本發(fā)明的領(lǐng)域是用于回收包含混合紗廢料的織物材料，特別地用于回收棉纖維的回收機(jī)和回收方法。本發(fā)明廣泛地涉及用于回收包含與彈性合成單絲纖維混合的天然纖維的織物材料的裝置和方法，其中應(yīng)當(dāng)提取彈性單絲纖維以重新獲得天然纖維。更具體地，本發(fā)明包含一種用于從混合織物廢纖維材料的絨中提取彈性合成單纖維材料的提取模塊和提取方法，此外還包含包括此類提取模塊的織物回收機(jī)或其精開松級、包括此類提取方法的織物回收方法，以及用于利用此類提取模塊改裝織物回收機(jī)的方法。

背景技術(shù)：

1、2021年6月17日以lenzing?ag的名義公布的wo2021/115931a1公開一種用于從包含混紡面料的混合織物廢料中回收起始材料的工藝。包含纖維素和聚酯成分的混合織物廢料的處理包括以下步驟：用以解聚并溶解聚酯成分的水處理；從處理溶液中分離纖維素成分以回收纖維素原料；過濾處理溶液；以及使用吸附過濾介質(zhì)沉淀和回收包括對苯二甲酸的聚酯原料。然而，通過此類化學(xué)處理回收的纖維素材料典型地包含雜質(zhì)，這使其不適合于纖維紡紗。

2、2002年8月28日以maschinenfabrik?rieter?ag的名義公布的ep1234900a1公開一種用以從原棉纖維材料中去除顆粒雜質(zhì)，諸如塑料顆?；蚱渌w粒的清潔方法和裝置。

3、1967年3月14日以reclamation?trades?res?organis的名義公布的us3308944a公開一種通過靜電手段的織物纖維混合物的分離。分離工藝包括將纖維分散在氣流中并對它們進(jìn)行靜電充電。分散體中的羊毛纖維可獲得正電荷，并且聚酯纖維可獲得負(fù)電荷，這兩種電荷的量級都足以達(dá)到分離目的。在氣流中，不同纖維上的相似電荷的不同衰減速率還可用于分離纖維。

4、2018年4月24日以寧波高新區(qū)盛文途紡織品有限公司的名義公布的cn107956081a公開一種用于生成絲、線等的織物設(shè)備?？椢镌O(shè)備包括帶有傳送帶和用于壓平松散的面料材料的壓平輥的面料壓平線。改進(jìn)之處在于將壓平輥替換為靜電輥，該靜電輥為廢紗吸熔提取機(jī)構(gòu)的部分。靜電通過內(nèi)塑料輥和外橡膠輥之間的摩擦在靜電輥中生成，使得聚酯廢纖維帶電，粘附于外輥，被刮刀從外輥中刮下并收集在廢料收集箱中。聚酯廢料被氣流吸入至熔化箱，熔化并且流動(dòng)到具有提取孔的提取臺上，通過提取孔被傾斜的活塞板吸入并且在重力作用下滑動(dòng)到側(cè)向牽伸箱中?；钊宓纳舷乱苿?dòng)還通過第一和第二供氣通道向傳送帶提供氣流，該氣流吹動(dòng)傳送帶上的松散面料并且使聚酯廢紗在面料的表面上豎立，因此使外輥更容易吸附聚酯廢紗。該裝置并入聚酯熔合機(jī)構(gòu)，并且因此相對復(fù)雜。該裝置特別適于從松散纖維面料中提取聚酯廢紗。

5、cn109881306a公開一種用于分離和回收混紡面料的方法。方法包括以下步驟：(1)測色；(2)纖維化處理，其中聚酯和棉混紡面料通過機(jī)械鉤織來纖維化，并且分類的聚酯和棉混紡面料拆解為均勻分散的聚酯和棉混紡纖維；(3)化學(xué)預(yù)處理，其用以提高聚酯和棉混合纖維的分散性和導(dǎo)電性，并且增大聚酯和棉纖維之間的導(dǎo)電性差異；(4)分散，其中通過機(jī)械振動(dòng)或氣流沉降，混合纖維分散成均勻薄層；(5)靜電吸附和分離，其中在預(yù)處理和分散之后獲得的多成分混合纖維放在電場中，并且在電場力的作用下，成分纖維經(jīng)受向上飛的快慢分離或向下落偏差的遠(yuǎn)近分離；以及(6)分離的聚酯和棉纖維的回收和重復(fù)使用處理。

6、大體上，當(dāng)前已知的方法依靠水溶液中的化學(xué)方法，或氣流中的靜電方法，以將混紡面料中的合成聚酯纖維與天然棉纖維分離。此類混紡面料包含的合成纖維(諸如聚酯)在例如百分之幾十的典型范圍內(nèi)，或者例如在15％至85％的范圍或其子范圍內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于包含混合紗廢料的纖維絨中的合成纖維材料的改進(jìn)和簡化清除的裝置和方法。該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求中闡述的主題來實(shí)現(xiàn)。一些實(shí)施例在從屬權(quán)利要求和權(quán)利要求組合中給出并且提供進(jìn)一步的改進(jìn)。

2、遍及本技術(shù)，天然纖維材料為或包含纖維素纖維材料，諸如例如棉纖維、大麻纖維、亞麻纖維、苧麻纖維、劍麻纖維、竹纖維或它們的混合物。纖維素纖維具有重要優(yōu)點(diǎn)，諸如密度低、成本低，它們?yōu)榭苫厥蘸涂缮锝到獾摹?/p>

3、織物典型地包含天然纖維和合成纖維的混合物。例如，織物可包含芯紗或由芯紗制成，該芯紗具有形成可拉伸芯的合成連續(xù)絲和為芯提供體積的天然纖維粗紗。這與混紡面料形成對比，該混紡面料包含大量的合成纖維材料和天然纖維材料兩者。

4、合成纖維材料的實(shí)例為聚酯纖維、聚氨酯纖維、氨綸纖維、聚酰胺纖維、粘膠纖維或人造絲纖維、丙烯酸纖維、尼龍纖維。在回收此類織物材料時(shí)，獲得包含天然和合成纖維材料的混合紗廢料。存在對提取合成纖維材料以便重新獲得天然纖維的需要。

5、芯紗織物廢料材料包含相當(dāng)少量的合成纖維材料，例如在1％至15％的范圍內(nèi)，優(yōu)選1％至10％，更優(yōu)選2％至5％(例如在牛仔褲中)。然而，芯紗織物廢料材料還可包括高達(dá)20％或高達(dá)30％的合成纖維材料，例如在泳衣或類似物中。

6、用于芯紗織物的優(yōu)選合成纖維材料為彈性纖維，其與棉或粘膠纖維組合提供可拉伸性，這為織物材料提供耐久性。在回收此類芯紗織物廢料材料時(shí)，必須高效提取相當(dāng)小量的合成纖維，以便獲得高純度的分離的天然和合成纖維材料。

7、遍及本技術(shù)，用語“纖維絨”或簡稱“絨”描述以非織造方式粘合在一起的織物纖維的集合。此類絨可形成連貫的一股纖維材料，其可通過傳送帶、驅(qū)動(dòng)輥或其它機(jī)械輸送器件來輸送。此類絨不同于纖維流，該纖維流可通過氣流氣動(dòng)地輸送。

8、本發(fā)明涉及一種用于從包含合成纖維材料和天然纖維材料的混合織物廢纖維材料，特別地包括或?yàn)樾炯啅U纖維材料中提取合成纖維材料的提取模塊，特別地用于實(shí)施如本文中公開的用于提取的方法的提取模塊，提取模塊包括：

9、a.靜電充電單元，其構(gòu)造成能夠安裝在織物回收機(jī)處，用于對混合織物纖維材料的纖維絨進(jìn)行充電和/或用于使帶電合成纖維材料移動(dòng)成更靠近絨的表面，以及

10、b.分離級，其包括分離器件，用于去除纖維絨的包含增加或降低濃度的合成纖維材料的層，特別地表面層。

11、提取模塊具有的優(yōu)點(diǎn)在于，可從混合紗廢料的絨中以改進(jìn)的品質(zhì)重新獲得天然纖維材料。這通過使用在靜電充電單元或子模塊和分離級或優(yōu)選地分離單元或子模塊中實(shí)施的兩步式工藝來實(shí)現(xiàn)。提取模塊允許以高效率和相對較低的成本從混合紗廢料材料的絨中提取合成纖維材料。優(yōu)選地，提取模塊構(gòu)造成特別地作為改裝模塊安裝于織物回收機(jī)。

12、在實(shí)施例中，靜電充電單元或子模塊構(gòu)造成安裝，特別地改裝在織物回收機(jī)的精開松級處。特別地，靜電充電單元可安裝或改裝在織物回收機(jī)的梳理級之后。

13、在實(shí)施例中，提取模塊可包括用于向靜電充電單元提供電功率的電接口。備選地或另外，靜電充電單元可包括用于對纖維絨進(jìn)行摩擦感應(yīng)靜電充電的器件，諸如靜電輥，其在不同材料的兩個(gè)構(gòu)件之間提供摩擦電效應(yīng)，諸如第一塑料輥和不同材料的第二輥或塑料輥和絨本身。在附加實(shí)施例中，提取模塊可包括構(gòu)造用于將靜電充電單元安裝或改裝至織物回收機(jī)的安裝器件。

14、在實(shí)施例中，電分離器件包括用于將電分離場施加于帶電纖維絨用于使帶電合成纖維材料移動(dòng)或進(jìn)一步移動(dòng)成更靠近絨的表面的電分離器件。特別地，電分離器件可包括用于將電分離場施加于帶電纖維絨的電極，并且/或者可包括用于對合成纖維材料充電和/或電吸引帶電合成纖維材料的電輥或靜電傳送帶。

15、在實(shí)施例中，分離器件包括機(jī)械纖維處理器件用于處理帶電纖維絨，以便使帶電合成纖維材料進(jìn)一步移動(dòng)成更靠近絨的表面，特別是當(dāng)暴露于電分離場時(shí)。特別地，機(jī)械纖維處理器件可包括梳理輥，用于對帶電纖維絨進(jìn)行梳理。

16、在實(shí)施例中，分離器件包括機(jī)械分離器件，其構(gòu)造成去除包含增加濃度的合成纖維材料的表面層。備選地或另外，分離器件包括機(jī)械分離器件，其構(gòu)造成去除包含降低濃度的合成纖維材料的天然纖維材料的層，特別地相對的表面層或體積層。特別地，機(jī)械分離器件可包括選自由以下構(gòu)成的組的至少一個(gè)分離工具：t形輥、刀、刮削工具、敲落工具、刷子、刷輥、格柵，或它們的組合。

17、在實(shí)施例中，分離級是分離單元或子模塊，其構(gòu)造成特別地作為改裝件安裝于織物回收機(jī)。特別地，分離單元可包括用于提供用于驅(qū)動(dòng)分離器件的功率的電接口，并且/或者進(jìn)一步包括構(gòu)造用于將機(jī)械分離單元安裝或改裝至織物回收機(jī)的安裝器件。

18、在備選或附加實(shí)施例中，分離級為或包括回收機(jī)，特別地織物回收機(jī)的精開松級或梳理級的修改部件。特別地，織物回收機(jī)的修改部件可包括以下中的一個(gè)或多個(gè)：輥，其利用電或摩擦電器件改裝以獲得可充電輥；電輥，其改裝安裝在回收機(jī)中的纖維絨路徑附近；電分離場生成器件，其例如包括或?yàn)楦难b安裝在回收機(jī)中的纖維絨路徑附近的固定電極或靜電傳送帶；以及它們的組合。

19、在實(shí)施例中，電分離場生成器件包括靜電傳送帶，其能夠通過驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)并且包括用于吸引帶電合成纖維材料的帶電拾取區(qū)域和用于特別地通過刷式清潔器或吸式清潔器來丟棄合成纖維材料的釋放區(qū)域。

20、在實(shí)施例中，靜電傳送帶布置在機(jī)械纖維處理器件上方和/或在機(jī)械分離器件上方。

21、在實(shí)施例中，機(jī)械纖維處理器件包括梳理輥，其在纖維絨的輸送方向上旋轉(zhuǎn)，用于梳理纖維絨并使其移動(dòng)到電分離器件的靜電分離場，特別地靜電傳送帶中。這具有以下優(yōu)點(diǎn)：纖維絨更加松散并且經(jīng)受靜電分離場，使得帶電合成纖維材料可移動(dòng)至絨的與電分離器件(特別地靜電傳送帶)相鄰的表面層。

22、在實(shí)施例中，機(jī)械分離器件包括反向旋轉(zhuǎn)的輥，特別地刷輥，用于將纖維絨的包含具有降低濃度的合成纖維材料的天然纖維材料的第一層，特別地體積層與包含增加濃度的合成纖維材料的第二層，特別地表面層或上表面層分離，特別是當(dāng)?shù)诙诱掣接陔姺蛛x器件，并且優(yōu)選地粘附于靜電傳送帶時(shí)。

23、換句話說，機(jī)械分離器件，特別地刷輥可與電分離器件，特別地靜電傳送帶協(xié)作，使得第一層遠(yuǎn)離電分離器件，特別地靜電傳送帶偏離(例如通過向下移動(dòng))，并且第二層粘附地附接于靜電傳送帶并且由此從纖維絨中去除。

24、在另一方面，本發(fā)明涉及一種用于特別地在織物回收機(jī)的精開松級或梳理級中處理包含合成纖維材料和天然纖維材料的廢紗絨的織物回收機(jī)，特別地用于實(shí)施如本文中公開的用于回收織物的方法的織物回收機(jī)，其中織物回收機(jī)包括或改裝有如本文中公開的提取模塊。特別地，織物回收機(jī)包括或改裝有如本文中公開的兩個(gè)或更多個(gè)提取模塊。優(yōu)選地，從廢紗絨中清除合成纖維材料以獲得品質(zhì)足以在纖維紡紗或其它工藝(諸如織造、染色和修整)中重復(fù)使用，特別地在纖維轉(zhuǎn)子紡紗中重復(fù)使用的回收天然纖維。

25、在織物回收機(jī)的實(shí)施例中，電分離場生成器件，特別地靜電傳送帶可安裝在織物回收機(jī)的梳理裝置的頂部并且/或者可替換梳理裝置的蓋。在另外的實(shí)施例中，織物回收機(jī)的梳理裝置可包括機(jī)械纖維處理器件和機(jī)械分離器件。

26、在實(shí)施例中，織物回收機(jī)可包括用于將絨運(yùn)送至提取模塊和從提取模塊運(yùn)送絨的絨輸送器件，特別地進(jìn)料傳送帶、出口傳送帶、以及可選地，用于將絨重新進(jìn)料至提取模塊中的至少一個(gè)的后向傳送帶。

27、在實(shí)施例中，織物回收機(jī)可包括吸輥，其布置在提取模塊的分離級之后，并且用于以提高的純度重新凝聚從提取模塊獲得的包含天然纖維材料的纖維絨。

28、在織物回收機(jī)的實(shí)施例中，提取模塊不包括用于輸送混合織物廢纖維材料的絨的氣動(dòng)器件，并且/或者提取模塊不包括用于提取纖維材料成分的化學(xué)器件。

29、在另一方面，本發(fā)明涉及一種從包含合成纖維材料和天然纖維材料的混合織物廢纖維材料的絨中提取合成纖維材料的方法，特別地在如本文中公開的提取模塊中或在如本文中公開的織物回收機(jī)中實(shí)施的方法，方法包括以下方法步驟：

30、a.將絨暴露于由靜電單元提供的靜電充電場，用于對絨中的合成纖維材料進(jìn)行靜電充電，

31、b.施加由電場生成器件提供的靜電分離場，用于使帶電合成纖維材料朝向絨的表面層移動(dòng)，

32、c.通過機(jī)械纖維處理器件機(jī)械地處理絨，用于促進(jìn)帶電合成纖維材料朝向絨的表面層的移動(dòng)，特別是當(dāng)絨暴露于靜電分離場時(shí)，以及

33、d.通過分離器件，特別地機(jī)械分離器件去除包含增加或降低濃度的合成纖維材料的層。

34、在實(shí)施例中，方法在步驟d中包括：通過電分離器件去除包含增加濃度的合成纖維材料的表面層，和/或通過機(jī)械分離器件去除包含降低濃度的合成纖維材料的天然纖維材料的相對表面層或體積層。

35、在實(shí)施例中，方法可包括以下方法步驟中的至少一個(gè)：

36、a0.在步驟a之前對纖維絨進(jìn)行梳理，

37、b0.在步驟a之后且在步驟b之前對纖維絨進(jìn)行梳理，以及

38、c0.在步驟b之后且在步驟c之前對纖維絨進(jìn)行梳理。

39、在實(shí)施例中，步驟d可包括對纖維絨進(jìn)行以下中的至少一個(gè)：t形滾壓、刀割、刮削、敲落、刷或柵篩，用于去除層，特別地表面層。

40、在本文中公開的方法或織物回收機(jī)或提取模塊的實(shí)施例中，混合織物廢纖維材料的絨包含的合成纖維材料的初始濃度范圍為最多10％，優(yōu)選最多5％，更優(yōu)選最多3％，更優(yōu)選最多2％；并且/或者混合織物廢纖維材料的絨包括或?yàn)樾炯喛椢飶U纖維材料；并且/或者絨不包含混紡面料織物廢纖維材料。

41、在本文中公開的方法或織物回收機(jī)器或提取模塊的實(shí)施例中，合成纖維材料為或包括聚氨酯，特別地彈性纖維；并且/或者合成纖維材料不為或不包括聚酯。

42、在實(shí)施例中，方法包括重復(fù)以下中的至少一個(gè)的附加方法步驟：組合的步驟a和b，或步驟c，或步驟d，或它們的組合，直到獲得品質(zhì)足以在纖維紡紗工藝或其它工藝(諸如織造、染色和修整)中重復(fù)使用，特別地在纖維轉(zhuǎn)子紡紗工藝中重復(fù)使用的回收天然纖維。

43、在另一方面，本發(fā)明涉及一種用于回收包含混合紗廢料的織物，特別地包含芯紗或由芯紗制成的織物廢纖維材料的方法(其中形成包含合成纖維材料和天然纖維材料的混合織物廢纖維材料的絨)，包括如本文中公開的用于從絨中提取合成纖維材料的方法。

44、在另一方面，本發(fā)明涉及一種用于利用根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的提取模塊(2)改裝織物回收機(jī)(1)的方法，其包括以下方法步驟：

45、a.提供至少一個(gè)提取模塊，每個(gè)提取模塊包括靜電充電單元和分離級，特別地分離單元，

46、b.將靜電充電單元安裝于織物回收機(jī)(1)，并且為靜電充電單元提供電功率，以及

47、c.將分離級安裝于織物回收機(jī)，并且為分離級提供電功率。

48、在實(shí)施例中，靜電充電單元改裝至回收機(jī)的精開松級；并且/或者分離級改裝至織物回收機(jī)的精開松級。

49、將理解，前述大體描述和以下詳細(xì)描述兩者呈現(xiàn)具有可選特征的實(shí)施例，并且旨在提供用于理解本公開的性質(zhì)和特征的概述或框架。附圖包括成提供進(jìn)一步的理解，并且并入到本說明書中并構(gòu)成本說明書的部分。附圖示出各種實(shí)施例，并且與說明書一起用于以實(shí)例解釋本文中公開的構(gòu)思的原理和操作。