TWI683939B - 用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及纖維回收利用領域，具體公開了一種用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統和方法。該系統包括：第一消毒裝置；預處理裝置；織物分類裝置；存放裝置；纖維加工處理裝置；以及安裝在該纖維加工處理裝置中的第二消毒裝置。第一消毒裝置、預處理裝置、織物分類裝置、存放裝置和纖維加工處理裝置沿該廢舊紡織品的傳輸路徑佈置。藉由上述技術方式，本發明實施例能夠基於廢舊紡織品製造出合格而且衛生清潔的紡織纖維。

Description

用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統和方法
本發明係關於纖維回收利用領域，特別係關於用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統和方法。
由於紡織產品的消耗不斷增加，導致原材料價格上升，這為發展回收利用廢舊紡織品的技術提供了強烈的經濟誘因，否則這些廢舊紡織材料將被焚燒或掩埋而浪費掉。從廢棄的衣服/服裝回收再造的纖維需要具有足夠的物理強度和衛生清潔度。但是，當前用於回收利用沒有用過或消費後的紡織材料的方法不能從諸如用過的或消費後的衣服的廢舊紡織品製造衛生清潔的紡織纖維。回收利用的纖維的顏色不純，因此需要染色工藝來製造具有均勻顏色的纖維，這意味著需要另外設置廢水處理裝置。
此外，當前用於回收利用沒有用過的紡織材料的方法有幾個步驟是手動完成的，因此生產效率相對較低。
為了克服相關技術中存在的問題，本發明實施例提供用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統和方法。本發明實施例採用的技術方案如下。
根據本發明的一個實施例的第一方面，提供一種用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統，該系統包括：第一消毒裝置；預處理裝置；織物分類裝置；存放裝置；纖維加工處理裝置；以及安裝在纖維加工處理裝置中的第二消毒裝置。第一消毒裝置、預處理裝置、織物分類裝置、存放裝置和纖維加工處理裝置沿廢舊紡織品的傳輸路徑佈置。
根據本發明的一個實施例的第二方面，提供一種透過利用以上系統從廢舊紡織品回收利用纖維的方法，該方法包括：首先用第一消毒裝置對廢舊紡織品進行消毒；從經過消毒的廢舊紡織品中手動去除非纖維物體；檢測附著有金屬的碎片並移除附著有金屬的碎片；獲得顏色檢測結果，並將顏色檢測結果傳送給織物分類裝置的機器人和鼓風機；透過機器人和鼓風機，根據顏色檢測結果將經過消毒的廢舊紡織品放到對應的類別容器中；將類別容器存放在存放裝置中；當從纖維加工處理裝置接收到命令時，將類別容器運送到纖維加工處理裝置；將來自類別容器的經過消毒的廢舊紡織品切成更小碎片以便進行纖維加工，並用第二消毒裝置對斷開的纖維進行第二次消毒。
應瞭解，以上一般性描述和以下詳細描述只是實例性和解釋性的，而不是限制本發明。
本發明實施例的有益效果在於：本發明實施例提供的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統和方法透過設置第一消毒裝置和第二消毒裝置，能夠殺死諸如用過或消費後的衣服的廢舊紡織品上的90%或更多微生物，同時，透過將第二消毒裝置安裝在纖維加工處理裝置中，除了織物表面之外，還 能夠對織物表面之間的夾層進行消毒，從而能夠製造出衛生清潔的紡織纖維。此外，透過設置存放裝置，能夠有助於累積填滿的類別容器，以使得能夠連續且自動地將填滿的類別容器饋送到纖維加工處理裝置，從而實現連續且最大化的輸送量效率，提升生產效率。
併入到本說明書中並構成本說明書的一部分的圖式闡明了與本發明一致的實施例，並且與具體實施方式一起用於解釋本發明的原理。
100‧‧‧第一消毒裝置
110‧‧‧入口
120‧‧‧容器
130‧‧‧傳送機
140‧‧‧消毒氣體薰蒸結構
141‧‧‧腔室
143‧‧‧容器蓋
145‧‧‧真空管路
147‧‧‧消毒氣體管路
149‧‧‧真空管路閥
150‧‧‧出口
151‧‧‧第一撓性軟管
153‧‧‧消毒氣體管路閥
155‧‧‧第二撓性軟管
157‧‧‧真空截止閥
159‧‧‧第三撓性軟管
161‧‧‧壓力計
163‧‧‧驅動機構
200‧‧‧預處理裝置
210‧‧‧遞送傳送機
220‧‧‧手動處理台
230‧‧‧分配器
240‧‧‧索引傳送機
300‧‧‧檢測裝置
400‧‧‧顏色檢測裝置
410‧‧‧傳送機
420‧‧‧傳送機驅動馬達
430‧‧‧馬達可變速度驅動器
440‧‧‧燈箱
450‧‧‧燈箱入口-出口罩
460‧‧‧光感測器
470‧‧‧光源
480‧‧‧第一相機
490‧‧‧第二相機
500‧‧‧織物分類裝置
510‧‧‧分配器
520‧‧‧類別容器
530‧‧‧自動導引車
540‧‧‧自動導引車路徑
600‧‧‧存放裝置
610‧‧‧存放區域
620‧‧‧支撐結構
630‧‧‧軌道
640‧‧‧推車
700‧‧‧纖維加工處理裝置
710‧‧‧饋送埠
720‧‧‧傳送機
730‧‧‧灰塵蓋板
740‧‧‧吸嘴
800‧‧‧第二消毒裝置
820‧‧‧UV光源
900‧‧‧薰蒸材料
S601~S608‧‧‧步驟
第1圖為其中一個例示性實施例提供的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統的示意圖；第2圖為其中一個例示性實施例提供的可應用於第1圖中所示的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統的第一消毒裝置的示意性放大圖；第3圖為第2圖中所示的第一消毒裝置的消毒氣體薰蒸結構的示意性放大圖；第4圖為其中一個例示性實施例提供的可應用於第1圖中所示的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統的顏色檢測裝置的示意性放大圖；第5圖為其中一個例示性實施例提供的可應用於第1圖中所示的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統的具有第二消毒裝置的纖維加工處理裝置的示意性放大圖；以及 第6圖為其中一個例示性實施例提供的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的方法的流程圖。
現在將詳細參考例示性實施例，圖式中表示其實例。以下描述涉及圖式，其中除非另外指示，否則不同圖式中的相同數字表示相同或類似元件。以下對例示性實施例的描述中闡述的實現並不代表與本發明一致的所有實現。而是，它們只是與隨附請求項中記載的本發明有關的方面一致的裝置和方法的實例。
第1圖是其中一個例示性實施例提供的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統的示意圖。參考第1圖，該系統包括第一消毒裝置100、預處理裝置200、檢測裝置300、顏色檢測裝置400、織物分類裝置500、存放裝置600、纖維加工處理裝置700和第二消毒裝置800。第一消毒裝置100、預處理裝置200、檢測裝置300、顏色檢測裝置400、織物分類裝置500、存放裝置600和纖維加工處理裝置700沿廢舊紡織品的傳輸路徑相繼連接，並且第二消毒裝置800安裝在纖維加工處理裝置700中。由於該系統具有兩個消毒裝置，包括第一消毒裝置100和第二消毒裝置800，所以能夠殺死諸如用過或消費後的衣服的廢舊紡織品上的90%或更多微生物。此外，由於第二消毒裝置800安裝在纖維加工處理裝置700中，所以除了織物表面之外，還透過第一消毒裝置100和第二消毒裝置800對織物表面之間的夾層進行消毒。
具體來說，第一消毒裝置100可以是消毒氣體薰蒸裝置，該消毒氣體薰蒸裝置所應用的消毒氣體可以包括但不 限於：氣態過氧化氫、臭氧以及環氧乙烷等。在一個實施例中，如第1圖所示，第一消毒裝置100包括入口110、容器120、傳送機130、消毒氣體薰蒸結構140和出口150。另請參考第2圖，首先通過入口110將諸如用過或消費後的衣服的進入材料饋送到容器120中，然後透過傳送機130將裝載有進入材料的容器120移動到消毒氣體薰蒸結構140以便執行薰蒸操作，接著通過傳送機130將容器120進一步移動到出口150，從而將薰蒸後的材料(它們最初先透過第一消毒裝置100的消毒氣體薰蒸結構140進行了消毒)饋送到預處理裝置200。在此之後，透過傳送機130將空的容器120移回到入口110。以此方式，透過傳送機130以迴圈方式自動移動容器120，如第2圖所示。參考第2圖，透過傳送機130沿路徑①->②->③->④->⑤->⑥移動容器120，其中①表示入口110，③表示消毒氣體薰蒸結構140，⑤表示出口150，並且②、④和⑥表示通路，從而使得在移動到出口150之前在消毒氣體薰蒸結構140中對來自入口110的進入材料進行薰蒸。該系統允許同時進行多批次薰蒸。
第3圖是如第2圖所示的第一消毒裝置100的消毒氣體薰蒸結構140的示意性放大圖。參考第2圖和第3圖，消毒氣體薰蒸結構140包括至少一個腔室141、每個腔室141中的容器蓋143、真空管路145、消毒氣體管路147、具有延伸穿過容器蓋143的第一撓性軟管151的真空管路閥149、具有延伸穿過容器蓋143的第二撓性軟管155的消毒氣體管路閥153、具有延伸穿過容器蓋143的第三撓性軟管159的真空截止閥157、安裝在容器蓋143中以便在用容器蓋143密封容器120時檢測容器120中的壓力的壓力計161、以及驅動機構163。
在薰蒸操作過程中，驅動機構163首先驅動容器蓋143向下移動(當消毒氣體薰蒸結構140位於如第3圖所示的位置中時)，以便密封容器120。然後，打開真空管路閥149，並關閉消毒氣體管路閥153和真空截止閥157，從而將容器120抽真空至特定真空度，例如-0.3barG。在此之後，打開消毒氣體管路閥153，並關閉真空管路閥149和真空截止閥157，從而將消毒氣體填充到容器120中，直到容器120中的壓力為大氣壓為止，並接著執行薰蒸操作。然後，打開真空管路閥149，並關閉消毒氣體管路閥153和真空截止閥157，從而將容器120抽真空至特定真空度，即-0.3barG。在此之後，打開真空截止閥157，並關閉消毒氣體管路閥153和真空管路閥149，從而將空氣填充到容器120中，直到容器120中的壓力為大氣壓為止。然後，驅動機構163驅動容器蓋143向上移動而離開容器120，並接著將把容器120中的薰蒸材料900移動到預處理裝置200中。
再次參考第1圖，預處理裝置200包括遞送傳送機210、手動處理台220、分配器230和索引傳送機240。遞送傳送機210與第一消毒裝置100的出口150相鄰，以便從第一消毒裝置100接收薰蒸材料。在手動處理台220，手動去除諸如鈕扣和拉鍊的非纖維物體，並在索引傳送機240上將經過薰蒸的材料從遞送傳送機210轉移到分配器230，並接著逐個移向檢測裝置300。
諸如金屬檢測裝置的檢測裝置300檢測經過薰蒸的材料，並丟棄附著有金屬的碎片。然後，進一步逐個地將檢測後的薰蒸材料移向顏色檢測裝置400。
第4圖是顏色檢測裝置400的示意性放大圖。顏色檢測裝置400包括傳送機410、傳送機驅動馬達420、馬達可變速度驅動器430、燈箱440、燈箱入口-出口罩450、光感測器460、光源470、第一相機480和第二相機490。
具體來說，傳送機驅動馬達420與傳送機410相連，並透過馬達可變速度驅動器430進行控制以便驅動傳送機410沿如第4圖中所示的箭頭A1所指示的方向移動。傳送機410的移動驅動薰蒸材料900逐個朝向燈箱440移動。當薰蒸材料900移動到光感測器460檢測的位置時，光感測器460可回饋信號以便控制燈箱入口-出口罩450打開，從而允許薰蒸材料900逐個移動到燈箱440中。光源470、第一相機480和第二相機490部署在燈箱440中。光源470發射光，並且第一相機480和第二相機490接收由薰蒸材料900反射的光，從而確定薰蒸材料900的顏色，並接著獲得顏色檢測結果。光感測器460檢測測試物件的到達，並在特定延遲之後觸發第一相機480和第二相機490拍攝。(當顏色檢測裝置400位於如第4圖所示的位置中時)垂直調整光源470、第一相機480和第二相機490的位置，以便獲得準確的顏色檢測結果。
在獲得顏色檢測結果之後，薰蒸材料900從燈箱440移出並移向織物分類裝置500。同時，將顏色檢測結果傳送給織物分類裝置500。
參考第1圖，織物分類裝置500包括分配器510、類別容器520、機器人(圖未示)和鼓風機(圖未示)。機器人和鼓風機接收顏色檢測結果，並接著根據顏色檢測結果將薰蒸材料放到對應的類別容器520中。由於織物分類裝置500利 用機器人和鼓風機來將經過整理的薰蒸材料放到類別容器520中，從而消除或緩解了灰塵問題。此外，織物分類裝置500的機器人從顏色檢測裝置400接收顏色檢測結果，並接著根據顏色檢測結果將薰蒸材料自動放到對應的類別容器520中，從而實現了高度自動化和高準確度。當一個類別容器520填滿時，透過自動導引車(AGV)530沿自動導引車路徑540將填滿的類別容器520轉移到存放裝置600。
存放裝置600包括存放區域610、用於運載類別容器520的多行支撐結構620、位於相鄰行支撐結構620之間的軌道630以及可滑動地安裝在軌道630上的推車640。推車640可自動存放類別容器520。一旦從下游接收到命令，推車640便自動將對應的類別容器520運送到纖維加工處理裝置700以便進行生產。
纖維加工處理裝置700從類別容器520中取出諸如經過顏色分選的織物的薰蒸材料900，並將它們切成更小的碎片以便進行纖維加工。在一個實施例中，如第1圖所示，纖維加工處理裝置700包括饋送埠710和傳送機720。灰塵蓋板730覆蓋除了饋送埠710以外的整個纖維加工處理裝置700。此外，纖維加工處理裝置700還可包括位於灰塵蓋板730內的吸嘴740以便從操作環境中吸取灰塵。由於薰蒸材料900在進入到纖維加工處理裝置700之前已經經過顏色分選，所以可以消除隨後的染色工藝和廢水處理或使其最小化。
第5圖是具有第二消毒裝置800的纖維加工處理裝置700的示意性放大圖。參考第1圖和第5圖，第二消毒裝置800可以是紫外線(UV)消毒裝置，它包括UV光源820。 紫外光是對諸如來自經過顏色分選的織物的斷開纖維的薰蒸材料900進行消毒的環境友好方式。
以上描述涉及用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統的結構。下文將描述透過利用以上用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統從廢舊紡織品回收利用纖維的方法。
第6圖是根據一個例示性實施例所示的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的方法的流程圖。如第6圖所示，該方法包括以下步驟S601-S608。
步驟S601是首先對用過或消費後的衣服進行消毒。
步驟S602是手動去除非纖維物體。
步驟S603是檢測附著有金屬的碎片並移除附著有金屬的碎片。
步驟S604是獲得顏色檢測結果並將顏色檢測結果傳送給織物分類裝置的機器人和鼓風機。
步驟S605是根據顏色檢測結果將用過或消費後的衣服放到對應的類別容器中。
步驟S606是將類別容器存放在存放裝置中。
步驟S607是當從下游接收到命令時將類別容器運送到纖維加工處理裝置以用於生產。
步驟S608是從類別容器中取出用過或消費後的衣服，諸如經過顏色分選的織物，將它們切成更小的碎片以便進行纖維加工，並對用過或消費後的衣服進行消毒。
本發明的例示性實施例提供的用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統和方法具有以下優點。
由於該系統包括諸如消毒氣體薰蒸裝置的第一消毒裝置和諸如紫外線(UV)消毒裝置的第二消毒裝置，所以能夠殺死諸如用過或消費後的衣服的廢舊紡織品上的90%或更多微生物。此外，由於在纖維加工處理裝置700中安裝了第二消毒裝置，所以除了織物表面以外，還通過第二消毒裝置對包括斷開的纖維結構的織物表面之間的夾層進行消毒。
存放裝置的存在有助於累積填滿的類別容器，以使得能夠連續且自動地將填滿的類別容器饋送到纖維加工處理裝置700，從而實現連續且最大化的輸送量效率。
灰塵蓋板730覆蓋除了饋送埠710以外的整個纖維加工處理裝置700，從而防止灰塵或空氣中的細菌散佈到纖維加工處理裝置700的外部，並且於是避免二次污染。
織物分類裝置500利用機器人和鼓風機來將經過分類的材料放到類別容器520中，從而消除或緩解灰塵問題。
由透過以上裝置根據以上方法回收利用的纖維製作的梳棉具有足夠的物理特性(例如，良好的纖維強度和手感)以便通過紡紗、進一步加工成紗線，接著通過編織或紡織加工成織物，然後製成衣服或其他紡織產品。
應明白，本發明不限於上文描述並在圖式中表示出的準確構造，並且在不偏離其範圍的情況下，可進行各種修改和改變。希望本發明的範圍只由隨附權利要求限制。
100‧‧‧第一消毒裝置
110‧‧‧入口
120‧‧‧容器
130‧‧‧傳送機
140‧‧‧消毒氣體薰蒸結構
150‧‧‧出口
200‧‧‧預處理裝置
210‧‧‧遞送傳送機
220‧‧‧手動處理台
230‧‧‧分配器
240‧‧‧索引傳送機
300‧‧‧檢測裝置
400‧‧‧顏色檢測裝置
500‧‧‧織物分類裝置
510‧‧‧分配器
520‧‧‧類別容器
530‧‧‧自動導引車
540‧‧‧自動導引車路徑
600‧‧‧存放裝置
610‧‧‧存放區域
620‧‧‧支撐結構
630‧‧‧軌道
640‧‧‧推車
700‧‧‧纖維加工處理裝置
710‧‧‧饋送埠
720‧‧‧傳送機
730‧‧‧灰塵蓋板
740‧‧‧吸嘴
800‧‧‧第二消毒裝置

Claims (12)

  1. 一種用於從廢舊紡織品回收利用纖維的系統，包括：第一消毒裝置，係為消毒氣體薰蒸裝置；預處理裝置；織物分類裝置；存放裝置；纖維加工處理裝置；以及安裝在該纖維加工處理裝置中的第二消毒裝置；其中該第一消毒裝置、該預處理裝置、該織物分類裝置、該存放裝置和該纖維加工處理裝置係沿該廢舊紡織品的傳輸路徑佈置，且該第一消毒裝置包括至少一個腔室、用於運載該廢舊紡織品的容器、每個該腔室中的容器蓋、真空管路、消毒氣體管路、具有延伸穿過該容器蓋的第一撓性軟管的真空管路閥、具有延伸穿過該容器蓋的第二撓性軟管的消毒氣體管路閥、具有延伸穿過該容器蓋的第三撓性軟管的真空截止閥、安裝在該容器蓋中以便用在該容器蓋密封該容器時檢測該容器中的壓力的壓力計、以及配置成驅動該容器蓋以便密封該容器或將該容器蓋從該容器移開的驅動機構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該第二消毒裝置是紫外線消毒裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，更包括覆蓋整個該纖維加工處理裝置的灰塵蓋板。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中該纖維加工處理裝置更包括位於該灰塵蓋板內的吸嘴。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，更包括檢測裝置和顏色檢測裝置；其中該第一消毒裝置、該預處理裝置、該檢測裝置、該顏色檢測裝置、該織物分類裝置、該存放裝置和該纖維加工處理裝置係沿該廢舊紡織品的該傳輸路徑相繼連接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該顏色檢測裝置包括：燈箱；延伸穿過該燈箱的傳送機；與該傳送機相連的傳送機驅動馬達；燈箱入口-出口罩；位於該廢舊紡織品的該傳輸路徑中的該燈箱入口-出口罩前方的光感應器；部署在該燈箱中的光源；部署在該燈箱中的第一相機；以及部署在該燈箱中的第二相機；其中該光源、該第一相機和該第二相機配合以便獲得顏色檢測結果。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該光源相對於該燈箱的垂直位置可調。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該第一相機和該第二相機中的每個相機相對於該燈箱的垂直位置可調。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該顏色檢測裝置還包括馬達可變速度驅動器。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該織物分類裝置包括分配器、類別容器以及機器人和鼓風機，並且該機器人 和該鼓風機根據該顏色檢測結果操作。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該存放裝置包括存放區域、位於該存放區域中用於運載該類別容器的多行支撐結構、相鄰支撐結構行之間的軌道以及可滑動地安裝在該軌道上的推車。
  12. 一種透過利用如申請專利範圍第1項所述之系統從廢舊紡織品回收利用纖維的方法，包括：首先用該第一消毒裝置對該廢舊紡織品進行消毒；從經過消毒的該廢舊紡織品中手動去除非纖維物體；檢測附著有金屬的碎片並移除該附著有金屬的碎片；獲得顏色檢測結果，並將該顏色檢測結果傳送給該織物分類裝置的機器人和鼓風機；透過該機器人和該鼓風機，根據該顏色檢測結果將該經過消毒的廢舊紡織品放到對應的類別容器中；將該類別容器存放在該存放裝置中；當從該纖維加工處理裝置接收到命令時，將該類別容器運送到該纖維加工處理裝置；將來自該類別容器的經過消毒的該廢舊紡織品切成更小碎片以便進行纖維加工，並用該第二消毒裝置對該更小碎片進行消毒。
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