用于薄膜处理的方法和装置与流程

本申请要求于2016年7月26日提交的美国临时专利申请62/366,915的优先权，其内容通过引入而全部并入。

该技术涉及从聚合物薄膜中移除不需要的涂层以准备再循环。

背景技术：

待再循环的聚合物薄膜可能具有在再循环材料中不需要的涂层。例如，这种涂层可以包括用于包装或制造个人护理产品如尿布和尿布包装的油墨、标签、黏合剂、金属薄膜等。在进一步使用薄膜(例如用于再制造塑料的再循环原料)之前，可能需要加工聚合物薄膜以移除不需要的涂层。

技术实现要素：

以下概述段落中的每一个描述了如何将本发明实施为由以下详细描述所公开的结构或方法元件的组合的示例。每个概述段落的任何一个或多个元件可以与另一个的任何或多个不同元件一起使用。

在给定的示例中，方法通过粉碎涂覆的聚合物薄膜形成粉碎的材料。该方法使粉碎的材料在涂层移除系统中的连续加工站之间推进。这是通过将粉碎的材料在驱动穿过在连续加工站之间延伸的导管的输送流体流中输送来实现的。

该方法可包括将粉碎的材料吹动穿过导管，将粉碎的材料从导管排出到铣削装置中，铣削装置含有用于从粉碎的材料中移除涂层材料的水溶液，并将粉碎的材料与铣削装置中的水溶液混合。

附加的加工可以包括将粉碎的材料与水溶液的混合物穿过导管从铣削装置泵送到过滤装置，将混合物进一步穿过导管从过滤装置泵送到洗涤装置，并将水与粉碎的材料的混合物从洗涤装置泵送到干燥器。

因此，一种装置可以包括用于通过粉碎涂覆的聚合物薄膜来形成粉碎的材料的装置，以及用于通过将粉碎的材料在连续加工站之间延伸的输送流体流中输送来使粉碎的材料在涂层移除系统中的连续加工站之间推进的装置。

在给定的示例中，该装置包括铣削装置，铣削装置含有用于从粉碎的材料中移除涂层材料的水溶液。导管具有配置为接收粉碎的材料的入口，并且具有配置为将粉碎的材料排出到铣削装置中的出口。鼓风机连接到导管以提供输送空气流，用于将粉碎的材料输送穿过导管。

该装置还可包括用于过滤粉碎的材料与水溶液的混合物的装置，以及用于将混合物从铣削装置泵送到过滤装置的装置。

附加元件可包括用于从混合物中洗涤和冲洗出水溶液的装置，用于将混合物从过滤装置泵送到洗涤装置的装置，以及用于将水与粉碎的材料的混合物从洗涤装置泵送到干燥器的装置。

附图说明

图1是用于处理涂覆的塑料薄膜材料的系统的部件的示意图。

图2是示出图1的系统的附加部件的示意图。

图3也是示出图1的系统的附加部件的示意图。

图4是图1中所示的部件的详细示意图。

具体实施方式

附图中示出的系统可以如方法权利要求中所述的操作，并且具有装置权利要求中记载的元件的示例的部件。因此，所示系统包括本领域普通技术人员如何制造和使用所要求保护的发明的示例。其在这里描述以满足专利法规的可实施性和最佳方式要求，而不施加权利要求中未记载的限制。

如图1-3所示，提供了一种系统10，用于处理涂覆的聚合物薄膜材料12。系统10具有作为连续加工站布置的部件，薄膜材料12在该加工站处进行处理。这些包括在系统10的一端的粉碎装置20(如图1所示)，以及在系统10的相对端的挤出机22(如图3所示)。中间加工站由铣削罐24(图1和图2)以及倾卸罐26、洗涤器28和干燥器30(图2)限定。部件20-30可以互连以在具有监视器34的plc32的控制下操作。

输送子系统40延伸穿过系统10以在连续加工站之间推进薄膜材料12，也在plc32的控制下。如附图中进一步所示，输送子系统40包括将薄膜材料12在输送流体流中在连续处理站之间输送的导管和泵。

涂覆的聚合物薄膜材料12是从制造商或其他可再循环材料源获得的，并且通常以成捆的单独片(例如袋)或连续件的卷形式提供。薄膜材料12也可以作为具有一系列不同尺寸和形状的单独废料片的集合提供。在每种情况下，薄膜材料12本身是柔性的并且倾向于变形(例如通过卷曲或缠结)，比相对厚壁的塑料件如瓶子等更容易变形。因此，薄膜材料12在进一步推进通过系统10之前在粉碎装置20中被切碎、造粒或以其他方式粉碎。这减小了薄膜材料12的单独片的尺寸，并且还使它们更均匀地定尺寸和成形，因此，粉碎的薄膜材料12可流过系统而不会缠结或卡住。

如图4更详细所示，给定示例中的粉碎装置20包括切碎机42和造粒机44。薄膜材料12放置在将薄膜材料12带到切碎机42的输送器46上，或者，薄膜材料可以可替代地直接放入切碎机42中。切碎机42将薄膜材料12切割成较小的片，并将切割的薄膜材料12倾倒到另一个将其带到造粒机44的输送器48上。

一旦切割的薄膜材料在造粒机44中，基于材料和应用将其尺寸减小到指定的尺寸。造粒机44中的不同尺寸的筛网允许切割的薄膜材料12减小到不同的尺寸。筛网对造粒的薄膜材料12进行分选，并且一旦将其减小到所需的尺寸，就使其落入容器50(例如盒子或袋子)或落入泵中。

再次参见图1，将一盒子50的造粒的薄膜材料12装入盒式卸料器56，其将造粒的薄膜材料12倾倒到容器60中。输送子系统40包括导管64中的轻质材料进料泵62。导管64在容器60处具有入口66，并且在铣削罐24处具有出口68。泵62驱动输送空气流，其将造粒的薄膜材料12穿过导管64从容器60吹动进入铣削罐24。

铣削罐24含有用于从造粒的薄膜材料12中移除涂层材料的水溶液。该水溶液可以具有本领域已知的任何合适的组成，并且可以替代地具有如在以下的美国专利申请中的任何一个或多个中所述的组成，每个专利申请通过引用结合于此：

于2015年8月19日提交的美国专利申请14/830,529。

于2015年8月19日提交的美国专利申请14/830,639。

于2015年8月19日提交的美国专利申请14/830,626。

于2015年8月19日提交的美国专利申请14/830,614。

于2016年2月21日提交的美国专利申请15/049,105。

于2016年2月21日提交的美国专利申请15/049,106。

于2016年2月21日提交的美国专利申请15/049,107。

在插入造粒的薄膜材料12之前优选加热铣削罐24中的水溶液。铣削罐24具有搅拌器，例如具有三个叶片的轴，其搅拌并混合内容物。这提供了热量、摩擦和化学物质，它们一起从造粒的薄膜材料12中移除涂层材料。

将造粒的薄膜材料12的样品周期性地从铣削罐24中取出以进行污染物计数，以确定塑料上涂层的百万分率，直到材料通过检查。通常称重初始样品，然后拉出涂覆的片并重新称重。然后进行使用两个重量的计算以确定仍然涂覆的百万分率。

如图2所示，所示示例中的输送子系统40还包括导管70，导管70在铣削罐24处具有入口72，在倾卸罐26处具有出口74。一旦造粒的薄膜材料12在铣削罐24处通过检查，它穿过导管70从铣削罐24输送到倾卸罐26。泵76使用铣削罐24中的水性流体作为用于造粒的薄膜材料12的这种运动的输送流体。

倾卸罐26从造粒的薄膜材料12中过滤水溶液。具体地，造粒的薄膜材料12穿过筛网，其中水和化学物质排放到倾卸罐26的单独部分中。一旦材料穿过筛网，它就落入倾卸罐26的较大部分中。

有几种方法可以将材料穿过倾卸罐26送入该过程的下一阶段。一种方法是使用螺旋钻将材料推过罐底部。螺旋钻系统也可以与旋转阀一起使用来帮助将材料推过罐。如果使用螺旋钻，则将水喷射到螺旋钻和材料上以保持塑料湿润，以允许螺旋钻推动材料。使材料移动穿过倾卸罐26的另一种方法是移除罐底部的旋转阀，并让操作者使用手动滑动件来调节材料的流速。

一旦将造粒的薄膜材料12泵出倾卸罐26，它就进入洗涤器28，洗涤器28洗掉塑料上的所有化学物质并将其用水冲洗。在所示的示例中，输送子系统40包括导管80，导管80在倾卸罐26中具有入口82，在洗涤器28处具有出口84，以及用于驱动造粒的薄膜材料12穿过导管80的泵86。

接下来，泵90将造粒的薄膜材料12驱动穿过导管90，导管90在洗涤器28处具有入口92，在干燥器30处具有出口94。最后，将清洁的和干燥的造粒的薄膜材料推出干燥器30，进入容器50以运输到挤出机22中。

通过将清洁的，干燥的造粒的薄膜材料12泵出容器50并进入挤出机22处的料斗96来开始挤出阶段。在所示的示例中，这通过导管102中的泵100来完成，其方式与通过以上参照图1描述的泵62和导管64将涂覆的造粒的薄膜材料12输送到铣削罐24的方式基本相同。一旦将材料装入料斗96，就将其送入挤出机22中。使用材料的适当速度和温度挤出材料。当材料被挤出时，使用水下切粒机将其制成小圆形颗粒。然后将颗粒穿过管道泵入干燥系统，然后泵入盒子中，准备检查。

本书面描述设定了实施本发明的最佳方式，并且通过呈现权利要求中记载的元件的实例，描述了本发明以使得本领域普通技术人员能够制造和使用本发明。这些元件的详细描述并未强加权利要求中未列举的限制，无论是字面上还是等同原则。