SK500072016U1

SK500072016U1 - A method and apparatus for treating filter material, the product obtained in this method

Info

Publication number: SK500072016U1
Application number: SK50007-2016U
Authority: SK
Inventors: Ko Vladimăťr Äśeĺ
Original assignee: Ko Vladimăťr Äśeĺ
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2016-07-01
Also published as: SK7619Y1

Abstract

Filtračný materiál, predovšetkým v podobe priemyselných zvyškov z výroby filtračných náplní, sa bez prívodu tepla mechanicky spracováva tak, že sa rozseká v dezintegrátore (4) za prítomnosti vzduchu, kde sa počas zádržnej doby opakovane materiál uvádza do styku s rotujúcimi nožmi a prevzdušňovaním materiálu v dezintegrátore (4) vznikajú chumáče. Pritom sa plochý nosič (3) aspoň čiastočne rozvlákni na pôvodné vlákna (1), uvoľnené vlákna (1) sa vzájomne prepletajú do chumáčov. Vír vznikajúci vnútri dezintegrátora (4) načechráva chumáče, ktoré v spodnej časti dezintegrátora (4) prechádzajú cez sito von z dezintegrátora (4). Výsledný produkt je výhodne použiteľný ako tepelná a hluková izolácia vo všetkých oblastiach techniky, napríklad v stavebníctve.The filter material, especially in the form of industrial residues from the production of filter cartridges, is mechanically processed without heat input by cutting it in a disintegrator (4) in the presence of air where the material is repeatedly contacted with the rotating blades and the aeration of the material during retention time. the disintegrator (4) produces clumps. In doing so, the flat support (3) is at least partially pulled into the original fibers (1), the loosened fibers (1) intertwining into tufts. The vortex formed inside the disintegrator (4) fluffs the tufts that pass through the sieve out of the disintegrator (4) at the bottom of the disintegrator (4). The resulting product is advantageously useful as thermal and noise insulation in all fields of technology, for example in construction.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Technické riešenie sa týka spôsobu a zariadenia na spracovanie zvyškov filtračného materiálu, ktorý sa používa na výrobu filtrov, predovšetkým filtrov na čistenie vzduchu. Nový spôsob a zariadenie zhodnotí pôvodné suroviny filtračného materiálu, pričom výsledný produkt má vysoké úžitkového vlastnosti.The present invention relates to a method and apparatus for treating residual filter material which is used to produce filters, in particular air purification filters. The novel method and apparatus will evaluate the original raw materials of the filter material, the resulting product having high utility properties.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Sú známe postupy, ktorými sa spracovávajú použité filtre, filtračné vložky, filtračné náplne z rôzneho materiálu. Zvyčajne súčasťou takýchto postupov je aj čistenie recyklovanej suroviny, teda odstránenie nečistôt, ktoré filtre počas svojej životnosti zachytili do svojej štruktúry. Filtre majú v nosnej štruktúre, napríklad v rámiku naskladanú filtračnú náplň s primeranou plochou prístupnou na prechod filtrovaného média.There are known processes for processing used filters, filter cartridges, filter cartridges of various materials. Typically, such processes also involve the purification of recycled feedstock, i.e. the removal of impurities that the filters have trapped into their structure during their lifetime. The filters have in the support structure, for example in a frame, a stacked filter cartridge with an adequate area accessible for the passage of the filtered medium.

Filtračná náplň sa pri výrobe filtra vysekáva, vyreže z plochého polotovaru, ktorý je priepustný pre filtrované médium a zachytáva požadovaný druh nečistôt. Podľa tvaru filtračnej náplne a podľa spôsobu skladania plochého polotovaru do tvaru filtračnej náplne vzniká pri výrobe rôzne tvarovaný odpad, napríklad v podobe odsekov, okrajov a podobných zvyškov. Tieto zvyšky nie sú znečistené, nepredstavujú nebezpečný ani biologicky znečistený odpad. Hmotnostne tvoria relatívne malú časť spracovávaného polotovaru, je teda najjednoduchšie spracovať ich ako použitý filtračný materiál. To zodpovedá bežnému postupu pri recyklácií, kedy sa z odpadu zvyčajne vyrába produkt s nižšou úžitkovou hodnotou.In the manufacture of the filter, the filter cartridge is punched out, cut from a flat blank which is permeable to the filtered medium and collects the desired kind of impurities. Depending on the shape of the filter cartridge and the method of folding the flat blank into the form of the filter cartridge, different shaped waste is produced during manufacture, for example in the form of paragraphs, edges and similar residues. These residues are not contaminated, do not constitute hazardous or biologically contaminated waste. They form a relatively small part of the workpiece by weight, so it is easiest to process them as a filter material. This is in line with the usual recycling process where waste is usually used to produce a product of lower utility.

V prípade niektorých druhov filtrov, ako sú kabínové filtre do motorových vozidiel, filtre do vzduchotechniky v domácnosti a v priemysle, sa na výrobu filtračnej náplne používajú ušľachtilé materiály, aby sa zabezpečila vysoká kvalita dýchaného vzduchu v priestore. Napríklad v prípade kabínových filtrov sa používa netkaná polypropylénové alebo polyetylénová textília, resp. polotuhá doska. Množstvo vzniknutého odpadu pri súčasných výrobných procesoch má rastúci trend. S prihliadnutím na rast znečistenia životného prostredia bude tento trend pravdepodobne trvalý.For some kinds of filters, such as cabin filters for motor vehicles, domestic and industrial air filters, noble materials are used to produce the filter cartridge to ensure high quality air in the room. For example, in the case of cabin filters, non-woven polypropylene or polyethylene fabrics are used. semi-rigid board. The amount of waste generated in current production processes is increasing. Given the growth in environmental pollution, this trend is likely to be permanent.

iand

Riešenie podľa zverejnenia JPH09418 (A) sa zaoberá spracovaním použitých kobercov, kde rezačka rozdelí koberec na tenké a dlhé kusy, ktoré následne seká na granulát. Výsledný produkt má však nízku využiteľnosť a v prípade aplikácie na filtračný materiál by došlo k degradácií vlastností pôvodných materiálov. Spis DE4436337 (A1) opisuje použitie recyklovaného textilu na výrobou izolačnej vlny, tento postup však nie je úspešne použiteľný pri spracovaní filtračného materiálu s pevnými väzbami vlákien, kde vlákna sú v podstate zatavené do súrodej hmoty. Zverejnenie CN204325589 (U) ozrejmuje recykláciu použitých filtračných vriec, kde sa materiál čistí ultrazvukom, neposkytuje však možnosť energeticky nenáročného a plnohodnotného využitia pôvodných zložiek filtračného materiálu. Podobne okrajové sú aj riešenia podľa JPS57112414 (A), HU227329 (B1).The solution according to the publication JPH09418 (A) deals with the processing of used carpets, where the cutter divides the carpet into thin and long pieces, which is subsequently cut into granules. However, the resulting product has low utility and, if applied to the filter material, the properties of the original materials would be degraded. DE4436337 (A1) describes the use of recycled textile for the production of insulating wool, but this process is not successful in the treatment of a filter material with strong fiber bonds where the fibers are substantially fused into a coherent mass. Publication CN204325589 (U) clarifies the recycling of used filter bags, where the material is ultrasonically cleaned, but does not provide the possibility of energy efficient and full utilization of the original components of the filter material. The solutions according to JPS57112414 (A), HU227329 (B1) are similarly marginal.

Riešenie podľa zverejnenia SK PUV 50116-2012 opisuje chumáčovinu zloženú z netextilných častíc prepletených textilnými vláknami, kde netextilné častice majú celistvý charakter ústrižkov alebo útržkov alebo úlomkov. Takéto riešenie je vhodné pre zmesový vstupný materiál z rôznych už použitých častí výrobkov v dopravných prostriedkov. Vzniknutá chumáčovina má tuhú štruktúru vhodnú pre konštrukčný materiál, kde tepelno-izolačné vlastnosti sú len sekundárne.The solution according to publication SK PUV 50116-2012 discloses a tuft composed of non-textile particles intertwined with textile fibers, wherein the non-textile particles have the integral nature of snippets or fragments or fragments. Such a solution is suitable for mixed input material from various already used parts of products in vehicles. The resulting tuft has a rigid structure suitable for a construction material where the heat-insulating properties are only secondary.

Známe riešenia recyklácie tkaných alebo netkaných textílii spočívajú v uvoľnení pôvodných tvarových alebo mechanických väzieb vlákien. Použitie existujúcich zariadení neprináša použiteľný výsledok pri spracovaní filtračného materiálu z polypropylénu a/alebo polyetylénu, kde nosič nemá povahu textilu, ale jedná sa skôr o polotuhú dosku. Pri recyklácií polypropylénu a/alebo polyetylénu sa uprednostňujú postupy s pridávaním tepla, ktorým sa mení tuhosť a konzistencia materiálu.Known solutions for recycling woven or nonwoven fabrics are based on the release of the original shaped or mechanical bonds of the fibers. The use of existing devices does not yield a useful result in the processing of the filter material of polypropylene and / or polyethylene, where the carrier is not textile-like, but rather a semi-rigid plate. In the recycling of polypropylene and / or polyethylene, preference is given to heat-adding processes that alter the stiffness and consistency of the material.

Je žiadané také riešenie, ktoré umožní zhodnotiť materiál filtračného polotovaru bez degradácie jeho úžitkovej hodnoty. Nové riešenie by malo byť energeticky efektívne a jednoduché, aby sa mohlo priestorovo úsporne nasadiť priamo na mieste vytvárania odpadu alebo v blízkom okolí tohto miesta.A solution is desired which allows the material of the filter blank to be recovered without degrading its utility value. The new solution should be energy efficient and simple, so that it can be deployed space-saving on-site or in the vicinity of the site.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje spôsob na spracovanie filtračného materiálu, ktorý zahrňuje plochý, aspoň čiastočne priedušný nosič a pri ktorom sa filtračný materiál spracováva mechanicky a bez prívodu tepla podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že filtračný materiál sa v rotačnom dezintegrátore za prítomnosti vzduchu spracuje, rozvlákni tým, že sa počas zádržnej doby opakovane materiál uvádza do styku s rotujúcimi elementmi, ktoré unášajú a odhadzujú materiál na plochu s výčnelkami na vnútornej strane valcovej komory dezintegrátora a prevzdušňovaním vznikajú chumáče tak, že plochý nosič sa aspoň čiastočne rozvlákni na pôvodné vlákna, uvoľnené vlákna sa vzájomne prepletajú a vznikajúce chumáče v spodnej časti dezintegrátora prechádzajú cez otvory von z komory dezintegrátora.The aforesaid drawbacks are substantially eliminated by a method for treating filter material, which comprises a flat, at least partially breathable support, and wherein the filter material is processed mechanically and without heat supply according to the present invention, which is based on the filter material in a rotary disintegrator. in the presence of air, it is pulped by repeatedly contacting the material during rotation with the rotating elements which carry and throw the material onto a surface with protrusions on the inner side of the disintegrator cylindrical chamber and aerate to produce clusters such that the flat support is at least partially pulled onto the original fibers, the released fibers interlock and the resulting tufts at the bottom of the disintegrator pass through openings out of the disintegrator chamber.

Chumáč predstavuje priestorový zhluk vzájomne prepletených, náhodne orientovaných vlákien. Chumáč môže mať rôznu veľkosť a zvyčajne bude mať určitú tendenciu spájať sa so susednými chumáčmi, preto je potrebné chumáč chápať ako všeobecné pomenovanie pre akúkoľvek skupinu rozvláknených útržkov filtračného materiálu. Vzájomné väzby v chumáčoch sú založené na náhodných prepleteniach vlákien, vo všeobecnosti sú väzby vlákien v chumáčoch slabé a chumáče sa môžu rukou voľne deliť na menšie časti. To ale nebráni tomu, aby chumáče podľa tohto technického riešenia boli následne použité pri aplikáciách, kde sa tieto väzby posilnia pridaním vhodných aditív podľa príslušnej aplikácie.Tuft is a spatial cluster of intertwined, randomly oriented fibers. The tuft may vary in size and will usually have a tendency to associate with adjacent tufts, therefore, the tuft should be understood as a generic term for any group of fibrous fragments of filter material. The interlocks in the tufts are based on random interweaving of the fibers, generally the ties of the tufts in the tufts are weak and the tufts can be freely divided into smaller parts by hand. However, this does not prevent the tufts of this invention from being subsequently used in applications where these bonds are strengthened by the addition of suitable additives according to the particular application.

Priedušnosť plochého nosiča vo filtračnej náplni je zvyčajne dosiahnutá tak, že materiál nosiča má vláknitú štruktúru, medzery medzi vláknami vytvárajú otvory pre prenikanie filtrovaného média. V prípade čistenia vzduchu je možné na takýto účel použiť rôzne prírodné materiály, ktoré nemusia byť odolné voči vode, avšak je vždy výhodné, ak je filtračná náplň odolná proti náhodnej prítomnosti vody, je odolná proti biologickej degradácií a podobne. V prípade filtračných náplní v automobiloch na čistenie vzduchu v interiéri sa na plochý nosič používajú plastové materiály, ktoré majú aj výborné mechanické vlastnosti. To umožňuje vytvoriť plochý, polotuhý polotovar s dobrou tvarovateľnosťou, polotovar sa môže vytvarovať napríklad do stabilnej harmoniky, čím sa zabezpečí veľká plocha na styk so vzduchom. Výhodné, nie však jediné možné, je použitie polypropylénu a/alebo polyetylénu, ktorý má vhodné hygienické vlastnosti a je zdravotne schválený, má napríklad IMDS (International Materiál Data System) prehlásenie v prípade použitia v automobilovom priemysle. Práve pri filtračnom materiály s polypropylénovým alebo polyetylénovým nosičom sa dosahujú výborné výsledky spracovania podľa tohto technického riešenia.The permeability of the flat support in the filter cartridge is usually achieved such that the support material has a fibrous structure, the gaps between the fibers forming openings for penetration of the filtered medium. In the case of air purification, various natural materials may be used for this purpose, which may not be water resistant, but it is always preferred that the filter cartridge is resistant to accidental water, biodegradation and the like. In the case of filter cartridges in automobiles for interior air purification, plastic materials are used on a flat carrier, which also have excellent mechanical properties. This makes it possible to produce a flat, semi-solid blank with good formability, the blank can be formed into, for example, a stable accordion, thereby providing a large area for air contact. Preferred, but not only possible, is the use of polypropylene and / or polyethylene, which has suitable hygienic properties and is health approved, for example, the IMDS (International Material Data System) has a declaration for use in the automotive industry. Especially with filter materials with polypropylene or polyethylene carrier, excellent processing results according to this technical solution are achieved.

Polypropylénový nosič filtračného materiálu má jemné, pevne pospájané vlákna, ktoré sú vzájomne vo vrstve prekrížené. Pôvodné vlákna sú na sebe umiestnené a za tepla pospájané vo viacerých vrstvách, čím vytvárajú polotuhú dosku. Pri spracovaní v rotačnom dezintegrátore dochádza k aspoň čiastočnému rozvlákneniu tohto nosiča, rozvláknením sa uvoľňujú väzby medzi vláknami. Väčšina vlákien vo vytvorených chumáčoch bude mať rovnakú hrúbku podľa hrúbky pôvodných vlákien plochého nosiča, vlákna v chumáčoch budú zodpovedať pôvodným jednotlivým vláknam, z ktorých sa nosič vytváral. Nie je pritom vylúčené vytváranie nových štruktúr vlákien, kde sa napríklad pôvodné hrubšie vlákno rozdelí na viacero tenších alebo kratších vlákien. Je tiež možné, že niektoré väzby medzi vláknami zostanú nerozrušené, vždy však dôjde k aspoň čiastočnému rozvlákneniu, napríklad k rozvlákneniu po okrajoch jednotlivých útržkov nosiča. Chumáče sa odlišujú od stavu techniky (napr. od SK PUV 50116-2012) aj tým, že zahrňujú len rozvláknené časti, v podstate neobsahujú nerozvláknené časti alebo útržky. Ak sú takéto časti obsiahnuté v chumáčoch podľa tohto technického riešenia, jedná sa prevažne len o neželané zvyšky v rámci povolenej výrobnej tolerancie. Úplné rozvláknenie filtračného materiálu prináša vysoké úžitkové hodnoty, najmä tepelnoizolačné parametre, ktoré naopak v stave techniky boli len sekundárne.The polypropylene filter media carrier has fine, firmly bonded fibers that are cross-linked to each other in the layer. The original fibers are superimposed and bonded in multiple layers to form a semi-rigid board. When processed in a rotary disintegrator, at least partial fibrillation of the support occurs, the fibrillation releases the bonds between the fibers. Most of the fibers in the formed tufts will have the same thickness according to the thickness of the original fibers of the flat support, the fibers in the tufts will correspond to the original individual fibers from which the support was formed. The formation of new fiber structures, where, for example, the original coarser fiber is divided into several thinner or shorter fibers, is not excluded. It is also possible that some bonds between the fibers will remain unbroken, but at least partial fibrillation will always occur, for example, fibrillation at the edges of the individual carrier fragments. Tufts also differ from the prior art (e.g. from SK PUV 50116-2012) in that they include only pulped parts, essentially free of pulp parts or fragments. If such parts are contained in tufts according to this technical solution, these are predominantly only unwanted residues within the permitted manufacturing tolerance. The complete fiberisation of the filter material results in high utility values, in particular thermal insulation parameters, which in turn were only secondary in the prior art.

Pri rozvlákňovaní plochého nosiča rotujúce elementy v dezintegrátore majú vysokú kinetickú energiu, opakovane narážajú do nosiča, čím dochádza k uvoľňovaniu väzieb medzi vláknami pôvodne stavenými do hrubšej vrstvy. Dezintegrátor pracuje s prítomnosťou vzduchu vo vnútri, vznikajúci polotovar sa prevzdušňuje, čím podstatne zmenšuje mernú objemovú hmotnosť.When pulping a flat carrier, the rotating elements in the disintegrator have high kinetic energy, repeatedly impacting the carrier, thereby releasing the bonds between the fibers initially fused to the thicker layer. The disintegrator operates with the presence of air inside, and the resulting preform is aerated, substantially reducing the bulk density.

Dezintegrátor má také usporiadanie, aby sa vstupujúci filtračný materiál dostával do opakovaného styku s rotujúcim elementmi a narážal na profilovanú plochu s výstupkami na vnútornej strane komory dezintegrátora, dezintergrátor teda nemá pracovať ako zariadenie s plynulé jednokrokovým priechodom materiálu, ako sú napríklad rôzne shreddery a podobne. Dezintegrátor môže byť tiež nazvaný ako zariadenie na dezintegráciu vláknitého materiálu, rozvlákňovač, sekáč, drtič, rozsekávač alebo aj ako mlyn, aj keď sa v ňom plochý nosič podľa tohto technického riešenia nemelie, ale rozvlákňuje. Dezintegrátor pri spôsobe podľa tohto technického riešenia pracuje s určitou zádržnou dobou materiálu a je výhodné, ak je táto zádržná doba nastaviteľná. Pri postupe podľa tohto technického riešenia dochádza v dezintegrátore k viacerým súčasným procesom, ktoré prinášajú výhodný synergický efekt, zvyšujú produktivitu procesu pri nízkej energetickej náročnosti. Dezintegrácia je sprevádzaná prevzdušňovaním a načechrávaním chumáčov.The disintegrator has such an arrangement that the incoming filter material comes into repeated contact with the rotating elements and strikes the profiled surface with the protrusions on the inside of the disintegrator chamber, so that the disintegrator is not intended to operate as a one-step continuous material flow device such as various shredders and the like. The disintegrator may also be referred to as a fiber disintegrating device, a pulper, a chisel, a shredder, a chopper, or even as a mill, although the flat carrier according to the present invention is not ground but pulped. In the method according to the present invention, the disintegrator operates with a certain material retention time and it is advantageous if the retention time is adjustable. In the process according to this invention, a number of simultaneous processes occur in the disintegrator, which bring advantageous synergistic effect, increase the productivity of the process at low energy consumption. Disintegration is accompanied by aeration and fluffing tufts.

Vo výhodnom usporiadaní dezintegrátor zahrňuje valcovú komoru, v ktorej je rotačné uložený rotor s rotujúcimi elementmi. Tie môžu byť k rotoru pripevnené pomocou otočných čapov, čo umožní ich jednoduchú výmenu alebo zmenu konfigurácie s rôznym počtom rotujúcich elementov. Pri otáčaní rotora sú rotujúce elementy unášané odstredivou silou do svojej funkčnej polohy, ale v prípade nárazu na pevnú prekážku sa rotujúci element môže pootočiť okolo čapu, čím sa predíde vážnejšiemu poškodeniu zariadenia. Rotor aj s elementmi je staticky aj dynamicky vyvážený, aby sa mohli dosiahnuť vysoké otáčky bez nebezpečného kmitania a hluku.In a preferred embodiment, the disintegrator comprises a cylindrical chamber in which a rotor with rotating elements is rotatably mounted. These can be attached to the rotor by means of pivot pins, allowing them to be easily replaced or reconfigured with a different number of rotating elements. When the rotor is rotated, the rotating elements are carried by centrifugal force to their functional position, but in the event of a solid obstacle, the rotating element may rotate around the pin, thereby preventing serious damage to the device. Both the rotor and the elements are statically and dynamically balanced so that high speeds can be achieved without hazardous vibrations and noise.

Vytvorené chumáče prepadávajú cez otvory v spodnej časti dezintegrátora. Nastavením rozmerov a tvaru otvorov v site sa môže meniť zádržná doba materiálu v dezintegrátore. Materiál, ktorý neprepadne cez otvory von, je opakované unášaný do pohybu po obvode komory, kde do neho narážajú rotujúce elementy, unášaný materiál je odhadzovaný na obvod komory, najmä na plochu s výčnelkami. Dynamika tohto pohybu je určená predovšetkým obvodovou rýchlosťou rotujúcich elementov, ktorá je v rozsahu 20 až 180 m.s'¹, výhodne 45 až 100 m.s'¹. Takáto, relatívne vysoká rýchlosť zabezpečuje požadovaný priebeh procesu, kde materiál s vysokou rýchlosťou a energiou opakovane naráža na plochu s výčnelkami. Chumáče vychádzajúce z dezintegrátora majú medzi vláknami vzduchové medzery, ktoré sú zvyčajne niekoľkonásobne väčšie ako je hrúbka vlákien, tým sa podstatne zníži merná objemová hmotnosť chumáčov oproti mernej objemovej hmotnosti pôvodných materiálov.The formed tufts fall through the openings at the bottom of the disintegrator. By adjusting the size and shape of the mesh openings, the material retention time in the disintegrator can be varied. The material that does not fall through the openings is repeatedly entrained to move around the periphery of the chamber, where rotating elements impinge upon it, the entrained material being discarded to the periphery of the chamber, in particular to the surface with protrusions. The dynamics of this movement is determined primarily by the peripheral speed of the rotating elements, which is in the range of 20 to 180 m.s ^-1 , preferably 45 to 100 m.s ^-1 . Such a relatively high velocity provides the desired process flow where the material with high velocity and energy repeatedly strikes the surface with the protrusions. The tufts emanating from the disintegrator have air gaps between the fibers, which are usually several times greater than the thickness of the fibers, thereby substantially reducing the specific bulk density of the tufts compared to the specific bulk density of the original materials.

Podstatné zníženie relatívnej objemovej hmotnosti filtračného materiálu počas zádržnej doby v komore dezintegrátora je dôležitým znakom tohto technického riešenia. Nárast relatívneho objemu súvisí s vysokým stupňom prevzdušnenia chumáčov a vzduch tým plní funkciu tepelného izolantu. Tu je tiež vidieť, že dezintegrácia, vytváranie vlákien a chumáčov je energeticky veľmi efektívne. Pri výrobe minerálnych izolácií je napríklad potrebné dodať veľa energie na roztavenie kamenného polotovaru, napríklad čadiča. Pri vytváraní izolačného materiálu podľa tohto technického riešenia sa vlákna vytvárajú bez dodávania tepla, využije sa skutočnosť, že vlákna boli už predtým vytvorené, aj keď s iným cieľom.A substantial reduction in the relative bulk density of the filter material during the retention time in the disintegrator chamber is an important feature of this invention. The increase in the relative volume is related to the high degree of aeration of the tufts and thus the air acts as a thermal insulator. It can also be seen here that disintegration, the formation of fibers and tufts is very energy efficient. For example, in the manufacture of mineral insulation, it is necessary to supply a lot of energy to melt a stone blank, such as a basalt. In forming an insulating material according to the present invention, the fibers are formed without the supply of heat, taking advantage of the fact that the fibers have already been formed, albeit with a different purpose.

Na zvýšenie produktivity spracovania v dezintegrátore sa filtračný materiál môže pred vstupom do dezintegrátora najskôr plošne rozdeliť na časti, útržky s definovanou približnou veľkosťou. Toto delenie filtračného materiálu unifikuje rozmery medziproduktu, ktorý následne vstupuje do dezintegrátora. Pri postupe podľa tohto technického riešenia sa spracováva filtračný materiál s rôznymi rozmermi a tvarmi. Zvyšky z výroby filtračných náplní, ktoré sa spracovávajú, majú tvary a rozmery určené vysekávacím, resp. rezacím plánom, zvyčajne to budú menšie kúsky pochádzajúce z priestoru medzi dvoma výrezkami a dlhšie kusy z okrajov polotovaru. Medzi takýmto odpadom môžu byť aj celé, súvislé kusy, ktoré vzniknú pri počiatočnom zakladaní polotovaru do technologického zariadenia, resp. do príslušných podávačov. Prípravná fáza tieto plošné útvary rozdelí, rozsekne, rozstrihne na menšie kúsky s približne rovnakým rozmerom. Na plošné delenie sa výhodne použije plošný delič - rotačný stroj fungujúci ako drvič, strihač, ktorý má rotujúce nožové segmenty spolupracujúce s pevnými nožovými segmentmi. Rozmiestnenie a vzájomná konfigurácia nožových segmentov určuje veľkosť výsledných kusov polotovaru. Pri plošnom delení sa zvyčajne bude jednať o jednopriechodový proces, výhodne môže polotovar padať priamo alebo cez dopravník do násypky dezintegrátora.In order to increase the processing productivity in the disintegrator, the filter material may first be divided into parts, fragments of a defined approximate size, before entering the disintegrator. This separation of the filter material unifies the dimensions of the intermediate, which subsequently enters the disintegrator. In the process according to this invention, a filter material of various dimensions and shapes is processed. The residues from the production of the filter cartridges to be processed have shapes and dimensions determined by punching, respectively. cutting plan, usually smaller pieces coming from the space between two cut-outs and longer pieces from the edges of the blank. Such waste may also include whole, continuous pieces that are produced during the initial loading of the blank into the technological equipment or the process. into the appropriate feeders. The preparatory phase splits, cuts, cuts them into smaller pieces of approximately the same size. Preferably, a surface splitter-rotary machine acting as a shredder, a shearer, having rotating knife segments cooperating with fixed knife segments is used for surface cutting. The placement and mutual configuration of the knife segments determine the size of the resulting blank pieces. Typically, the sheet separation will be a single pass process, preferably the blank may fall directly or via a conveyor into the disintegrator hopper.

Dĺžka vlákna, ktoré je v hlavnej etape spracovania uvoľnené, bude určená rozmerom, na ktorý je medziprodukt v prípravnej fáze rozdelený. Veľkosť plošného medziproduktu z prípravnej fázy má vzťah s dobou zdržania medziproduktu v dezintegrátore, resp. s mierou rozvláknenia v dezintegrátore. Ak sa filtračný materiál nerozdelí na menšie kusy, musí v dezintegrátore zostať dlhší čas, aby došlo k dostatočnému rozvlákneniu. Preto zmenšenie medziproduktu v prípravnej fáze zefektívňuje činnosť dezintegrátora v hlavnej fáze, nie je však úplne nevyhnutné na dosiahnutie požadovaného výsledku.The length of the fiber which is released in the main processing stage will be determined by the dimension to which the intermediate is divided in the preparation phase. The size of the intermediate intermediate from the preparation phase is related to the residence time of the intermediate in the disintegrator, respectively. with a degree of pulping in the disintegrator. If the filter material is not separated into smaller pieces, the disintegrator must remain for a longer period of time to allow sufficient defibrillation. Therefore, the reduction of the intermediate in the preparation phase streamlines the disintegrant operation in the main phase, but is not absolutely necessary to achieve the desired result.

Zmenšovanie alebo unifikácia vstupného filtračného materiálu môže byť vykonávaná už vo fáze tvorby priemyselného odpadu. To sa dá docieliť tak, že pri vysekávaní alebo rezaní polotovarov na výrobu filtračných náplní sa vyseknú alebo vyrežú aj zvyšky do potrebného tvaru. To znamená, že stroj, ktorý reže samotný polotovar, rozreže vznikajúci odpad na požadované malé kúsky. Toto rezanie nemusí byť úplné, keďže malé kúsky na linke by komplikovali ich premiestňovanie, resp.The reduction or unification of the input filter material can be carried out already at the industrial waste generation stage. This can be achieved by cutting or cutting the remnants into the desired shape when punching or cutting the filter cartridges. This means that the machine, which cuts the blank itself, cuts the resulting waste into the required small pieces. This cutting may not be complete as small pieces on the line would complicate their relocation, respectively.

odstraňovanie. Jednotlivé kúsky môžu byť pospájané nepreseknutými prúžkami, čím budú zvyšky pospájané a môžu byť jedným úkonom spolu premiestnené. Po vhodení do dezintegrátora sa malé prúžky pretrhnú a kúsky filtračného materiálu sa správajú, akoby boli plošne rozdeľované v špecializovanom stroji v rámci prípravy na vstup do dezintegrátora.removal. The individual pieces may be joined by uncut strips, whereby the residues will be joined and moved together in one operation. When thrown into the disintegrator, the small strips break and the pieces of filter material behave as if they were distributed across a specialized machine in preparation for entering the disintegrator.

Chumáče vystupujúce z dezintegrátora sa môžu preosievať napríklad v rotujúcom valcovom site, ktoré má nastaviteľný sklon. Reguláciou sklonu a otáčok sa nastaví doba preosievania chumáča, počas ktorej sa chumáč prevracia na site. V inom vyhotovení môže byť použité dopravníkové sito, striasacie sito a podobne, môže sa použiť akékoľvek suché preosievanie, pri ktorom nedochádza k silovému stláčaniu chumáčov.The tufts exiting the disintegrator may be sieved, for example, in a rotating cylindrical screen having an adjustable inclination. By adjusting the incline and speed, the sieve sieving time is set, during which the slack is turned over the sieve. In another embodiment, a conveyor screen, a shaker screen, and the like may be used, and any dry sieving may be used which does not forcefully compress the tufts.

S cieľom zvýšiť ekologický príspevok spracovania je vhodné, ak sa proces realizuje na mieste vzniku priemyselných zvyškov filtračného materiálu alebo v blízkosti tohto miesta. V prípade recyklácie použitého materiálu je nevyhnutné, aby sa odpad zozbieral od rôznych užívateľov, recyklácia je sprevádzaná dopravou na miesto spracovania. V tomto smere poskytuje postup podľa tohto technického riešenia výhodu v tom, že je energeticky a priestorovo nenáročný. Je preto výhodné, ak sa filtračný materiál spracuje priamo v blízkosti miesta vysekávania polotovaru na výrobu filtračných náplní. Spracovanie môže byť teda poslednou fázou pri vysekávaní, resp. vyrezávaní polotovaru z plochého pásu filtračného materiálu alebo môže byť fázou, ktorá je vykonávaná nezávisle od výroby filtračných vložiek, ale pritom v blízkom okolí tejto výroby. S ohľadom na nízku energetickú náročnosť sa môže filtračný materiál spracovať aj v mobilnom zariadení, napríklad v rámci mobilného kontajnera alebo na návese nákladného vozidla a podobne.In order to increase the environmental contribution of the processing, it is appropriate if the process is carried out at or near the site of industrial filter material residues. In case of recycling of used material it is necessary that the waste is collected from different users, the recycling is accompanied by transport to the place of processing. In this respect, the process of this invention provides the advantage of being energy and space-saving. It is therefore advantageous if the filter material is processed directly in the vicinity of the punching point of the blank for producing the filter cartridges. The processing can thus be the last stage in the punching or punching process. the cutting of the blank from the flat sheet of filter material or may be a phase which is carried out independently of the production of the filter cartridges, but in the vicinity of the production. In view of the low energy consumption, the filter material can also be processed in a mobile device, for example within a mobile container or on a truck trailer, and the like.

Nedostatky uvedené v stave techniky v podstatnej miere odstraňuje aj zariadenie na spracovanie filtračného materiálu, kde filtračný materiál zahrňuje plochý priedušný nosič, a kde zariadenie zahrňuje dezintegrátor s rotujúcimi elementmi, ktoré sú uložené na rotore, pričom dezintegrátor má v hornej časti otvor na vkladanie spracovávaného filtračného materiálu a v spodnej časti má výstupné otvory podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že dezintegrátor má v hornej časti na vnútornej strane komory plochu s výčnelkami, ktorá je umiestnená priľahlo k rotujúcim elementom a výčnelky sú od rotujúcich elementov vzdialené aspoň 5 mm. Rotujúce elementy sa nedostávajú do priameho styku s výčnelkami na vnútornej ploche komory. Plocha s výčnelkami vytvára zúžený prierez medzi rotorom a komorou dezintegrátora. V spodnej časti má dezintegrátor rozšírenú zónu. V zúženej zóne je filtračný materiál mechanicky rozvlákňovaný, rotujúce elementy v tejto zóne udierajú do filtračného materiálu, ktorý je v zóne so zúženým prierezom zdržaný. Rozšírenie prierezu zóny v spodnej časti má za úlohu vytvoriť voľný priestor pre narastajúci objem medziproduktu. Rozšírenie priestoru medzi rotorom s nožmi a vnútornou valcovou plochou telesa dezintegrátora bráni stláčaniu medziproduktu. Na dosiahnutie dobrého výsledku je vhodné, ak vzdialenosť medzi vpísanou kružnicou plášťa komory so zúženou zónou a opísanou kružnicou plášťa komory s rozšírenou zónou má hodnotu najmenej 10% z priemeru väčšej opísanej kružnice, pričom obe kružnice sú sústredné.The prior art deficiencies of the prior art are also substantially eliminated by the filter material treatment apparatus, wherein the filter material comprises a flat breathable carrier, and wherein the apparatus comprises a disintegrator with rotating elements mounted on the rotor, the disintegrator having an aperture for receiving the treated filter. The disintegrator has, in the upper part on the inner side of the chamber, a projection surface which is located adjacent to the rotating elements and the projections are at least 5 mm away from the rotating elements. The rotating elements do not come into direct contact with the protrusions on the inner surface of the chamber. The projection surface forms a tapered cross-section between the rotor and the disintegrator chamber. At the bottom, the disintegrator has an enlarged zone. In the constricted zone, the filter material is mechanically pulped, the rotating elements in this zone striking the filter material which is delayed in the constricted zone. The widening of the cross-section of the zone at the bottom is intended to create free space for the growing volume of the intermediate product. The widening of the space between the blade rotor and the inner cylindrical surface of the disintegrator body prevents compression of the intermediate product. In order to obtain a good result, it is suitable that the distance between the inscribed circle of the confined zone of the chamber and the described circle of the expanded zone of the chamber is at least 10% of the diameter of the larger circle described, both circles being concentric.

Chumáče v spodnej časti komory prepadávajú cez otvory v perforovanej časti plášťa dezintegrátora. Jeden otvor má plochu od 25 mm² do 900 mm². Výhodné sú najmä otvory v tvare štvoruholníka so stranami od 7 do 16 mm. Zmenou veľkosti otvorov sa mení zádržná doba.Tufts in the lower part of the chamber fall through openings in the perforated part of the disintegrator shell. One hole has an area of 25 mm ² to 900 mm ² . Particularly preferred are rectangular apertures with sides of 7 to 16 mm. Changing the size of the holes changes the holding time.

Dezintegrátor bude mať zvyčajne vodorovnú os otáčania rotora s rotujúcimi elementmi, ale môže mať aj zvislú os rotácie, prípadne môže mať nastaviteľný sklon, čím sa dá dosiahnuť regulovaný pohyb materiálu pozdĺž osi rotácie. V takom prípade je vstupná zóna dezintegrátora umiestnená hore pri jednom okraji rotora a výstupná zóna sa nachádza dole pri protiľahlom okraji rotora, spracovávaný materiál sa pohybuje zhora nadol a zároveň aj do pozdĺž osi rotácie rotora.The disintegrator will typically have a horizontal axis of rotation of the rotor with the rotating elements, but may also have a vertical axis of rotation, or may have an adjustable inclination, thereby achieving a controlled material movement along the axis of rotation. In such a case, the inlet zone of the disintegrator is located upward at one edge of the rotor, and the outlet zone is located downstream of the opposite edge of the rotor, the material being processed moves from top to bottom as well as along the axis of rotation of the rotor.

Výborné výsledky rozvláknenia a prevzdušnenia filtračného materiálu sa dosiahli s rotujúcimi elementmi, ktoré majú na pracovnej strane ostrie v tvare priamej alebo zubovej čepele. Rotujúce elementy môžeme preto nazývať aj ako nože, ale dôležitou funkciou rotujúcich elementov je aj unášanie a vrhanie, odhadzovanie spracovávaného materiálu na vnútorný obvod plášťa dezintegrátora, teda na vnútorný povrch komory. Takéto nárazy prispievajú k dezintegrácií vlákien, nárazy v podstate predstavujú širokofrekvenčné mechanické impulzy. Široké frekvenčné spektrum budenia je výhodné na uvoľnenie rôzne tuhých mechanických väzieb. Jednotlivé vzájomné spoje vlákien, ako boli vytvorené pri výrobe nosiča filtračného materiálu, majú totiž náhodný charakter a pri nárazoch konkrétnej časti materiálu si mechanická sústava „vyberie“ frekvenčnú zložku budenia príslušnú pre frekvenčnú charakteristiku danej mechanickej sústavy.Excellent pulping and aeration of the filter material was achieved with rotating elements having a straight or toothed blade on the work side. Rotating elements can therefore also be called knives, but an important function of the rotating elements is also the entrainment and throwing, the ejection of the material to be treated on the inner circumference of the disintegrator shell, i.e. the inner surface of the chamber. Such shocks contribute to fiber disintegration, the shocks basically being broad-frequency mechanical impulses. The wide frequency spectrum of the excitation is advantageous for releasing various rigid mechanical bonds. Indeed, the individual fiber joints, as created in the manufacture of the filter material carrier, are of a random nature, and upon impact of a particular part of the material, the mechanical system "selects" the excitation frequency component appropriate to the frequency characteristic of the mechanical system.

Pri vynaliezaní sa ukázalo ako efektívne usporiadanie s najmenej štyrmi radami rotujúcich elementov na rotore. Výhodne má každý rad aspoň tri rotujúce elementy. Dve plochy s výčnelkami môžu byť vo výhodnom usporiadaní umiestnené v hornej časti komory dezintegrátora po stranách vstupného otvoru. Výčnelky majú podobu schodov, ktorých vrcholy sú vzdialené od konca rotujúcich elementov aspoň 5 mm.The invention has proved to be an efficient arrangement with at least four rows of rotating elements on the rotor. Preferably, each row has at least three rotating elements. Preferably, the two surfaces with the protrusions may be located in the upper part of the disintegrator chamber at the sides of the inlet opening. The protrusions are in the form of steps whose peaks are at least 5 mm from the end of the rotating elements.

Dezintegrátor môže mať nastaviteľné otáčky rotora, napríklad pomocou frekvenčného meniča. Výhodná je regulačná dispozícia otáčok, kedy sa môže dosiahnuť obvodová rýchlosť rotujúcich elementov v rozsahu 20 až 180 m.s'¹, výhodne 45 až 100 m.s'¹. Nastaviteľná môže byť aj vzdialenosť oporných plôch s výstupkami od rotujúcich elementov v hornej, zúženej zóne dezintegrátora. Nastavovaním tejto vzdialenosti sa môžu meniť mechanické vlastnosti výsledného produktu. Rotujúce elementy môžu byť na rotore uložené v čapoch, pričom do pracovnej polohy ich vytláča odstredivá sila.The disintegrator may have an adjustable rotor speed, for example by means of a frequency converter. A speed control disposition is preferred where the peripheral speed of the rotating elements can be achieved in the range of 20 to 180 m.s ^-1 , preferably 45 to 100 m.s ^-1 . The distance of the support surfaces with the projections from the rotating elements in the upper, narrowed zone of the disintegrator can also be adjustable. By adjusting this distance, the mechanical properties of the resulting product can be varied. The rotating elements can be mounted on pins in the rotor, driven by centrifugal force into the working position.

Vo výhodnom usporiadaní systém a zariadenie zahrňuje aj plošný delič na prípravu medziproduktu vchádzajúceho do dezintegrátora. Plošný delič môže mať podobu jednopriechodovej sekačky, strihačky, skartovačky, drvičky. Plošný delič má za úlohu stabilizovať, unifikovať dĺžkovú, šírkovú a hrúbkovú rôznorodosť spracovávaného filtračného materiálu. Aj plošný delič môže mať rotačný charakter. Napríklad môže pozostávať z valca v skrini, kde valec má na povrchu deliace segmenty, ktoré pri rotácii prechádzajú popri stabilných deliacich segmentoch, ktoré sú pripevnené v skrini. Medzera medzi pohyblivými deliacimi segmentmi a stabilnými deliacimi segmentmi môže byť v rozsahu 0,3 až 20 mm, výhodne v rozsahu 0,5 až 7 mm. S cieľom dosiahnuť spoľahlivý prechod spracovávaného filtračného materiálu je výhodné, ak sú pohyblivé deliace segmenty usporiadané v štyroch radoch po osem segmentov a sú rovnomerne rozložené na vonkajšej ploche valca plošného deliča. Pohyblivé deliace segmenty môžu byť v každom rade usporiadané v línii skrutkovice, vďaka čomu sa dostávajú do postupného záberu a tým sa predchádza súčasnému nárazu viacerých segmentov, čo by viedlo k vzniku neželaných mechanických rázov v sústave.In a preferred embodiment, the system and apparatus also include a sheet divider for preparing an intermediate entering the disintegrator. The sheet divider can take the form of a single pass lawn mower, cutter, shredder, shredder. The purpose of the sheet divider is to stabilize, unify the length, width and thickness variations of the filter material to be processed. The surface divider can also be rotational in nature. For example, it may consist of a cylinder in a cabinet, where the cylinder has on the surface separating segments that, in rotation, pass alongside the stable separating segments that are fixed in the housing. The gap between the movable partition segments and the stable partition segments may be in the range of 0.3 to 20 mm, preferably in the range of 0.5 to 7 mm. In order to achieve a reliable passage of the filter material to be treated, it is advantageous if the movable separating segments are arranged in four rows of eight segments and are evenly distributed on the outer surface of the surface separator cylinder. The movable dividing segments may be arranged in a helical line in each row, thereby causing them to become sequentially engaged, thereby avoiding the simultaneous impact of multiple segments, which would result in undesirable mechanical shocks in the assembly.

Súčasťou systému a zariadenia môže byť aj mechanický separátor. Separátor bude zaradený za výstupom dezintegrátora a to priamo alebo pomocou dopravníka a/alebo potrubného vedenia. Separátor môže mať rôznu konštrukciu podľa použitého princípu oddeľovania. Separátor môže zahrňovať rotačné sito s nastaviteľným sklonom postupu materiálu v site, prípadne aj s nastaviteľnými otáčkami. Zmenou sklonu alebo zmenou otáčok sa mení čas zotrvania a prevracania jednotlivých chumáčov na site. Sitá v separátore majú otvory, výhodne s plochou menšou ako 9 cm². Otvory v separátore budú zvyčajne menšie ako sú otvory v spodnej časti komory dezintegrátora. Separátor môže v inom vyhotovení pozostávať zo sústavy vibračných sít, po ktorých sa materiál regulované posúva k výstupu.A mechanical separator may also be part of the system and apparatus. The separator will be downstream of the disintegrator outlet, either directly or by means of a conveyor and / or pipeline. The separator may have a different design according to the separation principle used. The separator may comprise a rotary screen with an adjustable slant of the material in the sieve, optionally with an adjustable speed. Changing the incline or changing the speed changes the dwell time and inversion of the individual tufts on the screen. The sieves in the separator have openings, preferably with an area of less than 9 cm ² . The holes in the separator will usually be smaller than the holes in the bottom of the disintegrator chamber. In another embodiment, the separator may consist of a system of vibrating screens, after which the material is regulated to the outlet.

Je výhodné, ak separátor zahrňuje aj vynášač na dopravu chumáčov. Vynášač môže mať podobu skrutkovice. V spodnej časti separátora môže byť žľab na zhromažďovanie oddeleného aktívneho uhlíka pre prípad, že linka bude použitá na spracovanie filtračného materiálu s aktívnym uhlíkom. V žľabe môže byť skrutkový dopravník, ktorým sa aktívny uhlík dopravuje von zo separátora.It is preferred that the separator also includes a discharger for conveying tufts. The spreader may be in the form of a helix. At the bottom of the separator, there may be a trough for collecting the separated activated carbon in case the line is used to treat the activated carbon filter material. In the trough there may be a screw conveyor through which the activated carbon is transported out of the separator.

Pri spôsobe spracovania podľa tohto technického riešenia sa zhodnotia a využijú technologické odpady vznikajúce pri výrobe vzduchových filtrov. Obmedzí alebo úplne sa zruší vývoz zvyškov filtračného materiálu na skládky odpadov, ktoré predstavujú ťažkú záťaž pre životné prostredie. Technické riešenie podstatne znižuje finančné náklady na energie, zariadenia a technologické postupy.In the process according to this invention, the technological wastes arising from the production of air filters are evaluated and utilized. Exports of filter material residues to landfills that pose a heavy environmental burden will be reduced or abolished. The technical solution significantly reduces the financial costs of energy, equipment and technological processes.

Výsledkom postupu podľa predloženého materiálu je vláknitá, prevzdušnená hmota s nízkou mernou objemovou hmotnosťou, menšou ako 0,5 g/cm³, výhodne menšou ako 0,1 g/cm³, obzvlášť výhodne v rozsahu 0,005 až 0,05 g/cm³. Vláknitá hmota má navonok charakter chumáčov. Vlákna sú z polyméru zo skupiny polyolefínov. Vo výhodnom usporiadaní sú vlákna z polypropylénu a sú to vlákna tvoriace pôvodne priedušný nosič filtračného materiálu. Polypropylén vyniká veľmi dobrou chemickou a mechanickou odolnosťou. Vlákna sú neorientované, sú rozmiestnené v podstate náhodne a sú vzájomne aspoň čiastočne prepletené, so vzduchovými medzerami medzi vláknami.The process of the present material results in a fibrous, aerated mass having a low density, less than 0.5 g / cm ³ , preferably less than 0.1 g / cm ³ , particularly preferably in the range of 0.005 to 0.05 g / cm ³ . The fibrous material has the appearance of tufts. The fibers are a polymer of the polyolefin family. In a preferred embodiment, the fibers are polypropylene fibers and are fibers that form an initially breathable filter material carrier. Polypropylene excels in very good chemical and mechanical resistance. The fibers are non-oriented, spaced substantially randomly, and at least partially intertwined, with air gaps between the fibers.

Chumáče môžu byť upravené pridávaním rôznych aditív, napríklad sa môže pridávať retardér horenia.The tufts may be treated by adding various additives, for example a flame retardant may be added.

Výsledný produkt v podobe chumáčov je výhodne použiteľný ako tepelná a hluková izolácia. Výsledný produkt je priamo tepelným izolantom, alebo slúži ako polotovar na výrobu rôznych tepelnoizolačných materiálov, filtračných materiálov, a to najmä pre stavebníctvo. Chumáče môžu byť polotovarom pre ďalšie izolačné alebo konštrukčné aplikácie.The resulting tuft product is preferably useful as thermal and noise insulation. The resulting product is directly a thermal insulator or serves as a semi-finished product for the production of various heat-insulating materials, filtering materials, especially for construction. Tufts may be preforms for other insulation or construction applications.

Nízka merná objemová hmotnosť na úrovni pod 0,1 g/cm³ vyjadruje vysoký podiel vzduchu v medzerách medzi vláknami. Základný polypropylén má pritom hustotu od 0,89 g/cm³ do 0,92 g/cm³. Spracovanie filtračného materiálu podľa tohto technického riešenia vedie k prevzdušneniu, kedy sa voľná vonkajšia objemová hustota zvýši rádovo, teda približne desaťnásobne a viac, výhodne 50 až 100 násobne. Izolácia môže byť použitá v priemyselných aplikáciách, v stavebníctve a podobne. Produkt podľa tohto technického riešenia môže v stavebnom priemysle slúžiť najmä ako izolačno-filtračný materiál s novým fyzikálno - chemickým rozmerom vlastností hlavne v zdravotno - hygienickej oblasti a to najmä antibakterialitou, nulovým šírením a rastom plesní.A low specific gravity below 0.1 g / cm ³ indicates a high proportion of air in the fiber gaps. The base polypropylene has a density of 0.89 g / cm ³ to 0.92 g / cm ³ . The processing of the filter material according to the present invention results in aeration where the free external bulk density increases in the order of about tenfold or more, preferably 50 to 100fold. Insulation can be used in industrial applications, construction and the like. The product according to this technical solution can serve in the construction industry mainly as an insulating-filtering material with a new physico-chemical dimension of properties especially in the sanitary and hygienic area, especially by antibacteriality, zero spread and mold growth.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázkov 1 až 6. Prvky a zariadenia sú zobrazené schematicky, pomer ich veľkostí je len ilustratívny a nemá byť vysvetľovaný ako zužujúci rozsah ochrany. Ilustratívne je aj zobrazenie konkrétnej skupiny vlákien.The technical solution is explained in more detail with the help of Figures 1 to 6. The elements and devices are shown schematically, their size ratio is merely illustrative and is not to be construed as a narrowing of the scope of protection. Illustrating a particular group of fibers is also illustrative.

Obrázok 1 predstavuje filtračný materiál podľa stavu techniky, ktorý je predmetom spracovania. Obrázok znázorňuje príklad vytvarovaného polotovaru na výrobu filtračnej náplne.Figure 1 shows a prior art filter material that is subject to processing. The figure shows an example of a preformed blank for producing a filter cartridge.

Na obrázku 2 je zobrazené zariadenie na spracovanie filtračného materiálu v najzákladnejšej zostave, ktorá má len dezintegrátor. Bodkované čiary označujú vpísanú a opísanú kružnicu vo vnútri komory dezintegrátora.FIG. 2 shows an apparatus for processing filter material in the most basic assembly having only a disintegrator. Dotted lines indicate the inscribed and described circle within the disintegrator chamber.

Obrázok 3 zachytáva pohľad na zariadenie, ktoré zahrňuje prípravný plošný delič a dezintegrátor. Šípky ukazujú pohyb materiálu pri spracovaní.Figure 3 shows a view of a device that includes a preparatory sheet divider and a disintegrator. The arrows indicate the movement of the material during processing.

Na obrázku 4 je vyobrazené zariadenie, ktoré zahrňuje prípravný plošný delič, dezintegrátor a rotačné sito. šípky ukazujú pohyb materiálu pri spracovaní.Figure 4 illustrates a device that includes a preparatory plate divider, a disintegrator, and a rotary screen. the arrows indicate the movement of the material during processing.

Na obrázku 5 je mikroskopicky pohľad na chumáč s vláknami z polypropylénu.Figure 5 is a microscopic view of a tuft with polypropylene fibers.

Obrázok 6 zachytáva postupné rozmiestnenie nožov v plošnom deliči.Figure 6 shows the gradual distribution of the blades in the areal divider.

Príklady uskutočnenia technického riešeniaExamples of technical solution

Príklad 1Example 1

V tomto príklade podľa obrázkov 1, 2, 4 až 6 sa spracováva filtračný materiál, ktorý zostáva z výroby kabínových vzduchových filtrov. Polotovar na filtračnú náplň je vyseknutý z pásu, ktorý sa odvíja z balíka. Filtračný materiál má dve vrstvy plochého nosiča 3. Prvá má plošnú hmotnosť 70 g/m², druhá má plošnú hmotnosť 125 g/m².In this example according to Figures 1, 2, 4 to 6, the filter material which consists of the manufacture of cabin air filters is treated. The filter cartridge blank is die cut from a strip that unwinds from the package. The filter material has two layers of flat support 3. The first has a basis weight of 70 g / m ² , the second has a basis weight of 125 g / m ² .

Plochý nosič 3 je tvorený polypropylénovou netkanou sústavou vlákien i, medzi ktorými sú priedušné medzery. Po vyseknutí požadovaného tvaru polotovaru na filtračnú náplň zostávajú z pôvodného pásu filtračného materiálu odrezky a pásiky rôznej veľkosti. Tieto zvyšky sa vhodia do plošného deliča 5, kde sa na jeden priechod vytvoria menšie kúsky, útržky nepresahujúce rozmer 6 až 10 cm. Tu dochádza len k plošnému deleniu, okraje vytvorených kúskov už môžu mať nThe flat support 3 is formed by a polypropylene nonwoven assembly of fibers 1 between which there are breathable gaps. After punching the desired shape of the blank into the filter cartridge, the original web of filter material is cut off and strips of different sizes. These residues are thrown into a surface separator 5, where smaller pieces, not exceeding 6 to 10 cm in size, are formed per pass. Here, there is only a surface division, the edges of the formed pieces can already have n

rozstrapkané okraje, čo svedčí o čiastočnom rozvláknení na okrajoch, ale toto okrajové rozvláknenie ešte nemá podstatný charakter.frayed edges, suggesting partial pulping at the edges, but this edge pulping is not yet essential.

Medziprodukt z plošného deliča 5 je presunutý do ústia dezintegrátora 4. Medziprodukt je zachytený rotujúcimi elementmi 8 dezintegrátora 4, ktoré majú vysokú obvodovú rýchlosť. Elementy 8 s vysokou kinetickou energiou narážajú do kúskov plochého nosiča 3, nárazy spôsobujú dezintegráciu, rozvláknenie v mieste nárazu elementu 8. Aby sa kúsky nezačali pohybovať súčasne s otáčaním rotora dezintegrátora 4, má dezintegrátor 4 v hornej časti zúženú zónu s opornou plochou, ktorá zadržiava kúsky. Kúsky materiálu sú odhadzované na výstupky 7, ktoré smerujú do vnútra komory, pričom sa však výstupky 7 nedostávajú do priameho kontaktu s rotujúcimi elementmi 8.The intermediate product from the sheet separator 5 is transferred to the mouth of the disintegrator 4. The intermediate product is captured by the rotating elements 8 of the disintegrator 4 having a high peripheral speed. The high kinetic energy elements 8 impinge on the pieces of the flat carrier 3, the impacts causing disintegration, pulping at the impact point of the element 8. To prevent the pieces from moving simultaneously with the rotation of the disintegrator rotor 4, the disintegrator 4 has a tapered zone pieces. The pieces of material are discarded on the projections 7 which are directed towards the interior of the chamber, but the projections 7 do not come into direct contact with the rotating elements 8.

Kúsky s rôznou mierou dezintegrácie postupujú nadol k situ v spodnej časti dezintegrátora 4, odkiaľ sú unášané nahor k ďalšiemu kontaktu s rotujúcim elementmi 8 v zúženej zóne dezintegrátora 4. Pohyb rotora dezintegrátora 4 a pohyb elementov 8 vytvára silné vzduchové vírenie, ktoré napomáha unášaniu kúskov zo spodnej zóny dezintegrátora 4. Vzduchový vír spôsobuje prevzdušňovanie vznikajúcich chumáčov.The pieces with varying degrees of disintegration progress downwards to the situation at the bottom of the disintegrator 4, from where they are carried upwards for further contact with the rotating elements 8 in the narrowed zone of the disintegrator 4. The movement of the disintegrator rotor 4 and the movement of the elements 8 creates a strong air swirl that The air vortex causes aeration of the resulting tufts.

Chumáče v spodnej rozšírenej zóne 2 dezintegrátora 4 majú štruktúru posplietaných vlákien 1. V tomto príklade boli otáčky dezintegrátora 4 nastavené na dosiahnutie obvodovej rýchlosti 59 m.s'¹, doba zotrvania materiálu v dezintegrátore 4 bola rádovo v desiatkach sekúnd. Výsledné chumáče vychádzajúce cez sito v spodnej časti dezintegrátora 4 majú v nestlačenom stave mernú objemovú hmotnosť 0,011 g/cm³.The tufts in the lower widened zone 2 of the disintegrator 4 have the structure of entangled fibers 1. In this example, the speed of the disintegrator 4 was set to reach a peripheral speed of 59 m.s ^-1 , the residence time of the material in the disintegrator 4 being tens of seconds. The resulting tufts exiting through the sieve at the bottom of the disintegrator 4 have a bulk density of 0.011 g / cm ³ in the uncompressed state.

Materiál z dezintegrátora 4 je presunutý do rotačného separátora 6, v ktorom sa chumáče prevracajú a pomaly posúvajú po sklonenej vnútornej ploche valcového separátora 6.The material from the disintegrator 4 is transferred to the rotary separator 6, in which the tufts are inverted and slowly moved along the inclined inner surface of the cylindrical separator 6.

Výsledný produkt v tomto príklade je použitý ako tepelná a zvuková izolácia pri stavbe obytnej budovy. Izolácia je antibakteriálna, s nulovým šírením a rastom plesní ako aj účinným pohlcovaním prachových častíc.The resulting product in this example is used as thermal and acoustic insulation in the construction of a residential building. The insulation is antibacterial, with zero spread and growth of molds as well as by effective absorption of dust particles.

Príklad 2Example 2

V tomto príklade je plán vysekávania polotovaru filtračného materiálu doplnený tým, že sa zvyšky zároveň rozdeľujú na menšie kúsky. Tieto kúsky sú naďalej spojené úzkymi pásikmi, zvyčajne každý kúsok má aspoň tri spojovacie pásiky. Zvyšky filtračného materiálu s uvedenou štruktúrou sú vhadzované do dezintegrátoraIn this example, the punching plan of the filter material blank is supplemented by dividing the residues into smaller pieces at the same time. These pieces continue to be joined by narrow strips, usually each piece having at least three connecting strips. The remainder of the filter material with said structure is thrown into the disintegrator

4, kde už pri prvom dotyku s rotujúcimi elementmi 8 dochádza k prerušeniu spojovacích prúžkov a k osamostatneniu kúskov. Následne dochádza v dezintegrátore 4 k rozvlákneniu a prevzdušneniu ako je opísané v predchádzajúcom príklade. Nastavenie otáčok rotora v dezintegrátore 4 a doba zotrvania v dezintegrátore 4 je odlišná od predchádzajúceho príkladu. V tomto príklade sa obvodová rýchlosť rotujúcich elementov 8 pohybuje v blízkosti 70 m.s'¹.4, in which, at the first contact with the rotating elements 8, the connecting strips are interrupted and the pieces are separated. Subsequently, the disintegrator 4 is pulped and aerated as described in the previous example. The rotor speed setting in the disintegrator 4 and the residence time in the disintegrator 4 are different from the previous example. In this example, the peripheral velocity of the rotating elements 8 is close to 70 m.s ^-1 .

Výsledný produkt má mernú objemovú hmotnosť 0,008 g/cm³.The resulting product has a specific gravity of 0.008 g / cm ³ .

Príklad 3Example 3

Výsledný produkt je použitý ako hygienicky neškodná výplň v odevnom alebo nábytkárskom priemysle, pri čalúnení a podobne.The resulting product is used as a sanitary filler in the garment or furniture industry, upholstery and the like.

Príklad 4Example 4

Na chumáče sa po výstupe zo separátora 6 strieka aerosol s retardérom 15 horenia. Chumáče sú na stavbe pomocou ventilátora tlačené cez hadicu do medzier v konštrukcii stavby, kde plnia funkciu tepelnej a hlukovej izolácie.An aerosol with a flame retardant 15 is sprayed onto the tufts upon exiting the separator 6. The tufts are pushed through the hose through the hose into the gaps in the building structure, where they perform the function of thermal and noise insulation.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto technického riešenia je 20 možné opakovane spracovávať priemyselné, neznečistené zvyšky filtračného materiálu, pričom sa výhodne a bez degradácie využijú fyzikálne a chemické vlastnosti pôvodného materiálu.Industrial applicability is obvious. According to this invention, it is possible to reprocess industrial, unpolluted filter material residues, utilizing the physical and chemical properties of the original material advantageously and without degradation.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A method of treating filter material, wherein the filter material comprises at least partially a breathable flat support (3) comprising interconnected fibers (1) of thermoplastic polymer, and wherein the filter material as waste is mechanically treated without heat, that the filter material is processed in a rotary disintegrator (4) in the presence of air, where during the holding period the material is repeatedly contacted with the rotating elements (8) and aeration of the material in the disintegrator (4) results in tufts so that the flat carrier (3) at least partially disintegrate into the original fibers (1), the loose fibers (1) intertwine, and the lower part of the disintegrator (4) passes tufts out through the openings in the sheath of the disintegrator (4).

Method for treating filter material according to claim 1, characterized in that the fibers (1) are made of a material from the group of polyolefins.

Method for treating filter material according to claim 2, characterized in that the fibers (1) are made of polypropylene.

Method for treating filter material according to claim 2, characterized in that the fibers (1) are made of polyethylene.

Method for treating filter material according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the rotation of the elements (8) in the disintegrator (4) creates an air vortex that fluffes the tufts.

Method for treating filter material according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the peripheral speed of the rotating blades is 20 to 180 ms ^-1 , preferably 45 to 100 m.s ^-1 .

Method for treating filter material according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the holding time in the disintegrator (4) is within 20 minutes, preferably within 5 minutes, particularly preferably within 1 minute.

Method for processing the filter material according to any one of claims 1 to 7, characterized in that before the material enters the disintegrator (4), the material is divided into pieces whose dimensions do not exceed 6 to 10 cm.

Method for treating filter material according to claim 8, characterized in that the material is distributed in a separate surface separator (5) which is arranged upstream of the disintegrator (4), preferably the outlet of the surface separator (5) directly passes to the inlet of the disintegrator (5). 4).

Method for treating filter material according to claim 9, characterized in that the material is flattened at the edges in the area separation.

Method for processing filter material according to claim 8, characterized in that the material entering the disintegrator (4) is planarly divided into pieces already during the separation of the filter cartridge blank, preferably the pieces are held together by means of connecting strips which are later in the disintegrator (4).

Method for treating filter material according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the tufts exiting the disintegrator (4) pass through a sieve.

Method of treating filter material according to any one of claims 1 to 11, characterized in that tufts exiting the disintegrator (4) pass into the separator (6).

Method for treating filter material according to any one of claims 1 to 13, characterized in that an additive, preferably a flame retardant, is added to the tufts.

An apparatus for processing filter material, the apparatus comprising a disintegrator (4) with rotating elements (8) rotatably mounted on the rotor, the disintegrator (4) having an aperture at the top for receiving the filter material to be processed and a disintegrator at the bottom ( 4) an outlet opening, characterized in that the disintegrator (4) has a tapered cross-section zone at the top and an enlarged zone (2) at the lower part, a tapered zone on the inner side of the disintegrator chamber (4) opposed to the rotating elements (8), the support surface has protrusions (7) extending into the interior of the disintegrator (4), at the bottom of the disintegrator (4) the casing has apertures for dropping fibrous material tufts and between protrusions (7) and rotating elements (8) ) is a gap of at least 5 mm.

The filter material treatment device according to claim 15, characterized in that the axis of rotation of the rotor with the rotating elements (8) in the disintegrator (4) is horizontal.

A filter material processing device according to claim 15 or 16, characterized in that the disintegrator (4) has an adjustable rotor speed and / or an adjustable distance of the support surface from the rotating blades.

A filter material processing apparatus according to any one of claims 15 to 17, characterized in that it comprises a sheet divider (5) upstream of the disintegrator (4), wherein the sheet divider (5) is designed to divide the filter material into pieces smaller than 6 to 10 cm in size.

A filter material processing device according to any one of claims 15 to 18, characterized in that it comprises a separator (6) downstream of the disintegrator (4).

An article obtained by the process according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the fiber mass with a specific bulk density of less than 0.5 g / cm ³ , preferably less than 0.1 g / cm ³ , of the fiber (1) they are randomly intertwined into tufts, the length of the fibers (1) does not exceed 6 to 10 cm, and the fibers (1) are of a polymer of the polyolefin family.

Product according to claim 20, characterized in that the fibers (1) are made of polypropylene and / or polyethylene.

An article according to claim 20 or 21, characterized in that it comprises an additive, preferably a flame retardant.

An article according to any one of claims 20 to 22, characterized in that it is a thermal insulator.

An article according to any one of claims 20 to 23, characterized in that it is an acoustic insulator.

Product according to any one of claims 20 to 24, characterized in that the filling is in the garment industry.