CN1093548C - 废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法 - Google Patents

Abstract

一种废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，属于环境保护技术领域，其特征是：对废弃聚氨酯泡棉00进行粉碎11得到粉末19；向粉末19中加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)等聚氨酯泡棉的原料并充分混合；上述原料发生聚合发泡反应，将所述“粉末”包裹在新生成的聚氨酯泡棉产品之中。无污染，工效高，所得产品透气率高，适于做鞋中底。

Description

废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法

本发明属于环境保护技术领域，尤其涉及到废弃聚氨酯泡棉的回收利用。

聚氨酯泡棉作为性能良好的减震吸音材料，用途广、用量大，使用后的废弃量也大。现在多作填埋或焚烧处理，对环境污染严重。如中国专利申请号96114486、6和美国专利申请号4666646所介绍的处理方法，前者要用到有污染的有机溶剂二氯甲烷，形成二次污染，后者需冷却时间24小时才能裁切产品，工序时间长，效率低。

本发明的目的是提供一种废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，它无二次污染，生产效率高。

本发明的目的是这样实现的：

一种废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，其特征是：将废弃聚氨酯泡棉(依颜色、密度加以区分；然后)粉碎得到(粒度适当的)粉末；向该粉末中加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、(已加热的)聚丙二醇(PPG)等聚氨酯泡棉的原料并充分混合；辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、(已加热的)聚丙二醇(PPG)等聚氨酯泡棉的原料发生聚合发泡反应，将所述“粉末”包裹在新生成的聚氨酯泡棉产品之中。

具体的说，是将废弃聚氨酯粉碎得到粉末，再对粉末调湿，搅拌均匀，继续搅拌的同时以喷雾方式加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、(已加热的)聚丙二醇(PPG)等充分聚合反应，混合发泡成发泡料；将发泡料压入模具，在模腔中通入蒸汽，使成型；然后脱模、裁切成产品。

该方法以废弃聚氨酯泡棉的粉末填充在新合成发泡的聚氨酯泡棉产品内，未用到原料二氯甲烷，无污染的处理了废弃聚氨酯泡棉；通过使用特殊甲苯二异氰酸酯(TB1)及进蒸汽加热，可急速成型并裁切(注：本方法使用之特殊甲苯二异氰酸酯为TDI-90，内含较高成份之2-4TDC，反应性较一般T-80为强，在较低温及较短时间作聚合反应，并增强其韧性及拉力。以下TDI-90简称TB1)；而且，所得的再生产品具有更强的透气、抗菌、吸湿、高弹性等特性，是用作鞋材、鞋热垫及取代其他弹性体的最好材料，与以往产品EVA比较如下：

	测量单位	再生产品	EVA	注释
					硬度	度	20	30	愈小愈好
压缩	％	5	15	愈小愈好
					单位面积菌滋生比率	％	＜1％	TBD	愈小愈好
湿气传导	MG/SQ CM/HR	4.5	0	愈大愈好
					干燥	小时	1	1	愈小愈好
吸震	“G”值	13.5	12.8	愈小愈好
					缓冲因子	无单位	4.4	8.4	愈小愈好

就相同体积(或重量)的泡棉产品来说，它所消耗的原料较少，降低了成本，即将废弃聚氨酯泡棉作了有价值的回收利用。

下面结合附图详细介绍本发明：

图1是本发明实施例的制作程序图。

图2是以粉碎机进行粉碎的主视示意图。

图3是图2的左视示意图。

图4是以调湿机进行调湿的主视示意图。

图5是图4的左视示意图。

图6是在发泡机发泡的主视示意图。

图7是图6的左视示意图。

图8是在成型机内成型的示意图。

图1中“100？”其含义是“粉末19的粒度足够细？”。

如图1所示，一种废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，其特征是：将废弃聚氨酯泡棉00(依颜色、密度加以区分；然后)进行粉碎11得到(粒度适当的)粉末19；如果粉末粒度不够细则再进行进一步粉碎111；向粉末19中加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、(已进行加热22的)聚丙二醇(PPG)等聚氨酯泡棉的原料并充分混合；辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)等聚氨酯泡棉的原料发生聚合发泡反应，将所述“粉末”包裹在新生成的聚氨酯泡棉产品之中。

如图1所示，对废弃聚氨酯泡棉00(依颜色、密度加以区分；然后)进行粉碎11得到(粒度适当的)粉末19；对粉末19进行调湿并搅拌均匀21，以喷雾234方式向粉末19加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)等原料，同时搅拌粉末19使与原料充分混合，经过聚合发泡反应31成为发泡料39；将发泡料39压入模具，在模腔中通入蒸汽05，使成型41；然后进行脱模51、裁切52成为产品99。

具体的说，包括下列步骤：

1.依生产要求(如颜色、规格、密度等)来选好所需粉碎的废聚氨酯泡绵00，挑选出硬皮、杂质等，区分废聚氨酯泡绵颜色和密度高低；依粗细要求换好粉碎滤网，将已选择的废聚氨酯泡绵先通过第一台强力粉碎机粗粉碎再通过第二台强力粉碎机细粉碎111，使废聚氨酯泡绵碎料19成大小均匀的不规则粒状。

2.将步骤1的废聚氨酯泡绵碎料19进行调湿21，即通过调湿机调到干湿度适宜，以便于发泡时充分吸收原料中的树酯。同时按一定比率称取聚丙二醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TB1)和辛酸亚锡(T-9)，并对聚丙二醇(PPG)进行加热22，即通过蒸汽加热罐加热聚丙二醇(PPG)。

3.将步骤2已调湿的废聚氨酯泡绵碎料输入发泡机中不断搅拌，先加入适量色粉搅拌均匀，再通过喷雾方式加入步骤2已备好的原料，使混合料搅拌均匀并发泡得到发泡料39。简称进行混合发泡31。

4.将步骤3得到的发泡料39下入反应模具机中，通过模具上、下压板先后交替地整体上下移动的机械方式，在模具里压缩已混合发泡的废聚氨酯混合料39，并且对其整体作上、下移动，以均匀其密度和硬度的空间分布。

5.对步骤4已压缩的废聚氨酯混合料通蒸汽05，使之即刻成型。

6.将步骤5已成型的成品从模具内脱落下来。即进行成品脱模51。

7.将步骤6脱落下来的成品(通过圆切机)进行裁切成产品99。

如图2、图3所示，步骤1是利用强力粉碎机使废聚氨酯泡绵201粉碎成大小均匀的不规则粒状。该强力粉碎机内壁面与中央转动盘202设有多数个排列的定刀203，中央转动盘下设有滤网204，滤网可依需粉碎的粗细程度而设置大小，滤网规格为2mm-18mm，定刀定位处连接着水泵冷却管道205，机体工作时起到冷却机体的作用，滤网下有一容料槽206，连接容料槽有一排风机207并通向输料管208。选好的废聚氨酯泡绵201放入强力粉碎机的进料斗209中，通过启动中央转动盘电动机210带动中央转动盘转动将废聚氨酯泡绵打碎成不规则粒状，再通过滤网过滤成大小均匀的废聚氨酯泡绵碎料211落入容料槽，由排风机将碎料通过输料管送到调湿机内。为了省时并提高粉碎产量，一般使用两台强力粉碎机，通过对滤网粗细的设置，先通过第一台强力粉碎机进行粗细粉碎，再通过第二台强力粉碎机进行细粉碎，必要时也可使用多台粉碎机，多次更细粉碎，最后由排风机将碎料通过输料管送到调湿机内。

如图4、图5所示，步骤2是将步骤1的废聚氨酯泡绵碎料211通过调湿机调到干湿度适宜，以便于发泡时充分吸收原料中的树酯。该调湿机搅拌叶301周围有封闭式的电热管302，上部安装进料门303，下部紧挨着输料带304有一液压式下料门305，输料带一头有一与输料管306连接的输料斗307。步骤1的废聚氨酯泡绵碎料211由进料门输入到调湿机内，启动变速涡轮电动机308，设定搅拌叶正转速度为50-80转/分，需烘干时，启动电热管电源，设定温度为60℃左右，(需加湿时，喷洒水雾，)搅拌调湿约10分钟，启动输料带、输料斗和输料管，将调湿机搅拌叶速度降至10-20转/分，启动下料门液压机309，打开下料门，将已调湿好的废聚氨酯泡绵碎料310搅出来落在输料带上送到输料斗中经过输料管送到发泡搅拌机内。与此同时，按一定比率称取聚丙二醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TB1)和辛酸亚锡(T-9)，并通过蒸汽加热罐加热聚丙二醇(PPG)至45℃左右，使其原料稀释，喷射时更加雾化。

如图6、图7所示，步骤3是将步骤2已调湿的废聚氨酯泡绵碎料310通过发泡机与色粉搅拌均匀，再通过喷雾方式加入原料，混合均匀发泡。该发泡机进料口401连接着输料管306，进料口盖上有两个进原料口402，机内设有双搅拌叶403，以利混合料充分搅拌均匀，机体下装有两扇半圆形气压式下料门404，下料门下出料斗405上并排数个互滚搅轴406，出料斗下有一下料斜槽407。步骤2已调湿的废聚氨酯泡绵碎料310由进料口输入，加入适量色粉，启动变速涡轮电动机408带动发泡双搅拌叶，使其混合料搅拌均匀；将步骤2已备好的聚丙二醇(PPG)与辛酸亚锡(T-9)混合搅拌均匀，过滤倒入聚丙二醇(PPG)泵浦罐内，步骤2已备好的甲苯二异氰酸酯(TB1)过滤倒入甲苯二异氰酸酯(TB1)泵浦罐内，其过滤以防原料中的杂质堵塞喷枪口；调节发泡双搅拌叶正转速度为150转/分；将聚丙二醇(PPG)泵浦喷枪409插入发泡机进原料口内，通过喷雾方式先加入聚丙二醇(PPG)与辛酸亚锡(T-9)混合料，大约8分钟喷完，调节发泡双搅拌叶，正、反转各搅拌1分钟，使混合物搅拌均匀；然后继续通过喷雾方式在另一进原料口内同法加入甲苯二异氰酸酯(TB1)，这时发泡机内混合物发生化学反应而发泡，4分钟后喷完甲苯二异氰酸酯(TB1)，立即下料：打开下料门，同时启动互滚搅轴电动机410，速度设定为30转/分，带动互滚式转动齿轮411让已混合反应之废聚氨酯泡绵碎料412通过互滚搅轴再一次均匀辗碎，由出料斗落入下料斜槽，经出料口413流入反应模具机内。本发明中混合物的量可由生产要求(如颜色、规格、密度等)而定，一般废聚氨酯泡绵碎料占80-85％，聚丙二醇(PPG)占10-15％、甲苯二异氰酸酯(TB1)占5-8％，辛酸亚锡(T-9)占0.04-0.12％，而废聚氨酯泡绵碎料、聚丙二醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TB1)和辛酸亚锡(T-9)的理想重量比例是81.4∶12∶6∶0.06，即当有190Kg废聚氨酯泡绵碎料时，根据上述混合料的理想重量比例，必须有28Kg聚丙二醇(PPG)、14Kg甲苯二异氰酸酯(TB1)和0.14Kg辛酸亚锡(T-9)。

如图8所示，步骤4是将步骤3已混合发泡的废聚氨酯混合料414通过机械方式在反应模具机里压缩。该反应模具机中心为一圆模501，圆模直径能达到1.2m，圆模上、下分别设有液压式压板，其上压板502、下压板503可整体上下移动，能有效控制圆模内成品上下层密度及硬度均匀度，上压板中心装有蒸汽管504，既可从混合料中心进蒸汽，又方便给成品中心穿孔，圆模中部外圈另设有10个蒸汽阀门505，以利于混合料能充分接受蒸汽加热，上压板上、下压板下分别有一由液压机带动可上下移动的液压杆，上液压杆506上有4个感应器分别为感应器507、感应器508、感应器509、感应器510，下液压杆511上有3个感应器分别为感应器512、感应器513、感应器514，下压板侧有一由液压机带动可前后推缩的侧液压杆515。步骤3已混合发泡的废聚氨酯混合料414下入圆模中，下压板先归位感应器5处，启动液压机，当废聚氨酯混合料在圆模中堆积的高度高于或等于设定的成品高度70％时，按上压板的下降开关，使上压板下降至依成品高度设定好的感应器2处，混合料在上、下压板间挤压而成圆柱状，然后设定移动时间，按移动开关，使圆模上压板在感应器508与感应器509间来回移动，同时圆模下压板在感应器512与感应器513间来回移动，当移动时间到时，圆模自动停止，混合料压缩完成，关闭液压机。当废聚氨酯混合料在圆模中堆积的高度低于设定的成品高度70％时，按上压板的下降开关，使上压板下降至依成品高度设定好的感应器508处时，混合料即压缩完成，关闭液压机。

即是：在直立模具内、通蒸汽之前，交替自上、下方向压缩发泡料39，并且整体上、下移动发泡料39，以均匀其密度和硬度分布。

如图8所示，步骤5是继续在反应模具机里对步骤4已压缩的废聚氨酯混合料通蒸汽，使之即刻成型。通蒸汽前须先将蒸汽管道中的水份排出，然后同时打开上压板中的蒸汽管504与圆模中部外圈蒸汽管阀门505，以降1个压力为准进蒸汽3-5分钟，先将废聚氨酯混合料预热，然后把蒸汽阀门全部打开进蒸汽5-7分钟加热，并快速反应成型，关闭蒸汽阀门即可脱模。

脱模后的圆柱体泡棉经逐层刨切成卷状片材。

Claims (6)

1.一种废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，其特征是：将废弃聚氨酯泡棉(00)进行粉碎(11)得到粉末(19)；向粉末(19)中加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)原料并充分混合；辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)原料发生聚合发泡反应，将所述“粉末”包裹在新生成的聚氨酯泡棉产品之中。

2.根据权利要求1所述的废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，其特征是：先对粉末(19)进行调湿(21)，再向粉末(19)中加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)原料并充分混合。

3.根据权利要求1所述的废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，其特征是：以喷雾(234)方式向粉末(19)加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)原料，并且其中聚丙二醇(PPG)被进行预先加热(22)。

4.根据权利要求3所述的废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，其特征是：所述的“向粉末(19)中加入辛酸亚锡(T-9)、甲苯二异氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)原料并充分混合”，其“混合”是在发泡机内经双向搅拌来实现的。

5.根据权利要求1所述的废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，其特征是：粉末(19)与原料充分混合并经过聚合发泡反应(31)成为发泡料(39)；将发泡料(39)压入模具，在模腔中通入蒸汽(05)，使快速成型(41)。

6.根据权利要求5所述的废弃聚氨酯泡棉的回收利用方法，其特征是：在直立模具内、通蒸汽之前，交替自上、下方向压缩发泡料(39)，并且整体上、下移动发泡料(39)。

Images