CN114226409A - 一种纤维回收工艺 - Google Patents

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陶锴
徐永红
丁旭
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Abstract

本发明涉及防弹衣制作技术领域,具体涉及一种纤维回收工艺,该回收工艺用于废弃的UD布边角料的回收处理,在回收处理过程中,依次需要使用振动筛、切割器、起吊设备、搅拌设备和金属收集管,包括杂质筛除,分切处理,浸泡处理,二次浸泡处理,液封处理,搅拌处理,晾干处理,静电处理,分离储存处理的步骤,将高强高模的防弹纤维回收再利用,并且保留了其优越的性能,未使用燃烧,掩埋的方式,对环境的影响较小,降低了防弹行业成品的材料成本。

Description

一种纤维回收工艺
技术领域
本发明涉及防弹衣制作技术领域,具体涉及一种纤维回收工艺。
背景技术
防弹衣,又叫避弹衣,避弹背心,防弹背心,避弹服等,是单兵护体装具,用于防护弹头或弹片对人体的伤害;防弹盾牌,用于组成阵列防护弹头货弹片对人体的伤害,极大的提升兵团作战的生存能力。
PE板作为单兵防护用具的增强产品,通常和防弹衣配合使用,PE板的防护等级的测试方法包括带衣服测试和单防测试两种,带衣服测试是指在测试时将PE板和防弹衣套装在一起后进行防护测试工作,单防是指对PE板直接进行防护测试工作,二者通常需要进行Ⅲ级和IV级两种测试等级的评定。
在过去能够达到III级的防弹衣非常沉重,导致使用者在行动中的行动笨拙。现代防弹技术已经有了长足进步,特别是重量轻而防护等级高的防弹插板大量生产后,在单体标准配备中已经越来越常见。现有的防弹衣为达到重量轻的目的,采用纯PE(Polyethylene,聚乙烯)材料压制成PE材质的防弹插板,然而纯PE材料的防弹插板成本较高,因此多采用PE材质和其他材料复合而成,如采用PE材料和陶瓷材料复合而成的防弹插板。
然而,现有PE防弹插板以及PE防弹盾牌的防弹性能都不理想,难以挡住步枪子弹,而与陶瓷材料复合又增加了过多的重量,灵活性不够。
超高分子量聚乙烯纤维的UD布是当今防弹防护领域应用最广泛的复合材料之一,具有高模量、高强度、耐冲击、抗切割、耐腐蚀、电磁波投射率高、密度比水低、摩擦系数低等特点,其制作是通过单层UD的铺层叠加复合而成的。
目前防弹行业制备产品的工艺,是将纤维制成一定宽幅的UD布,然后将UD布裁剪成相应尺寸或形状,其裁剪的边角料的短纤布均为丢弃,焚烧处理,若采用掩埋处理,则聚乙烯很长时间均无法降解,造成环境污染。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题,提供了一种纤维回收工艺及方法。
本发明的基本方案为:一种纤维回收工艺,该回收工艺用于废弃的UD布边角料的回收处理,在回收处理过程中,依次需要使用振动筛、切割器、起吊设备、搅拌设备和金属收集管。
该回收工艺包括以下步骤:
S1,杂质筛除,将防弹衣制备过程中产生的UD布边角料进行统一收集,并将收集的UD布边角料放置于振动筛中,该振动筛上方的筛网可以更换,启动振动筛,进行初级筛除,筛除较小的杂质,更换较大孔径的筛网,进行第二次筛除,对残余的杂质进行筛除,如此反复,更换不同目数的筛网,进行多次筛除;
S2,分切处理,取出振动筛中进行筛除处理的UD布边角料,将其利用切割器进行切割处理,且切割为1~2cm左右的短纤布;
S3,浸泡处理,配置清洗液溶剂A,将配置的溶剂A倒入浸泡缸内,将切割后的短纤布用尼龙网兜包裹,尼龙网兜顶部利用起吊设备固定,尼龙网兜底部浸泡在溶剂A中,且在浸泡期间每隔15min需要晃动网兜试短纤布充分浸润,浸泡2小时后,取出沥干水份;
S4,二次浸泡处理,将配置的溶剂B倒入另一浸泡缸内,将S3中沥干水分的短纤布从网兜中取出,并置于溶剂B中,且短纤布被完全浸泡中溶剂B中,利用搅拌设备对溶剂B底部进行搅拌,搅拌后利用500目筛网将短纤布层压至溶剂B液面下10cm的深度;
S5,液封处理,配置液封水溶剂C,在溶剂B中加入溶剂C,溶剂C在溶剂B的上层,该溶剂C对其进行液封;
S6,搅拌处理,利用搅拌设备对S5的液体底部进行不停的搅拌,搅拌24h后,取出短纤布,并在浸泡缸内放置隔离滤网,静置1h;
S7,晾干处理,静置1h后,短纤布中的PE纤维和基材薄膜将浮于液封水溶剂C的表面,而胶粘剂溶解于溶剂B内,取出滤网,将PE纤维和基材薄膜的混合物捞出,自然晾干;
S8,静电处理,其混合物做静电处理,并将其用风机吹入金属收集管的管道,管道内壁带正电荷,管道末端用500目网兜收集,薄膜将吸附在管壁上;
S9,分离储存处理,收集完毕后释放管壁上的电荷,管壁上的薄膜将自行脱落,重复第S8工艺2~3次,PE纤维和基材薄膜将完全分离采集储存。
进一步,所述溶剂A为DMF溶剂,并用蒸馏水调配成20%含量的溶剂A。
进一步,所述溶剂B为二氯甲烷溶剂。
进一步,所述溶剂C为溶解有重金属盐的蒸馏水,且其比重在1.1~1.2g/cm3之间。
进一步,所述溶剂C的液封高度大于35cm。
本发明的工作原理及优点在于:
1.将高强高模的防弹纤维回收再利用,并且保留了其优越的性能。
2.未使用燃烧,掩埋的方式,对环境的影响较小。
3.降低了防弹行业成品的材料成本。
4.给建筑行业,防刺行业提供了低廉但是高性能的原料,形成了新的产业链条;
5.过程中实用的溶剂、设备均可重复使用,节约成本。
附图说明
图1为本发明一种纤维回收工艺的流程示意图;
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明:
超高分子量聚乙烯纤维的UD布是当今防弹防护领域应用最广泛的复合材料之一,具有高模量、高强度、耐冲击、抗切割、耐腐蚀、电磁波投射率高、密度比水低、摩擦系数低等特点,其制作是通过单层UD的铺层叠加复合而成的。
由于目前防弹行业制备产品的工艺,是将纤维制成一定宽幅的UD布,然后将UD布裁剪成相应尺寸或形状,其裁剪的边角料的短纤布均为丢弃,焚烧处理,若采用掩埋处理,则聚乙烯很长时间均无法降解,造成环境污染,提供了一种纤维回收工艺,该回收工艺用于废弃的UD布边角料的回收处理,在回收处理过程中,依次需要使用振动筛、切割器、起吊设备、搅拌设备和金属收集管。
该回收工艺包括以下步骤:
S1,杂质筛除,将防弹衣制备过程中产生的UD布边角料进行统一收集,并将收集的UD布边角料放置于振动筛中,该振动筛上方的筛网可以更换,启动振动筛,进行初级筛除,筛除较小的杂质,更换较大孔径的筛网,进行第二次筛除,对残余的杂质进行筛除,如此反复,更换不同目数的筛网,进行多次筛除;
S2,分切处理,取出振动筛中进行筛除处理的UD布边角料,将其利用切割器进行切割处理,且切割为1~2cm左右的短纤布;
S3,浸泡处理,配置清洗液溶剂A,溶剂A为DMF溶剂,并用蒸馏水调配成20%含量的溶剂A,将配置的溶剂A倒入浸泡缸内,将切割后的短纤布用尼龙网兜包裹,尼龙网兜顶部利用起吊设备固定,尼龙网兜底部浸泡在溶剂A中,且在浸泡期间每隔15min需要晃动网兜试短纤布充分浸润,浸泡2小时后,取出沥干水份;
S4,二次浸泡处理,将配置的溶剂B倒入另一浸泡缸内,溶剂B为二氯甲烷溶剂,将S3中沥干水分的短纤布从网兜中取出,并置于溶剂B中,且短纤布被完全浸泡中溶剂B中,利用搅拌设备对溶剂B底部进行搅拌,搅拌后利用500目筛网将短纤布层压至溶剂B液面下10cm的深度;
S5,液封处理,配置液封水溶剂C,溶剂C为溶解有重金属盐的蒸馏水,且其比重在1.1~1.2g/cm3之间,在溶剂B中加入溶剂C,溶剂C在溶剂B的上层,该溶剂C对其进行液封,溶剂C的液封高度大于35c;
S6,搅拌处理,利用搅拌设备对S5的液体底部进行不停的搅拌,搅拌24h后,取出短纤布,并在浸泡缸内放置隔离滤网,静置1h;
S7,晾干处理,静置1h后,短纤布中的PE纤维和基材薄膜将浮于液封水溶剂C的表面,而胶粘剂溶解于溶剂B内,取出滤网,将PE纤维和基材薄膜的混合物捞出,自然晾干;
S8,静电处理,其混合物做静电处理,并将其用风机吹入金属收集管的管道,管道内壁带正电荷,管道末端用500目网兜收集,薄膜将吸附在管壁上;
S9,分离储存处理,收集完毕后释放管壁上的电荷,管壁上的薄膜将自行脱落,重复第S8工艺2~3次,PE纤维和基材薄膜将完全分离采集储存。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种纤维回收工艺,其特征在于:该回收工艺用于废弃的UD布边角料的回收处理,在回收处理过程中,依次需要使用振动筛、切割器、起吊设备、搅拌设备和金属收集管。
2.根据权利要求1所述的一种纤维回收工艺,其特征在于:包括以下步骤:
S1,杂质筛除,将防弹衣制备过程中产生的UD布边角料进行统一收集,并将收集的UD布边角料放置于振动筛中,该振动筛上方的筛网可以更换,启动振动筛,进行初级筛除,筛除较小的杂质,更换较大孔径的筛网,进行第二次筛除,对残余的杂质进行筛除,如此反复,更换不同目数的筛网,进行多次筛除;
S2,分切处理,取出振动筛中进行筛除处理的UD布边角料,将其利用切割器进行切割处理,且切割为1~2cm左右的短纤布;
S3,浸泡处理,配置清洗液溶剂A,将配置的溶剂A倒入浸泡缸内,将切割后的短纤布用尼龙网兜包裹,尼龙网兜顶部利用起吊设备固定,尼龙网兜底部浸泡在溶剂A中,且在浸泡期间每隔15min需要晃动网兜试短纤布充分浸润,浸泡2小时后,取出沥干水份;
S4,二次浸泡处理,将配置的溶剂B倒入另一浸泡缸内,将S3中沥干水分的短纤布从网兜中取出,并置于溶剂B中,且短纤布被完全浸泡中溶剂B中,利用搅拌设备对溶剂B底部进行搅拌,搅拌后利用500目筛网将短纤布层压至溶剂B液面下10cm的深度;
S5,液封处理,配置液封水溶剂C,在溶剂B中加入溶剂C,溶剂C在溶剂B的上层,该溶剂C对其进行液封;
S6,搅拌处理,利用搅拌设备对S5的液体底部进行不停的搅拌,搅拌24h后,取出短纤布,并在浸泡缸内放置隔离滤网,静置1h;
S7,晾干处理,静置1h后,短纤布中的PE纤维和基材薄膜将浮于液封水溶剂C的表面,而胶粘剂溶解于溶剂B内,取出滤网,将PE纤维和基材薄膜的混合物捞出,自然晾干;
S8,静电处理,其混合物做静电处理,并将其用风机吹入金属收集管的管道,管道内壁带正电荷,管道末端用500目网兜收集,薄膜将吸附在管壁上;
S9,分离储存处理,收集完毕后释放管壁上的电荷,管壁上的薄膜将自行脱落,重复第S8工艺2~3次,PE纤维和基材薄膜将完全分离采集储存。
3.根据权利要求2所述的一种纤维回收工艺,其特征在于:所述溶剂A为DMF溶剂,并用蒸馏水调配成20%含量的溶剂A。
4.根据权利要求3所述的一种纤维回收工艺,其特征在于:所述溶剂B为二氯甲烷溶剂。
5.根据权利要求4所述的一种纤维回收工艺,其特征在于:所述溶剂C为溶解有重金属盐的蒸馏水,且其比重在1.1~1.2g/cm3之间。
6.根据权利要求5所述的一种纤维回收工艺,其特征在于:所述溶剂C的液封高度大于35cm。
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