多层微孔可堆肥生物塑料及其制备方法1.相关申请的交叉引用2.本技术要求2019年3月27日提交的题为“multilayermicrocellularcompostablebioplasticandtheirmethodofmanufacture”的美国临时专利申请no.62/824,964的优先权和其它权益，其公开内容在这里作为参考全文引入。3.本技术还要求2019年10月23日提交的题为“multilayermicrocellularcompostablebioplasticandtheirmethodofmanufacture”的美国临时专利申请no.62/925,095的优先权和其它权益，其公开内容在这里作为参考全文引入。
背景技术：
：：4.生物基塑料的最终产品提供了石油衍生产品的环境友好替代品。但它们通常生产成本高和/或不能达到所需的物理性能。例如，聚乳酸(pla)未能广泛应用，部分原因就是其不耐热和成本高。另外，pla经常易碎，解决此问题通常应用化学增塑剂，这样又可能导致健康问题。因此，需要降低生物聚合物成本且改进其性能的解决方案。技术实现要素：5.这里描述的实施方案总体涉及膨胀的热塑性塑料、由其衍生的制品及其制备方法。在一些实施方案中，提供了热塑性塑料连续固态膨胀的方法，其包括在第一温度和第一压力下使热塑性塑料与塑化气体接触第一时间段，所述第一时间段足以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。然后任选在第二温度和第二压力下将经浸渍的热塑性塑料冷却第二时间段，其中所述第二压力低于第一压力。然后将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度不大于20秒的第三时间段，其中第三温度高于第二温度且在基本阻止或限制塑化气体由热塑性塑料中解吸的温度范围内。在不大于30秒的第四时间段内将经浸渍的热塑性塑料加热至比第三温度高的第四温度，以由经浸渍的热塑性塑料中只脱除一部分塑化气体，和然后通过将经浸渍的热塑性塑料加热至第五温度而膨胀，第五温度高于第四温度且足以促进塑化气体快速解吸，从而形成低密度的膨胀热塑性塑料。6.在一些实施方案中，提供了热塑性塑料连续固态膨胀的方法，其包括在第一温度和第一压力下使热塑性塑料与塑化气体接触第一时间段，所述第一时间段足以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。然后经浸渍的热塑性塑料暴露于第二温度第二时间段，第二温度在基本阻止或限制塑化气体由热塑性塑料中解吸的温度范围内。然后在第三时间段内将经浸渍的热塑性塑料加热至高于第二温度的第三温度，以由经浸渍的热塑性塑料中只脱除一部分塑化气体。然后通过将经浸渍的热塑性塑料加热至第四温度而使经浸渍的热塑性塑料膨胀，第四温度高于第三温度且足以促进塑化气体快速解吸，从而形成低密度的膨胀热塑性塑料。在一些实施方案中，所述方法可以包括在第一时间段之后和第二时间段之前在冷却温度和冷却压力下将经浸渍的热塑性塑料冷却经过冷却时间段，其中冷却压力低于第一压力。在一些实施方案中，冷却温度可以低于第一温度。在一些实施方案中，冷却温度可以低于第二温度。在一些实施方案中，冷却温度可以低于第一温度和第二温度。在一些实施方案中，冷却温度可以低于第三温度(即经浸渍的热塑性塑料受热从而只一部分塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中脱除的温度)。7.其它实施方案提供了一种膨胀的聚乳酸片材，其包括第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150-200μm，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。内部区域的厚度为约1,000-2,000μm，和包括尺寸至少为50μm的孔。在一些实施方案中，外部区域和/或内部区域中的孔为封闭的孔。8.这里公开的热塑性塑料可用于制备低密度热成型产品，其包括含至少50wt％聚乳酸聚合物材料的非层压聚合物片材。在一些实施方案中，所述非层压聚合物片材具有第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。内部区域包括长宽纵横比为约4:1的孔，和孔的尺寸为至少50μm。当按astmd2126测试测试时，低密度热成型产品不会发生明显变形，和在约100℃或更低的温度下与水接触时，低密度热成型产品不会出现可见变形。附图说明9.图1的流程图为按照一个实施方案用于热塑性材料固态膨胀的连续方法的总述。10.图2的示意图为按照一个实施方案用于实施所述连续固态膨胀方法的代表性装置。11.图3提供了按照这里描述方法由低-dpla材料制备的膨胀的热塑性片材的连续、非层压、多层开孔微观结构的截面(平面)图的扫描电子显微照片(sem)(放大约55倍)。12.图4a和4b提供了分别为4x和10x放大的按这里描述方法制备的膨胀的热塑性片材的表面微孔的光学显微镜图像。13.图5a-c分别提供了按这里公开方法制备的热成型产品的表面微孔的光学显微镜图像，包括浅视图、深视图和深 热定形视图。14.图6a和6b分别给出了压缩前和压缩后由这里公开方法制备的产品如蛤壳式容器的铰合元件的图纸。15.图7给出了按这里公开方法制备的蛤壳式容器的铰合元件的图片。16.图8为可以按这里公开方法制备的梨托盘的示意图。17.图9a-9c给出了按这里公开方法制备的杯子和杯子底部的声波焊缝实例。18.图10a-d给出了一个整体片材的制品，所述整体片材可以折叠为2维或3维容器如信封(2维)、或盒子、或托盘或包装盒等，包括示意图、带尺寸的示意图、辅助视图和俯视图。19.图11a-e给出了按这里描述方法由低-dpla制备的膨胀片材的光学显微镜截面图像(平面图像截面)，和应用这里描述热成型或热定形方法获得的热成型产品样品的侧壁的截面图像，分别为顶部、底部、浅型产品、深型产品和深型产品(热定形)的视图。20.图12a-d给出了按这里描述方法由典型的热成型级pla制备的膨胀的厚片材的光学显微镜截面图像(平面图像截面)，和应用这里描述的热成型方法获得的热成型产品样品的侧壁的截面图像，分别为俯视图、仰视图、浅型产品视图和深型产品视图。21.图13a-d给出了按这里描述方法由通用pla制备的膨胀的薄片材的光学显微镜截面图像(平面图像截面)，和应用这里描述的热成型方法获得的热成型产品样品的侧壁的截面图像，分别为俯视图、仰视图、浅型产品视图和深型产品视图。22.图14a-f给出了按这里公开方法制备的蛤壳式容器的图纸和不同透视图，分别为外部俯视图、外部辅助视图、内部辅助视图、外部侧视图、另一个内部辅助视图和封闭时的外部辅助视图。23.图15a和15b给出了分别用按这里公开方法制备的盘子和现有商购纸盘产品进行的盘子悬臂测试情景。具体实施方式24.源自石油产品的膨胀塑料材料如膨胀聚苯乙烯(eps)泡沫，由于其成本低廉、重量轻和具有隔热性能，长期以来一直用于食品用途和包装行业。但与这些产品相关的环境和健康问题也引起了极大关注。首先，石油基产品衍生自不可再生的化石燃料和合成化学品，因此它们的工业生产将导致温室气体和其它污染物的产生。另外，这些产品可能含量化学添加剂如双酚a(bpa)，它们可能对人类有害。25.废物处理也是一个大问题。由于eps和相关材料是不可生物降解的，因此处置明显有助于解决废物填埋累积。更糟的是，据估计，2010年约有530-1400万吨的塑料、或每年生产的约3.3亿吨塑料有高达4％作为垃圾进入海洋。虽然eps泡沫可以回收利用，但过程成本高昂，且通常比制造新泡沫成本更高。这些担忧导致一些城市禁止将eps泡沫用于一次性食品容器和产品包装。因此，非常需要比这些常规塑料更为环境友好的替代品。26.在过去几年中，出现了塑料的生物基和环境友好的替代品，但这些产品通常制备成本很高和/或欠缺所需的物理性能，这限制了它们在工业领域的应用。最知名的大量生产的生物塑料聚乳酸(pla)就是这样一个实例。pla是一种可生物降解的热塑性高模量的聚合物，其可以由可再生资源如玉米淀粉或甘蔗获得。最近，pla甚至可以以工业数量获得。但尽管有环境优势，但pla材料尚未被广泛采用，主要有两个原因即耐热性低和成本高。pla通常很脆，而用增塑剂如bpa解决这一问题并不可行。因此需要降低这些生物聚合物的成本和改进它们的性能的解决方案。27.通过在加工过程中增加聚合物材料的结晶度，可以改进其一些方面的性能。但尽管使微观结构和分子排列变化可以通过提供具有强的分子间力的结构来提高塑料的使用温度，但高的结晶度通常会降低其柔韧性，限制了材料在热成型等操作中的拉伸能力(ehrenstein,g.w.,polymericmaterials2001,pp.i-xiv)。28.如上所述，为了提供成本降低、重量轻但柔韧性增加的发泡聚苯乙烯产品，发泡可能是一种可行方法，但传统的发泡技术通常不适合生物塑料。另外，由于通常需要较长的加工时间，使用间歇式膨胀过程来提供重量降低产品的成本太高，从而无法大规模地有效和有竞争力地实施。29.人们一直致力于发泡(膨胀)熔融态pla，但很难通过这种方法制备高质量、低密度材料，这很可能是由于pla的流变特性导致的。尝试克服这些问题通常导致过程的可行工艺条件(如加工时间、热通量等)范围变窄，或者产品的性能仅略有改进。所希望的材料特性可能与pla饱和时间及暴露于蒸汽或受控热源有关。热通量诱导的结晶或结晶成核与pla中的气体浓度分布有关。在将pla放入膨胀池之前，气体微孔成核可能会导致希望的孔尺寸和结晶度。在一些情况下，通过在高压下向挤出的熔融材料中注入气体，可以在熔融条件下获得更高质量的pla。但看起来该方法仅限于一定组成和分子量的pla，但尽管如此，由这些方法获得的产品通常仅表现出中等重量减轻(～10％)，而该特征明显限制了工业应用。30.未膨胀pla可能被一些环境服务机构以非生物塑料为标准进行分组，因为未膨胀pla需要专门的堆肥条件和设施来有效分解。31.因此，仍然需要新方法以环境友好和成本有效的方式来制备膨胀(发泡)热塑性材料(例如pla)，而不会损害多种应用所希望的物理性质和性能参数。32.在一些实施方案中，这里所公开的方法解决了限制用于热塑性塑料固态膨胀的已有技术的应用的以下问题，包括但不限于：33.·膨胀过程中片材翘曲或起皱；34.·产品太薄，无法使外表面充分隔热，不能用于热食品用途；35.·产品耐热性差，这可能使得它们不仅不适合于高温(如约100℃)，也不适合运输至包装商，因为在运输过程中会由于卡车拖车内部温度(例如约50-70℃)高于大气温度(如约30-45℃)产生变形；36.·产品强度太弱，无法承受肉类包装设备；37.·产品表面质量差；和38.·使用难以加工的厚材料(例如膨胀过程中发生爆裂或翘曲)，其成本比较薄材料高或需要经济上不可行的条件。39.因此，这里描述了一种连续膨胀方法，所述方法考虑了控制热通量的非预期益处，并为生产具有所需结晶度、微观结构和物理膨胀特性以增强强度重量比和耐热性的膨胀的热塑性材料提供了操作条件窗口。由于这些有利的特征，按所公开方法制备的膨胀的热塑性塑料可以热成型为多种工业上有用的制品。在一些实施方案中，相比于来自未膨胀pla的标准泡沫和可堆肥产品，应用所公开的应用热通量控制的方法可以产生更强、更抗开裂和更温度更稳定的食品用品(如盘子、厨具、托盘、蛤壳式容器等)。40.如这里所述，通过严格控制热通量和/或应用严格控制的多级热通量，在实现有利的微观结构和所需结晶度的同时，所述产品还具有出人意料的更好的性能特征(例如实现了有利的微观结构以及所需的结晶度，并且产品具有一定厚度以具有足够的刚性、重量轻且膨胀率高)，本发明人(基于无数次试验)更是得出了令人惊讶的结论：如这里所述，严格控制热通量和/或应用严格控制的多级热通量，而不是如现有技术中所述的单一热通量，在减少或消除大量不希望的随机过程变化(例如平整度和均匀性)方面也起到了关键作用，而没有这种控制时形成的膨胀材料就会有这些变化(例如起皱、翘曲和其它缺陷)。利用单一热通量和不按这里所述精确控制热通量，本发明人发现材料不一定会膨胀为能够获得工业上有用产品的形状。例如，用单一热通量和不按这里所述控制的热通量，产品不一定会达到所要求的一定厚度以具有足够刚度。另外，正如这里所述，严格控制热通量和/或应用严格控制的多级热通量，对于不同等级的pla均可以实现这些意外的益处。41.在本发明的一些实施方案中，提供了一种热塑性塑料连续固态膨胀的方法。所述方法包括在第一温度和第一压力下使热塑性塑料与塑化气体接触第一时间段，所述第一时间段足以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。在一些实施方案中，所述方法可以任选包括在第二温度和第二压力下将经浸渍的热塑性塑料冷却第二时间段，其中第二压力低于第一压力。所述方法还包括在第三时间段内将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度下，其中第三温度高于第二温度且在基本阻止或限制塑化气体由热塑性塑料中解吸的范围内。在一些实施方案中，第三时间段可以不大于约10秒、不大于约15秒、不大于约20秒、不大于约25秒或不大于约30秒，包括其间所有范围和数值。所述方法还包括在第四时间段内将经浸渍的热塑性塑料加热至高于第三温度的第四温度，以由经浸渍的热塑性塑料中只脱除一部分塑化气体。在一些实施方案中，第四时间段可以不大于约10秒、不大于约15秒、不大于约20秒、不大于约25秒、不大于约30秒、不大于约35秒、不大于约40秒或不大于约45秒，包括其间所有范围和数值。所述方法还包括通过在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料而使经浸渍的热塑性塑料膨胀，第五温度高于第四温度且足以促进塑化气体快速解吸，从而形成低密度的膨胀热塑性塑料。42.图1提供了按这里公开的方法固态膨胀热塑性材料的连续过程的各个阶段的流程图。挤出、饱和、热通量处理、膨胀和热成型步骤在下文更详细描述。在非限定性的实施方案中，所述方法的步骤可以应用如图2所示装置来实施。43.挤出44.在一些实施方案中，用于本方法的热塑性塑料为热塑性片材形式。热塑性片材可以通过本领域已知的任何方法来制备。在一些实施方案中，通过挤出制备热塑性片材，在一些情况下，通过使颗粒通过适合于挤出的设备进行。合适挤出机的非限定性实例包括单螺杆挤出机和双螺杆挤出机，每种挤出机均可以为实验室规模到生产规模。在一些实施方案中，颗粒通过扁平模头挤出到压延辊上。在一些实施方案中，颗粒通过环状模头挤出到定径心轴上。按照此方法，被挤出的管状截面将在一个或多个位置被切开，并随后被压平和作为片材处理。在一些实施方案中，通过压延制备热塑性片材。对于压延，树脂和添加剂在大辊间塑化，然后通过一系列附加辊调节尺寸为平板。45.在一些实施方案中，通过单层平板挤出制备热塑性片材。在一些实施方案中，单层平板挤出包括：(a)将树脂进料至挤出机；(b)使树脂熔融塑化；(c)将熔融树脂泵送至平板模头，以按合适的厚度和宽度确定片材尺寸；(d)使半粘性片材从模具出来经一系列辊进行冷却；和(e)任选将片材卷绕到连续辊上或预先剪切为离散的长度。在一些实施方案中，使用多层膜，以包括包装特性，如阻挡湿气和/或氧气通过。46.可将热塑性片材挤出为适合于这里公开的膨胀方法的任何厚度。在一些实施方案中，膨胀前，挤出热塑性片材的厚度小于约0.050英寸、小于约0.045英寸、小于约0.040英寸、小于约0.035英寸、小于约0.030英寸、小于约0.025英寸、小于约0.020英寸、小于约0.015英寸、小于约0.010英寸或小于约0.05英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度范围为约0.005-0.050英寸，例如约0.005英寸、约0.010英寸、约0.015英寸、约0.020英寸、约0.025英寸、约0.030英寸、约0.035英寸、约0.040英寸、约0.045英寸或约0.050英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度范围为约0.005-0.025英寸。在另一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度范围为约0.005-0.015英寸。在一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度为约0.015-0.020英寸。在一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度范围为约0.020-0.030英寸。47.在一些实施方案中，适合于生产袋子的挤出热塑性片材的厚度为约0.009英寸、约0.008英寸、约0.007英寸、约0.006英寸、约0.005英寸、约0.004英寸、约0.003英寸、约0.002英寸、约0.001英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述挤出热塑性片材的厚度为约0.002-0.009英寸，例如约0.002英寸、约0.003英寸、约0.004英寸、约0.005英寸、约0.006英寸、约0.007英寸、约0.008英寸或约0.009英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述厚度为约0.009英寸。48.在一些实施方案中，适合于生产食品用途或食品容器产品(如盘子、托盘或蛤壳式容器)的挤出热塑性片材的厚度为约0.030英寸、约0.029英寸、约0.028英寸、约0.027英寸、约0.026英寸、约0.025英寸、约0.024英寸、约0.023英寸、约0.022英寸、约0.021英寸、约0.020英寸、约0.019英寸、约0.018英寸、约17英寸、约0.016英寸、约0.015英寸、约0.014英寸、约0.013英寸、约0.012英寸、约0.011英寸或约0.010英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述挤出热塑性片材的厚度为约0.015-0.020英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述厚度为约0.018英寸。49.在一些实施方案中，适合于生产餐具的挤出热塑性片材的厚度为约0.030英寸、约0.029英寸、约0.028英寸、约0.027英寸、约0.026英寸、约0.025英寸、约0.024英寸、约0.023英寸、约0.022英寸、约0.021英寸、约0.019英寸、约0.018英寸、约0.017英寸、约0.016英寸或约0.015英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述挤出热塑性片材的厚度为约0.020-0.025英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述厚度为约0.024英寸。50.在一些实施方案中，适合于生产杯子的挤出热塑性片材的厚度为约0.030英寸、约0.029英寸、约0.028英寸、约0.027英寸、约0.026英寸、约0.025英寸、约0.024英寸、约0.023英寸、约0.022英寸、约0.021英寸、约0.020英寸、约0.019英寸、约0.018英寸、约0.017英寸、约0.016英寸、约0.015英寸、约0.014英寸、约0.013英寸、约0.012英寸、约0.011英寸或约0.010英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述挤出热塑性片材的厚度为约0.016-0.020英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述厚度小于约0.016英寸，例如约0.015英寸、约0.014英寸、约0.012英寸、约0.011英寸或约0.010英寸，包括其间所有范围和数值。51.本发明的一个目的是提供形成包含环境友好(如可堆肥和/或可生物降解)材料的膨胀塑料产品的方法。因此，在一些实施方案中，这里公开方法中应用的热塑性塑料为生物塑料。适合应用的生物塑料的实例包括但不限于聚乳酸(pla)和称为聚羟基烷酸酯(pha)的一类聚合物。pha聚合物包括聚羟基丁酸酯(phb)、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚羟基戊酸酯(phv)和聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物(phbv)、聚己内酯(pcl)(即tone)、聚酯酰胺(即bak)、改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)(即biomax)，和“脂族-芳族”共聚物(即ecoflex和eastarbio)以及这些材料的混合物等。在一些实施方案中，所述生物塑料为聚乳酸(pla)。在一些实施方案中，pla包括纯的(》99.5)l-乳酸。在一些实施方案中，pla包含一定量的d-乳酸。在一些实施方案中，pla中d-乳酸(d-丙交酯)的量小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％或小于约1％。在一些实施方案中，pla中d-乳酸(d-丙交酯)的量为约1.3-1.5％。在一些实施方案中，pla中d-乳酸(d-丙交酯)的量为约1-6％，例如约1％、约1.3％、约1.5％、约2％、约2.5％、约3％、约3.5％、约4％、约4.5％、约5％、约5.5％，包括其间所有范围和数值。52.为了本发明的目的，含小于约2％d-乳酸的pla被称为“低-dpla”。在一些实施方案中，低-dpla为d-异构体规格最小为1.2％至最大为1.6％的商购pla。低-dpla的实例有来自natureworks的ingeotm生物聚合物4032d，其技术数据表(nw4032dgen_051815v1)在这里作为参考全文引入，和来自total-corbion的lx575，其产品数据表(版本2/0976-en)在这里作为参考全文引入。在一些实施方案中，低-dpla的平均分子量为约130,000-250,000da，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，低-dpla的平均分子量为约200,000da。53.为了本发明的目的，含高于约2％d-乳酸的pla被称为“通用pla”。在一些实施方案中，通用pla包含4-6％的d-异构体，如商购自natureworks的ingeotm生物聚合物2003d，其技术数据表(nw2003d_051915v1)在这里作为参考全文引入，和来自total-corbion的lx175，其产品数据表(版本2/0976-en)在这里作为参考全文引入。在一些实施方案中，pla的平均分子量为约300,000da，和其d-乳酸含量为约4-6％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，pla通常可称作挤出pla、注塑pla、热成型pla或任何其它合适的名字。各种等级的pla的平均分子量可以低至约50,000或高至950,000。54.在一些实施方案中，这里描述的聚乳酸包含至多约20％的填料。适用于本发明的填料的非限定性列表包括不影响降解的滑石粉、海藻、木浆、淀粉、炭黑、石墨或其它固体填料如颜料、甘蔗渣、或可生物降解或天然纤维。在一些实施方案中，填料比固体pla更容易降解，和能够在堆肥环境中在少于30天的时间内降解。在一些实施方案中，所述填料可包括链增长剂。55.在一些实施方案中，热塑性塑料为pet、pp、pc、tpu或pe塑料。在一些实施方案中，生物塑料为非石油生产的pet、pp、pc、tpu或pe塑料，例如由生物质生产的这些物质。在一些实施方案中，热塑性塑料为生物聚丙烯。在一些实施方案中，热塑性塑料为非生物塑料，即石油基塑料。56.饱和57.在各个实施方案中，在压力容器、腔室或其它合适装置中，在第一温度和第一压力下使挤出的热塑性塑料(如片材、卷筒等)与塑化气体接触第一时间段，以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。用于饱和热塑性塑料的合适装置的非限制性实例在美国专利no.10,322,561中有述，其在这里作为参考全文引入。在一些实施方案中，热塑性片材的饱和是提高方法效率和成本效益的连续过程。在各个实施方案中，热塑性塑料(例如热塑性片材)以一定的速率和长度行进通过腔室，以确立适合于产生具有所需气体吸收水平的经浸渍的热塑性塑料的停留时间。可以控制诸如温度、压力、片材特性等要素，以使塑化气体渗透至不同深度(如刚好在表面下方)并具有一定分布。58.在一些实施方案中，热塑性塑料的接触在不大于1,500psi的第一压力下实施。在一些实施方案中，实施接触的第一压力范围为约700-1,500psi，例如约700psi、约725psi、约750psi、约775psi、约800psi、约825psi、约850psi、约875psi、约900psi、约925psi、约950psi、约975psi、约1,000psi、约1,025psi、约1,050psi、约1,075psi、约1,100psi、约1,125psi、约1,150psi、约1,175psi、约1,200psi、约1,225psi、约1,250psi、约1,275psi、约1,300psi、约1,325psi、约1,350psi、约1,375psi、约1,400psi、约1,425psi、约1,450psi、约1,475psi或约1,500psi，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，在第一压力为约700-1,100psi下实施接触。在一些实施方案中，在第一压力为约800-1,000psi下实施接触。在一些实施方案中，在第一压力为约900-1,000psi下实施接触。在一些实施方案中，第一压力为约950psi。在一些实施方案中，第一压力为约900psi。59.第一温度可以为在给定的第一压力下使热塑性塑料保持固态的任何温度。在一些实施方案中，第一温度的范围为约8-48℃，例如约8℃、约10℃、约12℃、约14℃、约16℃、约18℃、约20℃、约22℃、约24℃、约26℃、约28℃、约30℃、约32℃、约34℃、约36℃、约38℃、约40℃、约42℃、约44℃、约46℃、约48℃或约50℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一温度为约20-32℃。在一些实施方案中，第一温度为约22-30℃。在一些实施方案中，第一温度为约24-30℃。在一些实施方案中，第一温度为约26-30℃。在一些实施方案中，第一温度为约26-28℃。在一些实施方案中，第一温度为约28℃。60.在一些实施方案中，在约800-1000psi的第一压力和约20-32℃的第一温度下实施接触。在一些实施方案中，第一温度范围为约24-30℃，和第一压力范围为约800-1,000psi。在一些实施方案中，第一温度范围为约28-30℃，和第一压力范围为约800-1,000psi。在一些实施方案中，第一温度约为室温和第一压力为约900psi。61.热塑性塑料与增塑剂气体接触的第一时间段足以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。除了所提供的塑化气体的压力外，该时间量还取决于诸如片材厚度、热塑性片材的温度、膨胀前热塑性片材的结晶度以及特定用途所需的气体吸收量等因素。在一些实施方案中，具有这里所公开特性的热塑性塑料与塑化气体接触的第一时间段为约20分钟或更少。在一些实施方案中，第一时间段为约20分钟、约19分钟、约18分钟、约17分钟、约16分钟、约15分钟、约14分钟、约13分钟、约12分钟、约11分钟、约10分钟、约9分钟、约8分钟、约7分钟、约6分钟、约5分钟、约4分钟、约3分钟、约2分钟或约1分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，具有这里所公开特性的热塑性塑料与塑化气体接触的第一时间段为约10秒至约20分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一时间段为约0.5分钟(30秒)至约5分钟，例如约0.5分钟、约0.75分钟、约1分钟、约1.25分钟、约1.55分钟、约1.75分钟、约2分钟、约2.25分钟、约2.5分钟、约2.75分钟、约3分钟、约3.25分钟、约3.5分钟、约3.75分钟、约4分钟、约4.25分钟、约4.5分钟、约4.75分钟或约5分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述时间为约1分钟、约2分钟、约3分钟、约4分钟或约5分钟。在一些实施方案中，与塑化气体的接触时间为约2分钟。在一些实施方案中，所述接触时间为约0.5分钟。在一些实施方案中，所述接触时间为约15-45秒。62.在一些实施方案中，热塑性塑料与塑化气体的接触提供了用塑化气体浸渍的超饱和的热塑性塑料。在一些实施方案中，热塑性塑料与塑化气体的接触提供了完全饱和的热塑性塑料。在一些实施方案中，热塑性塑料与塑化气体的接触提供处于平衡态的部分饱和的热塑性塑料。在一些实施方案中，饱和只发生在热塑性塑料的外部表面上，例如热塑性片材的外部表面上。不希望被任何特定理论所局限，据信少量扩散可以在热塑性塑料内部形成更少更大的孔，而高度饱和的表面则因更多更小的多孔区域而膨胀。在一些实施方案中，接触导致至少一部分塑化气体位于经浸渍的热塑性塑料的外部区域。在一些实施方案中，接触导致至少一部分塑化气体位于经浸渍的热塑性塑料的内部区域。在相关实施方案中，接触导致在经浸渍的热塑性塑料的外部区域的塑化气体量明显高于在经浸渍的热塑性塑料的内部区域的量。63.在一些实施方案中，塑化气体为在工艺条件下为惰性的气体或一种或多种气体。在一些实施方案中，塑化气体为二氧化碳(co2)和氮气(n2)。在一些实施方案中，塑化气体为二氧化碳(co2)或氮气(n2)。在一些实施方案中，塑化气体为二氧化碳(co2)。64.热通量控制65.本发明描述了一个令人惊讶和意外的发现，即如这里所述控制热通量将形成具有独特微观结构、结晶度和膨胀特性的热塑性塑料，这些特性导致改进的物理和机械性能。这些导致改进特性的独特特征可以在宽的分子量范围内实现。66.在一些实施方案中，按照所公开方法控制热通量包括将经浸渍的热塑性塑料加热的一个或多个(即一个、两个、三个等)步骤。在一些实施方案中，按照所公开方法控制热通量包括将经浸渍的热塑性塑料加热的多个(即两个或更多个)步骤。在一些实施方案中，控制热通量还包括冷却经浸渍的热塑性塑料的一个或多个步骤。正如本领域操作人员所理解的，所述加热和冷却步骤可以为适于提高热塑性塑料性能特征的任何顺序。在一些实施方案中，形成膨胀的热塑性塑料可以包括将热塑性塑料暴露于第一热通量第一时间段和暴露于第二热通量第二时间段。在一些实施方案中，暴露于第一热通量可以包括将热塑性塑料暴露于蒸汽或水蒸汽，和暴露于第二热通量可以包括使热塑性塑料在水浴中行进。在一些实施方案中，第一热通量可以为约105,000-360,000w/m2和第二热通量可以为约1,900-22,800w/m2。在一些实施方案中，暴露于第一热通量可以包括将热塑性塑料暴露于热空气，和暴露于第二热通量可以包括使热塑性塑料在水浴中行进。在一些实施方案中，第一热通量可以为约1,250-450,000w/m2和第二热通量可以为约3,300-39,600w/m2。在一些实施方案中，第二热通量甚至可以比前述值大约10-100倍，这是由于水的搅动可导致较大的传热速率，并且由于二氧化碳从热塑性塑料表面排出，搅动可能进一步加剧。在其它实施方案中，第一热通量或第二热通量可以为约1,000-500,000w/m2。67.在一些实施方案中，热通量控制任选包括在第二温度和第二压力下将经浸渍的热塑性塑料冷却第二时间段，其中第二压力低于第一压力。68.在一些实施方案中，第二温度为约0-10℃，例如约0℃、约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃或约10℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，在第二温度下冷却将经浸渍的热塑性塑料的温度降低至小于约10℃。在一些实施方案中，在第二温度下冷却将经浸渍的热塑性塑料的温度降低至约0-10℃，例如约0℃、约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃或约10℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，通过将热塑性塑料暴露于冷水(例如通过将热塑性塑料放置于冷水浴中)提供所述冷却。在一些实施方案中，这里公开的方法可以在没有冷却步骤的情况下实施。在一些实施方案中，第二温度可以为或接近室温。在一些实施方案中，第二时间段基本为0秒。在一些实施方案中，这发生在第一温度和第二温度基本相等时。在这种情况下，在暴露至第一温度后，可以立即使热塑性塑料经受在第三温度下的加热。69.在一些实施方案中，第二压力为常压(即环境压力)。在相关实施方案中，所述常压为约10-30psi，例如约10psi、约11psi、约12psi、约13psi、约14psi、约15psi、约16psi、约17psi、约18psi、约19psi、20psi至约21psi、22psi、约23psi、约24psi、约25psi、约26psi、约27psi、约28psi、约29psi或约30psi，包括其间所有范围和数值。70.第二时间段指经浸渍的热塑性塑料经受第二温度的时间量。在一些实施方案中，第二时间段为约5秒至约20分钟，例如约5秒、约30秒、约1分钟、约2分钟、约3分钟、约4分钟、约5分钟、约6分钟、约7分钟、约8分钟、约9分钟、约10分钟、约11分钟、约12分钟、约13分钟、约14分钟、约15分钟、约16分钟、约17分钟、约18分钟、约19分钟或约20分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，冷却约10分钟的第二时间段。在一些实施方案中，冷却约5分钟的第二时间段。在一些实施方案中，冷却小于约10分钟的第二时间段。在一些实施方案中，冷却小于约5分钟的第二时间段。71.在一些实施方案中，在第二温度下冷却第二时间段能够控制塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在一些实施方案中，在第二时间段内冷却热塑性塑料至第二温度阻止塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在一些实施方案中，在第二时间段内冷却热塑性塑料至第二温度导致塑化气体由经浸渍的热塑性塑料的解吸最小(例如《5％或《10％)。在一些实施方案中，在第二时间段内冷却热塑性塑料至第二温度可导致塑化气体由经浸渍的热塑性塑料的解吸小于约10％、小于约9％、小于约8％、小于约7％、小于约6％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％或小于约1％。在一些实施方案中，在第二温度下冷却第二时间段同时控制饱和和膨胀之间发生的结晶量。冷却以适应抑制的玻璃化转变温度(tg)可以防止在膨胀过程中可能会产生负面影响的过度结晶。72.在一些实施方案中，在第二温度下冷却第二时间段可使表面截留的塑化气体迁移到热塑性片材更深处。因此，在一些实施方案中，在第二温度下冷却第二时间段增加热塑性片材内部区域的塑化气体量。73.不希望被任何特定理论所局限，这里提议少量塑化气体(如co2)到达进一步渗透深度有可能在后期加工过程中形成更大的空隙/孔，这是因为较少的晶体和膨胀力限制孔膨胀，因此可能形成更大的细长孔。这类孔可以形成密度较低的膨胀的热塑性塑料，其反过来减少生产具有足够强度和隔热的产品所需的材料量，从而降低成本。另外，这类孔有可能导致更快速的可堆肥性，因为一旦材料破裂，将有更多表面积暴露于堆肥因子。另外，膨胀的热塑性塑料的较低密度以及因此降低的材料含量均有助于缩短堆肥时间。例如，与未膨胀的pla相比，已发现按这里描述方法制备的材料的堆肥速度快约2.5倍。74.如上所述，所公开方法还包括将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度经过不大于20秒的第三时间段，其中第三温度高于第二温度且在基本阻止或限制塑化气体由热塑性塑料中解吸的范围内。75.在一些实施方案中，第三时间段为约5秒至约5分钟，例如约5秒、约30秒、约1分钟、约1.5分钟、约2分钟、约2.5分钟、约3分钟、约3.5分钟、约4分钟、约4.5分钟或约5分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，冷却小于约5分钟的第三时间段。在一些实施方案中，冷却小于约1分钟的第三时间段。在一些实施方案中，冷却约60秒、约50秒、约40秒、约30秒、约20秒或约10秒的第三时间段。在一些实施方案中，冷却约10秒的第三时间段。76.在一些实施方案中，第三时间段基本为0秒。在一些实施方案中，这发生在第二温度与第三温度相等时。在这种情况下，可以使冷却的热塑性塑料立即经受第四温度下的加热。77.在一些实施方案中，第三温度为约5-40℃，例如约5℃、约10℃、约15℃、约20℃、约25℃、约30℃、约35℃或约40℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第三温度为约20-30℃。在一些实施方案中，第三温度为约25℃。78.在一些实施方案中，在第三时间段内将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度将使经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃、约10℃、约11℃、约12℃、约13℃、约14℃、约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃或约20℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度将使经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1-10℃。在另一些实施方案中，经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1-5℃。在一些实施方案中，将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度将使经浸渍的热塑性塑料的温度增加小于5℃。79.在一些实施方案中，在第三时间段内将热塑性塑料暴露于第三温度将导致不大于约30％的塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在一些实施方案中，在第三时间段内将热塑性塑料暴露于第三温度将导致不大于约20％的塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在另一些实施方案中，在第三时间段内将热塑性塑料暴露于第三温度将导致不大于约10％的塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在一些实施方案中，在第三时间段内将热塑性塑料暴露于第三温度将导致不大于约5％的塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。80.本发明的方法还包括在不大于30秒的第四时间段内将经浸渍的热塑性塑料加热至高于第三温度的第四温度，以由经浸渍的热塑性塑料中只脱除一部分塑化气体。热通量控制过程的这一阶段为在完全膨胀之前对经浸渍的热塑性塑料进行预热。81.在一些实施方案中，第四温度小于约85℃、小于约75℃、小于约65℃、小于约55℃、小于约45℃或小于约35℃，包括其间所有范围和数值。82.在一些实施方案中，在第四温度下加热第四时间段包括使经浸渍的热塑性塑料经受来自维持在约90-98℃下的水浴的蒸汽或水蒸汽。在一些实施方案中，在第四温度下加热包括自由对流或强制对流。在一些实施方案中，在第四温度下加热包括红外线加热。83.在一些实施方案中，第四时间段为约0.1-60秒，例如约0.1-1秒、约1-5秒、约5秒、约10秒、约15秒、约20秒、约25秒、约30秒、约35秒、约40秒、约45秒、约50秒、约55秒或约60秒，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，加热仅不大于约5秒至约30秒的第四时间段，例如不大于约5秒、不大于约7.5秒、不大于约10秒、不大于约12.5秒、不大于约15秒、不大于约17.5秒、不大于约20秒、不大于约22.5秒、不大于约25秒、不大于约27.5秒或不大于约30秒，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，加热小于约15秒的第四时间段。在一些实施方案中，加热约5-15秒的第四时间段，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，加热约10秒的第四时间段。84.在一些实施方案中，在第四时间内将经浸渍的热塑性塑料暴露于第四温度使经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃、约10℃、约11℃、约12℃、约13℃、约14℃、约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃、约20℃、约22℃、约22℃、约23℃、约24℃、约25℃、约26℃、约27℃、约28℃、约29℃、约30℃、约31℃、约32℃、约33℃、约34℃、约35℃、约36℃、约37℃、约38℃、约39℃或约40℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，将经浸渍的热塑性塑料暴露于第四温度使经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1-10℃，包括其间所有范围和数值。在另一些实施方案中，经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1-5℃。在一些实施方案中，将经浸渍的热塑性塑料暴露于第四温度使经浸渍的热塑性塑料的温度增加小于5℃。85.当热塑性塑料的温度开始升高时，可能会从片材中解吸一些塑化气体。在一些实施方案中，解吸至少一部分塑化气体包括解吸塑化气体的约2wt％、约4wt％、约6wt％、约8wt％、约10wt％、约12wt％、约14wt％、约16wt％、约20wt％、约22wt％、约24wt％、约26wt％、约28wt％或约30wt％，包括其间所有范围和数值。86.在一些实施方案中，在第四温度下加热第四时间段将增加经浸渍的热塑性塑料的结晶度。在一些实施方案中，所述结晶度增加约1-25％，例如约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％或约25％，包括其间所有范围和数值。87.在一些实施方案中，在第四温度下加热第四时间段后，经浸渍的热塑性塑料的结晶度为约10-30％，例如约10％、约12％、约14％、约16％、约18％、约20％、约22％、约24％、约26％、约28％或约30％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述结晶度为约20-30％，包括其间所有范围和数值。88.在一些实施方案中，在第四温度下加热第四时间段会导致经浸渍的热塑性塑料膨胀。在一些实施方案中，热塑性塑料在厚度上膨胀约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％或约20％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热塑性塑料在厚度上膨胀至少约1％、至少约2％、至少约3％、至少约4％、至少约5％、至少约6％、至少约7％、至少约8％、至少约9％、至少约10％、至少约11％、至少约12％、至少约13％、至少约14％、至少约15％、至少约16％、至少约17％、至少约18％、至少约19％或至少约20％，包括其间所有范围和数值。89.在一些实施方案中，第三和第四加热阶段可组合成单个加热阶段。90.膨胀91.为了获得具有所需性能特征的膨胀的热塑性塑料，本发明方法包括通过在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料而使经浸渍的热塑性塑料膨胀的步骤，第五温度高于第四温度且足以促进塑化气体快速解吸，从而形成低密度的膨胀的热塑性塑料。92.在一些实施方案中，第五温度为约85-98℃，例如约85℃、约86℃、约87℃、约88℃、约89℃、约90℃、约91℃、约92℃、约93℃、约94℃、约95℃、约96℃、约97℃或约98℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第五温度为约95℃。在一些实施方案中，第五温度为约98℃。在一些实施方案中，第五温度刚好低于水的沸点。在一些实施方案中，第五温度为或刚好高于水的沸点。在一些实施方案中，通过在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料而使经浸渍的热塑性塑料膨胀可以包括使其在水浴中行进。93.在一些实施方案中，在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料还增加膨胀的热塑性塑料的结晶度。在一些实施方案中，所述结晶度增加约1-45％，例如约1％、约3％、约6％、约9％、约12％、约15％、约18％、约21％、约24％、约27％、约30％、约33％、约36％、约39％、约42％或约45％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述结晶度增加约1-25％，包括其间所有范围和数值。94.在一些实施方案中，在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料提供结晶度为约25-75％的膨胀的热塑性塑料，例如结晶度为约25％、约27.5％、约30％、约32.5％、约35％、约37.5％、约40％、约42.5％、约45％、约47.5％、约50％、约52.5％、约55％、约57.5％、约60％、约62.5％、约65％、约67.5％、约70％、约72.5％或约75％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30-65％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30-45％。在一些实施方案中，结晶度为约30％。在一些实施方案中，结晶度为约35％。在一些实施方案中，结晶度为约40％。在一些实施方案中，结晶度为约45％。在一些实施方案中，结晶度为约50％。在一些实施方案中，结晶度为约55％。在一些实施方案中，结晶度为约60％。在一些实施方案中，结晶度为约65％。95.在一些实施方案中，在第五温度下加热将使经浸渍的热塑性塑料膨胀。在一些实施方案中，热塑性塑料在厚度上膨胀约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约100％、约110％、约120％、约130％、约140％、约150％、约160％、约170％、约180％、约190％、约200％、约210％、约220％、约230％、约240％、约250％、约260％、约270％、约280％、约290％、约300％、约310％、约320％、约330％、约340％、约350％、约360％、约370％、约380％、约390％或约400％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热塑性塑料在厚度上膨胀至少约5％、至少约25％、至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约125％、至少约150％、至少约175％或至少约200％，包括其间所有范围和数值。96.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的厚度为膨胀前所述挤出热塑性片材厚度的约0.5倍、约1倍、约1.5倍、约2倍、约2.5倍、约3倍、约3.5倍、约4倍、约4.5倍、约5倍、约5.5倍、约6倍、约6.5倍、约7倍、约7.5倍、约8倍、约8.5倍、约9倍、约9.5倍或约10倍。97.在一些实施方案中，相对于膨胀前的挤出热塑性片材，膨胀的热塑性片材膨胀至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％或至少约100％，包括其间所有范围和数值。98.在一些实施方案中，相对于膨胀前的挤出热塑性片材，膨胀的热塑性片材膨胀至少约25％、至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约125％、至少约150％、至少约175％、至少约200％、至少约225％、至少约250％、至少约275％、至少约300％、至少约325％、至少约350％、至少约375％、至少约400％、至少约425％、至少约450％、至少约475％或至少约500％，包括其间所有范围和数值。99.在一些实施方案中，膨胀导致具有多个区域的热塑性片材的形成。在一些实施方案中，所述多个区域为两个或更多个区域。在一些实施方案中，所述多个区域为三个或更多个区域。在一些实施方案中，所述多个区域为四个或更多个区域。在一些实施方案中，所述多个区域为五个或更多个区域。100.在一些实施方案中，热塑性片材的多个区域包括第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约125-225μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150-200μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150μm、约155μm、160μm、约165μm、170μm、约175μm、180μm、约185μm、190μm、约200μm、约205μm、约210μm、约215μm、约220μm或约225μm，包括其间所有范围和数值。101.在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括的孔的尺寸为约100μm或更小、约95μm或更小、90μm或更小、约85μm或更小、80μm或更小、约75μm或更小、70μm或更小、约65μm或更小、约60μm或更小、约55μm或更小或约50μm或更小，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约20-80μm的孔，例如约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm、约75μm或约80μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约25-75μm的孔。102.在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括的孔的长宽纵横比为约1:2、约1:1.5、约1:1、约1.5:1或约2:1，包括其间所有范围和数值。103.在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000-2,000μm，内部区域包括尺寸为至少50μm的孔。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000μm、约1,050μm、约1,100μm、约1,150μm、约1,200μm、约1,250μm、约1,300μm、约1,350μm、约1,400μm、约1,450μm、约1,500μm、约1,550μm、约1,600μm、约1,650μm、约1,700μm、约1,750μm、约1,800μm、约1,850μm、约1,900μm、约1,950μm或约2,000μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,500μm。104.在一些实施方案中，内部区域的孔为细长孔。在一些实施方案中，内部区域包括的孔的长宽纵横比为至少2:1、至少3:1、至少4:1或至少5:1。在一些实施方案中，所述长宽纵横比为约3:1。在一些实施方案中，所述长宽纵横比为约4:1。105.在一些实施方案中，内部区域包括的孔的尺寸为至少约100μm、至少约95μm、至少约90μm、至少约85μm、至少约80μm、至少约75μm、至少约70μm、至少约65μm、至少约60μm、至少约55μm或至少约50μm，包括其间所有范围和数值。106.在一些实施方案中，内部区域包括长度为约200-800μm的孔，例如约200μm、约225μm、约250μm、约275μm、约300μm、约325μm、约350μm、约375μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约500μm、约525μm、约550μm、约575μm、约600μm、约625μm、约650μm、约675μm、约700μm、约725μm、约750μm、约775μm或约800μm，包括其间所有范围和数值。107.在一些实施方案中，内部区域包括宽度为约50-200μm的孔，例如约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm、约75μm、约80μm、约85μm、约90μm、约95μm、约100μm、约105μm、约110μm、约115μm、约120μm、约125μm、约130μm、约135μm、约140μm、约145μm、约150μm、约155μm、约160μm、约165μm、约170μm、约175μm、约180μm、约185μm、约190μm、约195μm或约200μm，包括其间所有范围和数值。108.在一些实施方案中，内部区域的孔具有约200-800μmx约50-200μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约200μmx约50μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约300μmx约75μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约400μmx约100μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约500μmx约125μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约600μmx约150μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约700μmx约175μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约800μmx约200μm的长宽尺寸。109.不希望被任何特定理论所局限，在受热膨胀过程中控制热通量提供了赋予所需微观结构、结晶度和物理膨胀特性的操作条件窗口，这些特性对于强度重量比和耐热性来说是希望的。110.塑化气体由热塑性塑料中解吸产生具有上述特性的孔，提供了密度降低的膨胀材料。在一些实施方案中，通过在第五温度下加热而实施膨胀使膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约10％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％或至少约50％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约10％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约20％。111.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.05-0.25g/cc，例如约0.05g/cc、约0.10g/cc、约0.15g/cc、约0.20g/cc或约0.25g/cc，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.10-0.2g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度小于约0.2g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度小于约0.1g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.12g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.2g/cc。112.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的厚度为约0.020-0.220英寸，例如约0.020英寸、约0.030英寸、约0.040英寸、约0.050英寸、约0.060英寸、约0.070英寸、约0.080英寸、约0.090英寸、约0.100英寸、约0.110英寸、约0.120英寸、约0.130英寸、约0.140英寸、约0.150英寸、约0.160英寸、约0.170英寸、约0.180英寸、约0.190英寸、约0.200英寸、约0.210英寸、约0.220英寸，包括其间所有范围和数值。113.膨胀的热塑性塑料114.这里还描述了具有可用于赋予所需性能特征的独特微观结构和其它物理性质的热塑性片材。115.图3给出了按这里所述方法由低-dpla材料制备的膨胀的热塑性片材的连续、非层压、多层、多孔微观结构截面(平面内)图像的sem图像(放大约55倍)，其中给出了内部区域和外部区域以及各区域内的微孔和它们的特征。116.在一些实施方案中，本发明提供一种膨胀的热塑性片材，其包括第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150-200μm。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000-2,000μm，内部区域包括尺寸至少约50μm的孔。117.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约125-225μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150-200μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150μm、约155μm、160μm、约165μm、170μm、约175μm、180μm、约185μm、190μm、约200μm、约205μm、约210μm、约215μm、约220μm或约225μm，包括其间所有范围和数值。118.在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括的孔的尺寸为约100μm或更小、约95μm或更小、90μm或更小、约85μm或更小、80μm或更小、约75μm或更小、70μm或更小、约65μm或更小、约60μm或更小、约55μm或更小或约50μm或更小，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约20-80μm的孔，例如约20μm、约25μm、约30μm,.约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm、约75μm或约80μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约25-75μm的孔。119.在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括的孔的长宽纵横比为约1:2、约1:1.5、约1:1、约1.5:1或约2:1，包括其间所有范围和数值。120.在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000-2,000μm，内部区域包括尺寸为至少50μm的孔。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000μm、约1,050μm、约1,100μm、约1,150μm、约1,200μm、约1,250μm、约1,300μm、约1,350μm、约1,400μm、约1,450μm、约1,500μm、约1,550μm、约1,600μm、约1,650μm、约1,700μm、约1,750μm、约1,800μm、约1,850μm、约1,900μm、约1,950μm或约2,000μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,500μm。121.在一些实施方案中，内部区域的孔为细长孔。在一些实施方案中，内部区域包括的孔的长宽纵横比为至少2:1、至少3:1、至少4:1或至少5:1。在一些实施方案中，长宽纵横比为约3:1。在一些实施方案中，长宽纵横比为约4:1。122.在一些实施方案中，内部区域包括的孔的尺寸为至少约100μm、至少约95μm、至少约90μm、至少约85μm、至少约80μm、至少约75μm、至少约70μm、至少约65μm、至少约60μm、至少约55μm或至少约50μm，包括其间所有范围和数值。123.在一些实施方案中，内部区域包括长度为约200-800μm的孔，例如约200μm、约225μm、约250μm、约275μm、约300μm、约325μm、约350μm、约375μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约500μm、约525μm、约550μm、约575μm、约600μm、约625μm、约650μm、约675μm、约700μm、约725μm、约750μm、约775μm或约800μm，包括其间所有范围和数值。124.在一些实施方案中，内部区域包括宽度为约50-200μm的孔，例如约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm、约75μm、约80μm、约85μm、约90μm、约95μm、约100μm、约105μm、约110μm、约115μm、约120μm、约125μm、约130μm、约135μm、约140μm、约145μm、约150μm、约155μm、约160μm、约165μm、约170μm、约175μm、约180μm、约185μm、约190μm、约195μm或约200μm，包括其间所有范围和数值。125.在一些实施方案中，内部区域的孔的长宽尺寸为约200-800μmx约50-200μm。在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约200μmx约50μm。在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约300μmx约75μm。在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约400μmx约100μm.在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约500μmx约125μm.在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约600μmx约150μm.在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约700μmx约175μm.在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约800μmx约200μm。126.在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材还包括在外部区域和内部区域之间的过渡区域(或层)。在一些实施方案中，过渡区域的形成是由于多个热通量和膨胀次数/速率。在一些实施方案中，所述过渡区域或层的厚度可以为至少约0.1mm、至少约0.11mm、至少约0.12mm、至少约0.13mm、至少约0.14mm、至少约0.15mm、至少约0.16mm、至少约0.17mm、至少约0.18mm、至少约0.19mm、至少约0.2mm、至少约0.21mm、至少约0.22mm、至少约0.23mm或至少约0.24mm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述过渡区域或层的厚度可以不大于约0.25mm、不大于约0.24mm、不大于约0.23mm、不大于约0.22mm、不大于约0.21mm、不大于约0.2mm、不大于约0.19mm、不大于约0.18mm、不大于约0.17mm、不大于约0.16mm、不大于约0.15mm、不大于约0.14mm、不大于约0.13mm、不大于约0.12mm、不大于约0.11mm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述过渡区域或层的厚度可以为约0.15-0.18mm。127.在一些实施方案中，所述过渡区域或层可以包括的孔的孔直径为至少约20微米、至少约30微米、至少约40微米、至少约50微米、至少约60微米、至少约70微米、至少约80微米、至少约90微米、至少约100微米、至少约110微米、至少约120微米、至少约130微米或至少约140微米，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述过渡区域或层可以包括的孔的孔直径为不大于约150微米、不大于约140微米、不大于约130微米、不大于约120微米、不大于约110微米、不大于约100微米、不大于约90微米、不大于约80微米、不大于约70微米、不大于约60微米、不大于约50微米、不大于约40微米或不大于约30微米，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述过渡区域或层可以包括孔直径为约40-110微米的孔。128.在一些实施方案中，按这里所公开方法制备的膨胀热塑性片材的表面微孔紧邻其下方的外部区域中的致密微孔结构。图4a和4b给出了应用低-dpla按这里所述实施方案制备的膨胀的热塑性片材的表面微孔的光学显微镜图像(放大4倍和10倍)，其中所述微孔的开口使得达因笔墨水能够渗透并在其中集中。在一些实施方案中，每平方英寸有约30,000-60,000个表面孔。在一些实施方案中，如图4a和4b所示，每平方英寸有约44,000个表面孔。假定在加工过程中诱导产生孔隙率，在短时间段内应用高压的加工方法对于在部件表面附近产生孔的小孔结构可能是一个重要因素。在其整个结构中具有较大孔和表面孔的样品会导致包装内容物通过外壁泄漏。早期的加工试验产生了许多“泄漏”容器。在一些实施方案中，表面孔的直径可以小于约50微米。在一些实施方案中，表面孔穿透部件的深度不超过约100微米。129.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约10％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％或至少约50％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约10％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约20％。130.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.05-0.25g/cc，例如约0.05g/cc、约0.10g/cc、约0.15g/cc、约0.20g/cc或约0.25g/cc，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.10-0.2g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度小于约0.2g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度小于约0.1g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.12g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.2g/cc。131.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为至少约25％、至少约27.5％、至少约30％、至少约32.5％、至少约35％、至少约37.5％、至少约40％、至少约42.5％、至少约45％、至少约50％、至少约52.5％、至少约55％、至少约57.5％、至少约60％、至少约62.5％、至少约65％、至少约67.5％、至少约70％、至少约72.5％或至少约75％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约25-75％，例如约25％、约27.5％、约30％、约32.5％、约35％、约37.5％、约40％、约42.5％、约45％、约50％、约52.5％、约55％、约57.5％、约60％、约62.5％、约65％、约67.5％、约70％、约72.5％或约75％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30-65％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30-45％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约35％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约40％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约45％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约50％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约55％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约60％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约65％。132.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的厚度为约0.020-0.220英寸，例如约0.020英寸、约0.030英寸、约0.040英寸、约0.050英寸、约0.060英寸、约0.070英寸、约0.080英寸、约0.090英寸、约0.100英寸、约0.110英寸、约0.120英寸、约0.130英寸、约0.140英寸、约0.150英寸、约0.160英寸、约0.170英寸、约0.180英寸、约0.190英寸、约0.200英寸、约0.210英寸、约0.220英寸，包括其间所有范围和数值。133.这里描述的膨胀的热塑性塑料具有改进的物理和机械特性，这些特性可以按本领域熟练技术人员已知的各种测试方法进行测试。134.在一些实施方案中，按astmc78测试，膨胀的热塑性塑料的弯曲强度为约0.2-100mpa，例如约0.2mpa、约1.0mpa、约5.0mpa、约10.0mpa、约15.0mpa、约20.0mpa、约25.0mpa、约30.0mpa、约35.0mpa、约40.0mpa、约45.0mpa、约50.0mpa、约55.0mpa、约60.0mpa、约65.0mpa、约70.0mpa、约75.0mpa、约80.0mpa、约85.0mpa、约90.0mpa、约95.0mpa或约100.0mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的弯曲强度为约0.2-10mpa、约0.2-20mpa、约0.2-30mpa、约0.2-40mpa、约0.2-50mpa、约0.2-60mpa、约0.2-70mpa、约0.2-80mpa、约0.2-90mpa或约0.2-100mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，弯曲强度可替代地按astmd638测试进行测量。135.在一些实施方案中，按astmc78测试进行测量，膨胀的热塑性塑料的拉伸强度为约0.2-50mpa，例如约0.2mpa、约2.0mpa、约4.0mpa、约6.0mpa、约8.0mpa、约10.0mpa、约12.0mpa、约14.0mpa、约16.0mpa、约18.0mpa、约20.0mpa、约22.0mpa、约24.0mpa、约26.0mpa、约28.0mpa、约30.0mpa、约32.0mpa、约34.0mpa、约36.0mpa、约38.0mpa、约40.0mpa、约42.0mpa、约44.0mpa、约46.0mpa、约48.0mpa或约50.0mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的拉伸强度为约0.2-10mpa、约0.2-20mpa、约0.2-30mpa、约0.2-40mpa、约0.2-50mpa、约0.2-60mpa、约0.2-70mpa、约0.2-80mpa、约0.2-90mpa或约0.2-100mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，拉伸强度可以替代地按astmd638测试进行测量。136.在一些实施方案中，按astmc78测试进行测量，膨胀的热塑性塑料的剪切强度为约0.2-50mpa，例如约0.2mpa、约2.0mpa、约4.0mpa、约6.0mpa、约8.0mpa、约10.0mpa、约12.0mpa、约14.0mpa、约16.0mpa、约18.0mpa、约20.0mpa、约22.0mpa、约24.0mpa、约26.0mpa、约28.0mpa、约30.0mpa、约32.0mpa、约34.0mpa、约36.0mpa、约38.0mpa、约40.0mpa、约42.0mpa、约44.0mpa、约46.0mpa、约48.0mpa或约50.0mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，剪切强度可以替代地按astmd638测试进行测量。137.在一些实施方案中，热塑性塑料为热塑性片材。在一些实施方案中，热塑性塑料为生物塑料。在一些实施方案中，生物塑料为聚乳酸。在一些实施方案中，热塑性塑料为pet塑料。在一些实施方案中，生物塑料为非石油pet塑料(例如由生物质生产)。在一些实施方案中，热塑性塑料为非生物塑料(例如热塑性聚氨酯)。138.这里描述的膨胀的热塑性塑料可用于包括但不限于例如如下行业：食品、医疗保健、体育用品、供暖和制冷、飞机/航空航天、建筑和汽车行业，其中这里描述的膨胀的热塑性塑料的特定特性可满足相应的行业要求。139.热成型140.这里描述的膨胀的热塑性塑料可通过任何合适的方法(包括这里公开的那些)进行热成型，以生产在包括例如食品、医疗保健、飞机和汽车工业等行业中有用的各种工业产品，其中所述产品可以是一次性产品或耐用产品。例如在汽车应用中，可能需要一侧靠近热的发动机而另一侧靠近相对较冷的金属的合适材料，这与食品行业应用中单次应用的热食品容器类似。141.热成型的过程是将材料加热至其成型温度和对热的材料施力以将其推入型腔或模具，从而使材料符合模具形状。所施加的力可通过机械方式(活塞)、真空或空气压力产生。对于大多数模具，利用活塞迫使材料进入模具型腔，真空将塑料抽入模具并进入型腔，和施加大气压力使材料移入定作的模具型腔中。饱和期间由结晶引起的片材相对较高的结晶度以及膨胀期间由应变引起的结晶可使片材的成型温度高于传统发泡方法的成型温度。这些相对的高压允许在部件的单侧应用带有空气压力的单侧工具。高的片材温度可能会暂时增加孔内的气体压力，有助于成型。142.在一些实施方案中，通过主动加热模具对热成型中的模塑过程进行调整，以根据所需的使用温度提高模制制品的耐热性和热稳定性。这有时被称为“热定型”。在一些实施方案中，例如对于低-dpla，通过将模具加热至至少约120℃来进一步增加膨胀片材的结晶度百分比，从而提高耐热性。在一些实施方案中，将膨胀的pla片材暴露于加热模具至少约6秒，以充分增加结晶度百分比来承受所希望的使用温度。143.按这里描述方法制备的膨胀片材的令人惊讶的高结晶度百分比是通过热成型和热定型保持这里描述的膨胀片材的关键层级微观结构的主要因素之一，特别是在令人惊讶的高温下进行热成型和热定型，从而使最终产品能够承受令人惊讶的高使用温度(例如约105℃，例如在下文所述和在这里所述方法生产的一些产品中的沸水)，与此同时享受层级微观结构的物理和性能益处，如在超薄形状因子和低密度下足够的强度。144.另外，由于结晶度高和保留的微观结构，无需在热模阶段之后增加冷模阶段以在修整之前“冻结”泡沫，因为成型和热定型产品具有足够的刚性，可以立即在约室温下转移至修整工位，因此相对于现有技术有助于缩短生产时间(例如取决于产品为约6-9秒)，并且需要更少的生产步骤。在修整工位，产品通过刀模或匹配的金属修整压机进行修整。可以收集剩下的修整材料并回收到过程中以制造更多部件。145.膨胀片材的高结晶度是即使在令人惊讶的高温下成型和热定型期间保持刚性和关键的层级微观结构的原因。这种高的初始结晶度能够保持层级微观结构完整。在高温下模塑和热定型过程中，聚合物链获得能量和流动性，并结合现存晶体和/或形成更多晶体，从而进一步提高整体结晶度。随着热定型温度升高超过tg并向熔融温度tm移动(链开始熔融而不是结晶)，链移动速度更快，具有更高的流动性进行重排和/或结晶。146.按这里描述方法制备的膨胀片材足够高的结晶度百分比的另一个令人惊讶的优点在于它是在无热定型的热成型过程中可能由于各种原因发生的结晶度百分比的一些可能损失的边际，因此在最终产品中仍保留了层级微观结构及其益处，正如在一些实例产品(例如浅的肉类托盘、盘子和一些非热定型的深型产品如下文实施例4中的蛤壳式容器)中所看到的。147.在一些实施方案中，提供了一种低密度成型产品，包括：包含至少50wt％热塑性材料的非层压聚合物片材，所述非层压聚合物片材具有第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。148.第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔；内部区域包括长宽纵横比为约4:1的孔，内层的尺寸为至少50μm。在一些实施方案中，当按astmd2126测试进行测试时，低密度热成型产品不发生明显变形；和其中当在约100℃或更低温度下与水接触时，低密度热成型产品没有表现出可见的变形。149.在一些实施方案中，非层压聚合物片材包含至少约50wt％的聚乳酸聚合物材料、至少约60wt％的聚乳酸聚合物材料、至少约70wt％的聚乳酸聚合物材料、至少约80wt％的聚乳酸聚合物材料或至少约90wt％的聚乳酸聚合物材料，包括其间所有范围和数值。150.在一些实施方案中，当按astmd790三点弯曲测试进行测试时，这里公开的低密度热成型产品的弯曲模量为约0.2-4gpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，当按astmd790三点弯曲测试进行测试时，这里公开的低密度热成型产品的弯曲模量为约0.2-10mpa，例如约5mpa、约10mpa、约15mpa、约20mpa、约25mpa、约30mpa、约35mpa、约40mpa、约45mpa、约50mpa、约55mpa、约60mpa、约65mpa或约70mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，弯曲模量为至多约14gpa。151.在一些实施方案中，当按astmd790三点弯曲测试进行测试时，这里公开的低密度热成型产品的弯曲强度为约0.2-80mpa，例如约0.2mpa、约1.0mpa、约5.0mpa、约10.0mpa、约15.0mpa、约20.0mpa、约25.0mpa、约30.0mpa、约35.0mpa、约40.0mpa、约45.0mpa、约50.0mpa、约55.0mpa、约60.0mpa、约65.0mpa、约70.0mpa、约75.0mpa或约80.0mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，弯曲强度为至多约145mpa。152.在一些实施方案中，这里公开的低密度热成型产品在高于约40℃、高于约45℃、高于约50℃、高于约55℃、高于约60℃或高于约65℃的温度下可耐受变形。在一些实施方案中，这些温度153.在一些实施方案中，当暴露于astmd2126测试(硬质泡沫塑料响应热老化和湿老化的标准测试)时，这里公开的低密度热成型产品耐受变形(如翘曲、收缩等)。在一些实施方案中，低密度热塑性塑料的一个或多个表面与热水接触时，这里公开的低密度热成型产品耐受变形。在一些实施方案中，热水的水温高于约60℃、高于约70℃、高于约80℃、高于约90℃或高于约100℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热水为沸水。在一些实施方案中，当在微波条件下加热且食品与低密度热成型产品内表面接触时，这里公开的低密度热成型产品耐受变形。在一些实施方案中，所述食品为固体或液体食品。154.在一些实施方案中，耐受变形包括翘曲不大于约1％、不大于约2％、不大于约3％、不大于约4％、不大于约5％、不大于约6％、不大于约7％、不大于约8％、不大于约9％或不大于约10％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热塑性塑料暴露于astmd1226后，变形量为约1-10％，例如约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％或约10％。在一些实施方案中，热塑性塑料暴露于astmd1226后，变形量为约1-5％。155.在一些实施方案中，适合于生产袋子的膨胀的热塑性片材的厚度为约0.005英寸、约0.010英寸、约0.015英寸、约0.020英寸、约0.025英寸、约0.030英寸、约0.035英寸、约0.040英寸、约0.045英寸、约0.050英寸、约0.055英寸、约0.060英寸、约0.065英寸或约0.070英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材的厚度为约0.005-0.060英寸，例如约0.005英寸、约0.010英寸、约0.015英寸、约0.020英寸、约0.025英寸、约0.030英寸、约0.035英寸、约0.040英寸、约0.045英寸、约0.050英寸、约0.055英寸、或约0.060英寸，包括其间所有范围和数值。因此，在本发明方法的一些实施方案中，适合生产袋子的挤出热塑性片材从约0.010英寸膨胀至约0.020-0.060英寸。156.在一些实施方案中，适合于生产盘子的膨胀的热塑性片材的厚度为约0.045英寸、约0.050英寸、约0.055英寸、约0.060英寸、约0.065英寸、约0.070英寸、约0.075英寸、约0.080英寸、约0.085英寸、约0.090英寸、约0.095英寸、约0.100英寸、约0.105英寸、约0.110英寸、约0.115英寸或约0.120英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材的厚度为约0.070-0.110英寸，包括其间所有范围和数值。因此，在本发明方法的一些实施方案中，适合生产盘子的挤出热塑性片材从约0.018英寸膨胀至约0.070-0.110英寸。157.在一些实施方案中，适合于生产餐具的膨胀的热塑性片材的厚度为约0.090英寸、约0.100英寸、约0.110英寸、约0.120英寸、约0.0130英寸、约0.140英寸、约0.150英寸、约0.160英寸、约0.170英寸、约0.180英寸、约0.190英寸、约0.200英寸或约0.210英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热塑性塑料的厚度为约0.090-0.100英寸。在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材的厚度为约0.150-0.200英寸，包括其间所有范围和数值。因此，在本发明方法的一些实施方案中，适合生产餐具的挤出热塑性片材从约0.24英寸膨胀至约0.150-0.200英寸。158.在一些实施方案中，适合于生产杯子的膨胀的热塑性片材的厚度为约0.060英寸、约0.070英寸、约0.080英寸、约0.090英寸、约0.100英寸、约0.110英寸、约0.120英寸、约0.130英寸、约0.140英寸、约0.150英寸、约0.160英寸、约0.170英寸、约0.180英寸或约0.190英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材的厚度为约0.070-0.180英寸，包括其间所有范围和数值。因此，在本发明方法的一些实施方案中，适合生产杯子的挤出热塑性片材从约0.016英寸膨胀至约0.070-0.180英寸。159.在一些实施方案中，通过这里公开方法制备的热成型产品的单位面积重量为约0.05-0.2g/in2，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，通过这里公开方法制备的膨胀的热塑性塑料的单位面积重量为约0.13-0.19g/in2。160.在一些实施方案中，按这里公开方法制备的热成型产品在热成型产品上具有表面微孔，在这些表面微孔下方和外部区域有致密的开孔结构，其中致密的微孔结构防止产品故障和/或泄漏。例如，表面孔在一侧可能更大，和产品如食品托盘、肉类托盘、水果托盘或蔬菜托盘可能包括穿孔，从而可能不需要捕集液体所需的“血袋”。另外，表面孔可以支持在产品表面上书写或在产品表面上放置标签。图5a-c给出了三种不同热成型产品的表面微孔的光学显微镜图像(放大10倍)，所述产品均按这里描述的实施方案应用低-dpla制备，其中微孔的开口能够使达因笔的墨水渗透并集中于其中。在一些实施方案中，热成型产品中每平方英寸有约30,000-60,000个表面孔。在一些实施方案中，如图5a-c所示，其中在图5a中每平方英寸有约56,000个表面孔；在图5b中每平方英寸有约36,000-41,000个表面孔；和在图5c中有约39,000-46,000个表面孔。161.另外，具有平坦均匀表面和致密刚性多孔结构允许应用单侧热成型工具，其比双侧热成型工具更有利和更经济。表面微孔位于物理网上而非开放孔(渗漏结构)上，这一事实意味着不需要模具和填充系统，在产品移出之前也不需要从两侧抽真空来填充和设置模具，因而形成连续过程。162.产品163.与现有产品相比，按这里描述方法获得的微观结构具有独特的特征，并导致热成型产品具有不同的成本、风格和功能优势。164.按这里描述方法的热成型产品更坚固、更轻和由于核心重量轻而更薄，其具有取向纸板/蜂窝状结构，其中具有穿过材料平面的取向孔，以及高抗拉强度的外层(由于结晶度高，外部区域处有更多材料和更圆的孔)。这种外层在弯曲时提供强度，因为外径处于拉伸状态而内径处于压缩状态。但合适的厚度和外层强度可防止芯部屈曲，同样，类似于具有高稳定性和轻重量的带层压表面的褶皱材料。更薄且更强的一个优势是能够将更多产品(如肉类托盘)装入盒子，从而降低运输成本。另外，由于按这里描述方法制备的产品如肉类托盘更耐热，因此可能不需要冷藏运输空产品如空肉类托盘，从而进一步降低运输成本。在一些实施方案中，按这里描述方法制备的肉类托盘可以在至多55-60℃下热稳定，即在这些温度下产品尺寸的翘曲小于10％。(有关应用这里公开方法制备的肉类托盘的实例的详细规格参见实施例4)。165.在按这里描述方法制备的材料的微观结构的内部区域中，具有细长孔的层状结构提供了更坚固的产品。例如，当肉类托盘由于过载(如3点弯曲)而出故障时，它不会像eps泡沫那样开裂和断裂。这是塑料薄膜(“saran”)包装产品(如肉类托盘和蘑菇托架)的优势，因为如果产品出现故障，故障产品不会污染包装过程。166.刀模修整过程中的边缘压制会带来美观且功能有利的修边精制–这不同于标准泡沫托盘中的标准边缘切割，后者仍具有开孔和锯齿边，可使水分渗入产品中。167.边缘压制会在边缘处使孔坍塌，并使它们卷曲形成圆整边缘。这很有可能是由于孔的冷加工且封闭了卷曲的芯、利用和用尽了空气空间，但极保持了外层强度。内部细长孔的塌陷类似于褶皱结构的不可恢复性帖合。这是形成容器(如蛤壳式容器)中产品元件(如铰合元件)的重要因素。独特且令人惊讶的是，可以在不增加额外拉伸特征以使产品变薄的情况下形成铰合元件等产品元件，就如现有技术中所述具有类似厚度的固体片材所需要的(例如参见us5,413,239)。按这里描述方法获得的产品的独特微观结构和结晶度能够形成局部塌陷的孔压缩特征，与eps和其它泡沫制成的产品不同，这些特征不需要添加任何热就可持续存在。可以应用压缩区域或特征(如压缩或缩进线特征(或通道或折痕))在其周围区域在最小或无变形情况下形成旋转点。容器的两个部分通过包括这些压缩特征的铰合元件连接在一起，可以围绕旋转点自由旋转。168.铰合元件具有基底结构，其上表面和下表面分别与容器或制品的顶部和底部相连。所述基底结构还包括在热成型或热成型和修整期间形成的压缩中间部分，其形成了用于铰合的定向折痕点。当折叠基础结构形成铰合元件时，上表面和下表面相互折叠形成一体式容器或制品的铰合元件。在对容器进行热成型和修整时，铰合元件可能没有天然的偏置。封闭容器时，可能存在朝向封口的天然偏置。在一些实施方案中，如下文参考图6a和6b所述，压缩的中间部分包括一个或多个进一步的压缩线或缩进线特征。169.图6a给出了在金属模具与片材接触之前在压缩前用于形成例如容器产品(如蛤壳式容器)的膨胀片材的图纸以及金属模具件及其特征的图纸。图6b给出了压缩后片材和铰合元件的基础结构，其中还描述了在片材上和在铰合元件的基础结构上形成的两个缩进线特征。在一些实施方案中，容器铰合元件的基础结构的厚度(如图6b中示为d-d0)可以为约0.025-0.040”，其中用于形成容器的膨胀片材的厚度可以为约0.040-0.100”或约0.065-0.080”。铰合元件在基础结构中可以包括一个或多个缩进线或槽，如图6b所示，宽度和深度分别由w1、w2和d1、d2表示。在一个实施方案中，w1等于约0.040”，和d1对应于距基础结构表面的深度，为约0.006-0.0010”，和w2＝w1，d2＝d1。如图6b中的w3所示，缩进线特征之间的间隙尺寸可以大约为缩进线特征的宽度尺寸的量级并进行确定以防止材料聚束。相邻的缩进线特征可在铰合元件旋转点周围实现更有效的运动范围，而没有材料结合或碰撞，从而防止自然偏置朝向开口、或防止周边不希望的容器间隙。多个缩进线特征的尺寸可以对称或不对称。在对称的实施方案中，w1＝w2和d1＝d2，在不对称的实施方案中，w1不等于w2，和/或d1不等于d2。图6a和6b给出了具有不对称特征的实施方案的示例图。170.在一个优选的非限定性的实施方案中，在基础结构的顶部(内侧)形成两条缩进线或槽，其中d为约0.065”、d-d0为约0.035”，和两个相邻的槽为约0.040”宽和约0.008”深，且相互距离为约0.020”，从而达到材料的充分间隔，且当制品处于封闭位置时，其有合适的美学轮廓和/或密封。这不是一个限定性的实施方案，且可以重复为无槽或多个槽、更大折痕/槽尺寸、分离或用于不同基础结构厚度的更不对称的槽设计以及独立地改变顶部/底部的基础结构厚度。171.在产品(如蛤壳式容器)的修整阶段，可实施进一步的压缩和穿孔。一个实施方案可以包括上文所述的铰合元件，其具有通过应用刀模沿基础结构轮廓的相对面(“外部”)形成的“外部”锯齿孔，其中铰合折痕是在容器内部形成的。沿该铰合点的穿孔减少了可能由外部容器表面张力引起的阻止理想或完全封闭的限制。这种穿孔例如可用刀修整产生，具有双模具线，与铰合折痕的背面(外侧)对齐，包括锐化和非锐化部分，交替在0.25”切割、0.25”未切割/0.040”金属/刀模非穿孔区域的等间距下50％穿孔。这允许在封闭期间从铰合元件背面(外侧)充分释放张力，并消除朝向开口偏置的倾向，同时保留维持由顶部、铰合元件和底部(所有这些都是由单一片材形成的)组成的整体一片式制品所需的物理材料。未切割的带孔边缘不会穿透并形成孔。相反，这种未切割边缘进一步压缩材料以进一步增加深度值，例如图6b中所示的参数d1和/或d2的值。图7给出了蛤壳式容器产品及其铰合元件以及用于形成蛤壳式容器产品的金属模具和修整器的示例图片。172.这里描述的形成铰合元件的方法的令人惊讶的特征在于通过层状微观结构片材(铰合元件基础结构材料)的独特的贯穿平面的“压入”特征和通过不可恢复地贴合层状微观结构片材来实现槽特性。本质上，这种方法不同于同等厚度的固体塑料如何形成铰合元件，以及需要如何设计/形成发泡的塑料铰合。这里描述的方法能够在模具中形成铰合特征，但无需穿孔，并在热成型工具的修整工位中进行未加热修整，从而使得整体蛤壳式容器的关键部件的生产快速且简单。173.应用在本发明中所述方法中获得的结晶度和微观结构的组合提供了铰合韧性和强度，能够可重复地打开和封闭，而不会在几次使用后发生大故障。相比之下，没有这种微观结构的致密pla(或其它片材塑料)容器无法以这种方式形成铰合，因为冷加工时没有材料空隙会塌陷，并且材料不会流动。没有这种微观结构的高结晶度pla制品将具有非常脆的特性，并且无法在没有开裂或故障倾向的情况下打开和封闭。没有这种微观结构和/或结晶度的pla制品(例如现有的均匀pla泡沫)可能具有某种特征，但可能不具有有效保留该特征的不可恢复贴合，或可能不具有源于层状微观结构的强度/韧性来维持铰合和制品的刚性，因此有可能起皱或变形，从而导致损失美观或功能。另外，当铰合特征同时穿孔以强化铰合性能时，按上述方法形成的铰合能够实现强大且美学上优越的性能。174.在产品如蛤壳式容器中，闭合机构即卡扣可以包括卡舌和插入卡舌的接收槽。通常，在现有的eps泡沫蛤壳式容器和其它pla蛤壳式容器中，在产品热成型过程中，热成型的用于装配卡舌的接收槽过高，从而所述槽不容易撕掉，保持盖子封闭，并可以接收足够厚的泡沫/卡舌，以达到足够的强度和抗撕裂性。通过应用这里描述的方法制备的膨胀片材和热成型产品(如蛤壳式容器)的微观结构和结晶度特性能够实现产品的刚性和薄度，实现了一种新颖且更简单的卡扣机制，其中槽例如在修整期间直接切割为接受卡舌的蛤壳式容器的边缘/凸缘，而不是热成型出过高的卡舌接收部位。卡槽和卡舌都很坚固且耐撕裂。所述蛤壳式容器具有韧性，能够承受人为弯曲卡舌向后装入卡槽而不折断。卡槽足够坚固，可以向下拉(并打开悬臂)，将卡舌装入而不折断。由于材料的厚度和低韧性/强度，现有eps或其它pla泡沫几乎不可能以这种方式制造功能性卡扣(卡舌/槽)。在常规的发泡工具中，通常通过在具有弹簧加载模头的模具中修整来切割卡舌孔。已发现这种方法在修整特征附近留下一些带小孔的高密度表皮层。还发现应用刀式模头修整并弯曲卡舌，可获得利落的切口。175.按这里描述形成的卡扣的啮合导致明显的“咔嚓”声，这对于按这里描述方法制备的材料的多层微观结构、硬度和结晶度来说似乎是特定的，产生特定共振，从而用户可清楚地确认产品被适当封闭。176.本发明中所述的膨胀材料具有相对高的韧性，同时具有高的结晶度和因此具有高的热稳定性，由此可具有广泛的用途。结晶度为至少20％且深度为至少25mm的容器可通过热成型和/或切割和折叠形成。该容器可以装有冰且从1米的高度掉落而不开裂。177.按这里描述方法制备的产品的外表面光滑，与当前eps球状泡沫和现有pla泡沫中的已有开孔结构截然不同。通常用于去除这些现存产品中残留发泡剂的双面和真空模具不会留下非常光滑的表面。这种粗糙会导致打印质量差、光泽差、书写困难，例如笔会无意地扎入产品。另外，即使在固化后，球状泡沫也在球之间有可见的凹陷(间隙)。这里描述的方法膨胀和加热，使表面能够流动和均匀膨胀，从而提供具有更精细表面特征分辨率的均匀平坦表面，其中来自微孔层的所有“气泡”在下面的孔壁支架上方形成光滑的顶部表面/屋顶。178.图8是可按这里描述方法制备的梨托盘的示意图。这种典型梨托盘的尺寸为约15.5英寸x约10.5英寸，具有约4英寸×3英寸、约2英寸深的梨窝，窝壁厚度为约0.037-0.060英寸，和重量为约16.5克。另一种壁薄、大拉伸比、但强度出乎意料的热成型产品为蘑菇托架。应用这里的方法制备的典型蘑菇托架的尺寸约为6英寸×5.25英寸，具有约2英寸深的蘑菇窝，窝壁厚度为约0.040-0.065英寸，和重量为约3.9克。按这里描述的方法制备的材料的封闭微孔结构的特定特征可实现更薄和更深(和因此成本更低)的产品。在完美材料分布的假设下，更薄和更深的产品(即具有较大拉伸比)需要更大的起始厚度。在这里描述方法获得的膨胀材料及其微观结构中，大部分体积在可以为单层或双层的内芯中。在较大拉伸比的情况下，内层似乎承受大部分变形，因为材料不是均匀的材料，这可能导致偏离拉伸比、起始厚度和最终产品壁厚之间的关系。内层壁看起来更薄，更容易变形。外部区域的结晶度高于内部区域。这表明可以增加拉伸比和减小壁厚至超出通过对于完美材料分布有效的关系所预测的值。即使深而薄的产品需要更大的起始厚度，但由于微孔结构和大的膨胀比，按这里描述方法制备的材料将是最轻和最经济的。例如，典型的泡沫托盘或其它现有pla泡沫托盘往往具有较小的拉伸比。179.按这里描述方法的实施方案制备的产品的另一个令人惊讶的优点是，随着拉伸比增加，产品可能变得更加热稳定。增加拉伸比通常会导致厚度减小。因此，深型产品如肉类托盘和蘑菇托架可以同时享受热稳定性的益处(例如能够在非冷藏车辆中运输空产品)和薄、轻、低密度的益处(例如在相同尺寸或较轻包装中装更多的空产品，和应用较少的材料降低成本)。下表证实了这里描述方法的示例实施方案的热稳定性趋势。下表还显示了在相同成型深度下，在热成型过程中，随材料温度升高，热稳定性增加。热稳定性表示为在约55℃和约60℃的工作温度下，产品一个维度如深度绝对值的变化百分比(“翘曲”)。产品的指定“成型深度”与拉伸比直接相关。(表1中的数值可能会有小的波动，和应解释为带有前序词“约”，正如下文在定义部分中所定义。)180.表1成型深度和成型温度与热稳定性的关系[0181][0182]应用这里描述的方法制备的膨胀片材可以作为侧壁卷起而不开裂，从而在制造类似于制备纸杯、层压纸杯或卡片杯子的杯子时，如纸张一样对片材进行处理，与eps球状泡沫(真空成型)或深度拉伸的聚丙烯杯子相比，其速度更快、能耗更低且更简单。[0183]由于膨胀片材的微观结构中夹带有相对大量(例如约60vol％或更多)的空气，因此由应用这里描述的方法制备的膨胀片材形成的杯子(或容器)比纸制品更隔热。这种杯子或容器也可以在手中捏挤而不使侧壁破裂。另外，由于独特的微观结构和结晶度，材料具有弯曲但不开裂或断裂的弹性，由此能够逐渐卷曲上边缘，并形成杯沿或卷曲的杯沿，即杯沿卷起，就像纸pmc类杯子一样。这是由保持材料柔韧性的独特能力实现的，而所述柔韧性可能是通过应用内部区域孔层中的空气空间来接受和补偿压缩力来实现的。在一些实施方案中，在杯沿卷起之后或期间加热所述材料而在不应用化学固定的情况下使杯沿固定。在一些实施方案中，可以应用声波焊接在不使用粘合剂的情况下融合按这里描述方法制备的膨胀片材的卷筒。应用这里描述方法制备的膨胀片材适于声波焊接。当孔崩塌并且片材之间紧密接触(或单张片材自身叠合)时，声波能可使聚合物快速结合在一起，在不加热的情况下形成牢固的无粘剂形粘合。类似地，在一些实施方案中，杯子(或容器)的底部可通过圆周成形的膨胀片材压花和热密封。令人惊讶的是，与大多数现有的发泡和塑料的杯不同，可与形成纸杯相似的简单性令人惊讶地形成杯子(无需热成型)。[0184]在一些实施方案中，按这里描述方法形成的隔热杯子或容器可包括具有套筒状侧壁的主体和耦合到所述主体以与侧壁配合的杯底，从而形成用于存储食品、液体或任何合适产品的杯子或容器的内部区域。杯体可以包括连接到侧壁上端的卷边、和连接到侧壁下端和杯底的杯底支架。例如，可以切割或冲压侧壁“主体”坯料，如上所述通过压制(坍塌的多孔微观结构)提供美观的修整边缘。杯子“套筒”或“侧壁”基础元件可通过绕芯轴或锥体(例如在一些实施方案中，一端为约3.5”和相对端为约2.5”)包裹切割的坯料和随后形成焊缝(例如应用局部施用热量或声波焊接形成杯子的连续内部)来形成。膨胀片材的微观结构和结晶度提供了足够的刚度和韧性，以最小化材料起皱、聚束或形成折痕，否则这些可能导致机械或热缺陷/不稳定性。光滑的片材外部(微孔外部区域)提供材料的紧密接触，可在低变形下实现有效的声波焊接成型。内部微观结构中实现压缩(提供足够的硬度)，以在声波探头能量传输期间保持接触，并使聚合物与相邻片材表面充分相互作用，并提供有足够机械和热稳定性的整体套筒元件。图9a和9b给出了应用这里描述方法获得的声波焊缝的实例。[0185]可将模切圆形膨胀片材、或纸张或涂有pla的纸张插入套筒中，形成底部元件。可将组合的侧壁和底部元件转移至旋转芯轴上，在其中机械折叠可形成重叠的杯沿，其中侧壁片包围底部元件的边缘。如图9c所示，底部接缝可通过机械辊花、卷曲和/或加热机制形成，以促进侧壁片包围底部元件的边缘。这种机械力和/或热量或者声波焊接将形成连续防漏的杯子或容器内部。膨胀片材独特的微观结构能够对压力作出反应，并在响应时均匀地局部塌陷(即边缘压制)，而不会在压力或热量存在时产生过度的物理收缩，从而在pla泡沫情况下，能够类似于pla涂覆纸杯快速且美观地形成杯底。[0186]随后可加工这种结构上组合的杯子或容器元件，以形成边缘或杯沿特征。组合元件可在芯轴上旋转，以在侧壁顶部边缘处逐渐滚动杯沿/边缘特征。初始的卷曲可在旋转杯子且向侧壁元件顶部施加内部压力以启动边缘向外“卷起”时形成。由于材料韧性(由于独特的微观结构和结晶度)以及材料良好的塑性变形和贴合性，这种初始机械拉伸和曲线形成可以在膨胀片材中实现。卷起可在随后的旋转阶段完成，在侧壁顶部形成例如约1/8”的平滑边缘，赋予功能刚性、美观性以及在使用过程中与消费者平滑舒适的接触。在一些实施方案中，在处理过程中，可对组合元件施加热量或润滑，以利于最优的卷曲或半径。在一些实施方案中，可施用随后的收缩和机械固定，以保持永久的杯沿特征，该特征在运输期间热稳定，能够储存热或冷材料，或能够与盖子元件机械配合。在一个实施方案中，膨胀的pla片材(侧壁元件或组合的侧壁和底部元件)的密度可以为约0.025-0.5g/cc。[0187]可以直接由按这里描述方法制备的膨胀片材形成且无需热成型的另一类产品是具有折痕和穿孔的整体片材制品，例如，其可以折叠形成二维或三维容器如信封(二维)、盒子，托盘或包装盒。将厚度为约0.045-0.100”的膨胀pla片材置于刀模上方或下方。为模具施加压力一段时间(通常小于2秒)，然后移除以提供片材，所述片材具有产生折痕/折叠点的策略性压实(通过边缘压制)部分，和用于边缘、铰合元件和/或襟翼和其它容器特征的切割部分。折痕/折叠元件类似于上文所述的铰合元件，和可以包括成型和/或修整过程中带或不带穿孔的压缩的中间部分，以形成用于铰合的定向折痕点。当该结构折叠形成铰合元件或襟翼时，上表面和下表面相互折叠以从整体结构形成容器/制品的铰合元件。优选的非限定性实施方案是将刀模压实到约0.080-0.085”规格的膨胀pla片材上，以产生如图10a和10b所示的折痕特征(虚线)和修整切口(实线)的图案，形成铰合元件或襟翼的二维布局图，引导折叠所述襟翼元件使其重叠或相交，从而如图10c和10d所示折叠后形成角并产生三维制品或容器。在一些实施方案中，它可以用声波焊接、热量、粘合剂、卡舌/插件或其它合适的机构固定。[0188]折痕和独特的铰合元件/襟翼机构能够通过局部挤压特性实现，这样可以在无需额外层压的情况下提供理想的液体密封。在一些实施方案中，如果需要，可以包括层压，用于调整/改进液体或气体(如水/蒸汽、o2、co2等)的渗透性/阻隔性特征。[0189]二维容器(如运输信封)的实施方案可以应用折痕线上更夸张的折叠，例如高于约90度和更像约180度的折叠。微观结构的隔热性和抗冲击性以及耐热性使其成为一体化的运输容器，有可能替代纸张或塑料信封内的泡沫或封装空气(如)缓冲垫，而用单一材料同时充当缓冲垫和容器，并且还为标签附着提供优异的打印质量和/或表面粘附特性。在边缘处可形成折痕，声波或热焊接可提供一体式密封外壳，在未密封端具有顶部折痕/铰合元件，带有襟翼/卡舌用于封闭或密封制品，供最终用户运输。实际上，可以取消卡片或纸张上的塑料衬里或涂层，从而形成环境友好的运输容器。[0190]可以以类似于信封、盒子和包装盒的方式折叠和密封袋子和小袋等产品，但优选应用相对更薄且更柔软的膨胀片材。除了隔热特性外，袋子和小袋同样保留了由独特的微观结构和结晶度提供的折叠和弯曲的耐久性。在一些实施方案中，这里描述的产品或制品当装有冰且从1米高度掉落时不会开裂。[0191]按这里描述方法制备的容器产品如肉类托盘和折叠容器可用于改性气氛包装或包封，例如通过在容器开口处用膜或薄膜(如聚合物薄膜)形成密封，和应用加热或声波或粘合剂保持容器内的气氛条件，这可能会减缓或影响其内封装产品的变质。[0192]定义[0193]在这里定义和应用的所有定义均应理解为优于字典定义、通过参考引入到文件中的定义和/或所定义术语的普通含义。[0194]正如这里所应用，“纯化”是指将感兴趣的化学物质与外来或污染物质进行物理分离。术语“纯化”、“调整”和“调节”在此可以互换使用。[0195]正如这里所应用，“接触”是指触摸、接触或极为接近的行为。[0196]正如这里所应用，“环境”指制备热塑性塑料如制备板材的条件。例如，在一些实施方案中，环境指18-32℃的温度。在一些实施方案中，环境指约24-28℃的温度和约25-75％的相对湿度(rh)。另外，除非另有规定，否则这里规定的所有温度均对应于海平面温度。[0197]正如这里所应用，“浸渍”指用其它物质(例如气体)融入或饱和(部分或全部)材料的行为。在一些实施方案中，融入或饱和物质将填充材料内的孔或空间(例如孔)。在一些实施方案中，浸渍是可逆的。在一些实施方案中，浸渍在一个条件或一组条件下是可逆的，和在另一个条件或另一组条件下是不可逆的。在一些实施方案中，浸渍物质为气体，包括但不限于二氧化碳(co2)和/或氮气(n2)。[0198]正如这里所应用，“热塑性塑料”指在一定高温下变得柔韧或可模塑和在冷却后固化的塑料聚合物材料。这种材料加热时熔化和冷却时变硬。这些特性使材料可以重复地被加热、重塑和冷冻。因此，热塑性塑料在机械上是可回收的。热塑性塑料的实例包括但不限于聚乳酸、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯。[0199]正如这里所应用，“生物塑料”指全部或部分由有机生物质(例如可再生资源如玉米淀粉和甘蔗)而非石油衍生的塑料。在一些实施方案中，这里公开的生物塑料材料是可生物降解且可堆肥的。[0200]正如这里所应用，“可堆肥的塑料”或“可堆肥的聚合物”指如下材料：作为可用程序的一部分，能够在堆肥场所进行生物分解，使得塑料无法在视觉上进行区分，并在与已知可堆肥材料(如纤维素)一致的速率下分解为二氧化碳、水、无机化合物和生物质，且不会留下有毒残留物。[0201]正如这里所应用，“可生物降解的聚合物”指在一定条件下会降解的聚合物。示例的条件包括astmd6400规定的那些，在土壤中填埋一年后，或在存在一些溶剂和/或酶的情况下。[0202]正如这里所应用，“热成型”指从扁平聚合物片材形成三维形状的过程。在一些实施方案中，工艺热软化扁平的聚合物片材，然后在具有所需形状的模具上使片材真空或压力成型。在一个非限定性的选项列表中，热成型生产一般包装以及发泡的蛤壳式容器和固态塑料杯子。如本领域熟练技术人员所理解的，热成型通常指用于生产热塑性塑料成型制品的一组相关工艺。热成型包括有真空成型、压力辅助热成型、高清晰度热成型、垂帘成型、压制成型和线弯曲。[0203]正如这里所应用，“深拉伸”指应用热成型由扁平塑料或膨胀的塑料片材形成拉伸比高于1(“1”)的深型产品。产品的拉伸比定义为产品的表面积除以产品的占地面积，假设材料完美分布。深型产品的非限制性实例包括咖啡杯、一些肉类托盘和农用包装如水果托盘(例如苹水果托盘、梨盘等)、蘑菇托架等。随拉伸比增加或产品的任何特征变得窄于深度，片材将变得更薄。[0204]正如这里所应用，“热稳定的”指“热稳定性”指物质在高温下耐受其化学或物理结构不可逆变化的能力。在整个申请中，术语“耐热”和“热稳定”可互换使用，但不影响公开含义。在各个实施方案中，“热稳定”产品定义为当暴露于模拟容器/卡车运输测试(50-60℃)时不表现出可见翘曲(即不大于几％)的产品。热稳定性也可通过astmd2126(硬质多孔塑料对热老化和湿老化响应的标准测试方法)进行评估。[0205]正如这里所应用，“微孔塑料”指制造用于包含数十亿个微小气泡的泡沫，也称为泡孔或微孔。在一些实施方案中，微孔塑料定义为具有10微米数量级直径的平均孔尺寸。在相关实施方案中，微孔塑料中孔直径的典型范围为约0.1-100微米。[0206]正如这里所应用，“变形”指热塑性塑料的形状和/或尺寸的不可逆变化。变形的实例可以包括但不限于热塑性塑料的翘曲、收缩、弯曲和/或拉伸。[0207]除非明确有相反指示，否则在本说明书和权利要求书中使用的不定冠词“a”和“an”应理解为指“至少一个”。这里引用的任何范围均是封闭性的。[0208]正如这里所应用，“多个”指两个或更多个，例如2、3、4或5或更多个。[0209]本说明书中使用的术语“基本上”和“约”用于描述和计量小的波动。例如，它们可以指小于或等于 5％，如小于或等于 2％，如小于或等于 1％，如小于或等于 0.5％，如小于或等于 0.2％，如小于或等于 0.1％，如小于或等于 0.05％。[0210]正如这里所应用，“或”应该理解为与上文定义的“和/或”具有相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应解释为包含，即包含多个列表元素中的至少一个，但也包括多个，以及任选的附加的未列表项。只有明确有相反指示的术语，如“仅一个”或“恰好一个”，或在权利要求中使用时，“由…组成”指包含多个或一列元素中的仅一个元素。一般而言，这里所应用的术语“或”仅解释为在前面加上排他性术语时表示排他性替代(即“一个或另一个，但不是两者”)，如“两者之一”、“其中一个”、“仅一个”或“恰好一个”。当在权利要求中应用时，“基本上由…组成”应具有按专利法领域中使用的一般含义。[0211]正如这里所应用，关于一个或多个元素的列表，短语“至少一个”应理解为指从元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个，也不排除元素列表中的任何元素组合。这个定义还允许可以任选地存在除短语“至少一个”所指的元素列表中具体指定的元素之外的其它元素，无论与那些具体指定的元素是否相关。因此，作为非限定性实例，“a和b中的至少一个”(或等效地说“a或b中的至少一个”或等效地说“a和/或b”中的至少一个)在一个实施方案中均可以指至少一个、任选包括多于一个a，且不存在b(和任选包括除b以外的元素)；在另一个实施方案中，指至少一个、任选包括多于一个b，且不存在a(和任选包括除a以外的元素)；在另一个实施方案中，指至少一个、任选包括多于一个a和至少一个、任选包括多于一个b(以及任选包括其它元素)；等等。[0212]在权利要求以及上文的说明书中，所有的过渡短语如“包括”、“包含”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“由…组成”等均应理解为开放式的，即意思为包括但不限于。正如美国专利局专利审查程序手册(unitedstatespatentofficemanualofpatentexaminingprocedures)第2111.03节所述，只有过渡性短语“由…组成”和“基本由…组成”分别应为封闭或半封闭的过渡性短语。[0213]除非另有说明，否则权利要求不应被理解为仅限于所述顺序或元素。应理解在不偏离所附权利要求的实质和范围的情况下，本领域技术人员可在形式和细节上进行各种改变。要求保护在以下权利要求及其等价内容的实质和范围的所有实施方案。[0214]实施例[0215]实施例1[0216]用于固态膨胀聚乳酸(pla)片材的连续方法：[0217]应用双螺杆挤出机将pla颗粒挤出为pla片材(0.005-0.100英寸)(注：在该步骤中可以任选贮存所形成的pla卷材以备以后应用)。将pla片材展开并送入动态密封/狭缝/开口中。动态密封后，在28℃下用co2在900psi下使片材饱和约2min。为了达到所需的气体吸收，以一定的速率和长度将样品拉穿过腔室，以达到约30秒的停留时间，从而产生用co2浸渍的pla片材。接下来，将样品拉过控制在温度28℃下的第二动态密封水，以从高压co2中移除片材。立即冷却所述片材，直到片材的温度为约5-10℃。然后将片材暴露于大气条件(约20-40℃)约10-30秒，随后将冷却后的pla置于约40-75℃的蒸汽或热中(由加热元件或约91-98℃水浴产生的蒸汽提供)再经过10-20秒。然后使pla片材在约91-98℃的水浴中行进，释放co2并使材料膨胀。[0218]实施例2[0219]用于在小型greensencorp热成型机中将膨胀的pla片材热成型为盘子的方法：[0220]将厚度为0.065-0.085英寸的膨胀的pla片材送入链轨，并在6-8秒内在陶瓷加热器下加热至350-450℉。然后将片材推进到2区，在其中在陶瓷加热器下加热至200-300°f并保持6-8秒。下一步，将片材推进到未加热或冷却的用于单腔或多腔盘子或食品用途的阳-阴模具中。封闭模具至所需间隙(如对于盘子来说为0.035英寸的间隙)。片材在夹持力下保持6-8秒。向模具一侧施加增压空气约2-4秒。任选地，同时可以在模具的相对侧施加真空，或在产品的相对侧上用相对的空气压力重叠持续时间。停止空气压力(和如果应用的任选的真空)，打开模具。对于最终加工，将产品 卷推进到应用刀模的修整工位。[0221]实施例3[0222]在大型greensencorp热成型机中用于将膨胀的pla片材热成型为盘子的方法：[0223]将厚度为0.065-0.085英寸的膨胀的pla片材送入链轨，并在6-10秒内在陶瓷加热器下加热至90-120℉。然后将片材推进到2区，在其中在陶瓷加热器下加热至495-550°f并保持6-10秒。下一步，将片材推进到未加热或冷却的用于单腔或多腔盘子或食品用途的阳-阴模具中。封闭模具至所需间隙(如对于盘子来说为0.035英寸的间隙)。片材在夹持力下保持6-10秒。向模具一侧施加增压空气约2-6秒。任选地，同时可以在模具的相对侧施加真空，或在产品的相对侧上用相对的空气压力重叠持续时间。停止空气压力(和如果应用的任选的真空)，打开模具。对于最终加工，将产品 卷推进到应用刀模的修整工位。[0224]实施例4[0225]按所公开方法制备的热成型产品的实例具有令人惊讶的物理性能和性能特征以及关键的微孔结构：应用不同等级的pla和不同的膨胀片材厚度(或者膨胀尺寸)(例如下文中所称的“厚”和“薄”)应用所公开的方法制备和膨胀pla片材，并用在这里描述的热成型实例产品中。不同等级的pla的膨胀片材规格在下表2中给出。(表2和本节所有表中的数值均可能有小的波动，和应解释为带有如前文定义部分中定义的术语“约”)。本发明人通过大量实验和试验证实，这些特定尺寸示例产品的所需物理性能和性能特征可通过多种其它不同产品尺寸实现。[0226]表2：示例性的膨胀pla片材：特性[0227][0228]图11a、11b、12a、12b、13a和13b分别给出了表2所示的膨胀后低-dpla、通用厚pla和通用薄pla片材平面成像截面的光学显微镜截面图像(放大约4倍)。[0229]肉类托盘：[0230]使用不同等级pla的肉类托盘的一组实例的特征和规格见下表3。这些肉类托盘出人意料地热稳定，并且出人意料地轻，比同类eps产品轻至多约50％。另外，为了提供可比和所需的硬度，典型的eps肉类托盘需要约300thou的厚度，例如比表3中所示的最厚产品厚约至少3倍。这种典型的eps托盘为约0.19克/平方英寸，达到下表3中所示产品的约2倍多。[0231]表3：肉类托盘的实例[0232][0233]与表3中这些肉类托盘实例相比，现在可商购的现有14.75x8.0”x0.83”(长x宽x深)novipaxpla肉类托盘具有以下厚度、耐热性和耐久性规格：[0234]厚度：0.200”(约为按这里描述方法制备的肉类托盘的至少两倍厚)；[0235]耐热性：原始深度中约32％的翘曲(比按这里描述方法制备的肉类托盘的翘曲大至少约3倍)，即在约55℃下收缩至初始深度的约68％，和初始深度约59％的翘曲(比按这里描述方法制备的肉类托盘的翘曲大至少约6倍)，即收缩至初始深度的约41％。如表3所示，按这里描述方法制备的肉类托盘在约55-65℃的温度范围内保持其原始尺寸超过约90％。[0236]硬度计：40-50shorea评级，如表3所示，比按这里描述方法制备的肉类托盘低。[0237]另外，novipax托盘具有如下微观结构特征：[0238]孔纵横比：约1:1；[0239]孔直径：约0.39mm(约15thou)；[0240]结晶度(％)：约13％(比表3的实施例中的低得多)。[0241]不需要热成型的销售肉类的许多形状因素可受益于抗油脂、重量轻和坚固的材料。这方面的一个实例是用作肉类包装系统组件的扁平或折皱/折叠板。这方面的一个实例是可平铺或折叠的比重小于0.12克/in2的低密度热塑性片材。可通过氧化硅涂层、金属化或热塑性膜向其添加阻隔层。然后，可将肉放在这块板上，并在其上层压一层也可包含隔离特性的附加层。或者，可将肉和板置于由两张片材制成的结构或袋子内部。[0242]图11c、图12c和图13c分别给出了在表3中所示的低-dpla、通用厚pla和通用薄pla片材的热成型浅型产品(如肉类托盘)的侧壁的光学显微镜截面图像(放大约4倍)。[0243]在图11c、图12c和图13c所示的热成型后微观结构中，由于在热成型过程中所施加的用于由膨胀的pla片材形成成型表面的热和力，两个表面附近的微观结构可能会发生轻微的塌陷，并且细长孔壁结构中会出现可识别的屈曲。这些产品的拉伸比相对较小，因此细长孔的总体形状仍可以识别，尽管如表3所示，在宽度、长度和层厚度方面发生了变化。[0244]蛤壳式容器和食品用途的产品：[0245]对于不同的pla材料，下表4和表5中给出了一组示例性的热食品用途的产品(即蛤壳式容器)的特性和规格。这些蛤壳式容器具有令人惊讶的热稳定性，低-dpla等级的热定形蛤壳式容器在约130℃下热定形。当需要时，这些产品可以应用比通常需要的更少的材料制备得稍厚一些，这得益于这里公开的方法。[0246]表4：蛤壳式容器的实例-尺寸1[0247][0248]应用按这里描述方法制备的具有不同尺寸的另一个蛤壳式容器的实例(尺寸2)的特征和规格在下表5中给出。[0249]表5：蛤壳式容器的实例-尺寸2[0250][0251]图14从多个不同角度给出与表4和表5中所述类似的示例性蛤壳式容器的形状和物理特征。图14所示的蛤壳式容器包括铰合元件和卡扣机构，它们分别按前面标题为“产品”的章节中的相应描述制备。[0252]图11d、图12d和图13d分别给出了表4中所示低-dpla、通用厚pla和通用薄pla片材的热成型深型产品(如蛤壳式容器)侧壁的光学显微镜截面图像(放大约4倍)。图11e给出了表4中所示低dpla片材的热成型(用上文所述的热定形)深型产品(如蛤壳式容器)的侧壁的光学显微镜截面图像(放大约4倍)：低dpla片材(热定形)。[0253]在图11d、图12d和图13d中，产品的相应深度为约1.5”，且相对于起始膨胀片材或相对于浅型产品，总尺寸(表面到表面的距离或厚度)明显减小。热成型期间的成型力(和/或剪切机制)可能使内部区域中的细长孔变形，这也可由表2和表4中的相应规格中看出。另外，内部区域中的细长孔可能具有足够薄的壁，可能导致相邻孔之间的开口，但仅限于少数孔内和内部区域内，并且不会导致整个产品的大规模破裂，因此保留了由膨胀过程中的微观结构和结晶度赋予的固有材料性能优势。图13e给出了微观结构的热定型版本。[0254]盘子或浅型盘子：[0255]下表6给出了示例性盘子(或浅型盘子)的特征和规格。这种盘子约12克，令人惊讶地轻，而且很薄，但仍能满足商业要求如耐受餐具(硬度计shorea值为约80-85)和耐热性要求。[0256]表6：盘子/托盘[0257]特征低-dpla产品尺寸(in*in)10x8.25产品深度(in)0.5片材厚度(0.001”)65产品厚度(0.001”)55-62重量(克)12g克/英寸^2(gsi)0.145热阻(在℃下《10％的翘曲)70硬度计(shorea)80-85孔数(个数/in^2)40,000外层孔纵横比(l:w)1:1和3:1(过渡层)外层孔直径(微米)11-16和50-150外层厚度(mm)0.07-0.14和150内层孔纵横比(l:w)8-12:1内层孔长度(mm)1.2(压扁)内层孔宽度(mm)0.08-0.19内层厚度(mm)1.34结晶度(％)43.4％[0258]也可以在通常用于折纸操作的设备中切割和折叠材料。上述材料重量可用作粗略的起始值。[0259]可以实施悬臂试验来评价盘子产品的强度。设计悬臂试验来评价使用者握住盘子时盘子在静态负载下的强度，例如当用一只手握住盘子时的食品量。在图15a和15b中以图片形式给出了示例性的悬臂试验场景，其中图15a给出了应用这里描述方法制备的盘子的情况(如表6所示)，和图15b给出了在完全相同静态负载下应用现有商购纸盘产品的情况，其中还给出了相对于透明模板的偏转角，并在其上绘制了角度线网格，以便于评估角度偏转。例如，在图15a和15b所示的按这里描述方法制备的盘子和现有商购纸盘产品的情况下，达到相同的特定量偏转分别为0.96lbs和1.0lbs负载，其中所述负载施用在距离夹持点大约相同距离处。应注意的是这两个盘子并不完全相同，它们的边沿和宽度可能有所不同。[0260]杯子：[0261]表7和表8给出了按这里描述方法不经过热成型步骤(特别是在上述“产品”章节中所述方法，例如应用卷边法来形成杯沿，以及形成杯子的接缝和底部元件)和由具有上述表2中所示特性的膨胀后低dpla制备的示例性杯子的一些物理特性和性能参数。值得注意的是，与大多数现有发泡和塑料杯不同，可与形成纸杯相似的简单性令人惊讶地形成杯子(无需热成型)。[0262]表7：杯子-1[0263]特性低-dpla产品尺寸(in)顶部直径：3.55，和底部直径：2.45深度/高度(in)6.2片材厚度(0.001”)40-45产品厚度(0.001”)40-45(无热成型：与片材匹配)重量(克)11.94克/英寸^2(gsi)0.16(无热成型：与片材匹配)热阻(在℃下《10％的翘曲)70或更高[0264]表8：杯子-2[0265]特性低-dpla产品尺寸(in)顶部直径：3.5，和底部直径：2.5深度/高度(in)4.65片材厚度(0.001”)82-90产品厚度(0.001”)40-45(无热成型：与片材匹配)重量(克)8.80克/英寸^2(gsi)0.16(无热成型：与片材匹配)热阻(在℃下《10％翘曲)70或更大[0266]板材：[0267]应用这里描述方法制备的膨胀后片材可以生产的另一类产品是扁平的层状微观结构板，其可用作在一侧用纸张层压的广告、海报或公告板，或用作办公室隔板、钉板、整流罩和装饰砖，或用作其它组装产品和复合材料的轻质核心和组件。[0268]在一些实施方案中，所述板材可以为0.12英寸厚，和可以在不卷绕的情况下通过切割膨胀后片材为板材来制备。[0269]折叠的二维或三维容器：[0270]可由按这里描述方法制备的膨胀后片材不经过热成型直接形成的另一类产品为具有折痕和穿孔的整体片材制品，如上文“产品”章节所述，可以将其折叠形成2维或3维的容器，如信封(2维)、盒子、托盘或包装盒。图10(c)所示的特定示例产品中使用的膨胀片材与表2中所示的“通用厚pla”具有相同的规格，只是膨胀后的尺寸为约0.080-0.085英寸。[0271]折痕点和区段的数量和构造、尺寸、翻盖和折叠设计可能因特定产品的设计和/或不同厚度的pla基材而不同，例如提供更多液体保持特性的设计，如牛奶盒。[0272]与热成型产品相比，这种布局的一个关键因素是它提供了增强的热稳定性，因为在成型时没有“拉伸”机制，片材平整度保持了原始微观结构。因此，在使用过程中施用热量时，很少或没有过度的残余应力。这种特性使得使用更低密度、更低等级的pla(2003)成为可能，从而通过应用更便宜的pla原料达到改进的耐热性。在一些实施方案中，产品具有极高的热稳定性，在约70℃的温度下至多有约2％翘曲。[0273]另外，模切前片材的自然平整状态使得可在表面上直接高保真地打印标记和图案。在这种折叠容器产品中可以包括在由牛皮纸、纸板或卡片制成的容器中常见的特征如锁盖、把手和其它元件。[0274]对于许多可堆肥膜来说，减少氧气和/或水蒸气通过膜的传输的限制之一是当折叠或折皱时它们的性能降低。本发明中生产的材料具有相对较高的刚度，可用作加固物或支架，以支撑其相对脆弱的材料。利用这些特性的容器的具体实施方案是用于货架稳定的食品用产品(包括肉类)的盒子或包装盒。包括玻璃纸在内的多层膜已被证明可用于肉类托盘的覆盖膜，因此与玻璃纸薄膜组合的成型或折叠包装盒托盘是可堆肥的货架稳定的肉类包装。当前第1页12当前第1页12
背景技术：
：：4.生物基塑料的最终产品提供了石油衍生产品的环境友好替代品。但它们通常生产成本高和/或不能达到所需的物理性能。例如，聚乳酸(pla)未能广泛应用，部分原因就是其不耐热和成本高。另外，pla经常易碎，解决此问题通常应用化学增塑剂，这样又可能导致健康问题。因此，需要降低生物聚合物成本且改进其性能的解决方案。技术实现要素：5.这里描述的实施方案总体涉及膨胀的热塑性塑料、由其衍生的制品及其制备方法。在一些实施方案中，提供了热塑性塑料连续固态膨胀的方法，其包括在第一温度和第一压力下使热塑性塑料与塑化气体接触第一时间段，所述第一时间段足以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。然后任选在第二温度和第二压力下将经浸渍的热塑性塑料冷却第二时间段，其中所述第二压力低于第一压力。然后将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度不大于20秒的第三时间段，其中第三温度高于第二温度且在基本阻止或限制塑化气体由热塑性塑料中解吸的温度范围内。在不大于30秒的第四时间段内将经浸渍的热塑性塑料加热至比第三温度高的第四温度，以由经浸渍的热塑性塑料中只脱除一部分塑化气体，和然后通过将经浸渍的热塑性塑料加热至第五温度而膨胀，第五温度高于第四温度且足以促进塑化气体快速解吸，从而形成低密度的膨胀热塑性塑料。6.在一些实施方案中，提供了热塑性塑料连续固态膨胀的方法，其包括在第一温度和第一压力下使热塑性塑料与塑化气体接触第一时间段，所述第一时间段足以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。然后经浸渍的热塑性塑料暴露于第二温度第二时间段，第二温度在基本阻止或限制塑化气体由热塑性塑料中解吸的温度范围内。然后在第三时间段内将经浸渍的热塑性塑料加热至高于第二温度的第三温度，以由经浸渍的热塑性塑料中只脱除一部分塑化气体。然后通过将经浸渍的热塑性塑料加热至第四温度而使经浸渍的热塑性塑料膨胀，第四温度高于第三温度且足以促进塑化气体快速解吸，从而形成低密度的膨胀热塑性塑料。在一些实施方案中，所述方法可以包括在第一时间段之后和第二时间段之前在冷却温度和冷却压力下将经浸渍的热塑性塑料冷却经过冷却时间段，其中冷却压力低于第一压力。在一些实施方案中，冷却温度可以低于第一温度。在一些实施方案中，冷却温度可以低于第二温度。在一些实施方案中，冷却温度可以低于第一温度和第二温度。在一些实施方案中，冷却温度可以低于第三温度(即经浸渍的热塑性塑料受热从而只一部分塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中脱除的温度)。7.其它实施方案提供了一种膨胀的聚乳酸片材，其包括第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150-200μm，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。内部区域的厚度为约1,000-2,000μm，和包括尺寸至少为50μm的孔。在一些实施方案中，外部区域和/或内部区域中的孔为封闭的孔。8.这里公开的热塑性塑料可用于制备低密度热成型产品，其包括含至少50wt％聚乳酸聚合物材料的非层压聚合物片材。在一些实施方案中，所述非层压聚合物片材具有第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。内部区域包括长宽纵横比为约4:1的孔，和孔的尺寸为至少50μm。当按astmd2126测试测试时，低密度热成型产品不会发生明显变形，和在约100℃或更低的温度下与水接触时，低密度热成型产品不会出现可见变形。附图说明9.图1的流程图为按照一个实施方案用于热塑性材料固态膨胀的连续方法的总述。10.图2的示意图为按照一个实施方案用于实施所述连续固态膨胀方法的代表性装置。11.图3提供了按照这里描述方法由低-dpla材料制备的膨胀的热塑性片材的连续、非层压、多层开孔微观结构的截面(平面)图的扫描电子显微照片(sem)(放大约55倍)。12.图4a和4b提供了分别为4x和10x放大的按这里描述方法制备的膨胀的热塑性片材的表面微孔的光学显微镜图像。13.图5a-c分别提供了按这里公开方法制备的热成型产品的表面微孔的光学显微镜图像，包括浅视图、深视图和深 热定形视图。14.图6a和6b分别给出了压缩前和压缩后由这里公开方法制备的产品如蛤壳式容器的铰合元件的图纸。15.图7给出了按这里公开方法制备的蛤壳式容器的铰合元件的图片。16.图8为可以按这里公开方法制备的梨托盘的示意图。17.图9a-9c给出了按这里公开方法制备的杯子和杯子底部的声波焊缝实例。18.图10a-d给出了一个整体片材的制品，所述整体片材可以折叠为2维或3维容器如信封(2维)、或盒子、或托盘或包装盒等，包括示意图、带尺寸的示意图、辅助视图和俯视图。19.图11a-e给出了按这里描述方法由低-dpla制备的膨胀片材的光学显微镜截面图像(平面图像截面)，和应用这里描述热成型或热定形方法获得的热成型产品样品的侧壁的截面图像，分别为顶部、底部、浅型产品、深型产品和深型产品(热定形)的视图。20.图12a-d给出了按这里描述方法由典型的热成型级pla制备的膨胀的厚片材的光学显微镜截面图像(平面图像截面)，和应用这里描述的热成型方法获得的热成型产品样品的侧壁的截面图像，分别为俯视图、仰视图、浅型产品视图和深型产品视图。21.图13a-d给出了按这里描述方法由通用pla制备的膨胀的薄片材的光学显微镜截面图像(平面图像截面)，和应用这里描述的热成型方法获得的热成型产品样品的侧壁的截面图像，分别为俯视图、仰视图、浅型产品视图和深型产品视图。22.图14a-f给出了按这里公开方法制备的蛤壳式容器的图纸和不同透视图，分别为外部俯视图、外部辅助视图、内部辅助视图、外部侧视图、另一个内部辅助视图和封闭时的外部辅助视图。23.图15a和15b给出了分别用按这里公开方法制备的盘子和现有商购纸盘产品进行的盘子悬臂测试情景。具体实施方式24.源自石油产品的膨胀塑料材料如膨胀聚苯乙烯(eps)泡沫，由于其成本低廉、重量轻和具有隔热性能，长期以来一直用于食品用途和包装行业。但与这些产品相关的环境和健康问题也引起了极大关注。首先，石油基产品衍生自不可再生的化石燃料和合成化学品，因此它们的工业生产将导致温室气体和其它污染物的产生。另外，这些产品可能含量化学添加剂如双酚a(bpa)，它们可能对人类有害。25.废物处理也是一个大问题。由于eps和相关材料是不可生物降解的，因此处置明显有助于解决废物填埋累积。更糟的是，据估计，2010年约有530-1400万吨的塑料、或每年生产的约3.3亿吨塑料有高达4％作为垃圾进入海洋。虽然eps泡沫可以回收利用，但过程成本高昂，且通常比制造新泡沫成本更高。这些担忧导致一些城市禁止将eps泡沫用于一次性食品容器和产品包装。因此，非常需要比这些常规塑料更为环境友好的替代品。26.在过去几年中，出现了塑料的生物基和环境友好的替代品，但这些产品通常制备成本很高和/或欠缺所需的物理性能，这限制了它们在工业领域的应用。最知名的大量生产的生物塑料聚乳酸(pla)就是这样一个实例。pla是一种可生物降解的热塑性高模量的聚合物，其可以由可再生资源如玉米淀粉或甘蔗获得。最近，pla甚至可以以工业数量获得。但尽管有环境优势，但pla材料尚未被广泛采用，主要有两个原因即耐热性低和成本高。pla通常很脆，而用增塑剂如bpa解决这一问题并不可行。因此需要降低这些生物聚合物的成本和改进它们的性能的解决方案。27.通过在加工过程中增加聚合物材料的结晶度，可以改进其一些方面的性能。但尽管使微观结构和分子排列变化可以通过提供具有强的分子间力的结构来提高塑料的使用温度，但高的结晶度通常会降低其柔韧性，限制了材料在热成型等操作中的拉伸能力(ehrenstein,g.w.,polymericmaterials2001,pp.i-xiv)。28.如上所述，为了提供成本降低、重量轻但柔韧性增加的发泡聚苯乙烯产品，发泡可能是一种可行方法，但传统的发泡技术通常不适合生物塑料。另外，由于通常需要较长的加工时间，使用间歇式膨胀过程来提供重量降低产品的成本太高，从而无法大规模地有效和有竞争力地实施。29.人们一直致力于发泡(膨胀)熔融态pla，但很难通过这种方法制备高质量、低密度材料，这很可能是由于pla的流变特性导致的。尝试克服这些问题通常导致过程的可行工艺条件(如加工时间、热通量等)范围变窄，或者产品的性能仅略有改进。所希望的材料特性可能与pla饱和时间及暴露于蒸汽或受控热源有关。热通量诱导的结晶或结晶成核与pla中的气体浓度分布有关。在将pla放入膨胀池之前，气体微孔成核可能会导致希望的孔尺寸和结晶度。在一些情况下，通过在高压下向挤出的熔融材料中注入气体，可以在熔融条件下获得更高质量的pla。但看起来该方法仅限于一定组成和分子量的pla，但尽管如此，由这些方法获得的产品通常仅表现出中等重量减轻(～10％)，而该特征明显限制了工业应用。30.未膨胀pla可能被一些环境服务机构以非生物塑料为标准进行分组，因为未膨胀pla需要专门的堆肥条件和设施来有效分解。31.因此，仍然需要新方法以环境友好和成本有效的方式来制备膨胀(发泡)热塑性材料(例如pla)，而不会损害多种应用所希望的物理性质和性能参数。32.在一些实施方案中，这里所公开的方法解决了限制用于热塑性塑料固态膨胀的已有技术的应用的以下问题，包括但不限于：33.·膨胀过程中片材翘曲或起皱；34.·产品太薄，无法使外表面充分隔热，不能用于热食品用途；35.·产品耐热性差，这可能使得它们不仅不适合于高温(如约100℃)，也不适合运输至包装商，因为在运输过程中会由于卡车拖车内部温度(例如约50-70℃)高于大气温度(如约30-45℃)产生变形；36.·产品强度太弱，无法承受肉类包装设备；37.·产品表面质量差；和38.·使用难以加工的厚材料(例如膨胀过程中发生爆裂或翘曲)，其成本比较薄材料高或需要经济上不可行的条件。39.因此，这里描述了一种连续膨胀方法，所述方法考虑了控制热通量的非预期益处，并为生产具有所需结晶度、微观结构和物理膨胀特性以增强强度重量比和耐热性的膨胀的热塑性材料提供了操作条件窗口。由于这些有利的特征，按所公开方法制备的膨胀的热塑性塑料可以热成型为多种工业上有用的制品。在一些实施方案中，相比于来自未膨胀pla的标准泡沫和可堆肥产品，应用所公开的应用热通量控制的方法可以产生更强、更抗开裂和更温度更稳定的食品用品(如盘子、厨具、托盘、蛤壳式容器等)。40.如这里所述，通过严格控制热通量和/或应用严格控制的多级热通量，在实现有利的微观结构和所需结晶度的同时，所述产品还具有出人意料的更好的性能特征(例如实现了有利的微观结构以及所需的结晶度，并且产品具有一定厚度以具有足够的刚性、重量轻且膨胀率高)，本发明人(基于无数次试验)更是得出了令人惊讶的结论：如这里所述，严格控制热通量和/或应用严格控制的多级热通量，而不是如现有技术中所述的单一热通量，在减少或消除大量不希望的随机过程变化(例如平整度和均匀性)方面也起到了关键作用，而没有这种控制时形成的膨胀材料就会有这些变化(例如起皱、翘曲和其它缺陷)。利用单一热通量和不按这里所述精确控制热通量，本发明人发现材料不一定会膨胀为能够获得工业上有用产品的形状。例如，用单一热通量和不按这里所述控制的热通量，产品不一定会达到所要求的一定厚度以具有足够刚度。另外，正如这里所述，严格控制热通量和/或应用严格控制的多级热通量，对于不同等级的pla均可以实现这些意外的益处。41.在本发明的一些实施方案中，提供了一种热塑性塑料连续固态膨胀的方法。所述方法包括在第一温度和第一压力下使热塑性塑料与塑化气体接触第一时间段，所述第一时间段足以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。在一些实施方案中，所述方法可以任选包括在第二温度和第二压力下将经浸渍的热塑性塑料冷却第二时间段，其中第二压力低于第一压力。所述方法还包括在第三时间段内将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度下，其中第三温度高于第二温度且在基本阻止或限制塑化气体由热塑性塑料中解吸的范围内。在一些实施方案中，第三时间段可以不大于约10秒、不大于约15秒、不大于约20秒、不大于约25秒或不大于约30秒，包括其间所有范围和数值。所述方法还包括在第四时间段内将经浸渍的热塑性塑料加热至高于第三温度的第四温度，以由经浸渍的热塑性塑料中只脱除一部分塑化气体。在一些实施方案中，第四时间段可以不大于约10秒、不大于约15秒、不大于约20秒、不大于约25秒、不大于约30秒、不大于约35秒、不大于约40秒或不大于约45秒，包括其间所有范围和数值。所述方法还包括通过在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料而使经浸渍的热塑性塑料膨胀，第五温度高于第四温度且足以促进塑化气体快速解吸，从而形成低密度的膨胀热塑性塑料。42.图1提供了按这里公开的方法固态膨胀热塑性材料的连续过程的各个阶段的流程图。挤出、饱和、热通量处理、膨胀和热成型步骤在下文更详细描述。在非限定性的实施方案中，所述方法的步骤可以应用如图2所示装置来实施。43.挤出44.在一些实施方案中，用于本方法的热塑性塑料为热塑性片材形式。热塑性片材可以通过本领域已知的任何方法来制备。在一些实施方案中，通过挤出制备热塑性片材，在一些情况下，通过使颗粒通过适合于挤出的设备进行。合适挤出机的非限定性实例包括单螺杆挤出机和双螺杆挤出机，每种挤出机均可以为实验室规模到生产规模。在一些实施方案中，颗粒通过扁平模头挤出到压延辊上。在一些实施方案中，颗粒通过环状模头挤出到定径心轴上。按照此方法，被挤出的管状截面将在一个或多个位置被切开，并随后被压平和作为片材处理。在一些实施方案中，通过压延制备热塑性片材。对于压延，树脂和添加剂在大辊间塑化，然后通过一系列附加辊调节尺寸为平板。45.在一些实施方案中，通过单层平板挤出制备热塑性片材。在一些实施方案中，单层平板挤出包括：(a)将树脂进料至挤出机；(b)使树脂熔融塑化；(c)将熔融树脂泵送至平板模头，以按合适的厚度和宽度确定片材尺寸；(d)使半粘性片材从模具出来经一系列辊进行冷却；和(e)任选将片材卷绕到连续辊上或预先剪切为离散的长度。在一些实施方案中，使用多层膜，以包括包装特性，如阻挡湿气和/或氧气通过。46.可将热塑性片材挤出为适合于这里公开的膨胀方法的任何厚度。在一些实施方案中，膨胀前，挤出热塑性片材的厚度小于约0.050英寸、小于约0.045英寸、小于约0.040英寸、小于约0.035英寸、小于约0.030英寸、小于约0.025英寸、小于约0.020英寸、小于约0.015英寸、小于约0.010英寸或小于约0.05英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度范围为约0.005-0.050英寸，例如约0.005英寸、约0.010英寸、约0.015英寸、约0.020英寸、约0.025英寸、约0.030英寸、约0.035英寸、约0.040英寸、约0.045英寸或约0.050英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度范围为约0.005-0.025英寸。在另一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度范围为约0.005-0.015英寸。在一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度为约0.015-0.020英寸。在一些实施方案中，膨胀前，热塑性片材的厚度范围为约0.020-0.030英寸。47.在一些实施方案中，适合于生产袋子的挤出热塑性片材的厚度为约0.009英寸、约0.008英寸、约0.007英寸、约0.006英寸、约0.005英寸、约0.004英寸、约0.003英寸、约0.002英寸、约0.001英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述挤出热塑性片材的厚度为约0.002-0.009英寸，例如约0.002英寸、约0.003英寸、约0.004英寸、约0.005英寸、约0.006英寸、约0.007英寸、约0.008英寸或约0.009英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述厚度为约0.009英寸。48.在一些实施方案中，适合于生产食品用途或食品容器产品(如盘子、托盘或蛤壳式容器)的挤出热塑性片材的厚度为约0.030英寸、约0.029英寸、约0.028英寸、约0.027英寸、约0.026英寸、约0.025英寸、约0.024英寸、约0.023英寸、约0.022英寸、约0.021英寸、约0.020英寸、约0.019英寸、约0.018英寸、约17英寸、约0.016英寸、约0.015英寸、约0.014英寸、约0.013英寸、约0.012英寸、约0.011英寸或约0.010英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述挤出热塑性片材的厚度为约0.015-0.020英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述厚度为约0.018英寸。49.在一些实施方案中，适合于生产餐具的挤出热塑性片材的厚度为约0.030英寸、约0.029英寸、约0.028英寸、约0.027英寸、约0.026英寸、约0.025英寸、约0.024英寸、约0.023英寸、约0.022英寸、约0.021英寸、约0.019英寸、约0.018英寸、约0.017英寸、约0.016英寸或约0.015英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述挤出热塑性片材的厚度为约0.020-0.025英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述厚度为约0.024英寸。50.在一些实施方案中，适合于生产杯子的挤出热塑性片材的厚度为约0.030英寸、约0.029英寸、约0.028英寸、约0.027英寸、约0.026英寸、约0.025英寸、约0.024英寸、约0.023英寸、约0.022英寸、约0.021英寸、约0.020英寸、约0.019英寸、约0.018英寸、约0.017英寸、约0.016英寸、约0.015英寸、约0.014英寸、约0.013英寸、约0.012英寸、约0.011英寸或约0.010英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述挤出热塑性片材的厚度为约0.016-0.020英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述厚度小于约0.016英寸，例如约0.015英寸、约0.014英寸、约0.012英寸、约0.011英寸或约0.010英寸，包括其间所有范围和数值。51.本发明的一个目的是提供形成包含环境友好(如可堆肥和/或可生物降解)材料的膨胀塑料产品的方法。因此，在一些实施方案中，这里公开方法中应用的热塑性塑料为生物塑料。适合应用的生物塑料的实例包括但不限于聚乳酸(pla)和称为聚羟基烷酸酯(pha)的一类聚合物。pha聚合物包括聚羟基丁酸酯(phb)、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚羟基戊酸酯(phv)和聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物(phbv)、聚己内酯(pcl)(即tone)、聚酯酰胺(即bak)、改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)(即biomax)，和“脂族-芳族”共聚物(即ecoflex和eastarbio)以及这些材料的混合物等。在一些实施方案中，所述生物塑料为聚乳酸(pla)。在一些实施方案中，pla包括纯的(》99.5)l-乳酸。在一些实施方案中，pla包含一定量的d-乳酸。在一些实施方案中，pla中d-乳酸(d-丙交酯)的量小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％或小于约1％。在一些实施方案中，pla中d-乳酸(d-丙交酯)的量为约1.3-1.5％。在一些实施方案中，pla中d-乳酸(d-丙交酯)的量为约1-6％，例如约1％、约1.3％、约1.5％、约2％、约2.5％、约3％、约3.5％、约4％、约4.5％、约5％、约5.5％，包括其间所有范围和数值。52.为了本发明的目的，含小于约2％d-乳酸的pla被称为“低-dpla”。在一些实施方案中，低-dpla为d-异构体规格最小为1.2％至最大为1.6％的商购pla。低-dpla的实例有来自natureworks的ingeotm生物聚合物4032d，其技术数据表(nw4032dgen_051815v1)在这里作为参考全文引入，和来自total-corbion的lx575，其产品数据表(版本2/0976-en)在这里作为参考全文引入。在一些实施方案中，低-dpla的平均分子量为约130,000-250,000da，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，低-dpla的平均分子量为约200,000da。53.为了本发明的目的，含高于约2％d-乳酸的pla被称为“通用pla”。在一些实施方案中，通用pla包含4-6％的d-异构体，如商购自natureworks的ingeotm生物聚合物2003d，其技术数据表(nw2003d_051915v1)在这里作为参考全文引入，和来自total-corbion的lx175，其产品数据表(版本2/0976-en)在这里作为参考全文引入。在一些实施方案中，pla的平均分子量为约300,000da，和其d-乳酸含量为约4-6％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，pla通常可称作挤出pla、注塑pla、热成型pla或任何其它合适的名字。各种等级的pla的平均分子量可以低至约50,000或高至950,000。54.在一些实施方案中，这里描述的聚乳酸包含至多约20％的填料。适用于本发明的填料的非限定性列表包括不影响降解的滑石粉、海藻、木浆、淀粉、炭黑、石墨或其它固体填料如颜料、甘蔗渣、或可生物降解或天然纤维。在一些实施方案中，填料比固体pla更容易降解，和能够在堆肥环境中在少于30天的时间内降解。在一些实施方案中，所述填料可包括链增长剂。55.在一些实施方案中，热塑性塑料为pet、pp、pc、tpu或pe塑料。在一些实施方案中，生物塑料为非石油生产的pet、pp、pc、tpu或pe塑料，例如由生物质生产的这些物质。在一些实施方案中，热塑性塑料为生物聚丙烯。在一些实施方案中，热塑性塑料为非生物塑料，即石油基塑料。56.饱和57.在各个实施方案中，在压力容器、腔室或其它合适装置中，在第一温度和第一压力下使挤出的热塑性塑料(如片材、卷筒等)与塑化气体接触第一时间段，以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。用于饱和热塑性塑料的合适装置的非限制性实例在美国专利no.10,322,561中有述，其在这里作为参考全文引入。在一些实施方案中，热塑性片材的饱和是提高方法效率和成本效益的连续过程。在各个实施方案中，热塑性塑料(例如热塑性片材)以一定的速率和长度行进通过腔室，以确立适合于产生具有所需气体吸收水平的经浸渍的热塑性塑料的停留时间。可以控制诸如温度、压力、片材特性等要素，以使塑化气体渗透至不同深度(如刚好在表面下方)并具有一定分布。58.在一些实施方案中，热塑性塑料的接触在不大于1,500psi的第一压力下实施。在一些实施方案中，实施接触的第一压力范围为约700-1,500psi，例如约700psi、约725psi、约750psi、约775psi、约800psi、约825psi、约850psi、约875psi、约900psi、约925psi、约950psi、约975psi、约1,000psi、约1,025psi、约1,050psi、约1,075psi、约1,100psi、约1,125psi、约1,150psi、约1,175psi、约1,200psi、约1,225psi、约1,250psi、约1,275psi、约1,300psi、约1,325psi、约1,350psi、约1,375psi、约1,400psi、约1,425psi、约1,450psi、约1,475psi或约1,500psi，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，在第一压力为约700-1,100psi下实施接触。在一些实施方案中，在第一压力为约800-1,000psi下实施接触。在一些实施方案中，在第一压力为约900-1,000psi下实施接触。在一些实施方案中，第一压力为约950psi。在一些实施方案中，第一压力为约900psi。59.第一温度可以为在给定的第一压力下使热塑性塑料保持固态的任何温度。在一些实施方案中，第一温度的范围为约8-48℃，例如约8℃、约10℃、约12℃、约14℃、约16℃、约18℃、约20℃、约22℃、约24℃、约26℃、约28℃、约30℃、约32℃、约34℃、约36℃、约38℃、约40℃、约42℃、约44℃、约46℃、约48℃或约50℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一温度为约20-32℃。在一些实施方案中，第一温度为约22-30℃。在一些实施方案中，第一温度为约24-30℃。在一些实施方案中，第一温度为约26-30℃。在一些实施方案中，第一温度为约26-28℃。在一些实施方案中，第一温度为约28℃。60.在一些实施方案中，在约800-1000psi的第一压力和约20-32℃的第一温度下实施接触。在一些实施方案中，第一温度范围为约24-30℃，和第一压力范围为约800-1,000psi。在一些实施方案中，第一温度范围为约28-30℃，和第一压力范围为约800-1,000psi。在一些实施方案中，第一温度约为室温和第一压力为约900psi。61.热塑性塑料与增塑剂气体接触的第一时间段足以提供用塑化气体浸渍的至少部分饱和的固态热塑性塑料。除了所提供的塑化气体的压力外，该时间量还取决于诸如片材厚度、热塑性片材的温度、膨胀前热塑性片材的结晶度以及特定用途所需的气体吸收量等因素。在一些实施方案中，具有这里所公开特性的热塑性塑料与塑化气体接触的第一时间段为约20分钟或更少。在一些实施方案中，第一时间段为约20分钟、约19分钟、约18分钟、约17分钟、约16分钟、约15分钟、约14分钟、约13分钟、约12分钟、约11分钟、约10分钟、约9分钟、约8分钟、约7分钟、约6分钟、约5分钟、约4分钟、约3分钟、约2分钟或约1分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，具有这里所公开特性的热塑性塑料与塑化气体接触的第一时间段为约10秒至约20分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一时间段为约0.5分钟(30秒)至约5分钟，例如约0.5分钟、约0.75分钟、约1分钟、约1.25分钟、约1.55分钟、约1.75分钟、约2分钟、约2.25分钟、约2.5分钟、约2.75分钟、约3分钟、约3.25分钟、约3.5分钟、约3.75分钟、约4分钟、约4.25分钟、约4.5分钟、约4.75分钟或约5分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述时间为约1分钟、约2分钟、约3分钟、约4分钟或约5分钟。在一些实施方案中，与塑化气体的接触时间为约2分钟。在一些实施方案中，所述接触时间为约0.5分钟。在一些实施方案中，所述接触时间为约15-45秒。62.在一些实施方案中，热塑性塑料与塑化气体的接触提供了用塑化气体浸渍的超饱和的热塑性塑料。在一些实施方案中，热塑性塑料与塑化气体的接触提供了完全饱和的热塑性塑料。在一些实施方案中，热塑性塑料与塑化气体的接触提供处于平衡态的部分饱和的热塑性塑料。在一些实施方案中，饱和只发生在热塑性塑料的外部表面上，例如热塑性片材的外部表面上。不希望被任何特定理论所局限，据信少量扩散可以在热塑性塑料内部形成更少更大的孔，而高度饱和的表面则因更多更小的多孔区域而膨胀。在一些实施方案中，接触导致至少一部分塑化气体位于经浸渍的热塑性塑料的外部区域。在一些实施方案中，接触导致至少一部分塑化气体位于经浸渍的热塑性塑料的内部区域。在相关实施方案中，接触导致在经浸渍的热塑性塑料的外部区域的塑化气体量明显高于在经浸渍的热塑性塑料的内部区域的量。63.在一些实施方案中，塑化气体为在工艺条件下为惰性的气体或一种或多种气体。在一些实施方案中，塑化气体为二氧化碳(co2)和氮气(n2)。在一些实施方案中，塑化气体为二氧化碳(co2)或氮气(n2)。在一些实施方案中，塑化气体为二氧化碳(co2)。64.热通量控制65.本发明描述了一个令人惊讶和意外的发现，即如这里所述控制热通量将形成具有独特微观结构、结晶度和膨胀特性的热塑性塑料，这些特性导致改进的物理和机械性能。这些导致改进特性的独特特征可以在宽的分子量范围内实现。66.在一些实施方案中，按照所公开方法控制热通量包括将经浸渍的热塑性塑料加热的一个或多个(即一个、两个、三个等)步骤。在一些实施方案中，按照所公开方法控制热通量包括将经浸渍的热塑性塑料加热的多个(即两个或更多个)步骤。在一些实施方案中，控制热通量还包括冷却经浸渍的热塑性塑料的一个或多个步骤。正如本领域操作人员所理解的，所述加热和冷却步骤可以为适于提高热塑性塑料性能特征的任何顺序。在一些实施方案中，形成膨胀的热塑性塑料可以包括将热塑性塑料暴露于第一热通量第一时间段和暴露于第二热通量第二时间段。在一些实施方案中，暴露于第一热通量可以包括将热塑性塑料暴露于蒸汽或水蒸汽，和暴露于第二热通量可以包括使热塑性塑料在水浴中行进。在一些实施方案中，第一热通量可以为约105,000-360,000w/m2和第二热通量可以为约1,900-22,800w/m2。在一些实施方案中，暴露于第一热通量可以包括将热塑性塑料暴露于热空气，和暴露于第二热通量可以包括使热塑性塑料在水浴中行进。在一些实施方案中，第一热通量可以为约1,250-450,000w/m2和第二热通量可以为约3,300-39,600w/m2。在一些实施方案中，第二热通量甚至可以比前述值大约10-100倍，这是由于水的搅动可导致较大的传热速率，并且由于二氧化碳从热塑性塑料表面排出，搅动可能进一步加剧。在其它实施方案中，第一热通量或第二热通量可以为约1,000-500,000w/m2。67.在一些实施方案中，热通量控制任选包括在第二温度和第二压力下将经浸渍的热塑性塑料冷却第二时间段，其中第二压力低于第一压力。68.在一些实施方案中，第二温度为约0-10℃，例如约0℃、约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃或约10℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，在第二温度下冷却将经浸渍的热塑性塑料的温度降低至小于约10℃。在一些实施方案中，在第二温度下冷却将经浸渍的热塑性塑料的温度降低至约0-10℃，例如约0℃、约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃或约10℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，通过将热塑性塑料暴露于冷水(例如通过将热塑性塑料放置于冷水浴中)提供所述冷却。在一些实施方案中，这里公开的方法可以在没有冷却步骤的情况下实施。在一些实施方案中，第二温度可以为或接近室温。在一些实施方案中，第二时间段基本为0秒。在一些实施方案中，这发生在第一温度和第二温度基本相等时。在这种情况下，在暴露至第一温度后，可以立即使热塑性塑料经受在第三温度下的加热。69.在一些实施方案中，第二压力为常压(即环境压力)。在相关实施方案中，所述常压为约10-30psi，例如约10psi、约11psi、约12psi、约13psi、约14psi、约15psi、约16psi、约17psi、约18psi、约19psi、20psi至约21psi、22psi、约23psi、约24psi、约25psi、约26psi、约27psi、约28psi、约29psi或约30psi，包括其间所有范围和数值。70.第二时间段指经浸渍的热塑性塑料经受第二温度的时间量。在一些实施方案中，第二时间段为约5秒至约20分钟，例如约5秒、约30秒、约1分钟、约2分钟、约3分钟、约4分钟、约5分钟、约6分钟、约7分钟、约8分钟、约9分钟、约10分钟、约11分钟、约12分钟、约13分钟、约14分钟、约15分钟、约16分钟、约17分钟、约18分钟、约19分钟或约20分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，冷却约10分钟的第二时间段。在一些实施方案中，冷却约5分钟的第二时间段。在一些实施方案中，冷却小于约10分钟的第二时间段。在一些实施方案中，冷却小于约5分钟的第二时间段。71.在一些实施方案中，在第二温度下冷却第二时间段能够控制塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在一些实施方案中，在第二时间段内冷却热塑性塑料至第二温度阻止塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在一些实施方案中，在第二时间段内冷却热塑性塑料至第二温度导致塑化气体由经浸渍的热塑性塑料的解吸最小(例如《5％或《10％)。在一些实施方案中，在第二时间段内冷却热塑性塑料至第二温度可导致塑化气体由经浸渍的热塑性塑料的解吸小于约10％、小于约9％、小于约8％、小于约7％、小于约6％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％或小于约1％。在一些实施方案中，在第二温度下冷却第二时间段同时控制饱和和膨胀之间发生的结晶量。冷却以适应抑制的玻璃化转变温度(tg)可以防止在膨胀过程中可能会产生负面影响的过度结晶。72.在一些实施方案中，在第二温度下冷却第二时间段可使表面截留的塑化气体迁移到热塑性片材更深处。因此，在一些实施方案中，在第二温度下冷却第二时间段增加热塑性片材内部区域的塑化气体量。73.不希望被任何特定理论所局限，这里提议少量塑化气体(如co2)到达进一步渗透深度有可能在后期加工过程中形成更大的空隙/孔，这是因为较少的晶体和膨胀力限制孔膨胀，因此可能形成更大的细长孔。这类孔可以形成密度较低的膨胀的热塑性塑料，其反过来减少生产具有足够强度和隔热的产品所需的材料量，从而降低成本。另外，这类孔有可能导致更快速的可堆肥性，因为一旦材料破裂，将有更多表面积暴露于堆肥因子。另外，膨胀的热塑性塑料的较低密度以及因此降低的材料含量均有助于缩短堆肥时间。例如，与未膨胀的pla相比，已发现按这里描述方法制备的材料的堆肥速度快约2.5倍。74.如上所述，所公开方法还包括将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度经过不大于20秒的第三时间段，其中第三温度高于第二温度且在基本阻止或限制塑化气体由热塑性塑料中解吸的范围内。75.在一些实施方案中，第三时间段为约5秒至约5分钟，例如约5秒、约30秒、约1分钟、约1.5分钟、约2分钟、约2.5分钟、约3分钟、约3.5分钟、约4分钟、约4.5分钟或约5分钟，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，冷却小于约5分钟的第三时间段。在一些实施方案中，冷却小于约1分钟的第三时间段。在一些实施方案中，冷却约60秒、约50秒、约40秒、约30秒、约20秒或约10秒的第三时间段。在一些实施方案中，冷却约10秒的第三时间段。76.在一些实施方案中，第三时间段基本为0秒。在一些实施方案中，这发生在第二温度与第三温度相等时。在这种情况下，可以使冷却的热塑性塑料立即经受第四温度下的加热。77.在一些实施方案中，第三温度为约5-40℃，例如约5℃、约10℃、约15℃、约20℃、约25℃、约30℃、约35℃或约40℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第三温度为约20-30℃。在一些实施方案中，第三温度为约25℃。78.在一些实施方案中，在第三时间段内将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度将使经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃、约10℃、约11℃、约12℃、约13℃、约14℃、约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃或约20℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度将使经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1-10℃。在另一些实施方案中，经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1-5℃。在一些实施方案中，将经浸渍的热塑性塑料暴露于第三温度将使经浸渍的热塑性塑料的温度增加小于5℃。79.在一些实施方案中，在第三时间段内将热塑性塑料暴露于第三温度将导致不大于约30％的塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在一些实施方案中，在第三时间段内将热塑性塑料暴露于第三温度将导致不大于约20％的塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在另一些实施方案中，在第三时间段内将热塑性塑料暴露于第三温度将导致不大于约10％的塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。在一些实施方案中，在第三时间段内将热塑性塑料暴露于第三温度将导致不大于约5％的塑化气体由经浸渍的热塑性塑料中解吸。80.本发明的方法还包括在不大于30秒的第四时间段内将经浸渍的热塑性塑料加热至高于第三温度的第四温度，以由经浸渍的热塑性塑料中只脱除一部分塑化气体。热通量控制过程的这一阶段为在完全膨胀之前对经浸渍的热塑性塑料进行预热。81.在一些实施方案中，第四温度小于约85℃、小于约75℃、小于约65℃、小于约55℃、小于约45℃或小于约35℃，包括其间所有范围和数值。82.在一些实施方案中，在第四温度下加热第四时间段包括使经浸渍的热塑性塑料经受来自维持在约90-98℃下的水浴的蒸汽或水蒸汽。在一些实施方案中，在第四温度下加热包括自由对流或强制对流。在一些实施方案中，在第四温度下加热包括红外线加热。83.在一些实施方案中，第四时间段为约0.1-60秒，例如约0.1-1秒、约1-5秒、约5秒、约10秒、约15秒、约20秒、约25秒、约30秒、约35秒、约40秒、约45秒、约50秒、约55秒或约60秒，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，加热仅不大于约5秒至约30秒的第四时间段，例如不大于约5秒、不大于约7.5秒、不大于约10秒、不大于约12.5秒、不大于约15秒、不大于约17.5秒、不大于约20秒、不大于约22.5秒、不大于约25秒、不大于约27.5秒或不大于约30秒，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，加热小于约15秒的第四时间段。在一些实施方案中，加热约5-15秒的第四时间段，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，加热约10秒的第四时间段。84.在一些实施方案中，在第四时间内将经浸渍的热塑性塑料暴露于第四温度使经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃、约10℃、约11℃、约12℃、约13℃、约14℃、约15℃、约16℃、约17℃、约18℃、约19℃、约20℃、约22℃、约22℃、约23℃、约24℃、约25℃、约26℃、约27℃、约28℃、约29℃、约30℃、约31℃、约32℃、约33℃、约34℃、约35℃、约36℃、约37℃、约38℃、约39℃或约40℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，将经浸渍的热塑性塑料暴露于第四温度使经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1-10℃，包括其间所有范围和数值。在另一些实施方案中，经浸渍的热塑性塑料的温度增加约1-5℃。在一些实施方案中，将经浸渍的热塑性塑料暴露于第四温度使经浸渍的热塑性塑料的温度增加小于5℃。85.当热塑性塑料的温度开始升高时，可能会从片材中解吸一些塑化气体。在一些实施方案中，解吸至少一部分塑化气体包括解吸塑化气体的约2wt％、约4wt％、约6wt％、约8wt％、约10wt％、约12wt％、约14wt％、约16wt％、约20wt％、约22wt％、约24wt％、约26wt％、约28wt％或约30wt％，包括其间所有范围和数值。86.在一些实施方案中，在第四温度下加热第四时间段将增加经浸渍的热塑性塑料的结晶度。在一些实施方案中，所述结晶度增加约1-25％，例如约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％或约25％，包括其间所有范围和数值。87.在一些实施方案中，在第四温度下加热第四时间段后，经浸渍的热塑性塑料的结晶度为约10-30％，例如约10％、约12％、约14％、约16％、约18％、约20％、约22％、约24％、约26％、约28％或约30％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述结晶度为约20-30％，包括其间所有范围和数值。88.在一些实施方案中，在第四温度下加热第四时间段会导致经浸渍的热塑性塑料膨胀。在一些实施方案中，热塑性塑料在厚度上膨胀约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％或约20％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热塑性塑料在厚度上膨胀至少约1％、至少约2％、至少约3％、至少约4％、至少约5％、至少约6％、至少约7％、至少约8％、至少约9％、至少约10％、至少约11％、至少约12％、至少约13％、至少约14％、至少约15％、至少约16％、至少约17％、至少约18％、至少约19％或至少约20％，包括其间所有范围和数值。89.在一些实施方案中，第三和第四加热阶段可组合成单个加热阶段。90.膨胀91.为了获得具有所需性能特征的膨胀的热塑性塑料，本发明方法包括通过在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料而使经浸渍的热塑性塑料膨胀的步骤，第五温度高于第四温度且足以促进塑化气体快速解吸，从而形成低密度的膨胀的热塑性塑料。92.在一些实施方案中，第五温度为约85-98℃，例如约85℃、约86℃、约87℃、约88℃、约89℃、约90℃、约91℃、约92℃、约93℃、约94℃、约95℃、约96℃、约97℃或约98℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第五温度为约95℃。在一些实施方案中，第五温度为约98℃。在一些实施方案中，第五温度刚好低于水的沸点。在一些实施方案中，第五温度为或刚好高于水的沸点。在一些实施方案中，通过在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料而使经浸渍的热塑性塑料膨胀可以包括使其在水浴中行进。93.在一些实施方案中，在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料还增加膨胀的热塑性塑料的结晶度。在一些实施方案中，所述结晶度增加约1-45％，例如约1％、约3％、约6％、约9％、约12％、约15％、约18％、约21％、约24％、约27％、约30％、约33％、约36％、约39％、约42％或约45％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述结晶度增加约1-25％，包括其间所有范围和数值。94.在一些实施方案中，在第五温度下加热经浸渍的热塑性塑料提供结晶度为约25-75％的膨胀的热塑性塑料，例如结晶度为约25％、约27.5％、约30％、约32.5％、约35％、约37.5％、约40％、约42.5％、约45％、约47.5％、约50％、约52.5％、约55％、约57.5％、约60％、约62.5％、约65％、约67.5％、约70％、约72.5％或约75％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30-65％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30-45％。在一些实施方案中，结晶度为约30％。在一些实施方案中，结晶度为约35％。在一些实施方案中，结晶度为约40％。在一些实施方案中，结晶度为约45％。在一些实施方案中，结晶度为约50％。在一些实施方案中，结晶度为约55％。在一些实施方案中，结晶度为约60％。在一些实施方案中，结晶度为约65％。95.在一些实施方案中，在第五温度下加热将使经浸渍的热塑性塑料膨胀。在一些实施方案中，热塑性塑料在厚度上膨胀约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约100％、约110％、约120％、约130％、约140％、约150％、约160％、约170％、约180％、约190％、约200％、约210％、约220％、约230％、约240％、约250％、约260％、约270％、约280％、约290％、约300％、约310％、约320％、约330％、约340％、约350％、约360％、约370％、约380％、约390％或约400％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热塑性塑料在厚度上膨胀至少约5％、至少约25％、至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约125％、至少约150％、至少约175％或至少约200％，包括其间所有范围和数值。96.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的厚度为膨胀前所述挤出热塑性片材厚度的约0.5倍、约1倍、约1.5倍、约2倍、约2.5倍、约3倍、约3.5倍、约4倍、约4.5倍、约5倍、约5.5倍、约6倍、约6.5倍、约7倍、约7.5倍、约8倍、约8.5倍、约9倍、约9.5倍或约10倍。97.在一些实施方案中，相对于膨胀前的挤出热塑性片材，膨胀的热塑性片材膨胀至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％或至少约100％，包括其间所有范围和数值。98.在一些实施方案中，相对于膨胀前的挤出热塑性片材，膨胀的热塑性片材膨胀至少约25％、至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约125％、至少约150％、至少约175％、至少约200％、至少约225％、至少约250％、至少约275％、至少约300％、至少约325％、至少约350％、至少约375％、至少约400％、至少约425％、至少约450％、至少约475％或至少约500％，包括其间所有范围和数值。99.在一些实施方案中，膨胀导致具有多个区域的热塑性片材的形成。在一些实施方案中，所述多个区域为两个或更多个区域。在一些实施方案中，所述多个区域为三个或更多个区域。在一些实施方案中，所述多个区域为四个或更多个区域。在一些实施方案中，所述多个区域为五个或更多个区域。100.在一些实施方案中，热塑性片材的多个区域包括第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约125-225μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150-200μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150μm、约155μm、160μm、约165μm、170μm、约175μm、180μm、约185μm、190μm、约200μm、约205μm、约210μm、约215μm、约220μm或约225μm，包括其间所有范围和数值。101.在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括的孔的尺寸为约100μm或更小、约95μm或更小、90μm或更小、约85μm或更小、80μm或更小、约75μm或更小、70μm或更小、约65μm或更小、约60μm或更小、约55μm或更小或约50μm或更小，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约20-80μm的孔，例如约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm、约75μm或约80μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约25-75μm的孔。102.在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括的孔的长宽纵横比为约1:2、约1:1.5、约1:1、约1.5:1或约2:1，包括其间所有范围和数值。103.在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000-2,000μm，内部区域包括尺寸为至少50μm的孔。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000μm、约1,050μm、约1,100μm、约1,150μm、约1,200μm、约1,250μm、约1,300μm、约1,350μm、约1,400μm、约1,450μm、约1,500μm、约1,550μm、约1,600μm、约1,650μm、约1,700μm、约1,750μm、约1,800μm、约1,850μm、约1,900μm、约1,950μm或约2,000μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,500μm。104.在一些实施方案中，内部区域的孔为细长孔。在一些实施方案中，内部区域包括的孔的长宽纵横比为至少2:1、至少3:1、至少4:1或至少5:1。在一些实施方案中，所述长宽纵横比为约3:1。在一些实施方案中，所述长宽纵横比为约4:1。105.在一些实施方案中，内部区域包括的孔的尺寸为至少约100μm、至少约95μm、至少约90μm、至少约85μm、至少约80μm、至少约75μm、至少约70μm、至少约65μm、至少约60μm、至少约55μm或至少约50μm，包括其间所有范围和数值。106.在一些实施方案中，内部区域包括长度为约200-800μm的孔，例如约200μm、约225μm、约250μm、约275μm、约300μm、约325μm、约350μm、约375μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约500μm、约525μm、约550μm、约575μm、约600μm、约625μm、约650μm、约675μm、约700μm、约725μm、约750μm、约775μm或约800μm，包括其间所有范围和数值。107.在一些实施方案中，内部区域包括宽度为约50-200μm的孔，例如约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm、约75μm、约80μm、约85μm、约90μm、约95μm、约100μm、约105μm、约110μm、约115μm、约120μm、约125μm、约130μm、约135μm、约140μm、约145μm、约150μm、约155μm、约160μm、约165μm、约170μm、约175μm、约180μm、约185μm、约190μm、约195μm或约200μm，包括其间所有范围和数值。108.在一些实施方案中，内部区域的孔具有约200-800μmx约50-200μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约200μmx约50μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约300μmx约75μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约400μmx约100μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约500μmx约125μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约600μmx约150μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约700μmx约175μm的长宽尺寸。在一些实施方案中，内部孔具有约800μmx约200μm的长宽尺寸。109.不希望被任何特定理论所局限，在受热膨胀过程中控制热通量提供了赋予所需微观结构、结晶度和物理膨胀特性的操作条件窗口，这些特性对于强度重量比和耐热性来说是希望的。110.塑化气体由热塑性塑料中解吸产生具有上述特性的孔，提供了密度降低的膨胀材料。在一些实施方案中，通过在第五温度下加热而实施膨胀使膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约10％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％或至少约50％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约10％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约20％。111.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.05-0.25g/cc，例如约0.05g/cc、约0.10g/cc、约0.15g/cc、约0.20g/cc或约0.25g/cc，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.10-0.2g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度小于约0.2g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度小于约0.1g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.12g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.2g/cc。112.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的厚度为约0.020-0.220英寸，例如约0.020英寸、约0.030英寸、约0.040英寸、约0.050英寸、约0.060英寸、约0.070英寸、约0.080英寸、约0.090英寸、约0.100英寸、约0.110英寸、约0.120英寸、约0.130英寸、约0.140英寸、约0.150英寸、约0.160英寸、约0.170英寸、约0.180英寸、约0.190英寸、约0.200英寸、约0.210英寸、约0.220英寸，包括其间所有范围和数值。113.膨胀的热塑性塑料114.这里还描述了具有可用于赋予所需性能特征的独特微观结构和其它物理性质的热塑性片材。115.图3给出了按这里所述方法由低-dpla材料制备的膨胀的热塑性片材的连续、非层压、多层、多孔微观结构截面(平面内)图像的sem图像(放大约55倍)，其中给出了内部区域和外部区域以及各区域内的微孔和它们的特征。116.在一些实施方案中，本发明提供一种膨胀的热塑性片材，其包括第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150-200μm。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000-2,000μm，内部区域包括尺寸至少约50μm的孔。117.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约125-225μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150-200μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的第一外部区域和第二外部区域的厚度为约150μm、约155μm、160μm、约165μm、170μm、约175μm、180μm、约185μm、190μm、约200μm、约205μm、约210μm、约215μm、约220μm或约225μm，包括其间所有范围和数值。118.在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括的孔的尺寸为约100μm或更小、约95μm或更小、90μm或更小、约85μm或更小、80μm或更小、约75μm或更小、70μm或更小、约65μm或更小、约60μm或更小、约55μm或更小或约50μm或更小，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约20-80μm的孔，例如约20μm、约25μm、约30μm,.约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm、约75μm或约80μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约25-75μm的孔。119.在一些实施方案中，第一外部区域和第二外部区域包括的孔的长宽纵横比为约1:2、约1:1.5、约1:1、约1.5:1或约2:1，包括其间所有范围和数值。120.在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000-2,000μm，内部区域包括尺寸为至少50μm的孔。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,000μm、约1,050μm、约1,100μm、约1,150μm、约1,200μm、约1,250μm、约1,300μm、约1,350μm、约1,400μm、约1,450μm、约1,500μm、约1,550μm、约1,600μm、约1,650μm、约1,700μm、约1,750μm、约1,800μm、约1,850μm、约1,900μm、约1,950μm或约2,000μm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，内部区域的厚度为约1,500μm。121.在一些实施方案中，内部区域的孔为细长孔。在一些实施方案中，内部区域包括的孔的长宽纵横比为至少2:1、至少3:1、至少4:1或至少5:1。在一些实施方案中，长宽纵横比为约3:1。在一些实施方案中，长宽纵横比为约4:1。122.在一些实施方案中，内部区域包括的孔的尺寸为至少约100μm、至少约95μm、至少约90μm、至少约85μm、至少约80μm、至少约75μm、至少约70μm、至少约65μm、至少约60μm、至少约55μm或至少约50μm，包括其间所有范围和数值。123.在一些实施方案中，内部区域包括长度为约200-800μm的孔，例如约200μm、约225μm、约250μm、约275μm、约300μm、约325μm、约350μm、约375μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约400μm、约425μm、约450μm、约475μm、约500μm、约525μm、约550μm、约575μm、约600μm、约625μm、约650μm、约675μm、约700μm、约725μm、约750μm、约775μm或约800μm，包括其间所有范围和数值。124.在一些实施方案中，内部区域包括宽度为约50-200μm的孔，例如约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm、约75μm、约80μm、约85μm、约90μm、约95μm、约100μm、约105μm、约110μm、约115μm、约120μm、约125μm、约130μm、约135μm、约140μm、约145μm、约150μm、约155μm、约160μm、约165μm、约170μm、约175μm、约180μm、约185μm、约190μm、约195μm或约200μm，包括其间所有范围和数值。125.在一些实施方案中，内部区域的孔的长宽尺寸为约200-800μmx约50-200μm。在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约200μmx约50μm。在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约300μmx约75μm。在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约400μmx约100μm.在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约500μmx约125μm.在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约600μmx约150μm.在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约700μmx约175μm.在一些实施方案中，内部孔的长宽尺寸为约800μmx约200μm。126.在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材还包括在外部区域和内部区域之间的过渡区域(或层)。在一些实施方案中，过渡区域的形成是由于多个热通量和膨胀次数/速率。在一些实施方案中，所述过渡区域或层的厚度可以为至少约0.1mm、至少约0.11mm、至少约0.12mm、至少约0.13mm、至少约0.14mm、至少约0.15mm、至少约0.16mm、至少约0.17mm、至少约0.18mm、至少约0.19mm、至少约0.2mm、至少约0.21mm、至少约0.22mm、至少约0.23mm或至少约0.24mm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述过渡区域或层的厚度可以不大于约0.25mm、不大于约0.24mm、不大于约0.23mm、不大于约0.22mm、不大于约0.21mm、不大于约0.2mm、不大于约0.19mm、不大于约0.18mm、不大于约0.17mm、不大于约0.16mm、不大于约0.15mm、不大于约0.14mm、不大于约0.13mm、不大于约0.12mm、不大于约0.11mm，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述过渡区域或层的厚度可以为约0.15-0.18mm。127.在一些实施方案中，所述过渡区域或层可以包括的孔的孔直径为至少约20微米、至少约30微米、至少约40微米、至少约50微米、至少约60微米、至少约70微米、至少约80微米、至少约90微米、至少约100微米、至少约110微米、至少约120微米、至少约130微米或至少约140微米，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述过渡区域或层可以包括的孔的孔直径为不大于约150微米、不大于约140微米、不大于约130微米、不大于约120微米、不大于约110微米、不大于约100微米、不大于约90微米、不大于约80微米、不大于约70微米、不大于约60微米、不大于约50微米、不大于约40微米或不大于约30微米，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，所述过渡区域或层可以包括孔直径为约40-110微米的孔。128.在一些实施方案中，按这里所公开方法制备的膨胀热塑性片材的表面微孔紧邻其下方的外部区域中的致密微孔结构。图4a和4b给出了应用低-dpla按这里所述实施方案制备的膨胀的热塑性片材的表面微孔的光学显微镜图像(放大4倍和10倍)，其中所述微孔的开口使得达因笔墨水能够渗透并在其中集中。在一些实施方案中，每平方英寸有约30,000-60,000个表面孔。在一些实施方案中，如图4a和4b所示，每平方英寸有约44,000个表面孔。假定在加工过程中诱导产生孔隙率，在短时间段内应用高压的加工方法对于在部件表面附近产生孔的小孔结构可能是一个重要因素。在其整个结构中具有较大孔和表面孔的样品会导致包装内容物通过外壁泄漏。早期的加工试验产生了许多“泄漏”容器。在一些实施方案中，表面孔的直径可以小于约50微米。在一些实施方案中，表面孔穿透部件的深度不超过约100微米。129.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约10％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％或至少约50％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约10％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度降低至少约20％。130.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.05-0.25g/cc，例如约0.05g/cc、约0.10g/cc、约0.15g/cc、约0.20g/cc或约0.25g/cc，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.10-0.2g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度小于约0.2g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度小于约0.1g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.12g/cc。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的密度为约0.2g/cc。131.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为至少约25％、至少约27.5％、至少约30％、至少约32.5％、至少约35％、至少约37.5％、至少约40％、至少约42.5％、至少约45％、至少约50％、至少约52.5％、至少约55％、至少约57.5％、至少约60％、至少约62.5％、至少约65％、至少约67.5％、至少约70％、至少约72.5％或至少约75％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约25-75％，例如约25％、约27.5％、约30％、约32.5％、约35％、约37.5％、约40％、约42.5％、约45％、约50％、约52.5％、约55％、约57.5％、约60％、约62.5％、约65％、约67.5％、约70％、约72.5％或约75％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30-65％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30-45％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约30％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约35％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约40％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约45％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约50％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约55％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约60％。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的结晶度为约65％。132.在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的厚度为约0.020-0.220英寸，例如约0.020英寸、约0.030英寸、约0.040英寸、约0.050英寸、约0.060英寸、约0.070英寸、约0.080英寸、约0.090英寸、约0.100英寸、约0.110英寸、约0.120英寸、约0.130英寸、约0.140英寸、约0.150英寸、约0.160英寸、约0.170英寸、约0.180英寸、约0.190英寸、约0.200英寸、约0.210英寸、约0.220英寸，包括其间所有范围和数值。133.这里描述的膨胀的热塑性塑料具有改进的物理和机械特性，这些特性可以按本领域熟练技术人员已知的各种测试方法进行测试。134.在一些实施方案中，按astmc78测试，膨胀的热塑性塑料的弯曲强度为约0.2-100mpa，例如约0.2mpa、约1.0mpa、约5.0mpa、约10.0mpa、约15.0mpa、约20.0mpa、约25.0mpa、约30.0mpa、约35.0mpa、约40.0mpa、约45.0mpa、约50.0mpa、约55.0mpa、约60.0mpa、约65.0mpa、约70.0mpa、约75.0mpa、约80.0mpa、约85.0mpa、约90.0mpa、约95.0mpa或约100.0mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的弯曲强度为约0.2-10mpa、约0.2-20mpa、约0.2-30mpa、约0.2-40mpa、约0.2-50mpa、约0.2-60mpa、约0.2-70mpa、约0.2-80mpa、约0.2-90mpa或约0.2-100mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，弯曲强度可替代地按astmd638测试进行测量。135.在一些实施方案中，按astmc78测试进行测量，膨胀的热塑性塑料的拉伸强度为约0.2-50mpa，例如约0.2mpa、约2.0mpa、约4.0mpa、约6.0mpa、约8.0mpa、约10.0mpa、约12.0mpa、约14.0mpa、约16.0mpa、约18.0mpa、约20.0mpa、约22.0mpa、约24.0mpa、约26.0mpa、约28.0mpa、约30.0mpa、约32.0mpa、约34.0mpa、约36.0mpa、约38.0mpa、约40.0mpa、约42.0mpa、约44.0mpa、约46.0mpa、约48.0mpa或约50.0mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性塑料的拉伸强度为约0.2-10mpa、约0.2-20mpa、约0.2-30mpa、约0.2-40mpa、约0.2-50mpa、约0.2-60mpa、约0.2-70mpa、约0.2-80mpa、约0.2-90mpa或约0.2-100mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，拉伸强度可以替代地按astmd638测试进行测量。136.在一些实施方案中，按astmc78测试进行测量，膨胀的热塑性塑料的剪切强度为约0.2-50mpa，例如约0.2mpa、约2.0mpa、约4.0mpa、约6.0mpa、约8.0mpa、约10.0mpa、约12.0mpa、约14.0mpa、约16.0mpa、约18.0mpa、约20.0mpa、约22.0mpa、约24.0mpa、约26.0mpa、约28.0mpa、约30.0mpa、约32.0mpa、约34.0mpa、约36.0mpa、约38.0mpa、约40.0mpa、约42.0mpa、约44.0mpa、约46.0mpa、约48.0mpa或约50.0mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，剪切强度可以替代地按astmd638测试进行测量。137.在一些实施方案中，热塑性塑料为热塑性片材。在一些实施方案中，热塑性塑料为生物塑料。在一些实施方案中，生物塑料为聚乳酸。在一些实施方案中，热塑性塑料为pet塑料。在一些实施方案中，生物塑料为非石油pet塑料(例如由生物质生产)。在一些实施方案中，热塑性塑料为非生物塑料(例如热塑性聚氨酯)。138.这里描述的膨胀的热塑性塑料可用于包括但不限于例如如下行业：食品、医疗保健、体育用品、供暖和制冷、飞机/航空航天、建筑和汽车行业，其中这里描述的膨胀的热塑性塑料的特定特性可满足相应的行业要求。139.热成型140.这里描述的膨胀的热塑性塑料可通过任何合适的方法(包括这里公开的那些)进行热成型，以生产在包括例如食品、医疗保健、飞机和汽车工业等行业中有用的各种工业产品，其中所述产品可以是一次性产品或耐用产品。例如在汽车应用中，可能需要一侧靠近热的发动机而另一侧靠近相对较冷的金属的合适材料，这与食品行业应用中单次应用的热食品容器类似。141.热成型的过程是将材料加热至其成型温度和对热的材料施力以将其推入型腔或模具，从而使材料符合模具形状。所施加的力可通过机械方式(活塞)、真空或空气压力产生。对于大多数模具，利用活塞迫使材料进入模具型腔，真空将塑料抽入模具并进入型腔，和施加大气压力使材料移入定作的模具型腔中。饱和期间由结晶引起的片材相对较高的结晶度以及膨胀期间由应变引起的结晶可使片材的成型温度高于传统发泡方法的成型温度。这些相对的高压允许在部件的单侧应用带有空气压力的单侧工具。高的片材温度可能会暂时增加孔内的气体压力，有助于成型。142.在一些实施方案中，通过主动加热模具对热成型中的模塑过程进行调整，以根据所需的使用温度提高模制制品的耐热性和热稳定性。这有时被称为“热定型”。在一些实施方案中，例如对于低-dpla，通过将模具加热至至少约120℃来进一步增加膨胀片材的结晶度百分比，从而提高耐热性。在一些实施方案中，将膨胀的pla片材暴露于加热模具至少约6秒，以充分增加结晶度百分比来承受所希望的使用温度。143.按这里描述方法制备的膨胀片材的令人惊讶的高结晶度百分比是通过热成型和热定型保持这里描述的膨胀片材的关键层级微观结构的主要因素之一，特别是在令人惊讶的高温下进行热成型和热定型，从而使最终产品能够承受令人惊讶的高使用温度(例如约105℃，例如在下文所述和在这里所述方法生产的一些产品中的沸水)，与此同时享受层级微观结构的物理和性能益处，如在超薄形状因子和低密度下足够的强度。144.另外，由于结晶度高和保留的微观结构，无需在热模阶段之后增加冷模阶段以在修整之前“冻结”泡沫，因为成型和热定型产品具有足够的刚性，可以立即在约室温下转移至修整工位，因此相对于现有技术有助于缩短生产时间(例如取决于产品为约6-9秒)，并且需要更少的生产步骤。在修整工位，产品通过刀模或匹配的金属修整压机进行修整。可以收集剩下的修整材料并回收到过程中以制造更多部件。145.膨胀片材的高结晶度是即使在令人惊讶的高温下成型和热定型期间保持刚性和关键的层级微观结构的原因。这种高的初始结晶度能够保持层级微观结构完整。在高温下模塑和热定型过程中，聚合物链获得能量和流动性，并结合现存晶体和/或形成更多晶体，从而进一步提高整体结晶度。随着热定型温度升高超过tg并向熔融温度tm移动(链开始熔融而不是结晶)，链移动速度更快，具有更高的流动性进行重排和/或结晶。146.按这里描述方法制备的膨胀片材足够高的结晶度百分比的另一个令人惊讶的优点在于它是在无热定型的热成型过程中可能由于各种原因发生的结晶度百分比的一些可能损失的边际，因此在最终产品中仍保留了层级微观结构及其益处，正如在一些实例产品(例如浅的肉类托盘、盘子和一些非热定型的深型产品如下文实施例4中的蛤壳式容器)中所看到的。147.在一些实施方案中，提供了一种低密度成型产品，包括：包含至少50wt％热塑性材料的非层压聚合物片材，所述非层压聚合物片材具有第一外部区域、第二外部区域和位于第一外部区域和第二外部区域之间的内部区域。148.第一外部区域和第二外部区域包括尺寸为约75μm或更小的孔；内部区域包括长宽纵横比为约4:1的孔，内层的尺寸为至少50μm。在一些实施方案中，当按astmd2126测试进行测试时，低密度热成型产品不发生明显变形；和其中当在约100℃或更低温度下与水接触时，低密度热成型产品没有表现出可见的变形。149.在一些实施方案中，非层压聚合物片材包含至少约50wt％的聚乳酸聚合物材料、至少约60wt％的聚乳酸聚合物材料、至少约70wt％的聚乳酸聚合物材料、至少约80wt％的聚乳酸聚合物材料或至少约90wt％的聚乳酸聚合物材料，包括其间所有范围和数值。150.在一些实施方案中，当按astmd790三点弯曲测试进行测试时，这里公开的低密度热成型产品的弯曲模量为约0.2-4gpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，当按astmd790三点弯曲测试进行测试时，这里公开的低密度热成型产品的弯曲模量为约0.2-10mpa，例如约5mpa、约10mpa、约15mpa、约20mpa、约25mpa、约30mpa、约35mpa、约40mpa、约45mpa、约50mpa、约55mpa、约60mpa、约65mpa或约70mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，弯曲模量为至多约14gpa。151.在一些实施方案中，当按astmd790三点弯曲测试进行测试时，这里公开的低密度热成型产品的弯曲强度为约0.2-80mpa，例如约0.2mpa、约1.0mpa、约5.0mpa、约10.0mpa、约15.0mpa、约20.0mpa、约25.0mpa、约30.0mpa、约35.0mpa、约40.0mpa、约45.0mpa、约50.0mpa、约55.0mpa、约60.0mpa、约65.0mpa、约70.0mpa、约75.0mpa或约80.0mpa，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，弯曲强度为至多约145mpa。152.在一些实施方案中，这里公开的低密度热成型产品在高于约40℃、高于约45℃、高于约50℃、高于约55℃、高于约60℃或高于约65℃的温度下可耐受变形。在一些实施方案中，这些温度153.在一些实施方案中，当暴露于astmd2126测试(硬质泡沫塑料响应热老化和湿老化的标准测试)时，这里公开的低密度热成型产品耐受变形(如翘曲、收缩等)。在一些实施方案中，低密度热塑性塑料的一个或多个表面与热水接触时，这里公开的低密度热成型产品耐受变形。在一些实施方案中，热水的水温高于约60℃、高于约70℃、高于约80℃、高于约90℃或高于约100℃，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热水为沸水。在一些实施方案中，当在微波条件下加热且食品与低密度热成型产品内表面接触时，这里公开的低密度热成型产品耐受变形。在一些实施方案中，所述食品为固体或液体食品。154.在一些实施方案中，耐受变形包括翘曲不大于约1％、不大于约2％、不大于约3％、不大于约4％、不大于约5％、不大于约6％、不大于约7％、不大于约8％、不大于约9％或不大于约10％，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热塑性塑料暴露于astmd1226后，变形量为约1-10％，例如约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％或约10％。在一些实施方案中，热塑性塑料暴露于astmd1226后，变形量为约1-5％。155.在一些实施方案中，适合于生产袋子的膨胀的热塑性片材的厚度为约0.005英寸、约0.010英寸、约0.015英寸、约0.020英寸、约0.025英寸、约0.030英寸、约0.035英寸、约0.040英寸、约0.045英寸、约0.050英寸、约0.055英寸、约0.060英寸、约0.065英寸或约0.070英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材的厚度为约0.005-0.060英寸，例如约0.005英寸、约0.010英寸、约0.015英寸、约0.020英寸、约0.025英寸、约0.030英寸、约0.035英寸、约0.040英寸、约0.045英寸、约0.050英寸、约0.055英寸、或约0.060英寸，包括其间所有范围和数值。因此，在本发明方法的一些实施方案中，适合生产袋子的挤出热塑性片材从约0.010英寸膨胀至约0.020-0.060英寸。156.在一些实施方案中，适合于生产盘子的膨胀的热塑性片材的厚度为约0.045英寸、约0.050英寸、约0.055英寸、约0.060英寸、约0.065英寸、约0.070英寸、约0.075英寸、约0.080英寸、约0.085英寸、约0.090英寸、约0.095英寸、约0.100英寸、约0.105英寸、约0.110英寸、约0.115英寸或约0.120英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材的厚度为约0.070-0.110英寸，包括其间所有范围和数值。因此，在本发明方法的一些实施方案中，适合生产盘子的挤出热塑性片材从约0.018英寸膨胀至约0.070-0.110英寸。157.在一些实施方案中，适合于生产餐具的膨胀的热塑性片材的厚度为约0.090英寸、约0.100英寸、约0.110英寸、约0.120英寸、约0.0130英寸、约0.140英寸、约0.150英寸、约0.160英寸、约0.170英寸、约0.180英寸、约0.190英寸、约0.200英寸或约0.210英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，热塑性塑料的厚度为约0.090-0.100英寸。在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材的厚度为约0.150-0.200英寸，包括其间所有范围和数值。因此，在本发明方法的一些实施方案中，适合生产餐具的挤出热塑性片材从约0.24英寸膨胀至约0.150-0.200英寸。158.在一些实施方案中，适合于生产杯子的膨胀的热塑性片材的厚度为约0.060英寸、约0.070英寸、约0.080英寸、约0.090英寸、约0.100英寸、约0.110英寸、约0.120英寸、约0.130英寸、约0.140英寸、约0.150英寸、约0.160英寸、约0.170英寸、约0.180英寸或约0.190英寸，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，膨胀的热塑性片材的厚度为约0.070-0.180英寸，包括其间所有范围和数值。因此，在本发明方法的一些实施方案中，适合生产杯子的挤出热塑性片材从约0.016英寸膨胀至约0.070-0.180英寸。159.在一些实施方案中，通过这里公开方法制备的热成型产品的单位面积重量为约0.05-0.2g/in2，包括其间所有范围和数值。在一些实施方案中，通过这里公开方法制备的膨胀的热塑性塑料的单位面积重量为约0.13-0.19g/in2。160.在一些实施方案中，按这里公开方法制备的热成型产品在热成型产品上具有表面微孔，在这些表面微孔下方和外部区域有致密的开孔结构，其中致密的微孔结构防止产品故障和/或泄漏。例如，表面孔在一侧可能更大，和产品如食品托盘、肉类托盘、水果托盘或蔬菜托盘可能包括穿孔，从而可能不需要捕集液体所需的“血袋”。另外，表面孔可以支持在产品表面上书写或在产品表面上放置标签。图5a-c给出了三种不同热成型产品的表面微孔的光学显微镜图像(放大10倍)，所述产品均按这里描述的实施方案应用低-dpla制备，其中微孔的开口能够使达因笔的墨水渗透并集中于其中。在一些实施方案中，热成型产品中每平方英寸有约30,000-60,000个表面孔。在一些实施方案中，如图5a-c所示，其中在图5a中每平方英寸有约56,000个表面孔；在图5b中每平方英寸有约36,000-41,000个表面孔；和在图5c中有约39,000-46,000个表面孔。161.另外，具有平坦均匀表面和致密刚性多孔结构允许应用单侧热成型工具，其比双侧热成型工具更有利和更经济。表面微孔位于物理网上而非开放孔(渗漏结构)上，这一事实意味着不需要模具和填充系统，在产品移出之前也不需要从两侧抽真空来填充和设置模具，因而形成连续过程。162.产品163.与现有产品相比，按这里描述方法获得的微观结构具有独特的特征，并导致热成型产品具有不同的成本、风格和功能优势。164.按这里描述方法的热成型产品更坚固、更轻和由于核心重量轻而更薄，其具有取向纸板/蜂窝状结构，其中具有穿过材料平面的取向孔，以及高抗拉强度的外层(由于结晶度高，外部区域处有更多材料和更圆的孔)。这种外层在弯曲时提供强度，因为外径处于拉伸状态而内径处于压缩状态。但合适的厚度和外层强度可防止芯部屈曲，同样，类似于具有高稳定性和轻重量的带层压表面的褶皱材料。更薄且更强的一个优势是能够将更多产品(如肉类托盘)装入盒子，从而降低运输成本。另外，由于按这里描述方法制备的产品如肉类托盘更耐热，因此可能不需要冷藏运输空产品如空肉类托盘，从而进一步降低运输成本。在一些实施方案中，按这里描述方法制备的肉类托盘可以在至多55-60℃下热稳定，即在这些温度下产品尺寸的翘曲小于10％。(有关应用这里公开方法制备的肉类托盘的实例的详细规格参见实施例4)。165.在按这里描述方法制备的材料的微观结构的内部区域中，具有细长孔的层状结构提供了更坚固的产品。例如，当肉类托盘由于过载(如3点弯曲)而出故障时，它不会像eps泡沫那样开裂和断裂。这是塑料薄膜(“saran”)包装产品(如肉类托盘和蘑菇托架)的优势，因为如果产品出现故障，故障产品不会污染包装过程。166.刀模修整过程中的边缘压制会带来美观且功能有利的修边精制–这不同于标准泡沫托盘中的标准边缘切割，后者仍具有开孔和锯齿边，可使水分渗入产品中。167.边缘压制会在边缘处使孔坍塌，并使它们卷曲形成圆整边缘。这很有可能是由于孔的冷加工且封闭了卷曲的芯、利用和用尽了空气空间，但极保持了外层强度。内部细长孔的塌陷类似于褶皱结构的不可恢复性帖合。这是形成容器(如蛤壳式容器)中产品元件(如铰合元件)的重要因素。独特且令人惊讶的是，可以在不增加额外拉伸特征以使产品变薄的情况下形成铰合元件等产品元件，就如现有技术中所述具有类似厚度的固体片材所需要的(例如参见us5,413,239)。按这里描述方法获得的产品的独特微观结构和结晶度能够形成局部塌陷的孔压缩特征，与eps和其它泡沫制成的产品不同，这些特征不需要添加任何热就可持续存在。可以应用压缩区域或特征(如压缩或缩进线特征(或通道或折痕))在其周围区域在最小或无变形情况下形成旋转点。容器的两个部分通过包括这些压缩特征的铰合元件连接在一起，可以围绕旋转点自由旋转。168.铰合元件具有基底结构，其上表面和下表面分别与容器或制品的顶部和底部相连。所述基底结构还包括在热成型或热成型和修整期间形成的压缩中间部分，其形成了用于铰合的定向折痕点。当折叠基础结构形成铰合元件时，上表面和下表面相互折叠形成一体式容器或制品的铰合元件。在对容器进行热成型和修整时，铰合元件可能没有天然的偏置。封闭容器时，可能存在朝向封口的天然偏置。在一些实施方案中，如下文参考图6a和6b所述，压缩的中间部分包括一个或多个进一步的压缩线或缩进线特征。169.图6a给出了在金属模具与片材接触之前在压缩前用于形成例如容器产品(如蛤壳式容器)的膨胀片材的图纸以及金属模具件及其特征的图纸。图6b给出了压缩后片材和铰合元件的基础结构，其中还描述了在片材上和在铰合元件的基础结构上形成的两个缩进线特征。在一些实施方案中，容器铰合元件的基础结构的厚度(如图6b中示为d-d0)可以为约0.025-0.040”，其中用于形成容器的膨胀片材的厚度可以为约0.040-0.100”或约0.065-0.080”。铰合元件在基础结构中可以包括一个或多个缩进线或槽，如图6b所示，宽度和深度分别由w1、w2和d1、d2表示。在一个实施方案中，w1等于约0.040”，和d1对应于距基础结构表面的深度，为约0.006-0.0010”，和w2＝w1，d2＝d1。如图6b中的w3所示，缩进线特征之间的间隙尺寸可以大约为缩进线特征的宽度尺寸的量级并进行确定以防止材料聚束。相邻的缩进线特征可在铰合元件旋转点周围实现更有效的运动范围，而没有材料结合或碰撞，从而防止自然偏置朝向开口、或防止周边不希望的容器间隙。多个缩进线特征的尺寸可以对称或不对称。在对称的实施方案中，w1＝w2和d1＝d2，在不对称的实施方案中，w1不等于w2，和/或d1不等于d2。图6a和6b给出了具有不对称特征的实施方案的示例图。170.在一个优选的非限定性的实施方案中，在基础结构的顶部(内侧)形成两条缩进线或槽，其中d为约0.065”、d-d0为约0.035”，和两个相邻的槽为约0.040”宽和约0.008”深，且相互距离为约0.020”，从而达到材料的充分间隔，且当制品处于封闭位置时，其有合适的美学轮廓和/或密封。这不是一个限定性的实施方案，且可以重复为无槽或多个槽、更大折痕/槽尺寸、分离或用于不同基础结构厚度的更不对称的槽设计以及独立地改变顶部/底部的基础结构厚度。171.在产品(如蛤壳式容器)的修整阶段，可实施进一步的压缩和穿孔。一个实施方案可以包括上文所述的铰合元件，其具有通过应用刀模沿基础结构轮廓的相对面(“外部”)形成的“外部”锯齿孔，其中铰合折痕是在容器内部形成的。沿该铰合点的穿孔减少了可能由外部容器表面张力引起的阻止理想或完全封闭的限制。这种穿孔例如可用刀修整产生，具有双模具线，与铰合折痕的背面(外侧)对齐，包括锐化和非锐化部分，交替在0.25”切割、0.25”未切割/0.040”金属/刀模非穿孔区域的等间距下50％穿孔。这允许在封闭期间从铰合元件背面(外侧)充分释放张力，并消除朝向开口偏置的倾向，同时保留维持由顶部、铰合元件和底部(所有这些都是由单一片材形成的)组成的整体一片式制品所需的物理材料。未切割的带孔边缘不会穿透并形成孔。相反，这种未切割边缘进一步压缩材料以进一步增加深度值，例如图6b中所示的参数d1和/或d2的值。图7给出了蛤壳式容器产品及其铰合元件以及用于形成蛤壳式容器产品的金属模具和修整器的示例图片。172.这里描述的形成铰合元件的方法的令人惊讶的特征在于通过层状微观结构片材(铰合元件基础结构材料)的独特的贯穿平面的“压入”特征和通过不可恢复地贴合层状微观结构片材来实现槽特性。本质上，这种方法不同于同等厚度的固体塑料如何形成铰合元件，以及需要如何设计/形成发泡的塑料铰合。这里描述的方法能够在模具中形成铰合特征，但无需穿孔，并在热成型工具的修整工位中进行未加热修整，从而使得整体蛤壳式容器的关键部件的生产快速且简单。173.应用在本发明中所述方法中获得的结晶度和微观结构的组合提供了铰合韧性和强度，能够可重复地打开和封闭，而不会在几次使用后发生大故障。相比之下，没有这种微观结构的致密pla(或其它片材塑料)容器无法以这种方式形成铰合，因为冷加工时没有材料空隙会塌陷，并且材料不会流动。没有这种微观结构的高结晶度pla制品将具有非常脆的特性，并且无法在没有开裂或故障倾向的情况下打开和封闭。没有这种微观结构和/或结晶度的pla制品(例如现有的均匀pla泡沫)可能具有某种特征，但可能不具有有效保留该特征的不可恢复贴合，或可能不具有源于层状微观结构的强度/韧性来维持铰合和制品的刚性，因此有可能起皱或变形，从而导致损失美观或功能。另外，当铰合特征同时穿孔以强化铰合性能时，按上述方法形成的铰合能够实现强大且美学上优越的性能。174.在产品如蛤壳式容器中，闭合机构即卡扣可以包括卡舌和插入卡舌的接收槽。通常，在现有的eps泡沫蛤壳式容器和其它pla蛤壳式容器中，在产品热成型过程中，热成型的用于装配卡舌的接收槽过高，从而所述槽不容易撕掉，保持盖子封闭，并可以接收足够厚的泡沫/卡舌，以达到足够的强度和抗撕裂性。通过应用这里描述的方法制备的膨胀片材和热成型产品(如蛤壳式容器)的微观结构和结晶度特性能够实现产品的刚性和薄度，实现了一种新颖且更简单的卡扣机制，其中槽例如在修整期间直接切割为接受卡舌的蛤壳式容器的边缘/凸缘，而不是热成型出过高的卡舌接收部位。卡槽和卡舌都很坚固且耐撕裂。所述蛤壳式容器具有韧性，能够承受人为弯曲卡舌向后装入卡槽而不折断。卡槽足够坚固，可以向下拉(并打开悬臂)，将卡舌装入而不折断。由于材料的厚度和低韧性/强度，现有eps或其它pla泡沫几乎不可能以这种方式制造功能性卡扣(卡舌/槽)。在常规的发泡工具中，通常通过在具有弹簧加载模头的模具中修整来切割卡舌孔。已发现这种方法在修整特征附近留下一些带小孔的高密度表皮层。还发现应用刀式模头修整并弯曲卡舌，可获得利落的切口。175.按这里描述形成的卡扣的啮合导致明显的“咔嚓”声，这对于按这里描述方法制备的材料的多层微观结构、硬度和结晶度来说似乎是特定的，产生特定共振，从而用户可清楚地确认产品被适当封闭。176.本发明中所述的膨胀材料具有相对高的韧性，同时具有高的结晶度和因此具有高的热稳定性，由此可具有广泛的用途。结晶度为至少20％且深度为至少25mm的容器可通过热成型和/或切割和折叠形成。该容器可以装有冰且从1米的高度掉落而不开裂。177.按这里描述方法制备的产品的外表面光滑，与当前eps球状泡沫和现有pla泡沫中的已有开孔结构截然不同。通常用于去除这些现存产品中残留发泡剂的双面和真空模具不会留下非常光滑的表面。这种粗糙会导致打印质量差、光泽差、书写困难，例如笔会无意地扎入产品。另外，即使在固化后，球状泡沫也在球之间有可见的凹陷(间隙)。这里描述的方法膨胀和加热，使表面能够流动和均匀膨胀，从而提供具有更精细表面特征分辨率的均匀平坦表面，其中来自微孔层的所有“气泡”在下面的孔壁支架上方形成光滑的顶部表面/屋顶。178.图8是可按这里描述方法制备的梨托盘的示意图。这种典型梨托盘的尺寸为约15.5英寸x约10.5英寸，具有约4英寸×3英寸、约2英寸深的梨窝，窝壁厚度为约0.037-0.060英寸，和重量为约16.5克。另一种壁薄、大拉伸比、但强度出乎意料的热成型产品为蘑菇托架。应用这里的方法制备的典型蘑菇托架的尺寸约为6英寸×5.25英寸，具有约2英寸深的蘑菇窝，窝壁厚度为约0.040-0.065英寸，和重量为约3.9克。按这里描述的方法制备的材料的封闭微孔结构的特定特征可实现更薄和更深(和因此成本更低)的产品。在完美材料分布的假设下，更薄和更深的产品(即具有较大拉伸比)需要更大的起始厚度。在这里描述方法获得的膨胀材料及其微观结构中，大部分体积在可以为单层或双层的内芯中。在较大拉伸比的情况下，内层似乎承受大部分变形，因为材料不是均匀的材料，这可能导致偏离拉伸比、起始厚度和最终产品壁厚之间的关系。内层壁看起来更薄，更容易变形。外部区域的结晶度高于内部区域。这表明可以增加拉伸比和减小壁厚至超出通过对于完美材料分布有效的关系所预测的值。即使深而薄的产品需要更大的起始厚度，但由于微孔结构和大的膨胀比，按这里描述方法制备的材料将是最轻和最经济的。例如，典型的泡沫托盘或其它现有pla泡沫托盘往往具有较小的拉伸比。179.按这里描述方法的实施方案制备的产品的另一个令人惊讶的优点是，随着拉伸比增加，产品可能变得更加热稳定。增加拉伸比通常会导致厚度减小。因此，深型产品如肉类托盘和蘑菇托架可以同时享受热稳定性的益处(例如能够在非冷藏车辆中运输空产品)和薄、轻、低密度的益处(例如在相同尺寸或较轻包装中装更多的空产品，和应用较少的材料降低成本)。下表证实了这里描述方法的示例实施方案的热稳定性趋势。下表还显示了在相同成型深度下，在热成型过程中，随材料温度升高，热稳定性增加。热稳定性表示为在约55℃和约60℃的工作温度下，产品一个维度如深度绝对值的变化百分比(“翘曲”)。产品的指定“成型深度”与拉伸比直接相关。(表1中的数值可能会有小的波动，和应解释为带有前序词“约”，正如下文在定义部分中所定义。)180.表1成型深度和成型温度与热稳定性的关系[0181][0182]应用这里描述的方法制备的膨胀片材可以作为侧壁卷起而不开裂，从而在制造类似于制备纸杯、层压纸杯或卡片杯子的杯子时，如纸张一样对片材进行处理，与eps球状泡沫(真空成型)或深度拉伸的聚丙烯杯子相比，其速度更快、能耗更低且更简单。[0183]由于膨胀片材的微观结构中夹带有相对大量(例如约60vol％或更多)的空气，因此由应用这里描述的方法制备的膨胀片材形成的杯子(或容器)比纸制品更隔热。这种杯子或容器也可以在手中捏挤而不使侧壁破裂。另外，由于独特的微观结构和结晶度，材料具有弯曲但不开裂或断裂的弹性，由此能够逐渐卷曲上边缘，并形成杯沿或卷曲的杯沿，即杯沿卷起，就像纸pmc类杯子一样。这是由保持材料柔韧性的独特能力实现的，而所述柔韧性可能是通过应用内部区域孔层中的空气空间来接受和补偿压缩力来实现的。在一些实施方案中，在杯沿卷起之后或期间加热所述材料而在不应用化学固定的情况下使杯沿固定。在一些实施方案中，可以应用声波焊接在不使用粘合剂的情况下融合按这里描述方法制备的膨胀片材的卷筒。应用这里描述方法制备的膨胀片材适于声波焊接。当孔崩塌并且片材之间紧密接触(或单张片材自身叠合)时，声波能可使聚合物快速结合在一起，在不加热的情况下形成牢固的无粘剂形粘合。类似地，在一些实施方案中，杯子(或容器)的底部可通过圆周成形的膨胀片材压花和热密封。令人惊讶的是，与大多数现有的发泡和塑料的杯不同，可与形成纸杯相似的简单性令人惊讶地形成杯子(无需热成型)。[0184]在一些实施方案中，按这里描述方法形成的隔热杯子或容器可包括具有套筒状侧壁的主体和耦合到所述主体以与侧壁配合的杯底，从而形成用于存储食品、液体或任何合适产品的杯子或容器的内部区域。杯体可以包括连接到侧壁上端的卷边、和连接到侧壁下端和杯底的杯底支架。例如，可以切割或冲压侧壁“主体”坯料，如上所述通过压制(坍塌的多孔微观结构)提供美观的修整边缘。杯子“套筒”或“侧壁”基础元件可通过绕芯轴或锥体(例如在一些实施方案中，一端为约3.5”和相对端为约2.5”)包裹切割的坯料和随后形成焊缝(例如应用局部施用热量或声波焊接形成杯子的连续内部)来形成。膨胀片材的微观结构和结晶度提供了足够的刚度和韧性，以最小化材料起皱、聚束或形成折痕，否则这些可能导致机械或热缺陷/不稳定性。光滑的片材外部(微孔外部区域)提供材料的紧密接触，可在低变形下实现有效的声波焊接成型。内部微观结构中实现压缩(提供足够的硬度)，以在声波探头能量传输期间保持接触，并使聚合物与相邻片材表面充分相互作用，并提供有足够机械和热稳定性的整体套筒元件。图9a和9b给出了应用这里描述方法获得的声波焊缝的实例。[0185]可将模切圆形膨胀片材、或纸张或涂有pla的纸张插入套筒中，形成底部元件。可将组合的侧壁和底部元件转移至旋转芯轴上，在其中机械折叠可形成重叠的杯沿，其中侧壁片包围底部元件的边缘。如图9c所示，底部接缝可通过机械辊花、卷曲和/或加热机制形成，以促进侧壁片包围底部元件的边缘。这种机械力和/或热量或者声波焊接将形成连续防漏的杯子或容器内部。膨胀片材独特的微观结构能够对压力作出反应，并在响应时均匀地局部塌陷(即边缘压制)，而不会在压力或热量存在时产生过度的物理收缩，从而在pla泡沫情况下，能够类似于pla涂覆纸杯快速且美观地形成杯底。[0186]随后可加工这种结构上组合的杯子或容器元件，以形成边缘或杯沿特征。组合元件可在芯轴上旋转，以在侧壁顶部边缘处逐渐滚动杯沿/边缘特征。初始的卷曲可在旋转杯子且向侧壁元件顶部施加内部压力以启动边缘向外“卷起”时形成。由于材料韧性(由于独特的微观结构和结晶度)以及材料良好的塑性变形和贴合性，这种初始机械拉伸和曲线形成可以在膨胀片材中实现。卷起可在随后的旋转阶段完成，在侧壁顶部形成例如约1/8”的平滑边缘，赋予功能刚性、美观性以及在使用过程中与消费者平滑舒适的接触。在一些实施方案中，在处理过程中，可对组合元件施加热量或润滑，以利于最优的卷曲或半径。在一些实施方案中，可施用随后的收缩和机械固定，以保持永久的杯沿特征，该特征在运输期间热稳定，能够储存热或冷材料，或能够与盖子元件机械配合。在一个实施方案中，膨胀的pla片材(侧壁元件或组合的侧壁和底部元件)的密度可以为约0.025-0.5g/cc。[0187]可以直接由按这里描述方法制备的膨胀片材形成且无需热成型的另一类产品是具有折痕和穿孔的整体片材制品，例如，其可以折叠形成二维或三维容器如信封(二维)、盒子，托盘或包装盒。将厚度为约0.045-0.100”的膨胀pla片材置于刀模上方或下方。为模具施加压力一段时间(通常小于2秒)，然后移除以提供片材，所述片材具有产生折痕/折叠点的策略性压实(通过边缘压制)部分，和用于边缘、铰合元件和/或襟翼和其它容器特征的切割部分。折痕/折叠元件类似于上文所述的铰合元件，和可以包括成型和/或修整过程中带或不带穿孔的压缩的中间部分，以形成用于铰合的定向折痕点。当该结构折叠形成铰合元件或襟翼时，上表面和下表面相互折叠以从整体结构形成容器/制品的铰合元件。优选的非限定性实施方案是将刀模压实到约0.080-0.085”规格的膨胀pla片材上，以产生如图10a和10b所示的折痕特征(虚线)和修整切口(实线)的图案，形成铰合元件或襟翼的二维布局图，引导折叠所述襟翼元件使其重叠或相交，从而如图10c和10d所示折叠后形成角并产生三维制品或容器。在一些实施方案中，它可以用声波焊接、热量、粘合剂、卡舌/插件或其它合适的机构固定。[0188]折痕和独特的铰合元件/襟翼机构能够通过局部挤压特性实现，这样可以在无需额外层压的情况下提供理想的液体密封。在一些实施方案中，如果需要，可以包括层压，用于调整/改进液体或气体(如水/蒸汽、o2、co2等)的渗透性/阻隔性特征。[0189]二维容器(如运输信封)的实施方案可以应用折痕线上更夸张的折叠，例如高于约90度和更像约180度的折叠。微观结构的隔热性和抗冲击性以及耐热性使其成为一体化的运输容器，有可能替代纸张或塑料信封内的泡沫或封装空气(如)缓冲垫，而用单一材料同时充当缓冲垫和容器，并且还为标签附着提供优异的打印质量和/或表面粘附特性。在边缘处可形成折痕，声波或热焊接可提供一体式密封外壳，在未密封端具有顶部折痕/铰合元件，带有襟翼/卡舌用于封闭或密封制品，供最终用户运输。实际上，可以取消卡片或纸张上的塑料衬里或涂层，从而形成环境友好的运输容器。[0190]可以以类似于信封、盒子和包装盒的方式折叠和密封袋子和小袋等产品，但优选应用相对更薄且更柔软的膨胀片材。除了隔热特性外，袋子和小袋同样保留了由独特的微观结构和结晶度提供的折叠和弯曲的耐久性。在一些实施方案中，这里描述的产品或制品当装有冰且从1米高度掉落时不会开裂。[0191]按这里描述方法制备的容器产品如肉类托盘和折叠容器可用于改性气氛包装或包封，例如通过在容器开口处用膜或薄膜(如聚合物薄膜)形成密封，和应用加热或声波或粘合剂保持容器内的气氛条件，这可能会减缓或影响其内封装产品的变质。[0192]定义[0193]在这里定义和应用的所有定义均应理解为优于字典定义、通过参考引入到文件中的定义和/或所定义术语的普通含义。[0194]正如这里所应用，“纯化”是指将感兴趣的化学物质与外来或污染物质进行物理分离。术语“纯化”、“调整”和“调节”在此可以互换使用。[0195]正如这里所应用，“接触”是指触摸、接触或极为接近的行为。[0196]正如这里所应用，“环境”指制备热塑性塑料如制备板材的条件。例如，在一些实施方案中，环境指18-32℃的温度。在一些实施方案中，环境指约24-28℃的温度和约25-75％的相对湿度(rh)。另外，除非另有规定，否则这里规定的所有温度均对应于海平面温度。[0197]正如这里所应用，“浸渍”指用其它物质(例如气体)融入或饱和(部分或全部)材料的行为。在一些实施方案中，融入或饱和物质将填充材料内的孔或空间(例如孔)。在一些实施方案中，浸渍是可逆的。在一些实施方案中，浸渍在一个条件或一组条件下是可逆的，和在另一个条件或另一组条件下是不可逆的。在一些实施方案中，浸渍物质为气体，包括但不限于二氧化碳(co2)和/或氮气(n2)。[0198]正如这里所应用，“热塑性塑料”指在一定高温下变得柔韧或可模塑和在冷却后固化的塑料聚合物材料。这种材料加热时熔化和冷却时变硬。这些特性使材料可以重复地被加热、重塑和冷冻。因此，热塑性塑料在机械上是可回收的。热塑性塑料的实例包括但不限于聚乳酸、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯。[0199]正如这里所应用，“生物塑料”指全部或部分由有机生物质(例如可再生资源如玉米淀粉和甘蔗)而非石油衍生的塑料。在一些实施方案中，这里公开的生物塑料材料是可生物降解且可堆肥的。[0200]正如这里所应用，“可堆肥的塑料”或“可堆肥的聚合物”指如下材料：作为可用程序的一部分，能够在堆肥场所进行生物分解，使得塑料无法在视觉上进行区分，并在与已知可堆肥材料(如纤维素)一致的速率下分解为二氧化碳、水、无机化合物和生物质，且不会留下有毒残留物。[0201]正如这里所应用，“可生物降解的聚合物”指在一定条件下会降解的聚合物。示例的条件包括astmd6400规定的那些，在土壤中填埋一年后，或在存在一些溶剂和/或酶的情况下。[0202]正如这里所应用，“热成型”指从扁平聚合物片材形成三维形状的过程。在一些实施方案中，工艺热软化扁平的聚合物片材，然后在具有所需形状的模具上使片材真空或压力成型。在一个非限定性的选项列表中，热成型生产一般包装以及发泡的蛤壳式容器和固态塑料杯子。如本领域熟练技术人员所理解的，热成型通常指用于生产热塑性塑料成型制品的一组相关工艺。热成型包括有真空成型、压力辅助热成型、高清晰度热成型、垂帘成型、压制成型和线弯曲。[0203]正如这里所应用，“深拉伸”指应用热成型由扁平塑料或膨胀的塑料片材形成拉伸比高于1(“1”)的深型产品。产品的拉伸比定义为产品的表面积除以产品的占地面积，假设材料完美分布。深型产品的非限制性实例包括咖啡杯、一些肉类托盘和农用包装如水果托盘(例如苹水果托盘、梨盘等)、蘑菇托架等。随拉伸比增加或产品的任何特征变得窄于深度，片材将变得更薄。[0204]正如这里所应用，“热稳定的”指“热稳定性”指物质在高温下耐受其化学或物理结构不可逆变化的能力。在整个申请中，术语“耐热”和“热稳定”可互换使用，但不影响公开含义。在各个实施方案中，“热稳定”产品定义为当暴露于模拟容器/卡车运输测试(50-60℃)时不表现出可见翘曲(即不大于几％)的产品。热稳定性也可通过astmd2126(硬质多孔塑料对热老化和湿老化响应的标准测试方法)进行评估。[0205]正如这里所应用，“微孔塑料”指制造用于包含数十亿个微小气泡的泡沫，也称为泡孔或微孔。在一些实施方案中，微孔塑料定义为具有10微米数量级直径的平均孔尺寸。在相关实施方案中，微孔塑料中孔直径的典型范围为约0.1-100微米。[0206]正如这里所应用，“变形”指热塑性塑料的形状和/或尺寸的不可逆变化。变形的实例可以包括但不限于热塑性塑料的翘曲、收缩、弯曲和/或拉伸。[0207]除非明确有相反指示，否则在本说明书和权利要求书中使用的不定冠词“a”和“an”应理解为指“至少一个”。这里引用的任何范围均是封闭性的。[0208]正如这里所应用，“多个”指两个或更多个，例如2、3、4或5或更多个。[0209]本说明书中使用的术语“基本上”和“约”用于描述和计量小的波动。例如，它们可以指小于或等于 5％，如小于或等于 2％，如小于或等于 1％，如小于或等于 0.5％，如小于或等于 0.2％，如小于或等于 0.1％，如小于或等于 0.05％。[0210]正如这里所应用，“或”应该理解为与上文定义的“和/或”具有相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应解释为包含，即包含多个列表元素中的至少一个，但也包括多个，以及任选的附加的未列表项。只有明确有相反指示的术语，如“仅一个”或“恰好一个”，或在权利要求中使用时，“由…组成”指包含多个或一列元素中的仅一个元素。一般而言，这里所应用的术语“或”仅解释为在前面加上排他性术语时表示排他性替代(即“一个或另一个，但不是两者”)，如“两者之一”、“其中一个”、“仅一个”或“恰好一个”。当在权利要求中应用时，“基本上由…组成”应具有按专利法领域中使用的一般含义。[0211]正如这里所应用，关于一个或多个元素的列表，短语“至少一个”应理解为指从元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个，也不排除元素列表中的任何元素组合。这个定义还允许可以任选地存在除短语“至少一个”所指的元素列表中具体指定的元素之外的其它元素，无论与那些具体指定的元素是否相关。因此，作为非限定性实例，“a和b中的至少一个”(或等效地说“a或b中的至少一个”或等效地说“a和/或b”中的至少一个)在一个实施方案中均可以指至少一个、任选包括多于一个a，且不存在b(和任选包括除b以外的元素)；在另一个实施方案中，指至少一个、任选包括多于一个b，且不存在a(和任选包括除a以外的元素)；在另一个实施方案中，指至少一个、任选包括多于一个a和至少一个、任选包括多于一个b(以及任选包括其它元素)；等等。[0212]在权利要求以及上文的说明书中，所有的过渡短语如“包括”、“包含”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“由…组成”等均应理解为开放式的，即意思为包括但不限于。正如美国专利局专利审查程序手册(unitedstatespatentofficemanualofpatentexaminingprocedures)第2111.03节所述，只有过渡性短语“由…组成”和“基本由…组成”分别应为封闭或半封闭的过渡性短语。[0213]除非另有说明，否则权利要求不应被理解为仅限于所述顺序或元素。应理解在不偏离所附权利要求的实质和范围的情况下，本领域技术人员可在形式和细节上进行各种改变。要求保护在以下权利要求及其等价内容的实质和范围的所有实施方案。[0214]实施例[0215]实施例1[0216]用于固态膨胀聚乳酸(pla)片材的连续方法：[0217]应用双螺杆挤出机将pla颗粒挤出为pla片材(0.005-0.100英寸)(注：在该步骤中可以任选贮存所形成的pla卷材以备以后应用)。将pla片材展开并送入动态密封/狭缝/开口中。动态密封后，在28℃下用co2在900psi下使片材饱和约2min。为了达到所需的气体吸收，以一定的速率和长度将样品拉穿过腔室，以达到约30秒的停留时间，从而产生用co2浸渍的pla片材。接下来，将样品拉过控制在温度28℃下的第二动态密封水，以从高压co2中移除片材。立即冷却所述片材，直到片材的温度为约5-10℃。然后将片材暴露于大气条件(约20-40℃)约10-30秒，随后将冷却后的pla置于约40-75℃的蒸汽或热中(由加热元件或约91-98℃水浴产生的蒸汽提供)再经过10-20秒。然后使pla片材在约91-98℃的水浴中行进，释放co2并使材料膨胀。[0218]实施例2[0219]用于在小型greensencorp热成型机中将膨胀的pla片材热成型为盘子的方法：[0220]将厚度为0.065-0.085英寸的膨胀的pla片材送入链轨，并在6-8秒内在陶瓷加热器下加热至350-450℉。然后将片材推进到2区，在其中在陶瓷加热器下加热至200-300°f并保持6-8秒。下一步，将片材推进到未加热或冷却的用于单腔或多腔盘子或食品用途的阳-阴模具中。封闭模具至所需间隙(如对于盘子来说为0.035英寸的间隙)。片材在夹持力下保持6-8秒。向模具一侧施加增压空气约2-4秒。任选地，同时可以在模具的相对侧施加真空，或在产品的相对侧上用相对的空气压力重叠持续时间。停止空气压力(和如果应用的任选的真空)，打开模具。对于最终加工，将产品 卷推进到应用刀模的修整工位。[0221]实施例3[0222]在大型greensencorp热成型机中用于将膨胀的pla片材热成型为盘子的方法：[0223]将厚度为0.065-0.085英寸的膨胀的pla片材送入链轨，并在6-10秒内在陶瓷加热器下加热至90-120℉。然后将片材推进到2区，在其中在陶瓷加热器下加热至495-550°f并保持6-10秒。下一步，将片材推进到未加热或冷却的用于单腔或多腔盘子或食品用途的阳-阴模具中。封闭模具至所需间隙(如对于盘子来说为0.035英寸的间隙)。片材在夹持力下保持6-10秒。向模具一侧施加增压空气约2-6秒。任选地，同时可以在模具的相对侧施加真空，或在产品的相对侧上用相对的空气压力重叠持续时间。停止空气压力(和如果应用的任选的真空)，打开模具。对于最终加工，将产品 卷推进到应用刀模的修整工位。[0224]实施例4[0225]按所公开方法制备的热成型产品的实例具有令人惊讶的物理性能和性能特征以及关键的微孔结构：应用不同等级的pla和不同的膨胀片材厚度(或者膨胀尺寸)(例如下文中所称的“厚”和“薄”)应用所公开的方法制备和膨胀pla片材，并用在这里描述的热成型实例产品中。不同等级的pla的膨胀片材规格在下表2中给出。(表2和本节所有表中的数值均可能有小的波动，和应解释为带有如前文定义部分中定义的术语“约”)。本发明人通过大量实验和试验证实，这些特定尺寸示例产品的所需物理性能和性能特征可通过多种其它不同产品尺寸实现。[0226]表2：示例性的膨胀pla片材：特性[0227][0228]图11a、11b、12a、12b、13a和13b分别给出了表2所示的膨胀后低-dpla、通用厚pla和通用薄pla片材平面成像截面的光学显微镜截面图像(放大约4倍)。[0229]肉类托盘：[0230]使用不同等级pla的肉类托盘的一组实例的特征和规格见下表3。这些肉类托盘出人意料地热稳定，并且出人意料地轻，比同类eps产品轻至多约50％。另外，为了提供可比和所需的硬度，典型的eps肉类托盘需要约300thou的厚度，例如比表3中所示的最厚产品厚约至少3倍。这种典型的eps托盘为约0.19克/平方英寸，达到下表3中所示产品的约2倍多。[0231]表3：肉类托盘的实例[0232][0233]与表3中这些肉类托盘实例相比，现在可商购的现有14.75x8.0”x0.83”(长x宽x深)novipaxpla肉类托盘具有以下厚度、耐热性和耐久性规格：[0234]厚度：0.200”(约为按这里描述方法制备的肉类托盘的至少两倍厚)；[0235]耐热性：原始深度中约32％的翘曲(比按这里描述方法制备的肉类托盘的翘曲大至少约3倍)，即在约55℃下收缩至初始深度的约68％，和初始深度约59％的翘曲(比按这里描述方法制备的肉类托盘的翘曲大至少约6倍)，即收缩至初始深度的约41％。如表3所示，按这里描述方法制备的肉类托盘在约55-65℃的温度范围内保持其原始尺寸超过约90％。[0236]硬度计：40-50shorea评级，如表3所示，比按这里描述方法制备的肉类托盘低。[0237]另外，novipax托盘具有如下微观结构特征：[0238]孔纵横比：约1:1；[0239]孔直径：约0.39mm(约15thou)；[0240]结晶度(％)：约13％(比表3的实施例中的低得多)。[0241]不需要热成型的销售肉类的许多形状因素可受益于抗油脂、重量轻和坚固的材料。这方面的一个实例是用作肉类包装系统组件的扁平或折皱/折叠板。这方面的一个实例是可平铺或折叠的比重小于0.12克/in2的低密度热塑性片材。可通过氧化硅涂层、金属化或热塑性膜向其添加阻隔层。然后，可将肉放在这块板上，并在其上层压一层也可包含隔离特性的附加层。或者，可将肉和板置于由两张片材制成的结构或袋子内部。[0242]图11c、图12c和图13c分别给出了在表3中所示的低-dpla、通用厚pla和通用薄pla片材的热成型浅型产品(如肉类托盘)的侧壁的光学显微镜截面图像(放大约4倍)。[0243]在图11c、图12c和图13c所示的热成型后微观结构中，由于在热成型过程中所施加的用于由膨胀的pla片材形成成型表面的热和力，两个表面附近的微观结构可能会发生轻微的塌陷，并且细长孔壁结构中会出现可识别的屈曲。这些产品的拉伸比相对较小，因此细长孔的总体形状仍可以识别，尽管如表3所示，在宽度、长度和层厚度方面发生了变化。[0244]蛤壳式容器和食品用途的产品：[0245]对于不同的pla材料，下表4和表5中给出了一组示例性的热食品用途的产品(即蛤壳式容器)的特性和规格。这些蛤壳式容器具有令人惊讶的热稳定性，低-dpla等级的热定形蛤壳式容器在约130℃下热定形。当需要时，这些产品可以应用比通常需要的更少的材料制备得稍厚一些，这得益于这里公开的方法。[0246]表4：蛤壳式容器的实例-尺寸1[0247][0248]应用按这里描述方法制备的具有不同尺寸的另一个蛤壳式容器的实例(尺寸2)的特征和规格在下表5中给出。[0249]表5：蛤壳式容器的实例-尺寸2[0250][0251]图14从多个不同角度给出与表4和表5中所述类似的示例性蛤壳式容器的形状和物理特征。图14所示的蛤壳式容器包括铰合元件和卡扣机构，它们分别按前面标题为“产品”的章节中的相应描述制备。[0252]图11d、图12d和图13d分别给出了表4中所示低-dpla、通用厚pla和通用薄pla片材的热成型深型产品(如蛤壳式容器)侧壁的光学显微镜截面图像(放大约4倍)。图11e给出了表4中所示低dpla片材的热成型(用上文所述的热定形)深型产品(如蛤壳式容器)的侧壁的光学显微镜截面图像(放大约4倍)：低dpla片材(热定形)。[0253]在图11d、图12d和图13d中，产品的相应深度为约1.5”，且相对于起始膨胀片材或相对于浅型产品，总尺寸(表面到表面的距离或厚度)明显减小。热成型期间的成型力(和/或剪切机制)可能使内部区域中的细长孔变形，这也可由表2和表4中的相应规格中看出。另外，内部区域中的细长孔可能具有足够薄的壁，可能导致相邻孔之间的开口，但仅限于少数孔内和内部区域内，并且不会导致整个产品的大规模破裂，因此保留了由膨胀过程中的微观结构和结晶度赋予的固有材料性能优势。图13e给出了微观结构的热定型版本。[0254]盘子或浅型盘子：[0255]下表6给出了示例性盘子(或浅型盘子)的特征和规格。这种盘子约12克，令人惊讶地轻，而且很薄，但仍能满足商业要求如耐受餐具(硬度计shorea值为约80-85)和耐热性要求。[0256]表6：盘子/托盘[0257]特征低-dpla产品尺寸(in*in)10x8.25产品深度(in)0.5片材厚度(0.001”)65产品厚度(0.001”)55-62重量(克)12g克/英寸^2(gsi)0.145热阻(在℃下《10％的翘曲)70硬度计(shorea)80-85孔数(个数/in^2)40,000外层孔纵横比(l:w)1:1和3:1(过渡层)外层孔直径(微米)11-16和50-150外层厚度(mm)0.07-0.14和150内层孔纵横比(l:w)8-12:1内层孔长度(mm)1.2(压扁)内层孔宽度(mm)0.08-0.19内层厚度(mm)1.34结晶度(％)43.4％[0258]也可以在通常用于折纸操作的设备中切割和折叠材料。上述材料重量可用作粗略的起始值。[0259]可以实施悬臂试验来评价盘子产品的强度。设计悬臂试验来评价使用者握住盘子时盘子在静态负载下的强度，例如当用一只手握住盘子时的食品量。在图15a和15b中以图片形式给出了示例性的悬臂试验场景，其中图15a给出了应用这里描述方法制备的盘子的情况(如表6所示)，和图15b给出了在完全相同静态负载下应用现有商购纸盘产品的情况，其中还给出了相对于透明模板的偏转角，并在其上绘制了角度线网格，以便于评估角度偏转。例如，在图15a和15b所示的按这里描述方法制备的盘子和现有商购纸盘产品的情况下，达到相同的特定量偏转分别为0.96lbs和1.0lbs负载，其中所述负载施用在距离夹持点大约相同距离处。应注意的是这两个盘子并不完全相同，它们的边沿和宽度可能有所不同。[0260]杯子：[0261]表7和表8给出了按这里描述方法不经过热成型步骤(特别是在上述“产品”章节中所述方法，例如应用卷边法来形成杯沿，以及形成杯子的接缝和底部元件)和由具有上述表2中所示特性的膨胀后低dpla制备的示例性杯子的一些物理特性和性能参数。值得注意的是，与大多数现有发泡和塑料杯不同，可与形成纸杯相似的简单性令人惊讶地形成杯子(无需热成型)。[0262]表7：杯子-1[0263]特性低-dpla产品尺寸(in)顶部直径：3.55，和底部直径：2.45深度/高度(in)6.2片材厚度(0.001”)40-45产品厚度(0.001”)40-45(无热成型：与片材匹配)重量(克)11.94克/英寸^2(gsi)0.16(无热成型：与片材匹配)热阻(在℃下《10％的翘曲)70或更高[0264]表8：杯子-2[0265]特性低-dpla产品尺寸(in)顶部直径：3.5，和底部直径：2.5深度/高度(in)4.65片材厚度(0.001”)82-90产品厚度(0.001”)40-45(无热成型：与片材匹配)重量(克)8.80克/英寸^2(gsi)0.16(无热成型：与片材匹配)热阻(在℃下《10％翘曲)70或更大[0266]板材：[0267]应用这里描述方法制备的膨胀后片材可以生产的另一类产品是扁平的层状微观结构板，其可用作在一侧用纸张层压的广告、海报或公告板，或用作办公室隔板、钉板、整流罩和装饰砖，或用作其它组装产品和复合材料的轻质核心和组件。[0268]在一些实施方案中，所述板材可以为0.12英寸厚，和可以在不卷绕的情况下通过切割膨胀后片材为板材来制备。[0269]折叠的二维或三维容器：[0270]可由按这里描述方法制备的膨胀后片材不经过热成型直接形成的另一类产品为具有折痕和穿孔的整体片材制品，如上文“产品”章节所述，可以将其折叠形成2维或3维的容器，如信封(2维)、盒子、托盘或包装盒。图10(c)所示的特定示例产品中使用的膨胀片材与表2中所示的“通用厚pla”具有相同的规格，只是膨胀后的尺寸为约0.080-0.085英寸。[0271]折痕点和区段的数量和构造、尺寸、翻盖和折叠设计可能因特定产品的设计和/或不同厚度的pla基材而不同，例如提供更多液体保持特性的设计，如牛奶盒。[0272]与热成型产品相比，这种布局的一个关键因素是它提供了增强的热稳定性，因为在成型时没有“拉伸”机制，片材平整度保持了原始微观结构。因此，在使用过程中施用热量时，很少或没有过度的残余应力。这种特性使得使用更低密度、更低等级的pla(2003)成为可能，从而通过应用更便宜的pla原料达到改进的耐热性。在一些实施方案中，产品具有极高的热稳定性，在约70℃的温度下至多有约2％翘曲。[0273]另外，模切前片材的自然平整状态使得可在表面上直接高保真地打印标记和图案。在这种折叠容器产品中可以包括在由牛皮纸、纸板或卡片制成的容器中常见的特征如锁盖、把手和其它元件。[0274]对于许多可堆肥膜来说，减少氧气和/或水蒸气通过膜的传输的限制之一是当折叠或折皱时它们的性能降低。本发明中生产的材料具有相对较高的刚度，可用作加固物或支架，以支撑其相对脆弱的材料。利用这些特性的容器的具体实施方案是用于货架稳定的食品用产品(包括肉类)的盒子或包装盒。包括玻璃纸在内的多层膜已被证明可用于肉类托盘的覆盖膜，因此与玻璃纸薄膜组合的成型或折叠包装盒托盘是可堆肥的货架稳定的肉类包装。当前第1页12当前第1页12
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