可发泡的乙酸纤维素组合物、泡沫和由其形成的泡沫制品的制作方法

背景技术：

1、废物处理是一个众所周知的全球性问题，特别是大量消费品，例如不被认为在可接受的时间限制内可生物降解的塑料或聚合物。公众希望通过回收、再利用或以其它方式减少循环或垃圾填埋中的废物量来将这些类型的废物并入更新的产品中。这对于一次性使用的塑料制品/材料尤其如此。

2、随着消费者对一次性塑料如吸管、即用杯和塑料袋的环境归宿的看法正成为全球趋势，全世界范围内的发达国家和发展中国家都在考虑/颁布塑料禁令。例如，仅在美国，禁令就从塑料购物袋扩展到吸管、餐具和掀盖式包装。其它国家已经采取了更极端的措施，例如列出了十种一次性制品，这些制品预定被禁止、限制使用或强制要求在整个欧盟范围内扩大生产者责任。因此，行业领导者、品牌所有者和零售商做出了雄心勃勃的承诺，在未来几年中实施可回收、可重复使用或可堆肥的包装。尽管在一些应用中可回收材料是期望的，但其它应用使其本身更适于可堆肥和/或可生物降解的材料，例如当制品被食物污染时，或者当由于废物管理系统不足而导致大量泄漏到环境中时。

3、在制造这种一次性制品中使用可生物降解和/或可堆肥材料，尽管从环境角度来看是高度期望的，但是如果它们要替代化石燃料基塑料作为制造这种制品中选择的原材料，则必须仍然表现出与化石燃料基塑料相当的加工、性能和美学特点。例如，根据特定制品及其最终用途，这种制品可能需要不同程度的韧性、柔性、刚度等，而这种制品的特点往往直接来源于原材料的选择。在一个例子中，可发泡的组合物可用于制造泡沫和泡沫制品，其泡沫密度可转化为泡沫和最终制品中的韧性、刚度和柔性以及热传递控制和水/蒸气渗透性的期望的组合和平衡。此外，这种制品通常由熔融加工和热成型技术形成，其中原料被挤压成泡沫片材，然后热成型成最终制品。用于形成该制品的原料配方，为了用于这种熔融加工和热成型技术，应该表现出合适的加工性能、热稳定性、颜色、颜色稳定性和其它特点。

4、对于具有对于其预期用途的足够性能特性并且可堆肥和/或可生物降解的一次性消费品存在未满足的市场需求。

5、提供具有这种特性且具有显著含量的可再生、回收和/或重复使用材料的产品将是有益的。

技术实现思路

1、本申请公开了一种可发泡的组合物，其包含：

2、(1)乙酰基取代度(dsac)为2.2-2.6的乙酸纤维素；

3、(2)5wt％-40wt％的增塑剂；

4、(3)0.1wt％-3wt％的成核剂；

5、(4)0.1wt％-3wt％的化学发泡组合物，其包含：

6、(i)25wt％-75wt％的发泡剂，和

7、(ii)25wt％-75wt％的载体聚合物，其熔点不超过150℃，

8、其中，发泡剂和载体聚合物的比例是基于化学发泡组合物的总重量；以及

9、(5)0.1wt％-25wt％的多种天然纤维，其平均长度为0.1mm-15mm，

10、其中，乙酸纤维素、增塑剂、成核剂、化学发泡组合物和天然纤维的比例是基于可发泡的组合物的总重量，并且

11、其中，可发泡的组合物是可熔融加工的、可热成型的和可生物降解的。

12、本申请公开了一种可发泡的组合物，其包含：

13、(1)乙酰基取代度(dsac)为2.2-2.6的乙酸纤维素；

14、(2)5wt％-40wt％的增塑剂；

15、(3)0.1wt％-3wt％的成核剂；

16、(4)0.1wt％-15wt％的物理发泡剂；和

17、(5)0.1wt％-25wt％的多种天然纤维，其平均长度为0.1mm-15mm，

18、其中，乙酸纤维素、增塑剂、成核剂、物理发泡剂和天然纤维的比例是基于可发泡的组合物的总重量，并且

19、其中，可发泡的组合物是可熔融加工的、可热成型的和可生物降解的。

20、本申请还公开了另外的组合物、制品和方法。

1.一种可发泡的组合物，其包含：

2.根据权利要求1所述的可发泡的组合物，其中，所述发泡剂包括碳酸氢钠、柠檬酸或其组合。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述载体聚合物包括聚琥珀酸丁二醇酯、聚己内酯或其组合。

4.一种可发泡的组合物，其包含：

5.根据权利要求4所述的可发泡的组合物，其中，所述物理发泡剂以1wt％-5wt％存在。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述物理发泡剂包括：co2、n2、未支化或支化的c2-6烷烃，或其任意组合。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述增塑剂包括：烯丙醇乙氧基化物、二乙酸甘油酯、三醋精、二乙酸乙二醇酯、柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、平均重均分子量为300da-1000 da的聚乙二醇，或其组合。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述成核剂包含中值粒度小于2微米的颗粒状组合物。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述成核剂包括硅酸镁、二氧化硅、氧化镁或其组合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述多种天然纤维包括龙舌兰纤维、大麻纤维、韧皮纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、洋麻纤维、剑麻纤维、竹纤维、甘蔗渣纤维、木纤维素纤维或其组合。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述可发泡的组合物基本上不包含有意添加的颜料或着色剂。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述可发泡的组合物包含两种或更多种具有不同乙酰基取代度的乙酸纤维素。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的可发泡的组合物，其中，所述可发泡的组合物还包含不同于所述乙酸纤维素的可生物降解的聚合物。

14.一种由权利要求1-13中任一项所述的可发泡的组合物制备的制品，其中，所述制品是可生物降解的。

15.根据权利要求14所述的制品，其中，所述制品是泡沫。

16.根据权利要求14-15中任一项所述的制品，其中，所述制品的厚度为至多10mm。

17.根据权利要求15-16中任一项所述的制品，其中，所述制品具有一个或多个表层。

18.根据权利要求15-17中任一项所述的制品，其中，所述制品的密度小于0.9g/cm3。

19.根据权利要求15-18中任一项所述的制品，其中，所述制品为工业可堆肥的或家庭可堆肥的。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的制品，其中，如说明书中所描述的，根据膜的崩解测试规程，所述制品在12周后表现出大于90％的崩解。