CN109675911A - 利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法及装置，方法包括以下步骤：(1)收集固废并对其进行解包、初步分类处理；(2)对步骤(1)处理后得到的物料进行金属物去除工序处理，得到原材料与可回收金属物；(3)对原材料进行破碎工序处理，得到合格粒径的颗粒物或片状物；(4)对颗粒物或片状物进行混料搅拌加温工序处理，得到浆料；(5)将浆料注入步道砖模型中，进行成型工序处理，对所述步道砖模型施加压力并冷却，得到成型步道砖初坯；(6)对成型步道砖初坯进行剪切、修整，得到成品步道砖，包装出厂。本方法过程简单，设备标准化程序高，过程控制可以实现全自动化，大大减少劳动强度与提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业固废再生利用、环境保护领域，具体而言，特别是一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产软性步道砖的生产工艺。
背景技术
随着人民生活水平的日益提高，物资的日益丰富，人民对服装类消费已经不只是停留在保暖的功能上，更多的追求多样性、美观性、时尚性等高层次的需求。像三四十年前那种“新三年、旧三年、缝缝补补又三年”的现象已经完全不见了，一般的衣服鞋帽等都是一年甚至半年就淘汰换新了。服装鞋帽行业的产能大大增加，是三四十年前的成千上百倍的增长。随之而来的生产过程中产生大量的角边废料。由于现在服装鞋帽使用的材料绝大部分为化纤、橡胶类物料，此类物料在处理上一直是行业一大难题。
为解决此类问题，目前常用的有以下处理方式：
最初很多都做为工业垃圾，还有部分甚至混进生活垃圾进行了填埋处理。这种方式与塑料白色垃圾一样对环保造成严重的危害。也造成大量资源的浪费。这是一种被淘汰的处理方式
第二种方式是焚烧，大量此类固废被送进各类锅炉做为燃料燃烧，最开始是各企业就地参进锅炉燃烧一并进入链条炉或粉煤炉焚烧，但因部分锅炉并没有针对有机燃料设置尾气处理装置，造成严重的尾气污染问。近年来随着垃圾焚烧发电厂、水泥窑协同处理城市垃圾的兴建，部分服装鞋帽厂玩具厂废料被送到此类专门设施处理。
第三种方式是随着近年来对环保的重视，对资源的循环利用技术的发展，部分企业对此类固废时行再生利用。大致分为以下三类，一类是对单纯物料进行回收做为原材料返回塑料生产厂。二类是将此类固废进行破碎后再与各类建筑材料混合制成轻质保温墙体材料或砖块砌体。三类是将此类固废进行破碎后加入相关溶剂、固化剂等功能原料进行注塑成型或压铸成型，制成各类砖块砌体。
以上各种方法对各服装鞋帽企业的角边废料的回收利用都起到了重要作用。查询相关技术资料，均对最终再生产品的制造过程有很多研究，而对从整个生产过程工艺与过程设备鲜在报道。
本发明旨在开发一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的生产工艺及其相关过程设备配置。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种工艺过程简单，设备标准化程序高，过程控制可以实现全自动化，大大减少劳动强度与提高生产效率的利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法及装置。在处理鞋材、海绵、化纤类固废时，只存在物理过程的变化，所有加入的塑化剂与固化剂均成为步道砖的组成成份保留在步道砖中，不会对环境造成二次污染。所产生的步道砖强度、耐磨度均能达到使用要求，因其为柔性砖，相比水泥型的步道砖，行走舒适度大大提高，特别适合做为公园、小区、景区等健康步道使用，特别适合中老年人健步走活动。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)收集固废并对其进行解包、初步分类处理；
(2)对步骤(1)处理后得到的物料进行金属物去除工序处理，得到原材料(A)与可回收金属物(B)；
(3)对步骤(2)中的所述原材料进行破碎工序处理，得到合格粒径的颗粒物或片状物(C)；
(4)对步骤(3)中的所述颗粒物或片状物进行混料搅拌加温工序处理，得到浆料(D)；
(5)将步骤(4)得到的所述浆料(D)注入步道砖模型中，进行成型工序处理，对所述步道砖模型施加压力并冷却，得到成型步道砖初坯(E)；
(6)对步骤(5)得到的所述成型步道砖初坯进行剪切、修整，得到成品步道砖，包装出厂。
在步骤(2)中，所述金属物去除工序处理包括铁质、铜质、铝质金属分离。
在步骤(3)和步骤(4)之间还包括以下步骤：对步骤(2)中的所述可回收金属物进行打包处理，做为一般金属固废进行回收利用。
在步骤(4)中，分别加入稳定剂、塑化剂后，进行混料搅拌加温工序处理。
在实施步骤(1)、(3)、(7)时，采用全封闭收尘工艺收集所述步骤(1)、(3)、(7)产生的粉尘，所述全封闭收尘工艺使得系统在负压下运行。
在实施步骤(5)、(6)时，采用有机废气处理工艺收集所述步骤(5)、(6)产生的有机气体，所述有机废气处理工艺使得系统在负压下运行，保证有害气体有序排放。
一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的装置，其特征在于，所述装置包括：
全自动液压剪式解包模块，其用于收集固废并对其进行解包、初步分类；
金属物去除组合模块，其用于对所述全自动液压剪式解包装置处理后得到的物料进行金属物去除，得到原材料(A)与可回收金属物(B)；
破碎滚筒筛组合模块，其用于对所述原材料进行破碎，得到合格粒径的颗粒物或片状物(C)；
密闭式搅拌模块，其用于对所述颗粒物或片状物进行混料搅拌，得到浆料(D)；
加压制砖成型模块，其用于将所述浆料(D)注入步道砖模型中，进行成型，对所述步道砖模型施加压力并冷却，得到成型步道砖初坯(E)；
整形模块，其用于对所述成型步道砖初坯进行剪切、修整，得到成品步道砖。
还包括除尘器、除尘风机，所述除尘器、除尘风机实现全封闭收尘。
还包括UV有机气体净化器、净化风机，所述UV有机气体净化器、净化风机实现有机废气处理。
所述全自动液压剪式解包模块包括链/带式进料机、液压夹紧机构、液压剪断包装带/包装绳机构、自动控制系统、液压站。
所述金属物去除组合模块包括电磁/永磁除铁器、涡电流分选机。
所述破碎滚筒筛组合模块包括剪切式双轴破碎机、滚筒筛。
本发明提出的技术方案工艺过程简单，设备标准化程序高，过程控制可以实现全自动化，大大减少劳动强度与提高生产效率的利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法及装置。在处理鞋材、海绵、化纤类固废时，只存在物理过程的变化，所有加入的塑化剂与固化剂均成为步道砖的组成成份保留在步道砖中，不会对环保造成二次污染。所产生的步道砖强度、耐磨度均能达到使用要求，因其为柔性砖，相比水泥型的步道砖，行走舒适度大大提高，特别适合做为公园、小区、景区等健康步道使用，特别适合中老年人健步走活动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法流程图；
图2是利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对收集来的固废进行解包、初步分类处理；
(2)对所述(1)处理后的物料进行金属物去除，包括其中的铁质、铜质、铝质金属分离，得到本生产工艺的原材料(A)与可回收金属物(B)；
(3)对所述(2)中的A进行破碎工序处理，得到合格粒径的颗粒物或片状物(C)；
(4)对所述(2)中的B进行打包，做为一般金属固废出含有给相应单位进行回收利用；
(5)对所述(3)中的C进入混料搅拌加温工序，分别加入稳定剂、塑化剂后，进行混料搅拌处理，得到浆料(D)；
(6)将所述(5)浆料(D)注入步道砖模型中，进行成型工序，对模型施加一定压力并冷却，得到成型步道砖初坯(E)；
(7)对所述(6)中的E进行剪切，修整，得到成品步道砖，包装出厂；
(8)对所述(1)、(3)，(7)工序过程中可能产生的粉尘进行全封闭收尘处理，让整个系统在负压下运行；
(9)对所述(5)、(6)中可能产生的有机气体进行有机废气处理，系统在负压条件下操作，保证有害气体有序排放，杜绝无组织废气排放。
以上所述方法如附图1所示。
为实现以上方法，本发明对各个工序的设备进行合理配置，确保整个工艺路线具有可行、节能、环保、创新等特征。
实施例2:
本方法采用以下专用或通用设备，现分工序描述如下：
以上所述解包工序，本方案使用全自动液压剪式解包机，整机由链(带)式进料机、液压夹紧机构、液压剪断(包装带或包装绳)机构、自动控制系统、液压站等组成。成捆固废由链(带)式进料机输送到液压剪机构前固定位置，由光电传感器探测到位置正确后输送机停止，自动夹紧装置启动将固废包从上下左右位置夹紧并固定位置，液压剪启动并靠近从下向上运动成对角线运动，将打包带(绳)切断，液压剪后退。夹紧装置后退，物料落入下方输送带。完成一次解包工作。
以上所述金属去除工序，本方案使用电磁或永磁除铁器与涡电流分选机组合进行，并利用重选机对铜与铝进行二次分选，分别得到铁、铜、铝三等金属废料。所述除铁器安装在输送皮带机上方，对吸附的铁质生利用自身皮带自动转移到一边的料斗中收集。所述涡电流分选机安装在输送机尽头，将铜铝等有色金属物吸附后进入收集料斗。此料斗下方设置重选机，交有色金属废料中的铜与铝进行重力分选。
以上所述破碎工序，本方案使用剪切式双轴破碎机与滚筒筛组合对物料A进行破碎处理，处理后物料粒径d(90)<50mm或片状外形尺S(90)<50*80mm。
(1)以上所述剪切式双轴破碎机，也叫撕碎机，是由电机(单或双)通过减速机带动两根平行主轴，主轴上交错安装有圆盘型切断刀片与隔套，圆盘型切断刀片一般有5至30个刀齿，厚度在5至49之间，刀片数量5至50片之间，两轴相向回转运动，依靠双轴上相对位置的刀片之间，刀片与隔套之间的剪切、挤压、摩擦作用将物料破碎。
(2)以上所述流筒筛为电机带动一回转圆筒，圆筒壁上使用不同孔径的的筛板组成，少于孔径的物料通过小孔落下成为合格品，筛上物返回至破碎机进行再次破碎。
(3)以上所述剪切式双轴破碎机(以下简称破碎机)与滚筒筛组合，本方案使用两台破碎机、三套输送设备(皮带输送机或螺旋输送机)、一台滚筒筛组成。所述物料A经输送设备进入一级破碎机进行粗破，得到粒径d(90)<50mm物料，再经输送机输送到二级破碎机进行破碎，破碎后物料进入输送机送到圆筒筛进行筛分，筛下物得到d(90)<5mm的物料C，筛上物经输送机再返回二破碎机进行破碎。
以上所述混料搅拌工序，本方案采用带外加热夹套的密闭式搅拌机，将物料C、塑化剂、固化剂按比例加入搅拌机，盖好密封盖。启动设备加温搅拌至规定时间后停止得到物料D。
以上所述成型工序，本方案采用带加热功能的加压制砖成型机，物料D输送到具有一定温度的步道砖模具腔中充分填满，上滑动模下行挤压物料到规定压力并保压保温，待步道砖完成成型密实后保压降温固化，外形固化定型后松开模具并取出步道砖E。
以上所述剪切修整工序，采用固定尺寸的成型压力刀片，对步道砖三个方向进行尺寸修整，并去除角边余料。等到成品步道砖。
以上所述除尘设备，本方案在输送机与破碎机上方均制作防尘罩，利用离心式风机抽风，脉冲布袋除尘器收尘，净化空气达标排放。
以上所述有机废气处理设备，本方案在混合机、成型机、塑化剂容器、固化剂容器上均设置收集罩，通过离心风机抽风，经UV有机废气处理系统处理后达标排放。
以上所述专用或通用设备的设置情况如附图2所示。
实施例3:
一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对鞋厂发来的废弃鞋面、鞋底、布料进行解包(实验线为手工)，使用RCYQG型永磁除铁器对解包后的混合料除铁，使用TLFX型涡电流分选机进行有色金属去除,得到物料A；
(2)使用剪切式双轴破碎机D1000机进行粗破，刀盘φ320，刀厚39，功率2x37KW，破碎后得到d(90)<50*50的颗粒状或片状物料；
(3)使用剪切式双轴破碎机D500机进行细破，刀盘φ270，刀厚10，功率2x11KW,配合φ1000x2000滚筒筛，筛孔6x6mm，两者组成闭式破碎筛分系统，对物料破碎后得到d(90)<50mm的细粒物料C；
(4)将物料C、聚胺脂类塑化剂、塑料固化剂按比例放入带外加热夹套的密闭式搅拌机搅动，混合，并升温至130℃-160℃，形成物料D；
(5)将混料D倒入具有加热功能的制砖机步道砖模具开腔内，对模具加热至160—210℃，上模下压力为1000N，保压保温10秒；
(6)停止保温，继续保压，模具冷却至80℃，卸压，取出模具空冷至50℃后，将步道砖从模具内取出；
(7)将成型刀具装在通用液压冲床上，对步道砖三向进行剪切修整，得到200x100x40mm杂色步道砖。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)收集固废并对其进行解包、初步分类处理；
(2)对步骤(1)处理后得到的物料进行金属物去除工序处理，得到原材料(A)与可回收金属物(B)；
(3)对步骤(2)中的所述原材料进行破碎工序处理，得到合格粒径的颗粒物或片状物(C)；
(4)对步骤(3)中的所述颗粒物或片状物进行混料搅拌加温工序处理，得到浆料(D)；
(5)将步骤(4)得到的所述浆料(D)注入步道砖模型中，进行成型工序处理，对所述步道砖模型施加压力并冷却，得到成型步道砖初坯(E)；
(6)对步骤(5)得到的所述成型步道砖初坯进行剪切、修整，得到成品步道砖，包装出厂。
2.根据权利要求1所述的一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述金属物去除工序处理包括铁质、铜质、铝质金属分离。
3.根据权利要求1所述的一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，在步骤(3)和步骤(4)之间还包括以下步骤：对步骤(2)中的所述可回收金属物进行打包处理，做为一般金属固废进行回收利用。
4.根据权利要求1所述的一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，在步骤(4)中，分别加入稳定剂、塑化剂后，进行混料搅拌加温工序处理。
5.根据权利要求1所述的一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，在实施步骤(1)、(3)、(7)时，采用全封闭收尘工艺收集所述步骤(1)、(3)、(7)产生的粉尘，所述全封闭收尘工艺使得系统在负压下运行。
6.根据权利要求5所述的一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的方法，其特征在于，在实施步骤(5)、(6)时，采用有机废气处理工艺收集所述步骤(5)、(6)产生的有机气体，所述有机废气处理工艺使得系统在负压下运行，保证有害气体有序排放。
7.一种利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的装置，其特征在于，所述装置包括：
全自动液压剪式解包模块，其用于收集固废并对其进行解包、初步分类；
金属物去除组合模块，其用于对所述全自动液压剪式解包装置处理后得到的物料进行金属物去除，得到原材料(A)与可回收金属物(B)；
破碎滚筒筛组合模块，其用于对所述原材料进行破碎，得到合格粒径的颗粒物或片状物(C)；
密闭式搅拌模块，其用于对所述颗粒物或片状物进行混料搅拌，得到浆料(D)；
加压制砖成型模块，其用于将所述浆料(D)注入步道砖模型中，进行成型，对所述步道砖模型施加压力并冷却，得到成型步道砖初坯(E)；
整形模块，其用于对所述成型步道砖初坯进行剪切、修整，得到成品步道砖。
8.根据权利要求7所述的利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的装置，其特征在于，所述全自动液压剪式解包模块包括链/带式进料机、液压夹紧机构、液压剪断包装带/包装绳机构、自动控制系统、液压站。
9.根据权利要求7所述的利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的装置，其特征在于，所述金属物去除组合模块包括电磁/永磁除铁器、涡电流分选机。
10.根据权利要求7所述的利用鞋材、海绵、化纤类固废生产步道砖的装置，其特征在于，所述破碎滚筒筛组合模块包括剪切式双轴破碎机、滚筒筛。
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