NL2003629C2

NL2003629C2 - Recyclebaar tapijt, en werkwijze voor het vervaardigen en recyclen daarvan.

Info

Publication number: NL2003629C2
Application number: NL2003629A
Authority: NL
Inventors: Ludwig Maria Gerardus Irma Cammaert; Wilhelmus Hendricus Maria Stas; Antonius Johannes Maria Timmermans
Original assignee: Desso B V
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2011-04-13
Also published as: WO2011046433A1; EP2488072A1

Description

Recyclebaar tapijt, en werkwijze voor het vervaardigen en recyclen daarvan

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een recyclebaar tapijt, en op een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen en recyclen daarvan. In het bijzonder 5 heeft de uitvinding ten doel een tapijt te verschaffen dat tot tapijt recycled kan worden, en wel in zijn geheel, volgens het “cradle to cradle” concept. Hierbij wordt nagestreefd een zo groot mogelijk gedeelte van de materialen te hergebruiken voor het maken van eenzelfde soort product.

10 Het toepassen van herbruikbare materialen bij de vervaardiging van tapijt is op zich bekend. Het vervangen van conventionele materialen door herbruikbare in meerdere of zelfs alle componenten van een tapijt is tot dusver echter complex gebleken, daar de op zich bekende herbruikbare materialen zich niet goed samen laten verwerken. Het is daarom een doel van de onderhavige uitvinding om tot een tapijt te komen dat ten 15 minste in verhoogde mate voldoet aan de “cradle to cradle” doelstellingen.

De uitvinding verschaft daartoe een werkwijze voor het vervaardigen van een (tot tapijt) recyclebaar tapijt, omvattende de stappen van het op een tuftdoek tuften van lussenpolen, welke als lussen danwel als gesneden pool kunnen worden afgewerkt, het 20 op het tuftdoek aanbrengen van een primaire coating (= backing) voor het fixeren van de lussenpolen, het op de primaire coating aanbrengen van een secundaire coating, waarbij zowel de primaire als de secundaire coating een polyolefine omvat.

Een combinatie van zowel een primaire en een secundaire coating met een polyolefine 25 biedt het voordeel dat zowel de primaire en de secundaire coating recycled kunnen worden, en meer in het bijzonder dat zij daartoe niet eerst van elkaar gescheiden hoeven te worden, maar gezamenlijk gescheiden en hergebruikt kunnen worden.

In plaats van de volgens de stand van de techniek gebruikelijke primaire coating uit 30 latex kan de primaire coating volgens de onderhavige uitvinding een polyolefine dispersie omvatten. Hoewel een hot-melt toepassing van een polyolefine evenwel denkbaar is, is gebleken dat het aanbrengen van de polyolefine door middel van een dispersie leidt tot betere opname in de vezels van de tuftdraad en doek, en daarmee een betere verzegeling van de tuftdraad. Het massabereik van een droge polyolefine precoat 2 ligt bij voorkeur tussen de 300 en 1200 g/m2, en het massabereik van een polyolefine heavy coating ligt tussen de 1500 en 3000 g/m2.

Een verder voordeel van het gebruik van een dispersie is dat de applicatiewijze identiek 5 kan als die van de gebruikelijke latex, zodat deze stap eenvoudig in te passen is in een bestaand productieproces. In het algemeen is het doel van het aanbrengen van een primaire coating naast het fixeren van het garen in het tuftdoek het verschaffen van brandvertragende werking, elektrische geleiding voor het tegen gaan van statische elektriciteit, en het verschaffen van vormstabiliteit.

10

De secundaire coating kan bijvoorbeeld een hot-melt (gesmolten) polyolefine omvatten, welke na al dan niet ten minste gedeeltelijk uitharden van de primaire coating kan worden aangebracht. Het gesmolten polyolefine kan door middel van sheet extrusion of kalanderen in de vereiste dikte worden aangebracht zonder dat het direct wegvloeit.

15

Een verder voordeel aan het in gesmolten vorm aanbrengen van de secundaire coating is dat dit door middel van rakelen of walsen kan geschieden, zodat ook hiertoe gebruikelijke wijzen voor het aanbrengen van conventionele bitumenlagen gehandhaafd kunnen blijven. Voor het walsen kan in het bijzonder gekozen worden wanneer een 20 bepaald patroon aan de onderzijde van het tapijt verkregen dient te worden. De wals kan in dat geval voorzien zijn van een negatief van het gewenste patroon.

Gebleken is dan niet alle combinaties van polyolefine even goed met elkaar te combineren zijn. Bepaalde combinaties blijken na aanbrengen relatief eenvoudig te 25 de lamineren of te scheuren of cracken, hetgeen logischerwijs ongewenst is. Goede resultaten zijn tijdens experimenten behaald met een primaire coating die een op polypropeen (met etheen) gebaseerde dispersie omvat, welke desgewenst een toevoeging kan omvatten uit de groep van: CaCCh, ATH (Aluminiumtrihydraat), een antistatische toevoeging zoals kalium(di)formiaat.

30

Het toevoegen van CaC03, ATH kan worden gedaan om een gewenste gewichtverhouding te bereiken (een gewenste stugheid van het finale product, brandvertragende werking), of de noodzaak van het toevoegen van relatief dure grondstoffen te verminderen. Wanneer er gebruik gemaakt wordt van recycled 3 polyolefine, wordt de (maximale) hoeveelheid toevoeging bij voorkeur vastgesteld op basis van de in het recyclede materiaal aanwezige “vreemde” materiaal.

Zoals hierboven aangegeven zijn er combinaties vastgesteld van primaire en secundaire 5 coatings die goed samen toegepast kunnen worden. Met de polyolefinedispersie als primaire coating kan een secundaire coating welke een polyolefine omvat bijvoorbeeld bestaande uit 71% filler MS80, 12% VestoPlast VP708,12% Vestoplast YP508, 5% hars Escorez 1102.

10 De bovengenoemde types zijn gebaseerd op polybuteen en polypropeen waarbij de mengverhouding 12/12 kan variëren tussen 0/24 en 24/0 afhankelijk van de gewenste resultaten qua verwerkingsviscositeit, cracking en dimensionele stabiliteit. Zelfs kan de moleculaire ketenlengte nog variëren waarbij types Vestoplast VP703 - VP704 ook van toepassing kunnen zijn.

15

Aan de secundaire coating kunnen toevoegingen uit de groep van: CaCCfi, alifatische koolwaterstoffen, acrylaat-gemodificeerde koolwaterstoffen, en/of aluminium(tri)hydraat worden toegevoegd. Ook deze materialen leiden tot het verkrijgen van een gewenst gewicht bij een gegeven volume, en kunnen bovenal ook 20 recycled worden.

Voor het verkrijgen van een vormvastheid en het tegengaan van slijtage kunnen er respectievelijk een glasscrim en een afdekvlies worden toegepast, waarbij het laatste bij voorkeur eveneens een polyolefine omvat.

25

Een aldus verkregen tapijt, dat zowel in kamerbrede als tapijttegelformaat vervaardigd kan worden, kan aan het eind van zijn levensduur worden ingezameld of geretourneerd, waarna het garen, het tuftdoek en de polyolefine lagen gescheiden kunnen worden, zodat het afgescheiden polyolefine kan worden versmolten voor hergebruik, en er een 30 nieuw tapijt volgens de hierboven beschreven werkwijze kan worden vervaardigd. Evenwel kan het gescheiden garen tot nieuw garen worden verwerkt, waarna er tapijt kan worden vervaardigd met het aldus recyclede garen, dat bijvoorbeeld een Polyamide 6, polyamide 6.6 of polypropyleen kan zijn.

4

Voor het herkennen van het gebruikte stoffen en het op basis van deze herkenning uitvoeren van een voorselectie van recyclebare en niet-recyclebare tapijten kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van de zogenaamde NIR (Near InfraRed) technologie. Voor het scheiden van de ruwe materialen kunnen diverse methoden 5 worden gebruikt, zoals cryogene scheiding (zeer lage temperaturen), chemische scheiding (oplosmiddelen) of mechanische scheiding. De laatste methode geniet om milieu- en energietechnische redenen de voorkeur, maar de werkwijzen volgens de stand van de techniek hebben tot dusver geen bevredigende resultaten opgeleverd.

10 Volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding vindt het scheiden mechanisch plaats, en omvat het het verpulveren van ten minste de backing van het tapijt, waarna vervolgens door middel van zeven van de verpulverde backing en het tuftdoek van het garen gesepareerd kunnen worden. Dit zeven kan - om tevens door middelpuntvliedende kracht een separatie te bewerkstelligen roterend geschieden.

15

Bij het verpulveren kan er warmte ontstaan waardoor de verpulverde delen van de tegel weer aan elkaar gaan hechten en/of klonteren, hetgeen het scheiden bemoeilijkt. De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding stelt voor dit probleem te verhelpen door het alvorens het verpulveren bevochtigen van het tapijt. Het aldus toegevoegde vocht, 20 dat water kan zijn, neemt de bij het verpulveren ontstane warmte op, waardoor het verpulverde tapijt eenvoudig te scheiden is. Bij voorkeur wordt er een zodanige hoeveelheid water toegevoegd, dat deze onder opname van de door het verpulveren ontstane warmte juist verdampt. Niet alleen wordt op deze manier een minimum aan toegevoegd vocht vereist, maar tevens leidt dit ertoe dat het verpulverde materiaal een 25 inrichting voor het verpulveren droog of nagenoeg droog verlaat, hetgeen voordelig is in het verdere scheidingsproces, in het bijzonder het zeven.

Het aldus gescheiden materiaal kan separaat worden recycled. Het polyolefine kan worden gesmolten, om opnieuw als dispersie of als hot-melt te worden ingezet voor het 30 vervaardigen van tapijttegels. Daarbij kunnen eventuele “vreemde toevoegingen” worden gehandhaafd.

Naast het volgens het “cradle to cradle” verwerken van de gesepareerde grondstoffen van de tegel voor het maken van een nieuwe tegel, kunnen de herwonnen grondstoffen 5 evenwel worden gebruikt voor andere toepassingen. Ook is het mogelijk tegels zonder polyolefine coatings te hergebruiken, waarbij de gebruikte bitumen bijvoorbeeld voor het vervaardigen van wegen kan worden gebruikt. De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren. Hierin toont: 5 - Figuur 1 de opbouw van een tapijt toont volgens de onderhavige uitvinding;

Figuur 2 het productieproces toont voor het vervaardigen van dergelijk tapijt; - Figuur 3 een inrichting voor het verpulveren van tapijt ter recycling toont; en Figuur 4 een schematische weergave toont van het scheiden van het tapijt uit figuur 1.

10

Figuur 1 toont een tapijt 1 vervaardigd volgens de onderhavige uitvinding. Het tapijt 1 omvat een tuftdoek 2 voorzien van daarin getuft garen 3. In de getoonde uitvoering bevindt een zijde met lange (gesneden) lussenpolen van het garen 3 zich aan de bovenzijde van het tapijt 1. Evenwel kan een zogenaamd “upside down” tapijt worden 15 vervaardigd, waarbij zich een korte pool aan de bovenzijde van het tapijt 1 bevindt, of kunnen beide zijden kort zijn. De lussen hoeven niet perse gesneden te zijn. Het garen is door middel van een polyolefine welke door hot-melt of dispersie is gefixeerd op een tuftdoek 2. Hierop is door middel van een hot-melt een polyolefïnelaag 4 aangebracht, die van meerdere toevoegingen voorzien kan zijn, en waarop een optionele glasscrim 5 20 of een recyclebare of afbreekbare variant daarvan is aangebracht. Ook een optioneel polyolefine afdekvlies 6 is aanwezig. Het tapijt kan in kamerbreed formaat of als tapijttegel in diverse maatvoeringen worden uitgevoerd.

Figuur 2 toont een schema 7 van een vervaardigingsproces van een tapijt volgens de 25 onderhavige uitvinding. Het proces omvat het invoeren 8 van een tuftdoek, dat een conventioneel tuftdoek kan zijn, met garen, waarop in een stap 9 een primaire coating wordt aangebracht. De primaire coating omvat een polyolefine disperesie of hot-melt, waarbij het gecoate tuftdoek vervolgens in een tweetal stappen 10, 11 gedroogd wordt, om vervolgens doorgevoerd 12 te worden naar een inrichting 13 voor het aanbrengen 30 van een secundaire coating. Hiertoe wordt een polyolefine hot-melt door middel van rakelen 14 aangebracht op het reeds van een primary backing voorziene tapijt. De secundaire hot-melt voor het rakelen wordt samengesteld door het verhitten 19 van de polyolefine, en het vervolgens mixen 16, 17 van de polyolefine met toevoegingen, zoals 6 een vuiler 18. Vervolgens wordt het aldus verkregen tapijt gedroogd en gesneden 15, en is het gereed voor toepassing.

Figuur 3 toont een verpulverinrichting 20, voor het recyclen van tapijt volgens de 5 onderhavige uitvinding. Het verpulveren geschiedt door het invoeren 21 en bevochtigen 22 van het tapijt, dat vervolgens verpulverd 23 wordt, en waarvan na roterend zeven afgescheiden polyolefine 24 resteert, dat kan worden hergebruikt in het proces uit Figuur 2. Tevens wordt PES of Polyamide van de vezels verkregen, dat tot nieuw garen verwerkt kan worden.

10

Figuur 4 toont het tapijt 1 uit figuur 1, dat na vervaardiging allereerst dient voor gebruik 25, en aan een eind van een levensduur wordt ingezameld 26, om vervolgens te worden gescheiden, bijvoorbeeld volgens het in figuur 3 toegelichte proces 27. Vervolgens worden de grondstoffen recycled 30 waarbij een nieuwe backing 31 en nieuw garen 32 15 ontstaan.

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een (tot tapijt) recyclebaar tapijt, omvattende: - het op een tuftdoek tuften van lussenpolen, 5. het op het tuftdoek aanbrengen van een primaire coating voor het fixeren van de lussenpolen; - het op primaire coating aanbrengen van een secundaire coating, waarbij Zowel de primaire als de secundaire coating een polyolefine omvat. 10

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de primaire coating een polyolefine dispersie of hot-melt omvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de secundaire coating een gesmolten 15 polyolefine omvat.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij het aanbrengen van de secundaire coating door middel van walsen en/of rakelen plaatsvindt.

5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de primaire coating een op polypropeen (met etheen) gebaseerde dispersie omvat.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de primaire coating een toevoeging omvat uit de groep van: CaCC>3, ATH, een antistatische toevoeging 25 zoals kalium(di)formiaat.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de secundaire coating een toevoeging omvat uit de groep van: CaCC>3, alifatische koolwaterstoffen, acrylaat-gemodificeerde koolwaterstoffen, en/of aluminium(tri)hydraat. 30

8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende het aanbrengen van glasscrim en/of polyolefine omvattend afdekvlies.

9. Werkwijze voor het recyclen van een tapijt verkregen volgens de werkwijze van één van bovengenoemde conclusies, omvattende: - het scheiden van het garen, het tuftdoek en de polyolefine lagen; het versmelten van afgescheiden polyolefine voor hergebruik; 5. het vervaardigen van een tapijt volgens één van de conclusies 1-8 met de versmolten polyolefine.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, omvattende het verwerken van het gescheiden garen tot nieuw garen en het vervaardigen van het tapijt met het nieuwe garen. 10

11. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10, waarbij het scheiden het verpulveren van ten minste de backing van het tapijt omvat.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij het scheiden het vervolgens zeven van de 15 verpulverde backing omvat, voor het separeren van de backing en het tuftdoek met het garen.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij het zeven het roterend zeven omvat.

14. Werkwijze volgens een van de conclusies 9-13, omvattende het alvorens het scheiden bevochtigen van ten minste een deel van het tapijt.

15. Tapijt, verkregen volgens de werkwijze volgens één van de conclusies 1-8.

16. Tapijt volgens conclusie 15, vervaardigd uit grondstoffen verkregen volgens de werkwijze volgens een van de conclusies 9-14.

17. Tapijt, omvattende een tuftdoek voorzien van lussenpolen, en een backing die slechts polyolefine omvat, voorzien van ten minste een “vreemde toevoeging” uit de 30 groep van: CaCC>3, ATH, een antistatische toevoeging zoals kalium(di)formiaat, alifatische koolwaterstoffen, acrylaat-gemodificeerde koolwaterstoffen, en/of aluminium(tri)hydraat.

18. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de conclusies 1-14.