CN102232013A - 废弃材料的处理 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了用于从废弃地毯等产品中回收材料的方法和装置。地毯材料最初撕碎成粗片。任选地将其干燥，并接着经冷却使至少一种组分，如聚合物背衬材料脆化，而剩余的其它组分，如簇绒纤维为柔性的。在冷却的条件下，所述片经机械作用，如锤磨或辊轧而将脆化的材料破碎，并将这些碎片与其它材料分离并回收。优选在机械碎片化之后，分离之前，实施干燥步骤。该过程可重复，任选地在不同温度下选择性脆化并碎片化不同的组分，便于它们的分离。

Description

废弃材料的处理
技术领域
本发明涉及废弃材料的处理，尤其是包含纤维，例如地毯等的层材料，并特别涉及它们的一种或多种组成材料的回收。
背景技术
地毯回收在环境和经济方面都具有潜在的重要意义。目前许多废地毯被送至垃圾填埋处，由于许多用于制造地毯的材料不能进行生物降解，因此是不期望的。这些材料的再利用降低了送至垃圾填埋处的废地毯的量。另外，一些地毯的组成材料的制造和获得昂贵，因此需要回收和再利用它们的方法。
本建议适应于任何废弃材料的处理，尤其是层形式，包括多于一种组成材料，其至少一种为纤维。典型的铺地的材料(地毯、垫)是由包括纤维的组成材料构成的。例如，地毯可以由织造纤维制成，其中纬线平铺，而经线打圈在表面形成立绒。一些纺织地毯具有使地毯牢固的背衬层，例如可以是粘合层。另一种是“簇绒”地毯，其具有栽植入第一背衬织物中的纤维簇绒，该第一背衬织物可以是织造或非织造物。粘结剂可以固定簇绒，该粘结剂可以在第二背衬织物上，该第二背衬织物也可以是诸如毡的织造或非织造物。方块地毯一般类似于簇绒地毯，除了第二背衬通常更硬且不是织物，例如PVC或沥青。
一般说来，用于通过本方法处理的典型的材料(“所描述的那种材料”)包括下列组合：(a)纤维材料，如(i)簇绒或割绒，和/或(ii)一种或多种织物、织造或非织造物，与(b)聚合物基的基质材料，其可以(i)作为一个或多个通常连续的层或在一个或多个通常连续的层中(如背衬层)，和/或(ii)作为与纤维有关，和/或与颗粒材料，例如填料有关的粘结剂或粘合剂。这样的材料可以是废弃地毯、地垫、方块地毯、背衬、衬底等。为了方便起见，这里使用的术语“地毯”理解为后面的一般类型，除非具体的上下文中另有所指。
从废弃地毯回收的材料以不同的方式使用是已知的。在“闭路”回收系统中，回收的材料被用于制造类似于它们回收之前的产品。例如，地毯的聚合物背衬和纱线(纤维)可以被分离、拆散和再加工。经再加工的背衬材料可以用于新的地毯背衬，并且经再加工的纱线多用于制成毯面。根据材料，这样的回收利用可重复多于一次。例如，地毯制造商已经再利用从废弃地毯的纤维回收的尼龙-6(聚己内酰胺)以制造新的地毯纤维。另一种回收材料可以再用于制造不同的产品：“降级回收”。例如，从地毯回收的尼龙-6，6可以用于生产汽车部件，虽然大部分仍然废弃(垃圾填埋处理)。无论如何，潜在的可回收材料，例如尼龙-6或尼龙-6，6需要从废弃地毯中回收，并分离成良好的可用状态。
已经描述了用于分离、回收和再利用地毯组成材料的各种方法。EP-A-0759456举例说明了基于溶剂的方法，使用包括脂族醇的萃取剂从地毯残留物中提取聚酰胺。US 5 535 945描述了通过将地毯撕裂成条并通过在砧座元件上捶打分解这些条，由地毯再生聚合物纤维。
US 6 126 096描述了浸渍用过的地毯片，将它们冷却使背衬材料变硬，并将地毯片引入到气旋式粉碎机中，随着纤维与背衬的分离地毯片减少。公开了预浸渍提高粉碎机中组成纤维的分离，并且还引起胶乳背衬的分解。
US 5 704 104描述了使用干冰颗粒冷冻粘结材料(通常为胶乳)至使其变脆并易于破碎的温度，来分离用过的地毯的割绒和背衬材料。所述颗粒还用作研磨剂，避免由于颗粒升华形成的液体或砂粒质的残留。避免使用蒸汽、化学品或液体据说有利于避免不希望的残留物沉积。
鉴于上述情况，本发明的目的或目标是提供新的和有用的上述种类的材料的处理方法，尤其是考虑到回收其中一种或多种组成材料。优选的目的包括经济的和有效的方法，适合各种地毯材料和结构使用，可以实现无不期望的混乱和浪费，并使得能够分离而非化学降解所需的组分如聚合物纤维。
我们的建议
在一般方面，我们在此处的建议涉及处理所描述的种类的材料，例如废弃地毯的方法，其中所述材料-优选在起始机械尺寸减小后-被冷却到使其中的一种或多种组成材料选择性脆化，然后经足以造成脆化材料的破碎或磨碎的机械力，如压碎和/或冲击和/或剪切处理，如在锤磨机中或类似机械中。优选地，选择性脆化的材料为或者包含如上所述的聚合物基质、粘结剂或粘合剂组分，其相对于不被脆化的纤维组分，选择性被破碎或粉碎。接着，分解的组成材料的混合物经受一个或多个分离步骤。如果合适，在分离和分类之后或之前，上述脆化和破碎顺序可重复进行。
在一个特别的方面，我们发现当分离所描述种类的材料的组成材料时，包含一个干燥步骤是有利的。例如，一些组成材料可以破碎成碎片或粉末，而其它的仍为较大片或纤维。然后所述的组成材料可以基于它们的尺寸和/或密度进行分离，这将在下文更详细描述。我们发现在分离之前干燥组成材料增加了分离的效率。如果纤维在分离时是潮湿或湿的，这些材料的密度可能会增加，材料之间的密度差异可能会改变和/或降低，它们可能会粘到一起。例如，当纤维是湿的或潮湿的，它们往往相对较重。当干燥时，例如通过气流法，它们相对较轻，较易于从破碎成碎片或粉末的材料中分离。
此外，干燥步骤可以引入静电荷，引起地毯纤维与相似材料的其它纤维聚集到一起，进一步提高它们与其它组成材料，例如粘结剂和粘合剂的残留物的可分性。
发明人发现仅仅避免水分的加入可能不足以产生这种改善的分离，并且在此阶段积极干燥地毯材料是有益的。这对于如前述使用冷却的一般方面中的方法特别重要。冷的材料往往从空气中捕获水分，当其变暖时引起材料变湿或回潮。
因此，在第一具体方面，本发明提供一种所描述种类的材料，如分离地毯的组成材料的方法，该方法包括如下步骤：
冷却该材料至一个温度，该温度下一种或多种组成材料是脆的，且一种或多种组成材料是柔性的或非脆性的；
向冷却的材料施加机械力，选择性地性脆性组成材料破碎成碎片；
将一种或多种脆性组成材料的碎片与一种或多种柔性组成材料一起干燥；
并且将一种或多种脆性组成材料的碎片与柔性组成材料分离。
发明人还发现在冷却步骤前包括干燥步骤是有利的，因为这可以提高冷却处理的效率。认为这是由于多余的水可以作为散热器。因此，前述方法可以包括在冷却前干燥材料的附加步骤。应理解，在碎片被分离之前实施或不实施干燥步骤，该最初的干燥步骤都是独立有益的，且其本身可能有助于促进分离。相应地，在第二方面中，本发明提供一种所描述种类的地毯材料的组成材料的分离方法，该方法包括如下步骤：
干燥材料；
冷却该材料至一个温度，该温度下一种或多种组成材料是脆性的，且一种或多种组成材料是柔性或非脆性的；
向冷却的材料施加机械力，以将脆性组成材料打碎成碎片；和
并且将一种或多种脆性组成材料与一种或多种柔性组成材料分离。
应理解，该方法可以在碎片与柔性组成材料分离之前，另外包括一个将碎片与柔性组成材料一起干燥的步骤，如前文所述这可以促进分离。
通常情况下，大多数地毯的组成材料在室温下是非脆性的。因此，应理解在现有的方法中冷却，使得引起一些组成材料变脆。在给定温度下为脆性的材料被理解为那些在该温度下容易破裂、破碎或打碎的材料。在给定温度下为柔性的材料被理解为那些在该温度下非脆性的材料。因此，柔性的材料包括哪些不破碎地进行塑性或弹性形变的材料。优选地，当谈及的机械的、冲击或剪切处理施加到冷却材料时，柔性组成材料保持基本不破碎。
至于地毯的许多组成材料，特别是聚合物材料，当低于它们的玻璃化转变温度(Tg)时，这些材料是脆性的。因此，应理解，冷却步骤可以包括将地毯冷却到低于其一些组成材料的玻璃化转变温度，而高于它的其它组成材料的玻璃化转变温度的温度。通常情况下，这涉及将材料冷却到至少降至-10℃、-20℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃、-80℃、-90℃、-100℃、-110℃、-120℃、-130℃、-140℃或-150℃。根据欲使之变脆的材料来选择温度。
如下文更详细的描述，所描述种类的材料如地毯可以由数种在不同温度下变脆的组成材料制成，包括例如不同的玻璃化转变温度。因此，应理解，本发明的方法可以包括经调整以提供更多地毯组成材料的分离的进一步的冷却和分离循环。因此，这里的方法可进一步包括回收一种或多种柔性组成材料或一种或多种预先脆化的组成材料的碎片的步骤；
冷却回收的一种或多种柔性组成材料或回收的一种或多种脆性的组成材料的碎片至第二温度，在该温度下，一种或多种经冷却的组成材料是脆性的，且一种或多种经冷却的组成材料是柔性的或非脆性的；
向冷却的组成材料施加机械力，以使一种或多种脆性的组成材料破碎成碎片；并
将碎片与剩余的柔性组成材料分离。
优选地，该第二个冷却和分离循环包括在冷却前和/或在分离前干燥组成材料的步骤，如上文所述。
应理解为可以实施任何数量的进一步的冷却和分离循环，这取决于组成材料的数量和它们中的哪些需要回收。优选地，每一个进一步冷却和分离的循环包括在冷却前和/或在分离前干燥组成材料的步骤，如上文所述。
为了再使用，将地毯分离成单独的(单一)组成材料是有利的。为了能够分离单独的材料，将该材料冷却至只有一种组成材料是脆的温度(优选)，或只有一种组成材料是柔性温度。在每一个冷却和分离循环中，地毯可以被冷却至一个连续的降低的温度。这可以是被回收并经受一个或多个进一步冷却和分离的循环的柔性组成材料。
了解组成材料可以通过选择适当的温度选择性变脆，如上所述，是单独有用的，例如即使缺少如上所述的干燥步骤。因此，在一个进一步的方面中，本发明提供一种从所述种类的材料，如地毯中回收一种单一的组成材料的方法，包括：
将材料冷却至只有一种组成材料是脆的温度，或只有一种组成材料是柔性温度；
向经冷却的材料施加机械力，以使一种或多种脆性的组成材料破碎成碎片；并
将碎片与剩余的一种或多种柔性组成材料分离。
包括在冷却前和/或在分离前干燥组成材料的步骤是优选的，以提供上述优点。应当理解前文讨论的前述方法的任选的和优选的特征同样适用于本方法。特别是，可能需要包括更多轮的如上所述的冷却和/或分离。
如上所述，当分离地毯的组成材料时，包括一个或多个干燥步骤可能是有利的，因为这可以导致冷却和/或分离效率的增加。特别是，干燥步骤在分离纤维时是有用的，因为干燥可以引入引起纤维聚集的静电荷，提高它们与其它组成材料的分离。因此，应理解，即使在不包括将地毯冷却至使一些组成材料变脆的分离方法中，包括干燥步骤是有利的。那么在另一个方面，本发明提供一种分离所述种类的材料，如地毯的组成材料的方法，包括如下步骤：
提供不同组成材料的碎片和/或纤维的混合物；
干燥该混合物；
并将一种或多种组成材料的碎片和/或纤维与其它一种或多种组成材料的碎片或纤维分离。
不同组成材料的碎片和/或纤维的混合物的提供可以通过如上所述的使用冷却和应用机械力的方法。然而，所述的混合物还可以通过任何其它破碎地毯的方法提供，例如通过经机械加工而不采用冷却分离背衬材料与纤维组成材料，例如US 5 535 945所公开的，所述背衬材料如粘结剂或粘合剂，所述纤维组成材料如地毯的簇绒。
根据本发明的另一个方面，提供用于实施在此提出的任何方法的装置。该装置可以包括以下一个、多个或者全部：
用于冷却地毯的冷却装置，其可以包括一个冷却室或冷却隧道；
用于向经冷却的地毯施加机械力的破碎装置，如上所述，用于将一种或多种脆性的组成材料破碎成碎片；
一个或多个干燥机，用于干燥如上所述的材料，或者与一种或多种柔性组成材料一起的脆性组成材料的碎片；和
分离器，用于将一种或多种脆性组成材料的碎片与一种或多种柔性组成材料分离。
优选地，该装置包括工艺输送设备以将材料从装置的一部分移至下一部分。
本发明的实施方式将通过实施例更具体的描述，而非限制。
附图的简要说明
图1是体现本发明的建议的分离工艺。
图2是用于实施图1的工艺的示意装置。
图3是一个辅助分离工艺。
具体描述
冷却
地毯可以使用任何适当的方法、装置和冷却剂冷却。非常优选干式冷却。液化的气体优选作为冷却剂进给，因为其容易获取，能产生低温且无残留。优选的气体包括液态氮和二氧化碳。冷却剂可喷射或喷洒到材料上，例如在冷却室或冷却隧道中，期望地当其通过时是连续过程。
如上所述，该方法可以包括冷却至一些组成材料是脆的而一些是柔性的温度。地毯冷却到的温度可以根据需要分离或回收的一种或多种组成材料而进行选择。例如，如果需要回收变脆的温度高于其他组成材料的组成材料，则地毯冷却到的温度应当是其中要回收的组成材料是脆性的，而其它的组成材料仍为柔性的温度。例如，该温度可以是低于要回收的组成材料的玻璃化转变温度，而高于其它的组成材料的玻璃化转变温度。类似的，如果需要回收一种变脆的温度低于其他组成材料的组成材料，则地毯冷却到的温度应当是要回收的组成材料仍为柔性，而其它的组成材料是脆性的温度。例如，该温度可以是低于其它的组成材料的玻璃化转变温度，而高于要回收的组成材料的玻璃化转变温度。应当理解，上述讨论同样适用于期望分离的级分包够于一种组成材料。在这种情况下，选择的温度应当是一些组成材料是脆的，而一些是柔性的温度。
关于可以根据本发明进行分离的地毯的特定组成材料，温度的选择在下面更详细的讨论。
通过调整冷却工艺控制材料冷却到的温度。可以使用不同的液化气体。液氮使地毯可以冷却至低至约-150℃的低温，二氧化碳可以使地毯冷却至低至约-50℃的低温。还可以通过调整在冷却器(任何冷却器的长度、输送速度和任选的等待时间)中的停留时间来控制温度。
低温冷却隧道本身是已知的，可以包括输送机构或螺杆。
冷却装置可以安装温度传感器，以确保冷却装置在适当的温度下运行，使材料冷却至所需的温度。
干燥
该方法中的干燥步骤可以使用任何适当的干燥方法。优选为对流干燥。例如，加热的空气可以在材料上通过以使其干燥。
干燥可以在具有输送机构的干燥室或隧道中进行。干燥气体，如暖(高于环境温度)干空气，可以引入所述的干燥室或干燥隧道中。用于干燥的加热的空气可以是该方法中另一步骤的副产物。例如，如下文所述，热空气可以由最初撕碎材料时的摩擦热产生。在用于干燥地毯之前，所述的热空气可以经过滤和/或进一步的加热。
在工艺路径中的文丘里管系统可以用于将空气引入到干燥位置。材料输送机构或载体可以被震动或搅动以增加材料的暴露。
干燥中使用的空气可以再循环到干燥循环系统中。优选在引回到干燥室或干燥隧道之前，将再循环空气过滤、干燥和/或加热。用于干燥的空气的加热或干燥机的加热可以通过任何适当的加热方法，例如太阳能电池板。
破碎脆性材料(碎片化)
冷却步骤后脆性的组成材料可以通过任何适当的施加机械力的方法破碎。例如，可以使用磨机如锤磨机将脆性材料破碎成碎片。根据材料，其它装置如轧辊、研磨机和粒化机也是有效的。
在这个阶段期间，通过提供额外的冷却剂来实施附加的冷却可能是合乎需要的。这有助于使脆性材料保持脆性。此外，还可以驱出氧气并降低着火的风险。锤磨机适合于具有液氮供给系统的低温操作，是众所周知和合乎需要的使用。
分离
可使用任何适当的方法将柔性组成材料与脆性组成材料的碎片分离。优选地，所述分离方法基于尺寸、重量和/或密度分离组分。
优选的分离方法使用空气分级器。空气的涡流和旋流选择性地使低密度组成材料，例如可能是纤维的柔性组成材料浮起。相反，碎片几乎没有被空气浮起。
在已知的方式中，选择性分离的材料则可以引入到分别单独输送的产物或副产物流中。
可替代地，可以使用基于密度的分离。柔性和脆性组成材料可在移动床上振动，该移动床引起低密度组成材料如纤维上升至顶部。
如果组成材料是带电的，它们可以在其电荷的基础上分离。例如，带电的组成材料可以被捕捉在带电的屏幕或表面上、或者使用带电的元件或电子束使带电的材料偏离不带电的材料，例如当组成材料下落时。
附加步骤
在用本发明的方法处理之前，将材料如地毯切割成较小的片是合乎需要的，从而该方法可以包括切割或撕碎材料的起始步骤。类似的，本发明的装置可以包括撕碎机，其具有将地毯切割成需要尺寸的片的刀片。已知在此使用的专用撕碎机开关，如BMH Enviro(芬兰)提供的Tyrannosaurus，其可以可靠的在一程中将材料减小至约50mm的输出尺寸。
优选地，将材料切割或撕裂成最大尺寸从20或50至300mm的碎条或片。可以加入水来辅助撕碎加工。这可以有效地：
-润滑撕碎过程；
-避免过热(着火风险)；
-防止扬尘。
水是环境无害的并可以在工艺中再循环。其在碎片上的残留可以通过上文提及的后续干燥除去。
在本发明的方法过程中，从地毯中除去金属杂质是合乎需要的。这可以通过一个或多个磁铁完成。这些磁铁可以在加工过程中的任何阶段使用，但是在任选的起始撕碎步骤之后和/或碎片化之后特别需要使用。
如上所述，本发明的方法可以包括一个或多个进一步的冷却和分离循环，以进一步回收组成材料。一般说来，这些进一步的冷却和分离循环与上述起始的冷却和分离循环类似。然而，冷却、施加机械力和分离的步骤应当同时实施，例如在离心研磨机中，在适当的温度下，使一些组成材料变脆，而其它的仍为柔性的。
实际上，应理解，即使在第一个冷却和分离循环中，冷却、施加机械力和分离的步骤应当同时实施，例如在离心研磨机中，在适当的温度下，使一些组成材料变脆，而其它的仍为柔性的。
地毯的结构
地毯可以构造成纺织地毯、簇绒地毯或方块地毯，如上文在背景技术部分中描述的。
地毯(无论地毯为纺织的、簇绒的或者方块地毯)表面的簇绒一般由聚丙烯、尼龙-6或尼龙-6，6、聚乙烯、聚酯、羊毛或棉，或者上述材料的任意组合的纤维制成。因此，任何上述材料都可以是地毯的组成材料。
在纺织地毯中，一般纺织成地毯的纤维也由以上针对簇绒所列材料构成。当采用背衬层来使纺织地毯牢固时，典型地合成胶乳配混物与固体填料如白垩或粉煤灰一起使用。可用的合成胶乳配混物的例子为SBR(羧化苯乙烯丁二烯共聚物)或NBR(丁腈橡胶)。可替代地，热塑性聚合物可用作热熔性粘合剂。这些聚合物的例子包括聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。有时，可使用聚氯乙烯(PVC)或聚氨酯(PU)。
在簇绒地毯中，一般主背衬织物由聚丙烯、尼龙-6、尼龙-6，6、聚乙烯、聚酯、羊毛或棉，或者上述材料的任意组合的纤维制成。背衬层可以是织物，可以是织造或非织造物。由纤维制成的无纺织物的例子是毛毡。可用于将簇绒粘结在主背衬层的粘结剂包括SBR、PVC、PU或热熔性粘合剂，如PP或PE。如上所述，粘结剂可以粘结在第二背衬层上。通常情况下，第二背衬层可以由麻、黄麻、聚丙烯、尼龙-6或尼龙-6，6、聚乙烯、聚酯、羊毛或棉，或者上述材料的任意组合的纤维制成。第二背衬层可以是织物，并可以是织造或非织造物。
除了第二背衬层，方块地毯的构造类似于上述的簇绒地毯。通常情况下，方块地毯的第二背衬层的厚度为2至4mm，如2.5mm。其-般由PVC、沥青、PP、PE、SBR或PU或者上述组成材料的组合制成。在某些方块地毯中，第二背衬层通过包含填料使之牢固或增强，所述填料如可以为玻璃纤维稀松平纹布形式的玻璃纤维。
如上所述，地毯冷却至的温度的选择基于所希望回收的一种或多种组成材料。一般在第一冷却循环中，可采用的温度范围为-15℃至-30℃，在该温度下，热塑性材料如PP、PE和沥青可以是脆性的。当施加机械力时，这些脆性材料可破碎成碎片或颗粒，而地毯纤维保持完整。随后的分离步骤(通过任选的干燥步骤预处理)将碎片化的材料与地毯纤维分离。
对分离的碎片可进行进一步的冷却和分离循环。可替代地，它们无需进一步分离可以在新的方块地毯中再用作主背衬或第二背衬。纤维可经受进一步的冷却和分离循环，如分离不同纤维组成材料(如将羊毛与尼龙分离，或者将尼龙-6与尼龙-6，6分离)。
作为更具体的实例，一个典型的方块地毯可由尼龙簇绒、聚丙烯主背衬层、SBR粘结剂与碳酸钙填料粘结簇绒、以及由玻璃纤维使之牢固的沥青第二背衬层制成。第一冷却循环的温度范围为-15℃至-30℃，将导致除尼龙以外所有组分变脆(碳酸钙和玻璃纤维在室温下变脆)。脆化的聚丙烯、SBR和沥青与碳酸钙和玻璃纤维一起被破碎成碎片，剩下的尼龙纤维保持完整。如上所述的分离步骤，任选之前经干燥步骤预处理，使尼龙纤维可以与碎片分离。组成材料的碎片可用于在新的方块地毯中形成高质量的主背衬或第二背衬层。无需进一步分离，分离的尼龙纤维可再利用，或者可使用进一步的冷却和分离循环来分离尼龙-6和尼龙-6，6。
第二实例基于类似的方块地毯，其由尼龙和羊毛混合簇绒、聚丙烯主背衬层、SBR粘结剂与碳酸钙填料粘结簇绒、以及由玻璃纤维使之牢固的沥青第二背衬层制成。第一冷却循环的温度范围也是-15℃至-30℃，优选约-30℃，将导致除尼龙和羊毛上以外所有组分变脆(碳酸钙和玻璃纤维在室温下变脆)。脆化的聚丙烯、SBR和沥青与碳酸钙和玻璃纤维一起被破碎成碎片，剩下的尼龙和羊毛纤维保持完整。如上所述的分离步骤，任选的经干燥步骤预处理，使尼龙和羊毛纤维可以与碎片分离。对尼龙和羊毛纤维实施第二冷却循环，使尼龙脆化，所述的尼龙可以接着进行碎片化并与仍为纤维状的羊毛分离。无需进一步分离，回收的尼龙可再利用，或者进一步的冷却和分离循环可用于将尼龙-6和尼龙-6，6分离。
工艺和装置实例
用于分离地毯的组成材料的工艺实例在图1中说明。用于该工艺的合适的装置在图2中示意性说明。
首先，在旋转撕碎机1中，将要回收的地毯切割成约100×150mm的片。所述的撕碎为外界机械处理。加入水作为润滑剂，并且还起到抑制撕碎过程产生的灰尘的作用，并降低着火的风险。将地毯碎片在传送输送机21上运出撕碎机，并经过磁铁8清除金属杂质。接着，通过将碎条穿过干燥输送机22上的干燥隧道2干燥碎条。干燥机2将热空气(从撕碎机1获得热量)在输送机上穿过地毯碎条。可以振动输送机以促进干燥。
下一步，碎条被冷却至其中一种或多种组成材料是脆的，且一种或多种组成材料是非脆性的温度。这在冷却隧道3中完成。输送机22将干燥的碎条供给到冷却隧道的吸入漏斗，内部螺杆以预定的速率运送它们穿过隧道。来自储存器31的液氮每隔一段时间沿长度喷入，传感器测量操作温度。冷却后，冷碎条由另外的传送输送机23传送至一组锤磨机4，其中脆性材料被碎片化，柔性材料保持完整。为了增加生产量，提供多个锤磨机4(具有备用磨机4a使检修时无需停止生产)。以本身已知的方式，将液氮供给到锤磨机4中用于低温研磨。
下一步，逐渐变暖的柔性组成材料与碎片化的组成材料的混合物在第二干燥机5中再次干燥，原则上类似于第一干燥机。这除去起初在冷材料上聚集成霜的水。来自锤磨机4的操作热量可用于温暖用于干燥机的空气。将粉碎的混合物供给到一个或多个旋流空气分级器6中，将碎片与纤维分离，并任选同样基于其不同的粒度或密度将碎片相互分离。分级器6可保留粗的碎片，而较小的碎片被提走。纤维由于在第二干燥步骤中聚集的静电荷而簇集到一起，这使它们较容易与碎片分离。灰尘可以在袋式过滤器中收集。纤维和分级的颗粒可以使用已知的方法分开转移并收集。
可进行辅助分离。一种选择是使经加工的材料，或特别收集的这些材料的级分受到进一步的冷却和碎片化。图3是关于对基本工艺示意性说明的一种选择，具有从旋流分级器6返回到低温冷却器3的进口的再循环线9。图2是相同选择的完整工艺线。
例如，分离的纤维可以再次冷却以进行选择性脆化，并再次进行低温锤磨实现进一步的分离。碎片和纤维的混合物接着进行干燥和分离。这可以使用半间歇式工艺。附加的下游冷却/研磨设备可用作再循环的替代。
因此，另一种可能性是辅助离心研磨机7，如在图2中分级器6下游的示意性展示，在控制的温度下提供具有选择性脆化的研磨并能够进一步分离，例如将表面纤维与残留的背衬材料进一步分离。

Claims (14)

1.处理废弃地毯或垫子材料以将其组成材料分离的方法，包括如下步骤：
(a)任选地，干燥材料；
(b)将材料冷却至其中至少一种组成材料脆化的温度；
(c)向经冷却的材料施加机械力，将一种或多种脆化的组成材料破碎成碎片；
(d)任选地，将来自步骤(c)的材料干燥；
(e)分离材料，以将所述的一种或多种组成材料的碎片与其它一种或多种组成材料分离。
2.根据权利要求1的方法，其中包括干燥步骤(a)。
3.根据权利要求2的方法，其中包括干燥步骤(d)。
4.前述权利要求任一项的方法，其中在冷却步骤中，所述材料至少被冷却降至-10℃。
5.根据权利要求4的方法，其中所述材料至少被冷却降至-20℃。
6.根据前述权利要求任一项的方法，其中将从步骤(e)回收的分离的组成材料，任选地在初步干燥之后，冷却至其中一种或多种组成材料脆化的温度，并经受机械力以使得脆化的材料破碎成碎片，以及任选地初步干燥之后，将所述碎片与其他材料进一步分离。
7.根据前述权利要求任一项的方法，其中未经所述冷却脆化的纤维或簇绒组成材料在分离步骤中与所述的碎片分离。
8.根据前述权利要求任一项的方法，其中材料的尼龙纤维与织造或非织造的聚合物材料的背衬层分离，所述背衬层在过程中脆化并破碎。
9.根据前述权利要求任一项的方法，其中在冷却步骤中，热塑性组成材料脆化。
10.根据前述权利要求任一项的方法，其中由分离回收的聚合物如尼龙随后被再利用，任选地在解聚之后。
11.根据前述权利要求任一项的方法，其中在最初步骤中，材料经撕碎以产生用于所述冷却(b)的加工碎片。
12.用于实施根据前述权利要求任一项的方法的装置，包括
用于冷却地毯或垫子的冷却装置；
破碎装置，例如锤磨机或轧辊，用于向冷却的地毯或垫子施加机械力，以将其中脆性的组成材料破碎成碎片；
分离机，用于将所述的碎片与地毯或垫子的一种或多种其它组成材料分离；
以及干燥设备，用于在碎片分离之前和/或在冷却装置之前干燥材料或其碎片。
13.权利要求12的装置，包括输送机构，用于将材料从一个所述装置单件运至下一个。
14.权利要求12或13的装置，其中冷却装置包括冷却隧道。
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