用于分離人工草皮產品的工藝的制作方法【專利說明】用于分離人工草皮產品的工藝[000?]本發明涉及用于以與它們的原始開端(originaloutset)幾乎相同的形式回收再利用人工或人造的草皮產品的個體組分的改進的方法。結果通過以下方法獲得:在該方法中，草皮在減小尺寸之后經受以特定順序的至少三個特定的分離步驟，因此分離是基于尺寸、比重以及比重、尺寸和形狀。[0002]背景[0003]人工草皮已經作為用于橄欖球、棒球和足球的場地的表面被使用了許多年。在近些年，其已經在期望天然草的替代物的其他應用中被使用。這些應用包括至少運動場、住宅和商業草坪以及其他的景觀設計、道路、彩彈球場(paintbalIfield)、網球場、球洞區(puttinggreen)、狗活動區(dogrun)等。[0004]通常，人工草皮包括草狀織物，該草狀織物具有背襯和多個類似草的直立的帶狀物(也被稱為面纖維(facefiber))。許多人工草皮產品還包括分散在直立的帶狀物中的填充物材料，所述填充物材料可以由砂、輪胎橡膠粉(tirerubbercrumb)、或其他顆粒單獨地或彼此組合地組成。填充物材料模擬天然草皮中的土壤，充當道渣，和/或有助于使草皮適合于特定用途的草皮的物理性質，例如彈性。[0005]人工草皮具有有限的使用期限，這取決于草皮的構造、其所用于的應用、風化作用(weathering)和草皮如何被維護。[0006]例如，用作運動場地的典型的人工草皮可具有從約8年至15年的使用壽命。大量的人工草皮目前正被用于許多的運動場地和用于其他應用。[0007]由于材料的組成的范圍是從再循環的橡膠、砂至塑料，因此草皮的處置是非常昂貴的。為了避免將草皮以很大成本送至垃圾填埋場，再循環和再使用所有或部分的人工草皮近些年來一直是被探索的選項。[0008]用于再循環地越和用于使用再循環的地越廢料(carpetscrap)制備地越背襯的方法是已知的。這樣的方法中的一些涉及例如通過切割、和加工僅紗線從背襯中分離地毯紗線或毛簇(tuft)。[0009]然而，人工草皮在組成上不同于地毯，并且組成上的那些差異使得常規的地毯再循環工藝不適合于再循環人工草皮。大多數的地毯產品使用尼龍面纖維，而大多數的當前的人工草皮產品使用聚乙烯。[0010]大部分地毯的主要涂層是乳膠涂層，而在大部分人工草皮中的涂層是聚氨酯。在美國，僅少部分的闊幅地毯包括含聚氨酯的涂層，并且僅少部分的人工草皮具有含乳膠的涂層。[0011]在過去6年中制造的大部分人工草皮已經使聚氨酯涂層應用于背襯。有人相信，聚氨酯涂覆的人工草皮總體上不能被再循環。這是因為聚氨酯涂層不能被有效地再循環。聚氨酯是熱固性的(相對于熱塑性)，并因此對于再循環是困難的且高成本的。[0012]盡管如此，從地毯中回收聚氨酯在US5，185，380中被描述，其中背襯被刮去、粉碎、經受旋風式分級(eyeloneclassificat1n)步驟以移除硬質無關成分，例如金屬和PVC，并且非硬質成分在高壓和高溫下被凝固以提供片材。此方法因此從使用過的地毯提供了新的產品。[0013]在草皮中，涂層被應用于簇狀材料的背襯，目的是將面纖維鎖定在初級背襯(primarybacking)中。還可以應用熱恪粘合劑或聚氨酯泡沫的另外的涂層。此次級涂層典型地被用于附接次級背襯，該次級背襯可以是聚酯或聚丙烯。[0014]許多人工草皮產品包括在地毯中未發現的并且與常規的地毯再循環方法不相容的、或在常規的地毯再循環方法中至少不合意的組分。例如，常規的地毯不包括填充物。用于人工草皮設施的典型的填充物材料單獨地或彼此組合地包括砂、輪胎橡膠粉和/或其他顆粒。因此，再循環人工草皮提出了在地毯的再循環中未遇到的獨特的問題。[0015]從草皮的剩余物中分離填充物可能需要使用特殊的設備，并且可能存在與分離的填充物的處置相關的環境顧慮。在再循環工藝中的另外的顧慮是任何殘余的填充物顆粒對尺寸減小工藝(sizereduct1nprocess)和對最終產品的性質的影響。[0016]因此，已經進行嘗試以再循環和再使用現有的人工草皮或現有的人工草皮的至少一部分，以避免將整個人工草皮在其不再可用時送至垃圾填埋場。這樣的工藝在WO2010/075098中被描述，其中填充物與背襯和草狀纖維被分尚，隨后減小尺寸并且進一步移除填充物，隨后團聚。團聚的草皮碎片的顆粒被放置于擠出機中。顆粒被擠出以形成擠出物，例如以股或帶的形狀。因此大部分已知的工藝將地毯或草皮的成分再循環為混合組分的新產品而沒有將產品反向建造(reverseengineer)為個體的起始組分。[0017]EP2096211描述了用于處置人工草的另一種方法，其中包括將草纖維和背襯首先與填充物和另外的組分分離并且然后接著以大量的步驟分離。[0018]因此，現有的工藝可以將材料分離成僅95%的純度，這在例如工藝是用于擠出/凝固以用于提供新產品的情況下是令人滿意的。因此，雖然現有技術的工藝是對在垃圾填埋場處處置材料的改進，仍存在將個體的部分進一步分離成大體上包括一個組分的級分的需求以便提供改進的級別的產品。[0019]還合意的是，提供是靈活的以便草皮和填充物的組成可以改變的工藝。[0020]還合意的是，提供其中結果是被純化至足夠高的程度以作為草皮或在其他產業中再使用的個體組分的工藝。[0021]因此，目的是提供在提供分離的級分中是簡單的但仍然有效的工藝。[0022]本發明的另外的目的是提供用于分離各種草皮產品的成分的改進的工藝并且還提供其中所分離的成分中的每種的純度是在從超過95%(w/w)至實質上純的范圍中的工-H-O[0023]發明概述[0024]在第一方面中，這些和另外的目的通過以下工藝來解決，在該工藝中提供了包含至少背襯材料、草纖維組分和另外的組分的大體上干燥的或被干燥的人工草皮產品，并且其中所述工藝包括至少以下的連續步驟:[0025](a)將所述人工草皮產品減小尺寸成減小尺寸的草皮材料；[0026](b)通過篩分成至少第一級分和第二級分來分離所述減小尺寸的草皮材料，所述第一級分大體上包含背襯材料和另外的組分的混合物，所述第二級分大體上包含草纖維組分；[0027](C)使用空氣、通過比重分離在步驟(b)中獲得的所述第一級分以提供大體上包含背襯材料的低密度級分和大體上包含另外的組分的高密度級分；[0028](d)通過在分離器中提供被向上定向的空氣流、通過比重、尺寸和形狀來分離在步驟(b)中獲得的所述第二級分，所述分離器被配置成引起渦旋運動，由此較輕級分在所述空氣流中被向上夾帶并且重級分被允許向下降落;其中所述較輕級分大體上包含草纖維組分，并且所述重級分大體上包含背襯材料和另外的組分的混合物；以及[0029](e)收集在步驟(c)中獲得的所述低密度級分和在步驟(d)中獲得的所述較輕級分。[0030]從使用過的草皮產品中完全分離組分已被證明是非常困難的任務。對于分離特別是分離在各種級分中的其他成分的最后的5%產生了問題。在使草皮產品易管理所必需的減小尺寸期間，個體組分被進一步混合并且變得更均勻，并因此更難以分離。實質上完全的分離是必要的以便能夠在高端產品中再使用各種級分。[0031]個體組分的分離的順序和特定模式，即是否是通過尺寸的簡單篩分、通過特定篩分即通過比重的分離、和/或通過空氣渦旋即比重、尺寸和形狀的分離，已經證明是能夠最終獲得完全分離的關鍵。[0032]在第一減小尺寸步驟中，背襯材料和草纖維組分是首要的目標。大部分另外的組分(例如污垢)達到減小的尺寸。預期的是，第一減小尺寸步驟提供草皮產品的片，其中最長的長度是約20_60mm，更優選25_50mm，例如約25mm、30mmS35mmo[0033]在第一分離步驟中，組分僅通過尺寸分離。假定產品已被減小尺寸，則此步驟將從草纖維組分中分離組分的大部分。因此，具有是最相似的密度的組分已被分離并且如果需要，則隨后進一步減小尺寸可以是可能的。[0034]在第一分離步驟之后，大體上包含背襯材料的第一級分使用空氣、通過比重被進一步分離。據此，較輕組分被流體化并與重組分分離。這將分離背襯材料與另外的組分，使得比污垢等更輕的背襯材料作為低密度級分被分離。[0035]合適的分離裝置包括但不限于可購自Trenn-undSortiertechnikGmbH和GuidettiS_r_l.,Renazzo，Italy的分離臺(separatingtable)ο[0036]來自第一分離的第二級分通過比重、尺寸和形狀在一個操作步驟中被分離。此分離通過提供在分離器中引起向上定向的渦旋運動的空氣流來獲得，由此較輕級分在空氣流中被向上夾帶并且重級分被允許向下降落;較輕級分大體上包當前第1頁1 2 3 4