CN104213432A - 一种固废再生利用的pu合成革生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于生产工艺步骤如下：在搅拌釜中将磨皮粉末与DMF的质量比为1：5—5.5进行混合；再搅拌，充分混合后停止搅拌；将混合浆料进入离心分离为液相和固相，液相作为湿法浆料工艺中的聚氨酯树脂原料再回收利用；对固相进行处理，将固相与DMF的质量比为1：4—4.5混合；用分散机搅拌后，二次离心分离，此时得到液相相充当为上一步骤中的DMF原料使用，二次离心分离后的固相再进行水洗，用搅拌机搅拌，再三次离心分离；液相则不计量的流回中转水池，洗清后的布毛纤维再利用或再处理。本发明减少了降低了生产成本，固废粉末的转化降低污染。
Description
技术领域
本发明属于合成革生产技术领域，涉及一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，特别涉及一种在PU合成革生产过程中，充分利用磨皮后产生的固废粉末，废品及边角废料，以及湿法生产过程中吸水凝固的废料膜再生利用的工艺。
背景技术
湿法生产工艺是PU合成革生产过程中的主要生产工艺，通过湿法生产的产品是所有PU合成革产品的基础产品，即半成品。要成为最终成品还需要经过后期的处理，而后期处理主要包括磨皮、印刷、压纹等工艺。磨皮的原因是削去表面层，使发泡层裸露在外面，起到了表面透气，平整的作用。
因此，在磨皮处理工艺中会产生的大量的聚氨酯固废粉末。而现在对这个固废粉末的处理方法一般采用：焚烧法，填埋法。其中焚烧法：由于聚氨酯在空气中燃烧需要大量的氧气参与，而空气中的氧气含量为21%，所以普通的燃烧法不足以将固废粉末中的聚氨酯完全燃烧，这样会产生大量的黑烟飘散在空气中，影响空气质量，污染环境。对于填埋法：由于磨皮产生固废粉末中因夹杂着布毛纤维，再加上湿法生产工艺中PU（聚氨酯）的发泡，导致磨皮产生的固废粉末具有密度小，易被风吹散的性质，在常规不加压缩的情况下测得1立方米粉末重量约为100kg。若所有粉末都用填埋的方式进行处理，我国一年就会浪费数十万立方米的土地。加之PU（聚氨酯）具有耐酸碱、抗氧化等特性，在土壤中自然分解的时间会较长。
由于被磨皮机磨下的固废粉末，一部分与留在皮革层的组分并无不同，同为聚氨酯材料，这部分聚氨酯材料可以占到粉末中40% — 55%之间；另一部分则是被磨皮机磨下的布毛纤维。前者固废粉末中的PU(聚氨酯)，可在二甲基甲酰胺（DMF）中能再度被溶解成为可再利用材料。后者主要是要解决布毛纤维不能被溶解无法直接利用的问题，我们通过离心机，将布毛纤维从混合物中分离出来，而浆料则可以直接用于生产线生产。
现有技术中在这方面也有进一步改进，如发明名称为《 以超微皮革粉体为填料的聚氨酯合成革底基清洁生产工艺》CN 201310128600.1，公开了一种以超微皮革粉体为填料的聚氨酯合成革底基清洁生产工艺，首先将混合有超微皮革粉体30—80微米（相当于180—480目）的水性涂饰浆料与空气按一定比例输入混合器，在搅拌头的高速分散作用下形成高质量的微发泡涂饰剂，然后涂敷微发泡涂饰剂层并干燥熟化，制成合成革底基。本发明中涉及的方法制备简单，易于控制等优点；消除了合成革湿法生产工艺中二甲基甲酰胺(DMF)的污染，降低了合成革行业的污染，天然超微皮革粉体的引入提高了聚氨酯合成革的透湿气性能。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种固废再生利用的PU合成革生产工艺。将在PU合成革生产过程中产生的固废粉末、废品及边角废料，以及废料膜再生利用，从而在PU合成革生产过程中实现无上述固废排放，即节能又环保。
正常的湿法生产工艺中，生产线将浆料图于基布，通过渗透，使得浆料充满基布的整个分层。在通过水，使得DMF与水发生置换，最终聚氨酯分布于整块基布，使得原有的基布变成了革，而磨皮则的磨去表层，使得产品表面均匀，透气。所以，磨皮机磨下部分的成分跟成品的成分是一样的。
本发明是将这部分再利用，重新涂层在新的基布上，再生产出成品。
本发明技术方案：
一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，生产工艺步骤如下：
（1）、磨皮粉末处理；
首先使用工业吸尘器将磨皮粉末收集；然后在搅拌釜中将磨皮粉末与DMF混合；
DMF的加入量为分离后的液相中的PU固含量保持在≥8%；
启动搅拌釜进行混合物搅拌，充分混合后停止搅拌；
（2）、离心分离；
先启动离心机，然后打开搅拌釜底阀，将混合好的混合浆液，在搅拌的同时缓慢的放至离心机中；
混合浆料进入离心机后迅速的被分离为液相和固相，分别从离心机的液相和固相出口流出，液相则流到了盛放湿法浆料的桶内；液相中的PU固含量保持在≥8%；作为湿法浆料工艺中的聚氨酯树脂原料再回收利用；
固相则进入下一步工艺处理；
（3）、固相处理；
将步骤2分离后的固相和DMF放入不锈钢桶中混合，固相与DMF的质量比为1：4—5；
使用分散机搅拌后，使用步骤2中的方法进行液相和固相离心分离，此时得到液相中的成分为绝大部分的DMF和少量从步骤2分离后的固相中溶解的聚氨酯树脂；将这部分液相作为步骤1中的DMF原料使用；处理后的固相中为布毛纤维，其中还含有少量的DMF；
（4）、布毛纤维再处理；
再对步骤3中的布毛纤维进行水洗，使得布毛纤维中的DMF完全容于水中；然后，再进行离心分离；液相则不计量的流回中转水池，固相为洗清后的布毛纤维，洗清后的布毛纤维再利用或再处理。
优选：
所述磨皮粉末中PU的含量在45—50%之间。当磨皮粉末中PU的含量在45—50%之间时，磨皮粉末与DMF的质量比为1：5—5.5；这个配比可使分离后的液相中的PU固含量保持在≥8%；达到常规产品的PU固含为8%的要求。
步骤1中；所述搅拌为将混合物在搅拌机以1100转/分钟的速度下搅拌30分钟。
步骤2中；在其液相中按客户对颜色的需求，按液相中1—4%加入水性色浆；搅拌均匀，使色浆在浆料中分布均与，然后送至湿法生产线使用。
步骤4中；所述中转水池的液体使用阿贝折射仪观察DMF的浓度，当浓度小于20%时由泵打至布毛纤维水洗工艺中，作为水洗中的水循环利用；当浓度大于20%时由泵打至DMF废液罐，由DMF回收塔回收。
步骤4中水洗为：将步骤3中的布毛纤维放入不锈钢桶内，加布毛纤维质量9倍以上的水，用搅拌机搅拌。
所述离心机中的过滤网的孔径不大于80目。
本发明有益效果。
1、通过废物再生利用得到的成品，其外观，手感，及物性指标均达到了常规产品的指标要求。故可以替代常规产品使用。
2、减少了原材料的投入，大大的降低了生产成本，提高了企业的经济效益和市场竞争力。
3、免去了企业原有的处理成本和运输成本。
4、固废粉末的转化，循环的生产模式，减小了固废的产生，使企业减少排放，降低污染，为保护环境、和整个行业的持续发展做出了贡献。
5、按以上测试，我国一年产生的固废粉末大约在120000吨以上（每年有效生产300天计算），每吨固废粉末成功转化为产品后可带来5000元的利润，故全部循环使用后，不仅每年为企业可带来6亿元以上的经济效益，而且为社会产生明显的环境效益。
本发明较《 以超微皮革粉体为填料的聚氨酯合成革底基清洁生产工艺》CN201310128600.1相比，后者着重于降低湿法生产过程中，由溶剂带来的污染。而本发明主要是以处理合成革生产过程中产生的固废，使其变废为宝。从环保跟经济的角度获得双丰收。
具体实施方式
本发明可以通过上述发明技术方案具体实施，通过下述及实施例作进一步说明，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例1.
1、首先使用工业吸尘器（上出气，下进料）将磨皮粉末从磨皮粉尘房直接抽到3m3的搅拌釜内。关掉吸尘器，待设备静止后读出搅拌釜上的称重模块显示的重量。得磨皮粉160kg，所述磨皮粉末中PU的含量在45—50%之间。通过DMF进料管加入820kg DMF，打开搅拌釜，将混合物在搅拌机以1100转/分钟的速度下搅拌30分钟；通过视镜观察到，磨皮粉末于DMF已充分混合。
2、安装80目的过滤网袋于离心机1#，打开离心机1#的电源，缓慢加速，至最大离心速度，此时离心机1#的转鼓速度达到了1050转/分钟。
然后打开搅拌釜底阀，将混合好的混合浆液，在搅拌的同时缓慢的放至离心机1#。
混合浆料进入离心机后迅速的被分离为液相和固相，分别从离心机的液相和固相出口流出，液相则流到了盛放湿法浆料的桶内，通过计量秤称量后得其重为750kg。而固相则随重力，掉入不锈钢桶1#中，得到固相215kg。
3、再往不锈钢桶1#内加入860kg的DMF。使用分散机搅拌后，放入安装着80目过滤网的离心机2#分离出固液相，此时得到液相960kg，固相110kg。
4、再将110kg固相放入不锈钢桶2#内，用水泵从中转水池中加水至不锈钢桶，加990 kg以上的水，加水过多易造成搅拌时溢出，加水过少会导致最后分离后布毛纤维中残留少许的DMF。打开搅拌机，搅拌2分钟，使得110kg固相中的DMF完全容于水中。然后，在搅拌的同时缓慢的放至，放入安装着80目过滤网的离心机3#中，离心分离出固相和液相。液相则不计量的流回中转水池，因为DMF回收塔在回收DMF时需消耗大量的煤，若废水中的DMF含量过低，就直接加大了回收成本，由于第4步中的固相含DMF量大约在30kg左右，所以加入的水大约在900kg，因此，单次处理的后的水中含DMF的量在3%，若直接将这部分的水打至DMF废水处理水池，那么这个浓度的回收就没有意义。而中转水池的作用是将这部分水再次使用，当水池中的水DMF含量达到一定浓度时再将它打至DMF回收。若中转水池中的水DMF过高时，再使用中转水池的水渠洗涤布毛纤维时难以清洗干净，所以，20%左右是个适中的选择，而这个浓度与湿法出来的废水浓度一致，方便DMF回收，得固相105kg。
固相可再利用或则可拖走填埋或焚烧。
残余的布毛纤维较原有的磨皮粉末相比，其成分只剩下布毛纤维。且布毛纤维部分重量减少到原来的1/2.填埋所使用的土地大大的减少。并且减少原有粉末中聚氨酯及色素对土地的污染；
由于原有聚氨酯的质量占到了磨皮粉末的45—50%，因此，与原有的常规焚烧处理相比，减少了聚氨酯部分燃烧消耗的氧气。
综述，无论是填埋或者焚烧，都在原有的基础上大大降低了对环境的污染
中转水池在整个磨皮粉再利用过程中，起到了为磨皮粉再利用提供水，并将洗涤后的水输送到DMF回收车间的作用。
本发明涉及的湿法生产线生产技术要求： 0.5mm高黑色基布；涂层间距1mm；烘箱温度170℃；车速13m/min.。
湿法生产工艺：
湿法聚氨酯合成革的生产方法是将聚氨酯湿法树脂中加入DMF溶剂及其它填料、助剂制成混合液，浸渍或涂覆于基布上，然后放入与溶剂（DMF）具有亲和性，而与聚氨酯树脂不亲和的水中，溶剂（DMF）被水臵换，聚氨酯树脂逐渐凝固,从而形成多孔性皮膜,即微孔聚氨酯粒面层。再通过水洗，将残留DMF水洗出，最后通过烫辊烫平，烘箱烘干，然后成卷，即成了湿法的产品。
成品由物检做物理性能测试，测试报告如下：
八大重金属检测：合格
以上指标达到常规产品指标。
Claims (7)
1.一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于生产工艺步骤如下：
（1）、磨皮粉末处理；
首先使用工业吸尘器将磨皮粉末收集；然后在搅拌釜中将磨皮粉末与DMF混合；
DMF的加入量为分离后的液相中的PU固含量保持在≥8%；
启动搅拌釜进行混合物搅拌，充分混合后停止搅拌；
（2）、离心分离；
先启动离心机，然后打开搅拌釜底阀，将混合好的混合浆液，在搅拌的同时缓慢的放至离心机中；
混合浆料进入离心机后迅速的被分离为液相和固相，分别从离心机的液相和固相出口流出，液相则流到了盛放湿法浆料的桶内；液相中的PU固含量保持在≥8%；作为湿法浆料工艺中的聚氨酯树脂原料再回收利用；
固相则进入下一步工艺处理；
（3）、固相处理；
将步骤2分离后的固相和DMF放入不锈钢桶中混合，固相与DMF的质量比为1：4—5；
使用分散机搅拌后，使用步骤2中的方法进行液相和固相离心分离，此时得到液相中的成分为绝大部分的DMF和少量从步骤2分离后的固相中溶解的聚氨酯树脂；将这部分液相作为步骤1中的DMF原料使用；处理后的固相中为布毛纤维，其中还含有少量的DMF；
（4）、布毛纤维再处理；
再对步骤3中的布毛纤维进行水洗，使得布毛纤维中的DMF完全容于水中；然后，再进行离心分离；液相则不计量的流回中转水池，固相为洗清后的布毛纤维，洗清后的布毛纤维再利用或再处理。
2.根据权利要求1所述的一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于；所述磨皮粉末中PU的含量在45—50%之间；磨皮粉末与DMF的质量比为1：5—5.5。
3.根据权利要求1所述的一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于；步骤1中；所述搅拌为将混合物在搅拌机以1100转/分钟的速度下搅拌30分钟。
4.根据权利要求1所述的一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于；步骤2中；在其液相中按客户对颜色的需求，按液相中1—4%加入水性色浆；搅拌均匀，使色浆在浆料中分布均与，然后送至湿法生产线使用。
5.根据权利要求1所述的一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于；步骤4中；
所述中转水池的液体使用阿贝折射仪观察DMF的浓度，当浓度小于20%时由泵打至布毛纤维水洗工艺中，作为水洗中的水循环利用；当浓度大于20%时由泵打至DMF废液罐，由DMF回收塔回收。
6.根据权利要求1所述的一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于；步骤4中水洗为：将步骤3中的布毛纤维放入不锈钢桶内，加布毛纤维质量9倍以上的水，用搅拌机搅拌。
7.根据权利要求1所述的一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于；所述离心机中的过滤网的孔径不大于80目。
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