BR112019012942B1 - METHOD FOR SEPARATING FIBERS - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA A SEPARAÇÃO DE FIBRAS A invenção refere-se a um método para a separação de fibras mediante utilização de um recipiente com um volume de recepção predefinido, uma bomba de vácuo, a qual está unida por um tubo de vácuo e uma válvula ao volume do recipiente, e um tubo de ventilação com uma abertura transversal predefinida e pelo menos uma válvula, em que a válvula pode ser comutada, num intervalo de tempo de 19 ms a 41 ms, de um estado fechado para um estado aberto e, num intervalo de tempo de 20 ms a 45 ms, do estado aberto para o estado. O método apresenta, pelo menos, as etapas de preencher o recipiente com uma quantidade predefinida de água e, pelo menos, um compósito de fibras, fechar de forma estanque a gás o recipiente, misturar a água e o compósito de fibras por meio de energia mecânica, em particular através de agitação, gerar uma energia cinética no compósito de fibras através de diminuição da pressão interna do recipiente para um valor entre -700 hPa a -950 hPa, e equalizar a pressão no interior do recipiente para gerar cavitação no compósito de fibras, em que a equalização da pressão no interior do recipiente (...).METHOD FOR SEPARATING FIBERS The invention relates to a method for separating fibers using a container with a predefined reception volume, a vacuum pump, which is connected by a vacuum tube and a valve to the volume of the container, and a ventilation tube with a predefined transverse opening and at least one valve, wherein the valve can be switched, within a time interval of 19 ms to 41 ms, from a closed state to an open state and, within a time interval of 20 ms to 45 ms time from open state to open state. The method has at least the steps of filling the container with a predefined amount of water and at least one fiber composite, gas-tightly closing the container, mixing the water and the fiber composite by means of energy. mechanics, in particular through agitation, generate kinetic energy in the fiber composite by decreasing the internal pressure of the container to a value between -700 hPa to -950 hPa, and equalize the pressure inside the container to generate cavitation in the fiber composite. fibers, in which the equalization of pressure inside the container (...).
Description
[001] A presente invenção refere-se a um método para separação de fibras, em particular a um método para extração de fibras de um compósito de fibras ou de um material compósito de fibras pela utilização de cavitação. O método de acordo com a presente invenção pode ser usado no campo da indústria de papel ou na indústria de reciclagem, para, por exemplo, recuperar as fibras contidas nos materiais compósito de produtos de papel (matérias-primas) e poder conduzir à fabricação de papel ou reciclagem. Além disso, este pode ser usado para outras aplicações para separação de fibras em diferentes indústrias.[001] The present invention relates to a method for separating fibers, in particular a method for extracting fibers from a fiber composite or a fiber composite material by using cavitation. The method according to the present invention can be used in the field of the paper industry or in the recycling industry, for, for example, to recover the fibers contained in the composite materials of paper products (raw materials) and to be able to lead to the manufacture of paper or recycling. Furthermore, this can be used for other applications for fiber separation in different industries.
[002] Múltiplo uso das fibras, por exemplo, de papel usado, preserva os recursos naturais e é um fator chave na proteção do meio ambiente, e também economiza energia e água em comparação com a produção de papel de fibra primária no processo de fabricação e produz menos emissões nocivas e resíduos.[002] Multiple use of fibers, for example from waste paper, preserves natural resources and is a key factor in protecting the environment, and also saves energy and water compared to the production of primary fiber paper in the manufacturing process and produces fewer harmful emissions and waste.
[003] Métodos para reciclagem, em particular métodos para separação de fibras, são conhecidos no estado da técnica. A aplicabilidade destes métodos depende essencialmente da qualidade da fibra reciclada obtida e da utilização de recursos, em particular do gasto energético, para a realização do método.[003] Methods for recycling, in particular methods for separating fibers, are known in the art. The applicability of these methods essentially depends on the quality of the recycled fiber obtained and the use of resources, in particular energy expenditure, to carry out the method.
[004] Na fabricação de produtos de papel, por exemplo, no setor de materiais de embalagem, a porcentagem de materiais compósitos e papéis revestidos aumenta em comparação com o papel usado. Exemplos conhecidos aqui são embalagens compósitas, tais como embalagens de bebidas, que consistem em pelo menos dois materiais, contendo papelão como camada externa da embalagem e alumínio e/ou uma camada de plástico como camada interna da embalagem.[004] In the manufacture of paper products, for example in the packaging materials sector, the percentage of composite materials and coated papers increases compared to used paper. Known examples here are composite packaging, such as beverage packaging, which consists of at least two materials, containing cardboard as the outer packaging layer and aluminum and/or a plastic layer as the inner packaging layer.
[005] Estes dois materiais são conectados um ao outro de modo que uma separação seja impossível apenas com as mãos.[005] These two materials are connected to each other so that separation is impossible with just your hands.
[006] A reciclagem destes materiais de embalagem, mas também de outros produtos de papel com um teor cada vez mais elevado de compósitos, é possível pela remoção ou separação das fibras (matérias-primas) ali contidas, com os métodos conhecidos no estado da técnica, quase impossíveis ou possíveis somente com um gasto energético muito elevado.[006] The recycling of these packaging materials, but also of other paper products with an increasingly high content of composites, is possible by removing or separating the fibers (raw materials) contained therein, with methods known in the art. technique, almost impossible or possible only with very high energy expenditure.
[007] Tipicamente, nos métodos conhecidos no estado da técnica, o papel usado é umedecido em um desfibrador com água e encharcado sob ação mecânica, de modo que as fibras incham e o material contido nas fibras de papel se separam. Os desfibradores apresentam rotores para mistura, o que aumenta o atrito material interno, resultando em uma melhor separação das fibras.[007] Typically, in methods known in the art, the used paper is moistened in a defibrator with water and soaked under mechanical action, so that the fibers swell and the material contained in the paper fibers separates. The shredders feature rotors for mixing, which increases internal material friction, resulting in better fiber separation.
[008] O documento DE 10 2011 083 667 A1 divulga um método para a molhagem de material de fibra por meio de um dispositivo, o qual compreende pelo menos um alojamento que apresenta uma abertura que pode ser fechada, assim como um rotor para a mistura completa do conteúdo do alojamento.[008] Document DE 10 2011 083 667 A1 discloses a method for wetting fiber material by means of a device, which comprises at least one housing having an opening that can be closed, as well as a rotor for mixing complete content of the accommodation.
[009] Os métodos conhecidos no estado da técnica apresentam a desvantagem de que é necessário um tempo de tratamento muito longo para a imersão e o intumescimento, para a separação dos compósitos de fibra ou dos materiais compósitos de fibra. Isso faz com que os rejeitos separados do papel usado e, portanto, da fibra, como, por exemplo, plástico, folhas de alumínio, ceras, sejam desnecessariamente triturados, e apenas por etapas adicionais do processo e com grande custo e esforço, fibras podem ser separadas com muita dificuldade das fibras recicladas propriamente ditas. A quantidade das fibras recuperáveis a este respeito diminui significativamente com o tempo de tratamento do compósito de fibra e dos materiais compósitos de fibra. Além disso, as fibras podem ser trituradas e/ou danificadas pelo atrito material interno, reduzindo assim o rendimento e a qualidade das fibras recicláveis.[009] The methods known in the art have the disadvantage that a very long treatment time is required for immersion and swelling, for the separation of fiber composites or fiber composite materials. This causes waste separated from used paper and therefore fiber, such as plastic, aluminum foil, waxes, to be unnecessarily crushed, and only through additional process steps and at great cost and effort, fibers can be separated with great difficulty from the recycled fibers themselves. The amount of the recoverable fibers in this regard decreases significantly with the treatment time of the fiber composite and fiber composite materials. Furthermore, fibers can be crushed and/or damaged by internal material friction, thus reducing the yield and quality of recyclable fibers.
[0010] Além disso, um tempo de tratamento excessivamente longo tem um efeito negativo nas próprias fibras e na constituição associada e sobre as propriedades de resistência das fibras. Fibras longas tendem a quebrar durante um tempo de tratamento muito longo, resultando na redução da qualidade da fibra. Além disso, as fibras são essencialmente alteradas em sua forma, tamanho de partícula e comprimento pelos métodos comumente empregados no estado da técnica, resultando em uma qualidade da fibra reduzida e, consequentemente, em um menor rendimento de fibras recicláveis.[0010] Furthermore, an excessively long treatment time has a negative effect on the fibers themselves and the associated constitution and on the strength properties of the fibers. Long fibers tend to break during a very long treatment time, resulting in reduced fiber quality. Furthermore, fibers are essentially altered in their shape, particle size and length by methods commonly employed in the prior art, resulting in reduced fiber quality and, consequently, a lower yield of recyclable fibers.
[0011] De modo a neutralizar uma redução na qualidade da fibra e a perda de fibras recicláveis devido a um tempo de tratamento demasiado longo, o material compósito de fibra é processado nos métodos de acordo com o estado da técnica, no desfibrador apenas por um período de tempo muito curto. Estes métodos têm a desvantagem de que uma elevada porcentagem dos compósitos de fibra ou do material compósito de fibra não é separada pelo tempo curto de tratamento e deve ser conduzido com os rejeitos de utilização/separação adicional, para instalações de triagem e limpeza dispostas a jusante. Isto leva a uma perda de fibras de alta qualidade e a um aumento nos custos operacionais para o tratamento/separação ou disposição final dos rejeitos.[0011] In order to counteract a reduction in fiber quality and the loss of recyclable fibers due to too long a treatment time, the fiber composite material is processed in the methods according to the prior art, in the defibrator only for one very short period of time. These methods have the disadvantage that a high percentage of the fiber composites or fiber composite material is not separated by the short treatment time and must be conveyed with the waste from further utilization/separation, to sorting and cleaning facilities arranged downstream. . This leads to a loss of high quality fibers and an increase in operating costs for the treatment/separation or final disposal of waste.
[0012] Diante desse contexto, é o objetivo da invenção sanar, pelo menos parcialmente, as desvantagens do estado da técnica. Este objetivo é solucionado por um método de acordo com a reivindicação 1. Modalidades preferidas da invenção são o objeto das reivindicações dependentes.[0012] In this context, it is the objective of the invention to remedy, at least partially, the disadvantages of the prior art. This objective is solved by a method according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
[0013] Por conseguinte, a invenção se refere a um método para separação de fibras, em particular a um método de extração de fibras de um compósito de fibra ou de um material compósito de fibra por meio de cavitação com a utilização de pelo menos um recipiente com um volume de recepção predefinido, assim como pelo menos uma bomba de vácuo, que é unida através de um tubo de vácuo e uma válvula com o volume de recipiente. Neste caso, entende-se por fibras uma estrutura fina ou fina semelhante a um fio que consiste em uma matéria-prima vegetal ou animal, através de métodos químicos e/ou mecânicos ou que também pode ser produzida sinteticamente. Estas fibras, em particular fibras de papel/celulose, representam a matéria- prima para a fabricação de papel e estão associadas a outros materiais, justamente nos materiais a serem reciclados em compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra. Compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra representam uma ligação forte entre diferentes materiais. Neste caso, as fibras de papel/celulose são utilizadas como uma parte de um compósito com outros materiais, por exemplo, um revestimento de alumínio, combinado de tal forma que esses praticamente se fundem, formando uma unidade. Através do método da invenção, esta unidade/este compósito é separado por cavitação e tanto as fibras de papel/celulose como também os outros materiais compósitos estão presentes separadamente. Entende-se por cavitação um processo baseado na velocidade de decomposição de bolhas de gás, no qual bolhas de gás em líquidos são aumentadas em seu volume após a geração de uma mudança de pressão, em particular quando um vácuo é gerado, e implodem no caso de uma equalização de pressão do tipo explosiva. Ao implodir as bolhas de gás, o volume aumentado das bolhas de gás é inundado com o líquido, pelo que uma energia cinética atua no compósito da fibra ou nos materiais compósitos da fibra, e estes são separados uns dos outros. Por equalização de pressão do tipo explosiva entende-se uma equalização rápida das pressões entre a pressão interna de recipiente e a pressão fora do recipiente dentro de uma faixa de 0,001 s a 1 s.[0013] Therefore, the invention relates to a method for separating fibers, in particular to a method of extracting fibers from a fiber composite or a fiber composite material by means of cavitation with the use of at least one container with a predefined receiving volume, as well as at least one vacuum pump, which is connected via a vacuum tube and a valve to the container volume. In this case, fibers are understood to be a fine or thin structure similar to a thread that consists of a vegetable or animal raw material, through chemical and/or mechanical methods or that can also be produced synthetically. These fibers, in particular paper/cellulose fibers, represent the raw material for paper manufacturing and are associated with other materials, precisely in materials to be recycled into fiber composites or fiber composite materials. Fiber composites or fiber composite materials represent a strong bond between different materials. In this case, paper/cellulose fibers are used as part of a composite with other materials, for example, an aluminum coating, combined in such a way that they practically merge, forming a unit. Through the method of the invention, this unit/composite is separated by cavitation and both the paper/cellulose fibers and other composite materials are present separately. Cavitation is understood as a process based on the speed of decomposition of gas bubbles, in which gas bubbles in liquids are increased in volume after the generation of a pressure change, in particular when a vacuum is generated, and implode in the case of an explosive type pressure equalization. By imploding the gas bubbles, the increased volume of the gas bubbles is flooded with the liquid, whereby a kinetic energy acts on the fiber composite or fiber composite materials, and these are separated from each other. By explosive type pressure equalization is meant a rapid equalization of pressures between the pressure inside the container and the pressure outside the container within a range of 0.001 s to 1 s.
[0014] O método de acordo com a invenção destaca- se em particular por um método de cavitação, com o qual preferencialmente ligações fibra/fibra e ligações fibra/não fibra, ou seja, revestimentos de qualquer tipo, são afastados ou separados uns dos outros. Em particular, os compostos não fibrosos nas fibras (por exemplo, folha de PE, folha de alumínio, revestimentos de barreira, etc.) são separados um do outro praticamente isentos de fibras e sobre uma grande área, ou seja, são reduzidas ou completamente evitadas aderências residuais de uma porcentagem de fibra residual nestes materiais compostos de um compósito de fibra original. Além disso, aglomerados de fibras ou fibras/compostos de fibra clássicos são decompostos em fibras individuais. Esta decomposição também é feita em caso de compostos de fibras especiais, que foram tratados ou impregnados, por exemplo, com agentes especiais (agentes resistentes a umidade, resina, etc.) e que não são separáveis no estado da técnica ou apenas podem ser separados por meio de gasto de energia extremamente elevado.[0014] The method according to the invention stands out in particular for a cavitation method, with which preferably fiber/fiber bonds and fiber/non-fiber bonds, i.e. coatings of any type, are moved away or separated from each other. others. In particular, the non-fibrous compounds in the fibers (e.g. PE foil, aluminum foil, barrier coatings, etc.) are separated from each other practically fiber-free and over a large area, i.e. they are reduced or completely Residual adhesions of a percentage of residual fiber in these materials composed of an original fiber composite are avoided. Furthermore, fiber agglomerates or classical fibers/fiber composites are broken down into individual fibers. This decomposition also occurs in the case of special fiber compounds, which have been treated or impregnated, for example, with special agents (moisture resistant agents, resin, etc.) and which are not separable in the prior art or can only be separated through extremely high energy expenditure.
[0015] O método de acordo com a invenção é particularmente concebido para separar (afastar) materiais compósitos, que tenham sido colados a um velo de fibra, revestidos (extrudados), praticamente isentos de fibras e acima de tudo em uma grande área. Isto é feito por este método de uma maneira preservativa, sem triturar os materiais compósitos destacados, como já é conhecido a partir de processos anteriores, desnecessariamente. Esta propriedade beneficia a triagem/separação a jusante de diferentes materiais para conduzir as diferentes frações que assim se formam respectivamente a um circuito de reciclagem respectivamente próprio, e assim serve significativamente para a eficiência energética e dos recursos.[0015] The method according to the invention is particularly designed to separate (pull apart) composite materials, which have been glued to a fiber fleece, coated (extruded), practically free of fibers and above all over a large area. This is done by this method in a preservative manner, without crushing the detached composite materials, as is already known from previous processes, unnecessarily. This property benefits the downstream sorting/separation of different materials to lead the different fractions that are thus formed respectively to a respective recycling circuit, and thus serves significantly for energy and resource efficiency.
[0016] Além disso, com o método de acordo com a invenção, compósitos de fibra podem ser dissolvidos, os quais são baseados em suas propriedades alteradas (pré-tratamento especial, por exemplo hidrofobização) ou em compósitos de fibra muito "resistentes" e são conduzidos ao processo de reciclagem. Isto não é possível no estado da técnica, nem com um elevado gasto de energia, ou principalmente, por exemplo, tipos de fibra ou papel tratados com resistência à umidade.[0016] Furthermore, with the method according to the invention, fiber composites can be dissolved, which are based on their altered properties (special pretreatment, e.g. hydrophobization) or very "tough" and are taken to the recycling process. This is not possible in the state of the art, nor with a high energy expenditure, or especially, for example, types of fiber or paper treated with moisture resistance.
[0017] O método de extração de fibras de um compósito é vantajosamente realizado em um recipiente fechável de forma estanque a gás, um assim chamado solvente de cavitação. O recipiente (desfibrador de cavitação) é suficientemente dimensionado na escolha do material, espessura da parede e enrijecimento, de modo que este não se prejudique na execução do processo com as passagens de separação de fibras individuais sob diferentes pressões através da evacuação (expansão) ou sob equalização de pressão do tipo explosiva (implosão). As pressões necessárias para produzir a cavidade são fornecidas através de pelo menos uma bomba de vácuo convencional conhecida no estado da técnica. A bomba de vácuo instalada fora do recipiente é conectada diretamente ao recipiente através de pelo menos um tubo de vácuo. Para gerar um vácuo e, portanto, uma depressão vantajosamente, não é necessário um recipiente de pressão adicional. Isso simplifica o projeto estrutural e reduz o volume de todo o sistema e leva à redução de custos. Pelo menos um tubo de vácuo tem pelo menos uma válvula para fechar e abrir o tubo de vácuo. A válvula do tubo de vácuo é controlada pneumaticamente. Vantajosamente, pelo controle pneumático da válvula do tubo de vácuo, é possível obter uma sequência orientada e coordenada temporalmente para gerar o vácuo. Outras possibilidades de controle, como, por exemplo, um controle eletropneumático das válvulas, não estão descartadas com essas medidas.[0017] The method of extracting fibers from a composite is advantageously carried out in a gas-tight sealable container, a so-called cavitation solvent. The container (cavitation defibrator) is sufficiently dimensioned in the choice of material, wall thickness and stiffening, so that it does not affect the execution of the process with the separation passes of individual fibers under different pressures through evacuation (expansion) or under explosive pressure equalization (implosion). The pressures necessary to produce the cavity are supplied through at least one conventional vacuum pump known in the art. The vacuum pump installed outside the container is connected directly to the container via at least one vacuum tube. To advantageously generate a vacuum and thus a depression, an additional pressure vessel is not necessary. This simplifies the structural design and reduces the volume of the entire system and leads to cost savings. At least one vacuum tube has at least one valve for closing and opening the vacuum tube. The vacuum tube valve is pneumatically controlled. Advantageously, by pneumatic control of the vacuum tube valve, it is possible to obtain a temporally oriented and coordinated sequence for generating the vacuum. Other control possibilities, such as, for example, electro-pneumatic control of the valves, are not ruled out with these measures.
[0018] Além disso, pelo menos um tubo de ventilação com uma abertura transversal predefinida é usado com pelo menos uma válvula. A válvula do tubo de ventilação apresenta um estado fechado e um estado aberto, em que, no estado aberto, através da válvula pode passar ar e no estado fechado, a válvula é fechada de forma que nenhum ar passe através da válvula. A válvula do tubo de ventilação pode ser comutada do estado fechado para o estado aberto em um intervalo de tempo de 19 ms (milissegundos) a 41 ms. Neste caso, a válvula é comutada no estado de comutação no qual o ar pode passar através da válvula. Além disso, a válvula do tubo de ventilação pode ser comutada do estado aberto para o fechado em um intervalo de tempo de 20 ms a 45 ms. Neste caso, a válvula é comutada no estado de comutação, no qual o ar não pode passar através da mesma. A válvula é preferencialmente controlada pneumaticamente. Vantajosamente, uma sequência orientada e temporalmente coordenada para gerar o vácuo pode ser obtida pela atuação pneumática das válvulas. Outras possibilidades de controle, como, por exemplo, um controle eletropneumático das válvulas, não estão descartadas com essas medidas.[0018] Furthermore, at least one ventilation tube with a predefined transverse opening is used with at least one valve. The ventilation pipe valve has a closed state and an open state, wherein in the open state, air can pass through the valve and in the closed state, the valve is closed so that no air passes through the valve. The vent pipe valve can be switched from the closed state to the open state within a time range of 19 ms (milliseconds) to 41 ms. In this case, the valve is switched to the switching state in which air can pass through the valve. Furthermore, the ventilation pipe valve can be switched from open to closed state within a time interval of 20 ms to 45 ms. In this case, the valve is switched to the switching state, in which air cannot pass through it. The valve is preferably pneumatically controlled. Advantageously, a oriented and temporally coordinated sequence for generating the vacuum can be achieved by pneumatic actuation of the valves. Other control possibilities, such as, for example, electro-pneumatic control of the valves, are not ruled out with these measures.
[0019] As válvulas usadas (aletas rápidas) nos tubos de ventilação são válvulas modificadas conhecidas no estado da técnica para abertura e fechamento de tubos de pressão e ar, respectivamente. As válvulas conhecidas no estado da técnica têm a desvantagem de não atingirem as velocidades de abertura rápidas de modo a proporcionar a cavitação necessária para o método da invenção. Somente através das altas velocidades de abertura é garantido que a pressão no compartimento interno de recipiente a ser evacuado seja rapidamente compensada pela pressão fora do recipiente. As válvulas modificadas apresentam uma câmara de ar, uma entrada de válvula e uma saída de válvula, cada uma conectada a tubos de guia internamente localizados. Além disso, a válvula possui uma câmara interna de cilindro, na qual o ar é introduzido pela entrada da válvula. Na câmara interna de cilindro, um pistão é montado rotativamente, o qual fica em contato com os dois tubos de guia. A entrada de válvula e a saída de válvula apresentam um diâmetro na faixa de pelo menos 1/4” (6,35 cm) a 3/4” (19,05 mm), preferencialmente na faixa de 1/2” (12,7 mm) a 3/4” (19,05 mm), mais preferencialmente 3/4” (19,05 mm). Através do projeto modificado da entrada de válvula ou saída de válvula, em comparação com as válvulas do estado da técnica, que apresentam uma entrada de válvula de 1/4” ou menos, o pistão é movido muito mais rapidamente, permitindo uma comutação de ar mais rápida. Além disso, as câmaras de cilindro foram modificadas em seu volume e no orifício de saída de ar, o que vantajosamente garante uma melhor saída de ar da válvula.[0019] The valves used (quick flaps) in the ventilation tubes are modified valves known in the art for opening and closing pressure and air tubes, respectively. Valves known in the prior art have the disadvantage of not reaching fast opening speeds to provide the cavitation necessary for the method of the invention. Only through high opening speeds is it guaranteed that the pressure in the internal compartment of the container to be evacuated is quickly compensated by the pressure outside the container. Modified valves feature an air chamber, a valve inlet, and a valve outlet, each connected to internally located guide tubes. Furthermore, the valve has an internal cylinder chamber, into which air is introduced through the valve inlet. In the inner cylinder chamber, a piston is rotatably mounted, which is in contact with the two guide tubes. The valve inlet and valve outlet have a diameter in the range of at least 1/4” (6.35 cm) to 3/4” (19.05 mm), preferably in the range of 1/2” (12, 7mm) to 3/4" (19.05mm), more preferably 3/4" (19.05mm). Through the modified design of the valve inlet or valve outlet, compared to prior art valves which feature a valve inlet of 1/4" or less, the piston is moved much more quickly, allowing air switching faster. Furthermore, the cylinder chambers have been modified in their volume and air outlet hole, which advantageously guarantees better air exit from the valve.
[0020] O método de acordo com a invenção apresenta pelo menos as etapas i) a iv), que são descritas abaixo. Além disso, a etapa iv) apresenta pelo menos duas subetapas adicionais v) e vi).[0020] The method according to the invention presents at least steps i) to iv), which are described below. Furthermore, step iv) presents at least two additional substeps v) and vi).
[0021] O recipiente (desfibrador de cavitação) é preenchido com uma quantidade predefinida de água e pelo menos um compósito de fibra ou material compósito de fibra. Alternativamente, o recipiente já pode ser preenchido com uma mistura de água-compósito de fibra, que já foi produzida em uma etapa do processo anterior e em outro recipiente feito de um compósito de fibra ou um material compósito de fibra com água. Para o preenchimento, suprimento de ar e extração de ar, bem como para esvaziamento do recipiente, este é provido preferencialmente de cinco aberturas que podem ser fechadas de forma estanque a gás. Estes consistem em uma tampa de preenchimento com vedação de borracha completamente circunferencial para o preenchimento com os compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra, e uma abertura de esvaziamento para remover as fibras recicláveis e para separar os rejeitos. Além disso, o recipiente apresenta um tubo de diluição para o fornecimento de água e pelo menos um tubo de vácuo com válvula. O tubo de vácuo é ligado a pelo menos uma bomba de vácuo para estabelecer uma pressão interna de recipiente diferente da pressão fora do tanque (pressão ambiente de recipiente). Além disso, o recipiente apresenta pelo menos um tubo de ventilação com pelo menos uma válvula (aletas rápidas), em que uma equalização de pressão entre a pressão interna do recipiente e a pressão ambiente de recipiente é realizada com a abertura da válvula no tubo de ventilação. Através da rápida abertura e fechamento de pelo menos uma válvula em pelo menos um tubo de ventilação, é feita a equalização da pressão do tipo explosiva e, ao mesmo tempo em que fornece vácuo por meio da bomba de vácuo, é gerada cavitação entre o compósito de fibra e o material compósito de fibra. A tampa de preenchimento com vedação de borracha completamente circunferencial é uma tampa acionada hidraulicamente e/ou eletricamente para fechar a abertura de preenchimento do recipiente. A sequência de movimento da tampa estende-se desde uma posição aberta, que não está acima da abertura de preenchimento a ser fechada, até uma posição fechada, que fica acima da abertura de preenchimento a ser fechada. A tampa de preenchimento move-se da posição aberta para a posição fechada sobre rodas colocadas na armação de tampa, que funcionam em um guia reto montado no recipiente. A tampa de preenchimento é levantada antes de cada travessia no início da sequência de movimento alguns poucos milímetros concorrentemente na direção vertical para não danificar vantajosamente a vedação de borracha colocada no lado inferior da tampa de preenchimento, ligeiramente sobressalente e circundante, pelo atrito do processo da tampa de preenchimento, saindo da posição aberta para a posição fechada ou da posição fechada para a posição aberta. Entende-se por travessia a sequência de movimento da tampa da posição aberta para a posição fechada ou da posição fechada para a posição aberta, com elevação ou abaixamento prévio ou subsequente na direção vertical. O estado de posicionamento da tampa é detectado por um sistema de sensores que é selecionado de um grupo que compreende sensores elétricos, magnéticos, mecânicos, eletromecânicos e/ou óticos. Na borda frontal da tampa, é instalada uma régua tipo escova que, durante o movimento para a frente ou para trás da tampa, remove sujeiras que se encontram na borda superior da abertura da tampa, para garantir vantajosamente uma vedação completa do recipiente por meio da tampa de preenchimento. Entende-se por borda frontal da tampa como sendo a borda da tampa que tem a menor distância até a abertura do recipiente quando se move da posição aberta para a posição fechada.[0021] The container (cavitation defibrator) is filled with a predefined amount of water and at least one fiber composite or fiber composite material. Alternatively, the container can already be filled with a water-fiber composite mixture, which has already been produced in a previous process step and another container made of a fiber composite or a fiber-water composite material. For filling, air supply and air extraction, as well as for emptying the container, it is preferably provided with five openings that can be closed in a gas-tight manner. These consist of a filling cap with a completely circumferential rubber seal for filling with fiber composites or fiber composite materials, and an emptying opening for removing recyclable fibers and for separating waste. Furthermore, the container has a dilution tube for supplying water and at least one vacuum tube with a valve. The vacuum tube is connected to at least one vacuum pump to establish an internal vessel pressure different from the pressure outside the tank (ambient vessel pressure). Furthermore, the container has at least one ventilation tube with at least one valve (quick flaps), wherein a pressure equalization between the internal pressure of the container and the ambient pressure of the container is carried out by opening the valve on the vent tube. ventilation. Through the rapid opening and closing of at least one valve in at least one ventilation pipe, explosive-type pressure equalization is carried out and, at the same time as providing vacuum through the vacuum pump, cavitation is generated between the composite fiber and fiber composite material. The fully circumferential rubber seal fill cap is a hydraulically and/or electrically actuated cap to close the container fill opening. The sequence of movement of the lid extends from an open position, which is not above the fill opening to be closed, to a closed position, which is above the fill opening to be closed. The fill cap moves from the open position to the closed position on wheels placed on the cap frame, which run on a straight guide mounted on the container. The filling cap is lifted before each crossing at the beginning of the movement sequence a few millimeters concurrently in the vertical direction so as not to advantageously damage the rubber seal placed on the lower side of the filling cap, slightly protruding and surrounding, by the friction of the filling process. fill cap, moving from the open position to the closed position or from the closed position to the open position. Traversing is understood as the sequence of movement of the lid from the open position to the closed position or from the closed position to the open position, with prior or subsequent raising or lowering in the vertical direction. The positioning state of the lid is detected by a sensor system that is selected from a group comprising electrical, magnetic, mechanical, electromechanical and/or optical sensors. On the front edge of the lid, a brush-type ruler is installed which, during the forward or backward movement of the lid, removes dirt found on the upper edge of the lid opening, to advantageously guarantee a complete sealing of the container by means of the fill cap. The front edge of the lid is understood to be the edge of the lid that has the shortest distance to the opening of the container when it moves from the open position to the closed position.
[0022] Após o preenchimento do recipiente com compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra, o recipiente é vedado estanque a gás, de modo que nenhum ar ambiente de recipiente possa penetrar no recipiente ou através de pelo menos uma bomba de vácuo possa ser estabelecida uma pressão interna de recipiente diferente da pressão fora do recipiente. Pelo fechamento estanque a gás da abertura de preenchimento (tampa de preenchimento) do recipiente, o primeiro vácuo necessário (depressão) é vantajosamente obtido para produzir uma cavitação correspondente pela subsequente equalização da pressão do tipo explosiva.[0022] After filling the container with fiber composites or fiber composite materials, the container is gas-tight sealed so that no ambient air from the container can penetrate the container or through at least one vacuum pump can be established a pressure inside the container different from the pressure outside the container. By gas-tight closing the filling opening (filling cap) of the container, the first necessary vacuum (depression) is advantageously obtained to produce a corresponding cavitation by subsequent explosive-type pressure equalization.
[0023] Após o fechamento estanque a gás do recipiente, a mistura da água com o compósito de fibra ou com o material compósito de fibra é realizada pela utilização de energia mecânica, em especial por agitação. A agitação é realizada por um agitador instalado no recipiente. Através da agitação contínua da suspensão de pasta por meio do mecanismo de agitação, é melhorada vantajosamente a distribuição de líquido e a mistura completa da suspensão de pasta, aumentando assim o efeito da cavitação. A agitação é feita a uma velocidade média do rotor controlada por um conversor de frequência na faixa de 1 l/min a 1.000 l/min, preferencialmente em uma faixa de 1 l/min a 500 l/min, mais preferencialmente em uma faixa de 200 l/min a 500 l/min. Alternativamente, para uma melhor distribuição de líquido, um rotor convencional pode ser instalado no recipiente, o qual pode ser acionado por acionadores conhecidos no estado da técnica, tais como, por exemplo, motores assíncronos com polia e correia, ou por meio de engrenagem ou por meio de acionamento direto com ponto de ruptura nominal em relação ao eixo do rotor. Para vedação estanque a gás do rotor, é usada uma vedação conhecida do estado da técnica, por exemplo, uma vedação de anel deslizante.[0023] After gas-tight closing of the container, mixing of water with the fiber composite or fiber composite material is carried out by using mechanical energy, in particular by stirring. Agitation is carried out by a stirrer installed in the container. By continuously stirring the pulp suspension by means of the stirring mechanism, the liquid distribution and thorough mixing of the pulp suspension are advantageously improved, thereby increasing the cavitation effect. Stirring is carried out at an average rotor speed controlled by a frequency converter in the range of 1 l/min to 1000 l/min, preferably in the range of 1 l/min to 500 l/min, more preferably in the range of 200 l/min to 500 l/min. Alternatively, for a better liquid distribution, a conventional rotor can be installed in the container, which can be driven by drives known in the state of the art, such as, for example, asynchronous motors with pulley and belt, or by means of gear or through direct drive with nominal breaking point in relation to the rotor axis. For gas-tight sealing of the rotor, a seal known in the art, for example a slip ring seal, is used.
[0024] Pelo método da invenção, é gerada uma energia cinética nos compósitos de fibra ou nos materiais compósitos de fibra por duas subetapas (v) e (vi). As subetapas (v) e (vi) são realizadas pelo menos uma vez, dependendo do tipo e quantidade de compósitos de fibras a serem processados e qualidade da fibra necessária para posterior reciclagem, e podem ser repetidas pelo menos uma vez e/ou várias vezes para aumentar tanto o rendimento como a qualidade da fibra.[0024] By the method of the invention, a kinetic energy is generated in the fiber composites or fiber composite materials by two substeps (v) and (vi). Substeps (v) and (vi) are performed at least once, depending on the type and quantity of fiber composites to be processed and fiber quality required for further recycling, and may be repeated at least once and/or several times to increase both yield and fiber quality.
[0025] Em uma primeira subetapa (v), através da evacuação do ar para fora do recipiente através de pelo menos um tubo de vácuo, por meio de pelo menos uma bomba de vácuo é estabelecida uma pressão interna de recipiente diferente da pressão fora do recipiente. A pressão interna de recipiente é reduzida para um valor entre -700 hPa e -950 hPa. Através da depressão gerada no recipiente ou pela geração do vácuo as bolhas de gás presentes entre as fibras individuais do compósito de fibra imerso na água ou os materiais compósitos de fibra, são aumentadas em seu volume. Ao implodir estas bolhas de gás, dentro do compósito de fibra, entre as fibras, bem como nas superfícies adjacentes, ocorrem estados extremos a curto prazo com valores de pressão e temperaturas elevadas. Através desses estados extremos de curto prazo dentro dos compostos de fibra, materiais ainda mais duros são atacados e corroídos.[0025] In a first substep (v), by evacuating the air out of the container through at least one vacuum tube, by means of at least one vacuum pump, an internal container pressure different from the pressure outside the container is established. container. The internal vessel pressure is reduced to a value between -700 hPa and -950 hPa. Through the depression generated in the container or by the generation of vacuum the gas bubbles present between the individual fibers of the water-immersed fiber composite or fiber composite materials are increased in volume. When these gas bubbles implode, within the fiber composite, between the fibers, as well as on adjacent surfaces, short-term extreme states with high pressure values and temperatures occur. Through these short-term extreme states within the fiber composites, even harder materials are attacked and corroded.
[0026] Na segunda subetapa (vi), é gerada uma equalização de pressão no espaço interior de recipiente para gerar a cavitação acima mencionada no compósito de fibra ou nos materiais compósitos de fibra. Vantajosamente, uma cavitação é gerada pela equalização da pressão tipo explosão pela abertura de pelo menos uma válvula em pelo menos um tubo de ventilação. Através da cavitação, a bolha de gás se rompe (implode), fazendo com que o volume previamente aumentado seja inundado com um líquido, de preferência água. A energia cinética deste líquido que ocupa o espaço desemboca em uma energia de colisão na forma de uma pressão de líquido, centralmente condutora através do espaço de gás anteriormente existente. As explosões de energia aciculares resultantes produzem uma "detonação" das fibras e rejeitos de compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra e, assim, resultam em uma separação do material usado. O processo da abertura de pelo menos uma válvula no tubo de ventilação e a equalização de pressão paralela quase explosiva ocorrem em um intervalo de tempo de 0,001 s e 1 s. Através da abertura generosa da válvula, o colapso da bolha de gás e a ocorrência associada de energia cinética dentro do compósito de fibra é ainda mais reforçado e o rendimento das fibras recicláveis aumenta. Vantajosamente, através da energia cinética cada vez mais disponível, é simplificada e adicionalmente acelerada a separação das fibras e rejeitos, reduzindo significativamente a duração do tratamento dos compósitos de fibra ou dos materiais compósitos de fibra como um todo e os compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra podem ser submetidos a um tratamento significativamente mais preservador para a separação. Isso resulta em um melhor rendimento de fibras recicláveis, assim como em uma qualidade das fibras recicláveis melhorada, bem como em uma redução significativa no consumo de energia do método da invenção através da duração de tratamento reduzida.[0026] In the second sub-step (vi), a pressure equalization is generated in the container interior space to generate the above-mentioned cavitation in the fiber composite or fiber composite materials. Advantageously, a cavitation is generated by explosion-like pressure equalization by opening at least one valve in at least one vent pipe. Through cavitation, the gas bubble ruptures (implodes), causing the previously increased volume to be flooded with a liquid, preferably water. The kinetic energy of this space-occupying liquid results in collision energy in the form of liquid pressure, centrally conducting through the previously existing gas space. The resulting acicular energy bursts produce a "knock" of the fibers and tailings of fiber composites or fiber composite materials and thus result in a separation of the used material. The process of opening at least one valve in the ventilation pipe and quasi-explosive parallel pressure equalization occurs in a time interval of 0.001 s and 1 s. By generously opening the valve, the collapse of the gas bubble and the associated occurrence of kinetic energy within the fiber composite is further enhanced and the yield of recyclable fibers increases. Advantageously, through the increasingly available kinetic energy, the separation of fibers and waste is simplified and additionally accelerated, significantly reducing the treatment duration of the fiber composites or fiber composite materials as a whole and the fiber composites or composite materials fiber can be subjected to a significantly more preservative treatment for separation. This results in a better yield of recyclable fibers, as well as an improved quality of the recyclable fibers, as well as a significant reduction in the energy consumption of the method of the invention through the reduced treatment duration.
[0027] Mais especificamente, em outra modalidade, a etapa (vi) ocorre preferencialmente dentro de um intervalo de tempo de 0,001 s a 0,1 s, mais preferencialmente dentro de um intervalo de tempo de 0,001 s a 0,01 s.[0027] More specifically, in another embodiment, step (vi) preferably occurs within a time interval of 0.001 s to 0.1 s, more preferably within a time interval of 0.001 s to 0.01 s.
[0028] Em uma modalidade da invenção, a válvula é conectada através do tubo de vácuo com pelo menos uma válvula antirretorno. Através da válvula antirretorno, a válvula e, portanto, o tubo de vácuo é fechado em uma direção e liberado na outra direção oposta pela sucção da bomba de vácuo. Quando a bomba de vácuo é ligada, a aleta de vedação é levantada para fora do assento de aleta e os gases e/ou ar presentes no recipiente são bombeados pelo efeito de sucção da bomba de vácuo. Ao desligar a bomba de vácuo, a aleta de vedação é pressionada pelo seu próprio peso no assento de aleta e, assim, fecha de forma estanque. Entre o ambiente de recipiente e/ou o tubo de vácuo com a bomba de vácuo e o espaço interior do recipiente neste aspecto, não haverá mais troca de ar e o vácuo dentro do espaço interior do recipiente e a pressão permanecem estáveis. A estrutura aqui descrita de válvula antirretorno representa apenas uma descrição exemplificativa e não está limitada a esta técnica. Do mesmo modo, válvulas com elementos antirretorno contendo, por exemplo, esferas, cones e membranas, são usadas. O mecanismo de retorno ou a atuação do elemento de fechamento também pode ser realizado por meio de uma mola.[0028] In one embodiment of the invention, the valve is connected via the vacuum tube with at least one non-return valve. Through the non-return valve, the valve and thus the vacuum tube are closed in one direction and released in the other opposite direction by the suction of the vacuum pump. When the vacuum pump is turned on, the sealing flap is lifted out of the flap seat and the gases and/or air present in the container are pumped out by the suction effect of the vacuum pump. When switching off the vacuum pump, the sealing flap is pressed against the flap seat by its own weight and thus closes tightly. Between the container environment and/or the vacuum tube with the vacuum pump and the inner space of the container in this regard, there will be no more air exchange and the vacuum within the inner space of the container and the pressure remain stable. The non-return valve structure described here represents only an exemplary description and is not limited to this technique. Likewise, valves with non-return elements containing, for example, spheres, cones and membranes, are used. The return mechanism or actuation of the closing element can also be carried out by means of a spring.
[0029] A presença da válvula antirretorno possibilita manter a pressão interna do recipiente, em particular a depressão, constante, em que, em seguida, por meio do ar que em fluxo de entrada na etapa (iv) é estabelecida cavitação entre as fibras dos compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra. Através da válvula antirretorno, é possível impedir a perda de vácuo através do tubo de vácuo quando o vácuo no recipiente em duração prolongada. Além disso, a válvula antirretorno serve para proteger a bomba de vácuo.[0029] The presence of the non-return valve makes it possible to maintain the internal pressure of the container, in particular the depression, constant, in which, then, through the air that enters the flow in step (iv) cavitation is established between the fibers of the fiber composites or fiber composite materials. Through the non-return valve, it is possible to prevent the loss of vacuum through the vacuum tube when the vacuum in the container lasts for a long time. Furthermore, the non-return valve serves to protect the vacuum pump.
[0030] Em uma outra modalidade da invenção, as válvulas no tubo de ventilação são comutadas do estado fechado para o estado aberto em um intervalo de tempo de 19 ms a 27 ms, de preferência em um intervalo de tempo de 19 ms a 24 ms e/ou em um intervalo de tempo de 20 ms a 39 ms, de preferência em um intervalo de tempo de 20 ms a 33 ms, mais preferencialmente em um intervalo de tempo de 20 ms a 24 ms do estado aberto ao estado fechado.[0030] In another embodiment of the invention, the valves in the ventilation pipe are switched from the closed state to the open state in a time interval of 19 ms to 27 ms, preferably in a time interval of 19 ms to 24 ms and/or in a time interval of 20 ms to 39 ms, preferably in a time interval of 20 ms to 33 ms, more preferably in a time interval of 20 ms to 24 ms from the open state to the closed state.
[0031] A invenção se refere a um método para o processamento de pelo menos um compósito de fibra selecionado de um grupo de fibras contendo fibras naturais, tais como fibras vegetais e/ou fibras minerais e/ou fibras sintéticas, formadas a partir de polímeros naturais de origem vegetal ou animal, polímeros naturais e/ou polímeros sintéticos e películas de polímeros naturais e/ou polímeros sintéticos e/ou metal e suas misturas.[0031] The invention relates to a method for processing at least one fiber composite selected from a group of fibers containing natural fibers, such as vegetable fibers and/or mineral fibers and/or synthetic fibers, formed from polymers natural polymers of vegetable or animal origin, natural polymers and/or synthetic polymers and films of natural polymers and/or synthetic polymers and/or metal and mixtures thereof.
[0032] A invenção também se refere a um método no qual, além da água e do compósito de fibra, pelo menos um aditivo adicional é adicionado, o qual é selecionado de um grupo que compreende ácidos, álcalis, dispersantes, agentes umectantes e suas combinações.[0032] The invention also relates to a method in which, in addition to water and the fiber composite, at least one additional additive is added, which is selected from a group comprising acids, alkalis, dispersants, wetting agents and their combinations.
[0033] Além disso, a invenção se refere a um método no qual o compósito de fibra foi triturado antes de entrar no recipiente e preferencialmente as partes individuais do compósito de fibra apresentam uma área de borda máxima média de menos de 10.000 mm2, preferencialmente menos de 100 mm2 e particularmente preferencialmente menor que 25 mm2. É vantajoso que neste caso um melhor comportamento de penetração do líquido seja alcançado no compósito de fibra, e assim por meio de cavitação e desintegração de bolhas de gás o líquido penetrante separe mais eficazmente as fibras dos compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra. Através da redução da área da borda, há um aumento nas superfícies de ataque e a prevenção de partes sobrepostas, melhorando assim o rendimento e a qualidade da fibra através do processo da invenção.[0033] Furthermore, the invention relates to a method in which the fiber composite has been crushed before entering the container and preferably the individual parts of the fiber composite have an average maximum edge area of less than 10,000 mm2, preferably less of 100 mm2 and particularly preferably less than 25 mm2. It is advantageous that in this case a better penetration behavior of the liquid is achieved in the fiber composite, and thus by means of cavitation and disintegration of gas bubbles the penetrating liquid more effectively separates the fibers from the fiber composites or fiber composite materials. By reducing the edge area, there is an increase in attack surfaces and the prevention of overlapping parts, thus improving the yield and quality of the fiber through the process of the invention.
[0034] Ao utilizar o método de acordo com a invenção para o processamento de materiais fibrosos, as fibras utilizadas são menos danificadas. A fina ramificação da estrutura da fibra, particularmente na superfície das fibras individuais, é menos danificada do que nos processos do estado da técnica, que servem o mesmo propósito, nomeadamente à capacitação de bombeamento do material fibroso e à separação das fibras.[0034] When using the method according to the invention for processing fibrous materials, the fibers used are less damaged. The fine branching of the fiber structure, particularly on the surface of the individual fibers, is less damaged than in prior art processes, which serve the same purpose, namely to enable pumping of the fibrous material and separation of the fibers.
[0035] No filtrado do material fibroso dissolvido por meio do método descrito, a demanda por oxigênio (CSB) química para reduzir o teor presente no filtrado em comparação com os sistemas de dissolução do estado da técnica no mesmo grau de dissolução e com o mesmo material de aplicação é reduzida em 2 a 42%.[0035] In the filtrate of fibrous material dissolved by means of the described method, the chemical oxygen demand (CSB) to reduce the content present in the filtrate compared to prior art dissolution systems at the same degree of dissolution and with the same application material is reduced by 2 to 42%.
[0036] A resistência à drenagem de acordo com Shopper-Riegler (°SR) é reduzida em 1 a 8 pontos pela utilização do método descrito em comparação com sistemas de dissolução de última geração com o mesmo grau de dissolução e a mesma matéria-prima.[0036] The drainage resistance according to Shopper-Riegler (°SR) is reduced by 1 to 8 points by using the described method in comparison with state-of-the-art dissolution systems with the same degree of dissolution and the same raw material .
[0037] Como resultado, entre outras coisas, obtém-se um aumento no rendimento da matéria-prima utilizada, uma redução da resistência à drenagem do material de fibra assim produzido e assim um aumento na velocidade de produção da máquina de papel. Além disso, obtém-se uma redução na necessidade da quantidade de agentes redutores de contaminação (biocidas) e, portanto, uma diminuição de sobrecarga do meio ambiente. A diminuição de sobrecarga da instalação de tratamento de águas residuais por menor carga da fábrica de papel representa outra vantagem da presente invenção.[0037] As a result, among other things, an increase in the yield of the raw material used is obtained, a reduction in the drainage resistance of the fiber material thus produced and thus an increase in the production speed of the paper machine. Furthermore, there is a reduction in the need for contamination-reducing agents (biocides) and, therefore, a reduction in the burden on the environment. Reducing the overload of the wastewater treatment plant due to less load on the paper mill represents another advantage of the present invention.
[0038] Em particular, a superfície de borda das partes individuais do compósito de fibra aumenta substancialmente em proporção ao volume de recepção do recipiente, que é assim refletido em uma duração do processo constante temporalmente. Uma superfície de borda constante das partes individuais do composto de fibra, no caso de aumento simultâneo do volume de recepção do recipiente pode ser refletida em uma extensão do processo.[0038] In particular, the edge surface of the individual parts of the fiber composite increases substantially in proportion to the receiving volume of the container, which is thus reflected in a temporally constant process duration. A constant edge surface of the individual parts of the fiber composite in case of simultaneous increase of the receiving volume of the container can be reflected in a process extension.
[0039] Em uma modalidade da invenção, a etapa (iv) é repetida em um número predefinido de passagens. Através de uma repetição da etapa (iv), através do tratamento de caráter preservador obtém-se um aumento no rendimento de fibra com o aumento da qualidade da fibra. Para este propósito, a primeira passagem da etapa (iv) prossegue sob a pressão diferencial com um tempo de ação de 2 minutos, em particular de 3 minutos, em particular de 5 minutos. Especificamente, na primeira passagem da etapa (iv), a pressão diferencial (depressão) gerada pela evacuação do recipiente é mantida para o tempo de eficácia, enquanto a suspensão de substância é misturada (homogeneizada) sob agitação pelo rotor. Posteriormente, através da abertura das válvulas nos tubos de ventilação e equalização de pressão assim obtida rápida obtém-se cavitação entre as fibras dos compósitos de fibra ou materiais de compósitos de fibra. As bolhas de gás entre as fibras dos compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra se desintegram e são preenchidas com líquido, sendo feita uma separação. Vantajosamente, os compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra são preparados pela primeira passagem com um tempo de ação mais longo, de modo que o método da invenção transcorre com uma ação mais preservadora para as fibras recicláveis. Isso leva a um melhor rendimento de fibra e qualidade de fibra.[0039] In one embodiment of the invention, step (iv) is repeated in a predefined number of passes. By repeating step (iv), through the preservative treatment, an increase in fiber yield is obtained with an increase in fiber quality. For this purpose, the first pass of step (iv) proceeds under differential pressure with an action time of 2 minutes, in particular 3 minutes, in particular 5 minutes. Specifically, in the first pass of step (iv), the differential pressure (depression) generated by the evacuation of the container is maintained for the effective time, while the substance suspension is mixed (homogenized) under agitation by the rotor. Subsequently, by opening the valves in the ventilation pipes and thus obtaining rapid pressure equalization, cavitation is obtained between the fibers of the fiber composites or fiber composite materials. The gas bubbles between the fibers of fiber composites or fiber composite materials disintegrate and are filled with liquid, and a separation is made. Advantageously, fiber composites or fiber composite materials are prepared by the first pass with a longer action time, so that the method of the invention proceeds with a more preserving action for recyclable fibers. This leads to better fiber yield and fiber quality.
[0040] Em uma outra modalidade da invenção, a etapa (iv) é repetida variando o tempo de ação pelo menos em mais 4 passagens, em particular em 9 passagens adicionais, preferencialmente em uma faixa de 14 a 25 ciclos adicionais, particularmente de preferência em 29 passagens adicionais. Através da repetição da etapa (iv) com a evacuação do recipiente e a geração da pressão diferencial, bem como a subsequente abertura rápida da válvula em pelo menos um tubo de ventilação, o rendimento de fibras recicláveis, que foram separadas do compósito de fibra é significativamente aumentado.[0040] In another embodiment of the invention, step (iv) is repeated by varying the action time by at least another 4 passes, in particular by 9 additional passes, preferably in a range of 14 to 25 additional cycles, particularly preferably in 29 additional passes. By repeating step (iv) with the evacuation of the container and the generation of the differential pressure, as well as the subsequent rapid opening of the valve on at least one vent pipe, the yield of recyclable fibers, which have been separated from the fiber composite, is significantly increased.
[0041] Em ainda uma outra modalidade da invenção, a etapa (v) é concluída em um primeiro ciclo em um intervalo de tempo de 60 s a 120 s, em particular em um intervalo de tempo de 80 s a 120 s, preferencialmente em um intervalo de tempo de 100 s a 120 s, particularmente de preferência em 120 s.[0041] In yet another embodiment of the invention, step (v) is completed in a first cycle in a time interval of 60 s to 120 s, in particular in a time interval of 80 s to 120 s, preferably in an interval of time from 100 s to 120 s, particularly preferably 120 s.
[0042] Em uma modalidade da invenção, a depressão dentro do recipiente após a etapa (v) é no máximo -950 hPa, especialmente no máximo -700 hPa, de preferência no máximo - 500 hPa. O nível da depressão a ser ajustada resulta do tipo, natureza e quantidade do compósito de fibra ou material compósito de fibra a ser dissolvido. A energia cinética introduzida da água ao implodir a bolha de gás é maior quando se seleciona uma depressão mais alta. Isso resulta através do volume de bolha maior resultante com depressão mais elevada. Vantajosamente, com o uso de uma pressão mais baixa para o estabelecimento da depressão, é necessário menos energia, economizando custos. A este respeito, o nível de depressão é escolhido de modo que se estabeleça uma relação positiva entre o resultado da dissolução e o rendimento da fibra em um tempo razoável e com baixo consumo de energia. Dependendo do compósito de fibra ou material compósito de fibra, a combinação de menos depressão com várias passagens da etapa (iv) ou mais depressão em conjunto com menos ciclos da etapa (iv) pode resultar em melhor rendimento de fibra.[0042] In one embodiment of the invention, the depression within the container after step (v) is a maximum of -950 hPa, especially a maximum of -700 hPa, preferably a maximum of -500 hPa. The level of depression to be adjusted results from the type, nature and quantity of the fiber composite or fiber composite material to be dissolved. The kinetic energy introduced from the water when imploding the gas bubble is greater when a higher depression is selected. This results through the resulting larger bubble volume with higher depression. Advantageously, by using a lower pressure to establish the depression, less energy is required, saving costs. In this regard, the depression level is chosen so that a positive relationship is established between the dissolution result and the fiber yield in a reasonable time and with low energy consumption. Depending on the fiber composite or fiber composite material, the combination of less depression with multiple passes of step (iv) or more depression in conjunction with fewer cycles of step (iv) may result in better fiber yield.
[0043] Em uma modalidade, o material preenchido no recipiente é composto de uma suspensão de substância, que consiste em pelo menos um líquido, que compreende água ou água e pelo menos um aditivo adicional e um compósito de fibra com porcentagem de sólidos, que estão presentes em uma razão entre líquido e porcentagem de sólidos em uma faixa entre 2% a 35%, preferencialmente em uma faixa entre 5% a 25%, com particular preferência em uma faixa entre 8% e 22%. A razão entre líquido e porcentagem de sólidos foi determinada por métodos conforme DIN 54 359. Verificou-se ser vantajoso que uma boa separação das fibras reutilizáveis dos compósitos de fibras ou materiais compósitos de fibra se estabelece nesta razão líquido/porcentagem de sólidos. Vantajosamente, a geração do processo de cavitação é melhorada nestas densidades de material. Em densidades de substância maiores do que as faixas especificadas, a suspensão contém uma proporção muito pequena de água, o que dificulta a realização do processo de cavitação.[0043] In one embodiment, the material filled in the container is composed of a suspension of substance, which consists of at least one liquid, which comprises water or water and at least one additional additive and a fiber composite with a percentage of solids, which are present in a ratio between liquid and percentage of solids in a range between 2% to 35%, preferably in a range between 5% to 25%, with particular preference in a range between 8% and 22%. The ratio of liquid to percentage solids was determined by methods in accordance with DIN 54 359. It was found to be advantageous that a good separation of reusable fibers from fiber composites or fiber composite materials is established at this liquid/percentage solids ratio. Advantageously, the generation of the cavitation process is improved at these material densities. At substance densities greater than the specified ranges, the suspension contains a very small proportion of water, which makes it difficult to carry out the cavitation process.
[0044] Em uma outra modalidade, após a etapa (vi), a aceleração do gás que flui para o recipiente após a abertura da válvula ou das válvulas na seção transversal da válvula situa-se entre 20 m/s2 e 20.000 m/s2, em particular entre 2.000 m/s2 a 20.000 m/s2, de preferência, em uma faixa entre 6.000 m/s2 a 16.000 m/s2, de um modo particularmente preferido, em uma faixa entre 8.000 m/s2 a 16.000 m/s2. Além disso, a taxa de fluxo após a etapa (vi) do gás que flui para o recipiente após a abertura da válvula ou das válvulas em uma faixa entre 43 m/s a 1.000 m/s, em particular entre 100 m/s a 750 m/s, de preferência em uma faixa entre 200 m/s e 500 m/s, mais preferencialmente em uma faixa entre 300 m/s e 500 m/s. A desintegração da bolha de gás entre as fibras dos compósitos de fibra ou dos materiais compósitos de fibra é reforçada pelas taxas de fluxo mais altas e otimiza todo o processo. Enquanto velocidades de fluxo mais lentas pioram, inibem o processo e, portanto, a desintegração da bolha de gás, essas tornam inviável a cavitação.[0044] In another embodiment, after step (vi), the acceleration of the gas flowing into the container after opening the valve or valves in the cross section of the valve is between 20 m/s2 and 20,000 m/s2 , in particular between 2,000 m/s2 and 20,000 m/s2, preferably in a range between 6,000 m/s2 and 16,000 m/s2, particularly preferably in a range between 8,000 m/s2 and 16,000 m/s2 . Furthermore, the flow rate after step (vi) of the gas flowing into the container after opening the valve or valves in a range between 43 m/s to 1,000 m/s, in particular between 100 m/s to 750 m /s, preferably in a range between 200 m/s and 500 m/s, more preferably in a range between 300 m/s and 500 m/s. The disintegration of the gas bubble between the fibers of fiber composites or fiber composite materials is enhanced by the higher flow rates and optimizes the entire process. While slower flow velocities worsen, inhibit the process and therefore the disintegration of the gas bubble, these make cavitation unfeasible.
[0045] Em uma modalidade da invenção, a razão entre o volume de recipiente e a área da seção transversal efetiva do tubo de ventilação ou das válvulas no tubo de ventilação, está na faixa de 10.000 a 100.000, mais preferencialmente em uma faixa de 35.000 a 75.000, preferencialmente em uma faixa de 50.000 a 60.000 mais preferencialmente em uma faixa entre 52.500 a 57.500. A razão é determinada pela fórmula 1: Fórmula 1[0045] In one embodiment of the invention, the ratio between the container volume and the effective cross-sectional area of the vent tube or valves in the vent tube is in the range of 10,000 to 100,000, more preferably in the range of 35,000 to 75,000, preferably in a range of 50,000 to 60,000 more preferably in a range of 52,500 to 57,500. The ratio is determined by formula 1: Formula 1
[0046] Em que:[0046] Where:
[0047] Razão representa a relação a ser apurada;[0047] Reason represents the relationship to be determined;
[0048] Vc representa o volume do recipiente;[0048] Vc represents the volume of the container;
[0049] N representa o número das válvulas conectadas através do tubo de ventilação;[0049] N represents the number of valves connected through the ventilation tube;
[0050] Dv representa o diâmetro das válvulas; e[0050] Dv represents the diameter of the valves; It is
[0051] h representa a espessura da aleta de fechamento da válvula.[0051] h represents the thickness of the valve closing flap.
[0052] O método de acordo com a invenção é baseado em cavitação. Para criar cavitação entre as fibras em um compósito de fibra, o ar no recipiente deve primeiramente ser evacuado com um volume predefinido. Na etapa seguinte, através de pelo menos uma válvula de ação rápida em pelo menos um tubo de ventilação, é aplicado ar à suspensão de substância para produzir a desintegração de bolhas de gás entre as fibras nos compósitos de fibra. A fim de produzir o efeito positivo da cavitação, o número de tubos de ventilação a serem previstos com as respectivas válvulas e sua área efetiva de seção transversal depende do volume do recipiente a ser evacuado. Dependendo da estrutura e tamanho do recipiente, o número dos tubos de ventilação a serem previstos com válvula correspondente é de pelo menos uma peça. Em particular, a relação entre o volume do recipiente e a área efetiva do tubo de ventilação ou válvula indica que a velocidade necessária de equalização de pressão no recipiente, da depressão dentro do recipiente para a pressão ambiente fora do recipiente ocorre tão rapidamente que é feita a decomposição da bolha de gás (cavitação) entre as fibras de um compósito de fibra ou materiais compósitos de fibra e estas são separadas.[0052] The method according to the invention is based on cavitation. To create cavitation between the fibers in a fiber composite, the air in the container must first be evacuated with a predefined volume. In the next step, through at least one quick-acting valve in at least one vent pipe, air is applied to the substance suspension to produce disintegration of gas bubbles between the fibers in the fiber composites. In order to produce the positive effect of cavitation, the number of ventilation pipes to be provided with respective valves and their effective cross-sectional area depends on the volume of the container to be evacuated. Depending on the structure and size of the container, the number of ventilation pipes to be provided with corresponding valve is at least one piece. In particular, the relationship between the volume of the container and the effective area of the vent tube or valve indicates that the required rate of pressure equalization in the container, from the depression inside the container to the ambient pressure outside the container, occurs so quickly that it is made the decomposition of the gas bubble (cavitation) between the fibers of a fiber composite or fiber composite materials and these are separated.
[0053] O método de acordo com a invenção também se distingue pelo fato de que, por exemplo, compostos de fibras contaminadas ou compostos não fibrosos de fibras (por exemplo, caixas de bebidas usadas, canecas de café, copos, etc.) e/ou outros tipos de misturas em compósitos de fibra originais implicam em uma redução dos microrganismos presentes no material de aplicação durante a separação por cavitação, que podem ser reduzidos pelo método de acordo com a invenção. Assim, o número total medido de bactérias (bolores, leveduras e bactérias) é reduzido em 1 a 40%, o que, entre outras coisas, se deve à separação e deposição melhoradas das diferentes frações. Isto resulta, entre outras coisas, nas vantagens de que a quantidade de consumo de agentes redutores de microrganismos (biocidas) pode ser reduzida e, assim, implicando em uma diminuição de sobrecarga ao meio ambiente. Além disso, há uma redução dos ingredientes causadores de odor do material fibroso dissolvido e uma diminuição de carga da instalação de tratamento de águas residuais.[0053] The method according to the invention is also distinguished by the fact that, for example, contaminated fiber composites or non-fibrous fiber composites (e.g. used beverage boxes, coffee mugs, cups, etc.) and /or other types of mixtures in original fiber composites imply a reduction in microorganisms present in the application material during cavitation separation, which can be reduced by the method according to the invention. Thus, the total measured number of bacteria (molds, yeasts and bacteria) is reduced by 1 to 40%, which, among other things, is due to the improved separation and deposition of the different fractions. This results, among other things, in the advantages that the amount of consumption of microorganism-reducing agents (biocides) can be reduced and, thus, resulting in a reduction in burden on the environment. Additionally, there is a reduction in odor-causing ingredients from the dissolved fibrous material and a decrease in the load on the wastewater treatment plant.
[0054] O método de acordo com a invenção também oferece a possibilidade de aumentar a resistência inerente e constituição de uma fibra vegetal, ou seja, suas propriedades de resistência pelo processo de cavitação na formação de não- tecido em lâmina ou de fibra.[0054] The method according to the invention also offers the possibility of increasing the inherent strength and constitution of a vegetable fiber, that is, its strength properties by the cavitation process in the formation of sheet or fiber non-woven fabric.
[0055] Isto resulta nas vantagens de que uma fibra vegetal tratada pelo processo de cavitação e assim separada sofre uma fibrilação mais forte. Através da cavitação introduzida na superfície da fibra, as fibrilas (queratinização) aplicadas à parede da fibra nos processos de secagem anteriores são suspensas e as fibrilas são reutilizadas para subsequente ligação de fibra. Isto resulta, entre outras coisas, de que aumentam as propriedades de resistência (tais como carga à ruptura, comprimento ao rasgo, pressão de ruptura, etc.) de uma folha produzida a partir deste material fibroso aumentam 2 a 20% em relação a uma folha feita do material fibroso produzido do estado da técnica de mesma origem.[0055] This results in the advantages that a vegetable fiber treated by the cavitation process and thus separated undergoes stronger fibrillation. Through cavitation introduced into the fiber surface, the fibrils (keratinization) applied to the fiber wall in previous drying processes are suspended and the fibrils are reused for subsequent fiber bonding. This results, among other things, from the fact that the resistance properties (such as breaking load, tear length, breaking pressure, etc.) of a sheet produced from this fibrous material increase by 2 to 20% compared to a sheet made of fibrous material produced from the prior art of the same origin.
[0056] Finalmente, o método de acordo com a invenção mostra que as fibras vegetais adequadamente bombeáveis têm um tempo de intumescimento reduzido. Ensaios mostraram que, para a mesma composição de material fibroso, levou menos de três minutos contra 20 minutos com uma tecnologia de equipamentos do estado da técnica. Instalações a jusante para o tratamento dos materiais fibrosos bombeáveis exigem menos energia para atingir o mesmo resultado.[0056] Finally, the method according to the invention shows that suitably pumpable vegetable fibers have a reduced swelling time. Tests showed that, for the same composition of fibrous material, it took less than three minutes compared to 20 minutes with state-of-the-art equipment technology. Downstream facilities for treating pumpable fibrous materials require less energy to achieve the same result.
[0057] Isto resulta, entre outras coisas, nas vantagens de que a resistência à moagem reduzida do material fibroso é uma economia da energia a ser utilizada para a moagem por refinaria em até 15% e possivelmente também a necessidade de produtos químicos tanto na massa do material fibroso a ser aplicado para formação de folha como também em uma etapa de acabamento de superfície subsequente pode ser menor do que no caso de materiais fibrosos que tenham sido processados por meio de equipamentos do estado da técnica.[0057] This results, among other things, in the advantages that the reduced grinding resistance of the fibrous material is a saving of the energy to be used for refinery grinding by up to 15% and possibly also the need for chemicals in both the mass of fibrous material to be applied for sheet formation as well as in a subsequent surface finishing step may be lower than in the case of fibrous materials that have been processed by means of prior art equipment.
[0058] Outra possibilidade, que o método de acordo com a invenção oferece, é que, por exemplo, durante o processo de cavitação, as fibras vegetais podem ser introduzidas no processo de dissolução de modo a conferir-lhe propriedades suplementares ou otimizadas. Isto resulta na vantagem de as fibras vegetais serem condicionadas no processo de acordo com a invenção; ou seja, dependendo da constituição da fibra, da estrutura da fibra ou das substâncias modificadoras de propriedade da fibra de origem fibrosa podem ser incorporadas na fibra vegetal. Estes aditivos podem ser, por exemplo, agentes corantes, hidrofóbicos, fluorescentes ou de aumento de resistência, ou aditivos que podem ser providos de um nanoatuadores ou nanossensores.[0058] Another possibility, which the method according to the invention offers, is that, for example, during the cavitation process, vegetable fibers can be introduced into the dissolution process in order to give it additional or optimized properties. This results in the advantage that the vegetable fibers are conditioned in the process according to the invention; that is, depending on the constitution of the fiber, the structure of the fiber or the modifying substances belonging to the fiber of fibrous origin can be incorporated into the vegetable fiber. These additives can be, for example, coloring, hydrophobic, fluorescent or strength-increasing agents, or additives that can be provided with a nanoactuator or nanosensor.
[0059] A seguir, várias modalidades da invenção serão explicadas com referência aos desenhos, que ilustram a invenção apenas a título de exemplo e não limitam os ensinamentos gerais da invenção em termos de modificações. Nas quais:[0059] In the following, various embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings, which illustrate the invention by way of example only and do not limit the general teachings of the invention in terms of modifications. In which:
[0060] A Figura 1 mostra um fluxograma para ilustrar uma modalidade do método 100 de acordo com a invenção.;[0060] Figure 1 shows a flowchart to illustrate an embodiment of method 100 according to the invention.;
[0061] A Figura 2 mostra uma representação esquemática de uma modalidade da instalação 200 com um desfibrador de cavitação 300 de acordo com a invenção;[0061] Figure 2 shows a schematic representation of an embodiment of the installation 200 with a cavitation defibrator 300 according to the invention;
[0062] A Figura 3 mostra uma representação esquemática de uma modalidade do desfibrador de cavitação 300 de acordo com a invenção;[0062] Figure 3 shows a schematic representation of an embodiment of the cavitation defibrator 300 according to the invention;
[0063] A Figura 4a é uma representação esquemática de uma modalidade da tampa de preenchimento 330 do desfibrador de cavitação 300 de acordo com a invenção em vista lateral;[0063] Figure 4a is a schematic representation of an embodiment of the filling cap 330 of the cavitation defibrator 300 according to the invention in side view;
[0064] A Figura 4b é uma representação esquemática de uma modalidade da tampa de preenchimento 330 do desfibrador de cavitação 300 de acordo com a invenção em vista superior;[0064] Figure 4b is a schematic representation of an embodiment of the filling cap 330 of the cavitation defibrator 300 according to the invention in top view;
[0065] A Figura 5 mostra uma representação esquemática de uma modalidade da válvula 341 do tubo de ventilação 340 do desfibrador de cavitação 300 de acordo com a invenção;[0065] Figure 5 shows a schematic representation of an embodiment of the valve 341 of the ventilation tube 340 of the cavitation defibrator 300 according to the invention;
[0066] A Figura 6 mostra uma representação esquemática das velocidades de abertura da válvula 341 do tubo de ventilação 340;[0066] Figure 6 shows a schematic representation of the opening speeds of the valve 341 of the ventilation tube 340;
[0067] A Figura 7 é uma representação esquemática do potencial de economia percentual de energia e tempo de separação de celulose do método da invenção em relação aos métodos conhecidos no estado da técnica.[0067] Figure 7 is a schematic representation of the potential percentage savings in energy and cellulose separation time of the method of the invention in relation to methods known in the prior art.
[0068] A Figura 1 mostra um fluxograma para ilustrar uma primeira modalidade do método 100 de acordo com a invenção. Em particular, esta primeira modalidade do método 100 é realizada por meio das modalidades do dispositivo mostrado nas Figuras 2 a 5.[0068] Figure 1 shows a flowchart to illustrate a first embodiment of method 100 according to the invention. In particular, this first embodiment of method 100 is carried out by means of embodiments of the device shown in Figures 2 to 5.
[0069] Antes do preenchimento do recipiente 101 com uma quantidade predefinida de água e pelo menos um compósito de fibra ou material de compósito de fibra, a bomba de água de selagem 240 é ligada para fornecer a água de selagem através do tubo de água de selagem 241 às vedações de anel deslizante do rotor 242 e à vedação de anel deslizante da bomba de vácuo 243. A água de selagem é fornecida pelo menos com uma pressão mínima de seis bars. Com uma pressão de água de selagem abaixo da pressão mínima, o rotor e a bomba de vácuo 220 são travados e se tornam inoperantes. Além disso, a válvula- corrediça (de esvaziamento) 320 é fechada como abertura de esvaziamento para remoção das fibras recicláveis e para separação dos rejeitos. Para elevação e abaixamento da tampa de preenchimento 330, bem como para o deslocamento da tampa de preenchimento 330 ao longo do sentido de movimento 333, da posição fechada 331 para a posição aberta 332, é ligada a unidade hidráulica 232. Subsequentemente, a tampa de enchimento 330 é levantada na direção vertical por alguns milímetros e movida para a posição aberta 332. A seguir, o motor principal 210 é ligado, por meio do qual o rotor gira na velocidade predefinida. O número de rotações se situa em função do compósito de fibra ou material compósito de fibra em uma faixa de 1 l/min a 500 l/min. Esta modalidade se refere à utilização de um motor assíncrono 210 em combinação com a correia 213/polia 211, 212 ou uma configuração de motor/transmissão. Além disso, a válvula 341 (aletas rápidas) no tubo de ventilação 340 é aberta. A quantidade de água é ajustada através do medidor de fluxo indutivo 251, em que a densidade do material necessária para o processo se situa em uma razão de líquido para sólido em uma faixa entre 2% e 35%, preferencialmente em uma faixa entre 5% e 25%, particularmente de preferência em uma faixa entre 8% e 22%. Subsequentemente, a entrada de líquido (água) é feita através da válvula de água de alimentação aberta 252 e a adição do compósito de fibra ou material compósito de fibra, dependendo da densidade do material a ser alcançada através da tampa de preenchimento deslocável e tampa de preenchimento fechável de forma estanque a gás 330.[0069] Before filling the container 101 with a predefined amount of water and at least one fiber composite or fiber composite material, the seal water pump 240 is turned on to supply the seal water through the seal water pipe. seal 241 to the rotor slip ring seals 242 and the vacuum pump slip ring seal 243. The sealing water is supplied with at least a minimum pressure of six bars. With a sealing water pressure below the minimum pressure, the impeller and vacuum pump 220 are stuck and become inoperative. Furthermore, the slide (emptying) valve 320 is closed as an emptying opening for removing recyclable fibers and separating waste. For raising and lowering the filler cap 330, as well as for moving the filler cap 330 along the direction of movement 333, from the closed position 331 to the open position 332, the hydraulic unit 232 is connected. filling 330 is lifted in the vertical direction by a few millimeters and moved to the open position 332. Next, the main motor 210 is turned on, whereby the rotor rotates at the preset speed. The number of revolutions depends on the fiber composite or fiber composite material in a range from 1 l/min to 500 l/min. This embodiment refers to the use of an asynchronous motor 210 in combination with the belt 213/pulley 211, 212 or a motor/transmission configuration. In addition, valve 341 (fast flaps) in vent tube 340 is opened. The amount of water is adjusted via the inductive flow meter 251, where the material density required for the process lies in a liquid to solid ratio in a range between 2% and 35%, preferably in a range between 5% and 25%, particularly preferably in the range between 8% and 22%. Subsequently, the liquid (water) inlet is made through the open feedwater valve 252 and the addition of the fiber composite or fiber composite material, depending on the density of the material to be achieved through the shiftable fill cap and filling cap. closable gas-tight filling 330.
[0070] Depois de preencher o recipiente 310, a tampa de preenchimento 330 é fechada de um modo estanque ao gás 102 e a unidade hidráulica é desligada. Durante o fechamento de forma estanque a gás da tampa de preenchimento 330, uma pré-mistura da suspensão de substâncias é feita pelo rotor rotativo.[0070] After filling the container 310, the filling cap 330 is closed in a gas-tight manner 102 and the hydraulic unit is turned off. During the gas-tight closing of the filling cap 330, a premix of the substance suspension is made by the rotating rotor.
[0071] Após o fechamento estanque a gás do recipiente 310, a etapa de misturar a suspensão de substâncias 103 é realizada com a utilização de energia mecânica, em particular por agitação por meio do rotor durante um tempo de pelo menos dois minutos. Após o tempo de mistura predefinido, a válvula 341 do tubo de ventilação é fechada.[0071] After the gas-tight closure of the container 310, the step of mixing the suspension of substances 103 is carried out using mechanical energy, in particular by stirring by means of the rotor for a time of at least two minutes. After the preset mixing time, valve 341 of the vent pipe is closed.
[0072] Após a mistura completa da suspensão de substâncias, a energia cinética é gerada no compósito de fibra 104. Para este propósito, a bomba de vácuo 220 é ligada para o estabelecimento de uma pressão diferencial (depressão) no espaço interior do recipiente.[0072] After complete mixing of the suspension of substances, kinetic energy is generated in the fiber composite 104. For this purpose, the vacuum pump 220 is turned on to establish a differential pressure (depression) in the interior space of the container.
[0073] Na subetapa (v) 105, com o uso da bomba de vácuo 220, é gerada uma pressão diferencial (depressão) dentro do recipiente 310 de no máximo -950 hPa, mais preferencialmente no máximo -700 hPa, preferencialmente a -500 hPa. O nível da pressão diferencial dependente do compósito de fibra ou dos materiais compósitos de fibra a serem dissolvidos e a esse respeito é especificado no início do método 100. O estabelecimento e manutenção da pressão diferencial (depressão) são feitos em uma primeira passagem da etapa 104, no total com um tempo de ação de 2 minutos, em particular de 3 minutos, de preferência de 5 minutos. Nesta primeira passagem, a suspensão de substâncias é misturada e homogeneizada sob agitação por meio do rotor, mantendo a pressão diferencial. Ao estabelecer e manter a pressão diferencial, o volume de bolhas de gás no líquido aumenta. Através da homogeneização, as fibras dos compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra, absorvem este líquido, nesta modalidade da invenção, a água.[0073] In substep (v) 105, with the use of the vacuum pump 220, a differential pressure (depression) is generated within the container 310 of at most -950 hPa, more preferably at most -700 hPa, preferably at -500 hPa. The level of the differential pressure dependent on the fiber composite or fiber composite materials to be dissolved and in this regard is specified at the beginning of method 100. The establishment and maintenance of the differential pressure (depression) is done in a first pass of step 104 , in total with an action time of 2 minutes, in particular 3 minutes, preferably 5 minutes. In this first pass, the suspension of substances is mixed and homogenized under agitation using the rotor, maintaining the differential pressure. By establishing and maintaining differential pressure, the volume of gas bubbles in the liquid increases. Through homogenization, the fibers of fiber composites or fiber composite materials absorb this liquid, in this embodiment of the invention, water.
[0074] Ao atingir a pressão diferencial previamente ajustada (depressão) no espaço interior do recipiente 310, o tubo de ventilação 340 é aberto e fechado explosivamente pela válvula 341 no tubo de ventilação 340. Através da rápida abertura e fechamento da válvula 341 na subetapa (vi) 106, uma equalização de pressão tipo explosiva ocorre no espaço interior de recipiente. Através da equalização da pressão do tipo explosiva (vi) 106, as bolhas de gás implodem e o volume aumentado das bolhas de gás é inundado com água, em que uma energia cinética atua no compósito de fibra ou nos materiais compósitos de fibra e separa-os um do outro.[0074] Upon reaching the previously set differential pressure (depression) in the interior space of the container 310, the ventilation tube 340 is explosively opened and closed by the valve 341 in the ventilation tube 340. Through the rapid opening and closing of the valve 341 in the substep (vi) 106, an explosive-type pressure equalization occurs in the interior space of the container. Through explosive-type pressure equalization (vi) 106, the gas bubbles implode and the increased volume of the gas bubbles is flooded with water, whereby a kinetic energy acts on the fiber composite or fiber composite materials and separates them. each other's.
[0075] A pressão diferencial é determinada por um transdutor de pressão 222 dentro do recipiente 310.[0075] The differential pressure is determined by a pressure transducer 222 inside the container 310.
[0076] Depois da primeira abertura tipo explosiva e fechamento da válvula 341 no tubo de ventilação 340 dentro de pelo menos um intervalo de tempo de 0,001 s e 1 s, preferencialmente dentro de 0,001 s e 0,1 s, mais preferencialmente dentro de 0,001 s e 0,01 s, e depois da equalização de pressão assim realizada, a bomba de vácuo 220 gera um vácuo através do tubo de vácuo 221 e restabelece uma depressão no recipiente 310.[0076] After the first explosive-type opening and closing of the valve 341 in the ventilation tube 340 within at least a time interval of 0.001 s and 1 s, preferably within 0.001 s and 0.1 s, more preferably within 0.001 s and 0 .01 s, and after the pressure equalization thus accomplished, the vacuum pump 220 generates a vacuum through the vacuum tube 221 and re-establishes a depression in the container 310.
[0077] As subetapas (v) e (vi) são repetidas sob operação contínua da bomba de vácuo 220 em pelo menos quatro passagens adicionais, em particular em nove passagens adicionais, preferencialmente em uma faixa de quatorze a vinte e cinco passagens adicionais, particularmente de preferência em vinte e nove passagens adicionais repetidas. O número de passagens adicionais da válvula 341 que abre e fecha na faixa de milésimos de segundo no tubo de ventilação 340 é ajustado no início do método 100 em função do compósito de fibra ou material compósito de fibra.[0077] Substeps (v) and (vi) are repeated under continuous operation of the vacuum pump 220 in at least four additional passes, in particular nine additional passes, preferably in a range of fourteen to twenty-five additional passes, particularly preferably in twenty-nine additional repeated passages. The number of additional passages of the valve 341 that opens and closes in the range of milliseconds in the ventilation tube 340 is adjusted at the beginning of the method 100 depending on the fiber composite or fiber composite material.
[0078] Depois de completada a sequência cíclica predefinida 107, a bomba de vácuo 220 é desligada e o tubo de ventilação 340 é aberto pela abertura da válvula 341 no tubo de ventilação 340, em que ocorre uma equalização de pressão completa entre a pressão interna do recipiente e a pressão ambiente do recipiente. Além disso, a unidade hidráulica 232 é ligada e a tampa de preenchimento 330 do recipiente fechada de forma estanque ao gás 310 é levantada na direção vertical por alguns milímetros e movida da posição fechada 331 para a posição aberta 332 ao longo da direção do movimento 333. Após a conclusão do movimento da tampa, a unidade hidráulica 232 é desligada. Através do medidor de vazão indutivo 251, a quantidade de água para uma diluição subsequente da suspensão de substâncias é ajustada e através da abertura da válvula de água de alimentação 252 é feita a entrada de água ajustada. A agitação subsequente é feita, dependendo do compósito de fibra ou do material compósito de fibra usado em um tempo de agitação posterior de 0 a 3 minutos com a utilização de uma velocidade média do rotor na faixa de 1 l/min a 1.000 l/min, preferencialmente na faixa de 1 l/min 500 l/min, mais preferencialmente em uma faixa de 200 l/min a 500 l/min. Após a conclusão do processo de agitação subsequente, a suspensão é descarregada através da válvula-corrediça (válvula-corrediça de esvaziamento) 320 e conduzida para posterior processamento e/ou recuperação e/ou descarte. Para o esvaziamento do recipiente 310, se necessário, é feita mais uma vez lavagem subsequente. Depois de esvaziar o recipiente 310, o motor principal 210 e depois a bomba de água de selagem 240 são desligados.[0078] After the predefined cyclic sequence 107 has been completed, the vacuum pump 220 is turned off and the vent tube 340 is opened by opening the valve 341 in the vent tube 340, whereby a complete pressure equalization between the internal pressure and of the container and the ambient pressure of the container. Further, the hydraulic unit 232 is turned on and the filling cap 330 of the gas-tight closed container 310 is lifted in the vertical direction by a few millimeters and moved from the closed position 331 to the open position 332 along the direction of movement 333 After completion of the lid movement, the hydraulic unit 232 is turned off. Through the inductive flow meter 251, the amount of water for a subsequent dilution of the suspension of substances is adjusted and through the opening of the feed water valve 252 the adjusted water inlet is made. Subsequent stirring is carried out depending on the fiber composite or fiber composite material used in a subsequent stirring time of 0 to 3 minutes using an average rotor speed in the range of 1 l/min to 1,000 l/min , preferably in the range of 1 l/min to 500 l/min, more preferably in a range of 200 l/min to 500 l/min. After completion of the subsequent stirring process, the suspension is discharged through the slide valve (emptying slide valve) 320 and conveyed for further processing and/or recovery and/or disposal. To empty the container 310, if necessary, subsequent washing is carried out once again. After emptying the container 310, the main motor 210 and then the seal water pump 240 are turned off.
[0079] Em uma modalidade adicional, um acionador direto, por exemplo, um motor de torque/motor direto é usado como o motor principal 210, em que primeiramente a adição da água e do compósito de fibra ou material compósito de fibra no recipiente 310 é feita e em seguida o motor principal 210 e assim o rotor são ligados. Vantajosamente, pode-se obter uma economia de energia adicional através desta outra modalidade.[0079] In a further embodiment, a direct driver, for example, a torque motor/direct motor is used as the main motor 210, in which first adding the water and the fiber composite or fiber composite material into the container 310 is done and then the main engine 210 and thus the rotor are turned on. Advantageously, additional energy savings can be obtained through this other modality.
[0080] A Figura 2 mostra a representação bidimensional esquemática de uma modalidade da instalação 200 com um desfibrador de cavitação 300 de acordo com a invenção durante a sequência de processo 100 com uma tampa de preenchimento fechada 330. Neste caso, a tampa de preenchimento 330 fica acima da abertura de preenchimento do recipiente 310 na posição fechada 331. Com uso da unidade hidráulica (não mostrada), é proporcionada uma pressão hidráulica, por meio da qual a tampa de preenchimento 330 é levantada verticalmente por alguns milímetros para a posição fechada 331 e depois se move ao longo da direção do movimento 333 na direção da posição aberta 332. Durante o preenchimento do recipiente com compósito de fibra ou materiais compósitos de fibra, a tampa de preenchimento 330 se encontra na posição aberta 332. Após a conclusão do processo de preenchimento, a tampa de preenchimento 330 é movida ao longo da direção de movimento 333 para a direção da posição fechada 331 e depositada acima da abertura de preenchimento de tal modo que o recipiente 310 é fechado de uma forma estanque a gás. Além disso, a instalação 200 com desfibrador de cavitação 300 apresenta um motor principal 210. A força de acionamento do motor principal 210 é transmitida através de duas polias 211, 212 por meio de uma correia 213 para o rotor (não mostrado) situado dentro do recipiente 310. A conexão entre o rotor e a polia 212 é vedada através da vedação de anel deslizante 242. Para este efeito, através da bomba de água de selagem 240 através do tubo de água de selagem 241, a água de selagem é fornecida com uma pressão mínima de 6 bar. Além disso, através da bomba de água de selagem 240 através do tubo de água de selagem 241, a vedação de anel deslizante 243 é fornecida na bomba de vácuo 220 com água de selagem. Através do de vácuo 221, o ar é aspirado para fora do espaço interior do recipiente por meio da bomba de vácuo 220 e assim é gerado um vácuo ou uma pressão diferencial (depressão) no recipiente 310. Através do transdutor de pressão 222, a pressão diferencial gerada no recipiente 230 é determinada. Além disso, a instalação 200 com desfibrador de cavitação 300 apresenta um tubo de água de alimentação 250, em que a quantidade de água necessária para o método 100 por meio da abertura da válvula de água de alimentação 252 é fornecida ao recipiente 310. Com o uso do medidor de vazão indutivo 251, a quantidade de água necessária para o método 100 é ajustada dependendo da consistência. Através do tubo de água de alimentação 250 a água também é conduzida para a rediluição da suspensão de substâncias após a etapa (iv). Além disso, a instalação 200 com desfibrador de cavitação 300 apresenta um tubo de ventilação 340 com uma válvula 341 para a equalização de pressão após atingir a pressão diferencial ajustada. Através da ventilação tipo explosiva do recipiente 310 por meio do fechamento rápido da válvula 341 no tubo de ventilação 340, a cavitação é gerada no compósito de fibra ou nos materiais compósitos de fibra.[0080] Figure 2 shows the schematic two-dimensional representation of an embodiment of the installation 200 with a cavitation defibrator 300 according to the invention during the process sequence 100 with a closed fill cap 330. In this case, the fill cap 330 is above the filling opening of the container 310 in the closed position 331. Using the hydraulic unit (not shown), hydraulic pressure is provided, whereby the filling cap 330 is raised vertically by a few millimeters to the closed position 331 and then moves along the direction of movement 333 in the direction of the open position 332. During filling of the container with fiber composite or fiber composite materials, the filling cap 330 is in the open position 332. After the process is completed filling, the filling cap 330 is moved along the direction of movement 333 to the direction of the closed position 331 and deposited above the filling opening such that the container 310 is closed in a gas-tight manner. Furthermore, the installation 200 with cavitation shredder 300 features a main motor 210. The driving force of the main motor 210 is transmitted via two pulleys 211, 212 via a belt 213 to the rotor (not shown) situated within the container 310. The connection between the rotor and the pulley 212 is sealed via the slip ring seal 242. For this purpose, via the sealing water pump 240 through the sealing water pipe 241, the sealing water is supplied with a minimum pressure of 6 bar. Furthermore, through the sealing water pump 240 through the sealing water pipe 241, the slip ring seal 243 is supplied in the vacuum pump 220 with sealing water. Through the vacuum pump 221, air is sucked out of the interior space of the container by means of the vacuum pump 220 and thus a vacuum or a differential pressure (depression) is generated in the container 310. Through the pressure transducer 222, the pressure differential generated in container 230 is determined. Furthermore, the installation 200 with cavitation defibrator 300 has a feed water pipe 250, in which the amount of water required for the method 100 through the opening of the feed water valve 252 is supplied to the container 310. With the Using the inductive flow meter 251, the amount of water required for method 100 is adjusted depending on the consistency. Water is also led through the feed water pipe 250 for re-diluting the suspension of substances after step (iv). Furthermore, the installation 200 with cavitation defibrator 300 has a ventilation tube 340 with a valve 341 for pressure equalization after reaching the set differential pressure. By explosively venting the container 310 by rapidly closing the valve 341 on the vent pipe 340, cavitation is generated in the fiber composite or fiber composite materials.
[0081] A Figura 3 mostra uma representação esquemática de uma modalidade do desfibrador de cavitação 300 de acordo com a invenção da instalação 200 em uma vista lateral. Nesta modalidade, o recipiente 310 é mostrado aberto e a tampa de preenchimento 330 se encontra na posição aberta 332. A tampa de preenchimento 330 move-se ao longo da direção do movimento 333 da posição aberta para a posição fechada através das rodas 371 (não mostradas) colocadas estrutura da tampa 334, que correm em uma guia retilíneo 370 colocada recipiente 310. Antes do movimento da tampa de preenchimento 330 ao longo da direção de movimento 333, a tampa de preenchimento 330 é levantada na direção vertical por alguns milímetros para evitar vantajosamente que a vedação de borracha ligeiramente saliente e circundante 360 que engata no lado inferior da tampa de preenchimento seja danificada pelo atrito do processo da tampa de preenchimento 330 ao longo da direção de movimento 333.[0081] Figure 3 shows a schematic representation of an embodiment of the cavitation defibrator 300 according to the invention of installation 200 in a side view. In this embodiment, the container 310 is shown open and the filler cap 330 is in the open position 332. The filler cap 330 moves along the direction of movement 333 from the open position to the closed position via wheels 371 (not shown) placed lid frame 334, which runs in a rectilinear guide 370 placed container 310. Before movement of the filler cap 330 along the direction of movement 333, the filler cap 330 is lifted in the vertical direction by a few millimeters to prevent advantageously that the slightly protruding and surrounding rubber seal 360 that engages the underside of the fill cap is damaged by process friction of the fill cap 330 along the direction of movement 333.
[0082] As Figuras 4a e 4b mostram uma representação esquemática de uma modalidade da tampa de preenchimento 330 do desfibrador de cavitação 300, de acordo com a invenção, em uma vista lateral e em uma vista em planta. Nesta modalidade, a tampa de preenchimento 330 encontra-se na posição aberta 332. A tampa de preenchimento 330 é acionada através do acionador 350, o qual está instalado na estrutura da tampa 334, e movida da posição fechada 331 para a posição aberta 332 e da posição aberta 332 para a posição fechada 331, respectivamente. Como acionador, um motor pode ser usado do grupo, contendo motores elétricos, motores hidráulicos ou pneumáticos. A força de acionamento é transmitida por meio de correia, corrente e/ou engrenagem para as rodas 371 que correm no guia retilíneo. Antes do deslocamento da tampa de preenchimento ao longo da direção de movimento 333, a tampa de preenchimento 330 é levantada na direção vertical por alguns milímetros, vantajosamente para não danificar a vedação de borracha ligeiramente saliente e circundante 360 que engata no lado inferior da tampa de preenchimento 330. Através da régua de escova 372 instalada no lado dianteiro da tampa de preenchimento 330, sujeiras na abertura de tampa do recipiente 310 são removidas ao longo da direção de movimento 333 durante o processo da tampa de preenchimento 330.[0082] Figures 4a and 4b show a schematic representation of an embodiment of the filling cap 330 of the cavitation defibrator 300, according to the invention, in a side view and in a plan view. In this embodiment, the filler cap 330 is in the open position 332. The filler cap 330 is actuated through the actuator 350, which is installed in the cover structure 334, and moved from the closed position 331 to the open position 332 and from the open position 332 to the closed position 331, respectively. As a driver, a motor can be used from the group, containing electric motors, hydraulic or pneumatic motors. The driving force is transmitted by means of a belt, chain and/or gear to the wheels 371 that run in the rectilinear guide. Before moving the filler cap along the direction of movement 333, the filler cap 330 is lifted in the vertical direction by a few millimeters, advantageously so as not to damage the slightly protruding, surrounding rubber seal 360 that engages the underside of the filler cap. filling 330. Through the brush ruler 372 installed on the front side of the filling cover 330, dirt in the container cover opening 310 is removed along the movement direction 333 during the filling cover 330 process.
[0083] As Figuras 5a e 5b mostram exemplos de concretização das válvulas 341 modificadas conhecidas no estado da técnica, do tubo de ventilação. As Figuras 5a e 5b mostram a válvula de ação dupla 341, em particular a Figura 5a mostra a válvula 341 fechada e a Figura 5b mostra a válvula 341 aberta. Através da conexão 342, a válvula 341 é ativada com ar comprimido, em que o ar comprimido que flui para dentro do tubo guia 344A é conduzido para a câmara interna do cilindro 346 através do orifício 345 no tubo guia 344A e os pistões 348 e os tubos guia 344A, 244B se movem separando-se uns dos outros. Isto tem como consequência que o eixo de comutação central 347 executa um movimento de rotação de 90° no sentido anti-horário e a aleta ali fixada no tubo de ventilação 340 também gira em 90° e o tubo de ventilação 340 abre.[0083] Figures 5a and 5b show examples of embodiments of modified valves 341 known in the state of the art, of the ventilation tube. Figures 5a and 5b show the double-acting valve 341, in particular Figure 5a shows the valve 341 closed and Figure 5b shows the valve 341 open. Through connection 342, valve 341 is activated with compressed air, whereby the compressed air flowing into the guide tube 344A is conducted to the inner chamber of the cylinder 346 through the orifice 345 in the guide tube 344A and the pistons 348 and the guide tubes 344A, 244B move apart from each other. This has the consequence that the central switching shaft 347 rotates 90° counterclockwise and the flap fixed there to the ventilation tube 340 also rotates through 90° and the ventilation tube 340 opens.
[0084] Para o fechamento da válvula 341, a conexão 343 da válvula 341 é pressurizada com ar comprimido e o ar comprimido flui através do tubo guia 344B para dentro das duas câmaras de pressão externas 349. Os pistões 348 movem-se um em direção ao outro e giram através da cremalheira junto ao pistão 348 o eixo de comutação central 347 em 90° no sentido horário.[0084] To close the valve 341, the connection 343 of the valve 341 is pressurized with compressed air and the compressed air flows through the guide tube 344B into the two external pressure chambers 349. The pistons 348 move toward each other. to the other and rotate the central commutation shaft 347 through the rack next to the piston 348 by 90° clockwise.
[0085] A Figura 6 mostra os tempos de abertura e fechamento da válvula 341 modificada do tubo de ventilação 340, determinados em testes de comutação por uma câmera de alta velocidade (1.000 imagens/s). Para a geração de cavitação nos compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra, é necessário que, em um intervalo de tempo mínimo, ocorra uma equalização de pressão entre a pressão interna do recipiente e a pressão ambiente do recipiente. A este respeito, os tempos de comutação das diferentes modalidades das válvulas nas Figuras 5a e 5b foram registrados e avaliados em condições constantes para determinar o tempo de abertura mais rápido. Isto mostra, em comparação com o acionamento padrão (teste 10), uma melhoria significativa no tempo de abertura em 105 ms até 112 ms. Vantajosamente, o tempo de abertura mais rápido melhora a cavitação nos compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra e, portanto, a separação das fibras dos rejeitos, o que reduz o tempo de dissolução. Isso reduz o custo do processo de separação de fibras de compósitos de fibra.[0085] Figure 6 shows the opening and closing times of the modified valve 341 of the ventilation tube 340, determined in switching tests by a high-speed camera (1,000 images/s). For the generation of cavitation in fiber composites or fiber composite materials, it is necessary that, within a minimum time interval, a pressure equalization occurs between the internal pressure of the container and the ambient pressure of the container. In this regard, the switching times of the different embodiments of the valves in Figures 5a and 5b were recorded and evaluated under constant conditions to determine the fastest opening time. This shows, compared to the standard trigger (test 10), a significant improvement in opening time by 105 ms to 112 ms. Advantageously, the faster opening time improves cavitation in fiber composites or fiber composite materials and therefore the separation of fibers from waste, which reduces dissolution time. This reduces the cost of the fiber separation process from fiber composites.
[0086] A Figura 7 mostra o potencial de economia percentual do método da invenção com relação ao consumo de energia específico pela utilização do desfibrador de cavitação 300 em comparação com desfibradores convencionais conhecidos no estado da técnica no caso de cinco compósitos de papel usado a serem separados de maneiras diferentes. Além disso, a Figura 7 mostra o potencial de economia percentual, em particular do tempo de dissolução de compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra, que também foi determinado por medições nas cinco séries de testes. As séries de testes foram registradas na instalação de teste sob condições de teste idênticas a uma temperatura da água de 8 °C e uma consistência de 12,5%. Estes parâmetros de teste não representam restrições e também parâmetros operacionais para a instalação funcional 200, mas só servem para fins de teste para a série de testes na instalação de teste. Pode ser visto na Figura 7 que uma economia de energia significativa foi obtida em todas as cinco séries de testes com diferentes compósitos de papel usado pela utilização do método da invenção 100 com uso do desfibrador de cavitação 300 em comparação com métodos e desfibradores convencionais. A economia de energia aqui varia de 37% para papel LWC a 65% para papel revestido com PE em ambos os lados. Vantajosamente, através do menor consumo de energia, pode-se reduzir os custos para a operação do processo e da instalação para separação de fibras a partir de compósitos de fibras ou materiais compósitos de fibras. Além disso, é vantajoso o tempo de dissolução reduzido em um intervalo de 43% a 71% em comparação com os métodos convencionais. Isto possibilita indiretamente uma redução de custo adicional, aumentando a produtividade, uma vez que no mesmo tempo de processo, mais compósitos de fibra podem ser processados e separados pelo menor tempo de dissolução, do que nos métodos convencionais. Além disso, vantajosamente é reduzido através da duração de dissolução temporalmente reduzida, também o tempo de tratamento para imersão e intumescimento de compósitos de fibra ou materiais compósitos de fibra, em que os rejeitos separados das fibras não são desnecessariamente triturados e não precisam ser separados em etapas subsequentes de alto custo, das próprias fibras recicladas. Além disso, os danos às fibras pelo atrito interno são reduzidos pelo menor tempo de tratamento, o que possibilita um maior rendimento e qualidade das fibras recicláveis. LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS 100 Método 101 Etapa de processo preenchimento do recipiente 102 Etapa do processo fechamento estanque a gás do recipiente 103 Etapa do processo mistura da água e do compósito de fibra 104 Etapa do processo geração de energia cinética 105 Subetapa do processo diminuição da pressão interna de recipiente 106 Subetapa de processo equalização de pressão no espaço interior de recipiente 107 Sequência cíclica repetição da etapa de processo geração de energia cinética 200 Instalação para separação de fibras 210 motor principal 211 polia 212 polia 213 correia 220 bomba de vácuo 221 tubo de vácuo 222 transdutor de pressão 240 bomba de água de selagem 241 tubo de água de selagem 242 vedações de anel deslizante do rotor 243 vedação de anel deslizante da bomba de vácuo 250 tubo de água de alimentação 251 Medidor de vazão indutivo 252 válvula de água de alimentação 300 desfibrador de cavitação 310 recipiente 320 válvula corrediça (de esvaziamento) 330 tampa de preenchimento 331 posição fechada 332 posição aberta 333 direção de movimento 334 estrutura de tampa 340 tubo de ventilação 341 válvula do tubo de ventilação 342 conexão da válvula do tubo de ventilação 343 conexão da válvula do tubo de ventilação 344A tubo guia 344B tubo guia 345 orifício 346 câmara de cilindro interna 347 eixo de comutação central 348 pistão 349 câmara de pressão externa 350 acionamento 360 vedação de borracha saliente e circundante 370 guia retilíneo 371 rodas 372 régua de escova[0086] Figure 7 shows the potential percentage savings of the method of the invention with respect to specific energy consumption by using the cavitation shredder 300 compared to conventional shredders known in the prior art in the case of five waste paper composites to be separated in different ways. Furthermore, Figure 7 shows the potential percentage savings, in particular of the dissolution time of fiber composites or fiber composite materials, which was also determined by measurements in the five test series. The test series were recorded at the test facility under identical test conditions at a water temperature of 8 °C and a consistency of 12.5%. These test parameters do not represent restrictions and also operational parameters for the functional installation 200, but only serve testing purposes for the series of tests in the test installation. It can be seen from Figure 7 that significant energy savings were obtained in all five series of tests with different paper composites used by using the method of the invention 100 using the cavitation shredder 300 compared to conventional methods and shredders. Energy savings here range from 37% for LWC paper to 65% for paper coated with PE on both sides. Advantageously, through lower energy consumption, costs can be reduced for operating the process and installation for separating fibers from fiber composites or fiber composite materials. Furthermore, the reduced dissolution time in a range of 43% to 71% compared to conventional methods is advantageous. This indirectly allows for an additional cost reduction, increasing productivity, since in the same process time, more fiber composites can be processed and separated for a shorter dissolution time than in conventional methods. Furthermore, advantageously reduced through the temporally reduced dissolution duration is also the treatment time for immersion and swelling of fiber composites or fiber composite materials, whereby the waste separated from the fibers is not unnecessarily crushed and does not need to be separated into subsequent high-cost steps, of the recycled fibers themselves. Furthermore, damage to the fibers due to internal friction is reduced due to the shorter treatment time, which allows for greater yield and quality of recyclable fibers. LIST OF NUMERICAL REFERENCES 100 Method 101 Process step filling the container 102 Process step gas-tight closing of the container 103 Process step mixing water and fiber composite 104 Process step generating kinetic energy 105 Process sub-step reducing pressure internal container 106 Process sub-step pressure equalization in the internal space of container 107 Cyclic sequence repetition of process step kinetic energy generation 200 Installation for fiber separation 210 main motor 211 pulley 212 pulley 213 belt 220 vacuum pump 221 vacuum tube 222 pressure transducer 240 seal water pump 241 seal water pipe 242 rotor slip ring seals 243 vacuum pump slip ring seal 250 feed water pipe 251 Inductive flow meter 252 feed water valve 300 cavitation defibrator 310 container 320 slide valve (emptying) 330 filling cap 331 closed position 332 open position 333 direction of movement 334 cover structure 340 ventilation pipe 341 ventilation pipe valve 342 ventilation pipe valve connection 343 connection of ventilation pipe valve 344A guide tube 344B guide tube 345 orifice 346 internal cylinder chamber 347 central switching shaft 348 piston 349 external pressure chamber 350 drive 360 protruding and surrounding rubber seal 370 straight guide 371 wheels 372 brush ruler
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