專利名稱：一次性使用尿布的再循環(huán)方法及設(shè)備的制作方法
這是1992年5月22日提出申請(qǐng)的美國(guó)順序號(hào)No.07/886,899的部分繼續(xù)申請(qǐng)。發(fā)明背景本發(fā)明涉及廢品再循環(huán)的方法和設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉及處理用過(guò)的一次性使用尿布和其它非編織纖維素衛(wèi)生用品以從中回收原料如壓實(shí)形式的纖維素和塑料的方法和設(shè)備，這些原料可以轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。本發(fā)明特別針對(duì)用過(guò)的一次性使用尿布的再循環(huán)和將纖維素組分分離為干燥而壓實(shí)的產(chǎn)品，并將塑料成分分離為可以重新使用的原料。
為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，此后有時(shí)參照尿布進(jìn)行說(shuō)明，但應(yīng)理解，該用語(yǔ)可以同等地指任何其它非編織纖維素衛(wèi)生用品。先有技術(shù)的說(shuō)明一次性使用尿布和其它類似的非編織纖維素用品如衛(wèi)生巾、襯褲、病床墊及其它衛(wèi)生產(chǎn)品的生態(tài)影響造成需要有效而經(jīng)濟(jì)的可行方法來(lái)分解這些物品的內(nèi)容物并分離其成分以供再循環(huán)。一個(gè)幼兒從出生到30個(gè)月每天使用約6塊一次性使用尿布。每塊尿布具有500cc的平均體積。因此，一個(gè)幼兒產(chǎn)生平均每天約3000cc的垃圾，即一周21升因而一年1.092立方米。每100萬(wàn)人口中約有5萬(wàn)個(gè)尿布使用者，因此一個(gè)100萬(wàn)居民的城市每天必須清除150立方米的此類垃圾。
曾經(jīng)做過(guò)不同的嘗試來(lái)解決一次性尿布、餐巾、醫(yī)院床單、衛(wèi)生巾和其它類似產(chǎn)品的再循環(huán)問(wèn)題。實(shí)際上，所有這些含纖維素的物品都有一個(gè)非編織薄紙的包套、一個(gè)塑料或橡膠包套、一種纖維素絮片襯墊填充物，在大多數(shù)場(chǎng)合下與超吸收性聚合物混合，能夠吸收高達(dá)自身體積400倍的液體。
本發(fā)明的主要想法是回收纖維素和塑料，纖維素是最有價(jià)值的原料，而塑料會(huì)產(chǎn)生生態(tài)危害。
大多數(shù)先有技術(shù)提出一種用于使纖維素與舍棄的衛(wèi)生用品中其它物料分離的普通方法。
下述專利DE2704035、EP91982、SE8303765、DE3214294、DE2703063說(shuō)明的方法包括下列基本操作分解(撕碎、切割)廢棄物品，隨后通過(guò)篩分從包皮材料中分離纖維素纖維。
DE2704035提出可以通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)階段中的干篩使纖維素纖維與非纖維素物料分離。
其它專利說(shuō)明使纖維素與非纖維素包皮成分分離的模式，它們利用各種機(jī)器(例如多孔鼓)，在鼓面上施加吸力并分離纖維素團(tuán)。這些專利說(shuō)明利用大氣的吸力裝置。
US4,592,115說(shuō)明一種用于分離纖維素纖維的分離器，設(shè)置的孔大到足以允許纖維素絨毛纖維通過(guò)，但又小到足以從廢棄的纖維物料中篩出較大的非絨毛物料。在切向空氣流動(dòng)速率和穿過(guò)分離器的壓差之間的平衡足以防止分離器中的孔被廢棄纖維物料堵塞并達(dá)到纖維素和非纖維素物料之間的分離的目的。
在上述參考資料中說(shuō)明了一次性尿布的再循環(huán)用的若干專門裝置。
SE8303765提出一種氣動(dòng)輸送器，用于將尿布輸送到一個(gè)圓筒形多孔分離器中，該分離器具有一個(gè)上入口和兩個(gè)排放廢物的下出口。
DE3214294說(shuō)明通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在封閉外殼中的夾帶器來(lái)撕碎尿布。這樣分離的纖維素絮片在吸力下通過(guò)篩子從外殼中移去。然后分別移出撕碎的包皮材料。
EP0180696說(shuō)明一種設(shè)備，其中分解的物料的懸浮體被沿切向引入一個(gè)分離器，分離器包括一個(gè)具有一個(gè)入口和兩個(gè)出口的圓筒形外殼。纖維素的分離通過(guò)一個(gè)有孔分離鼓和由風(fēng)扇形成的空氣吸力裝置完成。
US3,807,296說(shuō)明一種處理廢料的設(shè)備，其中廢料分離后被壓實(shí)或排入污物系統(tǒng)。在排放前，一部分廢物被壓碎并存放在置于設(shè)備中的容器內(nèi)，該容器連接到污物系統(tǒng)。廢料的其余部分或不可分解的廢料從壓碎的廢物分離到另一室中，使它可以被壓實(shí)或處理掉，或者向前送到一個(gè)適當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)施用于可能的再循環(huán)。但是，在該發(fā)明中沒(méi)有提到廢料的再循環(huán)。
US4,303,501說(shuō)明用于將廢棄的衛(wèi)生用品連續(xù)分離成其成分即一方面是絮片和/或切割的吸收材料而另一方面是包皮的方法，包括首先將排放的衛(wèi)生用品撕成大片，然后將此種大片引到一個(gè)振動(dòng)篩表面上，最好是一個(gè)具有逐漸減小的網(wǎng)眼寬度的振動(dòng)篩裝置，其最小網(wǎng)眼寬度是這樣選定的，使得絮絨和/或切割的吸收材料仍然能夠掉落通過(guò)，而大片的撕破包皮則始終作為篩網(wǎng)余渣移走。應(yīng)當(dāng)注意到，并沒(méi)有提供絮片流的分離和消毒。
但是，從一次性尿布再循環(huán)纖維素的主要問(wèn)題并不是它與彈性包皮或薄紙包皮的分離，而是纖維素介質(zhì)與結(jié)合在尿布絮片中的超吸收性聚合物的分離。
所有上述工藝都相當(dāng)昂貴而復(fù)雜，因?yàn)樗鼈冃枰泻Y的裝置并依靠壓縮的熱空氣源， 因此只能用于大規(guī)模的“工業(yè)”批量的尿布廢品。
這些方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是纖維素纖維不能與超吸收性聚合物有效地分離，這導(dǎo)致這樣一個(gè)事實(shí)，就是由于含水超吸收性聚合物的存在，已知方法回收的纖維素是不可壓緊的。
又一個(gè)缺點(diǎn)是上述方法既提供纖維素也提供塑料成分，這不能用于進(jìn)一步處理。
上述方法所用的設(shè)備具有復(fù)雜而價(jià)高的相應(yīng)缺點(diǎn)，不適用于家庭用途。當(dāng)將用過(guò)的尿布放入處理機(jī)器時(shí)，沒(méi)有安全裝置保護(hù)使用人。而且，沒(méi)有提出壓實(shí)分解的尿布成分并將其轉(zhuǎn)化為進(jìn)一步使用的原料的裝置。發(fā)明目的本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用過(guò)的一次性使用非編織纖維素衛(wèi)生用品的纖維素和塑料成分的再循環(huán)方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供兩種類型的完成該方法的設(shè)備，一種適合于相對(duì)小量的物品的再循環(huán)并適用于家庭用途，而另一種適合于大規(guī)模連續(xù)再循環(huán)并適用于醫(yī)院及類似機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的說(shuō)明為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種方法，用于回收用過(guò)的一次性使用非編織纖維素衛(wèi)生用品特別是尿布中的纖維素絮片成分，該衛(wèi)生用品同時(shí)具有塑料成分和超吸收性聚合物成分，該方法包括從上述塑料成分分離上述纖維素絮片成分，形成一股含塑料的水流和一股含纖維素的水流；將水中的上述纖維素絮片成分分解成纖維素纖維，通過(guò)將上述纖維素纖維選擇性地收集在一個(gè)粗糙表面上，使上述纖維素纖維與水和水中含有的超吸收性聚合物成分及其它廢物分離；作為流出液處理上述水中的上述超吸收性聚合物成分和廢物；在排放前壓實(shí)上述分離的纖維素纖維，在排放前壓實(shí)上述分離的塑料成分。
根據(jù)本方法的優(yōu)選實(shí)施例，上述尿布切割成最好為兩部分，該兩部分由活動(dòng)的抓爪機(jī)構(gòu)抓住并通過(guò)重復(fù)浸入水中而潤(rùn)濕，因此使含超吸收性聚合物成分的纖維素絮片成分與上述尿布的塑料成分分離，并進(jìn)一步使上述纖維素絮片成分在水中分解成上述纖維素纖維。
根據(jù)本發(fā)明方法的一種改型，達(dá)到使上述分割的尿布重復(fù)浸入水中的方法為，沿一個(gè)水平圓形軌道的預(yù)定角度范圍往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)至少半浸入水中的上述分割的尿布。
更具體地說(shuō)，多個(gè)分割的尿布首先被抓住并沿一個(gè)方向以低速沿上述圓形軌道移動(dòng)，然后沿兩個(gè)相反方向以高速沿45°至90°的角度范圍交替移動(dòng)分割的尿布而將尿布浸入水中，此后塑料包皮被脫開(kāi)，沿一個(gè)方向高速移動(dòng)，利用吸力沿切向排出以供將其壓實(shí)。
同時(shí)建議對(duì)切割的尿布塑料包皮作為塑料成分在將它們與纖維素絮片成分分離之后和壓實(shí)之前進(jìn)行灑水。
根據(jù)該方法的一個(gè)實(shí)施例，使纖維素絮片纖維與超吸收性聚合物成分分離的方法是，將含分解的纖維素纖維和廢物的水通過(guò)一個(gè)具有粗糙內(nèi)表面并在一個(gè)水槽中低速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒形篩注入該水槽中，由此使纖維素纖維夾帶在上述粗糙的內(nèi)表面上；然后使含廢物的水從水槽沖出而該篩在預(yù)定的角度范圍內(nèi)以高速度往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在篩上收集的纖維素纖維最好用水或消毒溶液斷續(xù)地噴灑漂洗。
收集在篩的內(nèi)表面上的纖維素纖維然后被適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)刮下并在其快轉(zhuǎn)期間向上移到篩的邊緣， 隨后從那里沿切向排出上述纖維素。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，上述分離階段的前面有一個(gè)預(yù)先分離階段，該階段包括將纖維收集在至少部分浸入水中并圍繞水平軸線以低速轉(zhuǎn)動(dòng)的主體的粗糙表面上；然后沖出包括超吸收性聚合物和廢物固體顆粒的水，并通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)動(dòng)體而沿切向從上述粗糙表面排出上述纖維素纖維。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)下述方法從含水懸浮液中收集纖維素纖維，就是將一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子浸入水盆，在盆中以低速使刷子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將纖維收集在刷子的硬毛上；然后從水盆中升高該刷子并快速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到向著一個(gè)包圍該升高刷子的有縫圓筒形表面從硬毛上離心移去連同水滴的纖維；然后可以從該有縫表面上刮去纖維素纖維并移下供下一步壓實(shí)。
根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，分離的纖維素纖維通過(guò)壓緊并同時(shí)干燥而受到壓實(shí)。
分離的塑料成分的壓實(shí)可以通過(guò)熔化和隨后的冷卻來(lái)進(jìn)行?；蛘呤牵? 塑料成分可以通過(guò)在其軟化溫度下壓緊并加熱而壓實(shí)。
借助于附屬的非限制性圖將進(jìn)一步說(shuō)明用于完成本發(fā)明方法的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的兩種改型。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法的框圖。
圖1A是圖1所示框圖的改型。
圖2是一種完成本發(fā)明方法的家用機(jī)器的等角圖總圖。
圖3是圖2所示機(jī)器的安全蓋單元的分解圖。
圖4A和4B是圖2所示機(jī)器的分割裝置的垂直和水平截面圖。
圖5是圖2所示機(jī)器的活動(dòng)夾子機(jī)構(gòu)的示意透視圖。
圖6是圖2所示機(jī)器的纖維素絮片收集單元的垂直截面圖。
圖7是纖維素纖維壓實(shí)元件的縱向截面圖。
圖8例示一個(gè)空心的錐形受熱元件，用于處理纖維素物品的塑料包皮。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種大型設(shè)備的一部分的示意分解圖。
圖10是沿圖9中“10-10”線截取的圖9中送料器和切割裝置的放大軸向截面圖。
圖11A是圖9中分離(浸入)機(jī)構(gòu)的示意放大頂視圖。
圖11B是沿圖11A中“B-B”線截取的圖9中分離(浸入)機(jī)構(gòu)的示意放大軸向截面圖。
圖12是可任選的預(yù)先收集裝置的示意截面圖，該裝置用于從水中收集分解的纖維素纖維。
圖13A是可與圖9設(shè)備組合的主要收集裝置的示意水平截面圖。
圖13B是可與圖9設(shè)備結(jié)合的主要收集裝置的示意軸向截面圖。優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明圖1中可以看到根據(jù)本發(fā)明的方法的主要操作順序；這些操作是由家用機(jī)器的各個(gè)部件進(jìn)行的。
一次性使用尿布D或任何非編織的纖維素物品被通過(guò)安全蓋單元11引入機(jī)器。然后該尿布由單元12中所示的鋸分割。尿布的兩部分由夾子13夾住，該夾子13在水盆14的水面上下移動(dòng)，尿布的兩部分被潤(rùn)濕而分成兩股水流一股纖維素水流和一股塑料水流。然后塑料水流被移至熔化元件15，從該處熔化的塑料被轉(zhuǎn)移至冷卻單元16，然后轉(zhuǎn)移至排放和壓實(shí)單元17，后者包括一個(gè)撕碎裝置。
從尿布分開(kāi)的纖維素水流在水盆14中分解，在該處超吸收性的聚合物和廢液被水帶走，纖維素絮片由一個(gè)收集單元18收集，后者包括一個(gè)集纖滾筒，它有一個(gè)例如由非編織的摩擦織物之類硬毛織物形成的粗糙表面；而廢液從水盆14泵送至污水系統(tǒng)20，隨后將清水加入水盆14。在單元18中分開(kāi)的潤(rùn)濕的纖維素絮片由壓實(shí)單元19壓實(shí)，后者包括一個(gè)螺旋體，在排放之前對(duì)纖維素絮片進(jìn)行壓緊、消毒和干燥。
鼓風(fēng)機(jī)21用于產(chǎn)生進(jìn)入所有操作單元的吸力(鼓風(fēng)機(jī)的連接用輕割的雙線表示)。鼓風(fēng)機(jī)可以設(shè)有空氣凈化裝置如活性碳過(guò)濾器。
電動(dòng)機(jī)22用于驅(qū)動(dòng)所有操作單元的活動(dòng)部分(電動(dòng)機(jī)的連接用粗雙線表示)。
常規(guī)電源23和水源24用其圖解連接線表示。
深色割線表示由特定單元進(jìn)行的工藝操作的順序。在本方法的其它實(shí)施例中，一些單元可以省去或采用不同設(shè)計(jì)。
在圖1A中可以看到，最后階段中的若干工藝操作受到改變，一些機(jī)器部件有變化(15A、18A、19A)并且合為一體(19A)。塑料流通過(guò)未加熱的錐形接收器15A，然后由撕碎單元17A撕碎，并通過(guò)吸力被導(dǎo)引到壓實(shí)單元19A。單元19A設(shè)有加熱元件并預(yù)定在隨后的操作中壓實(shí)和消毒纖維素絮片和塑料流。
在圖2中可以看到完成上述方法的家用機(jī)器的總圖，包括安全蓋111、電動(dòng)機(jī)122、踏板133、在分離過(guò)程中得到的纖維素和塑料用的排放槽125、外殼蓋板126和包括分割單元的主要核心機(jī)體127、塑料和纖維素分離單元、水盆以及機(jī)器的纖維素和塑料壓實(shí)單元(未詳細(xì)表示)。
圖3中安全蓋單元包括一個(gè)具有孔32的圓柱形蓋31，蓋31通過(guò)包括上升機(jī)構(gòu)34和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)35的連接機(jī)構(gòu)連接在踏板33上。當(dāng)通過(guò)踏板33施力而利用機(jī)構(gòu)34的活動(dòng)連接杠桿使蓋31上升時(shí)，可以將尿布或任何其它纖維素物品引入孔32中。在裝入尿布后，蓋31轉(zhuǎn)向機(jī)器的分割單元(未示出)的入口以卸下尿布，同時(shí)利用螺桿35轉(zhuǎn)動(dòng)入口孔32，以保護(hù)使用人的手避免接觸機(jī)器的任何活動(dòng)部分。
圖4A例示切割單元的水平截面圖，而圖4B例示其垂直截面圖。切割單元包括一個(gè)循環(huán)帶鋸41，它圍繞兩個(gè)輪子42轉(zhuǎn)動(dòng)，其中之一受齒輪43驅(qū)動(dòng)。帶鋸41安置在上述圖3中蓋單元的出口位置44處。撓性的截錐導(dǎo)向件45預(yù)定用于通過(guò)吸力向著帶鋸41直接傳送尿布。當(dāng)?shù)竭_(dá)帶鋸41時(shí)，尿布被切割而傳送到下述圖5中的活動(dòng)夾子上。
圖5例示分離單元的一對(duì)活動(dòng)夾子51的透視圖。夾子51適合于進(jìn)行水平往復(fù)的“夾住和松開(kāi)”運(yùn)動(dòng)(沿水平箭頭)和垂直往復(fù)的“浸入”運(yùn)動(dòng)(沿垂直箭頭)。該分離單元包括兩對(duì)對(duì)立的操作活動(dòng)夾子51，安置在一個(gè)水盆(未示出)的上方。當(dāng)夾子51夾住被鋸41分割的尿布的任何部分時(shí)，它們開(kāi)始上下移動(dòng)從而將分割的尿布浸入水中，直到纖維素絮片被潤(rùn)濕而從尿布的塑料包皮上分離。
圖6例示一個(gè)用于從水懸浮體中收集纖維素纖維的收集單元實(shí)施例。該單元包括一個(gè)裝有硬毛63并可以以兩種不同速率轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子62，刷子62可以在水盆61中上下運(yùn)動(dòng)；該單元還包括一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的同軸的有縫圓筒64，其直徑大于刷子62的直徑。
當(dāng)刷子62以低速轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)浸入水盆61中時(shí)，硬毛63就收集纖維素絮片。當(dāng)刷子62從水盆61中升起時(shí)，它以較快速度轉(zhuǎn)動(dòng)，而使纖維素絮片和水滴從硬毛63上向著有縫圓筒64的內(nèi)表面離心運(yùn)動(dòng)。然后水向下流入水盆61中，而纖維素絮片被與刷子同軸安裝的刮刀65從有縫圓筒64的內(nèi)表面上刮掉，然后通過(guò)通道66傳送出單元。蓋子67用于使水盆與刮刀65分開(kāi)?？梢赞D(zhuǎn)動(dòng)的有縫圓筒64可以另外設(shè)置一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)68，以產(chǎn)生吸力。
圖7中的纖維素壓實(shí)單元包括一個(gè)在外殼92的槽91中運(yùn)動(dòng)的螺旋體90。外殼92有一個(gè)纖維素入口93和一個(gè)狹窄的出口94，由液體通道95提供。當(dāng)纖維素絮片被吸力引入入口93時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋體90壓緊纖維素絮片，從而同時(shí)使它干燥。外殼92設(shè)有任選的電加熱元件96。這樣一種受到加熱的壓實(shí)單元可以在其出口通道95中壓緊和消毒纖維素絮片或塑料包皮部分。位于出口通道95中的團(tuán)塊具有約25mm的直徑，應(yīng)當(dāng)在150℃中加熱5分鐘。
圖8例示錐形空心受熱元件101的構(gòu)造，該元件用于當(dāng)塑料流離開(kāi)活動(dòng)夾子(未示出)時(shí)處理該塑料流。元件101包括一個(gè)錐形空心接收部件102，固定在纏繞了電加熱元件104的空心圓筒形部件103上。根據(jù)圖1中所示的工藝，一次性使用尿布或其它纖維素物品的塑料包皮部分累積在錐形部件102中，然后由于加熱元件104的加熱而在圓筒形部件103中熔化。熔化的塑料團(tuán)塊在排放前轉(zhuǎn)移入冷卻單元。錐形空心元件可以為圖1A中例示的工藝進(jìn)行改變，也就是它的制造可以沒(méi)有加熱元件104并可通過(guò)吸力直接連接在撕碎單元17A上，然后連接在纖維素絮片壓實(shí)受熱元件19A上(見(jiàn)圖1A)。
如圖9中所見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的設(shè)備200專門適用于一次性使用的非編織纖維素衛(wèi)生用品特別是尿布的連續(xù)大規(guī)模再循環(huán)，它包括一個(gè)料斗206形式的送料器204，用于存放物品，在其下端處匯入導(dǎo)管208，導(dǎo)管208設(shè)有送料推進(jìn)機(jī)構(gòu)210A、210B，用于將物品傳送到設(shè)置在導(dǎo)管208中的切割裝置202，以便分割物品而后使它們分開(kāi)。在通過(guò)切割裝置202后，導(dǎo)管208分叉為一對(duì)下端開(kāi)口的套管212A、212B，并預(yù)定將分割的物品送入分離單元214，后者通常包括水盆216和設(shè)有多個(gè)徑向橫桿217的轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件218，并具有下述任務(wù)-將分割的物品從套管212A、212B的下口中排出而后裝在上面；-將分割的物品重復(fù)地浸入水槽216的水中而潤(rùn)濕它們，隨后從其上分離纖維素絮片并在水中分解絮片。
圖10詳細(xì)例示裝有送料推進(jìn)機(jī)構(gòu)209的送料器204，機(jī)構(gòu)209由一對(duì)具有伸出的長(zhǎng)釘211的相互配合的滾輪210A、210B組成，后者對(duì)稱地安裝在導(dǎo)管208的相對(duì)兩側(cè)并部分穿入一對(duì)相對(duì)設(shè)置在導(dǎo)管208中的槽213內(nèi)(見(jiàn)圖9)。滾輪210A、210B沿相對(duì)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將尿布從料斗一塊接一塊地向下推送。
導(dǎo)管208設(shè)有機(jī)構(gòu)220，用于將導(dǎo)管的截面調(diào)整到在其中輸送的尿布的尺寸，以便將尿布中部放置于切割裝置202上，因而能夠?qū)⒛虿挤指顬閮蓚€(gè)大體相等的部分。該調(diào)整機(jī)構(gòu)220可以包括例如彈簧偏壓的板之類形式的片簧。
分割裝置202由一對(duì)可以沿相反方向往復(fù)移動(dòng)的緊鄰的平行刀片組成。這些刀片受到從噴灑器(圖11B中228)來(lái)的水的連續(xù)噴灑，以便于切割操作。套管212A、212B在其下口上裝有片簧222，用于防止分割的尿布在它們被轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件218的徑向橫桿217抓住之前掉出套管。
如圖10、11A和11B中所示，分離裝置214的轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件218安置在套管212A、212B的下口的下方和水盆216中水面的上方，與水面的間隔距離小于分割的尿布的最小尺寸。轉(zhuǎn)盤狀構(gòu)件218的徑向橫桿217每個(gè)在其外端處設(shè)有抓爪機(jī)構(gòu)219(如鉤子)，適合于在轉(zhuǎn)盤狀構(gòu)件218的第一慢轉(zhuǎn)模式期間從套管212A、212B中連續(xù)抽出分割的尿布。
這樣裝載了分割的尿布的轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件218開(kāi)始沿一個(gè)比如約45°的角度進(jìn)行第二往復(fù)部分快轉(zhuǎn)模式，從而將抓住的分割尿布重復(fù)地浸入水中并潤(rùn)濕它們。這因而使纖維系絮片與塑料包皮分離并落入水中。被抓爪機(jī)構(gòu)219抓住的空塑料包皮現(xiàn)在可以從抓爪機(jī)構(gòu)110脫開(kāi)并排入含塑料的水流，這可以利用轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件218的同時(shí)具有吸力的第三快轉(zhuǎn)模式來(lái)達(dá)到。為了排除含塑料的水流，水盆216設(shè)有上出口管224，設(shè)置在轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件218的徑向橫桿217高度處。在排除它們之前，用安置在轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件218上方的灑水器228漂洗塑料包皮。應(yīng)當(dāng)注意到，也可以用噴灑器228向水盆引入消毒劑溶液。
設(shè)置在水盆216底部的下出口管226用于排出含分解的纖維素纖維的含水流出液，以進(jìn)一步處理。
在圖12的截面圖中例示一個(gè)可選用的預(yù)備收集單元300，它可以有利地加到圖9所示的設(shè)備上。含分解的纖維素纖維的含水流出液從水盆216通過(guò)導(dǎo)管226(圖9和11B)傳送到中間水槽302中，水槽302安置了一個(gè)具有粗糙表面(如刷子)并部分浸入水中的轉(zhuǎn)動(dòng)體304。該轉(zhuǎn)動(dòng)體304可圍繞一個(gè)水平軸以兩種不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)一種在此期間纖維素纖維被從水中收集在刷子304的硬毛上的較慢的轉(zhuǎn)動(dòng)模式，和一種在此期間沿切向排除收集的纖維的較快的轉(zhuǎn)動(dòng)模式。后一操作是在取空纖維的含水流出液已經(jīng)沖出水槽302之后進(jìn)行的，由此從纖維素絮片中除去固體廢料微粒和一定量的包含在流出液中的超吸收性聚合物凝膠。
從刷子304的硬毛上排出的濕的纖維素纖維，被轉(zhuǎn)移到圖13A、13B中所示的主要收集裝置中。
如圖13A和13B中可見(jiàn)，圖9設(shè)備的主要收集裝置400包括一個(gè)圓筒形儲(chǔ)槽402，裝有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)部圓筒篩404，兩者均安置在包含轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件218的水盆216(圖11B)的下方并與后者同軸。儲(chǔ)槽402設(shè)有下出口管406和安置在篩404上邊緣高度處的上切向出口管408。篩404或者用于從任意選用的中間收集裝置300接受濕纖維素纖維連同仍然留于其上的一些超吸收性聚合物成分，或者(在沒(méi)有該中間收集裝置時(shí))用于直接從水盆216接受包含分解的纖維素纖維的含水流出液。篩404具有粗糙的內(nèi)表面并可以按預(yù)定方式沿相反方向不同角度以各種速度往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。在篩404的第一慢速轉(zhuǎn)動(dòng)模式期間，其垂直壁從水的懸浮物中將纖維素纖維收集在其粗糙的內(nèi)表面上。圓筒形篩404有一個(gè)向外擴(kuò)大的上邊緣410并且還裝有一個(gè)彎形刮刀412，在篩404的第二快速轉(zhuǎn)動(dòng)期間，該彎形刮刀412適合于從垂直篩壁的粗糙內(nèi)表面上刮下纖維，并沿內(nèi)篩壁將收集的纖維素纖維向上移動(dòng)到它的擴(kuò)大的上邊緣410上，從那里利用吸力將纖維通過(guò)切向出口管408移走，而后輸送到后隨的干燥和壓實(shí)站上。
在篩404的上方安置一個(gè)灑水器412，用于斷續(xù)地沖洗在其粗糙內(nèi)表面上收集的纖維素纖維。
權(quán)利要求
1.一種用于回收用過(guò)的一次性使用非編織纖維素衛(wèi)生用品中的纖維素絮片成分的方法，該衛(wèi)生用品還具有塑料成分和超吸收性聚合物成分，包括從上述塑料成分分離上述纖維素絮片成分，形成一股含塑料的水流和一股含纖維素的水流；將水中的上述纖維素絮片成分分解成纖維素纖維，通過(guò)將上述纖維素纖維選擇性地收集在一個(gè)粗糙表面上，使上述纖維素纖維與水和水中含有的超吸收性聚合物成分及其它廢物分離；作為流出液處理上述水中的上述超吸收性聚合物成分和廢物；在排放前壓實(shí)上述分離的纖維素纖維，在排放前壓實(shí)上述分離的塑料成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中上述一次性使用非編織纖維素衛(wèi)生物品為尿布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中上述物品切割成最好為兩部分，該兩部分由可活動(dòng)的抓爪機(jī)構(gòu)抓住并通過(guò)重復(fù)浸入水中而潤(rùn)濕，因此使含超吸收性聚合物成分的纖維素絮片成分與上述尿布的塑料成分分離，并進(jìn)一步使上述纖維素絮片成分在水中分解成上述纖維素纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中上述分離的纖維素纖維的壓實(shí)包括壓緊和通過(guò)加熱同時(shí)干燥及消毒上述纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中上述塑料成分通過(guò)熔化和隨后的冷卻而壓實(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中上述塑料成分通過(guò)在其軟化溫度壓緊和加熱而壓實(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中達(dá)到使上述分割的物品重復(fù)浸入水中的方法為，沿一個(gè)水平圓形軌道的預(yù)定角度范圍往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)至少半浸入水中的上述分割的尿布。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中多個(gè)分割的物品首先被抓住并沿一個(gè)方向以低速沿上述圓形軌道移動(dòng)，然后沿相反方向以高速沿45°至90°的角度范圍交替移動(dòng)分割的尿布而將尿布浸入水中，此后塑料包皮被脫開(kāi)，沿一個(gè)方向高速移動(dòng)，利用吸力沿切向排出以供將其壓實(shí)。
9.用于回收用過(guò)的一次性使用非編織纖維素衛(wèi)生用品中的纖維素絮片成分的設(shè)備，該衛(wèi)生用品還具有塑料成分和超吸收性聚合物成分，該設(shè)備包括分離裝置，用于從上述塑料成分分離含上述超吸收性聚合物成分的上述纖維素絮片成分；包括水盆的分解裝置，用于將這樣分離的纖維素絮片成分分解成纖維素纖維、超吸收性聚合物凝膠和廢物，并將上述纖維分散在水中；包括具有粗糙表面的元件的收集裝置，用于從纖維素纖維的水溶液分散物中將上述纖維素纖維選擇性地收集在其上面；壓實(shí)裝置， 用于壓實(shí)被上述收集裝置收集的上述纖維素纖維；用于壓實(shí)上述塑料成分的壓實(shí)裝置和用于從上述水盆中移去含有上述超吸收性聚合物凝膠及廢物的水的排出裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，特別適合于用過(guò)的非編織纖維素衛(wèi)生用品的小規(guī)模再循環(huán)，包括用于將上述纖維素物品引入設(shè)備以防使用人的手接觸任何活動(dòng)部件的安全蓋和用于切割上述分離裝置上游的上述物品的切割裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中上述安全蓋包括一個(gè)有孔的圓柱形體，上述纖維素物品通過(guò)該孔引入；該圓柱形體通過(guò)連接、上升和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)固定在一個(gè)踏板上，用于使上述安全蓋上升，從而能夠?qū)⒗w維素物品引入該孔，其后該安全蓋退入設(shè)備中并同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中上述切割裝置安置在上述安全蓋下面并包括一環(huán)形帶鋸和用于使上述尿布從上述安全蓋向上述帶鋸轉(zhuǎn)移的撓性截錐形導(dǎo)管，該導(dǎo)管有一個(gè)小孔和一個(gè)大孔，其中該小孔面向上述帶鋸。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中上述分離裝置包括活動(dòng)的夾子，用于抓住上述纖維素物品的塑料包皮部分，將它們浸入水中，并在其與纖維素成分分離后轉(zhuǎn)移，以便進(jìn)一步壓實(shí)和排放。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中上述纖維素絮片收集裝置包括一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒形刷子、一個(gè)同軸的包圍該刷子的有縫圓筒以及刮刀機(jī)構(gòu)；該刷子適合于浸入上述水盆中并轉(zhuǎn)動(dòng)，以便從水中將上述纖維素纖維聚集在該刷子的硬毛上；該刷子可以從上述水盆中上升，以便下一步從刷子上卸下上述纖維素纖維。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中上述刷子能夠以兩種不同速率轉(zhuǎn)動(dòng)；而上述同軸的有縫圓筒的直徑大于上述刷子的直徑；因此當(dāng)上述刷子緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)浸入上述水盆中時(shí)，上述硬毛從水中收集上述纖維素纖維；而當(dāng)上述刷子從上述水盆中上升并轉(zhuǎn)動(dòng)得較快時(shí)，上述纖維素纖維與水滴一起從上述硬毛上向著上述有縫圓筒的內(nèi)表面離心而去；它們隨后通過(guò)上述刮刀機(jī)構(gòu)從有縫圓筒內(nèi)表面上刮掉。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，其中，上述刮刀機(jī)構(gòu)為適合于引入上述有縫圓筒中并在其中轉(zhuǎn)動(dòng)的另外的同軸圓筒形狀，在其側(cè)表面上裝有彎曲的撓性帶，適合于壓向上述有縫圓筒的內(nèi)表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中，上述纖維素纖維的壓實(shí)裝置包括一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋送料器機(jī)構(gòu)，用于壓實(shí)上述纖維素纖維并產(chǎn)生升高的溫度，從而對(duì)上述纖維素絮片進(jìn)行消毒和干燥；上述可以轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋送料器附加地裝有加熱機(jī)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，還包括鼓風(fēng)機(jī)裝置，用于產(chǎn)生吸力，以便將上述纖維素物品及其成分從上述單元之一氣動(dòng)傳送到另一單元，該鼓風(fēng)機(jī)裝有空氣凈化裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，特別適合于醫(yī)療、教育和福利機(jī)構(gòu)丟棄的用過(guò)的一次性使用非編織纖維素衛(wèi)生用品的連續(xù)大規(guī)模再循環(huán)，還包括用于將上述物品在上述分離裝置中分離之前分割成兩部分的切割裝置，和用于使上述纖維素物品連續(xù)通過(guò)上述切割裝置的送料器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，其中，上述送料器包括料斗，用于存放尿布，在其下端處匯合入裝有送料推進(jìn)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)管，并引向上述切割裝置；該導(dǎo)管然后開(kāi)叉成為一對(duì)在其下端開(kāi)口的套管，用于將分割的物品送入上述分離裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，上述送料推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)相互配合的靠近的滾輪，并排地安裝在上述導(dǎo)管中并沿相對(duì)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以便一個(gè)接一個(gè)地向下推送上述物品。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，上述導(dǎo)管裝有用于將其截面調(diào)整到在其中輸送的物品的尺寸的機(jī)構(gòu)，以便將上述物品中部放置于上述切割裝置上，從而能夠?qū)⑺鼈兎指畛蔀閮蓚€(gè)大體上相等的部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，其中，上述切割裝置包括一對(duì)緊鄰的平行活動(dòng)刀片，適合于沿相反方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)并受到連續(xù)地灑水。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，上述套管在其下口處裝有片簧，用于防止上述分割的物品掉出上述套管。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，其中，上述分離裝置包括可以沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件，安置在上述套管的下口下面和上述水盆的水面的上方，離水面的距離小于分割的物品的最小長(zhǎng)度；該轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件可以按預(yù)定方式以不同速度沿不同角度往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，并包括多個(gè)徑向橫桿，每個(gè)橫桿在其外端裝有抓爪機(jī)構(gòu)，適合于當(dāng)上述轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件以一種預(yù)定方式轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)從上述套管內(nèi)抽出分割的物品；而上述水盆在上述轉(zhuǎn)盤式構(gòu)件的高度處設(shè)有用于從該處移去上述分割的物品的塑料包皮的第一出口導(dǎo)管，和用于從上述水盆將水與流出液及在其中分解的纖維素纖維一起移向上述收集裝置的第二出口導(dǎo)管。
26.根據(jù)權(quán)利要求30的設(shè)備，還設(shè)有灑水裝置，安置在上述轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的上方，適合于噴射水或消毒劑溶液。
27.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中收集裝置包括設(shè)有同軸的內(nèi)部圓筒形篩的圓筒形儲(chǔ)槽，圓筒形篩具有粗糙的內(nèi)表面，可以按預(yù)定方式沿相反方向沿不同角度以不同速度往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)；上述圓筒形篩用于在該篩慢速轉(zhuǎn)動(dòng)期間從同時(shí)含有分解的纖維素纖維和超吸收性聚合物的水中將分解的纖維素纖維收集在其粗糙的內(nèi)表面上；上述圓筒形儲(chǔ)槽設(shè)有一個(gè)用于將含水流出液排入污水管的下出口管和一個(gè)安置在上述篩的向外擴(kuò)大的上邊緣高度處的切向上出口管；上述設(shè)備還裝有彎形刮刀，適合于在圓筒形篩的快速轉(zhuǎn)動(dòng)期間從上述圓筒形篩的粗糙內(nèi)表面上將收集的纖維素纖維刮向其擴(kuò)大的上邊緣，以便利用吸力通過(guò)上述切向管子移去纖維。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的設(shè)備，還設(shè)有至少一個(gè)灑水器，安置在上述圓筒形篩的上方，用于斷續(xù)地沖洗在上述篩的粗糙表面上收集的纖維素纖維。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的設(shè)備，前面有一個(gè)包括有水容器的預(yù)先收集單元，水中含有上述分解的纖維素纖維和流出液，該容器設(shè)有一個(gè)具有粗糙表面并至少部分浸入水中的主體，該主體可以以兩個(gè)不同速度圍繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，因而或者在該主體的慢轉(zhuǎn)期間從水中將上述纖維素纖維收集在上述粗糙表面上，或者在帶有流出液的水已經(jīng)從容器沖出后在主體的快轉(zhuǎn)期間從那里沿切向排出收集的纖維。
30.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，還設(shè)有適合于在設(shè)備的所有入口和出口開(kāi)孔上施加低氣壓的裝置，以防止令人不愉快的氣味從那里逸出。
全文摘要
一種回收用過(guò)的一次性使用非編織纖維素衛(wèi)生用品(D)特別是同時(shí)具有塑料成分和超吸收性聚合物成分的尿布(D)中的纖維素絮片成分的方法，包括從塑料成分分離纖維素絮片成分；將水(14)中的纖維素絮片成分分解成纖維素纖維，并通過(guò)將纖維素纖維選擇性地收集在粗糙表面(18)上而將它們與含超吸收性聚合物成分和其它廢物的水(14)分離(18)；處理水、流出液，并分別壓實(shí)(19)分離的纖維素纖維和分離的塑料成分而后排出。本發(fā)明同時(shí)提供一種完成該方法的設(shè)備。
文檔編號(hào)A41B13/00GK1149262SQ9419510
公開(kāi)日1997年5月7日 申請(qǐng)日期1994年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月15日
發(fā)明者P·A·麥因尼斯 申請(qǐng)人:代亞特克再循環(huán)技術(shù)公司