回收造纸机衬料的方法

文档序号:4464558阅读:216来源:国知局
专利名称:回收造纸机衬料的方法
回收造纸机衬料的方法本发明涉及回收(Wiederaufbereitung)作为原料的造纸机衬料(Bespannung) 的方法,所述造纸机衬料例如为成形网(Formiersiebe)、干燥网(Trockensiebe)或压榨毡 (I^essfilze)、压榨带(Pressbander)以及加工带(Prozessbander)。为了使得在造纸机中例如作为成形网、干燥网或压榨毡以及压榨带使用的衬料在其由于达到预定的运行期限或者磨耗程度而不再用于造纸过程中时不是作为废料被丢弃, 这种衬料在过去例如作为所谓的土工织物使用,在利用开孔结构的条件下例如在提坝领域中改善底部的连接或者防止土壤海绵化(Ausschwammen)。尽管这是这种衬料非常有意义的且所要求的利用方式,但是在此基本没有考虑到这种衬料是由价值非常昂贵的材料构成的事实。相反地,在如此使用该磨耗的衬料时,则必须使用新材料来制造待重新构造的衬料,这带来了相应的高成本。在造纸机衬料的制造过程中不可避免的废料不能供应用于这种后续利用,并且因此必须作为废料丢弃,例如通过沉积或燃烧用于能量获得,例如水泥制造中。因此,本发明的任务在于提供一种回收造纸机衬料的方法,使用该方法可以实现对在这种衬料中含有的基料进行回收,并因此将其返回至生产循环中,特别是用于制造造纸机衬料。根据本发明,该任务通过用于回收作为原料的造纸机衬料的结构材料的方法来实现,所述造纸机衬料的结构材料特别为成形网、压榨毡、压榨带、干燥网和加工带,包括以下步骤a)至少根据待回收的原料的材料组成对其进行分类,b)粉碎所述原料,C)将经粉碎的原料挤出。因为造纸机衬料可以不同形式构成,或者由不同的材料构成,所以根据本发明在分类步骤中对该衬料进行分析并相应地确定例如所述衬料由哪种基料或哪几种基料以何种生产方式构成,从而可以据此在后续步骤中采取正确的进一步处理的措施。作为原料使用的且经如此分类的衬料然后经历粉碎过程,从而一方面向接着实施的挤出步骤、优选造粒步骤提供合适的、特别是单一(sortenrein)的起始材料,另一方面,在原料包含多种基料的情况下开创了物理分离的可能性,并且然后可以将不同基料的、彼此分离的颗粒供应至挤出工艺中,例如在造粒工艺的范围内。特别地,如果这种造纸机衬料是从加工工艺中返回的,那么该造纸机衬料有时会被污染或者混合来自造纸过程的残余物,因此会大大加剧了分类的难度或对分类存在不利地影响。因此,本发明建议,在实施步骤a)之前或/和在实施步骤a)之后以及在实施步骤b)之前,在一个净化过程中对该原料进行净化。对此可以建议,所述净化过程包括预净化,优选借助刮刀(Schaber)、刷(Bilrste)、形变(Verformung)、振荡激励 (Schwingungsanregung)或/和超声,或/和所述净化过程包括主净化,优选借助涂覆干冰或/和清洗,特别是高压清洗,借助表面活性剂料或/和溶剂料,优选萜。为了在本发明的方法步骤中可以在分类后选择合适的待实施的加工措施,进一步建议,在实施步骤a)中,将原料分类为单一的,如果该原料基本由一种基料构成或者该基料呈现为(aufweisen)材料掺混物(Materialgemisch),或者分类为混合的,如果该原料由至少两种不同的基料构成。在此,优选的方案是,所述步骤b)根据在实施步骤a)中获得的分类进行实施。显然,如果在措施a)之前,即在对待处理的原料进行分类之前实施净化过程,那么一般会存在可能不能完全除去埋入这种衬料内部的杂质的风险。因此,进一步建议,在实施步骤b)后,在进一步的净化过程中净化已粉碎的原料。在粉碎原料后,原料分解成可能为不同基料的小颗粒,接着仍埋入在原料内部体积区域的杂质通常同时以颗粒形式存在或者润湿因粉碎产生的颗粒的表面,并且因此在实施后续净化过程时可以较容易地除去。例如,可以如下设置,进一步的净化过程包括主清洗,优选借助具有表面活性剂料、球(Kugeln)、热输入或/和超声的清洗设备。为了在进一步的净化过程后除去溶解杂质,进一步建议,在主清洗后实施冲洗过程或/和离心过程。该待回收的原料可以根据构成该原料的一种或多种基料在其体积范围内,来源于在造纸过程中与水的持久接触,而具有较高的液体含量。对此为了能够将待引入的经粉碎的原料接着造粒成高等级的颗粒,进一步建议在实施步骤c)之前,对粉碎的原料进行预干
O这已经进一步显示了,在造粒过程中,取决于向造粒中引入的基料,可以部分地破坏聚合物链结构,从而发生了明显的粘度降低。为了对抗该作用,进一步建议,在实施步骤 c)后进行缩聚。优选然后对经粉碎的原料实施预干燥或/和缩聚,如果在实施步骤C)中获得的颗粒由聚酰胺或聚对苯二甲酸乙二酯构成。为在实施步骤b)时任选也依据在实施步骤a)中获得的分类结果将原料破碎成所需大小的颗粒,步骤b)借助切割碎机(SchneidmUhle)、单轴或多轴粉碎机(Ein-oder Mehrwellenzerkleinerers)、切割机(Cutter)、手动切割机、撕碎机、截断机(Guillotine) (环状刀(Fallmessers))或剥离机(Spaltmaschine)进行。为了在实施步骤C)中能够实现单一物颗粒,其中该单一物颗粒可以引入更新 (erneut)的制备过程中,本发明建议在实施步骤b)之后和在实施步骤c)之前,将经粉碎的原料分离成不同基料的组分。已经发现,如下可以非常高效地实现将经粉碎的原料分离成不同基料的组分所述分离通过优选由密度分割(Dichtetrenrumg)促进的离心、通过风力分离器 (Windsichten)或者优选由部分团聚促进的筛分进行。步骤a),即原料的分类,可以例如使用近红外光谱分析进行。此时可以对原料进行光学研究。在光谱研究中获得的结果所含的频率和波长部分对于原料或结构材料是特征性的,并且允许基于它的组分、即在原料中含有的基料对其进行鉴定。本发明还涉及用于回收作为原料的造纸机衬料的结构材料的方法,所述造纸机衬料的结构材料特别为成形网和压榨毡,所述方法包括借助切割碎机粉碎所述原料或/和借助由密度分割促进的离心过程分离在经粉碎的原料中含有的颗粒。在下文中将参照附图详细地描述本发明。在附图中


图1显示了用于回收造纸机衬料的方法的基本运行过程的方框图;图2显示了在回收使用过的织物形式的造纸机衬料的情况下的处理过程的方框图;图3显示了在回收使用过的织物形式的造纸机衬料的情况下的另一处理过程的方框图;图4显示了在回收使用过的压榨毡形式的造纸机衬料的情况下的处理过程的方框图;图5显示了在回收使用过的压榨毡的情况下相对于图4处理过程的另一处理过程的示意图。在根据本发明实施的回收造纸机衬料的方法中,基本上区分两种不同组的待回收的原料(Ausgangsgut)。这两组中的第一组包括所有的使用过的造纸机衬料,即在造纸机中的造纸过程中与要制造的纸接触的或与为此使用的起始物料接触的造纸机衬料。通常,这些造纸机衬料即使在造纸工艺中重复或连续净化时也会受到较严重地污染。第二组包括所有的在造纸机衬料的制备中作为排出物或废料得到的造纸机衬料或其组分或片断 (Abschnitte)。由于这些在造纸工艺中作为原料使用的衬料没有被使用过,因此也被认为是“崭新(fabrikneu),,的,所以它们通常不混有杂质。这两组原料的差异基本在于所述的第一组严重地混有杂质,并且因此有利的是在后续加工之前经历净化过程,而在第二组的情况中没有必要如此。通过区分是否将待回收的原料作为来自造纸工艺的回收料(RUcklauf)引入还是作为来自造纸机衬料制备工艺的回收料引入,已经进行了第一阶段的分类,该分类例如涉及如下的区分以哪种供应途径输送待回收的原料。该分类可以是机械方式进行,任选也通过鉴定供应途径进行,但是显然也可以手动进行。先前在造纸装置中使用的原料与由造纸机衬料的制造所供应的原料之间的分类或差异可以具体考虑原料的几何属性来进行。这样可以例如假设如果供应的是原料的边缘片段或小块,那么它们作为在造纸机衬料的制造过程中的排出物出现,并且只要考虑到它们一般未被污染的事实,可以无需净化过程进一步进行加工。在此,可以在制造造纸机衬料时就已经采取预分选或分类,从而将排出物材料如边缘片段或线状残余物于产生处释放至相应预设的容器中,并且接着或这在回收之前不与另一处产生的排出物混合。还可以例如通过鉴定含有如此分选的原料的容器进行分类或推知,这来源于制造过程的哪个区域,由此以一定的方式方法在回收时进行处理。如果该待再次加工的原料为来自造纸过程的造纸机衬料,那么然后在后续分类之前例如在机械预净化过程中考虑除去大的、特别是在表面区域聚集的杂质。对此可以使用各种提供机械预净化的设备,如刮刀或刷。原料的形变也可以用来引起杂质的分离,还有激发振动,特别是通过超声激发振动。机械振动,例如筒筛的机械振动,也可以引起杂质的分离(Los^sen)。该作用可以通过在筒筛表面上的自由移动刷的辅助措施得到增强。在筛的情况下,特别是使用筒筛(Taumelsieb)的情况下,例如在事先已粉碎并且完全分离(aufgeschlossenen)的螺旋筛织物的情况下,一般在1. 0_1· 25mm的级分(在 0. 8-1. Omm 和 1. 25-1. 5mm 的级分上分散)收集插线(Steckdrahte)。填充线(Ftilldrahte)-— 般在1. 5-2. Omm和2. 0-2. 5mm的级分收集,其分散显著大于插线的情况,并且涉及0. 8至> 5mm的级分。螺旋纱颗粒(Spiralgarnteilchen)主要在0. 6-0. 8mm和3. 15-4. Omm的级分收集。在预净化过程后,可以在主净化过程中除去另外位于深处的杂质。在此,在使用干冰的条件下进行净化过程是特别有利的。在此,待净化的原料通过干冰(即温度约为-79°C的固态二氧化碳)作为喷射介质(Strahlmittel)进行喷射。在化学上呈惰性的并且因此不与待回收的原料的结构材料反应的干冰在环境压力下直接从固态转变为气态形式,并且由于杂质颗粒的脆化(Verspr0dung):以及转变成气态时的体积突然增大而溶解<abl0sen)该杂质颗粒。净化作用可以一方面通过干冰喷射振荡(Oszillation des Trockeneinsstrahls)在撞击(Auftreffen)至待净化的表面上之前得到增强,另一方面通过稍后的干冰和高压束在高压气枪的汇集(ZusammenfUhren)得到增强。替代地或额外地, 可以在清洗过程中,例如在使用高压清洗时,以机械方式作用于原料,其中该净化液体混有表面活性剂,使得通过降低表面张力而将液体、特别是水渗入待回收原料的较深区域中。即使在使用高压清洗时,也可以通过振荡所使用的高压水束来改善净化作用。在该第一净化过程后,从造纸过程回收的造纸机衬料比较干净,并且可以如同指定为称作第二组的未使用的造纸机衬料或其生产废料一样供应至继续进行的分类中。造纸机衬料根据其在造纸机中所应用的区域一般具有不同的布置 (Ausgestaltungen)。在造纸的第一区域中使用的成形网一般作为织物构成,其中该织物可以是单一物,即所有用于构成织物的经纱或纬纱可以由同一种基料构成,或者不为单一物, 即可以为混合物。混合的织物就其基料而言包括例如不同的经纱和不同的纬纱,或者在这种线型内部包括不同的基料的线。在这种织物的情况下或在用于构成该织物的线的情况下,该基料本身可以为基本上单一的,即由一种物质组成,同时物质混合物也是可行的。这就表示织物的由物质混合物构成的线可以基本上认为是单一物,因为这种用于构成这种线的基料在以此方式进行的回收过程的最后应当以现存的不同物质的混合比例再次存在,从而该混合的基料可以再次引入这种线的制造过程中。只要原料(无论是线还是纤维形式)的组分,已经由物质混合物组成,在本发明的范围内这种物质混合物可以被认为是结束时再次提供的基料并因此被认为是单一物。这种在湿部使用的压榨毡一般构成为在机器方向上和机器横向上接收机械应力的承载结构,其例如可以包括织物、多层编织物(Gelege)或通过插线连接的螺旋件。在这种承载结构上,可以涂覆一个或多个多孔层例如无纺布材料并通过缝合连接。这表明,这种压榨毡基本作为连接体存在,其本身可以再次由多种组成(例如由在承载结构区域的经纱和纬纱)构成。这一般会导致这种压榨毡不作为单一的原料存在,尽管可以基本上也是这种情况。在例如前文说明的净化过程结束后待实施的分类过程(图1中的Si)中,区分待回收的原料以何种形式存在。这可以至少有利地通过外观进行,特别是在一方面织物或成形网以及另一面连接体如压榨毡之间进行区分时。但是,在这种肉眼观察的情况中,常常由于很难进行后续分析例如对于经纱和纬纱或对于无纺布和承载结构是否使用了不同的基料。为了能够更精确地实施分析或分类,可以使用光学研究方法,例如近红外光谱分析。在这种情况中,使用短波红外光辐射待分析或待分类的原料。由此产生的分析谱对于所使用的基料是特征性的,并且实现了鉴定原料中含有的不同的材料,特别是聚合物材料。由此可以确定该待回收的原料是否为单一物或混合物,以及当其为混合物时,该混合物含有哪些基料。此外,分类可以在考虑与存在的待再次回收的原料的信息的条件下实施。该信息可以例如通过造纸机衬料的制造工艺附带的数据例如结构材料所提供。每种向造纸过程中引入的造纸机衬料基本上被鉴定或可以鉴定,从而可以在分类时对在归类(aiordmmg)时整理成相应于该衬料所存在的信息(例如通过从数据库读取)进行利用。因此,例如在可以提供该附带信息的时候可以避免该光学研究,这就加快了回收过程。根据分类可以确定待再次加工的原料是否是单一物以及是否为材料混合物,或者该单一的原料(S2)是否以纱、无纺布、织物或压榨毡的形式存在。即使在该情况中作为混合物(S3)提供的原料就其是否作为例如织物或压榨毡方面而言是可区分的。在该分类过程后,在接着的阶段中粉碎原料。这说明,例如已经在分类前或/和在之前实施的净化过程之前可以在此范围内进行预粉碎,一般将非常大的造纸机衬料粉碎成较小的块,从而可以更容易地处理。该预粉碎可以在使用合适的切割工具例如切割机的条件下进行,或也可以手动进行。如果该单一的原料例如以纱或无纺布的形式存在(S4),一般此时的情况为由造纸机衬料制造过程剩余的废料成分,例如纱材料可以在使用环状刀(Fallbeil)等的情况下与承载该纱材料的线圈分离。继续进行的粉碎然后可以在使用不同的对此合适的机械方法的条件下进行。例如,可以考虑使用单轴粉碎机、多轴粉碎机、撕碎机、截断机或切割研磨机 (S5)。此时,对于粉碎而言重要的成功因子为所使用的措施或所使用的粉碎聚集体应用切割或绞剁作为粉碎原则。对于造纸机衬料的回收已经证实所谓的切割碎机是特别合适的,在该切割碎机中在一个转子上设置多个刀片,保持在静子上的刀片在旋转运动中往复运动并且在剪切过程中切割在该区域中已经存在的待粉碎的物体。通过捕获该经粉碎的物体的筛仅将小于等于由该筛限定的最大粒径的颗粒从这种切割碎机放出,同时仍然较大的颗粒再次送入进一步的粉碎过程中。当单一物原料为织物或压榨毡时,这种用承载结构和无纺布材料由统一基料形成的原料(S6)可以优选通过切割碎机进行后续的粉碎,从而得到了具有粒径小于4mm、优选小于2mm的颗粒材料。该由粉碎过程(SQ产生的颗粒材料依据构成基本上被认为是单一的颗粒材料的材料进行后续加工。如果例如该基料为PPS (聚苯硫醚),那么将该颗粒材料直接送入待实施的造粒(S7)。如果该材料为(聚酰胺)或PET(聚对苯二甲酸乙二酯),那么首先经历预干燥(S8)。这是必须的,因为这种材料是在造纸工艺中使用的造纸机衬料所产生的,那么通过在近表面的体积范围中与水的长时间接触会具有高达8%的较高的水含量。在预干燥过程中,例如可以通过加热而明显减少该水含量,从而可以基本上认为向造粒中引入的材料是干燥的。在造粒(S7)时,经粉碎和任选经预干燥的颗粒材料以例如如回收PET瓶情况中也已知的方式方法进行。在这种造粒情况中,将颗粒材料引入例如单螺杆挤出机中,在该单螺杆挤出机中将通过螺杆预先送入的颗粒材料熔融,使得其在脱气阶段中释放出挥发性杂质。该熔融体然后使用或不使用后清洗(RUckspUlimg)进行过滤,并且在水环造粒工艺(W asserringgranulierungsprozess)、水下造粒工艺(Unterwassergranulierungsprozess)或线造粒工艺(Stranggranulierungsprozess)中继续处理成颗粒。上述的造粒方法在基本方面与挤出工艺是协调的,借助所述挤出工艺可以例如制造用于纸幅过程(Webvorgang)的纱。并且在这种挤出工艺中,在上文说明的回收过程中获得颗粒可以直接地(即无需生成颗粒的中间步骤)通过实施挤出步骤和任选同时进行的脱气、过滤步骤并且然后使得如此处理的材料经过旋转喷嘴等类似物直接处理成纱或其他原料(特别对于造纸机衬料的制造而言)。这也表明,没有必要实施完全的造粒,而是可以省去产生重新引入挤出过程中的颗粒的中间步骤。如果如此获得的颗粒由PPS组成,那么其可以直接用于再次制造例如纱或纤维材料。如果该颗粒由PA或PET组成,那么必需的是首先在缩聚过程中考虑在实施造粒时由于链结构的断裂而降低的粘性再次升高(S9)。在该缩聚后,还可以将由此生成的颗粒再次引入制造过程中(SlO)。如果通过分类得出,待回收的原料是混合的(S3),那么如图1清楚所示,根据在混合物中是涉及织物(Sll)还是涉及压榨毡(Si》将会实施基本不同的方法。在织物的情况下,首先继续区分其是否为常见的具有经纱和纬纱的织物,或者是否为具有多个螺旋或卷绕构成的元件的结构,其中该元件在造纸机衬料的横向机器方向延伸,并且在相对的重叠区域通过穿过该重叠区域的插线彼此连接。在这种非编织的结构中可以另外使用降低中空体积份额的填充纱。如果涉及的是经典的织物,那么其可以例如引入单轴或多轴粉碎机、切割碎机或其组合中进行粉碎,从而以上文所述方式获得颗粒材料(S13)。如果此时特别考虑粒径小于 4mm、优选小于2mm,那么要确定所有通过经纱和纬纱的交叉生成的织物结构被破坏,由此确定不存在材料不同的颗粒之间的连接。如此获得的颗粒材料由于织物为混合物的事实含有不同基料的颗粒。这必须接着彼此分离,从而对于造粒而言存在单一物颗粒材料(S14)。在干燥网的情况中,特别是在螺旋筛的情况中,将材料粉碎成平均6至8mm的单细丝颗粒长度 (Monofilament-Partikellange)对于完全分解结构是充分的。这种不同基料的颗粒的分离可以以不同方式进行。例如,这可以通过风力选分或筛进行,特别是通过使用筒筛并任选能结合置于筛上侧上的可自由移动的刷进行,其中为了促进可以使用通过加热超过熔点产生的部分团聚,使得如此部分团聚的颗粒可以被筛出或滤出,并且可以将不同基料的颗粒彼此分离。在本发明特别优选的方法中,特别有利的过程是分离在使用离心和密度分割下进行。在这种已知为离心机或倾析器的设备中,在液体中一起流动的不同基料的颗粒被引入环流中。通过此时施加的离心力发生密度分割,其中具有更高密度的基料的颗粒聚集在径向外部流动区域收集。这种在离心机或倾析器中使用的、通过离心力促进的颗粒分离可以继续通过以下措施促进向含有不同基料的颗粒的液体提供可以额外通过密度差异促进分离的密度。如果例如在来自粉碎的颗粒材料中含有PA颗粒或PET颗粒,那么,在PA颗粒的情况中该密度在1. 13g/cm3至1. 24g/cm3的范围。PET-颗粒的密度为1. 38g/cm3。作为密度分离介质,例如使用硫酸镁(MgSO4),其密度为约1. 25g/cm3。还可以使用密度为约1. 25g/ cm3的碳酸钾(K2CO3)。已经认识到,分离介质的密度在颗粒材料的各颗粒基料的密度之间的密度,那么该密度差异会在重力条件或离心力促进下将一方面较高密度的颗粒与另一方面较低密度的颗粒彼此分离,并且具有中间密度的分离介质聚集在各相之间。可以在连续过程中抽取如此分离的颗粒,并且作为两个单独的材料流引入进一步加工中。此时要考虑的是,该材料流不仅含有根据其基料分离的颗粒,还至少含有一定份额的分离介质,如硫酸镁。这种基本上润湿颗粒表面的材料然后可以在净化过程中与水一起除去,任选与颗粒材料中含有的水一起除去。接着可以再次进行造粒(S7),任选接着进行缩聚(S9)。在这两种如此得到的材料流中,一般从以下出发具有较高密度的级分,即含有 PET颗粒的材料流比较纯净,并且在例如使用水的净化过程中除去其中还含有的分离介质后可以引入后续的加工中。但是,具有较低密度的级分,即含有PA颗粒的材料流可能还含有杂质,所述杂质例如由于不能完全除去包封的原料或结合的包装材料而成功地进入过程中。这种杂质一般由密度小于lg/cm3的聚烯烃构成。这种含有较小密度级分的材料流然后再次重新经历上述的分离过程,但是现在使用水作为分离介质。在该重新进行的分离过程中再次产生两种材料流,其中密度较高的级分基本只含有PA颗粒,而密度较低的级分含有杂质并且可以将其在后续的加工过程中除去。如果织物以在上文中说明的螺旋或螺纹结构形式存在,那么所述粉碎过程可以如下进行首先借助切割设备从原料中分离出边缘片断(S15)。在可以具有Icm至2cm宽度的边缘片断中,该螺旋或螺纹状缠绕的元件与插线或填充纱牢固地结合,从而避免其从造纸机衬料中侧面溶出(seitlichesHemus^sen)。这种结合通常通过粘合或熔融实现,并且实际上是不可分解的。这表明,这样切断的边缘片断一般被认为是废料,因为其含有至少以机械方式不可分开的不同基料的混合物。在分离边缘片断后,可以较容易地除去特别是在螺纹结构中含有的填充纱,因其基本上松动地包含在空腔中。原料或较大块体的侧向倾斜(seitliches Ankippen)就可以引起填充纱向下滑出,并且以此方式与螺纹或螺旋状缠绕的元件分离。在原则上这是这种螺旋或螺纹状结构的制造过程(S16)的逆转。这种彼此分离的组分然后可以作为基本上单一的产品引入如上所述的粉碎和任选的后续的依赖于材料所实施的加工中。此时要考虑的是,很难从螺纹结构溶出的插线一般由相同的聚合物材料构成,如存在螺纹状缠绕的元件和就此而言的单一物产品,其中在粉碎后没有必要进行颗粒的分离。如果不是所述情况,在粉碎后存在不同基料的颗粒的混合物,那么其可以如上所述的方式方法分离成不同的组分并且进一步被加工。如果由分类得知该待加工的原料一方面为用于形成承载结构的织物的具有混合基料的压榨毡(S12)以及另一方面为通过例如缝合连接的无纺布,那么这可以不同的方式进行,如图1右侧清楚所示。在一个可能的方案中,首先例如通过使用剪切工具或裂解工具 (Spaltwerkzeug)将无纺布或其大部分从织物中移去(abtragen) (S17)。由于在该剪切过程中至少较少份额的无纺布的纤维材料保留在织物结构中,所以可以额外地用高压水束通过喷射织物表面将保留的纤维材料从此移去。然后在该过程中,一方面保留的是基本不再含有无纺布材料的织物,另一方面保留的是该通过剪切分解的无纺布以及通过高压水束移去的无纺布材料,其一般具有已经非常小的、不是非得减小的粒径。然后可以将该织物和该无纺布材料引入粉碎过程(S18),然后特别当一方面该织物且另一方面该无纺布由不同的基料构成时优选实施分离,从而可以避免后续重新对颗粒进行的分离。在一个方案中,全部的无纺布可以通过高压水束切断机从承载结构上分离且再次任选被粉碎。如果该无纺布为单一物,S卩,仅由一种基料构成,那么同样如通过高压水束除去的无纺布颗粒,在粉碎后,可以在提取步骤(S19)中在使用溶剂如醇溶液的条件下经历净化过程。用于构成无纺布材料的共聚物纤维,如聚酰胺纤维,一般用其他共聚物润湿其表面。 这种促进无纺布纤维粘合的其他共聚物在该提取过程中溶解,并且随溶液除去。然后将经过净化的无纺布基料的颗粒供应至造粒(S7),任选介入预干燥步骤(S8),只要该基料有此需要。如果该无纺布或该织物不是单一物,那么将其粉碎成具有不同基料颗粒的颗粒混合物。接着将它们彼此分离(S20),例如以上文所述的方式方法在使用利用密度分割的离心或者通过选择性团聚,即通过将含有颗粒的液体的温度提高至高于最低熔融基料的的熔融温度之上从而形成较大的材料颗粒。然后如此彼此分离的颗粒可以在提取步骤中通过表面润湿物质的醇溶液进行净化(S19),这特别对于无纺布颗粒的情况是有利的。织物的分离颗粒可以任选直接地供应至造粒(S7),其中此时也取决于材料可以插入预干燥步骤(S8)。显然,在无纺布或/和织物本身为单一物的情况下,如果无纺布或织物彼此分离地被粉碎的话,则没有必要进行分离。在备选的方案中,压榨毡,如其来自分类(S12)而得知,被粉碎(S18)。S卩,无纺布和承载结构,例如织物,一起被粉碎。如此得到的不同结构材料的颗粒的混合物以例如上文所述的方式方法被分离(S20),然后将通过粉碎压榨毡的织物部分或承载结构部分产生的颗粒直接供应至造粒或预干燥,同时将通过粉碎无纺布部分产生的颗粒供应至提取(S19), 即借助醇溶液进行表面净化,并且然后继续供应。前文根据图1基本上描述了如下的方法,通过该方法,不同的来自造纸工艺或制造工艺回收的造纸机衬料或其部分取决于其是如何构造的以如下方式进一步加工在工艺的最后,根据原料是以单一基料还是以混合基料存在,可以获得一种或多种颗粒,该颗粒可以再次回收(rilckfUhren)进入用于形成造纸机衬料所需的材料具体是纱或纤维的制造循环中。下面将根据一些具体的回收造纸机衬料的实例再次说明该方法。在图2中显示了一个实施例,其中已使用过的、即在造纸中使用的造纸机衬料 (PMC)以织物的形式待回收(S21)。这种造纸机衬料中的一种例如作为成型筛使用,并且因此被较严重的污染。在继续分类(Si)之前,该造纸机衬料(任选在其细分为较大块之后) 在机械预净化过程中进行净化(S22),也通过作用其表面而释放出于其上聚集的杂质。接着,在后续步骤中,例如使用高压冲洗(任选在使用表面活性剂的条件下)进行实验,进一步溶解位于织物内部的杂质颗粒(S23)。然后将如此净化的原料(任选已经细分为块)继续分类为单一物或混合物(Si,S6,Sll)。这可以任选通过肉眼观察进行,但是也可以优选在使用光学方法的条件下更精确地分析,特别是使用近红外光谱分析。如果通过分类得知,存在单一的织物(S6),那么将其例如在切割碎机中粉碎 (S5)。如此得到的单一物,例如由一种基料构成的颗粒材料,然后在后续的净化过程中经历主清洗(SM)。对此然后使用清洗机,在该清洗机中在水中优选使用表面活性剂以及后续的起机械净化作用的球、薄板(Bleche)和/或其混合物(Blenden)在升高的温度下任选也在超声作用下对颗粒进行净化。在这种净化中除去仍粘附在颗粒表面的抛光剂,即通常为了方面加工而涂覆在织物上的纺纱油(Spinn0le),其基本上为水溶性的。然后对如此净化的颗粒进行冲洗和离心,从而将冲洗掉的杂质分离出来(S25)。在造粒(S7)上游的用于预干燥的步骤(S8)中,将冲洗和离心后仍粘附在表面上的水除去。进一步地,特别当基料为PA或PET时,除去在其近表面体积区域中聚集的液体。接着,以上文所述的方式方法在造粒设备中处理颗粒材料,从而任选在缩聚步骤(S9)后提供再次利用可使用的颗粒(SlO)。如果由分类(Si)得知存在混合的织物(S11),那么在其例如在切割碎机中粉碎 (S13)和在主净化过程(S26)中净化以及后续的冲洗或离心(S27)后分离颗粒材料(S14), 例如在使用密度分割的离心机中进行。彼此分离的、但是为单一物的颗粒材料任选在预干燥(S8)后送往进行造粒(S7)。不取决于该基料是否使得渗入的液体在可冲洗的程度,这里的预干燥(S8)是有意义的,因为从分离(S14) —般产生液体润湿的颗粒材料。对此有利的是,例如在后续用澄清水进行冲洗的过程中冲洗分离介质以进行密度分割,使得在预干燥 (S8)中仅除去水,而不产生其他任何残余物保留在颗粒表面上的风险。图3示出了备选的过程,其中回收织物形式的使用过的造纸机衬料(S21)。认识到,在详细分类该原料之前,在机械预净化(S2》之后在主净化过程(S^)中,替代或任选补充高压清洗,可以用干冰净化该织物,从而除去位于深处的杂质颗粒。在分类(Si)后,根据是存在单一织物(S6)还是混合织物(Sll),要么进行粉碎(SO并接着在造粒设备中再次造粒(S7),要么在粉碎(S13)后在分离阶段(S14)中颗粒材料细分成不同基料的组分,并且然后引入进行造粒(S7)。在此也可以任选在送入进行造粒(S7)或进行预干燥(S8)之前实施上文详述的净化步骤。在图4中显示了如下的过程,其中再次利用已经使用过的压榨毡(S29)。在已经分级为压榨毡后,将其进行分类(Si),并且然后经历净化过程。这包括机械预净化(S30)和之后的高压净化(S31),其中通过高压水束和在任选使用裂解工具时将无纺布从承载结构例如织物中分离。在该实例中然后得到了单一的无纺布(S4),其在主清洗(S32)和冲洗/离心过程(S3!3)和接着的净化(S34)润湿无纺布颗粒的共聚物-胶粘物质之后特别在当使用 PA作为基料时引入进行预干燥(S8),并且在造粒(S7)后任选引入进行缩聚(S9)。该织物当为单一物(S6)时,在粉碎(SQ后,类似于由高压净化产生的无纺布颗粒,经历主清洗(S3》和冲洗/离心(S33),并且然后引入进行造粒(S7)。表面润湿材料的溶解(Abl0sen)在此一般不是必需的。如果该织物不为单一物(Sll),那么其在粉碎(SU)和后续的清洗过程(S35,S36) 后经历分离过程(S14)。该由分离(S14)生成的颗粒,只要其被认为是单一物,那么就供应至预干燥(S8)和继续的造粒(S7)。这例如在混合织物是由一方面为PA和另一方面为 PP (聚丙烯)或PU(聚氨酯)构成时可以是没有问题的。虽然使用例如不同的聚酰胺构成了织物,但是在利用不同密度进行分离的情况下一般不可被分离,这是因为存在的密度差异太小。因此可以如下继续聚酰胺成分中的一种在解聚阶段(S37)中以化学方式断裂,从而获得例如己内酰胺。然后,这可以在接着的聚合阶段(S38)中再次聚合,因此使得得到聚合物颗粒(SlO'),特别是聚酰胺颗粒,如PA6-颗粒,这与制备新材料的情况类似。在解聚 (S37)中没有以化学方式断裂的聚酰胺基本上以单一物的形式存在,并且可以经历预干燥 (S8)和接着的造粒(S7)。在再利用使用过的压榨毡的结构材料时的另一个备选方案如图5所示。即使在此,使用过的压榨毡(S^),任选在其已经被粉碎成较大块后,经历机械净化(S30)以及接着的预清洗(S35),例如使用高压净化器进行预清洗。然后存在的细节化的分类(Si)给出其是为单一的还是混合的压榨毡。单一的压榨毡(S6),S卩,压榨毡(其中不仅无纺布而且承载结构,即织物用相同的基料构成)可以例如在切割碎机中粉碎(S5),并且然后经历上文详述的主清洗(S32)以及后续的冲洗和离心(S33)。此时,从粉碎织物生成的颗粒由抛光剂(Avivage)净化。还润湿由无纺布粉碎产生的颗粒的表面的共聚物在接着的提取步骤 (S34)中溶解,并且随溶剂排出。如此得到的单一的颗粒材料根据需要进行预干燥(S8)和接着引入进行造粒(S7)。如此得到的颗粒(10)然后可以根据需要经历缩聚(S9),从而得到所需的粘度。如果该分类结果是混合的压榨毡(Sll)待加工,那么在图5所示的过程中,其以其整体进行粉碎(S13),并且在实施主清洗(S35)后或冲洗和离心(S36)后经历分离(S14)。 任选地,在此可以使用选择性团聚进行加工,此时有利的是该由粉碎产生的颗粒材料可以含有多于三种基料。如果在分离中已经得到了单一的颗粒流,那么可以将其直接引入预干燥(S8)和接着引入造粒(S7)中。如果再次存在上述情况,即基于较小的密度差异或/或较小的熔融温度差异不能分离不同的基料,那么可以首先在解聚(S37)中再次以化学方式断裂颗粒成分中的一种,并且引入后续的聚合(S38)中,同时在解聚中未断裂的颗粒成分的另一种可以作为基本上的单一颗粒材料引入预干燥(S8),并且接着引入后续的造粒(S7) 中。由此可以看出,前述的特别是参照图2至5仅描述了实施例,其显示了造纸机衬料特别在待加工的原料首先在第一分类阶段已经分类成已使用的压榨毡或已使用的织物时在考虑具体存在的结构材料下可以如何进一步加工。这些实施例显然可以在不同的方面进行调节,例如在用于粉碎的设备或在用于分离的装置方面。
权利要求
1.用于回收作为原料的造纸机衬料的结构材料的方法,所述造纸机衬料的结构材料特别为成形网、压榨毡、压榨带、干燥网和加工带,包括以下步骤a)至少根据待回收的原料的材料组成对其进行分类,b)粉碎所述原料,c)将经粉碎的原料挤出。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于,在实施步骤a)之前或/和在实施步骤a)之后和在实施步骤b)之前,在净化过程中对所述原料进行净化。
3.根据权利要求2的方法,其特征在于,所述净化过程包括预净化,优选借助刮刀、刷、形变、振荡激励或/和超声。
4.根据权利要求2或3的方法,其特征在于,所述净化过程包括主净化,优选借助涂覆干冰或/和清洗,特别是高压清洗,特别优选借助振荡的干冰束和/或高压水束,借助表面活性剂料或/和溶剂料,优选萜。
5.根据权利要求1至4中任一项的方法, 其特征在于,在实施步骤a)中,将原料分类为-单一物,如果该原料基本由一种基料构成或者该基料呈现为材料掺混物, -混合物,如果该原料由至少两种不同的基料构成。
6.根据权利要求1至5中任一项的方法,其特征在于,所述步骤b)根据在实施步骤a)中获得的分类进行实施。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法,其特征在于,在实施步骤b)后,在进一步的净化过程中净化已粉碎的原料。
8.根据权利要求7的方法,其特征在于,所述进一步的净化过程包括主清洗,优选借助具有表面活性剂料、球、薄板、热输入或/和超声的清洗设备。
9.根据权利要求8的方法,其特征在于,在所述主清洗后实施冲洗过程或/和离心过程。
10.根据权利要求7至9中任一项的方法,其特征在于,所述进一步的净化过程根据在实施步骤a)获得的分类实施。
11.根据权利要求1至10中任一项的方法,其特征在于,在实施步骤c)之前,对粉碎的原料进行预干燥。
12.根据权利要求1至11中任一项的方法, 其特征在于,在实施步骤c)后进行缩聚。
13.根据权利要求11或12的方法,其特征在于,然后实施所述预干燥或/和所述缩聚,如果在实施步骤c)中获得的颗粒由聚酰胺或聚对苯二甲酸乙二酯构成。
14.根据前述权利要求中任一项的方法,其特征在于,所述步骤b)包括借助以下粉碎原料 -切割碎机,-单轴或多轴粉碎机, -切割机, -手动切割机, -撕碎机, -剥离机,-环状刀,特别是截断机。
15.根据前述权利要求中任一项的方法,其特征在于,在实施步骤b)之后和在实施步骤c)之前,将经粉碎的原料分离成不同基料的组分。
16.根据权利要求15的方法,其特征在于,所述分离通过优选由密度分割促进的离心、通过风力分离器或者优选由部分团聚促进的筛分进行。
17.根据前述权利要求中任一项的方法,其特征在于,所述步骤a)包括近红外光谱分析原料。
18.根据权利要求1至17中任一项的方法,其特征在于,所述步骤c)包括造粒经粉碎的原料。
19.用于回收作为原料的造纸机衬料的结构材料的方法,所述造纸机衬料的结构材料特别为成形网和压榨毡,所述方法包括借助切割碎机粉碎所述原料或/和借助由密度分割促进的离心过程分离在经粉碎的原料中含有的颗粒。
全文摘要
本发明提供了一种用于回收作为原料的造纸机衬料的结构材料的方法,所述造纸机衬料的结构材料特别为成形网和压榨毡,所述方法包括以下步骤a)至少根据待回收的原料的材料组成对其进行分类,b)粉碎所述原料,c)将粉碎的原料挤出。
文档编号B29B17/02GK102574305SQ201080039268
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月31日 优先权日2009年9月3日
发明者M.斯特劳布, M.施密特, T.卡尔维特 申请人:沃依特专利有限责任公司
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