ПОВЫШЕНИЕ ЧИСТОТЫ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОДНОРАЗОВЫХ ВПИТЫВАЮЩИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2019 года по МПК B29B17/02 B29B17/04 B09B3/00 C08J11/08 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способам повышения чистоты и качества материалов, в том числе синтетических материалов, восстанавливаемых за счет переработки одноразовых впитывающих изделий. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способам простого и экономичного разделения материалов одноразового впитывающего изделия, удаления текучей среды, впитанной сверхвпитывающими полимерами (SAP), и восстановления составляющих материалов, таких как полимер, целлюлозные волокна и сверхвпитывающий полимер.

С каждым годом использование одноразовых впитывающих изделий, в том числе подгузников, возрастает. В настоящее время все использованные одноразовые впитывающие изделия сжигают или выбрасывают на мусорные свалки. Однако сжигание или выбрасывание изделий на мусорные свалки может приводить к проблемам недостатка мест для мусорных свалок или к проблемам, связанным с тем, что сжигание влечет за собой высокие затраты на переработку и отрицательно влияет на окружающую среду из-за диоксида углерода, вырабатываемого в ходе данного способа.

Кроме того, поскольку для изготовления одноразовых впитывающих изделий, предназначенных для целей впитывания отходов жизнедеятельности человека, расходуются огромные количества материалов (ресурсов), существует возрастающая потребность в переработке или повторном использовании одноразовых впитывающих изделий. Таким образом, существует необходимость в эффективных и экономичных способах переработки использованных одноразовых впитывающих изделий до отдельных составляющих посредством разложения или выделения основных составляющих впитывающих изделий без нанесения ущерба окружающей среде. В целом одноразовые впитывающие изделия, такие как подгузники для детей, состоят из полипропилена (PP), полиэтилена (PE), сверхвпитывающего полимера (SAP), целлюлозной массы и т. п.

Предыдущие попытки включали применение вредных химических веществ и приводили к утилизации полезных материалов из-за неэффективных методик восстановления. Особенно сложным является выделение целлюлозных волокон из полимерных слоев из-за применения клеящих веществ. Сложно также обрабатывать впитывающий материал, который получен путем механического смешивания сверхвпитывающих полимеров и целлюлозной массы с обеспечением однородного распределения с определенным расположением. Такой материал нельзя разделить на отдельные материалы механическим путем или при помощи других физических воздействий, потому что сверхвпитывающие полимеры переходят в состояние геля по мере впитывания ими влаги из отходов жизнедеятельности человека, при этом набухают (т. е. увеличиваются в объеме) и переплетаются с волокнами целлюлозной массы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

В связи с этим необходим способ снижения числа и количества вредных химических веществ, применяемых при переработке, и повышения чистоты и качества материалов, восстанавливаемых из одноразовых впитывающих изделий, подвергаемых переработке. Настоящее изобретение представляет собой средства решения проблем традиционных методик, описанных выше, включая способы экономичного и простого удаления влаги, впитанной сверхвпитывающим полимером, способным впитывать такое количество влаги, которое является эквивалентным его стократному собственному весу, после его использования по целевому назначению.

В настоящем изобретении предусмотрен способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, при этом способ включает разделение изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон и обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов.

В настоящем изобретении также предусмотрен способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, причем способ включает измельчение одноразового впитывающего изделия, повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу и дегидратирование сверхвпитывающего полимера, при этом дегидратирование включает извлечение текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров (SAP) путем погружения набухшего SAP в состоянии геля в композицию для удаления влаги, для которой морскую воду и 0,5—3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды смешивают в течение периода от 10 минут до 4 часов. Способ также включает разделение преобразованного в волокнистую массу и измельченного одноразового впитывающего изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон и обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов.

В настоящем изобретении дополнительно предусмотрен способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, причем способ включает измельчение одноразового впитывающего изделия, повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу и дегидратирование сверхвпитывающего полимера. Способ также включает разделение преобразованного в волокнистую массу и измельченного одноразового впитывающего изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон, обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов, при этом фермент представляет собой целлюлазу, и перенос целлюлозного волокна, выделенного из смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна, в поток сверхвпитывающего полимера/волокон.

Согласно способам по настоящему изобретению можно просто и экономично с высокой эффективностью восстанавливать материалы из одноразовых впитывающих изделий.

Кроме того, способы настоящей заявки можно преимущественно применять для переработки одноразовых впитывающих изделий, содержащих впитывающее средство, состоящее из сверхвпитывающего полимера и целлюлозной массы, которые было трудно выделять в виде отдельных ресурсов при помощи традиционных химических способов, после их использования для отходов жизнедеятельности человека.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Настоящее изобретение будет еще более понятным, а дополнительные признаки станут очевидными при ссылке на следующее подробное описание и прилагаемые графические материалы. Графические материалы являются исключительно иллюстративными и не предназначены для ограничения объема формулы изобретения.

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую описанные в данном документе способы восстановления материалов.

Повторное применение ссылочных позиций в настоящем описании и в графических материалах предназначено для представления одинаковых или аналогичных признаков или элементов настоящего раскрытия. Графические материалы являются иллюстративными и не обязательно вычерчены в масштабе. Некоторые их размеры могут быть преувеличены, тогда как другие могут быть преуменьшены.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам повышения чистоты и качества материалов, в том числе синтетических материалов, восстанавливаемых за счет переработки одноразовых впитывающих изделий.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к способам простого и экономичного разделения материалов одноразового впитывающего изделия, удаления текучей среды, впитанной сверхвпитывающими полимерами (SAP), и восстановления составляющих материалов, таких как полимер, целлюлозные волокна и сверхвпитывающий полимер.

Целью способа переработки является создание чистых потоков из восстановленных волокна, видов пластика и SAP. Остаточные волокна необходимо удалять из потока видов пластика, чтобы он считался «чистым» потоком восстановленного пластика.

Для выделения таких сверхвпитывающих полимеров в состоянии геля и целлюлозной массы в виде отдельных ресурсов, сверхвпитывающие полимеры нужно переводить из состояния геля в состояние исходных частиц или другое состояние путем удаления влаги, впитываемой сверхвпитывающими полимерами.

Следовательно, для переработки использованных одноразовых впитывающих изделий, содержащих впитывающее средство, содержащее сверхвпитывающие полимеры и целлюлозную массу, путем выделения их составляющих в виде отдельных материалов, необходима методика выделения сверхвпитывающих полимеров и целлюлозной массы в виде отдельных материалов посредством обеспечения возможности отведения влаги, впитываемой сверхвпитывающими полимерами, с переходом, таким образом, полимеров из состояния геля в состояние исходных частиц или другое состояние.

Были предприняты попытки применения известных ранее методик переработки использованных подгузников или т. п. посредством механического измельчения и повторного экструдирования в низкокачественные топливные материалы, но такие методики являются неэкономичными, неэффективными, потенциально опасными и, таким образом, нецелесообразными. В обычном способе одноразовое впитывающее изделие измельчают и материалы подвергают совместной обработке с применением кислот и других агрессивных химических веществ. Поскольку обработке подвергают целое одноразовое впитывающее изделие, то необходимы большие количества химических веществ, в том числе ферментов.

Одноразовые впитывающие изделия, в том числе подгузники для детей, обычно состоят из прокладки, впитывающего переносящего слоя, впитывающего материала, водонепроницаемой пленки, лент для ног и талии и т. п. Кроме того, подгузники, трусы-подгузники, трусы для приучения к горшку, трусы для подростков, изделия, используемые при недержании, гигиенические изделия для женщин и другие одноразовые впитывающие изделия могут включать подобные структуры. Во многих из них впитывающий материал включает сверхвпитывающий полимерный материал и целлюлозную массу. Функции и механизмы действия каждого составляющего кратко описаны ниже.

Прокладка непосредственно контактирует с кожей пользователя и предназначена пропускать отходы жизнедеятельности человека по направлению к впитывающему средству, поддерживая при этом контактирующую с кожей пользователя поверхность сухой. Впитывающий переносящий слой, если присутствует, способствует как прохождению выделений к впитывающему материалу, так и предотвращению возвращения выделений к прокладке. Кроме того, впитывающий материал, как правило, включает целлюлозную массу и сверхвпитывающий полимер, который обычно способен впитывать такое количество влаги, которое эквивалентно его стократному собственному весу. Впитывающий материал может быть покрыт полипропиленовыми неткаными тканями или другим подходящим материалом для способствования поддержания его формы. Задний лист из водонепроницаемой пленки или наружное покрытие выполняют функцию защиты одежды и поверхностей за счет предотвращения вытекания выделений из изделия. Лента для талии и ленты для ног, если присутствуют, способствуют предотвращению вытекания выделений из изделия за счет обеспечения уплотнений по краям изделий. Каждая структура может быть прикреплена к другим структурам посредством физических или химических средств соединения.

В описанном в данном документе способе и как проиллюстрировано на фиг. 1, одноразовое впитывающее изделие сначала измельчают с применением традиционных средств. В одном конкретном примере было обнаружено, что измельчение одноразового впитывающего изделия до размера менее примерно 21 см на 21 см, или предпочтительно менее примерно 12 см на 12 см, или более предпочтительно менее примерно 6 см на 6 см, обеспечивает наилучшие результаты, но это может изменяться согласно типу продукта и материала.

Затем измельченное одноразовое впитывающее изделие повторно преобразовывают в волокнистую массу или повторно преобразовывают в вязкую массу в водном растворе, что способствует разделению материалов. В одном конкретном примере было обнаружено, что преобразование в волокнистую массу до консистенции менее 5—6% при времени удерживания 60 минут при температуре 30—40°C обеспечивает наилучшие результаты, но это может изменяться согласно типу продукта и материала. Каждый материал из одноразового впитывающего изделия, такой как волокнистая масса/целлюлоза, смешанный пластик и SAP, эффективно отделяют при надлежащем условии отделения, таком как размер измельчения, консистенция, время и температура в системе преобразования в волокнистую массу.

В дополнение к способу обработки посредством преобразования в волокнистую массу дегидратацию сверхвпитывающего полимера может вызвать добавление соответствующего водного раствора. Предпочтительный способ описан в одновременно рассматриваемой заявке на патент США с регистрационным номером 14/443246, которая включена в данный документ посредством ссылки в той степени, в которой она не противоречит данному документу. Впитывающая способность сверхвпитывающего полимера, одной из составляющих впитывающего материала, представляет собой функцию, которая возрастает с увеличением площади контакта между растворами, подлежащими впитыванию, и полимерными материалами, с увеличением осмотического давления из-за разности концентрации ионов внутри и снаружи полимерного материала, а также с увеличением отталкивания между молекулярными цепями в полимерных материалах. Теоретически, впитывание является обратимым.

Таким образом, влага, впитанная полимерными материалами, может вытесняться при создании новой внешней окружающей среды с помощью введения раствора для удаления влаги, которая была впитана сверхвпитывающими полимерными материалами, для создания направленного наружу осмотического потока из полимерных материалов или для снижения отталкивания между молекулярными цепями в полимерном материале.

Поскольку сверхвпитывающие полимерные материалы традиционно получают посредством полимеризации акриловой кислоты и гидроксида натрия, ион натрия содержится в молекулах сверхвпитывающего полимера. Далее, при контакте с влагой, в том числе с отходами жизнедеятельности человека, такими как моча, искусственной мочой или водой ионы натрия в молекулах полимера легко диссоциируют с образованием градиента концентрации внутри и снаружи полимерных материалов, тем самым, вызывая приток влаги снаружи полимерных материалов. С другой стороны, при обеспечении относительно высоких концентраций ионов натрия снаружи полимерных материалов создается противоток для извлечения влаги, впитанной полимерными материалами.

Кроме того, межмолекулярное отталкивание между сверхвпитывающими полимерными материалами индуцируется отрицательными зарядами, обеспеченными окислением ионов натрия, содержащихся внутри молекул полимера, и, в случае присутствия окислителя (например, катиона двухвалентного металла), который ослабляет отталкивание между отрицательными зарядами, отталкивание ослабляется с уменьшением расстояния между молекулярными цепями полимеров. В результате этого, пространство для оставшейся влаги сужается, таким образом, влага, впитанная в полимерные материалы, отводится.

Хотя аналогичный эффект также может достигаться при помещении впитывающих материалов в сильнокислую окружающую среду, такой способ не может быть оптимальной практической альтернативой из-за сложностей в обращении, запахов и т. д. растворов, используемых для переработки.

Сверхвпитывающие полимеры (SAP), подлежащие использованию в настоящем изобретении, особым образом не ограничены и можно использовать любые SAP, обычно используемые в одноразовых впитывающих изделиях. Кроме того, SAP являются коммерчески доступными.

В настоящем изобретении набухшими сверхвпитывающими полимерами в состоянии геля называют SAP в состоянии геля, в которые впиталось 40—1000 кратное количество влаги в пересчете на их вес. Чтобы проверить их функции, можно обеспечить условия, подобные условиям, создаваемым при использовании впитывающих изделий, позволяющие SAP впитывать влагу, такую как искусственная моча, т. e. водный 0,9% по весу раствор NaCl (известный еще как «физиологический раствор»), который аналогичен человеческой моче, или моча как настоящие отходы жизнедеятельности человека, или дистиллированная вода.

В настоящем изобретении в качестве морской воды в композиции для удаления влаги, которая применяется для извлечения текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров в состоянии геля, можно использовать природную морскую воду непосредственно, без дополнительной обработки или очистки, или искусственную морскую воду с составом, аналогичным морской воде, которую можно купить или приготовить для использования.

Морская вода, которую можно использовать в настоящем изобретении, может характеризоваться соленостью (%) 2,0—4,0% и содержать 1,5—3,1% по весу хлорида натрия и 0,4—0,8% по весу ионов щелочноземельных металлов, таких как Mg²⁺ и Ca²⁺.

Соответственно, в пересчете на морскую воду с соленостью 3,5%, морская вода содержит приблизительно 2,7% по весу хлорида натрия, что приблизительно в три раза превышает соленость мочи (0,9% по весу), и, таким образом, если набухшие SAP в состоянии геля погружают в водный раствор, содержащий морскую воду, этот раствор служит для создания осмотического потока изнутри наружу SAP-материалов. Кроме того, ионы щелочноземельных металлов, такие как Mg²⁺ и Ca²⁺, содержащиеся в морской воде взаимодействуют с анионом в набухших SAP-материалах в состоянии геля со снижением отталкивания между молекулами SAP. Таким образом, эффект вытеснения влаги, впитанной SAP, за пределы молекул дополнительно усиливается.

Хлорид кальция, используемый в композиции для удаления влаги согласно настоящему изобретению, является удобным в обращении, легкодоступным при низкой стоимости, обладает небольшой токсичностью или запахом и в водном растворе преимущественно находится в виде ионов из-за очень высокой степени его ионизации. Коммерчески доступный хлорид кальция с чистотой 74—99% по весу можно использовать как есть, без очистки. При удалении текучей среды, впитанной SAP, использование морской воды в композиции, получаемой добавлением 0,5—3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды, обеспечивает эффект дополнительного повышения концентрации Ca²⁺ в дополнение к ионам Ca²⁺, содержащимся в морской воде самой по себе. Это дополнительно снижает отталкивание между анионами в SAP в состоянии геля, тем самым, обеспечивает возможное более эффективное отведение влаги, впитанной SAP.

Водный раствор, содержащий морскую воду и хлорид кальция, может характеризоваться pH в диапазоне 7,0—8,0, который является желательным, поскольку эффективность извлечения текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров в состоянии геля в этом диапазоне является высокой.

Таким образом, согласно способам по настоящему изобретению, при которых набухшие сверхвпитывающие полимеры в состоянии геля погружают в смешанный водный раствор, содержащий природную морскую воду, которая является легкодоступной, без дополнительной обработки или очистки, и хлорид кальция, который доступен при низкой стоимости и характеризуется небольшой токсичностью или запахом, можно легко и экономично удалить влагу, впитанную сверхвпитывающими полимерами при высокой степени вытеснения, составляющей 80—90%.

После преобразования в волокнистую массу измельченного одноразового впитывающего изделия и дегидратации SAP смесь разделяют на два потока, применяя решетчатую систему с использованием штырей, стержней или любую другую подходящую решетчатую систему. Смесь разделяют на массу с высоким содержанием пластика, содержащую преимущественно полимерные материалы с адгезивно соединенными волокнами, и массу с высоким содержанием волокон и SAP, содержащую преимущественно несвязанные волокна и дегидратированный SAP. Если обработке подвергают использованные одноразовые впитывающие изделия, то любые отходы жизнедеятельности человека, присутствующие в первоначальных изделиях, также можно удалять из потоков в данной точке или любой подходящей точке и отправлять на очистку сточных вод для дополнительной обработки (не показано).

Следует отметить, что дополнительные способы фильтрации, разделения и загущения можно использовать на любой стадии, если необходимо удалить и разделить другие материалы или продукты, в зависимости от типа исходных одноразовых впитывающих изделий, а также назначения и требований в отношении материалов на выходе.

Массу с высоким содержанием пластика или смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна дополнительно очищают с применением, например, барабанной решетки. Несвязанные волокна возвращают на предыдущую разделительную решетку, чтобы ввести их в поток сверхвпитывающего полимера/волокон.

Оставшуюся часть смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна обрабатывают ферментом для высвобождения волокон из полимерного материала. Несмотря на то, что можно использовать любой подходящий фермент, предпочтительной является безвредная для окружающей среды целлюлаза. При помощи дополнительной фильтрации после ферментативной обработки с применением барабанной решетки или любой другой подходящей решетки отделяют остальные несвязанные волокна и возвращают их в поток сверхвпитывающего полимера/волокон. Оставшаяся часть того, что изначально являлось смешанным потоком полимерного материала/целлюлозного волокна, представляет собой практически полностью полимерный материал. Такой материал на выходе также можно стерилизовать посредством нагревания или любым подходящим способом (не показано), в частности, если исходные изделия являются использованными одноразовыми впитывающими изделиями. Эксперименты показали, что такая обработка целлюлазой после процессов разделения, дегидратации и фильтрации повышает чистоту конечного потока полимера от 6,2% остаточных волокон до 0,1% остаточного волокна с получением практически чистого пластика для дальнейшего применения.

Поток сверхвпитывающего полимера/волокон с примесями несвязанных волокон, полученных на обоих этапах фильтрации смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна, затем подвергают фильтрации с применением щелевой решетки или любому другому подходящему способу фильтрации с удалением дегидратированного SAP. Затем поток сверхвпитывающего полимера/волокон пропускают через очиститель, где удаляется практически весь оставшийся дегидратированный SAP, который добавляют к SAP, удаленному на предыдущей стадии фильтрации. Два потока SAP объединяют с получением потока дегидратированного SAP для дальнейшего применения. Такой материал на выходе также можно стерилизовать посредством нагревания или любым подходящим способом (не показано), в частности, если исходные изделия являются использованными одноразовыми впитывающими изделиями. Оставшаяся часть того, что изначально являлось потоком сверхвпитывающего полимера/волокон, представляет собой практически полностью волокнистый материал, в результате чего поток является практически чистым волокном для дальнейшего применения.

В связи с этим при помощи данного способа переработки восстанавливают практически все первоначальные материалы для дальнейшего применения. Далее материалы восстанавливают, а не утилизируют, как в известных ранее способах, при этом применение кислот и других опасных материалов сводят к минимуму.

Способы согласно настоящему изобретению можно преимущественно применять в качестве безвредных для окружающей среды и экономичных методов переработки одноразовых впитывающих изделий, таких как подгузники, содержащие впитывающую сердцевину, содержащую SAP и целлюлозную массу, даже после того, как изделие было использовано с целью впитывания.

Первоначальное улучшение описанного в данном документе способа по сравнению с предыдущими попытками заключается в дегидратации и удалении SAP перед ферментативной обработкой. С другой стороны, регулирование pH ферментативной реакции является очень сложным из-за эффекта буфера, обеспечиваемого кальций-замещенным SAP.

Дополнительное улучшение заключается в применении безвредного для окружающей среды фермента, такого как целлюлаза, для высвобождения остаточных целлюлозных волокон, которые присоединены к синтетическим полимерным (виды пластика на основе PE/PP) материалам. Применение таких ферментов вытесняет применение сильных кислот или других агрессивных химических веществ для высвобождения остаточных волокон.

В первом конкретном аспекте способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, включает разделение изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон и обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов.

Второй конкретный аспект предусматривает первый конкретный аспект, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой впитывающее изделие после использования.

Третий конкретный аспект предусматривает первый и/или второй аспект, при этом дополнительно включает измельчение одноразового впитывающего изделия перед разделением.

Четвертый конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 1—3, при этом дополнительно включает повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу.

Пятый конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 1—4, при этом дополнительно включает дегидратирование сверхвпитывающего полимера.

Шестой конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 1—5, где для дегидратирования применяют морскую воду или ионный эквивалент морской воды.

Седьмой конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 1—6, где дегидратирование включает извлечение текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров (SAP) путем погружения набухшего SAP в состоянии геля в композицию для удаления влаги, для которой морскую воду и 0,5—3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды смешивают течение периода от 10 минут до 4 часов.

Восьмой конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 1—7, где фермент представляет собой целлюлазу.

Девятый конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 1—8, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой подгузник.

Десятый конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 1—9, при этом дополнительно включает перенос целлюлозного волокна, отделенного от смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна, в поток сверхвпитывающего полимера/волокон.

Одиннадцатый конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 1—10, где отделение проводят перед обработкой.

В двенадцатом конкретном аспекте способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, включает измельчение одноразового впитывающего изделия, повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу и дегидратирование сверхвпитывающего полимера, где дегидратирование включает извлечение текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров (SAP) путем погружения набухшего SAP в состоянии геля в композицию для удаления влаги, для которой морскую воду и 0,5—3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды смешивают в течение периода от 10 минут до 4 часов. Способ также включает разделение преобразованного в волокнистую массу и измельченного одноразового впитывающего изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон и обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов.

Тринадцатый конкретный аспект предусматривает двенадцатый конкретный аспект, где фермент представляет собой целлюлазу.

Четырнадцатый конкретный аспект предусматривает двенадцатый и/или тринадцатый конкретные аспекты, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой подгузник.

Пятнадцатый конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 12—14, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой впитывающее изделие после использования.

Шестнадцатый конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 12—15, при этом дополнительно включает перенос целлюлозного волокна, отделенного от смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна, в поток сверхвпитывающего полимера/волокон.

В семнадцатом конкретном аспекте способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, включает измельчение одноразового впитывающего изделия, повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу и дегидратирование сверхвпитывающего полимера. Способ также включает разделение преобразованного в волокнистую массу и измельченного одноразового впитывающего изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон, обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов, при этом фермент представляет собой целлюлазу, и перенос целлюлозного волокна, выделенного из смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна, в поток сверхвпитывающего полимера/волокон.

Восемнадцатый конкретный аспект предусматривает семнадцатый конкретный аспект, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой подгузник.

Девятнадцатый конкретный аспект предусматривает семнадцатый и/или восемнадцатый конкретные аспекты, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой впитывающее изделие после использования.

Двадцатый конкретный аспект предусматривает один или более из аспектов 17—19, где дегидратирование включает извлечение текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров (SAP) путем погружения набухшего SAP в состоянии геля в композицию для удаления влаги, для которой морскую воду и 0,5—3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды смешивают в течение периода от 10 минут до 4 часов.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано относительно его конкретных аспектов, следует понимать, что специалисты в данной области техники после ознакомления и понимания вышеизложенного будут иметь полное представление об альтернативах, вариациях и эквивалентах данных аспектов. Соответственно, объем настоящего изобретения следует понимать как объем прилагаемой формулы изобретения и любых ее эквивалентов.

Изобретение относится к способу повышения чистоты и качества материалов, в том числе синтетических материалов, восстанавливаемых за счет переработки одноразовых впитывающих изделий, а именно простого и экономичного способа разделения материалов одноразового впитывающего изделия, удаления текучей среды, впитанной сверхвпитывающими полимерами (SAP), и восстановления составляющих материалов, таких как полимер, целлюлозные волокна и сверхвпитывающий полимер. Способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, включает: разделение изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон и обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов. Способ может также включать измельчение одноразового впитывающего изделия, повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу и дегидратирование сверхвпитывающего полимера, где дегидратирование включает извлечение текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров (SAP) путем погружения набухшего SAP в состоянии геля в композицию для удаления влаги, для которой морскую воду и 0,5—3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды смешивают в течение периода от 10 минут до 4 часов. Изобретение обеспечивает снижение числа и количества вредных химических веществ, применяемых при переработке, и повышение чистоты и качества материалов, восстанавливаемых из одноразовых впитывающих изделий, подвергаемых переработке. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, причем способ включает:

разделение изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон и

обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов.

2. Способ по п. 1, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой впитывающее изделие после использования.

3. Способ по п. 1, дополнительно включающий измельчение одноразового впитывающего изделия перед разделением.

4. Способ по п. 3, дополнительно включающий повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу.

5. Способ по п. 1, дополнительно включающий дегидратирование сверхвпитывающего полимера.

6. Способ по п. 5, где для дегидратирования применяют морскую воду или ионный эквивалент морской воды.

7. Способ по п. 5, где дегидратирование включает извлечение текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров (SAP) путем погружения набухшего SAP в состоянии геля в композицию для удаления влаги, для которой морскую воду и 0,5—3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды смешивают в течение периода от 10 минут до 4 часов.

8. Способ по п. 1, где фермент представляет собой целлюлазу.

9. Способ по п. 1, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой подгузник.

10. Способ по п. 1, дополнительно включающий перенос целлюлозного волокна, отделенного от смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна, в поток сверхвпитывающего полимера/волокон.

11. Способ по п. 1, где отделение проводят перед обработкой.

12. Способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, причем способ включает:

измельчение одноразового впитывающего изделия;

повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу;

дегидратирование сверхвпитывающего полимера, где дегидратирование включает извлечение текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров (SAP) путем погружения набухшего SAP в состоянии геля в композицию для удаления влаги, для которой морскую воду и 0,5—3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды смешивают в течение периода от 10 минут до 4 часов;

разделение преобразованного в волокнистую массу и измельченного одноразового впитывающего изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон и

обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов.

13. Способ по п. 12, где фермент представляет собой целлюлазу.

14. Способ по п. 12, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой подгузник.

15. Способ по п. 12, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой впитывающее изделие после использования.

16. Способ по п. 12, дополнительно включающий перенос целлюлозного волокна, отделенного от смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна, в поток сверхвпитывающего полимера/волокон.

17. Способ улучшения восстановления за счет переработки одноразового впитывающего изделия, содержащего сверхвпитывающий полимер, причем способ включает:

измельчение одноразового впитывающего изделия;

повторное преобразование измельченного одноразового впитывающего изделия в волокнистую массу;

дегидратирование сверхвпитывающего полимера;

разделение преобразованного в волокнистую массу и измельченного одноразового впитывающего изделия на смешанный поток полимерного материала/целлюлозного волокна и поток сверхвпитывающего полимера/волокон;

обработку смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна с применением фермента с высвобождением целлюлозных волокон из полимерных материалов, где фермент представляет собой целлюлазу, и

перенос целлюлозного волокна, отделенного от смешанного потока полимерного материала/целлюлозного волокна, в поток сверхвпитывающего полимера/волокон.

18. Способ по п. 17, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой подгузник.

19. Способ по п. 17, где одноразовое впитывающее изделие представляет собой впитывающее изделие после использования.

20. Способ по п. 17, где дегидратирование включает извлечение текучей среды из набухших сверхвпитывающих полимеров (SAP) путем погружения набухшего SAP в состоянии геля в композицию для удаления влаги, для которой морскую воду и 0,5 - 3% по весу хлорида кальция в пересчете на вес морской воды смешивают в течение периода от 10 минут до 4 часов.