本发明涉及用于处理过滤材料残余物的方法和装置，该过滤材料含有活性炭并且用于生产过滤器，主要是用于清洁空气的过滤器。新方法和装置对原始过滤原材料进行增值，从而在所得产品中原始材料的非降解特征得以利用。
背景技术
处理用过的各种材料的过滤器、过滤器插件和过滤器填料的方法是已知的。回收的原材料的清洁-即去除在使用寿命期间过滤器捕获的杂质-通常是这些方法的一部分。在它们的载体结构内——例如在框架内——过滤器已经交叠了具有可用于转移过滤介质的适当表面的过滤器填料。
在过滤器的生产过程中切去过滤器填料；它是由扁平半成品切割而成，该半成品对于过滤介质是可渗透的并可以捕获所需种类的杂质。根据过滤器填料的形状并且根据扁平半成品组成过滤器填料的形状的方法，在生产过程中产生各种废物，例如边缘、切口和类似残余物的形式的废物。这些残余物没有受到污染，它们不是危险或生物污染的废物。就重量而言，它们仅是处理的半成品的一小部分，因此最简单的是将它们作为用过的过滤材料处理。从废物产生具有较低使用价值的产品，这相当于回收过程中的常规程序。
在某些类型的过滤器的情况下——例如机动车辆的空调过滤器、家庭和工业中的空气过滤器——贵重材料用于生产过滤器填料，以确保在空间中有高质量的呼吸空气。这种过滤器使用捕获在载体网格上的活性炭。例如，在空调过滤器的情况下，活性炭被用于施加到非织造聚丙烯织物层上，或者最终施加在载体的多层之间的夹层中，例如在布置载体/碳/载体/碳/载体中。本申请中的活性炭可以由天然原料制成，例如由椰子木制成。这增加了与用过的过滤器一起回收的材料的价值。在当前生产过程中具有活性炭的废物量增加。考虑到环境污染的增加，这种趋势很可能是永久性的。
根据公开文献jph09418(a)的方案涉及处理用过的地毯，其中切割器将地毯分成薄片和长片，随后将其切成颗粒。所得产品具有低适用性，并且在应用于过滤材料的情况下，将发生材料的原始特征的劣化。公开文献de4436337(a1)公开了再生织物用于生产隔离毛绒的用途，但该方法不能成功地应用于处理具有活性炭的过滤材料。公开文献cn204325589(u)公开了回收用过的过滤袋，其中材料通过超声波清洁，但是它不提供对过滤材料的原始组分的不需要能量且全面使用的可能性。根据jps57112414(a)和hu227329(b1)的方案也是类似的无价值。
根据公开文献skpuv50116-2012的方案描述了由与纺织纤维交织的非织物颗粒组成的束材料，其中非织物颗粒具有固体形式的切口或片或片段。这种方案适合于在运输工具中从产品的各种用过的部分混合的混合物进入材料。所得束材料是实心的并且适用于隔热特征是次要的建筑材料。
溶液形式的织造物或非织造织物的回收是已知的，其本质在于释放原始形状或纤维之间的机械结合。现有装置的使用不会产生处理聚丙烯和/或聚乙烯的过滤材料的适用结果，其中载体不具有纺织品的形式，但它更像是半固体板。在回收聚丙烯和/或聚乙烯的过程中，优选这种包括添加热量的方法，这改变了材料的坚固性和稠度。
这样的方案是期望的并且是未知的，该方案允许对过滤器半成品的两种组分即载体和活性炭进行增值且不会降低其使用价值。新方案应该是能量有效且简单的，并且应该准备好在废物生产地点或在这种地方的附近应用，同时应节省空间。
技术实现要素：
通过处理具有活性炭的过滤材料的方法显著地弥补了上述缺陷，其中过滤材料包括其上施加有颗粒形式的活性炭的扁平的、至少部分可渗透的载体，并且其中根据本发明，在没有吸收热量的情况下机械地处理所述过滤材料，其本质在于过滤材料在空气存在下在旋转粉碎机中进行处理，通过在保留期间内使材料反复与旋转元件接触而进行分解，旋转元件将材料运送并抛到粉碎机的圆柱形腔室的内侧上具有突起的表面上，并且通过曝气过程产生束，使得扁平的载体至少部分地分解成原始纤维并且释放的纤维相互交织，至少部分活性炭与载体分离，从而将这种释放的活性炭的一部分粉碎成粘附在纤维的表面上的更小的部分，部分的活性炭被分离并且导致出现束，该束在粉碎机的下部穿过离开粉碎机的腔室的开口。
该束是相互交织和随机取向的纤维的空间簇。束可以具有各种尺寸，并且通常会有与相邻束连接的趋势；因此有必要将“束”理解为过滤材料的分解片段的任何组的总称。束中的相互连接基于纤维的随机交织；通常，束中纤维的粘合是弱的，束可以手工分离成较小的部分。这并不妨碍根据本发明的束随后用于根据特定应用通过合适的添加剂强化这些粘合的应用中。
通常以这样的方式实现扁平的载体在过滤器填料中的渗透性：载体的材料具有纤维结构；纤维之间的空间形成了用于过滤介质渗透的开口。在清洁空气的情况下，为此目的可以使用各种天然材料，该天然材料不必耐水，但过滤器填料总是优选的是耐随机存在的水，耐生物降解等。在用于清洁内部空气的汽车中的过滤器填料的情况下，具有优异的机械特征的塑料材料也用于扁平的载体。这允许生产易于成形的扁平的半固体半成品；半成品可以成形为稳定的风琴褶，其确保用于与空气接触的大表面。使用具有适当卫生特征并经卫生局批准的聚丙烯和/或聚乙烯是优选的，但不是唯一可能的——例如，在其用于汽车工业的情况下具有idms(国际材料数据系统)。使用具有聚丙烯或聚乙烯载体的过滤材料精确地实现了根据本发明的处理的优异结果。
过滤材料的聚丙烯载体具有细的、牢固连接的纤维，它们在层内相互交叉。原始纤维彼此叠置并在加热期间在多层中连接，这产生半固体板。在旋转粉碎机的处理过程中，发生该载体的至少部分分解；分解释放纤维之间的结合。出现的束中的大多数纤维具有与扁平的载体的原始纤维的厚度相似的厚度；束中的纤维将对应于生产载体的原始纤维。从这些纤维生产新结构并非不可能，例如，在原始较厚的纤维被分成多个较薄或较短的纤维的情况下。纤维之间的一些结合也可以保持完整，但是总是发生至少部分分解，例如在载体的各个片段的边缘处。这些束与现有技术(例如skpuv50116-2012)的区别在于它们仅涉及分解的部分；它们基本上不包含完整的片或片段。如果这些部分包括在根据本发明的束中，则它们将是允许的生产余量内的唯一残余物。过滤材料的总分解带来了高使用价值——主要是隔热参数——这在现有技术中仅是次要的。
所公开的方法也适用于没有活性炭的过滤材料。这种过滤材料将在旋转粉碎机中在空气存在下进行处理，并通过在保留期间内使其反复与旋转元件接触进行分解，旋转元件将材料运送并抛到粉碎机的圆柱形腔室的内侧上具有突起的表面上，并且通过曝气产生束，使得扁平的载体至少部分地分解成原始纤维，释放的纤维相互交织，束出现在粉碎机的下部并且它们通过开口转移离开粉碎机的腔室。
通常，过滤材料包含至少35g/m2载体表面的活性炭，优选70g/m2载体表面至1000g/m2载体表面，特别优选150g/m2载体表面至430g/m2载体表面，根据其特定的特征，可以构成例如8100m2至75000m2活性炭的活性表面。处理的入口点的活性炭这种含量定义了可用量，其在根据本发明的方法中可以将分离的活性炭与成束处理的活性炭分开。
载体与活性炭分解的重要部分是活性炭与扁平的载体的同步分离。活性炭可以通过粘合剂层附着到载体上，或者可以焊接到载体的表面上。一种方案是常见的，其中具有相应尺寸的颗粒活性炭被封闭在扁平的载体的两层之间，同时，使用将活性炭粘附到扁平的载体的两层的健康安全粘合剂。在扁平的载体分解期间，粉碎机中的旋转元件具有高动能，并且它们反复撞击载体，这导致活性炭和载体之间的结合得以释放。粉碎机在其内部存在空气的情况下运行；出现的半成品被暴露于空气中，这大大减少了比体积重量。在此过程中，部分活性炭被粉碎成更小的颗粒——通常被粉碎成粉尘——它在粉碎机的腔室内旋转，从而到达释放的纤维的表面。最终用于活性炭的附着的粘合剂在粉碎机中的处理过程中被分离并与扁平的载体以及活性炭分离，并且它可以与处理的半成品团块分离。优选地，粘合剂聚集成可以简单地从活性炭的颗粒中拉出的束。
粉碎机具有这样的布置：使进入的过滤材料与旋转元件反复接触并且使其撞击粉碎机的腔室内侧上具有突起的异形表面；因此，粉碎机不应作为连续一步转移材料的装置例如各种粉碎机等进行操作。粉碎机也可称为用于分解纤维材料的装置、切割器、研磨机、或碾磨机，即使根据本发明的扁平的载体在其中没有被碾磨或研磨，而是被分解。在根据本发明的方法中，粉碎机在特定的材料保留时间下工作，并且优选的是该保留时间是可调节的。在根据本发明的方法中，在粉碎机中存在多个同时过程，这导致产生协同效应，在具有低能量需求的同时提高过程的生产率。载体的分解与活性炭的分离有关，从而活性炭被粉碎并施加到纤维的表面，并且粉碎机中的部分活性炭被分离并被收集。部分未粉碎的活性炭可以保留在束中，其中各个碳颗粒粘在纤维束中。这些颗粒被机械保持，与纤维的厚度相比，它们具有相对于纤维超过粘合剂可能性的尺寸和重量。活性炭的尘粒稳定地粘附到位于粉碎机中的强烈的粉尘旋转中的纤维上，纤维整个表面上基本上被覆盖。尤其，这表现在原始白色过滤材料被着色成灰色。为了将活性炭分布到纤维中，必须产生活性炭粉尘的旋转，同时材料在粉碎机的腔室中被保留一段必要的时间。
在优选的布置中，粉碎机包括圆柱形腔室，其中具有旋转元件的转子被可旋转地放置。这些元件可以通过旋转螺栓连接到转子，这允许用不同数量的旋转元件简单地替换或改变它们的配置。在转子旋转期间，旋转元件由离心力承载到其功能位置，但是在撞击固体障碍物的情况下，旋转元件可以沿着螺柱旋转，这防止了装置的更严重的损坏。转子与元件一起静态和动态平衡，从而可以在没有振动或噪音的情况下实现高旋转速度。
出现的束通过粉碎机下部的开口落下。设定筛中的开口的尺寸和形状可以调节材料在粉碎机中的停留时间。不会通过开口落下的材料被重复地带到沿着腔室圆周的运动中，在那里它被旋转元件撞击；将承载的材料抛到腔室的圆周上——主要是抛到具有突起的表面上。该运动的动力学主要由旋转元件的圆周速度决定，其范围为20m.s-1至300m.s-1，优选20m.s-1至180m.s-1，特别优选45m.s-1至100m.s-1。这种相对高的速度确保了材料以高速和高能量撞击具有突起的表面的过程所需的进程。从粉碎机中落下的束具有纤维之间的气隙，其通常比纤维的厚度大几倍，这相对于原始材料的特定体积重量显著降低了束的比体积重量。
在保留时间期间在粉碎机的腔室中过滤材料的相对体积重量的显著降低是本发明的重要特征。相对体积的增加与束的高度曝气有关，并且空气实现了隔热材料的功能。在这里，我们也可以看到，分解——生产纤维和束——在能量上是非常有效的。在矿物绝缘材料的生产过程中，必须为石材半成品(例如玄武岩)的熔化添加大量能量。在根据本发明的绝缘材料的生产过程中，在不吸收热量的情况下生产纤维；即便出于不同的目的，一种情况是使用以前生产的纤维。
为了提高粉碎机中处理的生产率，过滤材料可以——在其进入粉碎机之前——首先被分割成具有预定的近似尺寸的部分、片段。过滤材料的这种分割统一了随后进入粉碎机的中间产品的尺寸。根据本发明的方法，处理各种形状和尺寸的过滤材料。被处理的生产过滤器填料的残余物具有由切割面确定的形状和尺寸；通常它们是起源于两个切口之间的空间的较小的片，和从半成品边缘开始的较长片。在这些废物中，还可以存在整个连续的片，这些片分别在半成品初始放置到技术装置或喂料器中时产生。初步阶段将这些平面物体分割并将它们切割成大致相同尺寸的较小块。平面分割器优选地用于平面分割——它是作为研磨机或切割器操作的旋转机器，其具有与固定叶片段配合的旋转叶片段。叶片段的分布和相互配置决定了所得半成品件的尺寸。平面分割通常是一步转移过程，优选半成品可以直接或通过输送机落到粉碎机的进料器中。
在处理的主要阶段释放的纤维的长度将由在初步阶段分割的半成品的尺寸限定。来自初步阶段的平面中间产物的尺寸分别与粉碎机中的保留时间或粉碎机中的分解程度有关。如果过滤材料没有被分割成较小的片，则必须将其保留在粉碎机中较长时间，以便发生充分的分解。因此，在初步阶段中的中间产物的缩减使得粉碎机在主要阶段中的操作更有效，但是对于实现期望的结果并不是完全必需的。
进入的过滤材料的缩减或统一可以在工业废物的生产阶段中实现。这可以通过以下方式实现：在切割用于生产过滤器填料的半成品期间，将它们切割成必要的形状。这意味着切割半成品本身的机器将产生的废物切割成所需的小块。这不是必须完整的，因为线上的小块将分别使它们的转移或去除复杂化。可以通过未切割的条连接各个部分，这将使残余物连接并且能够在一个动作中一起转移。在将它们插入粉碎机后，小条将被切割，并且过滤材料的片表现得好像在专用机器中进行的平面分割以准备进入粉碎机内。优化方法将包含另一步骤，其中从粉碎机出来的束被筛分，使得活性炭的颗粒至少部分地与它们分离。
通常在空气过滤器的情况下使用具有高质量且昂贵的生物来源的活性炭。根据本发明，在处理过滤材料时，在活性炭不发生降解的情况下发生活性炭颗粒的释放，该处理既不使用吸收热量也不使用化学制剂，因此分离的活性炭保持完整。如果特定的过程包含这样的阶段，则在初步阶段中已经——在较小程度上——发生颗粒与扁平的载体的分离。在粉碎机中分解期间发生活性炭的显著分离。在该阶段，可以在粉碎机的腔室下方收集颗粒，其中颗粒落在束之间。可以通过具有适当尺寸的开口的筛简单地与束分离开。例如，可以在具有可调节斜度的旋转圆柱形筛中从粉碎机中筛分束。斜度和旋转速度的调节设定了束的筛分时间，在束的筛分期间，束在筛上滚动，活性炭的颗粒脱落。在另一种布置中，可以使用输送机筛或振动筛等；可以使用任何不强迫挤压束的干筛。活性炭的小尘粒保留在纤维表面上。在此重要的是，不必从束中除去活性炭的所有颗粒，因为来自过滤材料处理的所得产物具有许多用途，在这些用途期间，粘在纤维之间的颗粒形式的活性炭的存在是一个优点。因此，最终筛分不寻求完全除去颗粒形式的活性炭，其任务仅在于在所得产物中实现其特定的比例。一方面，优选分离游离活性炭并在许多产品中将其用作昂贵的基础材料，另一方面，不要延长无用处理的时间，从而获得所需的效果和性能。
为了改善处理的生态效益，优选的是，在过滤材料的残余物出现的地方或在这样的地方附近实现该过程。在回收用过的材料的情况下，必须从许多用户收集废物；回收需要将其运输到处理场所。在这个方向上，根据本发明的方法带来的优点在于它在能量和空间上要求不高。因此，优选的是，过滤材料直接在切割半成品的位置附近进行处理，以生产过滤器填料。处理可以是从过滤材料的扁平的条开始切割半成品的最后阶段，或者它可以是独立于生产过滤器插入物但是在该生产的附近实现的阶段。根据低能量需求，过滤材料也可以在移动装置中处理，例如在移动容器内或在卡车的拖车上等等。
还通过用于处理过滤材料——主要是具有活性炭的过滤材料——的装置显著地弥补了现有技术的缺陷，其中，过滤材料包括其上施加有颗粒形式的活性炭的扁平的、可渗透载体，并且其中所述装置包括具有置于转子上的旋转元件的粉碎机，从而根据本发明，粉碎机具有用于在其上部插入经处理的过滤材料的开口，在其下部具有出口，其实质在于，粉碎机具有在其腔室内侧的上部具有突起的表面，从而表面与旋转元件相邻放置并且这些元件与突起之间的距离为至少3mm，优选为至少5mm。旋转元件不与腔室内表面上的突起直接接触。具有突起的表面在转子和粉碎机的腔室之间产生变窄的部分。在下部，粉碎机具有加宽的区域。在变窄的区域中，过滤材料被机械分解；该区域中的旋转元件撞击保留在具有变窄部分的区域中的过滤材料。下部区域的加宽应为中间产品的体积增加创造自由空间。具有叶片的转子和粉碎机主体的内圆柱形表面之间的空间变宽防止了对中间产品的挤压。为了获得良好的结果，优选的是具有收紧(变窄)区域的腔室的涂层的内切圆与具有加宽区域的腔室的涂层的内切圆之间的距离是较大的内切圆的直径的至少十分之一，从而所有圆都是同心的。
腔室下部中的束通过粉碎机盖子上的穿孔部分中的开口落下。一种开口具有25mm2至2500mm2，优选25mm2至900mm2的表面尺寸。最终，具有7mm至25mm或7mm至16mm边的四边形形状的开口是优选的。开口尺寸的变化将改变保留期间。
粉碎机通常具有与旋转元件一起旋转的转子的水平轴，但也可以具有垂直旋转轴，或者轴的斜度可以调节，这可以实现材料通过旋转轴的调节运动。在这种情况下，粉碎机的入口区域位于转子的一个边缘的上方，出口区域位于转子的相对边缘的下方。经处理的材料从上向下并且还沿着转子的旋转轴线移动。
利用具有平刀片或齿片的旋转元件实现了过滤材料的分解和曝气的优异结果。旋转元件可以称为“叶片”，但是旋转元件的重要功能是将处理的材料撕裂并投掷到粉碎机的盖子的外周，即，腔室的内表面。这种撞击有助于纤维的分解；撞击基本上是宽频率机械脉冲。激发的宽频谱优选用于释放固体机械结合。纤维的各自相互结合——如在过滤材料的载体的生产过程中产生的——具有随机特性，并且在撞击材料的特定部分期间，机械系统“选择”对于给定的机械系统的特定频率特性的激发的频率补偿。
粉碎机可例如通过频率转换器的方式具有可调节的转子旋转。当旋转元件的外周速度范围能够为20至180m.s-1、优选45至100m.s-1时，旋转的高可调节性是优选的。在粉碎机的较高、窄的区域中，具有突起的支持表面与旋转文件之间的距离也可以是可调节的。该距离的调节能够改变所得产品的机械特征。旋转元件可被置于螺柱上的转子之上，由此向心力将其推入操作位置。
粉碎机可以具有用于分离活性炭的筛，但活性炭分离的主要部分通常属于分离器的筛分装置，其在粉碎机之后作为独立装置被引入。
在优选的布置中，系统和装置包括用于制备进入粉碎机的中间产品的平面分割器。平面分割器可以具有一步式转移切割器、研磨机、破碎机等的形式。平面分割器的功能是稳定和统一经处理的过滤材料的长度、宽度和厚度多样性。平面分割器也可以是旋转的。它可以由例如盒中的圆柱体组成，其中圆柱体在表面上具有分段，其在旋转期间由连接在盒中的稳定分段运行。移动的分段和固定的分段之间的间隙可以为0.1mm至20mm，优选地0.3mm至20mm，特别优选地为0.5mm至7mm。为了实现经处理的过滤材料的可靠转移，优选的是，移动的分段通过八个分段布置在四行中，并均匀地分布在平面分割器的圆柱体的外表面上。移动的分段可以位于布置在螺旋线中的每条线中，从而它们逐渐进入握柄并且这防止了多个分段的同时撞击，这种同时撞击可能导致系统中的不期望的机械现象。
机械分离器可以是系统和装置的一部分；分离器的功能是将活性炭与出现的束分离。分离器将直接或通过输送机和/或管道布置在粉碎机出口之后。分离器的结构可根据使用的分离原理而变化。分离器可以包括具有可调节材料在筛中的运动的斜度的旋转筛，或者也具有可调节的旋转速度。斜度或旋转速度的调整改变了筛中各个束的滞留时间和滚动周期。这段时间的延长减少了所得产品中颗粒形式的活性炭的含量。筛具有开口，优选具有小于9cm2的表面。分离器中的开口通常小于粉碎机腔室下部的开口。
在其他布置中，分离器可以由一组振动筛组成，从而材料可调节地移动到出口。
如果分离器包括用于排出束的排出器，则这是优选的。排出器可以是螺旋形的。在分离器的下部有一个槽，用于收集分离的活性炭。螺旋输送机可以位于槽中，从而它将活性炭转移出分离器。
平面分割器、粉碎机和分离器在所得系统中可具有各种相互空间位置；它们可以相互叠置，以确保材料的重力转移；它们可以相互靠近放置等。还可以产生包括平面分割器、粉碎机和分离器的复杂结构的装置。这允许，例如，减少所需的总空间，或减少所需的推进发动机的数量等等。
在根据本发明的处理方法中，在生产含有活性炭的空气过滤器期间产生的技术废料被使用并被增值。过滤材料转移(对环境来说是沉重的负担)到垃圾场是有限的或完全取消的。通过本发明，收集未降解的活性炭；该活性炭适用于重复用于生产含活性炭的过滤产品，或用于其他应用。本发明显著降低了能量、装置和技术程序的成本。
根据本发明的方法的结果是具有低比体积重量的纤维状充气物质——低于1.4g/cm3，优选低于0.3g/cm3，特别优选低于0.1g/cm3。合适的绒毛使达到0.005g/cm3至0.05g/cm3的体积重量。纤维状物质外观上表现为束。纤维是来自聚烯烃组的聚合物。在优选的布置中，纤维来自聚丙烯，它们是形成过滤器材料的原始可渗透载体的纤维。聚丙烯具有非常好的耐化学性和机械性。纤维不是取向的-它们是随机分布的，它们至少部分地相互交织，具有纤维之间的间隙。在处理具有活性炭的过滤材料的情况下，束中的纤维具有在其表面上的活性炭的尘粒。纤维状物质还含有活性炭颗粒，其粘在纤维之间的间隙中。活性炭颗粒的含量可高达所得产品质量的87％，通常高达0.01g/cm3。用来自活性炭的粉尘覆盖纤维表面改善了所得产品的耐火性。例如，聚丙烯通常在温度高达110℃的应用中使用，在165℃时其开始熔化。用活性粉尘碳覆盖聚丙烯纤维显著改善了所得纤维状物质的耐热性。在火灾的情况下，没有危险的烟雾，也没有释放有毒的卤代烃。烟雾、烟气和残留物主要与活性炭表面结合。在处理过程中，活性炭可以从纤维状物质中分离到这样的程度，即它在所得束中的剩余量将是可忽略不计的；其痕量很难衡量。在这种情况下，活性炭甚至不会使纤维的原始材料着色，而着色将是弱的。
可以通过添加各种添加剂来调整束；或者可以添加阻燃剂。优选在活性炭分离后加入添加剂，使其可以在完全独立的应用中以纯的、未调节的状态使用。
束的形式的所得产品优选用隔热材料和隔音材料。所得产品直接为主要用于建筑业的隔热材料，或作为半成品用于生产主要用于建筑业的各种隔热材料、过滤材料。束可以是用于其他绝缘应用或建筑应用的半成品。
低于0.1g/cm3水平的低比体积重量表示纤维之间的间隙中的高份额空气。基础聚丙烯的密度为0.89g/cm3至0.92g/cm3。根据本发明的过滤材料的处理导致曝气，其中自由外部体积密度显著增加——即大约十倍或更多；优选50至100倍多。即使在小重量比的情况下，它也能够吸收各种危险物质。绝缘材料可用于工业应用，主要用于建筑等。根据本发明的产品可以——在建筑工业中——主要用作具有新物理和化学维度的主要在健康和卫生领域中的特征(主要涉及以下特征：抗菌性、零扩散和零霉菌和真菌生成、有效吸收空气中的尘粒和有害物质)的绝缘过滤材料。
所得处理产品也是颗粒本身形式的活性炭，其可优选用于各种应用。不排除用于生产过滤材料的重复利用；例如，用于在工业和药物生产中、在医院中、在电工技术工业中、在食品工业中或在贸易和服务中过滤和回收空气的空调机组的过滤材料。
附图说明
附图1至7进一步公开了本发明。元件和装置被示意性地描绘，它们的尺寸比仅用于说明目的，不能解释为限制保护范围。特定纤维组的描述以及系统中各个机器的空间布置也是为了说明目的。
图1和2描绘了正在处理的根据现有技术的过滤材料。图1描绘了在层之间具有活性炭的双层载体。图2是用于生产过滤器填料的成形半成品的实例。
图3描绘了在仅具有粉碎机的最基本系统中处理过滤材料的装置。虚线表示粉碎机腔室内的内切圆。
图4是该装置的视图，其包括初步平面分割器和粉碎机。箭头表示材料在处理过程中的移动。
图5描绘了包括初步平面分割器、粉碎机和旋转筛的装置。箭头表示材料在处理过程中的移动。
图6是具有聚丙烯纤维的束的微观视图，其中活性炭的颗粒被捕获在纤维之间。
图7描绘了平面分割器中叶片的逐进分布。
具体实施方式
实施例1
在根据图1、图2、图3、图5至7的该实施例中，正在处理来自舱室空气过滤器的生产中保留的过滤材料。用于过滤器填料的半成品从卷起的条上切下，该条是从包装上卷下来的。过滤材料具有两层扁平的载体3，从而活性炭2以颗粒形式分布在它们之间，具有350g/m2的表面重量。单层扁平的载体3的重量为60g/m2。
扁平的载体3由具有气隙的纤维1的聚丙烯非织造系统形成。在该实施例中，活性炭2由生物基料产生，例如由椰子产生。该实施例中的活性炭2通过无害粘合剂保持在扁平的载体3上，该粘合剂也将扁平的载体3的两层保持在一起；在其他情况下，活性炭2可以保持在扁平的载体3的层之间，从而这些层通过热粘在一起。在切割用于过滤器填料的所需形状的半成品之后，各种尺寸的切口和条保持来自过滤材料的原始条。这些残余物被抛到平面分割器5上，在那里在单个通道中产生较小的片；这些片的尺寸不超过6cm至10cm。这导致平面分割；所产生的片的边缘可以具有磨损的边缘，这表明它们在边缘上的部分分解——然而，这种在边缘上的分解仍然是微小的并且是不重要的。
来自平面分割器5的中间产物与少量的释放的活性炭2一起被转移到粉碎机4的口中。中间产品由具有高圆周速度的粉碎机4的旋转元件8捕获。具有高动能的元件8撞击扁平的载体3的片；击中导致元件8击中的地方分解。粉碎机4在其上部具有收紧的变窄的区域，该区域具有支撑表面，该支撑表面捕获片，使得它们不随着粉碎机4的转子的旋转同时开始移动。材料片被抛到通向腔室内部的突起7上，从而突起7不与旋转元件8直接接触。
具有不同程度分解的片向下朝向粉碎机4下部的筛，从而将它们向上运送至与粉碎机4的收紧的区域中的旋转元件8进一步接触。粉碎机4的转子的运动和元件8的运动产生强烈的空气旋涡(涡流)，其停止从粉碎机4的区域的下部运送片；旋涡主要将活性炭2的粉尘分布到纤维1的表面。空气旋涡也导致所得束的曝气。颗粒形式的释放的活性炭2的一部分通过粉碎机4下部的筛落下，并且该活性炭2继续落到分离器6。
粉碎机4的下部区域中的束具有交织的纤维1的结构，从而颗粒形式的活性炭2被随机地捕获在它们之间。在该实施例中，设置粉碎机4的旋转以实现圆周速度59m.s-1；粉碎机4中材料的保留期间为几十秒的数量级。通过粉碎机4下部的筛出来的所得束在未压缩(膨胀)状态下具有0.011g/cm3的比体积重量。
来自粉碎机4的材料被转移到旋转分离器6，其中这些束在圆柱形分离器6的倾斜内表面上滚动并缓慢移动。活性炭2的颗粒从束中释放出来。粘附在纤维1表面上的尘粒形式的活性炭2在分离器6中的筛中移动期间不再释放。
颗粒形式的活性炭2聚集在分离器下方，并与在粉碎机4中已经在分解阶段分离的活性炭2一起收集在容器中。
在该示例中，所得产品可用作建筑物或房屋中的隔热材料或隔音材料。绝缘材料中含有的活性炭2可捕获各种气味和危险物质；它清除穿过建筑围护结构的透湿层的空气。由于活性炭2，绝缘材料是抗菌的，零霉菌和真菌的扩散和生长，以及有效捕获空气中的有害物质和气味。
实施例2
在这个实施例中，半成品的切割计划是通过将残余物同时分割成较小的片来提供的。这些片用紧带连接；通常每个片都有至少三个连接条。具有这种结构的过滤材料的残余物被抛到破碎机4，其中在第一次与旋转元件8接触时发生连接条的断开和片的释放。随后在粉碎机4中进行分解和曝气，如先前实施例中所述。与先前的实施例相比，粉碎机中转子的转速设定以及粉碎机4中的停留时间不同。在该实施例中，旋转元件8的速度约为70m.s-1。
所得产物具有0.008g/cm3的比体积重量。
实施例3
所得产物用作机动车辆中汽油烟气分离器的填料。为此目的，束不穿过分离器6，以确保在应用中具有吸附功能的高份额的颗粒形式的活性炭2。
实施例4
在离开分离器6之后，通过具有阻燃剂的气溶胶喷射束。在施工现场，通过风扇将束挤压通过软管至建筑结构的间隙中；它们起到隔热和隔音的作用。
实施例5
该实施例中的平面分割器5具有简化的结构，仅具有一行移动段。在该实施例中，也使用平面分割器5的圆柱体下方的确定期望的尺寸输出的筛。
工业适用性
工业适用性显而易见。根据本发明，可以重复生产和使用含有活性炭的过滤材料的工业、无污染的残余物，从而在没有降解的情况下有利地利用原始材料的原始物理和化学特征。
相关符号列表
1-纤维
2-活性炭
3-扁平的载体
4-粉碎机
5-平面分割器
6-分离器
7-突起
8-元件
imds-国际材料数据系统-汽车工业材料的登记
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种处理具有活性炭的过滤材料的方法，其中所述过滤材料包括至少部分可渗透的扁平的载体(3)，从而颗粒形式的活性炭(2)被施加在所述扁平的载体(3)上；所述扁平的载体(3)包括来自热塑性聚合物的相互连接的纤维(1)；从而，在所述方法中，作为废物的过滤材料在没有吸收热量的情况下被机械处理，
在空气存在下在旋转粉碎机(4)中处理所述过滤材料，从而在保留期间使所述材料反复与旋转元件(8)接触并且通过曝气的方式在所述粉碎机(4)中出现束，使得所述扁平的载体(3)至少部分地分解成原始纤维(1)，
其特征在于：
释放的纤维(1)相互交织，
其中所述活性炭(2)与所述扁平的载体(3)分离，
从而通过所述元件(8)的撞击将这种释放的活性炭(2)的一部分粉碎成更小的颗粒，并且这些颗粒粘附在所述纤维(1)的表面上；
在粉碎机(4)的下部，所述纤维的束通过所述粉碎机(4)的盖子上的开口离开；和
在分离后，部分释放的活性炭(2)被引导离开所出现的束，
从而所述纤维的束的比体积重量降低至低于1.4g/cm3，优选低于0.3g/cm3，特别优选低于0.1g/cm3。
2.根据权利要求1所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，所述纤维(1)来自一组聚烯烃的材料。
3.根据权利要求2所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，所述纤维(1)来自聚丙烯。
4.根据权利要求2所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，所述纤维(1)来自聚乙烯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，所述元件(8)在所述粉碎机(4)中的旋转产生空气旋涡，所述空气旋涡携带活性炭(2)的尘粒并将它们分布在所述纤维(1)的表面上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，旋转叶片的圆周速度为20m.s-1至300m.s-1，优选为20m.s-1至180m.s-1，特别优选为45m.s-1至100m.s-1。
7.根据权利要求1至6中任一项的所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，在所述粉碎机中的所述保留期间长达20分钟，优选长达5分钟，特别优选长达1分钟。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，在所述材料进入所述粉碎机(4)之前，将所述材料平面地分割成尺寸不超过10cm，优选尺寸不超过6cm的片。
9.根据权利要求8所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，所述材料在独立破碎机(5)中被平面地分割，所述破碎机(5)置于所述粉碎机(4)之前；优选地，来自所述破碎机(5)的输出直接通向所述粉碎机(4)的输入。
10.根据权利要求9所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，在所述平面分割期间，所述材料在其边缘上分解。
11.根据权利要求8所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，进入所述粉碎机(4)的所述材料在用于生产过滤器填料的半成品分离期间已经被平面地分割成片；优选地，所述片通过连接条保持在单个分组中，所述连接条随后在所述粉碎机(4)中断开。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，从所述粉碎机(4)离开的所述纤维的束通过筛，从而所述颗粒形式的活性炭(2)通过筛脱落。
13.根据权利要求1-11中任一项所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，从所述粉碎机(4)离开的所述纤维的束传递到分离器(6)，所述分离器(6)分离所述活性炭(2)与所述纤维的束。
14.根据权利要求13所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，所述分离器(6)中所述纤维的束在旋转筛的倾斜表面上通过，从而斜面的变化和/或旋转数的变化改变所述保留期间，因此改变了所得产物中所述活性炭(2)的量。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，所述颗粒形式的活性炭(2)在所述粉碎机(4)和/或所述分离器(6)中被分离，被收集在容器中以供进一步使用；优选地，所述活性炭(2)在所得产物中保留的量高达每体积未压缩状态的所得产物0.01g/cm3。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，将所述活性炭(2)保持在所述扁平的载体(3)上的粘合剂在所述活性炭(2)在所述粉碎机中与所述扁平的载体(3)分离期间被分离；优选地，所述粘合剂同时聚集成簇。
17.根据权利要求16所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，在所述活性炭(2)与所述纤维的束分离期间，所述粘合剂在旋风分离器(6)中被分离。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的处理具有活性炭的过滤材料的方法，其特征在于，所述添加剂在分离所述活性炭(2)后添加到所述纤维的束中；优选添加阻燃剂。
19.一种用于处理具有活性炭的过滤材料的装置，其中所述装置包括具有旋转地置于转子上的旋转元件(8)的粉碎机(4)，从而所述粉碎机(4)在其上部具有用于插入经处理的过滤材料的开口，并且所述粉碎机(4)在其下部具有排出口，其特征在于，
所述粉碎机(4)在其上部具有横截面收紧、变窄的的区域，所述区域位于所述转子和所述粉碎机(4)的腔室中的具有突起(7)的表面之间，并且所述粉碎机(4)具有位于转子叶片和所述粉碎机的本体的内部圆柱体表面之间的加宽的区域，
在所述粉碎机(4)的腔室的变窄的区域中存在支撑表面，所述支撑表面与所述旋转元件(8)相对地定向；所述支撑表面具有朝向所述粉碎机(4)内部的所述突起(7)；
在所述粉碎机(4)的下部，所述腔室的盖具有用于所分解的材料的束落下的开口，并且
所述突起(7)和所述旋转元件(8)之间的间隙为至少3mm，优选为至少5mm。
20.根据权利要求19所述的用于处理具有活性炭的过滤材料的装置，其特征在于，在所述粉碎机(4)中具有所述旋转元件(8)的所述转子的旋转轴是水平的。
21.根据权利要求19或20所述的用于处理具有活性炭的过滤材料的装置，其特征在于，所述转子在所述粉碎机(4)中的旋转速度是可调节的和/或所述支撑表面在所述粉碎机(4)中与旋转叶片的距离是可调节的。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的用于处理具有活性炭的过滤材料的装置，其特征在于，所述装置包括置于所述粉碎机(4)之前的破碎机(5)，从而所述破碎机(5)的功能是将所述过滤材料分离成尺寸小于10cm，优选小于6cm的片。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的用于处理具有活性炭的过滤材料的装置，其特征在于，所述装置包括用于从所述纤维的束中分离颗粒形式的活性炭(2)的分离器(6)，从而所述分离器(6)置于所述粉碎机(4)之后。
24.一种产品，所述产品为纤维物质，纤维(1)的长度不超过10cm，优选不超过6cm，并且所述纤维(1)来自聚烯烃组的聚合物，其特征在于，
所述产品的比体积重量小于1.4g/cm3，优选小于0.3g/cm3，特别优选小于0.1g/cm3，
所述纤维(1)相互交织，使得所述纤维形成所述纤维的束，
所述纤维(1)被来自活性炭(2)的粉尘覆盖，并且
所述纤维从具有所述活性炭(2)的过滤材料回收。
25.根据权利要求24所述的产品，其特征在于，所述纤维(1)来自聚丙烯和/或聚乙烯。
26.根据权利要求24或25所述的产品，其特征在于，所述活性炭(2)的颗粒粘在所述纤维(1)之间，所述活性炭(2)的颗粒的总量高达每体积未压缩状态的所得产物0.01g/cm3。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的产品，其特征在于，所述产品含有添加剂，优选阻燃剂。
28.根据权利要求24-27中任一项所述的产品，其特征在于，所述产品是隔热材料。
29.根据权利要求24-28中任一项所述的产品，其特征在于，所述产品是隔音材料。
30.根据权利要求24-27中任一项所述的产品，其特征在于，所述产品是气体分离器的过滤器填料。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
在第一个权利要求中，我们已将背景技术的特征转移到前序部分。我们已经从说明书中移动了一个步骤到特征部分，其中包括比体积重量的降低，通过该步骤，所得产品的体积增加。与背景技术相比的另一个关键区别是活性炭颗粒粘附到纤维表面。因此，活性炭不位于某些层的表面上，而是直接在纤维中，其中它在材料在粉碎机的腔室中旋转期间精确得到，而不是在任何后续步骤中获得。
我们已经将描述狭窄的区域和加宽的区域的位置的特征移到了权利要求19中。以这种方式，根据pct第6条，该权利要求已经与说明书统一，并且与d1相比的区别显著增加。只有在对这些特征进行非常广泛的解释时才能在d1中识别出我们的狭窄的区域和加宽的区域的技术等同物。在d1的情况下这些区域是在粉碎机的腔室的外部；它们在进入腔室之前和在腔室出口之后形成连接-附加装置。在修改权利要求19之后，我们的发明明确地与d1不同。这些区别对于实现结果至关重要。腔室内的加宽已经允许增加束的体积，从而降低比体积重量而不压缩所得材料。
在权利要求19中，我们还删除了“在内侧”的措辞。我们还将术语“涂层”修改为更精确的术语“盖”。
在权利要求9和22中，我们用更精确的术语“破碎机”代替了术语“平面分割器”。
在权利要求24中，我们删除了“通过根据......的方法获得”的措辞，由此我们放弃了“通过方法获得的产品”的限定。我们已将背景技术的特征移至前序部分。我们已将纤维从过滤材料中回收并具有活性炭的特征移至特征部分。权利要求24与根据d4的背景技术之间的区别还在于，活性炭不仅在材料的表面层上，而且直接在纤维上。根据d4的后续应用不能实现这种活性炭的分布。d4也不能达到低于0.3g/cm3的低比体积重量。
权利要求28至30保持不变。权利要求24中限定的特征与材料的使用密切相关。由于较低的比体积重量，该材料适合作为隔热或隔音材料；由于纤维表面的活性炭，它适用于气体分离器。
在上述修改后，我们认为权利要求1、19和24是新的，符合新颖性和创造性的标准。其他权利要求是从属权利要求，并且基于这种从属性，它们也符合新颖性和创造性的标准。