CN106245125B - 废旧衣物环保高效再生系统及再生方法 - Google Patents

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Abstract

一种废旧衣物环保高效再生系统，其特征在于，包括颜色分选系统、成分识别分拣系统、破碎系统、杀菌消毒系统、熔融拉丝系统以及纺织机；本申请在目前工业化分拣设备的基础上引入废旧纤维制品颜色识别、成分与含量识别组件，能建立废旧纤维制品智能识别与分拣系统，可以对不同颜色、不同含量的废旧纤维制品进行有效分拣，分拣准确率达到98％以上，实际含量的误差小于2％，以利于后续的回收再利用。

Description

废旧衣物环保高效再生系统及再生方法
技术领域
本发明涉及资源再利用技术领域，具体涉及一种废旧衣物环保高效再生系统及再生方法。
背景技术
资源的匮乏和被污染，这是当今全球共同面临的问题。而纺织工业与人们的生活密切相关，当今世界纺织工业也面临着两大问题：一是随着世界经济和科技的发展，纺织品的应用领域逐渐扩大，但其使用周期反而缩短，加之世界人口的飞速增长，纺织品的消耗量极具增加，导致纺织品原料出现紧缺，价格大幅度上扬。二是大量使用过的旧衣服大都被当作垃圾掩埋或焚烧，这既造成了资源浪费，又污染了环境。一件服装的完成包含了一个复杂的产业链和大量的能源消耗，在能源和资源越来越紧张的今天，废旧衣物的回收利用必将成为大家关注的焦点。
废旧衣物回收是一个不断壮大的产业领域。从经济的角度考虑，目前主要的纺织纤维价格上扬也促使厂家认真考虑如何提高利润。加强废旧衣物废料的回收利用，变废为宝，不仅对弥补纺织原料的不足具有重要意义，而且也是一项成本低、效益高、资源再利用、节能环保的项目。目前，大多数针对废旧衣物回收都采用物理回收法，即进行初步机械加工，开松或熔融等方法，再作为玩具或枕芯等填充物或工业用途织物。此法投资少，技术简单，但其获得的再生纤维品质差，企业利润低，极大地限制了废旧衣物的回收价值和再生经济价值。
如中国专利(CN103924325A)公开了一种混合材质的废旧衣物再生成为可纺纤维生产工艺技术，主要技术特征是：整个生产线设有非织物固体异物去除工序和设有均匀分布沉降的工序及采用多次钢针滚梳理工序，同时采用物理过滤的除尘技术，采用渐进式的风动技术，从而形成了一种全新的可将各种混合材质的废旧衣物再生成可纺纤维的无污染的自动化生产线，为解决大量废旧衣物的无害化处理提供了一种有效的方法。但其制成的可纺纤维在性能上并没有多大改善，利用率较低。
再如中国专利(CN103924326A)公开了一种从混合材质废旧衣物中再生可纺纤维的方法，先将废旧衣物进行消毒，把废旧衣物剪切成50—100平方毫米的碎布块，再进行连续两次的开松处理，使碎布块中大块的纠结纤维撕扯松解为小块或束状纤维，然后进行连续四次的分解梳松，使碎布块中的纤维得到进一步的分解梳理，最终得到可重新再利用的可纺纤维。不但解决了手工操作成本高的问题，提高了生产效率数十倍，而且解决了杂质污染和环保的问题，整个过程环保清洁，同时，得到的可纺纤维比传统加工工艺加工出来的纤维长、棉结少。虽然这是一种较为可行的方法，但其制备出来的纤维也只能用于普通产品的使用，无法得到高效利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种方法简单，环境、经济效益好的废旧衣物环保高效再生系统及再生方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种废旧衣物环保高效再生系统，包括颜色分选系统、成分识别分拣系统、破碎系统、杀菌消毒系统、熔融拉丝系统以及纺织机；
上述颜色分选系统包括色选系统、第一输送装置和第一转运机械手，其中第一输送装置用于输送经分离纽扣、拉链等前处理的废旧衣物，色选系统用于识别第一输送装置上废旧衣物的颜色，根据不同颜色给出信号，第一转运机械手将识别出的同一类颜色的废旧衣物进行分拣；
所述色选系统包括一色选机，色选机对第一输送装置上的废旧衣物进行颜色探测，得出所探测到的废旧衣物属于哪种颜色，再输出相应的信号，驱动第一转运机械手进行分拣动作。
所述成分识别分拣系统包括成分与含量识别仪、第二输送装置和第二转运机械手，第一转运机械手将分拣的同一颜色的废旧衣物放入到第二输送装置上，经成分与含量识别仪识别，将废旧衣物根据含棉量的不同分成若干个区间，然后给出信号，第二转运机械手进行分拣；
所述破碎系统包括破碎机和第三输送装置，第二转运机械手将相同成分的废旧衣物放入第三输送装置上，由第三输送装置送入破碎机进行破碎；
所述杀菌消毒系统包括第四输送装置和高温杀菌设备，所述第四输送装置接至破碎机的出料口，将破碎后的废旧衣物输送至高温杀菌设备进行杀菌消毒处理；
所述熔融拉丝系统包括第五输送装置、螺杆挤出机和喷丝装置，所述第五输送装置将杀菌消毒后的废旧衣物碎料输送至螺杆挤出机熔融挤出，再经解聚、过滤后将熔融体进入到喷丝装置进行喷丝，得到的丝线进入纺织机进行织造。
所述成分与含量识别仪包括红外光谱仪主机及含量探头，其中含量探头用于探测废旧衣物的含量数据信息，并将探测到的含量数据信息送入红外光谱仪主机，红外光谱仪主机对这些数据进行分析对比，从而确定含量探头所探测到的废旧衣物的成分与含量，发出信号给第二转运机械手，驱动其进行分拣动作。
一种废旧衣物环保高效再生方法，方法步骤如下：
(1)将回收回来的废旧衣物上的纽扣、拉链等处理掉，并将肉眼可见的杂质去除，再进行消毒处理，方便后续分拣的需要；
(2)将步骤(1)中消毒后的废旧衣物放入到第一输送装置上，并使第一输送装置运行；
(3)启动色选机，色选机对第一输送装置上的废旧衣物进行颜色探测，得出所探测到的废旧衣物属于哪种颜色，再输出相应的信号，驱动第一转运机械手进行分拣动作；
(4)第一转运机械手将同一颜色的废旧衣物从第一输送装置上抓起放入到第二输送装置上，经成分识别分拣系统识别后，将废旧衣物根据含棉量的不同分成若干个区间，然后给出信号，第二转运机械手进行分拣，将同一颜色区间的废旧衣物分拣第三输送装置上，由第三输送装置送入破碎机进行破碎；
(5)将破碎后的废旧衣物输送至高温杀菌设备进行杀菌消毒处理，第五输送装置将杀菌消毒后的废旧衣物碎料输送至螺杆挤出机熔融挤出，将挤出的熔体送入反应釜，加入解聚液，在温度235～240℃、压力2.0～2.5MPa条件下，用微波辐射进行解聚反应，微波辐射时间120～60min；
(6)将熔融状态的熔体送入到熔体过滤器中进行过滤，除去物料中的杂质，过滤完成后将物料引入到喷丝装置，进行拉丝处理，再对丝进行拉伸，使丝束变长，然后经除静电装置对丝束进行除静电工序，完成后经牵引辊进入卷曲辊进一步进行卷曲；
(7)得到的丝线进入纺织机进行织造。
产品可以用于制作地毯、编织袋、绳网等产品，用途广泛，性能好。
本发明的有益效果是：本申请在目前工业化分拣设备的基础上引入废旧纤维制品颜色识别、成分与含量识别组件，能建立废旧纤维制品智能识别与分拣系统，可以对不同颜色、不同含量的废旧纤维制品进行有效分拣，分拣准确率达到98％以上，实际含量的误差小于2％，以利于后续的回收再利用。
附图说明
图1为本发明原理框图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种废旧衣物环保高效再生系统，包括颜色分选系统、成分识别分拣系统、破碎系统、杀菌消毒系统、熔融拉丝系统以及纺织机；
上述颜色分选系统包括色选系统、第一输送装置101和第一转运机械手102，其中第一输送装置101用于输送经分离纽扣、拉链等前处理的废旧衣物(样品)，色选系统用于识别第一输送装置101上废旧衣物的颜色，根据不同颜色给出信号，第一转运机械手102将识别出的同一类颜色的废旧衣物进行分拣；色选系统包括一色选机103，色选机103对第一输送装置101上的废旧衣物进行颜色探测，得出所探测到的废旧衣物属于哪种颜色，再输出相应的信号，驱动第一转运机械手102进行分拣动作，色选机103可以将废旧衣物分选为8种颜色。
所述成分识别分拣系统包括成分与含量识别仪104、第二输送装置105和第二转运机械手106，第一转运机械手102将分拣的同一颜色的废旧衣物放入到第二输送装置105上，经成分与含量识别仪104识别，将废旧衣物根据含棉量的不同分成若干个区间，然后给出信号，第二转运机械手106进行分拣；
所述破碎系统包括破碎机107和第三输送装置108，第二转运机械手106将相同成分的废旧衣物放入第三输送装置108上，由第三输送装置108送入破碎机107进行破碎；
所述杀菌消毒系统包括第四输送装置109和高温杀菌设备110，所述第四输送装置110接至破碎机107的出料口，将破碎后的废旧衣物输送至高温杀菌设备110进行杀菌消毒处理；
所述熔融拉丝系统包括第五输送装置111、螺杆挤出机112和喷丝装置113，所述第五输送装置111将杀菌消毒后的废旧衣物碎料输送至螺杆挤出机112熔融挤出，再经解聚、过滤后将熔融体进入到喷丝装置进行喷丝，得到的丝线进入纺织机114进行织造。
所述成分与含量识别仪104包括红外光谱仪主机及含量探头，其中含量探头用于探测废旧衣物的含量数据信息，并将探测到的含量数据信息送入红外光谱仪主机，红外光谱仪主机对这些数据进行分析对比，从而确定含量探头所探测到的废旧衣物的成分与含量，发出信号给第二转运机械手，驱动其进行分拣动作。
一种废旧衣物环保高效再生方法，方法步骤如下：
(1)将回收回来的废旧衣物上的纽扣、拉链等处理掉，并将肉眼可见的杂质去除，再进行消毒处理，方便后续分拣的需要；
(2)将步骤(1)中消毒后的废旧衣物放入到第一输送装置101上，并使第一输送装置101运行；
(3)启动色选机103，色选机103对第一输送装置101上的废旧衣物进行颜色探测，得出所探测到的废旧衣物属于哪种颜色，再输出相应的信号，驱动第一转运机械手102进行分拣动作；
(4)第一转运机械手102将同一颜色的废旧衣物从第一输送装置101上抓起放入到第二输送装置105上，经成分识别分拣系统识别后，将废旧衣物根据含棉量的不同分成若干个区间，然后给出信号，第二转运机械手105进行分拣，将同一颜色区间的废旧衣物分拣第三输送装置108上，由第三输送装置108送入破碎机107进行破碎；
(5)将破碎后的废旧衣物输送至高温杀菌设备进行杀菌消毒处理，第五输送装置将杀菌消毒后的废旧衣物碎料输送至螺杆挤出机熔融挤出，将挤出的熔体送入反应釜，加入解聚液，在温度235～240℃、压力2.0～2.5MPa条件下，用微波辐射进行解聚反应，微波辐射时间120～60min；
(6)将熔融状态的熔体送入到熔体过滤器中进行过滤，除去物料中的杂质，过滤完成后将物料引入到喷丝装置，进行拉丝处理，再对丝进行拉伸，使丝束变长，然后经除静电装置对丝束进行除静电工序，完成后经牵引辊进入卷曲辊进一步进行卷曲；
(7)得到的丝线进入纺织机进行织造。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种废旧衣物环保高效再生系统，其特征在于，包括颜色分选系统、成分识别分拣系统、破碎系统、杀菌消毒系统、熔融拉丝系统以及纺织机；
上述颜色分选系统包括色选系统、第一输送装置和第一转运机械手，其中第一输送装置用于输送经分离纽扣、拉链前处理的废旧衣物，色选系统用于识别第一输送装置上废旧衣物的颜色，根据不同颜色给出信号，第一转运机械手将识别出的同一类颜色的废旧衣物进行分拣；
所述成分识别分拣系统包括成分与含量识别仪、第二输送装置和第二转运机械手，第一转运机械手将分拣的同一颜色的废旧衣物放入到第二输送装置上，经成分与含量识别仪识别，将废旧衣物根据含棉量的不同分成若干个区间，然后给出信号，第二转运机械手进行分拣；
所述破碎系统包括破碎机和第三输送装置，第二转运机械手将相同成分的废旧衣物放入第三输送装置上，由第三输送装置送入破碎机进行破碎；
所述杀菌消毒系统包括第四输送装置和高温杀菌设备，所述第四输送装置接至破碎机的出料口，将破碎后的废旧衣物输送至高温杀菌设备进行杀菌消毒处理；
所述熔融拉丝系统包括第五输送装置、螺杆挤出机和喷丝装置，所述第五输送装置将杀菌消毒后的废旧衣物碎料输送至螺杆挤出机熔融挤出，再经解聚、过滤后将熔融体进入到喷丝装置进行喷丝，得到的丝线进入纺织机进行织造；
所述成分与含量识别仪包括红外光谱仪主机及含量探头，其中含量探头用于探测废旧衣物的含量数据信息，并将探测到的含量数据信息送入红外光谱仪主机，红外光谱仪主机对这些数据进行分析对比，从而确定含量探头所探测到的废旧衣物的成分与含量，发出信号给第二转运机械手，驱动其进行分拣动作；
所述色选系统包括一色选机，色选机对第一输送装置上的废旧衣物进行颜色探测，得出所探测到的废旧衣物属于哪种颜色，再输出相应的信号，驱动第一转运机械手进行分拣动作。
2.一种废旧衣物环保高效再生方法，其特征在于，方法步骤如下：
（1）将回收回来的废旧衣物上的纽扣、拉链处理掉，并将肉眼可见的杂质去除，再进行消毒处理，方便后续分拣的需要；
（2）将步骤（1）中消毒后的废旧衣物放入到第一输送装置上，并使第一输送装置运行；
（3）启动色选机，色选机对第一输送装置上的废旧衣物进行颜色探测，得出所探测到的废旧衣物属于哪种颜色，再输出相应的信号，驱动第一转运机械手进行分拣动作；
（4）第一转运机械手将同一颜色的废旧衣物从第一输送装置上抓起放入到第二输送装置上，经成分识别分拣系统识别后，将废旧衣物根据含棉量的不同分成若干个区间，然后给出信号，第二转运机械手进行分拣，将同一颜色区间的废旧衣物分拣第三输送装置上，由第三输送装置送入破碎机进行破碎；
（5）将破碎后的废旧衣物输送至高温杀菌设备进行杀菌消毒处理，第五输送装置将杀菌消毒后的废旧衣物碎料输送至螺杆挤出机熔融挤出，将挤出的熔体送入反应釜，加入解聚液，在温度235～240℃、压力2.0～2.5MPa条件下，用微波辐射进行解聚反应，微波辐射时间120～60min；
（6）将熔融状态的熔体送入到熔体过滤器中进行过滤，除去物料中的杂质，过滤完成后将物料引入到喷丝装置，进行拉丝处理，再对丝进行拉伸，使丝束变长，然后经除静电装置对丝束进行除静电工序，完成后经牵引辊进入卷曲辊进一步进行卷曲；
（7）得到的丝线进入纺织机进行织造。
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