用于分离人工草皮产品的工艺制造技术

本申请涉及用于分离人工草皮产品的工艺。本发明专利技术涉及用于以与它们的原始开端几乎相同的形式回收再利用人工或人造的草皮产品的个体组分的改进的方法。结果通过以下方法获得：在该方法中，草皮在减小尺寸之后经受以特定顺序的至少三个特定的分离步骤，因此分离是基于尺寸、比重以及比重、尺寸和形状。

【技术实现步骤摘要】
用于分离人工草皮产品的工艺本申请是申请日为2014年10月20日，申请号为“201480054904.0”，专利技术名称为“用于分离人工草皮产品的工艺”的申请的分案申请。
本专利技术涉及用于以与它们的原始开端(originaloutset)几乎相同的形式回收再利用人工或人造的草皮产品的个体组分的改进的方法。结果通过以下方法获得：在该方法中，草皮在减小尺寸之后经受以特定顺序的至少三个特定的分离步骤，因此分离是基于尺寸、比重以及比重、尺寸和形状。背景人工草皮已经作为用于橄榄球、棒球和足球的场地的表面被使用了许多年。在近些年，其已经在期望天然草的替代物的其他应用中被使用。这些应用包括至少运动场、住宅和商业草坪以及其他的景观设计、道路、彩弹球场(paintballfield)、网球场、球洞区(puttinggreen)、狗活动区(dogrun)等。通常，人工草皮包括草状织物，该草状织物具有背衬和多个类似草的直立的带状物(也被称为面纤维(facefiber))。许多人工草皮产品还包括分散在直立的带状物中的填充物材料，所述填充物材料可以由砂、轮胎橡胶粉(tirerubbercrumb)、或其他颗粒单独地或彼此组合地组成。填充物材料模拟天然草皮中的土壤，充当道渣，和/或有助于使草皮适合于特定用途的草皮的物理性质，例如弹性。人工草皮具有有限的使用期限，这取决于草皮的构造、其所用于的应用、风化作用(weathering)和草皮如何被维护。例如，用作运动场地的典型的人工草皮可具有从约8年至15年的使用寿命。大量的人工草皮目前正被用于许多的运动场地和用于其他应用。由于材料的组成的范围是从再循环的橡胶、砂至塑料，因此草皮的处置是非常昂贵的。为了避免将草皮以很大成本送至垃圾填埋场，再循环和再使用所有或部分的人工草皮近些年来一直是被探索的选项。用于再循环地毯和用于使用再循环的地毯废料(carpetscrap)制备地毯背衬的方法是已知的。这样的方法中的一些涉及例如通过切割、和加工仅纱线从背衬中分离地毯纱线或毛簇(tuft)。然而，人工草皮在组成上不同于地毯，并且组成上的那些差异使得常规的地毯再循环工艺不适合于再循环人工草皮。大多数的地毯产品使用尼龙面纤维，而大多数的当前的人工草皮产品使用聚乙烯。大部分地毯的主要涂层是乳胶涂层，而在大部分人工草皮中的涂层是聚氨酯。在美国，仅少部分的阔幅地毯包括含聚氨酯的涂层，并且仅少部分的人工草皮具有含乳胶的涂层。在过去6年中制造的大部分人工草皮已经使聚氨酯涂层应用于背衬。有人相信，聚氨酯涂覆的人工草皮总体上不能被再循环。这是因为聚氨酯涂层不能被有效地再循环。聚氨酯是热固性的(相对于热塑性)，并因此对于再循环是困难的且高成本的。尽管如此，从地毯中回收聚氨酯在US5,185,380中被描述，其中背衬被刮去、粉碎、经受旋风式分级(cycloneclassification)步骤以移除硬质无关成分，例如金属和PVC，并且非硬质成分在高压和高温下被凝固以提供片材。此方法因此从使用过的地毯提供了新的产品。在草皮中，涂层被应用于簇状材料的背衬，目的是将面纤维锁定在初级背衬(primarybacking)中。还可以应用热熔粘合剂或聚氨酯泡沫的另外的涂层。此次级涂层典型地被用于附接次级背衬，该次级背衬可以是聚酯或聚丙烯。许多人工草皮产品包括在地毯中未发现的并且与常规的地毯再循环方法不相容的、或在常规的地毯再循环方法中至少不合意的组分。例如，常规的地毯不包括填充物。用于人工草皮设施的典型的填充物材料单独地或彼此组合地包括砂、轮胎橡胶粉和/或其他颗粒。因此，再循环人工草皮提出了在地毯的再循环中未遇到的独特的问题。从草皮的剩余物中分离填充物可能需要使用特殊的设备，并且可能存在与分离的填充物的处置相关的环境顾虑。在再循环工艺中的另外的顾虑是任何残余的填充物颗粒对尺寸减小工艺(sizereductionprocess)和对最终产品的性质的影响。因此，已经进行尝试以再循环和再使用现有的人工草皮或现有的人工草皮的至少一部分，以避免将整个人工草皮在其不再可用时送至垃圾填埋场。这样的工艺在WO2010/075098中被描述，其中填充物与背衬和草状纤维被分离，随后减小尺寸并且进一步移除填充物，随后团聚。团聚的草皮碎片的颗粒被放置于挤出机中。颗粒被挤出以形成挤出物，例如以股或带的形状。因此大部分已知的工艺将地毯或草皮的成分再循环为混合组分的新产品而没有将产品反向建造(reverseengineer)为个体的起始组分。EP2096211描述了用于处置人工草的另一种方法，其中包括将草纤维和背衬首先与填充物和另外的组分分离并且然后接着以大量的步骤分离。专利技术概述因此，现有的工艺可以将材料分离成仅95％的纯度，这在例如工艺是用于挤出/凝固以用于提供新产品的情况下是令人满意的。因此，虽然现有技术的工艺是对在垃圾填埋场处处置材料的改进，仍存在将个体的部分进一步分离成大体上包括一个组分的级分的需求以便提供改进的级别的产品。还合意的是，提供是灵活的以便草皮和填充物的组成可以改变的工艺。还合意的是，提供其中结果是被纯化至足够高的程度以作为草皮或在其他产业中再使用的个体组分的工艺。因此，目的是提供在提供分离的级分中是简单的但仍然有效的工艺。本专利技术的另外的目的是提供用于分离各种草皮产品的成分的改进的工艺并且还提供其中所分离的成分中的每种的纯度是在从超过95％(w/w)至实质上纯的范围中的工艺。在第一方面中，这些和另外的目的通过以下工艺来解决，在该工艺中提供了包含至少背衬材料、草纤维组分和另外的组分的大体上干燥的或被干燥的人工草皮产品，并且其中所述工艺包括至少以下的连续步骤：(a)将所述人工草皮产品减小尺寸成减小尺寸的草皮材料；(b)通过筛分成至少第一级分和第二级分来分离所述减小尺寸的草皮材料，所述第一级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物，所述第二级分大体上包含草纤维组分；(c)使用空气、通过比重分离在步骤(b)中获得的所述第一级分以提供大体上包含背衬材料的低密度级分和大体上包含另外的组分的高密度级分；(d)通过在分离器中提供被向上定向的空气流、通过比重、尺寸和形状来分离在步骤(b)中获得的所述第二级分，所述分离器被配置成引起涡旋运动，由此较轻级分在所述空气流中被向上夹带并且重级分被允许向下降落；其中所述较轻级分大体上包含草纤维组分，并且所述重级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物；以及(e)收集在步骤(c)中获得的所述低密度级分和在步骤(d)中获得的所述较轻级分。从使用过的草皮产品中完全分离组分已被证明是非常困难的任务。对于分离特别是分离在各种级分中的其他成分的最后的5％产生了问题。在使草皮产品易管理所必需的减小尺寸期间，个体组分被进一步混合并且变得更均匀，并因此更难以分离。实质上完全的分离是必要的以便能够在高端产品中再使用各种级分。个体组分的分离的顺序和特定模式，即是否是通过尺寸的简单筛分、通过特定筛分即通过比重的分离、和/或通过空气涡旋即比重、尺寸和形状的分离，已经证明是能够最终获得完全分离的关键。在第一减小尺寸步骤中，背衬材料和草纤维组分是首要的目标。大部分另外的组分(例如污垢)达到减小的尺寸。预期的是，第一减小尺寸步骤提供草皮产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分离干燥的或被干燥的人工草皮产品的工艺，所述干燥的或被干燥的人工草皮产品包含至少背衬材料、草纤维组分和另外的组分，所述工艺包括至少以下的连续步骤：(a)将所述人工草皮产品减小尺寸成减小尺寸的草皮材料；(b)通过筛分成至少第一级分和第二级分来分离所述减小尺寸的草皮材料，所述第一级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物，所述第二级分大体上包含草纤维组分；(c)使用空气、通过比重分离在步骤(b)中获得的所述第一级分以提供大体上包含背衬材料的低密度级分和大体上包含另外的组分的高密度级分；(d)通过在分离器中提供被向上定向的空气流、通过比重和尺寸来分离在步骤(b)中获得的所述第二级分，所述分离器被配置成引起涡旋运动，由此较轻级分在所述空气流中被向上夹带并且重级分被允许向下降落；其中所述较轻级分大体上包含草纤维组分，并且所述重级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物；以及(e)收集在步骤(c)中获得的所述低密度级分和在步骤(d)中获得的所述较轻级分。

【技术特征摘要】
2013.10.21 EP 13189494.1;2013.10.22 US 14/059,8001.一种用于分离干燥的或被干燥的人工草皮产品的工艺，所述干燥的或被干燥的人工草皮产品包含至少背衬材料、草纤维组分和另外的组分，所述工艺包括至少以下的连续步骤：(a)将所述人工草皮产品减小尺寸成减小尺寸的草皮材料；(b)通过筛分成至少第一级分和第二级分来分离所述减小尺寸的草皮材料，所述第一级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物，所述第二级分大体上包含草纤维组分；(c)使用空气、通过比重分离在步骤(b)中获得的所述第一级分以提供大体上包含背衬材料的低密度级分和大体上包含另外的组分的高密度级分；(d)通过在分离器中提供被向上定向的空气流、通过比重和尺寸来分离在步骤(b)中获得的所述第二级分，所述分离器被配置成引起涡旋运动，由此较轻级分在所述空气流中被向上夹带并且重级分被允许向下降落；其中所述较轻级分大体上包含草纤维组分，并且所述重级分大体上包含背衬材料和另外的组分的混合物；以及(e)收集在步骤(c)中获得的所述低密度级分和在步骤(d)中获得的所述较轻级分。2.根据权利要求1所述的工艺，其中步骤(b)的所述筛分在多组筛子中进行和/或其中步骤(c)的通过比重的所述分离在多个分离装置中进行并且其中步骤(d)的所述分离在多组分离器中进行。3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中所述另外的组分包括填充物并且其中在步骤(c)之前的步骤(b)中获得的所述第一级分经受中间筛分步骤(i)以提供大体上包含背衬材料的第三级分和大体上包含填充物的第四级分，并且，其中大体上包含背衬材料的所述第三级分在步骤(c)中被进一步加工并且大体上包含填充物的所述第四级分被回收。4.根据权利要求3所述的工艺，其中所述填充物包括砂和/或橡胶并且其中所述第四级分经受通过比重分离以提供大体上包含橡胶的低密度级分和大体上包含砂的高密度级分的另外的步骤(f)。5.根据权利要求3或4中任一项所述的工艺，其中所述中间筛分步骤(i)在包括多个筛子的筛子中进行，其中至少第一筛子具有3mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德森·丹尼斯，迈克尔·里根曼，
申请(专利权)人：里马奇英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB