PT751829E

PT751829E - Processo e aparelho para reciclagem de fraldas descartaveis

Info

Publication number: PT751829E
Application number: PT94912255T
Authority: PT
Inventors: Yaron Cina; Eitan Parag
Original assignee: Diatec Recycling Tech
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 2001-03-30
Also published as: WO1995024967A1; MXPA94002363A; EP0751829A1; DK0751829T3; DE69426030D1; IL109562A0; CZ139094A3; CN1057026C; CA2185122A1; KR970701590A; CZ286314B6; EP0751829B1; AU6448394A; KR100292968B1; HU215795B; HUT71456A; CN1149262A; BR9402392A; JP2002510238A; ES2152311T3

Description

DESCRIÇÃO "PROCESSO E APARELHO PARA RECICLAGEM DE FRALDAS DESCARTÁVEIS"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A invenção refere-se a processos e aparelhos para reciclagem de resíduos, mais particularmente a um processo e aparelho para processamento de fraldas descartáveis usadas e outros artigos sanitários de celulose não tecidos para recuperar deles matérias primas, tais como, celulose e plásticos na forma compactada, matérias primas que podem ser convertidas em produtos úteis. A invenção é particularmente destinada à reciclagem de fraldas descartáveis usadas e à separação do conteúdo de celulose num produto compacto e seco, e do componente plástico numa matéria prima reutilizável.

Por razões de simplicidade, será por vezes feita referência a seguir a fraldas, mas deve entender-se que este termo pode igualmente referir-se a qualquer outro artigo sanitário de celulose não tecido.

DESCRIÇÃO DA TECNOLOGIA ANTERIOR 0 impacto ecológico das fraldas descartáveis e de outros artigos de celulose não tecidos semelhantes, tais como, toalhas sanitárias, calcinhas, resguardos, e outros produtos de higiene cria a necessidade de processos eficientes economicamente realizáveis para a decomposição do conteúdo destes artigos e separação dos seus componentes para reciclagem. Uma criança desde o seu nascimento até à idade de 30 meses usa aproximadamente 6 fraldas descartáveis por dia. Cada uma das fraldas tem um volume médio de 500 cm3. Assim,

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uma criança produz uma média de cerca de 3000 cm3 de desperdícios por dia, isto é, 21 litros por semana e, portanto, 1092 m3 por ano. Existem cerca de 50000 utilizadores de fraldas por cada milhão de população, de maneira que durante um dia é necessário retirar de uma cidade de um milhão de habitantes 150 m3 desses desperdícios. Têm sido feitas diferentes tentativas para resolver o problema da reciclagem das fraldas descartáveis, dos guardanapos, dos lençóis dos hospitais, das toalhas sanitárias e de outros produtos semelhantes. Praticamente, todos estes artigos que contêm celulose têm uma envolvente de um material não tecido, uma envolvente de plástico ou borracha, um enchimento de flocos de celulose misturado, na maior parte dos casos, com polímeros superabsorventes, que são capazes de absorver líquido até 400 vezes o seu próprio volume. A ideia principal era recuperar a celulose, que é a matéria prima mais valiosa, e o plástico, que cria um problema ecológico. A maior parte da tecnologia anterior sugere um processo comum para a separação da celulose dos outros materiais nos artigos de higiene rejeitados.

As patentes seguintes: DE 2704035, EP 91982, SE 8303765, DE 3214294, DE 2703063 descrevem processos que incluem as seguintes operações básicas: desintegração (rasgar em tiras, cortar) dos artigos descartados, seguida da separação das fibras de celulose dos materiais de revestimento por meio de um crivo. O documento DE 2704035 sugere que as fibras de celulose podem ser separadas dos materiais não celulósicos por utilização a seco de um crivo numa ou mais etapas.

As outras patentes descrevem o modo de separação da celulose dos componentes do revestimento não celulosos por -2-

r\ ί—1? f, yj../ meio de várias máquinas (tal como, um tambor perfurado), aplicando sucção à superfície do tambor e separando a massa de celulose. Estas patentes descrevem meios de sucção, usando o ar ambiente. A patente US 4.592.115 descreve um separador para separação das fibras de celulose provido de perfurações suficientemente grandes para permitir que as fibras de celulose macias passem através delas, ainda que suficientemente pequena para realizar a separação dos materiais não macios maiores dos desperdícios fibrosos. 0 equilíbrio entre a velocidade de circulação do ar tangencial e o diferencial de pressão através do separador é suficiente para evitar o bloqueamento das aberturas no separador pelo material fibroso e atinge o objectivo da separação entre os materiais celulosos e não celulosos. Várias unidades específicas para reciclagem de fraldas descartáveis são descritas nos documentos acima mencionados. 0 documento SE 8303765 sugere um pneumotransportador para transportar as fraldas para um separador cilíndrico perfurado tendo uma entrada superior e duas saídas inferiores para saída dos desperdícios. O documento DE 3214294 descreve a separação em tiras de fraldas por pás rotativas, que estão colocadas num invólucro fechado. Os flocos de celulose assim separados são removidos do invólucro por sucção através de uma rede. O material de cobertura separado em tiras é então removido separadamente. O documento EP 0180696 descreve um aparelho, no qual é introduzida tangencialmente uma suspensão de material desintegrado num separador, compreendendo um invólucro cilíndrico tendo uma entrada e duas saídas. A separação da celulose é conseguida por um tambor perfurado de separação e -3-

Γ\ 'ν'·-; 'J ι Γλ.Λ***' s 1 por um dispositivo de sucção de ar proporcionado por um ventilador. 0 documento US 3.807.296 descreve um aparelho para o descarte de resíduos de material, em que estes resíduos de material são separados, tanto por compactação como por descarga num sistema de esgotos. Antes da descarga, uma porção de desperdícios são esmagados e guardados num contentor existente no aparelho, contentor que é ligado ao sistema de esgotos. A porção restante dos desperdícios ou dos desperdícios não decomponíveis é separada, noutro compartimento, da porção que foi esmagada de maneira a poder ser compactada e descartada na direcção de instalações apropriadas de tratamento para possível reciclagem. Contudo, a reciclagem dos desperdícios de material não é mencionada na invenção. 0 documento US 4.303.501 descreve um processo para a separação contínua de artigos de higiene descartados nos seus componentes, nomeadamente, materiais em flocos e/ou absorventes cortados, por um lado, e folhas de cobertura, por outro, compreendendo em primeiro lugar o rasgamento dos artigos de higiene descartados em grandes peças e depois a condução dessas peças para uma rede oscilante de preferência sobre um dispositivo de rede oscilante tendo larguras de malha decrescentes, sendo a menor largura da malha escolhida de maneira que o material em flocos e/ou absorvente cortado possa ainda passar através delas enquanto os grandes pedaços da cobertura rasgados são sempre transportados como resíduos. Deve notar-se que não é feita a separação e a desinfecção dos flocos.

Contudo, o principal problema da reciclagem da celulose a partir das fraldas descartáveis não é a separação dos tecidos de cobertura ou dos tecidos plásticos, mas a separação dos produtos de celulose dos polímeros superabsorventes que fazem parte dos flocos das fraldas. -4-

Todos os processos acima descritos são relativamente caros e complicados, porque necessitam de instalações com crivos e dependem de ar comprimido e aquecido e, portanto, podem ser utilizados apenas para quantidades «industriais» em grande escala de fraldas descartadas.

Uma outra desvantagem do processo reside no facto das fibras de celulose não serem efectivamente separadas dos polímeros superabsorventes, o que tem como resultado o facto da celulose recuperada pelos métodos conhecidos ser incompressível devido à presença de polímeros superabsorventes ) contendo água.

Ainda uma outra desvantagem neste processo acima descrito reside no facto de o processo proporcionar celulose e também componentes plásticos que não podem ser usados como tal para processamentos posteriores. 0 aparelho usado no processo acima mencionado sofre das desvantagens correspondentes da complexidade e do custo elevado e não é apropriado para uso doméstico. Não são considerados dispositivos de segurança para proteger o utilizador quando carrega as fraldas usadas na máquina de - processamento. Além disso, não são sugeridos dispositivos para compactar os componentes desintegrados das fraldas; e convertê-los em matérias primas para uso posterior. 0 documento WO 92/07995 descreve um processo para tratamento de produtos de papel sanitário absorvente, para separar estes produtos e os seus componentes de uma forma apropriada para a sua reciclagem ou reutilização. O processo compreende o passo de tratamento dos referidos produtos em pelo menos um banho de uma solução aquosa para remoção de materiais solúveis e/ou em partículas dos produtos. O banho é realizado sob condições que conduzam a uma separação não destrutiva dos referidos produtos nos seus componentes. Em formas de realização preferidas, o produto tratado assim -5-

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f obtido é tratado com pelo menos uma solução aquosa de lavagem e com pelo menos uma solução aquosa de pelo menos um agente branqueador e de um agente anti-microbiano, e os fluxos separados de materiais plásticos e celulosos são recuperados. 0 processo resulta na recuperação de produtos utilizáveis a partir de produtos sanitários de papel absorvente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Constitui um objecto da invenção proporcionar um processo para reciclar componentes de celulose e plástico de artigos sanitários de celulose não tecidos descartáveis.

Outro objecto da invenção é proporcionar dois tipos de aparelhos para levar a cabo esse processo, estando um preparado para reciclar quantidades relativamente pequenas de artigos e, portanto, apropriado para utilização doméstica, e o outro preparado para reciclagem continua em larga escala e apropriado para hospitais e estabelecimentos semelhantes.

Os objectos acima referidos são atingidos pela invenção, proporcionando um processo de recuperação de componentes de flocos de celulose e artigos sanitários de celulose não tecidos descartáveis, de preferência fraldas tendo também componentes de plástico e um componente polímero superabsorvente, compreendendo: a separação do referido componente de flocos de celulose do referido componente de plástico para proporcionar uma corrente contendo plásticos e uma corrente contendo celulose; caracterizado por o referido processo compreender também: a desintegração na água do referido componente de flocos de celulose em fibras de celulose, e separando as referidas fibras de celulose da água e do componente polímero superabsorvente e de outro desperdício nele contido, pela recolha selectiva das referidas fibras de celulose numa superfície irregular; colocando o referido componente polímero superabsorvente e o desperdício na referida água como -6- r\

efluente; compactando as referidas fibras de celulose separadas antes de as descarregar e compactando os referidos componentes plásticos separados antes da sua descarga.

De acordo com a forma de realização preferida deste processo, as referidas fraldas são divididas de preferência em duas partes, sendo as duas partes agarradas com firmeza por grampos móveis e humedecidas por repetidos mergulhos em água, com a consequente separação dos componentes de flocos de celulose, que contêm o polímero superabsorvente, dos plásticos das referidas fraldas e desintegração dos referidos flocos de celulose na água nas referidas fibras de celulose.

De acordo com uma modificação do processo de acordo com a invenção, o repetido mergulho na água das fraldas cortadas é conseguido por rotação recíproca das referidas fraldas divididas que estão pelo menos imersas na água até metade, ao longo de uma faixa de ângulos pré-determinados de uma trajectória circular horizontal.

Mais particularmente, uma série de artigos ou fraldas divididos são em primeiro lugar agarrados e deslocados ao longo da referida trajectória circular a uma velocidade lenta num só sentido, sendo então as fraldas divididas mergulhadas em água pela sua deslocação alternada nos dois sentidos opostos a uma velocidade elevada num ângulo de 45 a 90° e em seguida as coberturas de plástico são libertadas, deslocadas a uma velocidade elevada num sentido, e tangencialmente removidas por sucção para a respectiva compactação. É também recomendado pulverizar com água os plásticos das fraldas divididas, que são componentes de plástico, após a sua separação dos flocos de celulose e antes da sua compactação.

De acordo com uma forma de realização do processo, a separação das fibras dos flocos de celulose do polímero superabsorvente é levada a cabo, vertendo a água contendo as -7-

V

(—r fibras de celulose desintegradas e os desperdícios num reservatório através de um crivo cilíndrico tendo uma superfície interior rugosa e fazendo-o rodar no referido reservatório a baixa velocidade, pelo que as fibras de celulose são arrastadas para a referida superfície interior rugosa; a água que contém os desperdícios é então retirada do reservatório e o referido crivo roda em sentidos opostos a uma elevada velocidade numa determinada faixa de ângulos.

As fibras de celulose recolhidas no crivo são de preferência enxaguadas por pulverização intermitente com água ou com uma solução de um desinfectante.

As fibras de celulose recolhidas na superfície interior do crivo são então raspadas por meios apropriados e deslocadas para cima para o rebordo do crivo durante a sua rotação rápida, o que consequentemente obriga as fibras de celulose a serem tangencialmente descartadas do referido crivo.

Na forma de realização preferida da invenção, o passo de separação atrás referido é precedido de uma fase de separação preliminar, que compreende a recolha das fibras numa superfície rugosa de um corpo, que esteja pelos menos parcialmente imerso na água, e a rotação a baixa velocidade em torno de um eixo horizontal; então, é descarregada a água que compreende os polímeros superabsorventes e as partículas dos desperdícios sólidos e descartadas tangencialmente as referidas fibras de celulose da referida superfície rugosa por rotação do corpo rotativo a elevada velocidade.

Numa forma de realização alternativa da invenção, as fibras de celulose podem ser recolhidas da suspensão aquosa por imersão de uma escova rotativa no vaso de água, fazendo-o rodar a baixa velocidade recolhendo assim as fibras nas cerdas da escova; a referida escova é então retirada da água e rodada mais rapidamente, conseguindo assim a remoção centrífuga da fibras a partir das cerdas da escova, em conjunto com as gotas -8- Γ\, de água, na direcção de uma superfície cilíndrica ranhurada envolvendo a referida escova; as fibras de celulose podem então ser retiradas da referida superfície ranhurada e removidas para posterior compactação.

De acordo com uma forma de realização preferida do processo de acordo com a invenção, as fibras de celulose separadas são compactadas por compressão ao mesmo tempo que secam. A compactação do componente plástico separado pode ser levada a cabo fundindo-o e depois arrefecendo-o. Em alternativa, o componente plástico pode ser compactado por compressão e aquecimento à sua temperatura de amolecimento. A invenção refere-se também a um aparelho para recuperação de um componente de celulose em flocos de artigos sanitários descartáveis não tecidos, tendo também um componente plástico e um componente polímero superabsorvente, compreendendo o referido aparelho: meios para separar o referido componente de flocos de celulose contendo o referido componente polímero superabsorvente do referido componente plástico; caracterizado por compreender também:

meios para desintegração constituídos por um recipiente de água para desintegrar o assim separado componente de flocos de celulose em fibras de celulose, gel e desperdícios de polímero superabsorvente, e dispersar as referidas fibras na água; meios de recolha que incluem um elemento que tem uma superfície rugosa para nela recolher selectivamente as referidas fibras de celulose a partir da sua dispersão aquosa; meios para compactar as referidas fibras de celulose recolhidas pelos referidos meios de recolha; meios de compactação para compactar os referidos componentes plásticos e meios de descarte para remoção da água contendo o referido gel polímero superabsorvente e desperdícios do referido reservatório de água. -9- Γ\

fp y^rr^,

Duas modificações do aparelho de acordo com a invenção que realizam o processo inventivo serão a seguir descritas com a ajuda dos desenhos anexos, não limitativos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é um diagrama de blocos do processo de acordo com a invenção. A figura IA é uma modificação do diagrama de blocos representado na figura 1. A figura 2 é uma vista isométrica geral de uma máquina de uso doméstico que concretiza o processo de acordo com a invenção. A figura 3 é uma vista explodida de uma tampa de segurança da máquina representada na figura 2.

As figuras 4A e 4B são cortes transversais vertical e horizontal de cortantes da máquina representada na figura 2. A figura 5 é uma vista em perspectiva esquemática de um mecanismo de fixação móvel da máquina representada na figura 2. A figura 6 é uma vista em corte transversal vertical de Uma unidade de recolha de flocos de celulose da máquina representada na figura 2. A figura 7 é uma vista em corte longitudinal do elemento de compactação das fibras de celulose. A figura 8 mostra um elemento aquecido cónico oco para processamento das coberturas de plástico dos artigos de celulose. -10-

A figura 9 é uma vista esquemática explodida de uma parte de um aparelho de grande porte de acordo com uma forma de realização da invenção. A figura 10 é uma vista em corte transversal axial alargada do alimentador e dos dispositivos de corte em pedaços da figura 9 ao longo da linha 10-10 da figura 9. A figura 11A é uma vista de topo alargada esquemática dos dispositivos de separação (mergulhante) da figura 9. A figura 11B é uma vista em corte transversal axial alargada esquemática do dispositivo de separação (mergulhante) da figura 9 ao longo da linha B-B da figura 11A. A figura 12 é uma vista em corte transversal esquemática de uma unidade de recolha preliminar opcional das fibra de celulose desintegradas, a partir da água. A figura 13A é uma vista em corte transversal esquemática do dispositivo de recolha principal que pode ser combinado com o aparelho da figura 9. A figura 13B é uma vista em corte transversal axial esquemática do dispositivo de recolha principal que pode ser incluído no aparelho da figura 9.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DE FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Na figura 1, pode ver-se a principal sequência das operações do processo de acordo com a invenção; estas operações são executadas por componentes de uma máquina de uso doméstico. A fralda descartável D ou qualquer artigo de celulose não tecido é introduzido na máquina através de uma tampa de segurança 11. Então, a fralda é cortada ao meio por uma serra -11-

representada na unidade 12. As duas partes da fralda são mantidas pelos grampos 13, que se movem para cima e para baixo sobre a superfície da água no recipiente 14, as duas partes da fralda são humedecidas e separadas em duas correntes, uma de celulose e outra de plástico. A de plástico é então removida para um elemento de fusão 15, do qual o plástico fundido é transferido para uma unidade de arrefecimento 16 e em seguida para uma unidade de descarga e compactação 17, que inclui um dispositivo separador. A corrente de celulose separada da fralda desintegra-se na água do recipiente 14, onde os polímeros superabsorventes e os efluentes de desperdícios são levados pela água; os flocos de celulose são recolhidos por uma unidade de recolha 18, que inclui um tambor de descarga possuindo uma superfície rugosa formada por um tecido grosseiro, por exemplo um pano abrasivo não tecido; e o líquido efluente é bombeado do recipiente de água 14 para o sistema de esgotos 20 enquanto é adicionada água limpa ao recipiente 14. Os flocos de celulose humedecidos separados na unidade 18 são compactados por uma unidade de compactação 19, que inclui um fuso helicoidal e proporciona a compressão, a desinfecção e a secagem dos flocos de celulose antes da descarga. Um ventilador 21 é introduzido para criar uma sucção em todas as unidades operacionais (as ligações do ventilador estão representadas por linhas finas duplas interrompidas). 0 ventilador pode ser equipado com dispositivos de purificação do ar, por exemplo filtros de carbono activo.

Um motor eléctrico 22 é considerado para accionar todas as partes móveis de todas as unidades operacionais (as ligações do motor estão representadas por linhas cheias duplas).

As fontes convencionais de electricidade 23 e de água 24 são indicadas pelas suas ligações esquemáticas. -12-

Linhas cheias interrompidas mostram a sequência das operações do processo executadas pelas várias unidades. Em outras formas de realização do processo, algumas unidades poderão ser omitidas ou concebidas de maneira diferente.

Na figura IA, pode ver-se que várias operações do processo no passo final são alteradas e alguns componentes da máquina são modificados (15A, 18A, 19A) e unificados (19A) . A corrente A corrente de plástico passa através de um receptor cónico não aquecido 15A e é depois cortado em pedaços por uma unidade ') 17A e conduzido por sucção para a unidade de compactação 19A. A unidade 19A possui uma unidade de aquecimento e é destinada a compactar e desinfectar os flocos de celulose e a corrente de plástico nas operações seguintes.

Na figura 2 está representada uma vista geral de uma máquina de uso doméstico, que pode executar o processo atrás descrito. Uma tampa de segurança 111, um motor 122, um pedal 133, reservatórios de descarga 125 para celulose e plástico obtidos no processo de separação cobrem os painéis de envolvimento 126 e o corpo nuclear principal 127, que inclui a unidade de separação, as unidades de separação de plástico e ^ de celulose, o recipiente de água e as unidades de compactação de celulose e de plástico da máquina (não indicadas em pormenor).

Na figura 3, a tampa de segurança compreende uma tampa cilíndrica 31, tendo um orifício 32, e a tampa 31 está ligada a um pedal 33 por um mecanismo apropriado, o qual inclui um dispositivo elevador 34 e um dispositivo para fazer rodar 35. A fralda ou qualquer outro artigo de celulose pode ser introduzido no orifício 32 quando a tampa 31 está levantada pelas alavancas móveis do dispositivo 34 aplicadas pelo pedal 33. Após a carga da fralda, a tampa 31 roda na direcção da entrada da unidade separadora (não representada) da máquina para descarregar a. fralda e simultaneamente o orifício de -13-

entrada 32 roda por meio do parafuso 35 para proteger a mão do utilizador de quaisquer partes móveis da máquina. A figura 4A representa uma vista em corte transversal horizontal da unidade de separação, e a figura 4B uma vista em corte transversal vertical da mesma unidade. A referida unidade compreende uma serra de fita sem fim 41, que roda à volta de dois tambores 42, um dos quais é accionado por uma roda motora 43. A serra de fita 41 é localizada na posição exterior 44 da tampa descrita na figura 3 anterior. Um guia flexível frustocónico 45 destina-se à transferência da fralda por sucção directamente para a serra 41. Quando atinge a serra 41, a fralda é cortada em pedaços e transferida para os grampos móveis abaixo descritos na figura 5. A figura 5 mostra uma vista em perspectiva de um par de grampos móveis 51 de uma unidade de separação. Os grampos 51 estão preparados para executar um movimento horizontal de vaivém «pegar e largar» (ao longo de uma seta horizontal) e um movimento vertical de vai-vém «de mergulho» (ao longo de uma seta vertical). A unidade de separação inclui dois pares de grampos móveis opostos 51 localizados por cima do reservatório de água (não representados). Quando os grampos 51 agarram qualquer parte de fralda cortada pela serra 41, começam a mover-se para cima e para baixo, mergulhando assim a fralda cortada em duas na água, até os flocos de celulose começarem a humedecer e a separarem-se do revestimento de plástico da fralda. A figura 6 representa uma forma de realização da unidade de recolha para retirar as fibras de celulose da suspensão aquosa. A unidade compreende uma escova 62 provida de cerdas 63 e que pode rodar a duas velocidades diferentes e que se move para cima e para baixo no recipiente de água 61; e compreende um cilindro ranhurado coaxial rotativo 64 com um diâmetro superior ao diâmetro da escova 62. -14-

Quando a escova 62 roda à velocidade mais lenta enquanto imersa na água do recipiente 61, as cerdas 63 recolhem os flocos de celulose. Quando a escova 62 é levantada do recipiente de água 61, roda à velocidade mais rápida e os flocos de celulose e os pingos de água são centrifugados das cerdas 63 na direcção da superfície interior do cilindro ranhurado 64. A água cai então para o recipiente 61, e os flocos de celulose são retirados da superfície interna do cilindro ranhurado 64 por um raspador 65 montado coaxialmente com a escova e em seguida transferido da unidade por meio de um canal 66. Uma tampa 67 é considerada para separar o recipiente de água do raspador 65. .0 cilindro ranhurado rotativo 64 pode ser também provido de um ventilador 68 para criar sucção.

Na figura 7, a unidade de compactação de celulose compreende um parafuso sem fim 90, que se move num entalhe 91 de um alojamento 92. 0 alojamento 92 tem uma entrada para a celulose 93 e uma saída estreita 94 proporcionada por uma passagem de líquido 95. Quando os flocos de celulose são introduzidos na passagem 93 por sucção, o parafuso rotativo 90 comprime os flocos de celulose, secando-os assim simultaneamente. 0 alojamento 92 é provido de um elemento de aquecimento eléctrico opcional 96. Uma tal unidade de

compactação aquecida pode comprimir e desinfectar os flocos de celulose ou as porções da cobertura de plástico no canal de saída 95. A massa situada no canal de saída 95, que tem um diâmetro de cerca de 25 mm, deverá ser aquecida a 150°C durante 5 minutos. A figura 8 mostra a construção de um elemento cónico oco aquecido 101 para processamento da corrente plástica conforme sai dos grampos em movimento (não representados). 0 elemento 101 consiste numa peça receptora oca cónica 102 ligada a uma peça cilíndrica oca 103 envolvida por um elementos de aquecimento eléctrico 104. De acordo com o processo representado na figura 1, as partes de cobertura de plástico -15-

das fraldas descartáveis ou de outros artigos de celulose são acumuladas na peça cónica 102 e depois fundidas na peça cilíndrica 103 em resultado do aquecimento provocado pelo elemento 104. A massa de plástico fundido é transferida para uma unidade de arrefecimento antes da respectiva descarga. O elemento cónico oco pode ser modificado para o processo representado na figura IA, podendo nomeadamente ser fabricado sem o elemento de aquecimento 104 e ser directamente ligado por sucção à unidade de destruição 17A e depois a um elemento aquecido de compactação de flocos de celulose 19A (ver figura IA) .

Como se vê na figura 9, o aparelho 200 de acordo com esta forma de realização da invenção, sendo especificamente adaptado para reciclagem contínua em larga escala de artigos sanitários de celulose não tecidos descartáveis, partícularmente fraldas, compreende um alimentador 204 com a forma de uma tremonha 206 para reter os artigos, misturando-os na sua extremidade inferior numa conduta 208 provida de dispositivos de avanço 210A, 210B para conduzir os artigos aos dispositivos para os fazer em pedaços 202 colocados na conduta 208 para separar os artigos antes da sua separação. Após passar os meios separadores 202, a conduta 208 divide-se num par de mangas 212A, 212B abertas nas suas extremidades inferiores e destinadas a lançar os artigos cortados numa unidade separadora 214, que compreende geralmente um reservatório de água 216 e um elemento tipo carrossel 218, possuindo uma série de hastes radiais 217 e que tem as seguintes tarefas: introduzir nele os artigos cortados extraindo-os das aberturas inferiores das mangas 212A, 212B; humedecer os artigos cortados mergulhando-os repetidamente na água do recipiente 216, com a sua consequente separação dos flocos de celulose e a desintegração dos flocos na água. A figura 10 mostra em pormenor o alimentador 204 provido de meios de avanço da alimentação 209 constituídos por um par -16-

de roletes 210A, 210B funcionando em conjunto, tendo espigões 211 que se projectam e estão simetricamente montados em lados opostos da conduta 208 e penetrando parcialmente nele através de um par de ranhuras 213 localizadas em posições opostas (ver figura 9) existentes na conduta 208. Os roletes 210A, 210B rodam em sentidos opostos, de maneira a empurrar as fraldas da tremonha para baixo uma atrás da outra. A conduta 208 é provida de meios 220 para ajustamento da secção transversal da conduta ao tamanho das fraldas por ela transportadas para as centrar nos dispositivos de corte 202, de maneira a permitir que elas sejam cortadas em duas partes substancialmente iguais. Os dispositivos de ajustamento 220 podem ser constituídos, por exemplo, por molas de folha com a forma de placas inclinadas de molas ou soluções semelhantes. O dispositivo de corte 202 é constituído por um par de lâminas paralelas mesmo adjacentes que se movem em direcções opostas. As lâminas são continuadamente pulverizadas com água a partir de um «sprinkler» (pulverizador) (228 na figura 11B) para facilitar a operação de corte. As mangas 212A, 212B são providas nas suas aberturas inferiores com molas de folha 222 para evitar que as fraldas cortadas caiam das mangas antes de serem agarradas pelas hastes radiais 217 do elemento em forma de carrossel 218.

Como se mostra nas figuras 10, 11A e 11B, o elemento rotativo tipo carrossel 218 dos meios de separação 214 está posicionado por baixo das aberturas inferiores das mangas 212A, 212B e por cima da superfície da água do recipiente 216 e está afastada da referida superfície de uma distância inferior à dimensão mínima de uma fralda cortada. As hastes 217 do elemento semelhante a um carrossel 218, cada uma provida na sua extremidade de dispositivos para agarrar 219 (por exemplo, ganchos) preparada para continuamente extrair as fraldas cortadas das mangas 212A, 212B durante um primeiro modo de rotação lento do elemento tipo carrossel 218. -17- Γ\ \ \

Ο elemento 218, assim carregado com as fraldas cortadas, começa um segundo modo rápido de rotações parciais alternadas com um ângulo de, digamos, cerca de 45°, de maneira a repetidamente mergulhar as fraldas cortadas agarradas na água e assim humedecê-las. Isto, consequentemente, faz com que os flocos de celulose se separem dos revestimentos plásticos e caiam dentro da água. Os revestimentos plásticos vazios, que são retidos pelos meios de fixação 219, podem agora ser libertados pelos meios de fixação 110 e descartados numa corrente contendo plásticos, a qual pode ser alcançada por meio de um terceiro modo mais rápido de rotação do elemento tipo carrossel 218 com sucção simultânea. Para se libertar da corrente contendo plásticos, o recipiente de água 216 é provido de uma conduta de saida superior 224, localizada ao nível das hastes radiais 217 do elemento tipo carrossel 218. Antes da respectiva remoção, as coberturas de plástico são enxaguadas por um pulverizador de água 228 posicionado acima do corpo rotativo do elemento tipo carrossel 218. Deve notar-se que pode ser também introduzida uma solução desinfectante na água do recipiente pelo pulverizador 228.

Uma conduta de saída inferior 226 existente no fundo do recipiente 216 serve para a remoção dos efluentes aquosos contendo as fibras de celulose desintegradas para o seu posterior tratamento.

Uma unidade de recolha preliminar opcional 300, que pode com vantagem ser acrescentada ao aparelho apresentado na figura 9, está representada em corte transversal na figura 12. Os efluentes aquosos contendo as fibras de celulose desintegradas é transportado do recipiente 216 através da conduta 226 (figuras 9 e 11B) para um contentor de água intermédio 302, que aloja um corpo rotativo 304 com uma superfície rugosa (por exemplo uma escova) e que está parcialmente imerso na água. O corpo 304 roda à volta de um eixo horizontal a duas velocidades diferentes: um modo mais lento de rotação, durante o qual as fibras de celulose são -18-

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retiradas da água pelas cerdas da escova 304, e um modo de rotação mais rápido da escova 304, durante o qual as fibras recolhidas são tangencialmente descartadas da escova. A última operação é realizada após os efluentes aquosos libertos das fibras terem já sido descarregados do contentor 302, removendo desta forma os flocos de celulose, as partículas sólidas e alguma quantidade de gel polímero superabsorvente contido nos efluentes.

As fibras de celulose humedecidas, após serem descartadas das cerdas da escova 304, são transferidas para os meios de recolha principais, representados nas figuras 13A, 13B.

Como se vê nas figuras 13A e 13B, os meios de recolha principais 400 do aparelho da figura 9 compreendem um reservatório cilíndrico 402 provido de um crivo cilíndrico rotativo interno 404, ambos localizados por baixo e coaxialmente com o reservatório de água 216, que contém os elementos tipo carrossel 218 (figura 11B). O reservatório 402 é provido de um tubo de saída inferior 406 e um tubo de saída tangencial superior 408 posicionado ao nível da aresta superior do crivo 404. O crivo 404 serve, ou para receber as fibras de celulose humedecidas, em conjunto com alguns dos componentes polímeros superabsorventes, os quais ainda estão nela retidos, dos meios de recolha opcionais intermédios 300, ou (na ausência destes meios intermédios) para receber efluentes aquosos, que contêm as fibras de celulose desintegradas, directamente do recipiente de água 216. 0 crivo 404 tem uma superfície interior rugosa e pode rodar alternadamente em sentidos opostos com vários ângulos e a várias velocidades de acordo com um regime pré-determinado. Durante um primeiro modo de rotação lento do crivo 404, a sua parede vertical recolhe na sua superfície rugosa interior as fibras de celulose suspensas na água. O crivo cilíndrico 404 tem uma aresta superior alargada 410 e está também equipado com um raspador curvo 412 preparado para retirar as fibras da superfície interior rugosa da parede vertical do crivo, -19-

durante um segundo modo de rotação rápido do crivo 404, e para deslocar as fibras de celulose recolhidas para cima ao longo da parede interior do crivo para a sua aresta superior alargada 410, a partir da qual as fibras são removidas por sucção através do tubo de saida tangencial 408 e em seguida transportada para as estações de secagem e de compactação seguintes.

Um pulverizador de água 412 é colocado por cima do crivo 404 para lavagem intermitente das fibras de celulose recolhidas na sua superfície interna rugosa.

Lisboa, 27 de Dezembro de 2000 /AGENTEOFICLAL Da PROPRIEDADE INDUSTRIAL.

-20-

Claims

o,

REIVINDICAÇÕES 1. Processo para recuperação de um componente de flocos de celulose de artigos sanitários de celulose não tecidos descartáveis usados, tendo também um componente plástico e um componente polímero superabsorvente, compreendendo o referido processo: - a separação do referido componente de flocos de celulose do referido componente de plástico para proporcionar uma corrente contendo plástico e uma corrente contendo celulose; caracterizado por compreender também: - a desintegração na água do referido componente de flocos de celulose e separação da água das referidas fibras de celulose e do componente de polímero superabsorvente e outros desperdícios nela contidos, por recolha selectiva das referidas fibras de celulose numa superfície rugosa; a colocação do referido componente polímero superabsorvente e dos desperdícios na referida água, como um efluente; - a compactação das referidas fibras de celulose separadas antes da sua descarga, e a compactação dos referidos componentes de plástico separados antes da respectiva descarga.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que os referidos artigos sanitários de celulose não tecidos descartáveis são fraldas.
3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que os referidos artigos são cortados, de preferência, em duas partes, as referidas duas partes são agarradas por grampos móveis (13, 51) e humedecidas por repetidos mergulhos na água, com a consequente separação do componente flocos de celulose contendo o componente polímero superabsorvente do componente plástico das referidas fraldas, e em seguida a -1- 4.

___> Γ\ V ν' Pr7 Sjjz> desintegração na água dos referidos flocos de celulose nas referidas fibras de celulose.
Processo de acordo com a reivindicação 3, em que estes mergulhos repetidos na água dos referidos artigos cortados se conseguem por rotação alternada das referidas fraldas cortadas sendo pelo menos imersas na água até meio numa pré-determinada faixa de ângulos de uma trajectória circular horizontal.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, em que vários artigos cortados são primeiro agarrados e deslocados ao longo da referida trajectória circular a uma velocidade lenta num sentido, sendo então as fraldas cortadas mergulhadas na água por deslocação alternada em sentidos opostos a velocidade elevada num ângulo que vai de 45 a 90°, em seguida os revestimentos plásticos são libertados, deslocados a grande velocidade num sentido, e tangencialmente removidos por sucção para a respectiva compactação.
6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, em que a referida compactação das referidas fibras de celulose separadas compreende a compressão e secagem simultâneas e a desinfecção das fibras pelo seu aquecimento.
7. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, em que os referidos componentes plásticos são compactados por fusão e subsequente arrefecimento.
8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, em que os referidos componentes de plástico são compactados por compressão e aquecimento à sua temperatura de amolecimento. -2-

9. Aparelho para recuperação de um componente de flocos de celulose de artigos sanitários de celulose não tecidos descartáveis usados, tendo também componentes plásticos e um componente polímero superabsorvente, compreendendo o referido aparelho: - meios para separação (12, 13, 14, 51, 214) do referido componente de flocos de celulose que contém o referido componente polímero superabsorvente, do referido componente plástico; caracterizado por compreender também: - meios para desintegração que compreendem um recipiente de água (14, 61, 216), para a desintegração do componente de flocos de celulose assim separado em fibras de celulose, gel polímero superabsorvente e desperdícios, e dispersão das referidas fibras na água; - meios de recolha (18, 18A, 300, 400), que incluem um elemento (304, 404) possuindo uma superfície rugosa para nela recolher selectivamente as referidas fibras de celulose a partir da sua dispersão aquosa; - meios de compactação (19, 19A) para compactar as referidas fibras de celulose recolhidas pelos referidos meios de recolha; - meios de compactação (17, 19A) para compactar o referido componente de plástico e meios de descarte para remoção da água contendo o referido gel polímero superabsorvente e os desperdícios do referido recipiente de água.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, adaptado especificamente para a reciclagem em pequena escala de artigos sanitários de celulose não tecidos usados, que compreende uma tampa de segurança (11, 111) para introdução dos referidos artigos de celulose para proteger as mãos dos utilizadores de quaisquer partes móveis, e -3-

meios para cortar em pedaços os referidos artigos a montante dos referidos meios de separação.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, em que a referida tampa de segurança compreende um corpo cilíndrico com um orifício (32), através do qual os referidos artigos de celulose são introduzidos; corpo cilíndrico que está ligado a um pedal (33, 133) por dispositivos de levantamento e rodagem (34, 35) para obrigar a referida tampa a levantar-se de maneira a permitir a introdução do artigo de celulose no referido orifício, após o que a tampa se retrai para dentro do aparelho e simultaneamente roda.

12. Aparelho de acordo com as reivindicações 10 ou 11, em que os referidos meios de corte em pedaços são colocados sob a referida tampa e compreendem uma serra de fita sem fim (41) e um tubo guia flexível frustocónico (45) para transferir as referidas fraldas da referida tampa na direcção da referida serra, tendo os referidos tubos guia um orifício mais pequeno e um orifício maior, em que o referido orifício mais pequeno está virado para a referida serra de fita.

13. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 12, em que os referidos meios de separação compreendem grampos móveis (13, 51) para agarrar as partes de revestimento plástico dos referidos artigos de celulose; mergulhando-as na água e transferindo os revestimentos plásticos após a sua separação do componente celulose para compactaçâo e descarga posteriores.

14. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 13, em que a referida unidade de recolha de flocos de celulose compreende uma escova cilíndrica rotativa (62); um cilindro ranhurado coaxial (64) envolvendo a referida escova; e um raspador (65); estando a referida escova -4-

preparada para imersão e rotação no referido reservatório de água (61) para retirar as referidas fibras de celulose da água por meio das cerdas (63) da referida escova; podendo a referida escova levantar-se do referido recipiente de água para posterior descarga das referidas fibras de celulose.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, em que a referida escova pode rodar a duas diferentes velocidades; e o referido cilindro ranhurado coaxial tem um diâmetro maior que o diâmetro da escova; de tal maneira que a referida escova roda lentamente enquanto está mergulhada no referido recipiente, as referidas cerdas recolhem da água as referidas fibras de celulose; e quando a referida escova é retirada do referido recipiente de água e começa a rodar mais rapidamente, as referidas fibras de celulose em conjunto com os pingos de água são centrifugadas das referidas cerdas (63) na direcção da superfície interna do referido cilindro ranhurado (64); do qual são em seguida raspadas pelo referido raspador (65) .

16. Aparelho de acordo com as reivindicações 14 ou 15, em que o referido raspador tem a forma de um cilindro coaxial adaptado para ser introduzido e rodar no referido cilindro ranhurado, e sendo provido na sua superfície lateral de uma fita flexível encurvada preparada para ser pressionada na direcção da superfície interior do referido cilindro ranhurado.

17. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 16, em que os referidos meios de compactação das referidas fibras de celulose compreendem um dispositivo de alimentação helicoidal rotativo (90) para compactar as referidas fibras de celulose e criar uma temperatura elevada, proporcionando assim a desinfecção e a secagem dos referidos flocos de celulose; sendo o referido -5- dispositivo helicoidal de alimentação rotativo provido adicionalmente de meios de aquecimento (96).

18. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 17, que compreende também um ventilador (21) para criar sucção para transferência pneumática dos referidos artigos de celulose e dos seus componentes de uma das referidas unidades para outra, sendo o referido ventilador provido de um dispositivo de purificação de ar.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, especificamente adaptado para uma reciclagem continua em larga escala de artigos sanitários de celulose não tecidos descartáveis usados, descartados por instituições médicas, educacionais e de lazer, que compreende também um dispositivo de corte (202) para dividir os referidos artigos em duas partes antes da sua separação no referido dispositivo de separação (214), e um alimentador (204) para fazer passar continuadamente os artigos de celulose pelos referidos dispositivos cortantes.

20. Aparelho de acordo com a reivindicação 19, em que o referido alimentador compreende uma tremonha (206) para guardar as fraldas, que se reúnem na sua extremidade inferior numa conduta (208) provida de meios de avanço de alimentação (210A, 210B) e são conduzidas aos referidos dispositivos de corte (202); a referida conduta, após se dividir num par de mangas (212A, 212B) , abre nas suas extremidades inferiores para introduzir os artigos divididos nos referidos dispositivos separadores (214).

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 20, em que os referidos meios de avanço de alimentação são constituídos por um par de roletes adjacentes funcionando um com o outro (210A, 210B, 211) montados na referida conduta lado a lado e que rodam em sentidos opostos de maneira a empurrar os referidos artigos para baixo um após o outro. -6-

22. Aparelho de acordo com a reivindicação 20 ou 21, em que a referida conduta (208) é provida de meios (220) para ajustamento da sua secção transversal ao tamanho dos artigos a serem transportados através dela, de maneira a centrar os referidos artigos nos referidos dispositivos de corte (202) de maneira a permitir que sejam cortados em duas partes substancialmente iguais.

23. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 19 a 22, em que os referidos dispositivos de corte (202) compreendem um par de lâminas móveis paralelas mesmo adjacentes preparadas para realizar movimentos alternados em direcções opostas e continuamente pulverizadas por água.

24. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 22, em que as referidas mangas são providas nas suas aberturas inferiores de molas de folha (222) para evitar que os referidos artigos cortados caiam das referidas mangas.

25. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 19 a 24, em que os referidos meios de separação compreendem um elemento rotativo horizontalmente do tipo carrossel (218) posicionado por baixo das aberturas inferiores das referidas mangas e por cima da superfície da água do referido recipiente e que são separadas da superfície da água numa distância inferior ao comprimento mínimo de um artigo cortado; podendo os referidos elementos tipo carrossel (218) rodar alternadamente em vários ângulos' e em várias velocidades de acordo com regimes pré-determinados e compreender uma série de hastes radiais (217), cada uma provida na sua extremidade mais exterior de garras (219) preparadas para extrair das referidas mangas os artigos cortados, quando o referido elemento tipo carrossel roda num dos regimes pré-determinados; e sendo o recipiente com água provido de uma primeira -7-

Γ\ J- (P ί' t 7 conduta de saída (224) ao nível dos elementos (218) para deles retirar o revestimento de plástico dos referidos artigos desnudados, e uma segunda conduta de saída (226) para remoção do referido recipiente da água em conjunto com o efluente e as fibras de celulose aí desintegradas para os referidos meios de recolha.

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, provido também de meios de pulverização de água (228) posicionados por cima do corpo rotativo tipo carrossel e preparados para injectar, tanto água, como uma solução desinfectante.

27. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 26, em que os meios de recolha (400) compreendem um reservatório cilíndrico (402) provido de um crivo cilíndrico interno coaxial (404), tendo' uma superfície interna rugosa podendo rodar alternadamente em sentidos opostos em vários ângulos e a várias velocidades de acordo com regimes pré-determinados, servindo o referido crivo cilíndrico para recolha na sua face interna rugosa, das fibras de celulose desintegradas, da água que as contém, em conjunto com o polímero superabsorvente, durante o movimento de rotação lento do referido crivo; sendo o referido reservatório (402) provido de uma tubagem de saída inferior (406) para remoção do efluente aquoso para o esgoto e uma tubagem de saída tangencial superior (418) posicionada ao nível da aresta superior (410) do referido crivo, que está alargada para fora; sendo o referido aparelho também equipado com um raspador curvo (412) preparado para raspar as fibras de celulose recolhidas da superfície rugosa interna do referido crivo cilíndrico na direcção da sua aresta superior alargada durante a rotação rápida do crivo, para remoção das fibras por sucção através do tubo tangencial (408) .

28. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, provido também de pelo menos um pulverizador de água (412) posicionado -8-

sobre o referido crivo cilíndrico para intermitentemente lavar as fibras de celulose recolhidas na superfície rugosa do referido crivo.

29. Aparelho de acordo com a reivindicação 27 ou reivindicação 28, precedido por uma unidade de recolha preliminar (300) que compreende um recipiente (302) com água contendo as referidas fibras de celulose desintegradas e o efluente, sendo o referido recipiente provido de um corpo (304) tendo uma superfície rugosa e estando pelo menos parcialmente imerso na água, podendo o referido corpo rodar a duas velocidades diferentes em torno de um eixo horizontal, tanto para recolher da água as referidas fibras de celulose pela referida superfície rugosa durante uma rotação lenta do referido corpo, como para descartar tangencialmente as fibras recolhidas durante uma rotação mais rápida do corpo, após a água e o efluente terem já sido descarregados do recipiente.

30. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 29, provido também de meios preparados para aplicar uma pressão de ar reduzida a todas as aberturas de entrada e de saída do aparelho para evitar a saída dele de odores desagradáveis. Lisboa, 27 de Dezembro de 2000
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