具体实施方式

在此描述的实施例总体涉及用于陈列消费品的装置，其在此被称为悬挂翼片。更具体地，是指由可生物降解、可降解和/或可回收材料制成的可用于陈列消费品的环保悬挂翼片。在一些实施例中，所陈列的消费品设置在包装内，该包装用于在装运、储存期间和展示期间支撑和保持消费品。根据一个实施例，包装可以包括一个或多个构造成围绕消费品的壁，并且具有附接到其上的悬挂翼片。构造成支撑包装重量的至少一部分的悬挂翼片可以包括具有开口的悬挂部、具有可以附接到包装的表面的支撑部，以及设置在悬挂部和支撑部之间的铰接部，开口在本文中也称为槽，开口形成在悬挂部中以接收陈列支撑元件。

本文所述的悬挂翼片总体由可生物降解、可降解和/或可回收的材料制成，例如由包括植物基材料(如木浆)在内的材料制成的材料。本文所述的悬挂翼片理想地是可折叠/可展开的，在折叠/展开过程中能够抵抗施加到悬挂翼片的部分的应力，以及在正常使用过程中能够抵抗由于施加的负载而损坏和/或物理失效。在一些情况下，还希望制成悬挂翼片的材料在潮湿和/或不受控制的周围环境中运输、储存和/或陈列后可用。在一些情况下，制成悬挂翼片的材料被用材料涂覆或处理，使得它们不会显著吸水，这在本文中被称为防水。

图1A是根据一个或多个实施例的悬挂翼片100的正视图。图1B和图1C分别是沿着截面线“1B-1B”和“1C-1C”形成的悬挂翼片100的侧视图。悬挂翼片100包括悬挂部102、支撑部104和沿X轴延伸并将悬挂部102与支撑部104分开的铰接部106。铰接部106沿Y方向从悬挂部102和支撑部104突出，形成如图1B和图1C所示的U形。如图1A所示，悬挂翼片100的悬挂部102和支撑部104可以形成使得当它们被卸下和/或不使用时，它们的主要表面都平行于一个平面(例如X-Z平面)。

悬挂翼片100的悬挂部102总体包括槽108、围绕槽108的槽加强部110、中央区域115和周向加强部116。在一些构造中，如图1A所示，槽加强部110被中央区域115围绕，并且中央区域115在至少三个边缘上被周向加强部116围绕，并且在一个边缘上被铰接部106围绕。

悬挂部102的槽108构造成接收陈列支撑元件，例如线架或支撑钩(例如，挂板钩、壁挂式钩等)，例如，当悬挂翼片100待附接到的包装或物体被悬挂在零售店的陈列支撑元件上用于陈列时。在一些实施例中，槽108是如图1A所示的所谓的“欧式(Euro style)”槽。槽108可以是如图2A所示的“Δ式(delta style)”槽，如图2B所示的圆型槽，如图2C所示的“重型样式(heavy duty)”槽，或具有任何其他所需形状(例如，圆形、椭圆形、三角形)的开口。

围绕槽108的周边形成的槽加强部110构造成在悬挂部102悬挂在陈列支撑元件上时防止其由于悬挂翼片100待附接到的包装或物体的重量而撕破或撕裂。

形成在悬挂部102的周边上的周向加强部116构造成进一步防止悬挂部102由于经陈列支撑元件提供的负载而撕裂和/或由于在运输或储存期间与其他外部部件接触而导致结构退化(例如，磨损)。在一些构造中，悬挂部102可具有圆形顶角114。

在一些实施例中，悬挂部102具有在X方向的介于40mm至60mm之间的长度L_H，和在Y方向的介于15mm至35mm之间的宽度W_H，支撑部104具有在X方向的介于40mm至110mm之间的长度L_S，和在Y方向的介于6mm至50mm之间的宽度W_S，并且铰接部106具有在X方向的介于30mm至50mm之间的长度L_G和在Y方向的介于2mm至6mm之间的宽度W_G。槽108具有在X方向的介于20mm至45mm之间的长度L_SLOT。槽加强部110具有介于2mm至3mm之间的宽度W_SR和介于1mm至1.5mm之间的厚度T_SR。周向加强部116具有介于2mm至3mm之间的宽度W_CR和介于1mm至1.5mm之间的厚度T_CR。悬挂部102可以具有圆角半径介于3mm至6mm之间的圆形顶角114。

在一些实施例中，如图3A-图3D和图4A-图4D所示，悬挂翼片100附接到待悬挂至陈列支撑元件的包装302、402的表面。通常，包装302，402可以包括一个或多个包围消费品的壁。在一些实施例中，消费品设置在包装302、402的内部区域内，包装302、402具有圆柱形、矩形或其他有用的外部构造的壁，这些壁是由各种常规的环保和/或非环保材料形成的。典型的消费品可包括但不限于耐用和非耐用商品，其可包括例如消费电子产品(例如，无线扬声器、鼠标、键盘、相机、耳机)、商业产品或其他可买卖的有用产品。

在一些实施例中，如图3A-图3D所示，悬挂翼片100附接到待悬挂至陈列支撑元件的包装302的内顶表面。图3A和图3B是当悬挂翼片100附接到包装302并展开时悬挂翼片100的正视图和侧视截面图。图3C和图3D是当悬挂翼片100折叠以用于运输或储存时悬挂翼片100的正视图和侧视截面图。在图3A-图3D中，支撑部104穿过狭缝304插入包装302内部，并且可选地通过设置在支撑部104的附接区域113上的一种或多种粘合剂112粘附到包装302的内顶表面306。粘合剂112可以包括允许附接区域113永久地或半永久地贴在另一外部主体的胶水、接合剂、粘胶或糊剂，并且可以包括压敏粘合剂、接触粘合剂、溶剂型粘合剂、聚合物分散粘合剂、热熔粘合剂、厌氧粘合剂、单组分或多组分粘合剂或可用于将附接区域113粘合到另一外部主体的其他有用材料。

当包装302悬挂至陈列支撑元件时，悬挂翼片100被展开，使得悬挂部102定向为处于竖直位置以接收陈列支撑元件。悬挂部102和支撑部104形成非零角度。也就是说，在图3A中，悬挂部102与支撑部104成直角或接近直角，例如约90°的角度。在该构造中，悬挂翼片100构造成例如在运输或储存期间沿铰接部106折叠，使得悬挂部102面向支撑部104。即，当悬挂翼片100附接到包装302时，悬挂部102抵靠包装302保持，因此，包装302的运输或储存所需的空间减少。当悬挂翼片100被折叠时，悬挂翼片100从图3B中的展开位置沿铰接部106弯曲大约90°。如图1B和图1C所示，铰接部106为U形，使得悬挂翼片100可以从展开位置弯曲大约90°。

在一些实施例中，悬挂翼片100附接到待悬挂至陈列支撑元件的物体的包装402的内侧表面。图4A和图4B是当悬挂翼片100附接到包装402并展开时，悬挂翼片100的正视图和侧视截面图。图4C和图4D是当悬挂翼片100折叠时悬挂翼片100的正视图和侧视截面图。在图4A-图4D中，支撑部104穿过狭缝404插入包装402内部，并且可选地通过设置在支撑部104的附接区域113上的一种或多种粘合剂112粘附到包装402的内侧表面406。

当包装402悬挂至支撑元件时，悬挂翼片100展开使得悬挂部102和支撑部104形成钝角，例如大于90°且小于或等于约180°的角度。在该构造中，悬挂翼片100构造成例如在运输或储存期间，沿铰接部106折叠，使得悬挂部102面向支撑部104。即，当悬挂翼片100附接到包装402时，悬挂部102抵靠包装302、402保持，因此减少了包装402的运输或储存所需的空间。当悬挂翼片100折叠时，悬挂翼片100从图4B中的展开位置沿铰接部106弯曲大约180°。如图1B和图1C所示，铰接部106为U形，使得悬挂翼片100可以从展开位置弯曲大约180°。

需要说明的是，上述具体实施方式只是根据本公开的悬挂翼片可以附接至的包装的一些可能示例，并不限制本公开的悬挂翼片或包装的可能构造。例如，悬挂翼片可以附接到的包装的形状和位置不限于上述特定示例。例如，悬挂翼片100可以附接到任何形状的包装或物体。在另一个示例中，悬挂翼片100可以附接到包装或物体的外表面。

当悬挂翼片100所附接的包装或物体悬挂至陈列支撑元件时，如图1A所示，由于悬挂翼片100所支撑的包装或物体的重量，力F被施加到悬挂翼片100，可能会导致悬挂翼片100从槽108开始撕破或撕裂。图1A示出的力F显示为单点载荷，其在Z方向对齐，以表示由陈列支撑元件施加到悬挂翼片100的槽108的一部分的反作用力。然而，施加到悬挂翼片100的力F的示意图并不意在限制本文提供的公开的范围，因为不止一个陈列支撑元件可插入槽108内以支撑悬挂翼片100，并且因此可以对悬挂翼片100施加多于一个的单点载荷。由陈列支撑元件施加到悬挂翼片100的载荷可以包括轴承型载荷，与示意显示的单接触点载荷相比，该轴承型载荷由于陈列支撑元件与槽加强部110的一部分之间的接触而分布在槽加强部110的有限长度上。此外，由于施加的力F，悬挂翼片100从槽108撕破或撕裂，可能会蔓延到悬挂部102的边缘并导致悬挂部102的断裂。在正常使用、运输或储存期间，由于与其他外部部件接触而导致的结构退化(例如，磨损)可能会导致悬挂部102从边缘断裂。铰接部106的重复折叠和展开也可能导致铰接部106断裂。

在一些实施例中，悬挂翼片100包括悬挂翼片主体，该主体包括材料，该材料包括形成为期望结构形状的纤维材料，例如木质纤维素纤维材料。悬挂翼片主体总体包括悬挂部102、支撑部104和铰接部106的所有物理元素。有用的纤维材料的示例包括由通过化学和/或机械处理制备的纸浆形成的材料。有用的纤维材料包括但不限于由各种类型的植物材料形成的材料，例如木材、稻草、竹子、甘蔗渣、洋麻、亚麻、大麻、棉花或类似材料。木材目前为绝大多数纸浆生产提供原材料，并包含一种或多种主要成分：纤维素、半纤维素、木质素和提取物。根据含量的不同，木材可被归类为两大类之一：硬木(也称为“短纤维纸浆”或“短纤维木浆”)和软木(也称为“长纤维纸浆”或“长纤维木浆”)。总的来说，硬木比软木含有更多的纤维素和提取物，而木质素更少。就纸浆而言，软木纤维的长度平均是硬木中包含的纤维的长度的三倍以上。由于增加纤维长度通常意味着更多的纤维间结合，因此与通过相同工艺制造的硬木纸浆相比，软木纸浆赋予其制成的产品更大的强度。在一个示例中，悬挂翼片主体由长纤维纸浆形成以提高其长时间支撑载荷的能力。例如，在消费品行业中，希望单个悬挂翼片100支撑质量在约0.01千克(kg)和约5千克(kg)之间的包装。

在一些实施例中，可以调整在悬挂翼片100的不同部分内发现的各种物理属性以提供必要的结构支撑以允许使用悬挂翼片100陈列包装过的消费品。如本文所讨论的，悬挂翼片100内的不同物理属性可以包括悬挂翼片100的不同部分的物理形状(例如，厚度、在X-Y、X-Z或Y-Z等平面上形成的整体结构形状等)、悬挂翼片的不同部分中使用的材料，以及悬挂翼片的不同部分中使用的不同材料特性(例如，质量密度、孔隙率)。在一些实施例中，槽加强部110、周向加强部116和铰接部106具有与悬挂翼片100的其他部分不同的材料特性或材料成分。在一些实施例中，槽加强部110、周向加强部116和铰接部106内的材料具有比悬挂翼片主体其他区域的纤维材料更高的材料密度(例如，每单位体积的质量)。在一些实施例中，密度的差异是在形成悬挂翼片100的过程中通过压缩不同初始体积的材料而形成的，从而使更密集的区域对撕裂、撕破或断裂更耐用。为了进一步提供抗撕裂性，可以对悬挂翼片100内的结构和材料进行加工(例如，压花、机加工等)以在悬挂翼片100的不同区域内形成结构元素。

图5A-图5E示意性地示出了可以在悬挂翼片100的悬挂部102的中央区域115中形成的各种类型的结构元素。相信通过在悬挂翼片100的中央区域115中形成各种结构元素或纹理图案可以减少在使用包括环保材料的陈列支撑元件支撑包装时常见的各种故障机制。各种结构元素通常包括通过一些制造工艺形成的结构形状，并且被创建以提供抗撕裂性以防止在使用过程中悬挂翼片100失效。在一些实施例中，结构元素包括中央区域115内的交替的脊状区域504和沟道区域506的一维(1D)图案502，其在Y方向具有不同的厚度，并且如图5A中所示，在Z方向延伸。图5B是沿着截面线“5B-5B”切割的交替脊状区域504和沟道区域506的1D图案502的截面图。在一些实施例中，如图5B所示，脊状区域504通常比沟道区域506更薄，并且脊状区域504内的材料的至少一部分具有比沟道区域506更高的质量密度。脊状区域504的厚度介于1mm和1.3mm之间。沟道区域506的厚度介于1.2mm和1.5mm之间。在一些实施例中，脊状区域504每个都具有介于1mm和2mm之间的宽度W_FLAT，并且沟道区域506每个都具有介于2mm和4mm之间的宽度W_RIB。

在一些实施例中，悬挂翼片100的中央区域115包括具有沿如图5C所示的X轴延伸的，或在如图5D所示的与Z轴(例如，施加力F(图1A)的方向)成锐角的方向的，交替的脊状区域504和沟道区域506的1D图案502。在一些实施例中，具有交替的脊状区域504和沟道区域506的1D图案502沿着与铰接部106的轴线(即，图1A中的X方向)形成锐角的方向延伸。在一些实施例中，形成的结构元素包括如图5E所示的交替的脊状区域504和沟道区域506的二维(2D)阵列。需要说明的是，上述具体实施例只是本发明的悬挂部分102上的结构元素的图案的一些可能示例，并不限制根据本公开的悬挂翼片或包装的可能配置、规格等。例如，脊状区域的数量和沟道区域的数量可以不同于图5A-图5E所示的脊状区域和沟道区域的数量。

在一些实施例中，脊状区域504、沟道区域506、槽加强部110和周向加强部116都具有至少一种不同的物理属性，例如但不限于不同的厚度、质量密度、材料成分或X-Y平面中的宽度。在一实施例中，槽加强部110与周向加强部116在X-Y平面上具有相同的厚度、质量密度、材料成分及宽度，且脊状区域504与沟道区域506具有至少一种与槽加强部110和周向加强部116不同的物理属性。

图6描绘了说明根据一个实施例制作悬挂翼片100的方法600的流程图。在制浆过程(方框602)中，原料在145℃至150℃之间的温度下在化学试剂的水溶液中混合并转化为纸浆。化学试剂包括碱式过氧化氢，例如碱液或苛性钠形式的氢氧化钠，其去除结合纤维的木质素，以及分解木质素化学结构的氧气。化学试剂还包括用于漂白纸浆的二氧化氯和过氧化氢。在一些实施例中，原料为含有99％纤维素的长纤维木浆，水溶液包括0.4％的氢氧化钠、0.4％的二氧化氯、0.4％过氧化氢和0.1％氧气。原料与水溶液的浓度比介于约7:3至约6:4之间，例如约6:4。

在成型过程(方框604)中，通过将混合物递送通过金属网将纸浆从水溶液中疏浚或分离。金属网可以由不锈钢制成并且具有80/1.2的网孔尺寸(例如，1.2英寸中有80个开口)。纸浆进一步暴露于金属网一侧的空间中以在约5秒至约10秒之间的持续时间，例如约10秒内将纤维粘合在纸浆内。然后将疏浚的纸浆放入底模702中。参照图7A和图7B，分别示出了沿着线A-A'和B-B'形成悬挂翼片100的铰接部106的底模702的凹部704(在X方向上延伸)的附近的侧视图。在一些实施例中，凹部704具有介于2.5mm和3.5mm之间的深度和介于2mm和6mm之间的宽度。底模702还包括形成槽108的突起706、形成槽加强部110的围绕突起706的升高部708、以及形成周向加强部116的升高部710。在一些实施例中，如图8A所示，疏浚的纸浆(或未压缩的纸浆材料)被放置到底模702的凹部704中以形成材料层800，该材料层800在第一区域具有厚度T₁约为2.5mm至3.5mm之间的层厚802，在第二区域具有厚度T₂约为2mm至3mm之间的层厚804。在一些实施例中，如图8A所示，设置在底模上方的材料层800的一个或多个区域具有大于厚度T₂的厚度T₁。在一个示例中，厚度T₁是厚度T₂的约1.1至约1.5倍大，例如是2.5至1.5倍大。

在塑型过程(方框606)中，方框604期间放置在底模702和顶模712之间的材料层，在约5秒和约120秒之间的持续时间，例如120秒，通过施加大约10公斤和大约15公斤之间的力，例如大约15公斤的力，而被压缩。底模702和顶模712可以由金属合金制成并且在压缩步骤期间被加热到大约120℃和大约150℃之间的温度，例如大约150℃。

在利用图7B所示的模具设计的过程中，顶模712具有凸部714，凸部714与底模702的凹部704相匹配，并一起形成悬挂翼片100的铰接部106。顶模712还包括与底模702的突起706相匹配并一起形成槽108的突起716(即，放置在突起706上的纸浆被去除)、与底模702的升高部分708匹配并一起形成槽增强部110的降低部分718，以及与升高部分710匹配并一起形成周向加强部116的降低部分。因此，图7B所示的模具结构可用于形成悬挂翼片100，其包括悬挂翼片100的支撑部104、铰接部106和悬挂部102，其中悬挂部102包括槽108、槽加强部110、中心区域115和周向加强部116。

在一些实施例中，如图8A-图8B所示，在方框606期间执行的过程中，仅为了便于讨论的目的，使用如图7A所示的更简单的模具配置，位于凹部704中的纸浆层被从原始厚度T1压缩至介于1mm和1.4mm之间的厚度T3(图8B)，并且位于底模702的剩余部分上的纸浆层804从厚度T2被压缩至相同的介于1mm和1.4mm之间的厚度T3(图8B)，并且因此铰接部106(由凹部704中的纸浆层形成)具有比悬挂部102的剩余部分更高的材料密度。铰接部106相对于悬挂翼片100的其他区域的密度增加源于在压缩过程中产生的体积变化的增加。在一些实施例中，材料层800的第一区域的密度从理论最大密度的30％-40％的初始密度变为理论最大密度的95％-100％的压缩密度，并且材料层800的第二区域的密度从理论最大密度的30％-40％的初始密度变为理论最大密度的75％-85％的压缩密度。在其他实施例中，材料层800的第一区域的密度从理论最大密度的30％-35％的初始密度变为理论最大密度的95％-100％的压缩密度，并且材料层800的第二区域的密度从理论最大密度的35％-40％的初始密度变为理论最大密度的75％-85％的压缩密度。

在修剪过程(方框608)中，修剪在方框606期间产生的成型的纸浆的突出边缘以形成悬挂翼片100。通常，所有修剪的废料都返回到水溶液中并重新使用。

在可选的涂装过程(方框610)中，形成的悬挂翼片100涂覆有材料，当悬挂翼片100需要防水或抗水时，该材料可以结合纤维材料和/或防止吸水。在一些实施例中，涂层配置为覆盖并密封悬挂翼片100的暴露表面，使其免受外部周围环境的影响。在一些实施例中，涂层可包括疏水性的聚合物涂层。

在上述示例性实施例中，已经展示了由可生物降解的、可降解或可回收的材料，例如木浆制成的环保悬挂翼片和环保悬挂翼片的方法。环保悬挂翼片经过加固，可以折叠和展开而不会断裂，可用于悬挂包装而不会撕裂。

尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅通过示例的方式呈现，并且不旨在限制本发明的范围。实际上，这里描述的新颖实施例可以以多种其他形式体现。此外，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对这里描述的实施例的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的此类形式或修改。