廢棄聚氨酯泡棉的回收利用方法
2023-10-27 23:46:52
專利名稱：廢棄聚氨酯泡棉的回收利用方法
技術領域：
本發明屬於環境保護技術領域，尤其涉及到廢棄聚氨脂泡棉的回收利用。
聚氨脂泡棉作為性能良好的減震吸音材料，用途廣、用量大，使用後的廢棄量也大。現在多作填埋或焚燒處理，對環境汙染嚴重。如中國專利申請號96114486、6和美國專利申請號4666646所介紹的處理方法，前者要用到有汙染的有機溶劑二氯甲烷，形成二次汙染，後者需冷卻時間24小時才能裁切產品，工序時間長，效率低。
本發明的目的是提供一種廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，它無二次汙染，生產效率高。
本發明的目的是這樣實現的一種廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，其特徵是將廢棄聚氨脂泡棉(依顏色、密度加以區分；然後)粉碎得到(粒度適當的)粉末；向該粉末中加入辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、(已加熱的)聚丙二醇(PPG)等聚氨脂泡棉的原料並充分混合；辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、(已加熱的)聚丙二醇(PPG)等聚氨脂泡棉的原料發生聚合發泡反應，將所述「粉末」包裹在新生成的聚氨脂泡棉產品之中。
具體的說，是將廢棄聚氨脂粉碎得到粉末，再對粉末調溼，攪拌均勻，繼續攪拌的同時以噴霧方式加入辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、(已加熱的)聚丙二醇(PPG)等充分聚合反應，混合發泡成發泡料；將發泡料壓入模具，在模腔中通入蒸汽，使成型；然後脫模、裁切成產品。
該方法以廢棄聚氨脂泡棉的粉末填充在新合成發泡的聚氨脂泡棉產品內，未用到原料二氯甲烷，無汙染的處理了廢棄聚氨脂泡棉；通過使用特殊甲苯二異氰酸脂(TB1)及進蒸汽加熱，可急速成型並裁切(注本方法使用之特殊甲苯二異氰酸脂為TDI-90，內含較高成份之2-4TDC，反應性較一般T-80為強，在較低溫及較短時間作聚合反應，並增強其韌性及拉力。以下TDI-90簡稱TB1)；而且，所得的再生產品具有更強的透氣、抗菌、吸溼、高彈性等特性，是用作鞋材、鞋熱墊及取代其他彈性體的最好材料，與以往產品EVA比較如下
就相同體積(或重量)的泡棉產品來說，它所消耗的原料較少，降低了成本，即將廢棄聚氨脂泡棉作了有價值的回收利用。
下面結合附圖詳細介紹本發明
圖1是本發明實施例的製作程序圖。
圖2是以粉碎機進行粉碎的主視示意圖。
圖3是圖2的左視示意圖。
圖4是以調溼機進行調溼的主視示意圖。
圖5是圖4的左視示意圖。
圖6是在發泡機發泡的主視示意圖。
圖7是圖6的左視示意圖。
圖8是在成型機內成型的示意圖。
圖1中「100？」其含義是「粉末19的粒度足夠細？」。
如圖1所示，一種廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，其特徵是將廢棄聚氨脂泡棉00(依顏色、密度加以區分；然後)進行粉碎11得到(粒度適當的)粉末19；如果粉末粒度不夠細則再進行進一步粉碎111；向粉末19中加入辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、(已進行加熱22的)聚丙二醇(PPG)等聚氨脂泡棉的原料並充分混合；辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、聚丙二醇(PPG)等聚氨脂泡棉的原料發生聚合發泡反應，將所述「粉末」包裹在新生成的聚氨脂泡棉產品之中。
如圖1所示，對廢棄聚氨脂泡棉00(依顏色、密度加以區分；然後)進行粉碎11得到(粒度適當的)粉末19；對粉末19進行調溼並攪拌均勻21，以噴霧234方式向粉末19加入辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、聚丙二醇(PPG)等原料，同時攪拌粉末19使與原料充分混合，經過聚合發泡反應31成為發泡料39；將發泡料39壓入模具，在模腔中通入蒸汽05，使成型41；然後進行脫模51、裁切52成為產品99。
具體的說，包括下列步驟1．依生產要求(如顏色、規格、密度等)來選好所需粉碎的廢聚氨脂泡綿00，挑選出硬皮、雜質等，區分廢聚氨脂泡綿顏色和密度高低；依粗細要求換好粉碎濾網，將已選擇的廢聚氨脂泡綿先通過第一臺強力粉碎機粗粉碎再通過第二臺強力粉碎機細粉碎111，使廢聚氨脂泡綿碎料19成大小均勻的不規則粒狀。
2．將步驟1的廢聚氨脂泡綿碎料19進行調溼21，即通過調溼機調到乾濕度適宜，以便於發泡時充分吸收原料中的樹脂。同時按一定比率稱取聚丙二醇(PPG)、甲苯二異氰酸脂(TB1)和辛酸亞錫(T-9)，並對聚丙二醇(PPG)進行加熱22，即通過蒸汽加熱罐加熱聚丙二醇(PPG)。
3．將步驟2已調溼的廢聚氨脂泡綿碎料輸入發泡機中不斷攪拌，先加入適量色粉攪拌均勻，再通過噴霧方式加入步驟2已備好的原料，使混合料攪拌均勻並發泡得到發泡料39。簡稱進行混合發泡31。
4．將步驟3得到的發泡料39下入反應模具機中，通過模具上、下壓板先後交替地整體上下移動的機械方式，在模具裡壓縮已混合發泡的廢聚氨脂混合料39，並且對其整體作上、下移動，以均勻其密度和硬度的空間分布。
5．對步驟4已壓縮的廢聚氨脂混合料通蒸汽05，使之即刻成型。
6．將步驟5已成型的成品從模具內脫落下來。即進行成品脫模51。
7．將步驟6脫落下來的成品(通過圓切機)進行裁切成產品99。
如圖2、圖3所示，步驟1是利用強力粉碎機使廢聚氨脂泡綿201粉碎成大小均勻的不規則粒狀。該強力粉碎機內壁面與中央轉動盤202設有多數個排列的定刀203，中央轉動盤下設有濾網204，濾網可依需粉碎的粗細程度而設置大小，濾網規格為2mm-18mm，定刀定位處連接著水泵冷卻管道205，機體工作時起到冷卻機體的作用，濾網下有一容料槽206，連接容料槽有一排風機207並通向輸料管208。選好的廢聚氨脂泡綿201放入強力粉碎機的進料鬥209中，通過啟動中央轉動盤電動機210帶動中央轉動盤轉動將廢聚氨脂泡綿打碎成不規則粒狀，再通過濾網過濾成大小均勻的廢聚氨脂泡綿碎料211落入容料槽，由排風機將碎料通過輸料管送到調溼機內。為了省時並提高粉碎產量，一般使用兩臺強力粉碎機，通過對濾網粗細的設置，先通過第一臺強力粉碎機進行粗細粉碎，再通過第二臺強力粉碎機進行細粉碎，必要時也可使用多臺粉碎機，多次更細粉碎，最後由排風機將碎料通過輸料管送到調溼機內。
如圖4、圖5所示，步驟2是將步驟1的廢聚氨脂泡綿碎料211通過調溼機調到乾濕度適宜，以便於發泡時充分吸收原料中的樹脂。該調溼機攪拌葉301周圍有封閉式的電熱管302，上部安裝進料門303，下部緊挨著輸料帶304有一液壓式下料門305，輸料帶一頭有一與輸料管306連接的輸料鬥307。步驟1的廢聚氨脂泡綿碎料211由進料門輸入到調溼機內，啟動變速渦輪電動機308，設定攪拌葉正轉速度為50-80轉/分，需烘乾時，啟動電熱管電源，設定溫度為60℃左右，(需加溼時，噴灑水霧，)攪拌調溼約10分鐘，啟動輸料帶、輸料鬥和輸料管，將調溼機攪拌葉速度降至10-20轉/分，啟動下料門液壓機309，打開下料門，將已調溼好的廢聚氨脂泡綿碎料310攪出來落在輸料帶上送到輸料鬥中經過輸料管送到發泡攪拌機內。與此同時，按一定比率稱取聚丙二醇(PPG)、甲苯二異氰酸脂(TB1)和辛酸亞錫(T-9)，並通過蒸汽加熱罐加熱聚丙二醇(PPG)至45℃左右，使其原料稀釋，噴射時更加霧化。
如圖6、圖7所示，步驟3是將步驟2已調溼的廢聚氨脂泡綿碎料310通過發泡機與色粉攪拌均勻，再通過噴霧方式加入原料，混合均勻發泡。該發泡機進料口401連接著輸料管306，進料口蓋上有兩個進原料口402，機內設有雙攪拌葉403，以利混合料充分攪拌均勻，機體下裝有兩扇半圓形氣壓式下料門404，下料門下出料鬥405上並排數個互滾攪軸406，出料鬥下有一下料斜槽407。步驟2已調溼的廢聚氨脂泡綿碎料310由進料口輸入，加入適量色粉，啟動變速渦輪電動機408帶動發泡雙攪拌葉，使其混合料攪拌均勻；將步驟2已備好的聚丙二醇(PPG)與辛酸亞錫(T-9)混合攪拌均勻，過濾倒入聚丙二醇(PPG)泵浦罐內，步驟2已備好的甲苯二異氰酸脂(TB1)過濾倒入甲苯二異氰酸脂(TB1)泵浦罐內，其過濾以防原料中的雜質堵塞噴槍口；調節發泡雙攪拌葉正轉速度為150轉/分；將聚丙二醇(PPG)泵浦噴槍409插入發泡機進原料口內，通過噴霧方式先加入聚丙二醇(PPG)與辛酸亞錫(T-9)混合料，大約8分鐘噴完，調節發泡雙攪拌葉，正、反轉各攪拌1分鐘，使混合物攪拌均勻；然後繼續通過噴霧方式在另一進原料口內同法加入甲苯二異氰酸脂(TB1)，這時發泡機內混合物發生化學反應而發泡，4分鐘後噴完甲苯二異氰酸脂(TB1)，立即下料打開下料門，同時啟動互滾攪軸電動機410，速度設定為30轉/分，帶動互滾式轉動齒輪411讓已混合反應之廢聚氨脂泡綿碎料412通過互滾攪軸再一次均勻輾碎，由出料鬥落入下料斜槽，經出料口413流入反應模具機內。本發明中混合物的量可由生產要求(如顏色、規格、密度等)而定，一般廢聚氨脂泡綿碎料佔80-85％，聚丙二醇(PPG)佔10-15％、甲苯二異氰酸脂(TB1)佔5-8％，辛酸亞錫(T-9)佔0.04-0.12％，而廢聚氨脂泡綿碎料、聚丙二醇(PPG)、甲苯二異氰酸脂(TB1)和辛酸亞錫(T-9)的理想重量比例是81.4∶12∶6∶0.06，即當有190Kg廢聚氨脂泡綿碎料時，根據上述混合料的理想重量比例，必須有28Kg聚丙二醇(PPG)、14Kg甲苯二異氰酸脂(TB1)和0.14Kg辛酸亞錫(T-9)。
如圖8所示，步驟4是將步驟3已混合發泡的廢聚氨脂混合料414通過機械方式在反應模具機裡壓縮。該反應模具機中心為一圓模501，圓模直徑能達到1.2m，圓模上、下分別設有液壓式壓板，其上壓板502、下壓板503可整體上下移動，能有效控制圓模內成品上下層密度及硬度均勻度，上壓板中心裝有蒸汽管504，既可從混合料中心進蒸汽，又方便給成品中心穿孔，圓模中部外圈另設有10個蒸汽閥門505，以利於混合料能充分接受蒸汽加熱，上壓板上、下壓板下分別有一由液壓機帶動可上下移動的液壓杆，上液壓杆506上有4個感應器分別為感應器507、感應器508、感應器509、感應器510，下液壓杆511上有3個感應器分別為感應器512、感應器513、感應器514，下壓板側有一由液壓機帶動可前後推縮的側液壓杆515。步驟3已混合發泡的廢聚氨脂混合料414下入圓模中，下壓板先歸位感應器5處，啟動液壓機，當廢聚氨脂混合料在圓模中堆積的高度高於或等於設定的成品高度70％時，按上壓板的下降開關，使上壓板下降至依成品高度設定好的感應器2處，混合料在上、下壓板間擠壓而成圓柱狀，然後設定移動時間，按移動開關，使圓模上壓板在感應器2與感應器3間來回移動，同時圓模下壓板在感應器5與感應器6間來回移動，當移動時間到時，圓模自動停止，混合料壓縮完成，關閉液壓機。當廢聚氨脂混合料在圓模中堆積的高度低於設定的成品高度70％時，按上壓板的下降開關，使上壓板下降至依成品高度設定好的感應器2處時，混合料即壓縮完成，關閉液壓機。
即是在直立模具內、通蒸汽之前，交替自上、下方向壓縮發泡料39，並且整體上、下移動發泡料39，以均勻其密度和硬度分布。
如圖8所示，步驟5是繼續在反應模具機裡對步驟4已壓縮的廢聚氨脂混合料通蒸汽，使之即刻成型。通蒸汽前須先將蒸汽管道中的水份排出，然後同時打開上壓板中的蒸汽管504與圓模中部外圈蒸汽管閥門505，以降1個壓力為準進蒸汽3-5分鐘，先將廢聚氨脂混合料預熱，然後把蒸汽閥門全部打開進蒸汽5-7分鐘加熱，並快速反應成型，關閉蒸汽閥門即可脫模。
脫模後的圓柱體泡棉經逐層刨切成卷狀片材。
權利要求
1．一種廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，其特徵是將廢棄聚氨脂泡棉(00)進行粉碎(11)得到粉末(19)；向粉末(19)中加入辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、(聚丙二醇(PPG)等聚氨脂泡棉的原料並充分混合；辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、聚丙二醇(PPG)等聚氨脂泡棉的原料發生聚合發泡反應，將所述「粉末」包裹在新生成的聚氨脂泡棉產品之中。
2．根據權利要求1所述的廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，其特徵是先對粉末(19)進行調溼(21)，再向粉末(19)中加入辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、(聚丙二醇(PPG)等聚氨脂泡棉的原料並充分混合。
3．根據權利要求1所述的廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，其特徵是以噴霧(234)方式向粉末(19)加入辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、聚丙二醇(PPG)等原料，；並且其中辛酸亞錫(T-9)被進行預先加熱(22)。
4．根據權利要求3所述的廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，其特徵是所述的「向粉末(19)中加入辛酸亞錫(T-9)、甲苯二異氰酸脂(TB1)、聚丙二醇(PPG)等聚氨脂泡棉的原料並充分混合」，其「混合」是在發泡機內經雙向攪拌來實現的。
5．根據權利要求1所述的廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，其特徵是粉末(19)與原料充分混合併經過聚合發泡反應(31)成為發泡料(39)；將發泡料(39)壓入模具，在模腔中通入蒸汽(05)，使快速成型(41)。
6．根據權利要求5所述的廢棄聚氨脂泡棉的回收利用方法，其特徵是在直立模具內、通蒸汽之前，交替自上、下方向壓縮發泡料(39)，並且整體上、下移動發泡料(39)。
全文摘要
一種廢棄聚氨酯泡棉的回收利用方法,屬於環境保護技術領域,其特徵是:對廢棄聚氨酯泡棉00進行粉碎11得到粉末19;向粉末19中加入辛酸亞錫(T－9)、甲苯二異氰酸酯(TB1)、聚丙二醇(PPG)等聚氨酯泡棉的原料並充分混合;上述原料發生聚合發泡反應,將所述「粉末」包裹在新生成的聚氨酯泡棉產品之中。無汙染,工效高,所得產品透氣率高,適於做鞋中底。
文檔編號C08J11/04GK1309144SQ0011733
公開日2001年8月22日 申請日期2000年8月17日 優先權日2000年8月17日
發明者高進炎 申請人:東莞富增泡棉塑膠有限公司