BR112020014005A2

BR112020014005A2 - método de recuperação de fibras

Info

Publication number: BR112020014005A2
Application number: BR112020014005-8A
Authority: BR
Inventors: Siegfried Bernhardt; Volkmar Schulze
Original assignee: Adler Pelzer Holding Gmbh
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2020-12-01
Also published as: EP3740607B1; CN111727279A; EP3740607A1; CN111727279B; WO2019141619A1; DE102018101176A1; RU2755118C1; JP2021511450A; US20200407887A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para recuperar fibras de restos de tapete sem revestimento de base, com revestimento de base e/ou deformados e/ou restos de subcamada de compósitos têxteis multicamadas, em particular revestimentos de piso no compartimento de passageiros ou revestimentos de piso no compartimento de bagagem na fabricação de automóveis.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “MÉTODO DE RECUPERAÇÃO DE FIBRAS".

[0001] A presente invenção refere-se a um método para recuperar fibras de restos de tapete não revestidos, revestidos e/ou deformados e/ou restos de subcamada de compósitos têxteis multicamadas, em particular revestimentos de piso ou revestimentos de compartimento de bagagem na área de fabricação de automóveis

[0002] O tapete do compartimento de passageiros usado na indústria automobilística consiste principalmente na camada superior (= camada de utilidade), um tapete com diferentes subcamadas; e o isolamento. Em particular, feltros agulhados planos, veludos e tufos são usados como os referidos tapetes.

[0003] Para tapetes tufados, PA6.6, PA6, PP, rPA e rPET são predominantemente usados como materiais de fios, e para tapetes de veludo e de feltro agulhado plano, PET, PET / PP, PP, PA / PET e rPET são predominantemente usados como materiais de fibra. O tecido base de tufagem nas classes de tufagem é composto principalmente de PET / PP, PET / coPET ou PET / PA. Os materiais de ligação de fibras aqui utilizados incluem, em particular: EVA e PE predominantemente em tapetes tufados, látex ou acrilato SBR nos tapetes de veludo e feltro agulhado plano; folhas adicionais, não tecidos, adesivos (fundidos a quente), materiais termoplásticos (principalmente PE) e ligantes térmicos em tapetes de veludo e feltro agulhado plano (Klieverik; EP 1 598 476 B1). Além disso, fibras de ligação, EVA ou dispersões termoplásticas são cada vez mais usadas. O revestimento, principalmente como uma camada adesiva para não tecidos de substrato, mas também para enrijecer, inclui predominantemente PE ou PP.

[0004] As subcamadas (principalmente tecidos não acústicos e/ou enrijecedores) geralmente consistem em PET e não tecidos de fibras mistas; as folhas de PE / PA e PE / PA / PE são usadas como folhas de vedação ou de amortecimento, e as PE / PA / PE + PET são utilizadas como não-tecidos de chapa.

[0005] Dependendo dos requisitos acústicos, também são usadas as chamadas chapas grossas.

[0006] Entre a camada superior e o piso da carroceria, existe a camada de isolamento, especialmente de espuma de poliuretano ou estruturas não tecidas. A espuma está firmemente ligada à camada superior (ligada à espuma); as estruturas não tecidas também podem estar firmemente ligadas (geralmente adesivas) à camada superior; mas mero empilhamento também é usado.

[0007] Na produção de tecidos de tapete, hoje são obtidos cerca de 6% de restos e até 30% (acabamento de contorno) na produção dos tapetes de piso.

[0008] O resto na produção de feltros agulhados planos e veludo (sem material de colagem, sem revestimento) é geralmente reprocessado; principalmente triturado e reciclado para processamento de fibra.

[0009] O resto na produção de tapetes do compartimento de passageiros e tapetes do compartimento de bagagem é normalmente usado para combustão (reciclagem térmica); além disso, é usado, por exemplo, para a produção de revestimentos de piso para campos equestres (DE 101 47 676 C1, EP 1 285 997 B1).

[00010] Qualquer reprocessamento / processamento adicional de materiais de fibra de alta qualidade de restos de tapetes e de subcamada (resto de corte de contorno) após o revestimento de base e a deformação em tapetes do compartimento de passageiros e tapetes do compartimento de carga na fabricação de automóveis, não ocorre.

[00011] O resto na produção de feltros agulhados planos (sem material de colagem, sem revestimento; ou apenas em pequenas quantidades), bem como de tecidos não acústicos / enrijecedores [tecidos não individuais; tecidos não revestidos e não deformados] é reprocessado.

[00012] Além disso, existem métodos e dispositivos pelos quais camadas ou fibras individuais do tecido do tapete são separadas do compósito total, por exemplo. Existem métodos e dispositivos utilizados para esse fim no estado da técnica, tais como:

[00013] Trituração:

[00014] DE 100 52 262 A1, DE 196 21 916 A1, EP 0 740 001 A1.

[00015] Separação (também tapete de tufagem):

[00016] US 2013/0068865 A1, US 2015/0115075 A1, US 2013/0327858 A1, US 2015/0321383 A1, US 2015/0102138 A1, US 2013/0112790 A1, US 2016/0176006 A1, US 2016/0368171 A1, WO 2016/106024 A1, US 2012/0291601 A1, US 2013/0231030 A1, US 2012/0149284 A1, US 2012/0037734 A1, US 2014/0251545 A1, US 2015/0057379 A1 (por aquecimento), US 2013/0112727 A1 (por aquecimento), EP 3 141 366 A2 (por aquecimento), US 2013/0174517 A1 (por meio de banho-maria).

[00017] Trabalho com solvente:

[00018] US 2016/0075848 A1.

[00019] São conhecidos métodos de reciclagem de restos (tapete com materiais de colagem e revestimento; e opcionalmente subcamadas) por métodos de extrusão:

[00020] DE 43 11 708 C2, US 2015/0322231 A1.

[00021] Processamento adicional em revestimentos / compostos => revestimento por extrusão:

[00022] US 2011/0244172 A1, WO 2017/004494 A1, US 2013/0344281 A1.

[00023] O documento DE 29 12 18 A1 descreve uma máquina de trituração com um método correspondente para desintegrar e regenerar materiais de partida fibrosos e restos sem especificar o último. O material a ser separado em fibras é fornecido por um dispositivo de carregamento de um tambor de trituração rotativo com dentes de trituração e processado com um meio de formação de não tecido a jusante, consistindo em um tambor de tela com pressão reduzida aplicada ao seu espaço interior.

[00024] O DE 41 21 024 A1 descreve um método para o reprocessamento de materiais têxteis revestidos a plástico, em especial revestimentos para pisos têxteis com revestimento de plástico, e para a recuperação das fibras têxteis e plásticos nele contidos. O método inclui as seguintes etapas operacionais:

[00025] - corte dos materiais a serem reprocessados em pequenos pedaços, aproximadamente do tamanho de 5 x 5 a 10 x 10 mm2; mistura dos pedaços com água para formar uma massa bombeável;

[00026] – trituração dos pedaços em um moinho para formar uma polpa;

[00027] - desidratação e secagem da polpa;

[00028] - separação mecânica das fibras dos grânulos plásticos resultantes.

[00029] Além disso, é descrita uma instalação para executar o método, caracterizada pelos seguintes componentes:

[00030] - um dispositivo de trituração composto por cortadores longitudinais e cortadores transversais para os materiais a serem reprocessados;

[00031] - pelo menos uma loja intermediária para os fragmentos com dispositivo de medição e transporte a jusante;

[00032] - pelo menos um recipiente agitado para a produção da suspensão triturada;

[00033] - pelo menos um moinho para converter a suspensão triturada em polpa;

[00034] - pelo menos um aparelho de peneirar com um secador disposto a jusante;

[00035] - pelo menos um dispositivo de separação mecânica para separar as fibras dos grânulos de plástico resultantes,

[00036] em que o recipiente de agitação de componentes, moinho e aparelho são conectados juntos por tubos de líquido que podem ser desligados.

[00037] O documento DE 2003 398 se refere a um método e dispositivo para converter restos têxteis em um produto industrialmente utilizável, especialmente fios contínuos não orientados ou orientados a frio de produtos de polimerização sintética ou de policondensação.

[00038] Por um lado, os métodos e dispositivos estabelecidos no estado da técnica para reprocessar restos de tapete são muito complicados; e os "reciclados" finalmente produzidos são muito caros; por outro lado, os tapetes do compartimento do passageiro ou as sobras do tapete do compartimento de bagagem (acabamentos de contorno) obtidos especialmente na indústria de suprimentos automotivos tapete + não-tecido de substrato + opcionalmente folhas de vedação ou de amortecimento, revestidos e deformados, não são reprocessados. Assim, as fibras nele contidas não são reutilizadas.

[00039] O objetivo da invenção é fornecer um método para recuperar fibras de tapetes de compartimento de passageiros não revestidos, revestidos e deformados ou de restos de tapetes do compartimento de bagagem, especialmente de veículos a motor; e reutilizá-los predominantemente em produtos industriais, especialmente não tecidos (tela airlaid, tela perfurada por agulha, tela Struto) e isolamentos (almofadas, peças não tecidas, componentes de fibras).

[00040] O método de acordo com a invenção é permitir a reutilização de fibras de tapetes e restos de subcamadas (resto de corte de contorno) após o revestimento de base e a deformação do compartimento de passageiros ou revestimento de piso do compartimento de bagagem na fabricação de automóveis, e sua reutilização principalmente em materiais tecidos não tecidos e componentes de isolamento acústico.

[00041] Em uma primeira modalidade da invenção, o objetivo acima mencionado é alcançado por um método para recuperar fibras de restos de tapete sem revestimento de base, com revestimento de base e/ou deformados e/ou restos de subcamadas de compósitos têxteis multicamadas, em particular revestimento de piso de tapetes de passageiros ou tapetes de compartimento de bagagem na fabricação de automóveis,

[00042] caracterizado pelo fato de que

[00043] 1. os restos são cortados no tamanho desejado, especialmente pelo menos 100 x 100 mm2, pelo corte em uma instalação de corte nas direções longitudinal e transversal;

[00044] 2. Os restos de corte são desintegradas em um primeiro processo de trituração com um ou dois alimentadores de rolo;

[00045] 3. as fibras são aproximadamente separadas do pó e frações de pó;

[00046] 4. as fibras separadas são sujeitas a dosagem e, opcionalmente, armazenamento;

[00047] 5. as fibras são opcionalmente umedecidas ou tratadas com vapor, especialmente tratadas em uma câmara com ar condicionado;

[00048] 6. as fibras são submetidas a pelo menos um segundo processo de trituração contínua; e

[00049] 7. as fibras obtidas são utilizadas na preparação de tecidos não tecidos ou de componentes de isolamento acústico na fabricação de automóveis.

[00050] Com o método de acordo com a invenção, é possível reutilizar as fibras dos restos de tapete e de subcamada (restos de corte de contorno) após o revestimento de base e a deformação no revestimento de piso do compartimento de passageiros e revestimento de piso do compartimento de bagagem na fabricação de automóveis, e reutilizá-los principalmente em materiais não tecidos e componentes de isolamento acústico.

[00051] A figura 1 mostra o método de acordo com a invenção na primeira modalidade.

[00052] Restos de trituração e puncionamento de tapete sem revestimento de base, com revestimento de base/ou deformados e/ou restos de subcamada dos compósitos multicamadas têxteis, em especial os tapetes do compartimento de passageiros ou do compartimento de bagagem na fabricação de automóveis, são colocados em uma mesa de suporte do picador em tamanhos diferentes. Pode haver variações muito grandes de peso da carga em termos de espessura (mm) e orientação da fibra do material (MD / CD).

[00053] Quando uma linha de alimentação de rolo é usada aqui em vez de uma alimentação de bandeja, a geometria de linha de alimentação do rolo de trituração é maior. Para um diâmetro de rolo de 104 mm, por exemplo, a distância livre para os compósitos de fibra é de cerca de 52 mm, ponto de fixação do rolo de trituração. Isso cria mais espaço para os materiais, independentemente da linha de alimentação longitudinal ou transversal, e a espessura.

[00054] Assim, é obtida uma dosagem melhor do material para o 1º rolo de trituração.

[00055] As guarnições rígidas de carda (acessório), que estão preferivelmente presentes nos rolos de alimentação, também têm a vantagem de uma força de retenção correspondente. Isso evita que os chamados "transeuntes", ou seja, peças longas, sejam puxados sem controle.

[00056] Os rolos de linha de alimentação podem ser ajustados um em relação ao outro (distância da folga), dependendo do material, e variados em termos de distância ao 1º rolo de trituração. Isso pode ser feito mecanicamente ou através da configuração de motores.

[00057] Também é importante montar um rolo, preferivelmente, em rolamentos de mola (para o topo), a fim de compensar as não uniformidades do material carregado.

[00058] Como com esses sistemas de alimentação, medidas de segurança podem ser realizadas com monitoramento de metal e controle mecânico de sobrecarga.

[00059] De preferência, as fibras são umedecidas ou tratadas com vapor, ou tratadas em uma câmara com ar condicionado, antes da segunda trituração.

[00060] Em um conceito com três rolos de trituração sem fragmentação preliminar do material carregado, o projeto de acordo com a figura 1 deve ser preferivelmente fornecido.

[00061] A vantagem disso será a capacidade de ajustar melhor os rolos 2 e 3. A distância da bandeja aos rolos de trituração 2 e 3 fica mais próxima. A qualidade é, desse modo, claramente melhorada.

[00062] Isso também está associado ao fato de que a proporção de materiais que não podem ser utilizados abaixo da linha de alimentação (1º triturador) não é incorporada ao processo (plástico, madeira e similares).

[00063] Então, predominantemente será obtido pó abaixo das linhas de alimentação dos trituradores 2 e 3.

[00064] Na figura 2, o método de acordo com a invenção é descrito em outra modalidade com cominuição preliminar e abertura preliminar.

[00065] Os restos de trituração e puncionamento obtidos a partir de restos de tapete de revestimento de base, com revestimento e/ou deformados e/ou restos de revestimento de base de compósitos têxteis multicamadas, em especial revestimento de piso no compartimento de passageiros ou revestimento de piso no compartimento de bagagens na fabricação de automóveis, são carregados dependendo da qualidade de uma planta de corte. O processo de corte é realizado nas direções longitudinal e transversal. Assim, são obtidas peças definidas com um tamanho otimizado, especialmente de pelo menos 100 x 100 mm2. As distâncias entre as facas de corte podem ser constantes ou variáveis.

[00066] Através de uma correia transportadora, o material cortado é transportado para um armazenamento intermediário, que inclui, por exemplo, uma treliça vertical com ponta e um eixo com largura ajustável compreendendo cilindros de descarga e uma correia subjacente.

[00067] A partir da correia transportadora, o material é transportado para a alimentação do rolo da 1ª trituradora. A 1ª trituradora leva o material, que já está melhor desintegrado, através de um condensador a um eixo de dosagem com um pesador de correia subsequente.

[00068] O pesador de correia agora adota a função de monitoramento de quantidade por unidade de tempo ou quantidade. Isso garante que uma quantidade definida esteja sempre disponível para o segundo triturador. Aqui também, as fibras são preferivelmente umedecidas ou tratadas com vapor, ou tratadas em uma câmara com ar condicionado, antes da segunda trituração.

[00069] Uma produção uniforme proporciona uma abertura constante da fibra e, portanto, uma qualidade constante.

[00070] Além disso, este sistema pode ser melhor adaptado às diferentes qualidades de partida.

[00071] Com a separação da abertura preliminar e da abertura fina, as configurações mecânicas podem ser melhor adaptadas. O acionamento e o consumo de energia podem ser menores. O encaixe dos pinos do rolo pode ser otimizado de acordo, ou seja, a "qualidade de pré-trituração" pode ser influenciada seletivamente de acordo com a estrutura do material a ser aberto.

[00072] Além disso, é possível projetar esse conceito como um sistema contínuo, isto é, uma passagem contínua de fibra através da planta.

[00073] Também neste caso, o pesador de correia controla todo o sistema. Uma pré-condição para isso é projetar as linhas de alimentação e, em um caso ideal, também os rolos de trituração 2 e 3 para serem controláveis em termos de acionamento. Portanto, o comprimento das fibras trituradas pode ser influenciado seletivamente.

[00074] Assim, o núcleo essencial da presente invenção reside, por um lado, na provisão de um método para separar um material de fibra prensado, colado e parcialmente revestido dos compósitos de materiais têxteis (revestimento de piso do compartimento de passageiros e revestimento de piso do compartimento de bagagem) e em por outro lado, no reprocessamento / processamento adicional de materiais de fibra de alta qualidade, por exemplo, em não tecidos (tela airlaid, tela perfurada por agulha, tela Struto) e isolamentos (almofadas, peças conformadas em não tecido, componentes de fibras).

[00075] As vantagens residem, em particular, na economia de novas matérias-primas / materiais, economia de energia e menor carga no meio ambiente.

[00076] Além disso, o custo é claramente reduzido em comparação com o estado da técnica, tanto em termos de componentes quanto de pessoal.

[00077] Se a reciclagem térmica (combustão) também for levada em consideração, é possível uma utilização quase completa dos resíduos.

[00078] Os restos de trituração de contorno na produção de tapetes do compartimento de passageiros após a deformação do compósito multicamada e seu corte de punção consistem, por exemplo, na seguinte estrutura do material, mostrada na Figura 3:

[00079] 560 g/m2 de tapete PET, colado com 20% de fibra BiCo

(bicomponente), uma folha de PE / PA / PE (100 µm) e um substrato tipo sanduíche de reciclagem não tecido (900 g/m2, PET/PP/BiCo).

[00080] A trituração foi realizada aplicando o método de acordo com a invenção de acordo com a Figura 2 com trituração preliminar e abertura preliminar.

[00081] Devido à fragmentação dos restos carregados, uma boa configuração para o processo pode ser encontrada após o primeiro triturador.

[00082] Os materiais que saem do eixo doseador podem ser alimentados através do pesador de correia nos trituradores 2 e 3 de uma maneira definida.

[00083] O pesador de correia controlava a produção.

[00084] Quando o peso na balança desvia + ou - (dentro de limites de 50%, por exemplo), o avanço é regulado para cima ou para baixo.

[00085] O sistema de controle de retorno foi projetado para que os sistemas a montante também se adaptassem às velocidades.

[00086] As fibras assim separadas (ver Figura 3) foram reutilizadas na produção de um isolamento de tapete de piso em um método de flocagem de fibras. Um segmento desse isolamento pode ser visto na Figura 4.

[00087] O isolamento foi examinado de acordo com as especificações da indústria automobilística; incluindo TVOC, formaldeído, acetaldeído, cheiro, nebulização, requisitos mecânicos e térmicos.

[00088] Todos os requisitos foram atendidos!

[00089] Outro teste foi realizado com a seguinte estrutura do material: tapete de PET de 560 g / m2, látex de 120 g / m2, revestimento de PE de 120 g / m2 e um substrato tipo sanduíche de reciclagem não tecido (900 g/m2, PET/PP/BiCo).

[00090] Foi claramente observado que o látex também foi separado das fibras pelo método de acordo com a invenção. O fluxo ocorre na forma de partículas.

[00091] Também aqui, as fibras (Figura 5) foram reutilizadas na produção de um isolamento de tapetes no compartimento de passageiros em um método de flocagem de fibras.

[00092] Todos os testes atenderam às especificações da indústria automobilística. Vale ressaltar que os valores de emissão foram observados apesar da ligação de látex do tapete.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para recuperação de fibras de restos de tapete sem revestimento de base, com revestimento de base e/ou deformados e/ou restos de subcamada de compósitos têxteis multicamadas, em especial tapetes do compartimento de passageiros ou tapetes do compartimento de bagagem na fabricação de automóveis, caracterizado pelo fato de que I. os restos são cortados no tamanho desejado pelo corte em uma instalação de corte nas direções longitudinal e transversal; II. os restos de corte são desintegrados em um primeiro processo de trituração com um ou dois alimentadores de rolo; III. as fibras são aproximadamente separadas das frações de pó e poeira; IV. as fibras separadas são sujeitas a dosagem e, opcionalmente, armazenamento; V. as fibras são submetidas a pelo menos um segundo processo de trituração contínua; e as fibras obtidas são utilizadas na preparação de tecidos não tecidos ou de componentes de isolamento acústico na fabricação de automóveis.

2. Método para recuperação de fibras de restos de tapete sem revestimento de base, com revestimento de base e/ou deformados e/ou de restos de subcamada de compósitos têxteis multicamadas na fabricação de automóveis, caracterizado pelo fato de que I-a. os restos são conduzidos a uma linha de alimentação de dois ou quatro cilindros de uma alimentação de rolo, em que a distância entre os cilindros é adaptada ao material usado; II-a. os restos grosseiramente triturados, após dosagem e armazenamento opcional, são conduzidos continuamente a pelo menos um primeiro rolo de alimentação;

III. durante a trituração, as fibras são aproximadamente separadas das frações de poeira e pó; IV. as fibras separadas, após dosagem e armazenamento opcional, são submetidas continuamente a pelo menos mais um processo de trituração; e V. as fibras obtidas são usadas na preparação de tecidos não tecidos ou componentes de isolamento acústico na fabricação de automóveis.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que são utilizados restos de tapetes sem revestimento de base, com revestimento de base e/ou deformados e/ou restos de subcamada de materiais compósitos multicamadas têxteis, em especial revestimentos de piso ou revestimento de compartimento de bagagem da fabricação de automóveis.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as fibras separadas são umedecidas ou tratadas com vapor, especialmente tratadas em uma câmara com ar condicionado.