一種利用廢舊纖維制造板材的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用廢舊過濾袋、廢舊紡織品等廢舊纖維制造板材的方法，將廢舊纖維經(jīng)烘干、開松、除塵、氣流成網(wǎng)、輥壓、多級壓制成板、切邊、打包，制作成板材。通過選用氣流成網(wǎng)工藝，使得纖維網(wǎng)中纖維排列無方向性，產(chǎn)品的橫縱向比接近1：1；適用于各種長度不等、品種繁多的纖維，對原料要求小，可適用纖維范圍廣；與傳統(tǒng)梳理成網(wǎng)通過多層鋪網(wǎng)來達到所需的產(chǎn)品厚度的方案相比，氣流成網(wǎng)可直接通過控制輸出速度來得到所需的產(chǎn)品厚度。
【專利說明】一種利用廢舊纖維制造板材的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用廢舊物品制造板材的方法，尤其是一種利用廢舊過濾袋、廢IH紡織品等廢丨H纖維制造板材的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前處理廢舊過濾袋或廢舊紡織品等廢舊纖維的方法主要有焚燒和填埋，會造成空氣和土地污染，將廢舊過濾袋回收再利用不僅可以避免其帶來的環(huán)境污染問題，而且可以提高資源的利用率。雖然存在很多技術(shù)和成本上的問題，廢舊過濾袋回收再利用體系的形成仍將成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流，國內(nèi)也出現(xiàn)了一些針對廢舊過濾袋回收利用的文獻。
[0003]中國發(fā)明專利申請公開說明書CN103264040A中公開了一種利用廢舊過濾袋制造板材的工藝，通過對廢舊過濾袋進行回收、分類、清洗烘干、剝離、混合梳理、鋪網(wǎng)、針刺或水刺、加壓壓板等一系列步驟，實現(xiàn)廢舊過濾袋的再利用。但是該工藝采用傳統(tǒng)的梳理鋪網(wǎng)的方式進行成網(wǎng)，對原料的要求較高，且其需要經(jīng)過多層鋪網(wǎng)才能達到所需的產(chǎn)品厚度，此夕卜，該工藝采用清洗的方式對過濾袋進行除塵，清洗產(chǎn)生的污水還需進行處理，回收成本較聞。
[0004]中國發(fā)明專利申請公開說明書CN1054026A公開了一種化纖板及其制造方法和設備，通過將混雜廢纖維經(jīng)開松、梳理、成網(wǎng)、侵膠、脫水、疊加、輥壓等步驟實現(xiàn)廢舊化纖的再利用，雖然其疊加步驟中使用了氣流成網(wǎng)工藝，但還需通過梳理、侵膠等工序配合才能獲得產(chǎn)品,工序較為復雜,也增加了回收的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了對原料要求小、適用纖維范圍廣、工序簡單、成本更低且更為環(huán)保的廢舊纖維制造板材的方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種利用廢舊纖維制造板材的方法，包括以下步驟:
[0008](I)烘干:將廢舊纖維烘干，使廢舊纖維的含水量保持在1%以下；
[0009](2)開松:將烘干后的廢舊纖維破碎開松成纖維根數(shù)在100根以下的纖維束或纖維團；
[0010](3)除塵:將經(jīng)破碎開松處理后的纖維束或纖維團與粉塵分離；
[0011](4)氣流成網(wǎng):在開松除塵后獲得的纖維束或纖維團中混入占其0_10wt%的低熔點纖維，經(jīng)過氣流成網(wǎng)在輸網(wǎng)簾上形成具有預定厚度的三維結(jié)構(gòu)纖維網(wǎng)，成網(wǎng)過程中同時在纖維網(wǎng)上均勻噴灑占纖維網(wǎng)總重量5-20wt%的膠粉，通過氣流作用使膠粉均勻飄附在纖維網(wǎng)表面，所述低熔點纖維的熔點為180°C _220°C，所述膠粉的熔點為160-200°C ；
[0012](5)輥壓:利用180°C -200°C的高溫使膠粉完全融化或部分融化，并通過施加20N-30N的壓力將纖維網(wǎng)初步壓實；
[0013](6)壓制成板:將初步壓實的纖維網(wǎng)進一步壓實，并得到所需密度、厚度和強度的板材；
[0014](7)切邊、打包:對板材進行切割、打包后輸出。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進，所述開松步驟之前可以增加預開松和預除塵步驟，所述除塵步驟之后可以增加精開松步驟。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述除塵步驟、預除塵步驟采用氣流除塵，其氣體流速為 5_20m/s。
[0017]作為本發(fā)明的另一種改進，所述壓制成板步驟為多家壓制成板，多極板壓箱內(nèi)溫度為200-230°C，多極板壓從入口到出口處的多個上壓板依次壓制三維結(jié)構(gòu)的纖維網(wǎng)，使其逐漸壓實。
[0018]作為本發(fā)明的一種改進，所述氣流成網(wǎng)步驟中，可以通過控制輸網(wǎng)簾的速度調(diào)節(jié)單位面積板材的密度。
[0019]作為一種優(yōu)選，所述廢舊纖維包括廢舊過濾袋或廢舊紡織品，其主要成份為聚苯硫醚纖維、聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維、滌綸纖維、亞克力纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、氟美斯纖維和美塔斯纖維中的一種或幾種。
[0020]采用上述技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0021]1、本發(fā)明選用氣流成網(wǎng)工藝，使得纖維網(wǎng)中纖維排列無方向性，產(chǎn)品的橫縱向比接近1:1;適用于各種長度不等、品種繁多的纖維，對原料要求小，可適用纖維范圍廣；與傳統(tǒng)梳理成網(wǎng)通過多層鋪網(wǎng)來達到所需的產(chǎn)品厚度的方案相比，氣流成網(wǎng)可直接通過控制輸網(wǎng)簾的速度的輸出速度來得到所需的產(chǎn)品厚度，工序簡單，成本更低。
[0022]2、本發(fā)明采用的氣流成網(wǎng)步驟之前不需要先對纖維進行梳理，也不需要采用額外的浸膠工藝，而是在氣流成網(wǎng)過程中同時在纖維網(wǎng)上均勻噴灑膠粉，通過氣流作用使膠粉均勻地飄附于纖維表面，采用該方式可以提高膠粉與纖維的接觸效果，減少膠粉用量，工序更簡單，且可以降低成本；使用膠粉和低熔點纖維兩種材料作為粘合劑，利用高溫使低熔點纖維初步熔化，與其它纖維粘合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使膠粉熔化，各相鄰纖維表面進一步粘合，利用兩種不同的粘合方式可有效提高成品的橫縱向斷裂強力。
[0023]3、采用氣流除塵的方式進行除塵，減少清洗工序，避免采用清洗方式進行清洗后產(chǎn)生的污水需要再次處理的問題，同時氣流除塵得到的粉塵雜質(zhì)也可以作為建筑材料的填充物，更為環(huán)保。
[0024]4、采用一次壓制成板，密度板在冷卻后會發(fā)生一定的反彈，影響了產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量，本發(fā)明采用多極壓制成板，通過多次板壓成型，降低了每次壓制過程中壓板承受的壓力，從而可以提高最終纖維板的密度，并且多次壓制可逐漸抵消密度板內(nèi)部的壓力，降低密度板內(nèi)部應力作用，提高產(chǎn)品成型的尺寸穩(wěn)定性，適用于制備中高密度板。
[0025]5、通過增加增加預開松、預除塵步驟和精開松步驟，可以有效的提高開松和除塵效果，且分步開松能減少對纖維的損傷。
[0026]6、將廢舊過濾袋經(jīng)烘干后進行破碎開松可以有效提高除塵雜的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明利用廢舊纖維制造板材的方法的工藝流程示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明利用廢舊纖維制造板材的設備的連接關(guān)系示意圖；[0029]圖3為本發(fā)明輥壓裝置和板壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中標示對應如下:
[0031]1-下壓板，2-上壓輥，
[0032]3-上壓板。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0034]本發(fā)明利用廢舊纖維制造板材的方法的工藝流程示意圖如圖1所示，在本實施例中以廢舊過濾袋作為廢舊纖維原料，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解，以廢舊紡織品作為廢舊纖維原料也是實現(xiàn)本發(fā)明的，只要其主要成份為聚苯硫醚纖維、聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維、滌綸纖維、亞克力纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、氟美斯纖維和美塔斯纖維等纖維中的一種或幾種。本發(fā)明的方法可以按以下步驟進行處理:
[0035](I)烘干:將廢舊過濾袋烘干，使廢舊纖維的含水量保持在1%以下，如果廢舊過濾袋上有鋼圈等明顯的非纖維物質(zhì)，應該在烘干之前將其去除。烘干的時間和溫度等參數(shù)可以根據(jù)實際生產(chǎn)設備進行設定，只要其能確保廢舊纖維的含水量保持在1%以下。
[0036](2)預開松:將烘干后的廢舊過濾袋開松成較大的纖維團和纖維束，該步驟中使用的開松輥針布為角釘，雖然角釘開松后得到的是較大的纖維團和纖維束，但可以減少后續(xù)開松和精開松過程中對纖維的損傷。
[0037](3)預除塵:除去預開松散落出來的以及纖維表面的粉塵。
[0038](4)開松:將預除塵后的廢舊纖維破碎開松成纖維根數(shù)在100根以下的纖維束或纖維團；該步驟中使用的開松輥針布可以為鋸齒或梳針，采用鋸齒開松得到的單纖維或小纖維束中會含有較多纖維經(jīng)較大的纖維束，但是對纖維的損傷較小，而采用梳針開松可以得到纖維經(jīng)叫小的纖維束，但是對纖維的損傷較大。由于在本實施例的后續(xù)步驟中還將進行精開松步驟，本實施例在開松步驟中采用鋸齒開松。
[0039](5)除塵:除去開松散落出來的以及纖維表面在預除塵步驟中未被除去的粉塵。
[0040](6)精開松:將開松和除塵后的纖維束或纖維團再次進行開松，該步驟中使用的開松輥針布為梳針，目的在于確保開松效果。
[0041](7)氣流成網(wǎng):在精開松后的纖維束或纖維團中混入占其0_10wt%熔點為180°C-22(TC的低熔點纖維，經(jīng)過氣流成網(wǎng)形成具有預定厚度的三維結(jié)構(gòu)的纖維網(wǎng)，成網(wǎng)過程中同時在纖維網(wǎng)上均勻噴灑占纖維網(wǎng)總重量5-20wt%熔點為160°C -200°C的膠粉，通過氣流作用使膠粉均勻飄附在纖維網(wǎng)表面；
[0042](8)輥壓:將上述步驟處理后的纖維送入輥壓裝置，利用180°C _200°C的高溫使膠粉完全融化或部分融化、低熔點纖維部分融化，并通過施加20N-30N的壓力將纖維網(wǎng)初步壓實；
[0043](9)多極壓制成板:將初步壓實的纖維網(wǎng)進一步壓實，并得到所需密度、厚度和強度的板材。多極板壓箱內(nèi)溫度為200-230°C，多極板壓從入口到出口處的多個上壓板依次壓制三維結(jié)構(gòu)的纖維網(wǎng)，使其逐漸壓實。
[0044](10)切邊、打包:對板材進行切邊、打包后輸出。
[0045]上述除塵步驟、預除塵步驟采用氣流除塵，其氣體流速為5-20m/s，通過氣體將粉塵從纖維中吸走，收集到的粉塵還可以作為建筑填充物。
[0046]下面提供四個具體實施例:
[0047]實施例一:按上述步驟，廢舊過濾袋回收后依次經(jīng)過去鋼圈、烘干、預開松、預除塵、開松、除塵、精開松、氣流成網(wǎng)、輥壓、多級壓制成板、切邊和打包，其中，在多級成網(wǎng)步驟中，混入的低熔點纖維量為開松除塵后獲得的纖維的5wt%，噴灑的膠粉量為纖維網(wǎng)總重量的10wt%，在多級壓制成板步驟中，纖維網(wǎng)在多極板壓箱的時間為12min，從入口到出口處經(jīng)過四個上壓板板壓，可以得到密度在650kg/m3以上、預定厚度和強度的板材。
[0048]實施例二:本例與實施例一的區(qū)別為，在多級成網(wǎng)步驟中，混入的低熔點纖維量為開松除塵后獲得的纖維的10wt%，噴灑的膠粉量為纖維網(wǎng)總重量的5wt%，在多級壓制成板步驟中，纖維網(wǎng)在多極板壓箱的時間為12min，從入口到出口處經(jīng)過四個上壓板板壓，可以得到密度在650kg/m3以上、預定厚度和強度的板材。
[0049]實施例三:本例與實施例一的區(qū)別為，在多級成網(wǎng)步驟中，混入的低熔點纖維量為開松除塵后獲得的纖維的5wt%，噴灑的膠粉量為纖維網(wǎng)總重量的10wt%，在多級壓制成板步驟中，纖維網(wǎng)在多極板壓箱的時間為lOmin，從入口到出口處經(jīng)過四個上壓板板壓，可以得到密度在650kg/m3以上、預定厚度和強度的板材。
[0050]實施例四:本例與實施例一的區(qū)別為，在多級成網(wǎng)步驟中，混入的低熔點纖維量為開松除塵后獲得的纖維的5wt%，噴灑的膠粉量為纖維網(wǎng)總重量的10wt%，在多級壓制成板步驟中，纖維網(wǎng)在多極板壓箱的時間為15min，從入口到出口處經(jīng)過四個上壓板板壓，可以得到密度在650kg/m3以上、預定厚度和強度的板材。
[0051]實施例五:本例與實施例一的區(qū)別為，在多級成網(wǎng)步驟中，不混入的低熔點纖維，即低熔點纖維量為Owt%，噴灑的膠粉量為纖維網(wǎng)總重量的15wt%，在多級壓制成板步驟中，纖維網(wǎng)在多極板壓箱的時間為12min，從入口到出口處經(jīng)過四個上壓板板壓，可以得到密度在650kg/m3以上、預定厚度和強度的板材。
[0052]本發(fā)明利用廢舊纖維制造板材的設備的連接關(guān)系示意圖如如圖2所示，包括出口和入口依次相連的烘干裝置、開松除塵裝置、氣流成網(wǎng)裝置、輥壓裝置、板壓裝置以及切邊和打包裝置，其中氣流成網(wǎng)裝置的出口處設置有上膠機構(gòu)，上膠機構(gòu)可以在成網(wǎng)的過程中向氣流成網(wǎng)裝置添加粉膠，其設置方式可以使常規(guī)的方式。上述裝置可以通過傳送帶連接成一條流水線。
[0053]在本實施例中，開松除塵裝置包括出口和入口依次相連的預開松機構(gòu)、預除塵機構(gòu)、開松機構(gòu)、除塵機構(gòu)和精開松機構(gòu)，所述預開松機構(gòu)的開松輥針布為角釘，所述開松機構(gòu)的開松輥針布為鋸齒，所述精開松機構(gòu)的開松輥針布為梳針。
[0054]在本實施例中，預除塵機構(gòu)和除塵機構(gòu)都包括塵籠、放置在塵籠外部的離心風機，所述塵籠表面均勻分布有直徑相同的圓孔，離心風機風速控制為5-20m/s，圓孔直徑為0.5cm-3cm。工作時，離心風機產(chǎn)生的風力將纖維中的粉塵中圓孔中抽走。
[0055]本實施例還提供了輥壓裝置和板壓裝置的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，包括下壓板1、上壓輥2、上壓板3，下壓板I通過鏈條(圖中未示出)傳動，上壓板3通過凸輪(圖中未示出)傳動，下壓板I同時作為輥壓裝置的下壓輥。輥壓裝置和板壓裝置工作過程中，下壓板I和上壓輥2向右作線速度周期性的運動，當下壓板I和上壓輥2靜止時，上壓板3剛好壓下，并維持一段時間后上壓板3上升，下壓板I和上壓輥2再向右運動一個上壓板3的長度后靜止，完成一個周期的運動。
[0056]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明做了詳細的說明，但是本發(fā)明的實施方式并不僅限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以對本發(fā)明做出各種變形，如在精開松步驟之后再增加一道除塵等，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用廢舊纖維制造板材的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)烘干:將廢舊纖維烘干，使廢舊纖維的含水量保持在1%以下； (2)開松:將烘干后的廢舊纖維破碎開松成纖維根數(shù)在100根以下的纖維束或纖維團； (3)除塵:將經(jīng)破碎開松處理后的纖維束或纖維團與粉塵分離； (4)氣流成網(wǎng):在開松除塵后獲得的纖維束或纖維團中混入占其0-10wt%的低熔點纖維，經(jīng)過氣流成網(wǎng)在輸網(wǎng)簾上形成具有預定厚度的三維結(jié)構(gòu)纖維網(wǎng)，成網(wǎng)過程中同時在纖維網(wǎng)上均勻噴灑占纖維網(wǎng)總重量5-20wt%的膠粉，通過氣流作用使膠粉均勻飄附在纖維網(wǎng)表面，所述低熔點纖維的熔點為180°C _220°C，所述膠粉的熔點為160-200°C ； (5)輥壓:利用180°C_200°C的高溫使膠粉完全融化或部分融化，并通過施加20N-30N的壓力將纖維網(wǎng)初步壓實； (6)壓制成板:將初步壓實的纖維網(wǎng)進一步壓實，并得到所需密度、厚度和強度的板材； (7)切邊、打包:對板材進行切割、打包后輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的利用廢舊纖維制造板材的方法，其特征在于，所述開松步驟之前增加預開松和預除塵步驟，所述除塵步驟之后增加精開松步驟，所述預開松的開松輥針布為角釘，所述開松的開松輥針布為鋸齒，所述精開松的開松輥針布為梳針。
3.如權(quán)利要求2所述的利用廢舊纖維制造板材的方法，其特征在于，所述除塵步驟、預除塵步驟采用氣流除塵，其氣體流速為5-20m/s。
4.如權(quán)利要求1所述的利用廢舊纖維制造板材的方法，其特征在于，所述壓制成板步驟采用多級壓制成板，多極板壓箱內(nèi)溫度為200-230°C，多極板壓從入口到出口處的多個上壓板依次壓制三維結(jié)構(gòu)的纖維網(wǎng)，使其逐漸壓實。
5.如權(quán)利要求1所述的利用廢舊纖維制造板材的方法，其特征在于，所述氣流成網(wǎng)步驟中，通過控制輸網(wǎng)簾的速度調(diào)節(jié)單位面積板材的密度。
6.如權(quán)利要求1所述的利用廢舊纖維制造板材的方法，其特征在于，所述廢舊纖維包括廢舊過濾袋或廢舊紡織品，其主要成份為聚苯硫醚纖維、聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維、滌綸纖維、亞克力纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、氟美斯纖維和美塔斯纖維中的一種或幾種。
【文檔編號】B09B3/00GK103878169SQ201410122381
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】粘偉誠, 吳曉青, 盧國權(quán), 何碧明, 粘平如, 王山英, 苗貴菊 申請人:福建鑫華股份有限公司, 天津工業(yè)大學, 海東青非織工業(yè)（福建）有限公司