低的表面自由能，因此匹配的表面活性剂也应具有低的HLB值。更亲水的表面(具有多个极性基团的那些)可能需要具有较高HLB值的表面活性剂。

由Micropowders Inc. of Tarrytown NJ制造的Microspersion EZ是具有低HLB的非离子低分子量表面活性剂。由Procter & Gamble Co (Cincinnati OH)制造的Dawn®液体餐具皂是低分子量阴离子表面活性剂的一个实例。E-Sperse 100 (来自Ethos,Greenville SC)、Triton BG-10 (Dow) Glucopon 425 N (BASF)和Glucopon 215 UP(BASF)是可以润湿某些疏水性材料的另外的材料。可从Evonik获得的Surfynol ®系列是相当低分子量的乙氧基化的炔二醇。它们是非离子的，并且由于炔属部分与水表面的分子相互作用而起泡少。Surfynol 104、440、420是代表性实例。

较高分子量材料可用于稳定各种材料在水中的分散体。聚合物可以是阴离子、阳离子或非离子的，或者具有混合的特性。聚合物分散剂(也称为“格栅助剂”)通常在性质上是共聚的，例如来自BASF的Joncryl树脂中的一些被认为是含有阴离子可电离基团的甲基丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物。Zetasperse 3100、Zetasperse 3800、TegoDispers 752W和TegoDispers 755W也是较高分子量分散剂，当电离时具有净负形式电荷，可从Evonik获得。Disperbyk 190以及可从BYK Chemie (Wallingford CT)获得的其它Disperbyk产品也是聚合/共聚材料，其通过a)增加颗粒表面负电荷(动电稳定)，和b)借助溶解到连续介质中的聚合物片段允许空间稳定，帮助稳定分散体。

用于减轻传导性传热的隔热元件的密度非常低。1 g Innova气凝胶粉末占据约7cm

将玉米淀粉粘合剂(约25固体%)施加到芯纸板槽纹的顶部，以与挂面纸板层压在一起，制造瓦楞纸板。通过加入少量氢氧化钠和硼酸钠(小于固体的1%)使玉米淀粉改性。这些加入将粘合剂的凝胶点从约185°F降低至145°F。包含在粘合剂中的淀粉部分在真实溶液中(称为“蒸煮淀粉”)，而加入另外的淀粉而不蒸煮以形成溶胀的淀粉凝胶。在起皱时，瓦楞成形机的高温加热凝胶，使其溶解，并随着粘合剂与纸纤维的粘结而增加粘度。如果在潮湿条件下需要强度，则可以加入另外的树脂，称为防湿添加剂(MRA)，以赋予耐湿冷凝。例如，如果将盒子存储在冷冻器中，然后移到室温环境中，则盒子可能随着水蒸气在冷盒子的表面上冷凝而“出汗”。这样的MRA树脂包括可从Ingredion in WestChester IL获得的Coragum SR，并且通常以1%-1.5%加入以赋予防湿性。

发明人认识到，瓦楞槽纹与挂面纸板之间的物理接触提供传导性传热的机会。由于该原因，发明人研究了增加淀粉粘合剂的隔热性能。

将改性淀粉混合的粘合剂混合物加热，充分混合，并测量固体含量为29.7%。其用于制备以下涂料16-01至22-02。必须将22-02放入共混机中8分钟以制备可接受的涂层。

在加入颜料以制成定制颜色之前，底漆在涂料供应商店中出售。深色底漆几乎不含颜料，并且大部分仅含有粘合剂、粘度控制剂和矿物增量剂(例如碳酸钙)。测试Behr Pro23 Deep Base(可从Home Depot零售店获得)的固体含量：53.6固体%。该底漆用作粘结剂以制备含有隔热元件的更多的涂层JL 30-01至JL 39-01。

许多瓦楞纸板箱和纤维板包装涂布有粘土涂层。该涂层提供光滑的平坦的吸墨表面，其允许高品质印刷，其用白色覆盖未漂白的纸浆的棕色，并赋予包装更高品质的感觉。通常，涂层以两层施加。第一层基于高岭土，用碳酸钙增白。该层通过填充低点而有助于使表面平滑。第二层还含有二氧化钛和碳酸钙。粘土涂层的制剂不同。通常，它们含有高岭土，以及成膜粘结剂，例如丙烯酸胶乳，或有时是玉米淀粉。通常包括聚合物分散剂以稳定粘土涂层，并且通常还包括粘度控制剂，例如羧甲基纤维素，或疏水缔合的碱可溶胀的聚合物(HASE聚合物)。通常还包括碳酸钙，以及用于增白的二氧化钛颜料。粘土涂层提供并入减少传导和辐射传热的隔热元件的另一个机会。

对粉末材料取样并通过热感照相机测试以观察发射率差异。比较粉末表面和喷黑漆的粉末表面的发射率。NVD=无可见差异。

这些粉末样品数据为我们给出用于后续测试的若干想法。好奇地，如果首先将一些材料配制成涂层(例如高岭土和硅藻土)，则它们给出不同的结果。在其它情况下，低热导率可能使一些读数失真。

对粉末材料以及并入涂布到纤维板上的涂层中的材料两者取样，并通过热感照相机测试以观察发射率差异。当用白炽钨聚光灯照射时，比较粉末表面/涂层表面和常规纸板的发射率。NVD=相对于纸板辐射率没有可见的差异。涂层配方如下。NT=未测试

这些数据给出了我们另外的想法，以寻求除了针对热传导的隔热之外，针对热辐射发射和吸收的隔热。

玻璃珠，包括高折射率玻璃，和回射性半球形镜面玻璃珠-Cole SafetyProducts，

玻璃微气泡-3M特种材料，iM30K

氯氧化铋-Making Cosmetics Inc (Redmond WA)。这是珠光颜料，通常用于化妆品和包装中以赋予珠光效果。其它来源包括BASF，例如Biju Ultra UFC和Pearl Glo。

BiLite 20粉末-涂布在云母片上的BiOCl (BASF)

钒酸铋-Dominion Colour, Ontario

二氧化钛-Brambleberry (Bellingham, WA)

氧化锌-Brambleberry (Bellingham, WA)和Sky Organics

雪片闪烁云母-Brambleberry (Bellingham, WA)

超珍珠白云母-Brambleberry (Bellingham, WA)

白鑞云母-Brambleberry (Bellingham, WA)

Party粉色云母-Brambleberry (Bellingham, WA)

Queens紫色云母-Brambleberry (Bellingham, WA)

黄色氧化铁粉末-Brambleberry (Bellingham, WA)

Thermacels-HyTech Thermal Solutions, Melbourne FL。该材料是添加剂，其被宣称混合到油漆中以增加油漆的隔热性质。

Rhoplex VSR-50是丙烯酸类低VOC成膜粘结剂的水乳液。通常用于建筑涂料。最初由Rohm & Haas出售，现在可从Dow Chemical获得。

绢云母包含用肉豆蔻酸镁表面处理的绢云母或绢云母白闪光豪华云母着色剂颜料粉末，由H&B Oils Center Co.提供。

Supertherm涂料，来自Eagle Specialty Coatings, British Columbia,Canada。

在纤维板或卡片上待测试发射性的涂层

基于使用测试1和2的快速测试，选择几种材料用于进一步研究。在准备印刷时，纤维板通常涂布有粘土涂层，粘土涂层使表面平滑并使其呈白色。产生简单的粘土涂料制剂：

高岭土粘土涂料127-01：

低发射率涂料制剂，按组合物%计

ZnO-Sky Organics

HPMC-3%的羟丙基甲基纤维素的水溶液。

BiOCl-氯氧化铋，作为Pearl Glo (BASF)销售

Al-ZnO-铝掺杂的氧化锌半导体，AZO 100，20-40nm粒度，可从Oocap Inc. LasCrusas NM获得。

TH500 EF是Ropaque™ TH500EF，来自Dow Chemicals，大致尺寸为0.4微米直径且30%固体的空心聚合物微球颜料。

TH1000是Ropaque™ TH1000，来自Dow Chemicals，大致尺寸为1微米直径且26.5%固体的空心聚合物微球颜料。

银(Ag)涂布的玻璃气泡，可从CoSpheric LLC获得。

导电银金属涂布的空心玻璃微球5-30微米,密度0.75g/cm

使用# 5 Meyer棒将高岭土涂层127-01涂布到170 gsm (35 lbs/1000 sq ft)牛皮纸激光器和喷墨印刷机明信片(可从Juvo Plus Inc Irwinsdale CA获得)上，并在250℉的热风烘箱中干燥5分钟。选择各种涂料并涂布到板上，在每次施用之间干燥涂层。选择代表性区域，并在图43A和图43B中说明的测试台上测试。将到灯的距离设定为4.5”，称量4500克水到冷却器中，并将搅拌器旋转设定为600 rpm。记录灯暴露1小时后水的温度上升。

铝箔：使用3M喷涂粘合剂将铝箔(Reynolds重型厨房箔)钝面向下地安装在Juvo牛皮纸上。

*Ag-涂布的玻璃气泡，可从CoSpheric LLC获得。导电的银金属涂布的空心玻璃微球5-30微米，密度0.75g/cm

这些数据表明，我们可以使用涂层将由盒子吸收的能量或从盒子的内表面发射的能量的量减少约30%。虽然铝箔以及镀铝气泡包裹非常有效，但是如果将它们引入再浆化流中，它们会引起问题，并且在任何情况下对再循环都是挑战性的。这些涂层中的许多不仅可以施加到盒子的内部和/或外部，而且还可以用作单独的包装纸，如在图23A-23B中的松散纸张中说明的。

通过测试方法#4的发射率测试的结果：

*Ag-涂布的玻璃气泡，可从CoSpheric LLC获得。导电的银金属涂布的空心玻璃微球5-30微米，密度0.75g/cm

发明人惊奇于他们自己的发射率测试方法1和2的结果，以及由外部实验室提供的发射率结果(热发射率测试方法#4)。发明人已经发现了几种涂层，其明显减少辐射热能从白炽灯泡(作为递送包装的全日光照明的替代)通过纸张的传递。发明人惊讶地发现，来自第三方实验室的发射率结果与通过较冷窗口测试测量的通过材料的传热不相关。显然，发明人可能已经发现具有非显而易见和出乎意料的热性质的若干涂层。

将约5.35g份的35 lb挂面纸板(International Paper)切碎并再浆化。如果需要润湿，则加入另外的材料以及表面活性剂。尽管还没有最佳的制剂，但是我们已经发现，通过加入表面活性剂以及阳离子多糖(例如阳离子瓜耳胶(可从Making Cosmetics Inc.获得))或阳离子淀粉施胶剂或合成助留剂(例如Polymin P (BASF)，也称为聚(乙烯亚胺))或高分子量聚(丙烯酰胺)(可从各种来源获得)，我们可以制造含有隔热元件的纸张。也可以并入疏水缔合聚合物，例如N-烷基聚(丙烯酰胺)。我们希望了解干燥后纸中保持隔热的量。

制成以下制剂并浇铸为纸，在室温下干燥，然后送去灰分含量和水分含量分析：

进行质量平衡以证实在拉伸和压制过程期间损失了一部分珍珠岩和一部分细屑。

将90磅纤维板通过纸粉碎机进料。按常规称取5.35g，并在热水中打浆。该纸浆比来自35磅纸的纸浆更致密且更难以分散。使用以下制剂制备纸张：

作为对照(JL 44-01)，还测试了现有的运输冷物体的方法的可再浆化性。将来自BS121007单壁12”×10”×17”盒子部分的瓦楞纸板层压到隔热盒子衬垫，该隔热盒子衬垫由3/16”冷屏蔽气泡和金属化的膜制成，可从Uline以型号S-15223获得。使用3M气溶胶喷雾粘合剂将材料层压。

这些数据说明将隔热元件并入纸结构中的方法具有生产用于包装的可再浆化的隔热材料的潜力的有效性。

制备含有添加剂的35磅/1000平方英尺单层纸张用于另外的再浆化性测试，与纤维板协会关于再浆化性的自愿标准一致。使用等级100漂白的纸浆二级纤维(由DoncoRecirculation Solutions (办事处在Chicago IL.)供应)制备纸张FA、FD、FE、FF、FG。每个纸张的目标基重为35磅/1000平方英尺(MSQ)。以样品FD为例，为了制备具有50%添加剂的35MSQ板，对于每1,000平方英尺纸，将17.5磅干纸浆与17.5磅添加剂混合。一旦测量了灰分含量和水分，然后一式两份地对纸张进行再浆化测试：

样品细节、水分和灰分含量：

再浆化性测试数据：

可再浆化性测试结果分析-考虑灰分含量：

一些填料是相当疏水的，这意味着它们难以润湿。气凝胶属于这一类，硅酮涂布的微球珍珠岩也属于这一类，例如来自Cenostar Corp. Newbury MA或来自American StonePioneers，Rolling Hills Estates，CA的CenoStar P级。为了润湿这些材料，中到低HLB表面活性剂是可用的，例如Microspersion EZ。也可以加入明智选择的聚合物表面活性剂以增加润湿的颗粒的负表面电荷。这样的表面活性剂包括Zetasperse 3800 (Evonik GmbH)(其是梳形共聚阴离子分散剂)和Disperbyk 190 (可从Byk，Altana集团的一个分公司获得)。即使使用表面活性剂，机械高剪切混合也可能是完全分散这些材料所必需的。高剪切混合可以使用例如锯片混合器或Silverson混合器来实现。常规厨房共混机也可以用于在例如2-3分钟的短脉冲中混合，随后是冷却时间以防止驱动密封件过热。

在含有表面活性剂的制剂中，还可能需要消泡剂以防止麻烦的泡沫累积。消泡剂是广泛周知的，并且可以简单地是1-辛醇。它们通常是低HLB表面活性剂，例如含硅酮的表面活性剂，或表面活性剂例如来自Evonik GmbH的Surfynol 440、Surfynol 420、Surfynol104e。颗粒分散体(例如疏水性二氧化硅分散体)也可以用作消泡剂。

表面改性的隔热填料：

制备以下制剂并引入纸中。漂白的再循环的纤维由Donco Recycling Solutions提供。在50固体%、50%水分的情况下测量纸浆，并因此称出9克(9.05 +/-0.05g)代替切碎的纤维板。

厚度：这是五个圆盘的平均值，对于每个圆盘纸取三个测量值的平均值(15个卡尺测量值)

平均TADT：这是5个单独测试的纸张的平均值

热数据TADT调节至对于单层纸张为0.009英寸厚。

发明人注意到，如上所述处理的纸浆容易漂浮，而未处理的纸浆如果放置30分钟则倾向于向水罐的底部沉降。不希望受理论的束缚，发明人推测，它们已通过使用带正电荷的聚合物(阳离子瓜尔胶)将假设的表面带负电荷的颗粒结合到表面带负电荷的纤维。图44显示两个在水312中的约2固体%纸浆11的罐310的照片。左侧罐310含有常规漂白的二级消费前纤维11，而右侧罐310含有与JL 67-01相似制剂的与气凝胶12组合的相似纸浆11。

显然，平均厚度调节ΔT (参见图46)显示，包含隔热填料12减缓通过纸张10的传热。这些以及一些另外的数据在图46中以条形图显示。注意到，根据前述测试方法中提供的配方考虑了纸张10的厚度。从这些数据中，我们认识到，较大的隔热颗粒75微米珍珠岩球似乎比较小的20微米珍珠岩球更有效。

由于很多纸浆11漂浮，发明人认识到重力可以对隔热颗粒12分级。图45含有一组扫描电子显微照片(SEM)，其比较经压浆(cooched)纸张10的反面与正面。SEM清楚地显示，在20微米和75微米珍珠岩微球12和气凝胶12的情况下，正面(在使用我们的实验室设备的纸成型期间也是上面)比反面更多地填充隔热颗粒12，证明隔热颗粒12的不均匀分布。

发明人假设隔热颗粒12在纸张10内的不均匀分布可能有助于提供隔热。设计以下实验以研究在两个层10之一中具有所有隔热相对于通过两层10更均匀分布的隔热效果。

表面活性剂=Microspersion EZ

由这些纸浆制剂制备若干纸张，干燥，测试，并热分析。

显然，这些数据证明隔热颗粒12在纸张10的横截面内的非均匀分布的优点。

图47描述纸张DL2 (MVA样品12905AD1703)和DL 3 (MVA样品12905AD1702)对于纸张的两个表面以及横截面的SEM。DL 3的正面显示轻微的表面污染(可能来自粘附到毛毡的珍珠岩)，然而，是干净的横截面。DL2横截面显示珍珠岩球体在两层上在整个纸厚度上分布。

设想具有三层的纸张，其中两个外纸张是纸浆，而夹层的内层含有高浓度的隔热材料。这些实验中还包括片状等级的珍珠岩，由Dicalite Management Group供应的Dicaarl LD1006。将该材料混合到纸浆中，而不加入其它助剂。在混合之后，

结果厚度调节的温度变化(ΔT)-对于0.045英寸卡尺厚度的调节。

*厚度调节至0.045英寸卡尺。

结果厚度调节的温度变化(ΔT)-对于0.009英寸卡尺厚度的调节允许与单层样品比较。

**厚度调节至0.009英寸卡尺。

这些数据显示，我们能够将低密度隔热材料并入纸结构中，以使隔热性质提高至少3-4倍。

纸张TL1至TL5在第2(中间)层中含有纸浆和添加剂的混合物。也可以通过产生不含纸浆的第二层(中间层)来制造隔热纸。如在图12中所示的，隔热填料或添加剂(12)可以作为浓缩物或干粉加入到两层纤维(10)之间。类似地，可以使用狭缝模头涂布机或喷杆将隔热添加剂的浓缩浆料并入两层之间，如在图13E中所示的。如果施加头足够靠近成型生产线上的底层网前箱，则水量将足够高，使得可预期两层的一些混合。在这方面，纤维可以有助于成品纸中的三层之间的z向粘附，同时保持非均匀横截面的纸张。

中间层可以包含浓缩物，例如制剂JL 97-01。中间层可以任选地包括粘结剂，例如胶乳Roveen6400，或聚(乙酸乙烯酯)，或改性淀粉，或蒸煮和未蒸煮淀粉的混合物，或水溶性合成聚合物，例如聚(乙烯醇)。如果需要，可以加入消泡剂以控制泡沫。中间层浆料中还可以包括表面活性剂，以帮助润湿和稳定隔热元件，例如Disperbyk 190、Zetasperse3100、Surfynol 440、或许多其它树脂和非树脂表面活性剂。

底层和顶层可以含有助留剂、絮凝剂或粘结剂。这样的材料可以是阳离子的，例如聚(乙烯亚胺)、聚(丙烯酰胺)或季铵官能化的天然聚合物，例如阳离子瓜尔胶。这样，当水从顶层通过下面的中间层和底层排出时，添加剂的迁移受到限制，并且细屑被截留。

第二层(中间层)的浓缩物：

这些涂层可以在纸浆层离开网前箱之后不久施加到纸成型生产线。浓缩物涂层可以使用喷嘴、或刮刀涂布机、或幕涂机、或狭缝模头涂布机来施加。然后，作为非限制性实例，凝结剂或絮凝剂可以通过喷涂或狭缝模头涂布而施加在中间层的顶部上。还可以将凝结剂、絮凝剂并入中间隔热层下方和上方的另外的纸浆层中。

显然，虽然已经开发了三层系统，但是可以类似地形成许多更多的层，通过类似的方法得到5层、7层或更高层的系统。图13G描述四层造纸机。

购买古老的台式手摇瓦楞成形机。瓦楞成形机指示美国复审专利号RE009,127“Fluting-Machine”，1880年3月23日再授权给H. Albrecht。

将TL1的片材从倒置的5加仑桶内悬挂，并保持在煮沸的茶壶上以用蒸汽处理该片材。用吹风机加热铸铁手摇瓦楞成形机，并且迅速地使热的蒸过的片材起波纹。这在TL1的两个非瓦楞片材之间迅速粘结，以制造基本的瓦楞结构。

在实验室中手工压制单层填充的片材并干燥：

将EJ的片材从倒置的5加仑桶内悬挂，并保持在煮沸的茶壶上以用蒸汽处理该片材。用吹风机加热铸铁手摇瓦楞成形机，并且迅速地使热的蒸过的片材起槽纹。这在EJ的两个非瓦楞片之间迅速粘结，以制造基本的瓦楞结构。对所有三层使用EK片材重复该程序。

将TL1、EJ和EK片材各自涂布有高岭土制剂127-01，然后干燥，然后涂布有137-02(BiLite (BASF)-氯氧化铋涂布的云母片)并干燥。蒸更多的未涂布的片材并起槽纹，并且产生类似的瓦楞结构，其并入涂布侧朝外的涂布的片材之一，例如在图48中所示的。

从每个样品切割10cm直径圆盘，并安装到冷却器窗口中用于热测试。在用船用粘合剂密封之前，将样品轻轻地推入冷却器窗口前部，使得复合材料的面与冷却器的前部齐平。还切割以下10cm圆盘作为对照：镀铝气泡包裹、瓦楞C-槽纹(35磅MSQ牛皮纸衬里，具有23磅芯纸，Corrugated Supplies Inc.)、瓦楞B-槽纹(35磅MSQ牛皮纸衬里，具有23磅芯纸，Corrugated Supplies Inc.)、三壁瓦楞B-C槽纹(35磅MSQ牛皮纸衬里，具有23磅芯纸，Corrugated Supplies Inc.)。

因为这些样品具有显著的厚度，在初始时间段内监测温度上升，直到三个连续的15分钟温度读数显示温度在彼此+/-0.1℃内升高。在15分钟内获得一致的温度增加读数后，将其指定为伪稳态。面向灯的外表面的温度也使用手持高温测量红外温度计测量，注意尽量不让热灯的反射受到干扰。通常，在15分钟的运行时间内建立递增的温度增加的伪稳态情况。

对照的结果

*在测试期间结构失败-分层。

这些数据证明解决辐射传热以及传导传热的相加组合。

图48描述单面饮料杯隔热套320，通常用于防止订购一次性杯子(参见图49中的杯子)中的热咖啡的咖啡店顾客的痛苦烧灼。装置320由单面瓦楞牛皮纸纤维板100”组成，将其切割成特定形状以形成在热饮杯(再次参见图49中的杯子)上滑动的截顶圆锥结构320，保护保持器免受通过薄壁PE衬里的纸杯传递的热量。虽然本发明涉及装置60/62以在低温下保持食物和其它易腐物品，但是从热液体的传热提供隔热技术的认知直观演示。在这方面，产生了TL4的另外的片材。将TL4的一个片材在倒置的5加仑桶中蒸5分钟，并使用预热的铸铁古董手摇台式瓦楞成形机迅速地形成瓦楞。将该瓦楞TL4片材放置在已经用3M接触粘合剂喷涂的TL4的平坦的片材上，以形成单面瓦楞110”。将可商购获得的热饮杯套解构以确定网形状。从TL4单面瓦楞110”切割网形状321。称重所得的装置320，发现其重量为10g。

Juvo牛皮纸板35磅/1,000平方英尺(170 gsm)明信片也是瓦楞状的。层压3个平坦片材，然后将一个瓦楞片材附着到复合材料上。当将该网切割并形成套时，其质量也是10g。该复合装置称为“对照”，因为其不包括隔热材料。

将Juvo牛皮纸对照物、TL4测试装置两者放置在两个“高”尺寸PE衬里的纸杯360上，该纸杯得自Starbucks®商店。此外，为了比较，还将发泡聚(苯乙烯)杯360放置在附近。将一壶水煮沸。尽可能安全迅速地将所有三个杯子360都装满沸水，并启动定时器。从装满开始每30秒，使用红外高温计温度计测量制成的两个套的外部温度以及EPS杯的表观温度。

如可以清楚地看到的，TL4套320的外部温度始终比对照套和发泡聚(苯乙烯)杯360的温度低。

以上描述了本发明，并通过权利要求进一步说明本发明，这些权利要求不应以任何方式解释为对本发明的范围施加限制。相反，应当清楚地理解，在阅读本文的描述之后，本领域技术人员可以想到各种其它实施方案、修改及其等同物，而不脱离本发明的精神和/或所附权利要求的范围。