一种固废再生利用的pu合成革生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于生产工艺步骤如下：在搅拌釜中将磨皮粉末与DMF的质量比为1:5—5.5进行混合；再搅拌，充分混合后停止搅拌；将混合浆料进入离心分离为液相和固相，液相作为湿法浆料工艺中的聚氨酯树脂原料再回收利用；对固相进行处理，将固相与DMF的质量比为1:4一4.5混合；用分散机搅拌后，二次离心分离，此时得到液相相充当为上一步骤中的DMF原料使用，二次离心分离后的固相再进行水洗，用搅拌机搅拌，再三次离心分离；液相则不计量的流回中转水池，洗清后的布毛纤维再利用或再处理。本发明减少了降低了生产成本，固废粉末的转化降低污染。
【专利说明】一种固废再生利用的PU合成革生产工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于合成革生产【技术领域】，涉及一种固废再生利用的PU合成革生产工艺， 特别涉及一种在PU合成革生产过程中，充分利用磨皮后产生的固废粉末，废品及边角废 料，以及湿法生产过程中吸水凝固的废料膜再生利用的工艺。
【背景技术】
[0002] 湿法生产工艺是PU合成革生产过程中的主要生产工艺，通过湿法生产的产品是 所有PU合成革产品的基础产品，即半成品。要成为最终成品还需要经过后期的处理，而后 期处理主要包括磨皮、印刷、压纹等工艺。磨皮的原因是削去表面层，使发泡层裸露在外面， 起到了表面透气，平整的作用。
[0003] 因此，在磨皮处理工艺中会产生的大量的聚氨酯固废粉末。而现在对这个固废粉 末的处理方法一般采用：焚烧法，填埋法。其中焚烧法：由于聚氨酯在空气中燃烧需要大量 的氧气参与，而空气中的氧气含量为21%，所以普通的燃烧法不足以将固废粉末中的聚氨酯 完全燃烧，这样会产生大量的黑烟飘散在空气中，影响空气质量，污染环境。对于填埋法： 由于磨皮产生固废粉末中因夹杂着布毛纤维，再加上湿法生产工艺中PU (聚氨酯）的发泡， 导致磨皮产生的固废粉末具有密度小，易被风吹散的性质，在常规不加压缩的情况下测得1 立方米粉末重量约为100kg。若所有粉末都用填埋的方式进行处理，我国一年就会浪费数 十万立方米的土地。加之PU (聚氨酯）具有耐酸碱、抗氧化等特性，在土壤中自然分解的时 间会较长。
[0004] 由于被磨皮机磨下的固废粉末，一部分与留在皮革层的组分并无不同，同为聚氨 酯材料，这部分聚氨酯材料可以占到粉末中40% - 55%之间；另一部分则是被磨皮机磨下 的布毛纤维。前者固废粉末中的PU(聚氨酯），可在二甲基甲酰胺（DMF)中能再度被溶解成 为可再利用材料。后者主要是要解决布毛纤维不能被溶解无法直接利用的问题，我们通过 离心机，将布毛纤维从混合物中分离出来，而浆料则可以直接用于生产线生产。
[0005] 现有技术中在这方面也有进一步改进，如发明名称为《以超微皮革粉体为填料 的聚氨酯合成革底基清洁生产工艺》CN 201310128600. 1，公开了一种以超微皮革粉体为 填料的聚氨酯合成革底基清洁生产工艺，首先将混合有超微皮革粉体30- 80微米(相当于 180- 480目）的水性涂饰浆料与空气按一定比例输入混合器，在搅拌头的高速分散作用下 形成高质量的微发泡涂饰剂，然后涂敷微发泡涂饰剂层并干燥熟化，制成合成革底基。本发 明中涉及的方法制备简单，易于控制等优点；消除了合成革湿法生产工艺中二甲基甲酰胺 (DMF)的污染，降低了合成革行业的污染，天然超微皮革粉体的引入提高了聚氨酯合成革的 透湿气性能。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是要提供一种固废再生利用的TO合成革生产工艺。将在PU合成 革生产过程中产生的固废粉末、废品及边角废料，以及废料膜再生利用，从而在PU合成革 生产过程中实现无上述固废排放，即节能又环保。
[0007] 正常的湿法生产工艺中，生产线将浆料图于基布，通过渗透，使得浆料充满基布的 整个分层。在通过水，使得DMF与水发生置换，最终聚氨酯分布于整块基布，使得原有的基 布变成了革，而磨皮则的磨去表层，使得产品表面均匀，透气。所以，磨皮机磨下部分的成分 跟成品的成分是一样的。
[0008] 本发明是将这部分再利用，重新涂层在新的基布上，再生产出成品。
[0009] 本发明技术方案： 一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，生产工艺步骤如下： (1) 、磨皮粉末处理； 首先使用工业吸尘器将磨皮粉末收集；然后在搅拌釜中将磨皮粉末与DMF混合； DMF的加入量为分离后的液相中的PU固含量保持在> 8% ; 启动搅拌釜进行混合物搅拌，充分混合后停止搅拌； (2) 、离心分离； 先启动离心机，然后打开搅拌釜底阀，将混合好的混合浆液，在搅拌的同时缓慢的放至 离心机中； 混合浆料进入离心机后迅速的被分离为液相和固相，分别从离心机的液相和固相出口 流出，液相则流到了盛放湿法浆料的桶内；液相中的TO固含量保持在> 8% ;作为湿法浆料 工艺中的聚氨酯树脂原料再回收利用； 固相则进入下一步工艺处理； (3) 、固相处理； 将步骤2分离后的固相和DMF放入不锈钢桶中混合，固相与DMF的质量比为1 :4一5 ; 使用分散机搅拌后，使用步骤2中的方法进行液相和固相离心分离，此时得到液相中 的成分为绝大部分的DMF和少量从步骤2分离后的固相中溶解的聚氨酯树脂；将这部分液 相作为步骤1中的DMF原料使用；处理后的固相中为布毛纤维，其中还含有少量的DMF ; (4) 、布毛纤维再处理； 再对步骤3中的布毛纤维进行水洗，使得布毛纤维中的DMF完全容于水中；然后，再进 行离心分离；液相则不计量的流回中转水池，固相为洗清后的布毛纤维，洗清后的布毛纤维 再利用或再处理。
[0010] 优选： 所述磨皮粉末中ro的含量在45- 50%之间。当磨皮粉末中PU的含量在45- 50%之间 时，磨皮粉末与DMF的质量比为1 :5-5. 5 ;这个配比可使分离后的液相中的PU固含量保持 在> 8% ;达到常规产品的PU固含为8%的要求。
[0011] 步骤1中；所述搅拌为将混合物在搅拌机以1100转/分钟的速度下搅拌30分钟。
[0012] 步骤2中；在其液相中按客户对颜色的需求，按液相中1-4%加入水性色浆；搅拌 均匀，使色浆在浆料中分布均与，然后送至湿法生产线使用。
[0013] 步骤4中；所述中转水池的液体使用阿贝折射仪观察DMF的浓度，当浓度小于20% 时由泵打至布毛纤维水洗工艺中，作为水洗中的水循环利用；当浓度大于20%时由泵打至 DMF废液罐，由DMF回收塔回收。
[0014] 步骤4中水洗为：将步骤3中的布毛纤维放入不锈钢桶内，加布毛纤维质量9倍以 上的水，用搅拌机搅拌。
[0015] 所述离心机中的过滤网的孔径不大于80目。
[0016] 本发明有益效果。
[0017] 1、通过废物再生利用得到的成品，其外观，手感，及物性指标均达到了常规产品的 指标要求。故可以替代常规产品使用。
[0018] 2、减少了原材料的投入，大大的降低了生产成本，提高了企业的经济效益和市场 竞争力。
[0019] 3、免去了企业原有的处理成本和运输成本。
[0020] 4、固废粉末的转化，循环的生产模式，减小了固废的产生，使企业减少排放，降低 污染，为保护环境、和整个行业的持续发展做出了贡献。
[0021] 5、按以上测试，我国一年产生的固废粉末大约在120000吨以上(每年有效生产 300天计算)，每吨固废粉末成功转化为产品后可带来5000元的利润，故全部循环使用后， 不仅每年为企业可带来6亿元以上的经济效益，而且为社会产生明显的环境效益。
[0022] 本发明较《以超微皮革粉体为填料的聚氨酯合成革底基清洁生产工艺》 CN201310128600. 1相比，后者着重于降低湿法生产过程中，由溶剂带来的污染。而本发明主 要是以处理合成革生产过程中产生的固废，使其变废为宝。从环保跟经济的角度获得双丰 收。
【具体实施方式】
[0023] 本发明可以通过上述发明技术方案具体实施，通过下述及实施例作进一步说明， 然而，本发明的范围并不限于下述实施例。
[0024] 实施例1. 1、首先使用工业吸尘器(上出气，下进料）将磨皮粉末从磨皮粉尘房直接抽到3m3的搅 拌釜内。关掉吸尘器，待设备静止后读出搅拌釜上的称重模块显示的重量。得磨皮粉160kg， 所述磨皮粉末中TO的含量在45-50%之间。通过DMF进料管加入820kg DMF，打开搅拌釜， 将混合物在搅拌机以1100转/分钟的速度下搅拌30分钟；通过视镜观察到，磨皮粉末于 DMF已充分混合。
[0025] 2、安装80目的过滤网袋于离心机1#，打开离心机1#的电源，缓慢加速，至最大离 心速度，此时离心机1#的转鼓速度达到了 1050转/分钟。
[0026] 然后打开搅拌釜底阀，将混合好的混合浆液，在搅拌的同时缓慢的放至离心机1#。
[0027] 混合浆料进入离心机后迅速的被分离为液相和固相，分别从离心机的液相和固相 出口流出，液相则流到了盛放湿法浆料的桶内，通过计量秤称量后得其重为750kg。而固相 则随重力，掉入不锈钢桶1#中，得到固相215kg。
[0028] 3、再往不锈钢桶1#内加入860kg的DMF。使用分散机搅拌后，放入安装着80目过 滤网的离心机2#分离出固液相，此时得到液相960kg，固相110kg。
[0029] 4、再将110kg固相放入不锈钢桶2#内，用水泵从中转水池中加水至不锈钢桶，力口 990 kg以上的水，加水过多易造成搅拌时溢出，加水过少会导致最后分离后布毛纤维中残 留少许的DMF。打开搅拌机，搅拌2分钟，使得110kg固相中的DMF完全容于水中。然后，在 搅拌的同时缓慢的放至，放入安装着80目过滤网的离心机3#中，离心分离出固相和液相。 液相则不计量的流回中转水池，因为DMF回收塔在回收DMF时需消耗大量的煤，若废水中的 DMF含量过低，就直接加大了回收成本，由于第4步中的固相含DMF量大约在30kg左右，所 以加入的水大约在900kg，因此，单次处理的后的水中含DMF的量在3%，若直接将这部分的 水打至DMF废水处理水池，那么这个浓度的回收就没有意义。而中转水池的作用是将这部 分水再次使用，当水池中的水DMF含量达到一定浓度时再将它打至DMF回收。若中转水池 中的水DMF过高时，再使用中转水池的水渠洗涤布毛纤维时难以清洗干净，所以，20%左右 是个适中的选择，而这个浓度与湿法出来的废水浓度一致，方便DMF回收，得固相105kg。
[0030] 固相可再利用或则可拖走填埋或焚烧。
[0031] 残余的布毛纤维较原有的磨皮粉末相比，其成分只剩下布毛纤维。且布毛纤维部 分重量减少到原来的1/2.填埋所使用的土地大大的减少。并且减少原有粉末中聚氨酯及 色素对土地的污染； 由于原有聚氨酯的质量占到了磨皮粉末的45- 50%，因此，与原有的常规焚烧处理相 t匕，减少了聚氨酯部分燃烧消耗的氧气。
[0032] 综述，无论是填埋或者焚烧，都在原有的基础上大大降低了对环境的污染 中转水池在整个磨皮粉再利用过程中，起到了为磨皮粉再利用提供水，并将洗涤后的 水输送到DMF回收车间的作用。
[0033] 本发明涉及的湿法生产线生产技术要求：0· 5mm高黑色基布；涂层间距1mm ;烘 箱温度170°C ;车速13m/min.。
[0034] 湿法生产工艺： 湿法聚氨酯合成革的生产方法是将聚氨酯湿法树脂中加入DMF溶剂及其它填料、助剂 制成混合液，浸渍或涂覆于基布上，然后放入与溶剂（DMF)具有亲和性，而与聚氨酯树脂不 亲和的水中，溶剂（DMF)被水铬换，聚氨酯树脂逐渐凝固，从而形成多孔性皮膜，即微孔聚 氨酯粒面层。再通过水洗，将残留DMF水洗出，最后通过烫辊烫平，烘箱烘干，然后成卷，即 成了湿法的产品。
[0035] 成品由物检做物理性能测试，测试报告如下：
【权利要求】
1. 一种固废再生利用的PU合成革生产工艺，其特征在于生产工艺步骤如下： (1) 、磨皮粉末处理； 首先使用工业吸尘器将磨皮粉末收集；然后在搅拌釜中将磨皮粉末与DMF混合； DMF的加入量为分离后的液相中的PU固含量保持在> 8% ; 启动搅拌釜进行混合物搅拌，充分混合后停止搅拌； (2) 、离心分离； 先启动离心机，然后打开搅拌釜底阀，将混合好的混合浆液，在搅拌的同时缓慢的放至 离心机中； 混合浆料进入离心机后迅速的被分离为液相和固相，分别从离心机的液相和固相出口 流出，液相则流到了盛放湿法浆料的桶内；液相中的TO固含量保持在> 8% ;作为湿法浆料 工艺中的聚氨酯树脂原料再回收利用； 固相则进入下一步工艺处理； (3) 、固相处理； 将步骤2分离后的固相和DMF放入不锈钢桶中混合，固相与DMF的质量比为1 :4一5 ; 使用分散机搅拌后，使用步骤2中的方法进行液相和固相离心分离，此时得到液相中 的成分为绝大部分的DMF和少量从步骤2分离后的固相中溶解的聚氨酯树脂；将这部分液 相作为步骤1中的DMF原料使用；处理后的固相中为布毛纤维，其中还含有少量的DMF ; (4) 、布毛纤维再处理； 再对步骤3中的布毛纤维进行水洗，使得布毛纤维中的DMF完全容于水中；然后，再进 行离心分离；液相则不计量的流回中转水池，固相为洗清后的布毛纤维，洗清后的布毛纤维 再利用或再处理。
2. 根据权利要求1所述的一种固废再生利用的TO合成革生产工艺，其特征在于；所述 磨皮粉末中PU的含量在45- 50%之间；磨皮粉末与DMF的质量比为1 :5 - 5. 5。
3. 根据权利要求1所述的一种固废再生利用的TO合成革生产工艺，其特征在于；步骤 1中；所述搅拌为将混合物在搅拌机以1100转/分钟的速度下搅拌30分钟。
4. 根据权利要求1所述的一种固废再生利用的TO合成革生产工艺，其特征在于；步骤 2中；在其液相中按客户对颜色的需求，按液相中1 一4%加入水性色浆；搅拌均匀，使色浆在 浆料中分布均与，然后送至湿法生产线使用。
5. 根据权利要求1所述的一种固废再生利用的TO合成革生产工艺，其特征在于；步骤 4中； 所述中转水池的液体使用阿贝折射仪观察DMF的浓度，当浓度小于20%时由泵打至布 毛纤维水洗工艺中，作为水洗中的水循环利用；当浓度大于20%时由泵打至DMF废液罐，由 DMF回收塔回收。
6. 根据权利要求1所述的一种固废再生利用的TO合成革生产工艺，其特征在于；步骤 4中水洗为：将步骤3中的布毛纤维放入不锈钢桶内，加布毛纤维质量9倍以上的水，用搅 拌机搅拌。
7. 根据权利要求1所述的一种固废再生利用的TO合成革生产工艺，其特征在于；所述 离心机中的过滤网的孔径不大于80目。
【文档编号】D06N3/14GK104213432SQ201410502203
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】何本根蔡凌飞傅金才 申请人:江西豪普高科涂层织物有限公司