CN107813442A - 用于分离人工草皮产品的工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于分离人工草皮产品的工艺。本发明涉及用于以与它们的原始开端几乎相同的形式回收再利用人工或人造的草皮产品的个体组分的改进的方法。结果通过以下方法获得：在该方法中，草皮在减小尺寸之后经受以特定顺序的至少三个特定的分离步骤，因此分离是基于尺寸、比重以及比重、尺寸和形状。

Description

用于分离人工草皮产品的工艺

本申请是申请日为2014年10月20日，申请号为“201480054904.0”，发明名称为“用于分离人工草皮产品的工艺”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于以与它们的原始开端(original outset)几乎相同的形式回收再利用人工或人造的草皮产品的个体组分的改进的方法。结果通过以下方法获得：在该方法中，草皮在减小尺寸之后经受以特定顺序的至少三个特定的分离步骤，因此分离是基于尺寸、比重以及比重、尺寸和形状。

背景

人工草皮已经作为用于橄榄球、棒球和足球的场地的表面被使用了许多年。在近些年，其已经在期望天然草的替代物的其他应用中被使用。这些应用包括至少运动场、住宅和商业草坪以及其他的景观设计、道路、彩弹球场(paintball field)、网球场、球洞区(putting green)、狗活动区(dog run)等。

通常，人工草皮包括草状织物，该草状织物具有背衬和多个类似草的直立的带状物(也被称为面纤维(face fiber))。许多人工草皮产品还包括分散在直立的带状物中的填充物材料，所述填充物材料可以由砂、轮胎橡胶粉(tire rubber crumb)、或其他颗粒单独地或彼此组合地组成。填充物材料模拟天然草皮中的土壤，充当道渣，和/或有助于使草皮适合于特定用途的草皮的物理性质，例如弹性。

人工草皮具有有限的使用期限，这取决于草皮的构造、其所用于的应用、风化作用(weathering)和草皮如何被维护。

例如，用作运动场地的典型的人工草皮可具有从约8年至15年的使用寿命。大量的人工草皮目前正被用于许多的运动场地和用于其他应用。

由于材料的组成的范围是从再循环的橡胶、砂至塑料，因此草皮的处置是非常昂贵的。为了避免将草皮以很大成本送至垃圾填埋场，再循环和再使用所有或部分的人工草皮近些年来一直是被探索的选项。

用于再循环地毯和用于使用再循环的地毯废料(carpet scrap)制备地毯背衬的方法是已知的。这样的方法中的一些涉及例如通过切割、和加工仅纱线从背衬中分离地毯纱线或毛簇(tuft)。

然而，人工草皮在组成上不同于地毯，并且组成上的那些差异使得常规的地毯再循环工艺不适合于再循环人工草皮。大多数的地毯产品使用尼龙面纤维，而大多数的当前的人工草皮产品使用聚乙烯。

大部分地毯的主要涂层是乳胶涂层，而在大部分人工草皮中的涂层是聚氨酯。在美国，仅少部分的阔幅地毯包括含聚氨酯的涂层，并且仅少部分的人工草皮具有含乳胶的涂层。

在过去6年中制造的大部分人工草皮已经使聚氨酯涂层应用于背衬。有人相信，聚氨酯涂覆的人工草皮总体上不能被再循环。这是因为聚氨酯涂层不能被有效地再循环。聚氨酯是热固性的(相对于热塑性)，并因此对于再循环是困难的且高成本的。

尽管如此，从地毯中回收聚氨酯在US 5,185,380中被描述，其中背衬被刮去、粉碎、经受旋风式分级(cyclone classification)步骤以移除硬质无关成分，例如金属和PVC，并且非硬质成分在高压和高温下被凝固以提供片材。此方法因此从使用过的地毯提供了新的产品。

在草皮中，涂层被应用于簇状材料的背衬，目的是将面纤维锁定在初级背衬(primary backing)中。还可以应用热熔粘合剂或聚氨酯泡沫的另外的涂层。此次级涂层典型地被用于附接次级背衬，该次级背衬可以是聚酯或聚丙烯。

许多人工草皮产品包括在地毯中未发现的并且与常规的地毯再循环方法不相容的、或在常规的地毯再循环方法中至少不合意的组分。例如，常规的地毯不包括填充物。用于人工草皮设施的典型的填充物材料单独地或彼此组合地包括砂、轮胎橡胶粉和/或其他颗粒。因此，再循环人工草皮提出了在地毯的再循环中未遇到的独特的问题。

从草皮的剩余物中分离填充物可能需要使用特殊的设备，并且可能存在与分离的填充物的处置相关的环境顾虑。在再循环工艺中的另外的顾虑是任何残余的填充物颗粒对尺寸减小工艺(size reduction process)和对最终产品的性质的影响。

因此，已经进行尝试以再循环和再使用现有的人工草皮或现有的人工草皮的至少一部分，以避免将整个人工草皮在其不再可用时送至垃圾填埋场。这样的工艺在WO 2010/075098中被描述，其中填充物与背衬和草状纤维被分离，随后减小尺寸并且进一步移除填充物，随后团聚。团聚的草皮碎片的颗粒被放置于挤出机中。颗粒被挤出以形成挤出物，例如以股或带的形状。因此大部分已知的工艺将地毯或草皮的成分再循环为混合组分的新产品而没有将产品反向建造(reverse engineer)为个体的起始组分。

EP 2 096 211描述了用于处置人工草的另一种方法，其中包括将草纤维和背衬首先与填充物和另外的组分分离并且然后接着以大量的步骤分离。

发明概述

因此，现有的工艺可以将材料分离成仅95％的纯度，这在例如工艺是用于挤出/凝固以用于提供新产品的情况下是令人满意的。因此，虽然现有技术的工艺是对在垃圾填埋场处处置材料的改进，仍存在将个体的部分进一步分离成大体上包括一个组分的级分的需求以便提供改进的级别的产品。

还合意的是，提供是灵活的以便草皮和填充物的组成可以改变的工艺。

还合意的是，提供其中结果是被纯化至足够高的程度以作为草皮或在其他产业中再使用的个体组分的工艺。

因此，目的是提供在提供分离的级分中是简单的但仍然有效的工艺。

本发明的另外的目的是提供用于分离各种草皮产品的成分的改进的工艺并且还提供其中所分离的成分中的每种的纯度是在从超过95％(w/w)至实质上纯的范围中的工艺。

在第一方面中，这些和另外的目的通过以下工艺来解决，在该工艺中提供了包含至少背衬材料、草纤维组分和另外的组分的大体上干燥的或被干燥的人工草皮产品，并且其中所述工艺包括至少以下的连续步骤：

(a)将所述人工草皮产品减小尺寸成减小尺寸的草皮材料；

(b)通过筛分成至少第一级分和第二级分来分离所述减小尺寸的草皮材料，所述第一级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物，所述第二级分大体上包含草纤维组分；

(c)使用空气、通过比重分离在步骤(b)中获得的所述第一级分以提供大体上包含背衬材料的低密度级分和大体上包含另外的组分的高密度级分；

(d)通过在分离器中提供被向上定向的空气流、通过比重、尺寸和形状来分离在步骤(b)中获得的所述第二级分，所述分离器被配置成引起涡旋运动，由此较轻级分在所述空气流中被向上夹带并且重级分被允许向下降落；其中所述较轻级分大体上包含草纤维组分，并且所述重级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物；以及

(e)收集在步骤(c)中获得的所述低密度级分和在步骤(d)中获得的所述较轻级分。

从使用过的草皮产品中完全分离组分已被证明是非常困难的任务。对于分离特别是分离在各种级分中的其他成分的最后的5％产生了问题。在使草皮产品易管理所必需的减小尺寸期间，个体组分被进一步混合并且变得更均匀，并因此更难以分离。实质上完全的分离是必要的以便能够在高端产品中再使用各种级分。

个体组分的分离的顺序和特定模式，即是否是通过尺寸的简单筛分、通过特定筛分即通过比重的分离、和/或通过空气涡旋即比重、尺寸和形状的分离，已经证明是能够最终获得完全分离的关键。

在第一减小尺寸步骤中，背衬材料和草纤维组分是首要的目标。大部分另外的组分(例如污垢)达到减小的尺寸。预期的是，第一减小尺寸步骤提供草皮产品的片，其中最长的长度是约20-60mm，更优选25-50mm，例如约25mm、30mm或35mm。

在第一分离步骤中，组分仅通过尺寸分离。假定产品已被减小尺寸，则此步骤将从草纤维组分中分离组分的大部分。因此，具有是最相似的密度的组分已被分离并且如果需要，则随后进一步减小尺寸可以是可能的。

在第一分离步骤之后，大体上包含背衬材料的第一级分使用空气、通过比重被进一步分离。据此，较轻组分被流体化并与重组分分离。这将分离背衬材料与另外的组分，使得比污垢等更轻的背衬材料作为低密度级分被分离。

合适的分离装置包括但不限于可购自Trenn-und Sortiertechnik GmbH和Guidetti S-r-l.，Renazzo，Italy的分离台(separating table)。

来自第一分离的第二级分通过比重、尺寸和形状在一个操作步骤中被分离。此分离通过提供在分离器中引起向上定向的涡旋运动的空气流来获得，由此较轻级分在空气流中被向上夹带并且重级分被允许向下降落；较轻级分大体上包含草纤维组分，并且较重级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物。

用于分离的分离器可以是本领域中任何合适的装置，例如旋风分离器诸如来自Gea AG的Hovex除砂旋风分离器(Hovex De-Sanding Cyclone)、之字形空气筛分器(zigzagair sifter)诸如来自Trenn-und Sortiertechnik GmbH的ZZS空气筛分器或类似的分离装置。

在特定的实施方案中，步骤(b)的筛分在多组筛子中进行和/或步骤(c)的通过比重的分离在多组分离器中进行和/或其中步骤(d)的分离在多组分离器中进行。

预期的是，多组筛子等可以串联和/或并联地定位。在并联时，分离过程的容量可以被增加，而串联定位是用于增加收率而不危害用于再使用的每种级分的纯度的手段。

在优选的实施方案中，筛子是转筒筛网，其具有4-10mm的孔，例如4mm、4.5mm、5mm或5.5mm，且更优选5mm。

还预期的是，当在例如步骤b中包括串联的一个或更多个筛子时，在其间可以包括中间减小尺寸步骤。以此方式，确保了较大比例的减小尺寸的材料已获得期望的最大尺度并且同时，草纤维级分将包含较少的原始存在的其他组分。预期的是，当存在一个或更多个筛子时，它们是相同的或不同的尺寸。在一个实施方案中，第一减小尺寸步骤是大约至50mm并且第二减小尺寸步骤是大约至30mm并且在另外的实施方案中，筛子具有6-8mm、优选5mm的网目尺寸。

在另外的实施方案中，所述另外的组分包括填充物，并且在步骤(c)之前，在步骤(b)中获得的第一级分经受中间筛分步骤(i)以提供大体上包含背衬材料的第三级分和大体上包含填充物的第四级分，并且，其中大体上包含背衬材料的第三级分在步骤(c)中被进一步加工并且大体上包含填充物的级分被回收。

在特定的实施方案中，填充物材料包括砂和橡胶，并且在步骤(i)中获得的第四级分经受通过比重分离的另外的步骤(f)以提供大体上包含橡胶的低密度级分和大体上包含砂的高密度级分。在此分离步骤之后，橡胶级分和砂级分分别是实质上纯的。

通常，当草皮产品源自运动场地时，橡胶和/或砂被用作填充物。虽然大比例的砂和橡胶可以与草皮产品的余下部分容易地分离，但是大量的砂和橡胶仍存在于结构内。特别地，砂、污垢或砾石必须从聚合物组分中移除以便改善它们在相同产品(即人造草皮)或其他类型的产品中的可用性。

能够提供实质上纯的还不含砂和/或砾石的橡胶级分是对于其在相同应用中的再使用所必需的。橡胶级分的纯度可以通过如下描述的标准测试确定。

在又一实施方案中，通过经过多个筛子(优选地被整合在一个单元中)筛分来进行中间分离步骤(i)，其中至少第一筛子具有3mm的网目尺寸；并且至少第二筛子具有0.8mm的网目尺寸；所述分离提供：大的级分，其中减小尺寸的材料的最大尺度的长度是3mm或更高，所述大的级分大体上包含草纤维组分；中间级分，其中减小尺寸的材料的最大尺度的长度在0.8mm至3mm的范围内并且所述中间级分大体上包含背衬材料；以及小的级分，其中最大尺度的长度是0.8mm或更小，所述小的级分大体上包含填充物。

在此实施方案中，大的级分与在步骤(b)中获得的第二级分在于步骤(d)中被进一步分离之前混合。中间级分在步骤(c)中被提供并且小的级分在步骤(f)中被提供。通过包括此分离步骤，每种级分的收率可以被增加。

根据本发明的工艺，在步骤(b)中获得的第二级分在优选的实施方案中在于步骤(d)中被分离之前被进一步减小尺寸，例如在切磨机(cutting mill)中，其中进一步减小尺寸的级分具有不超过约10mm、优选地不超过8mm的最大尺度的长度；优选地被进一步减小尺寸至其中减小尺寸的材料的最大尺度的长度是约7mm至9mm、更优选8mm的尺寸。

如上所指出，当混合的组分的尺寸变得越来越小时，分离的任务变得越来越难。因此，随着尺寸变得更小，个体组分的重量的差异接近。在另一方面，减小尺寸是用于能够使草皮材料的各组分崩解的必要的手段。

因此，在分离中在这些特定的点处减小尺寸已被证明是有效的，因为，以其他方式，有问题的组分已经在先前的步骤中大体上被分离出。

在另外的优选的实施方案中，步骤(d)的分离在之字形空气筛分器或旋风分离器中进行。

这将提供其中现在很小的、较均匀的颗粒通过尺寸、形状和比重被分离并且其中涡旋运动通过在分离器内的结构被提供的分离。据此，草纤维组分的富集被促进。

在又一个优选的实施方案中，通过在分离器中以18-27Hz、更优选20-25Hz且最优选25Hz的频率供应空气来进行步骤(d)的分离。并且在优选的实施方案中，以上述空气频率在之字形空气筛分器中进行分离。

采用高于和低于上述范围的各种频率进行测试，并且令人惊讶地发现，最好的分离在所公开的范围内被获得，并且最好的结果在25Hz下获得。

在甚至更优选的实施方案中，分离和涡旋运动在两个步骤中进行，其中第一步骤的空气的频率高于在第二步骤中的频率。在又一个实施方案中，频率在第一步骤中是约25Hz并且在第二步骤中是约20Hz。此组合导致实质上为纯的草皮级分/草纤维组分。

在优选的实施方案中，起始材料被干燥至大体上不含水。干燥在其中分离是部分地或完全地基于组分的重量的分离步骤中是重要的。干燥是在本领域的技术内。本发明的工艺优选地自始至终是干燥工艺。最优选地，草皮产品在步骤(a)之前或在步骤(a)与(b)之间被干燥。

在特定的实施方案中，草皮产品在步骤(a)与(b)之间被干燥-这被证明提供了草皮产品的非常有效的干燥，因为表面积较大并且均一的加热被获得而没有使其组分劣化。

在甚至更优选的实施方案中，草皮产品在步骤(a)与(b)之间被干燥并且干燥过程可以通过任何合适的加热手段进行，包括辐射、对流和传导及其任何组合。优选地，通过燃烧(例如通过天然气的燃烧)产生热。

在又另一个方面中，与加热源无关，确保温度不超过具有最低熔化温度的组分的温度，即其中干燥过程的温度低于具有最低熔化温度的所述人工草皮产品的组分和任选的填充物的熔点。干燥的重要方面是组分不被熔化或团聚，因为这将使最终级分的质量劣化。还预期的是，在工艺的多个点处插入磁体以用于移除磁性组分或污染物，并且优选地，磁体在使用切磨机的切割步骤之前被定位以便避免对刀片的破坏。

在另外的实施方案中，其中在步骤(f)中获得的所述低密度级分可经受以下步骤：使所述低密度级分通过锤磨机以将砂从所述橡胶解团聚并且随后在筛网或筛子中分离。

在另外的实施方案中，在前述获得的级分中的一种或更多种被回收。

在第二方面中，提供了用于分离人工或人造草皮产品的系统，该系统如上文详述地被配置。

对工艺和系统关键的是分离步骤的顺序以及在另外的实施方案中的分离步骤的参数。分离、分离的组合和参数的不同的顺序导致劣质最终产品，即包含大量的其他成分和/或污染物的级分，这使该级分较少可用作高级别再循环产品。

关于工艺所描述的所有实施方案和变型等同地适用于系统。

在另一方面中，本发明提供了人造草皮产品的再循环的组分并且更具体地是再循环的砂、再循环的橡胶、再循环的草纤维组分和再循环的背衬材料。

产品的特征是级分的大于95％(w/w)的纯度。甚至更优选地，级分的大于96％(w/w)、大于97％(w/w)、大于98％(w/w)、大于99％(w/w)或约100％的纯度。

草皮产品常包括具有不同颜色的组分，因此所得级分可以被视觉地评价用于估计纯度。

诸如橡胶和草纤维的纯度可以使用本领域中的标准测试，例如来自用于测试橡胶和塑料的纯度的ASTM International的D5603和E1131-08，来评价。

此外，纯度可以通过人工或机械地分离组分并确定重量％来确定。

通过本发明的工艺获得的产品或级分在例如但不限于以下的许多工业中可用作起始材料：橡胶成型工业、建筑工业、人工草皮工业和塑料挤出工业。

因此，在另一方面中，本发明可以被看作用于在橡胶弹性砖片(rubber tile)、橡胶垫、橡胶地板、塑料小球(plastic pellet)和塑料箱的制造中提供起始材料的工艺；其中工艺包括如上概述的步骤和变型以及通过上述中的任何所获得的产品。因此，本发明的另一方面是提供选自砂、橡胶、草纤维组分和背衬材料中的一种或更多种的级分，每种级分通过本发明的工艺分别获得。

附图说明

图1是本发明的工艺的图示，其中人工草皮产品不包括填充物。

图2是本发明的工艺的实施方案，其中人工草皮产品包括砂和橡胶的填充物。

具体实施方式

在本发明的上下文中，实质上纯的意指一个组分构成级分的大于95％(w/w)。甚至更优选地，大于96％(w/w)、大于97％(w/w)、大于98％(w/w)、大于99％(w/w)或约100％。

在本发明的上下文中，大体上纯的意指大于一半(w/w)的级分包括特定的组分。

如在本发明中使用的术语“组分”意指起始产品的一种类型的化学组成，例如砂、橡胶、聚乙烯(PE)等。该术语不应限于源自草皮材料/产品的特定部分的组分而更确切地说是通过其化学组成的类型来定义。

如在本发明中使用的术语“人工草皮产品”预期用于本发明的工艺中的起始材料的所有组分。人工和人造的可以互换地使用并且具有相同的含义，即由非生物材料制成的草状产品。

用于本发明的工艺的起始材料是源自体育设施、运动场、景观区域及类似物的草皮产品。材料的来源不应当是限制性的。还预期的是材料可以包括污染物。

人工草皮产品通常包括至少背衬材料和草纤维组分。

在本发明的上下文中，术语“背衬材料”预期用于保持草纤维组分的一个或更多个层。因此，术语背衬材料包括但不限于其中人造草纤维被成簇、被纺织或被编织或以其他方式被附接的材料。术语背衬材料还预期次级背衬或涂层或用于将草皮产品的片彼此紧固或紧固至表面的紧固件部分。

在本发明的上下文中，术语“草纤维组分”预期织构化的或非织构化的、成簇的、纺织的或编织的或以其他方式附接于背衬材料的纤维或纱线。

在本发明的上下文中，术语“另外的组分”预期包括在草皮产品中的、不包括在术语“背衬材料”和“草纤维组分”中的任何材料。因此，另外的组分可以包括但不限于填充物、在草皮毯(turf carpet)中捕捉到的废物、污垢、砂等。

人工草皮产品还可以包括茅草或“茅草区”，该茅草或“茅草区”包括一种或更多种茅草材料，优选地被连接至背衬材料，例如通过交织、胶合、熔化、或用于将茅草材料附接于背衬材料的任何合适的手段。人工草皮的茅草覆盖是本领域中众所周知的并且在若干文献中描述，例如US 6,299,959和WO 2004/042149。在本发明的上下文中，构成茅草、茅草区和/或茅草覆盖的材料被包括在术语“草纤维材料”中。

通常，人工草皮产品包括织物，该织物是背衬和多个类似草的直立的带状物(也被称为面纤维或纱线)，并且在本发明的上下文中，面纤维或纱线是根据本发明的草纤维组分的实例。

通常，草纤维组分由聚乙烯、聚丙烯或其共混物制成。草纤维还可以由尼龙或本领域中已知的任何其他材料单独地制成或与聚丙烯和/或聚乙烯组合地制成。

这些草纤维组分通常被成簇或缝合到初级背衬材料中，该初级背衬材料可以由不同材料制成，包括，但不限于，聚丙烯和聚酯。

涂层材料可以被应用于草纤维和初级背衬以将草状纤维保持在适当位置。

大部分人工草皮产品的初级涂层包括聚氨酯并且还典型地包括涂层填料例如碳酸钙或煤飞灰(coal fly ash)。除了聚氨酯以外或代替聚氨酯，初级涂层还可以包括乳胶、热熔粘合剂和/或热塑性塑料。

人工草皮产品还可以具有次级背衬或涂层，它们可以由许多不同的材料制成，包括，但不限于，聚丙烯和聚酯。

草纤维组分典型地构成从约19wt％至约80wt％的人工草皮产品。初级背衬典型地构成从约1wt％至约25wt％的人工草皮。初级涂层典型地构成从约15wt％至约80wt％的人工草皮，然而其他组成被预期。

草纤维组分可以包括单独的或组合的聚乙烯、聚丙烯、尼龙或其他材料。

在某些实施方案中，草纤维包括聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的共混物。在另外的实施方案中，草纤维包括PE的共混物或PP、PE和尼龙的共混物。

初级背衬可以包括单独的或组合的聚酯、聚丙烯、聚乙烯和其他材料，例如单独的聚乙烯或PP和聚酯的共混物。

涂层可以包括单独的或组合的聚氨酯、乳胶、热熔粘合剂和/或热塑性塑料。合适的热熔粘合剂包括，但不限于，雷诺54-041、雷诺54-854、DHM 4124(The Reynolds CompanyP.O.Greenville，SC，DHM Adhesives，Inc.Calhoun，GA)。

合适的热塑性塑料包括，但不限于，聚丙烯、聚乙烯和聚酯。涂层还可以包括涂层填料，该涂层填料可以是煤飞灰、碳酸钙、氧化铁或硫酸钡或本领域中已知的任何其他填料。

在另外的实施方案中，人工草皮产品包括分散在草纤维的直立的带状物中的填充物材料，该填充物材料有助于使草皮适合于特定用途的草皮产品的物理性质。

人工草皮填充物可以由适合于提供期望的物理性质的任何材料制成，例如但不限于砂、砾石、软木、椰子壳、聚合物珠和橡胶中的一种或更多种，该橡胶包括但不限于单独的或组合的碎橡胶(crumb rubber)、三元乙丙橡胶(EPDM)、热塑性弹性体(TPE)和氯丁橡胶。

在优选的实施方案中，人工草皮产品还包括连接至背衬材料的一种或更多种茅草材料。

茅草材料典型地由与草纤维组分、聚丙烯或尼龙相同的材料制成。

在优选的实施方案中，填充物材料是橡胶或砂。在又一实施方案中，填充物材料是橡胶和砂。

在另外的实施方案中，预期的是人工草皮产品包括填充物和一种或更多种茅草材料。

当人造草皮场地从现场被移除时，其通常被切割成50×50的片并且被卷起。卷被运输至其中它们将被进一步加工的地方，该地方是垃圾填埋场或用于再循环产品的设施。

如此分开的草皮场地(草皮产品)以典型地具有2m至5m的直径和1m至2m的宽度的卷被提供至本发明的工艺。草皮产品在到达加工设施时的尺寸可以是任何尺寸，并且本发明不应当被进入的草皮的尺寸限制。草皮产品的尺寸被单独的实际操作以及第一减小尺寸装置的尺寸限制。

在下文中，工艺的实施方案将参照图1和图2被描述，图1和图2是工艺的流程图。下文描述的变型、实例和细节可适用于这两者的实施方案。本发明不应当限于下文描述的实施方案。

现将参照图1更详细地描述本发明的工艺，其中工艺以其用于人造草皮产品的最一般的形式被图示，所述人造草皮产品包括背衬材料、草纤维组分和以任选的污染物的形式的另外的组分。

在第一步骤中，人造草皮产品1在第一破碎机A_1中在第一切割步骤中被减小尺寸，将草皮产品减小尺寸至约30mm的尺寸，该减小尺寸的草皮产品2被筛过具有5mm的开口的转筒筛网B_1，由此提供了两种级分：第一级分b，其大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物，其中最大尺度的长度低于5mm；和第二级分g，其大体上包含草纤维组分，其中最大尺度的长度高于5mm。

在初始的分离之后，第一级分和第二级分被独立地进一步加工。

大体上包含背衬的第一级分b，通过比重在分离装置C_2中被进一步分离，其中空气被用于使低密度颗粒流体化，将较致密的颗粒引导至一个出口并且将低密度颗粒引导至第二出口。

破碎机和转筒筛网是本领域中通常已知的部件，特定单元的选择在本领域的技术内。所使用的特定的破碎机是可获自Erdwich Zerkleinerungs-Systeme GmbH的H500/R2-2000型。可用于通过比重分离的分离装置可获自Trenn-und Sortiertechnik GmbH或Guidetti S.r.l.，Renazzo，Italy。

第二级分3，在所示的实施方案中在切磨机D_1中被进一步减小尺寸以给出更小的级分尺寸，其中最大尺度的尺寸是8mm，然而，预期的是可以省略该进一步减小尺寸。在此减小尺寸之后，第二级分3，通过在被配置成引起涡旋运动的分离器E_1中提供空气流来分离。在所示的实施方案中，分离器是可获自Trenn-und Sortiertechnik GmbH的ZZS空气筛分器，其中通过在分级通道(sorting channel)内的之字形通道引起涡旋运动。分级提供大体上包含草纤维组分的较轻级分lf，和大体上包含背衬和另外的组分的较重级分hf。如图1中所示，预期的是，轻级分lf中的部分被再循环并在分离器E1中被再次分离以用于精炼。还预期的是其仅被分离一次。

假定所测试的草皮产品包括具有不同颜色的组分，则所得级分被视觉地评价纯度。所有级分视觉上看起来主要具有一种颜色。

现将参照图2更详细地描述本发明的实施方案。在所图示的实施方案中，除了背衬材料和草纤维组分以外，人造草皮产品包括以砂和橡胶的形式的填充物。

现在参照图2，在第一步骤中，人工草皮产品在第一切割步骤中借助于第一破碎机A_1被减小尺寸，减小尺寸的材料的最大尺度的长度不大于50mm。减小尺寸的材料2然后被筛分经过具有5mm的穿孔的第一转筒筛网B_1，由此提供具有高于5mm的尺寸的第一级分3和具有低于5mm的尺寸的第二级分4。第一级分3经受在第二破碎机A_2中的第二减小尺寸步骤，这提供不超过30mm的进一步减小尺寸的材料5。该进一步减小尺寸的材料被筛分经过也具有5mm的穿孔的第二转筒筛网B_2，由此提供具有低于5mm的尺寸的另外的第二级分4_1和具有高于5mm的尺寸的富集的第一级分3_1。

富集的级分3_1，大体上包含草纤维组分，并且混合的级分4和4_1，大体上包含砂、橡胶和背衬材料。

第二级分4和另外的第二级分4_1，在所示的实施方案中被混合并通过对应于步骤(i)的多个筛子被进一步分离。在具有一个具有3mm的网目尺寸的筛子和一个具有0.8mm的网目尺寸的筛子的筛分装置S_1中进行分离。混合的级分4和4_1被筛分经过第一筛分装置S_1，以提供大体上包含草纤维材料的大的级分3_2、大体上包含背衬材料的中间级分5、和大体上包含砂和橡胶的小的级分6。

小的级分6通过比重在分离装置C_1中被进一步分离，其中空气被用于使低密度颗粒流体化，将较致密的颗粒引导至一个出口并且将所流体化的低密度颗粒引导至第二出口，以提供实质上包含砂的第一重级分7_1和实质上包含橡胶的第一轻级分8_1。

中间级分5也通过比重在分离装置C_2中被分离，其中空气被用于使低密度颗粒流体化，将较致密的颗粒引导至一个出口并且将所流体化的低密度颗粒引导至第二出口，以提供实质上包含砂和橡胶的第二重级分7_2和实质上包含背衬材料、砂和橡胶的第二轻级分8_2。

第二重级分7_2可以按需要被进一步富集或弃去以增加收率。

在所示的实例中，分离器C_1和C_2是可获自Trenn-und Sortiertechnik GmbH的TTS分离台(TTS Separating Table)编号TTSS900/1000/1和TTS600/1000/1。

第二轻级分8_2然后通过在具有1.0mm的网目尺寸的第二筛子S_2中筛分被分离。高于1mm的级分，背衬级分9，然后作为最终产品被收集。大体上包含砂和橡胶的、低于1mm的级分被弃去或进一步分离。

合并富集的级分3_1和大的级分3_2。可能存在于级分中的磁性污染物f，在级分已经汇合之后通过安置的磁体来移除；磁性污染物被弃去或再使用。

在移除磁性污染物之后，汇合的级分在切磨机D_1中被减小尺寸至约8mm的尺寸。在所示的实例中使用的切磨机是可购自Hosokawa Alpine AG的H500/R2-2000型，但可以获自其他供应商例如Amis Maschinen Vertriebs GmbH，Zuzenhausen，Germany。

大体上包含草纤维组分的汇合的减小尺寸的级分3_3，然后在第一分离器E_1中被进一步富集，这提供被配置成引起涡旋运动的空气流。在所示的实例中，第一分离器E_1是可获自Trenn-und Sortiertechnik GmbH的ZZS180/800型空气筛分器，其中通过将空气流a注入分级通道内的之字形通道中引起涡旋运动。空气以25Hz的频率提供。之字形筛子的其他供应商是可用的，例如Hamos GmbH，Penzberg，Germany。分级提供实质上包含草纤维组分的较轻级分10和包含背衬、砂和橡胶的残余物的第一较重级分11。

第一较重级分11可以被弃去或进一步分离以用于增加收率。

实质上包含草纤维组分的较轻级分10被用漏斗送入类似于第一分离器的第二分离器E_2内，第二分离器E_2与第一分离器类似但其中空气以20Hz的频率提供。该分离提供实质上包含草纤维组分的第二较轻级分12和包含余下的背衬材料、橡胶和砂的混合物的第二较重级分13。第二较重级分13可以被弃去或进一步分离，任选地与第一较重级分11合并。

最后，第二较轻级分12通过筛分经过具有0.8mm的网目尺寸的第三筛子S_3而关于草纤维组分被富集。具有高于0.8mm的长度的级分作为完全纯化的草纤维级分14被收集，而大体上包含砂的、低于0.8mm的级分可以被弃去或按需要被使用。

实质上纯的砂级分7_1、实质上纯的橡胶级分8_1、实质上纯的背衬材料级分9、和实质上纯的草纤维级分14被收集并在如上文详述的许多工业中被用作起始材料。

Claims (17)

1.一种用于分离干燥的或被干燥的人工草皮产品的工艺，所述干燥的或被干燥的人工草皮产品包含至少背衬材料、草纤维组分和另外的组分，所述工艺包括至少以下的连续步骤：

(a)将所述人工草皮产品减小尺寸成减小尺寸的草皮材料；

(b)通过筛分成至少第一级分和第二级分来分离所述减小尺寸的草皮材料，所述第一级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物，所述第二级分大体上包含草纤维组分；

(c)使用空气、通过比重分离在步骤(b)中获得的所述第一级分以提供大体上包含背衬材料的低密度级分和大体上包含另外的组分的高密度级分；

(d)通过在分离器中提供被向上定向的空气流、通过比重和尺寸来分离在步骤(b)中获得的所述第二级分，所述分离器被配置成引起涡旋运动，由此较轻级分在所述空气流中被向上夹带并且重级分被允许向下降落；其中所述较轻级分大体上包含草纤维组分，并且所述重级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物；以及

(e)收集在步骤(c)中获得的所述低密度级分和在步骤(d)中获得的所述较轻级分。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中步骤(b)的所述筛分在多组筛子中进行和/或其中步骤(c)的通过比重的所述分离在多个分离装置中进行并且其中步骤(d)的所述分离在多组分离器中进行。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中所述另外的组分包括填充物并且其中在步骤(c)之前的步骤(b)中获得的所述第一级分经受中间筛分步骤(i)以提供大体上包含背衬材料的第三级分和大体上包含填充物的第四级分，并且，其中大体上包含背衬材料的所述第三级分在步骤(c)中被进一步加工并且大体上包含填充物的所述第四级分被回收。

4.根据权利要求3所述的工艺，其中所述填充物包括砂和/或橡胶并且其中所述第四级分经受通过比重分离以提供大体上包含橡胶的低密度级分和大体上包含砂的高密度级分的另外的步骤(f)。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的工艺，其中所述中间筛分步骤(i)在包括多个筛子的筛子中进行，

其中至少第一筛子具有3mm的网目尺寸；并且至少第二筛子具有0.8mm的网目尺寸；所述中间筛分步骤提供

大的级分，其中所述减小尺寸的草皮材料的最大尺度的长度是3mm或更高，所述大的级分大体上包含草纤维组分；

中间级分，其中所述减小尺寸的草皮材料的最大尺度的长度在0.8mm至3mm的范围内并且所述中间级分实质上包含背衬材料；以及

小的级分，其中最大尺度的长度是0.8mm或更小，所述小的级分大体上包含填充物。

6.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中在步骤(b)中获得的所述第二级分在通过步骤(d)中的空气筛分被分离之前被进一步减小尺寸，例如在切磨机中。

7.根据权利要求6所述的工艺，其中进一步减小尺寸的级分具有不超过约10mm、优选地不超过8mm的最大尺度的长度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中步骤(d)的所述分离在旋风分离器或之字形空气筛分器中进行。

9.根据权利要求8所述的工艺，其中步骤(d)的所述分离在之字形空气筛分器中进行并且所述空气流以18-27Hz、更优选的20-25Hz的频率提供。

10.根据权利要求8或9所述的工艺，其中步骤(d)的所述分离在两个步骤中进行，其中第一步骤的所述空气流的频率高于在第二步骤中的频率，更优选在所述第一步骤中约25Hz并且在所述第二步骤中约20Hz。

11.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述人工草皮产品被干燥。

12.根据权利要求11所述的工艺，其中所述人工草皮产品在步骤(a)与(b)之间被干燥。

13.根据权利要求12所述的工艺，其中潮湿的草皮产品使用热被干燥，其中所述热通过燃烧产生。

14.根据权利要求12或13所述的工艺，其中干燥过程的温度低于具有最低熔化温度的所述人工草皮产品的组分和任选的填充物的熔点。

15.根据权利要求4至14中任一项所述的工艺，其中在步骤(f)中获得的所述低密度级分经受以下步骤：使所述低密度级分通过锤磨机以将砂从所述橡胶解团聚并且随后在筛网或筛子中分离。

16.根据前述权利要求中任一项所述的工艺，其中在前述权利要求的任一项中获得的级分中的一种或更多种被回收。

17.一种级分，所述级分选自砂、橡胶、草纤维组分和背衬材料中的一种或更多种，每种级分通过前述权利要求中任一项所述的工艺分别获得。