耐火零售产品包装材料及其制造方法与流程

本发明总体上涉及具有可以限制高强度和长持续时间的火灾(着火，起火，火焰，fire)(包括与锂离子电池相关的那些)的耐火特征的用于零售产品包装应用的纸套筒(paper sleeve)、小袋(pouch)、包裹物(wrap)等，以及生产此类纸产品的方法。

背景技术：

1、尽管技术先进，但锂离子电池仍然具有潜在危险。锂离子电池具有独特的安全危害，这是因为它们含有可燃的电解质并且仅用薄塑料件将电极分开。如果损坏、操作不当或者制造不良，则锂离子电池会点燃和爆炸。特别地，如果塑料隔膜(separator)出现故障，则电极可能发生接触、短路并且产生点燃电解质的电荷。一旦一个电池单元被点燃，就可发生热失控并且点燃同一电池内的其他单元和邻近电池中的单元。

2、尽管它们固有的危险，但对锂离子电池的需求继续以指数方式增长，特别是随着电动车辆和便携式装置中的使用需求增加。例如，锂离子电池越来越多地用于手机、笔记本、相机和可再充电电动工具中。随着汽车、消费电子产品以及各种类型装置开始依赖基于锂的电池来进行供电，锂离子电池安全的问题变得越来越严重。

3、mort等人的美国专利号11,028,535(其主题通过引用以其全部内容结合在此)公开了用于在海运(运输，shipping)过程中保护包装的褶纸(pleated paper)，该褶纸包括至少一个平面形牛皮纸片材和一个打褶形牛皮纸片材。将防火油墨施涂在牛皮纸表面(打褶形和平面形)上。防火油墨包含至少一种无机可熔盐，在将油墨加热至一定温度时其通过脱水或分解而释放水。因此，mort等人公开了褶状包装纸，其保留了褶纸的固有益处，用于保护海运包装(环境友好的、弹性刚性的、保护性的、柔性的和可模制的)，同时还提供了当加热防火油墨时通过释放湿气来抑制火灾的能力。

4、虽然已经发现mort等人公开的发明在运输过程中成功地保护锂离子电池和其他可燃物品，但是mort等人未能在所有其他时间都解决和减轻锂离子电池的危险。例如，锂离子电池的分配链包括原始设备制造商、批发经销商和零售商，其中电池被存储或展示并且未被包装用于海运。因此，尽管mort等人公开了解决方案，并且其在海运过程中保护锂电池包装方面获得成功，但仍然存在对于保护锂离子电池和其他可燃产品在所有其他时间(包括储存和零售展示)免于火灾和热失控的需要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种生产耐火纸的方法，该耐火纸是可回收的、可生物降解的以及环境友好的，该耐火纸对物品如锂离子电池(其可以产生长持续时间的高强度火灾)具有阻燃性质。

2、本发明的另一个目的是提供一种生产耐火纸的方法，该耐火纸能够抵抗和限制长持续时间的强烈火灾以避免热失控。

3、本发明的另一个目的是提供用于产品(如锂离子电池)的零售产品包装方案(方式，物品，solution)，如套筒、小袋、包裹物等，这些物品限制火灾并且保护产品免受高强度火灾和热失控。

技术特征：

1.一种产生耐火纸的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：使用柔性版印刷工艺将所述耐火油墨施涂于所述牛皮纸的每一侧。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种硼化合物包括硼酸和硼砂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述分散剂包括非离子表面活性剂。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述耐火油墨进一步包含滑石。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述耐火油墨进一步包含钼酸盐化合物。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述钼酸盐化合物是钼酸锌。

8.根据权利要求1所述的方法，其中当加热时，所述耐火油墨将所述牛皮纸转化成不可燃材料。

9.根据权利要求1所述的方法，其中当加热时，所述耐火油墨与所述牛皮纸反应以形成炭化的玻璃状表面。

10.一种耐火纸，包括：

11.根据权利要求10所述的耐火纸，其中所述至少一种硼化合物包括硼酸和硼砂中的一种或多种。

12.根据权利要求10所述的耐火纸，其中所述分散剂包括非离子表面活性剂。

13.根据权利要求13所述的耐火纸，其中所述耐火油墨进一步包含滑石。

14.根据权利要求10所述的耐火纸，其中所述耐火油墨进一步包含钼酸盐化合物。

15.根据权利要求14所述的耐火纸，其中所述钼酸盐化合物是钼酸锌。

16.根据权利要求10所述的耐火纸，其中当加热时，所述耐火油墨将所述牛皮纸转化成不可燃材料。

17.根据权利要求10所述的耐火纸，其中当加热时，所述耐火油墨与所述牛皮纸反应以形成炭化的玻璃状表面。

18.根据权利要求10所述的耐火纸，其中使用柔性版印刷工艺施涂所述耐火油墨。

19.一种通过权利要求1所述的方法制造的耐火产品包装。

技术总结一种耐火零售产品包装，如套筒、小袋、包裹物等，其能够限制产品如锂离子电池的高强度火灾。该耐火纸包括具有40至60磅/3,000ft2的优选重量的牛皮纸，以及施涂到牛皮纸每一侧的耐火油墨。该耐火油墨包含丙烯酸树脂、分散剂和硼化合物，以及任选的滑石和钼酸盐化合物。当加热时，耐火油墨优选地将牛皮纸转化成不可燃且热屏蔽物质。技术研发人员：小罗杰·A·莫特,盖伊·利斯·盖特尔受保护的技术使用者：包装和装箱技术有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11