CN114405966A - 一种纤维膜蓬松化装置及废弃面膜回收再利用加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纺织品加工技术领域，具体涉及一种纤维膜蓬松化装置及废弃面膜回收再利用加工方法，包括如下步骤：S10废旧面膜基布回收分类；S20面膜基布的预处理；S30面膜基布蓬松化处理：通过膜蓬松化装置对回收面膜基布进行连续处理，获得结构蓬松的基体纤维材料；以及S40基于面膜基布的体型化复合材料制备：将S30制得的基体纤维材料进行间层复合、加固，获得体型化面膜基复合材料。本发明工艺过程简单、处理量大、处理效率高，将回收的废弃废旧面膜经预处理后，进行蓬松化加工，以保证基材的高蓬松度，并进行体型化复合材料的构筑，实现废弃面膜的高效再利用，扩宽基于面膜基布的复合材料的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品加工技术领域，具体涉及一种纤维膜蓬松化装置及废弃面膜回收再利用加工方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对于面膜的消费人群范围越来越广泛。据统计，2020年我国面膜行业市场规模已达371亿元，成为全球最大的面膜消费市场。市场上面膜的种类繁多，诸如膏状、啫喱类、粉粒状以及贴片式面膜，其中，贴片式面膜占据了面膜市场的80％，可见其用量之大。在贴片式面膜市场不断扩大的同时，意味着每年都会存在大量的废旧、废弃面膜。同时，面膜废弃量的不断增大，一定程度上造成了资源的浪费以及严重破坏了生态环境。因此。从资源的有效利用以及环境保护出发，对废旧、废弃纺织品的回收再利用逐渐得到了人们的广泛关注。
目前，废弃面膜基布的循环再利用仅体现在一次性擦拭布应用领域，存在应用领域单一、产品附加值低，仅能实现一两次产品再利用，难以从材料本身及工艺上实现高效再利用。
为解决上述问题，本申请有必要提出一种纤维膜蓬松化装置及废弃面膜回收再利用加工方法。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种纤维膜蓬松化装置及废弃面膜回收再利用加工方法，将分类后的面膜基布进行水洗、醇洗预处理；通过膜蓬松化装置将面膜基布进行连续处理，获得结构蓬松的基体纤维材料；再经基布-热熔成份进行层间复合、加固，赋予了面膜基布蓬松不紧实的体型化结构特点，以扩宽废旧、废弃面膜的应用领域，实现废旧、废弃面膜的回收再有效利用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种纤维膜蓬松化装置，包括机架、设于机架上的钩刺蓬松化***、导向装置、传动***和电机；所述导向装置设于钩刺蓬松化***的正上方，所述传动***设于钩刺蓬松化***的左右两侧，所述电机设于机架的一侧；
所述钩刺蓬松化***包括上下对应设置的上剥网板和下剥网板，所述上剥网板的下表面设有上针板，所述下剥网板的上表面设有下针板，所述上针板和下针板上下对应设置，且所述上针板和下针板上均设有竖直设置的若干根刺针，若干根所述刺针均匀间隔分布，每根刺针上均设有沿针叶方向的倒钩；
所述导向装置包括偏心轮箱、以及与偏心轮箱连接的螺旋轴套，所述螺旋轴套的顶部与偏心轮箱连接，所述螺旋轴套的底部与钩刺蓬松化***连接；
所述传动***包括水平设置的输网帘、设于输网帘左端部的喂入辊、以及设于输网帘右端部的牵拉辊。
优选地，所述上针板上的若干根刺针与下针板上的若干根刺针错开设置。
本发明还提供了一种废弃面膜回收再利用加工方法，包括如下步骤：
S10、废旧面膜基布回收分类：将预回收的面膜基布按照纤维类别、颜色进行分类处理；
S20、面膜基布的预处理：对分类完成的面膜基布进行水洗、醇洗交替处理多次，以除去废旧面膜基布表面的营养液、杂质和污渍，并置于鼓风烘箱烘干；
S30、面膜基布蓬松化处理：通过膜蓬松化装置对面膜基布进行连续处理，获得结构蓬松的基体纤维材料；
S40、基于面膜基布的体型化复合材料制备：将S30制得的基体纤维材料进行间层复合、加固，获得体型化面膜基复合材料。
优选地，所述步骤S10中，预回收的面膜包括使用过后的、与肤质不相符的、或保质期外的贴片式面膜。
优选地，所述步骤S30中，包括以下步骤：
S31、将预处理过后的基布经输网帘，并在喂入辊作用下进入钩刺蓬松化***；
S32、在钩刺区域，针板按要求进行仅上针板沿基布轴向工作、仅下针板沿基布轴向工作、上下针板同时沿基布轴向交错工作、仅上针板沿基布轴向工作同时沿输送方向横向工作、仅下针板沿基布轴向工作同时沿输送方向横向工作、上下针板沿基布轴向交错工作同时沿输送方向横向工作中的一种或多种；
S33、当基布材料接触到刺针时，带倒钩的刺针无缠结地刺入基布内层，运动到一定深度后回升，此时因刺针逆向于内层纤维，在刺针回复过程中，基布表面及纤维被带出，并在剥网板的作用下形成蓬松化面膜基布；
S34、蓬松化面膜基布在输网帘及牵拉辊的作用下输送至后道工序。
优选地，所述步骤S40中，包括以下步骤：
S41、将蓬松化面膜基布经输网帘送至热熔箱体，可选择性地在蓬松化基布上复合一层热熔纤维网或通过撒粉装置加上热熔粉末，再将蓬松化基布铺于热熔材料层上；
S42、将掺有热熔成分的复合材料经多次间层复合后由输网帘输送至粘合装置；
S43、复合后材料输送至烘箱，在热风的作用下材料层间进行粘合形成体型化面膜基复合材料。
优选地，所述针板的植针密度为200-2000枚/m，钩刺频率为200-1000次/min，所述倒钩下凹方向与针尖方向一致，所述倒钩下凹角度为5-90°。
优选地，所述体型化面膜基复合材料的厚度为1-10cm，由上述加工方法制得的体型化面膜基复合材料可应用于印染废水处理、吸音降噪、保暖、缓冲、重金属离子吸附、蛋白质纯化等领域。
与现有技术相比，本发明有益效果：
1、本发明根据“非织造针刺工艺”原理设计出一种纤维膜蓬松装置，与现有纺织品手工剪碎或化学加工等开松处理工艺相比，既保持了基布材料原本的形态完整性，更是实现了材料的连续化蓬松处理，同时提高了基布的可加工性。
2、本发明将蓬松化处理后的面膜基布经热熔成分进行间层复合、加固得到的面膜基复合材料，在实现高蓬松化的同时减少了纤维的损伤，保证了复合材料结构的可控体型化，同时实现了废弃废旧面膜基布的有效回收再利用，更是在环境保护以及资源高效利用方面有很大的积极作用。
3、本发明制得的体型化面膜基复合材料具有较高的比表面积、优异的力学性能及压缩回弹性，废弃量大，来源广泛，可用于印染废水处理、吸音降噪、保暖、缓冲、重金属离子吸附、蛋白质纯化等应用领域，具有很大的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的加工工艺图；
图2为本发明的纤维膜蓬松化装置的结构示意图；
图3为本发明的钩刺蓬松化***的结构示意图；
图4为本发明的加方法的流程图。
图中：1预处理后面膜基布、2传动***、20输网帘、21喂入辊、22牵拉辊、3钩刺蓬松化***、30上剥网板、31下剥网板、32上针板、33下针板、34刺针、341倒钩、4导向装置、40偏心轮箱、41螺旋轴套、5机架、6电机、7蓬松化面膜基布、8热熔箱体、80热熔纤维基布、81撒粉装置、9粘合装置、90上网帘、91下网帘、92热风、93烘箱、10体型化面膜基复合材料。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-4，一种纤维膜蓬松化装置，包括机架5、设于机架5上的钩刺蓬松化***3、导向装置4、传动***2和电机6；所述导向装置4设于钩刺蓬松化***3的正上方，所述传动***2设于钩刺蓬松化***3的左右两侧，所述电机6设于机架5的一侧；
所述钩刺蓬松化***3包括上下对应设置的上剥网板30和下剥网板31，所述上剥网板30的下表面设有上针板32，所述下剥网板31的上表面设有下针板33，所述上针板32和下针板33上下对应设置，且所述上针板32和下针板33上均设有竖直设置的若干根刺针34，若干根所述刺针34均匀间隔分布，每根刺针34上均设有沿针叶方向的倒钩341；
所述导向装置4包括偏心轮箱40、以及与偏心轮箱40连接的螺旋轴套41，所述螺旋轴套41的顶部与偏心轮箱40连接，所述螺旋轴套41的底部与钩刺蓬松化***3连接；
所述传动***2包括水平设置的输网帘20、设于输网帘20左端部的喂入辊21、以及设于输网帘20右端部的牵拉辊22。
其中，所述上针板32上的若干根刺针34与下针板33上的若干根刺针34错开设置。
本发明还提供了一种废弃面膜回收再利用加工方法，包括如下步骤：
S10、废旧面膜基布回收分类：将预回收的面膜基布按照纤维类别、颜色进行分类处理；
S20、面膜基布的预处理：对分类完成的面膜基布进行水洗、醇洗交替处理多次，以除去废旧面膜基布表面的营养液、杂质和污渍，并置于鼓风烘箱烘干；
S30、面膜基布蓬松化处理：通过膜蓬松化装置对面膜基布进行连续处理，获得结构蓬松的基体纤维材料；
S40、基于面膜基布的体型化复合材料制备：将S30制得的基体纤维材料进行间层复合、加固，获得体型化面膜基复合材料。
具体的，所述步骤S10中，预回收的面膜包括使用过后的、与肤质不相符的、或保质期外的贴片式面膜。
具体的，所述步骤S30中，包括以下步骤：
S31、将预处理过后的基布经输网帘，并在喂入辊作用下进入钩刺蓬松化***；
S32、在钩刺区域，针板按要求进行仅上针板沿基布轴向工作、仅下针板沿基布轴向工作、上下针板同时沿基布轴向交错工作、仅上针板沿基布轴向工作同时沿输送方向横向工作、仅下针板沿基布轴向工作同时沿输送方向横向工作、上下针板沿基布轴向交错工作同时沿输送方向横向工作中的一种或多种；
S33、当基布材料接触到刺针时，带倒钩的刺针无缠结地刺入基布内层，运动到一定深度后回升，此时因刺针逆向于内层纤维，在刺针回复过程中，基布表面及纤维被带出，并在剥网板的作用下形成蓬松化面膜基布；
S34、蓬松化面膜基布在输网帘及牵拉辊的作用下输送至后道工序。
具体的，所述步骤S40中，包括以下步骤：
S41、将蓬松化面膜基布经输网帘送至热熔箱体，可选择性地在蓬松化基布上复合一层热熔纤维网或通过撒粉装置加上热熔粉末，再将蓬松化基布铺于热熔材料层上；
S42、将掺有热熔成分的复合材料经多次间层复合后由输网帘输送至粘合装置；
S43、复合后材料输送至烘箱，在热风的作用下材料层间进行粘合形成体型化面膜基复合材料。
具体的，所述针板的植针密度为200-2000枚/m，钩刺频率为200-1000次/min，所述倒钩下凹方向与针尖方向一致，所述倒钩下凹角度为5-90°。
具体的，所述体型化面膜基复合材料的厚度为1-10cm，由上述加工方法制得的体型化面膜基复合材料可应用于印染废水处理、吸音降噪、保暖、缓冲、重金属离子吸附、蛋白质纯化等领域。
实施例1
S10废旧面膜基布回收分类：将预回收的面膜基布按照纤维类别、颜色进行分类处理；
S20面膜基布的预处理：对分类完成的Ⅰ类面膜基布进行水洗、醇洗交替处理多次，以除去基布表面的杂质和污渍，并置于鼓风烘箱烘干；
S31将预处理过后的基布经输网帘20，并在喂入辊21作用下进入钩刺蓬松化***3；
S32在钩刺区域，针板按要求进行仅上针板32沿基布轴向工作；针板的植针密度为500枚/m；
S33当基布材料接触到刺针34时，带倒钩的刺针341无缠结地刺入基布内层，运动到一定深度后回升，此时因刺针逆向于内层纤维，在刺针回复过程中，基布表面及纤维被带出，并在上剥网板30的作用下形成蓬松化面膜基布7；钩刺频率为200次/min，刺针的针叶区设有若干倒钩，倒钩下凹方向与针尖方向一致，倒钩下凹角度为10°；
S34蓬松化面膜基布7在输网帘20及牵拉辊22的作用下输送至后道工序；
S41将蓬松化面膜基布7经输网帘20送至热熔箱体8，可选择性地在蓬松化基布上复合一层热熔纤维网80，再将蓬松化基布铺于热熔材料层上；
S42将掺有热熔成分的复合材料经多次间层复合后由输网帘20输送至粘合装置9；
S43复合后材料输送至烘箱93，在热风92的作用下材料层间进行粘合形成体型化面膜基复合材料10；体型化面膜基复合材料厚度为1cm，该体型化面膜基复合材料应用于印染废水处理领域。
实施例2
S10废旧面膜基布回收分类：将预回收的面膜基布按照纤维类别、颜色进行分类处理；
S20面膜基布的预处理：对分类完成的Ⅱ类面膜基布进行水洗、醇洗交替处理多次，以除去基布表面的杂质和污渍，并置于鼓风烘箱烘干；
S31将预处理过后的基布经输网帘20，并在喂入辊21作用下进入钩刺蓬松化***3；
S32在钩刺区域，针板按要求进行上针板32和下针板33同时沿基布轴向交错工作；针板的植针密度为600枚/m；
S33当基布材料接触到刺针34时，带倒钩的刺针341无缠结地刺入基布内层，运动到一定深度后回升，此时因刺针逆向于内层纤维，在刺针回复过程中，基布表面及纤维被带出，并在上剥网板30和下剥网板31的作用下形成蓬松化面膜基布7；钩刺频率为400次/min，刺针的针叶区设有若干倒钩，倒钩下凹方向与针尖方向一致，倒钩下凹角度为15°；
S34蓬松化面膜基布7在输网帘20及牵拉辊22的作用下输送至后道工序；
S41将蓬松化面膜基布7经输网帘20送至热熔箱体8，可选择性地在蓬松化基布上复合一层热熔纤维网80，再将蓬松化基布铺于热熔材料层上；
S42将掺有热熔成分的复合材料经多次间层复合后由输网帘20输送至粘合装置9；
S43复合后材料输送至烘箱93，在热风92的作用下材料层间进行粘合形成体型化面膜基复合材料10；体型化面膜基复合材料厚度为2cm，该体型化面膜基复合材料应用于印染废水处理领域。
实施例3
S10废旧面膜基布回收分类：将预回收的面膜基布按照纤维类别、颜色进行分类处理；
S20面膜基布的预处理：对分类完成的Ⅲ类面膜基布进行水洗、醇洗交替处理多次，以除去基布表面的杂质和污渍，并置于鼓风烘箱烘干；
S31将预处理过后的基布经输网帘20，并在喂入辊21作用下进入钩刺蓬松化***3；
S32在钩刺区域，针板按要求进行所述上针板32沿基布轴向工作、下针板33沿基布轴向工作同时沿输送方向横向工作相结合；针板的植针密度为800枚/m；
S33当基布材料接触到刺针34时，带倒钩的刺针341无缠结地刺入基布内层，运动到一定深度后回升，此时因刺针逆向于内层纤维，在刺针回复过程中，基布表面及纤维被带出，并在上剥网板30和下剥网板31的作用下形成蓬松化面膜基布7；钩刺频率为500次/min，刺针的针叶区设有若干倒钩，倒钩下凹方向与针尖方向一致，倒钩下凹角度为30°；
S34蓬松化面膜基布7在输网帘20及牵拉辊22的作用下输送至后道工序；
S41将蓬松化面膜基布7经输网帘20送至热熔箱体8，可选择性地在蓬松化基布上通过撒粉装置81加上热熔粉末，再将蓬松化基布铺于热熔材料层上；
S42将掺有热熔成分的复合材料经多次间层复合后由输网帘20输送至粘合装置9；
S43复合后材料输送至烘箱93，在热风92的作用下材料层间进行粘合形成体型化面膜基复合材料10；体型化面膜基复合材料厚度为1.5cm，该体型化面膜基复合材料应用于印染废水处理领域。
对比例1
S10废旧面膜基布回收分类：将预回收的面膜基布按照纤维类别、颜色进行分类处理；
S20面膜基布的预处理：对分类完成的Ⅰ类面膜基布进行水洗、醇洗交替处理多次，以除去基布表面的杂质和污渍，并置于鼓风烘箱烘干。
对比例2
S10废旧面膜基布回收分类：将预回收的面膜基布按照纤维类别、颜色进行分类处理；
S20面膜基布的预处理：对分类完成的Ⅱ类面膜基布进行水洗、醇洗交替处理多次，以除去基布表面的杂质和污渍，并置于鼓风烘箱烘干。
表1为一对比例对亚甲基蓝染料的静态饱和吸附性能
| MB静态饱和吸附量/mg g<sup>-1</sup> | |
| 对比例1 | 117.05 |
| 对比例2 | 117.26 |
表2为一实施例对亚甲基蓝染料的动态吸附性能
| MB动态饱和吸附效率/％ | |
| 实施例1 | 89.9 |
| 实施例2 | 91.2 |
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种纤维膜蓬松化装置，其特征在于，包括机架、设于机架上的钩刺蓬松化***、导向装置、传动***和电机；所述导向装置设于钩刺蓬松化***的正上方，所述传动***设于钩刺蓬松化***的左右两侧，所述电机设于机架的一侧；
所述钩刺蓬松化***包括上下对应设置的上剥网板和下剥网板，所述上剥网板的下表面设有上针板，所述下剥网板的上表面设有下针板，所述上针板和下针板上下对应设置，且所述上针板和下针板上均设有竖直设置的若干根刺针，若干根所述刺针均匀间隔分布，每根刺针上均设有沿针叶方向的倒钩；
所述导向装置包括偏心轮箱、以及与偏心轮箱连接的螺旋轴套，所述螺旋轴套的顶部与偏心轮箱连接，所述螺旋轴套的底部与钩刺蓬松化***连接；
所述传动***包括水平设置的输网帘、设于输网帘左端部的喂入辊、以及设于输网帘右端部的牵拉辊。
2.根据权利要求1所述的一种纤维膜蓬松化装置，其特征在于，所述上针板上的若干根刺针与下针板上的若干根刺针错开设置。
3.一种废弃面膜回收再利用加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10、废旧面膜基布回收分类：将预回收的面膜基布按照纤维类别、颜色进行分类处理；
S20、面膜基布的预处理：对分类完成的面膜基布进行水洗、醇洗交替处理多次，以除去废旧面膜基布表面的营养液、杂质和污渍，并置于鼓风烘箱烘干；
S30、面膜基布蓬松化处理：通过膜蓬松化装置对面膜基布进行连续处理，获得结构蓬松的基体纤维材料；
S40、基于面膜基布的体型化复合材料制备：将S30制得的基体纤维材料进行间层复合、加固，获得体型化面膜基复合材料。
4.根据权利要求3所述的一种废弃面膜回收再利用加工方法，其特征在于，所述步骤S10中，预回收的面膜包括使用过后的、与肤质不相符的、或保质期外的贴片式面膜。
5.根据权利要求3所述的一种废弃面膜回收再利用加工方法，其特征在于，所述步骤S30中，包括以下步骤：
S31、将预处理过后的基布经输网帘，并在喂入辊作用下进入钩刺蓬松化***；
S32、在钩刺区域，针板按要求进行仅上针板沿基布轴向工作、仅下针板沿基布轴向工作、上下针板同时沿基布轴向交错工作、仅上针板沿基布轴向工作同时沿输送方向横向工作、仅下针板沿基布轴向工作同时沿输送方向横向工作、上下针板沿基布轴向交错工作同时沿输送方向横向工作中的一种或多种；
S33、当基布材料接触到刺针时，带倒钩的刺针无缠结地刺入基布内层，运动到一定深度后回升，此时因刺针逆向于内层纤维，在刺针回复过程中，基布表面及纤维被带出，并在剥网板的作用下形成蓬松化面膜基布；
S34、蓬松化面膜基布在输网帘及牵拉辊的作用下输送至后道工序。
6.根据权利要求3所述的一种废弃面膜回收再利用加工方法，其特征在于，所述步骤S40中，包括以下步骤：
S41、将蓬松化面膜基布经输网帘送至热熔箱体，可选择性地在蓬松化基布上复合一层热熔纤维网或通过撒粉装置加上热熔粉末，再将蓬松化基布铺于热熔材料层上；
S42、将掺有热熔成分的复合材料经多次间层复合后由输网帘输送至粘合装置；
S43、复合后材料输送至烘箱，在热风的作用下材料层间进行粘合形成体型化面膜基复合材料。
7.根据权利要求5所述的一种废弃面膜回收再利用加工方法，其特征在于，所述针板的植针密度为200-2000枚/m，钩刺频率为200-1000次/min，所述倒钩下凹方向与针尖方向一致，所述倒钩下凹角度为5-90°。
8.根据权利要求6所述的一种废弃面膜回收再利用加工方法，其特征在于，所述体型化面膜基复合材料的厚度为1-10cm。
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| CN202210067459.8A CN114405966A (zh) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 一种纤维膜蓬松化装置及废弃面膜回收再利用加工方法 |
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2022
- 2022-01-20 CN CN202210067459.8A patent/CN114405966A/zh active Pending
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