CN102153778A - 一种可循环铝塑分离剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可循环铝塑分离剂，其组分及体积百分比为：苯：20～80％，无水乙醇：10～45％，水：10～80％。本发明分离剂不仅分离效率高、可以循环使用、铝塑得率高，而且可以回收再利用，对环境污染小，使用成本低。分离后的铝塑分别造粒，用途广泛。
Description
技术领域
本发明属于复合包装材料分离技术领域，涉及一种可循环铝塑分离剂。
背景技术
以利乐包为代表的液体包装盒是一种由纸、铝箔和聚乙烯塑料复合而成的高湿强包装纸盒，可以用于牛奶、果汁、豆奶、咖啡、葡萄酒等液体食品的包装。该包装一般有6层，可有效阻挡所有影响牛奶和饮料变质的因素。其中纸板、聚乙烯塑料和铝箔的含量分别为73％、20％和5％。
传统的液体包装盒的回收再利用技术方案主要有一下三种：(1)水力再生浆技术：将液体包装盒中的纸浆分离出来，再次造纸，而将剩余的铝塑复合物挤压成粒，用于制造塑铝产品；(2)塑木技术：将液体包装盒中含有的纸浆和塑料碾碎挤压，制成塑木产品；(3)彩乐板技术：将液体包装盒直接粉碎、热压处理，制成彩乐板。尽管由这些技术生产出来的产品用途广泛，但市场反响和利润空间仍无法与彻底分离开的铝、塑料产品相媲美。只有将纸、塑、铝彻底分离才能够实现物尽其用和资源节约的最大化，实现更高的回收利用价值。
目前液体包装盒中纸浆的回收方法是采用水力碎浆机，经过水的剪切力和纤维之间的摩擦力将纤维分离，剩余铝塑的分离方法主要有物理和化学-机械法。(1)利用铝、塑的熔点不同(铝的熔点为660℃，LDPE的熔点为107～120℃)，使塑料热解气化，回收铝箔，气化的塑料用于发电。但该方法造成了塑料大量的浪费。(2)利用铝和铝的氧化物溶于酸碱的性质，用酸或碱把铝溶解，从而回收塑料。但这种方法存在反应时间长、分离不彻底、从溶液中提取铝难等问题。(3)利用一些酸性有机溶剂可以渗透LDPE到达铝塑的结合面，将结合面的氧化铝溶解，从而达到铝塑分离的效果。有机酸可以是甲酸、乙酸、丙酸和丁酸，但这种方法是以消耗酸为前提的，回收成本大，分离废液不好处理。(4)利用单一有机溶剂(如苯、丙酮、二氯甲烷等)处理来分离铝塑。然而经过试验研究发现，使用丙酮、二氯甲烷这些单一有机溶剂时，几乎无法使塑料和铝箔分离，而使用苯类单一有机溶剂时会直接将LDPE溶解，无法回收塑料。因此单一有机溶剂具有使用量大，成本高，分离效果差等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可循环铝塑分离剂，该分离剂不但成本低，回收效率高，而且反复利用后可回收再次利用，不会对环境造成污染。
为实现上述目的，本发明提供了一种可循环铝塑分离剂，其组分及体积百分比为：苯：20～80％，无水乙醇：10～45％，水：10～80％。
从机理上分析分离剂的分离特点：
1、实验现象：(1)单独用苯分离铝塑时，苯直接将塑料溶解，无法有效的分离铝塑。(2)用无水乙醇稀释苯后，在V(苯)∶V(无水乙醇)＜3∶1时，无法分离铝塑；V(苯)∶V(无水乙醇)≥3∶1时，可将用聚乙烯做粘合剂的一侧分离，但用有机粘合剂粘合的一侧无法分离。(3)用95％的乙醇稀释苯后，V(苯)∶V(无水乙醇)＝3∶1时，可有效的分离铝塑。
2、机理分析：苯可以溶胀塑料，在一定浓度下可溶解塑料。控制苯的浓度，使其在塑料溶胀的范围内将塑料溶胀，减小铝塑界面的结合力，从而使聚乙烯粘合剂的一侧分离；有机粘合剂的一侧塑料同样被溶胀，但苯和乙醇无法将有机粘合剂溶解，而加入水后，水渗入塑料中将粘合剂溶解。乙醇可以溶于苯，也可与水以任意比混溶，其作用是稀释苯的浓度，使水与苯在短时间内可以很好的混合。
本发明分离剂分离效率高，铝塑得率高，而且废液回收简单，极大的降低了成本。
具体实施方式
下面结合液体包装盒的分离对本发明分离剂进行详细描述：
实施例1
将纸铝塑包装盒剪成40×40mm块状大小，在转速为500r/m，pH为7，温度为40℃，浆料的质量浓度为1％的水力分散机中分散处理，疏解时间为20min，然后采用缝宽为0.1mm的缝筛进行筛选，筛选时，浆料的质量浓度为0.8％，筛选后得到的纸浆纤维用于纤维素高值化利用，余下的为铝塑复合物材料；将得到的铝塑复合物材料与分离剂按60g/L的固液比放入恒温60℃的容器中，保证分离剂的液体量浸没铝塑材料，轻微搅拌3min，即可完全分离出铝塑，将分离出来的铝塑首先用浓度为50％的乙醇溶液清洗，去除铝塑上的苯，然后再用清水冲洗。
通过本方法，其纸浆纤维的分离率高达100％，纸浆纤维的得率为95％；铝塑分离率达100％，塑料得率为95％，铝得率为100％。
所述分离剂是由体积百分比为30％的苯、20％的无水乙醇、50％的水组成。
实施例2
将纸铝塑包装盒剪成50×50mm块状大小，在转速为700r/m，pH为7，温度为50℃，浆料的质量浓度为3％的水力分散机中分散处理，疏解时间为15min，然后采用缝宽为0.13mm的缝筛进行筛选，筛选时，浆料的质量浓度为0.9％，筛选后得到的纸浆纤维用于纤维素高值化利用，余下的为铝塑复合物材料；将得到的铝塑复合物材料与液体的分离剂按60g/L的固液比放入恒温60℃的容器中，保证分离剂的液体量浸没铝塑材料，轻微搅拌6min，即可完全分离出铝塑，将分离出来的铝塑首先用浓度为60％的乙醇溶液清洗，去除铝塑上的苯，然后再用清水冲洗。
通过本方法，其纸浆纤维的分离率达100％，纸浆纤维的得率为93％；铝塑分离率达100％，塑料得率为96％，铝得率为100％。
所述分离剂是由体积百分比为25％的苯、30％的无水乙醇、45％的水组成。
实施例3
将纸铝塑包装盒剪成50×50mm块状大小，在转速为1000r/m，pH为8，温度为50℃，浆浓为5％的水力分散机中分散处理，疏解时间为10min，然后采用缝宽为0.15mm的缝筛进行筛选，筛选时，浆料的质量浓度为1.0％，筛选后得到的纸浆纤维用于纤维素高值化利用，余下的为铝塑复合物材料；将得到的铝塑复合物材料与液体的分离剂按60g/L的固液比放入恒温60℃的容器中，保证分离剂的液体量浸没铝塑材料，轻微搅拌10min，即可完全分离出铝塑，将分离出来的铝塑首先用浓度为80％的乙醇溶液清洗，去除铝塑上的苯，然后再用清水冲洗。
通过本方法，其纸浆纤维的分离率达100％，纸浆纤维的得率为92％；铝塑分离率达100％，塑料得率为93％，铝得率为100％。
所述分离剂是由体积百分比为40％的苯、20％的无水乙醇、40％的水组成。
本发明分离剂在反复使用一定次数后会溶解一定质量的塑料，将分离剂静置一段时间后自动分层，苯位于分离剂的上层，乙醇和水位于下层，溶解的塑料层位于上下两层之间，分别回收苯层和乙醇-水层。塑料层经90℃加热蒸发分离剂后即可回收被溶解的塑料和有机溶剂。
本发明液体包装盒经水力碎浆机后得到的铝塑复合物材料中，铝箔与两侧塑料的粘合方式不同，一侧是用熔融聚乙烯做粘合剂，另一侧用有机粘合剂粘合，常用的分离方法很难将铝箔和塑料完全分离，而且分离纯度和得率也较低。而采用本发明分离剂处理后，即可将铝、塑完全分离。
在本发明方法中，轻微搅拌的目的是使铝塑复合物材料与分离剂充分接触，防止分离剂分层。分离后的铝、塑料上粘有的少量苯，用50～80％的乙醇清洗，最后再用清水冲洗，去除其表面附有的少量乙醇。
以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种可循环铝塑分离剂，其特征在于：其组分及体积百分比为：苯：20～80％，无水乙醇：10～45％，水：10～80％。
2.如权利要求1所述的可循环铝塑分离剂，其特征在于：所述乙醇为含量大于99.7％的无水乙醇。
3.如权利要求1或2所述的可循环铝塑分离剂，其特征在于：其组分及体积百分比为：苯：30％，无水乙醇：20％，水：50％。
4.如权利要求1或2所述的可循环铝塑分离剂，其特征在于：其组分及体积百分比为：苯：25％，无水乙醇：30％，水：45％。
5.如权利要求1或2所述的可循环铝塑分离剂，其特征在于：其组分及体积百分比为：苯：40％，无水乙醇：20％，水：40％。
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