CN103071664A - 一种选择铝塑复合物分离剂的方法 - Google Patents

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Abstract

一种选择铝塑复合物分离剂的方法，按照体积百分比：苯30～50％，无水乙醇20～30％，水30～50％配置能够使得铝塑复合物完全分离的参考分离剂；计算参考分离剂的溶解度参数；维持参考分离剂中苯和水或者无水乙醇和水的实际体积量不变，以某单一溶剂替代无水乙醇或者苯，组成新的混合溶剂，计算该新的混合溶剂的溶解度参数，调整所述单一溶剂的量，当能够在参考分离剂的溶解度参数的范围之内时，则该新的混合溶剂为可选择的有效铝塑复合物分离剂，否则为不可选择的分离剂，无需进行实验验证，本发明在计算已知的分离剂溶解度参数的基础上，选用单一溶剂代替3组分分离剂中的某一组分形成新的分离剂，大大提高了选择效率。

Description

一种选择铝塑复合物分离剂的方法
技术领域
本发明属于铝塑复合物分离和资源化回收利用的方法，特别涉及一种选择铝塑复合物分离剂的方法。
背景技术
铝塑复合物是一种由粘结物质将铝箔和塑料在一定复合工艺条件下黏结起来的复合材料，广泛用于各种包装中。当前这种材料的分离及资源化回收日益受重视，出现了很多种不同的混合溶剂作为铝塑分离剂。铝塑复合物中塑料与铝箔复合之间结合紧密，且塑料与铝箔的曲张系数不同。一定温度条件下，有机溶剂会溶胀塑料，进而溶剂小分子进入铝箔与塑料的界面，降低界面的粘合作用，实现铝塑分离。因此，可以将有机溶剂与水的混合物作为处理铝塑复合物的分离剂，既实现分离，又减少塑料的溶解。有机溶剂通常不能与水不互溶，加入乙醇或表面活性剂等可以增加有机溶剂与水的混合。
因此，铝塑复合物分离剂的选择主要采用酸、碱、有机溶剂、表面活性剂、水等混合。专利CN102532592A中，采用水、酸性化合物及有机溶剂作为分离剂，各组分配比为：水1～25份；酸性化合物5～50份；有机溶剂25～95份。专利CN1693344A中，采用阴离子表面活性剂、溶剂、酸、金属盐等作为分离剂，采用甲酸、二氯甲烷、非离子表面活性剂，重量比为：甲酸40-200份，二氯甲烷5-10份，非离子表面活性剂5-10份。
专利CN101054446A中，采用5～20％的硫酸或磷酸溶液加次氯酸盐构成分离剂，硫酸或磷酸溶液与次氯酸盐的重量分数比为100∶0.2～1。现有技术中采用的每种分离剂都由不同组分的溶剂混合而成，不同体积比的混合溶剂也会产生不同的分离效果。但是每种分离剂的选择都缺乏简捷有效的理论依据，主要基于大量试验探索的结果，造成了选择溶剂时的盲目性和资源、时间的浪费。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种选择铝塑复合物分离剂的方法，采用溶解度参数理论，根据相似相容原理，当一溶剂与另一溶剂的溶解度参数接近时，它们溶解性能也接近。因此，可以直接发现或找到一系列分离剂，用于铝塑复合物的分离。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种选择铝塑复合物分离剂的方法，包括如下步骤：
(1)按照体积百分比：苯30～50％，无水乙醇20～30％，水30～50％配置能够使得铝塑复合物完全分离的参考分离剂；
(2)根据公式
Figure BSA00000842815300021
计算所述参考分离剂的溶解度参数δn，其中ri表示其中的i组分溶剂的体积分数，δi表示其中的i组分溶剂的溶解度参数；
(3)维持参考分离剂中苯和水的实际体积量不变，以某单一溶剂替代无水乙醇，组成新的混合溶剂，计算该新的混合溶剂的溶解度参数δn′，调整所述单一溶剂的量，当δn′能够在δn的范围之内时，则该新的混合溶剂为可选择的有效铝塑复合物分离剂，否则为不可选择的分离剂，无需进行实验验证。
所述参考分离剂的组分及体积百分比为：苯30％，无水乙醇30％，水40％。
所述单一溶剂为与无水乙醇溶解度参数差值在0.4以下的溶剂。
所述参考分离剂的组分及体积百分比为苯40％，无水乙醇20％，水40％，单一溶剂为烯丙醇，新的混合溶剂的组分及体积百分比为苯40％，烯丙醇20％，水40％。
本发明另一种选择铝塑复合物分离剂的方法，包括如下步骤：
(1)按照体积百分比：苯30～50％，无水乙醇20～30％，水30～50％配置能够使得铝塑复合物完全分离的参考分离剂；
(2)根据公式
Figure BSA00000842815300031
计算所述参考分离剂的溶解度参数δn，其中ri表示其中的i组分溶剂的体积分数，δi表示其中的i组分溶剂的溶解度参数；
(3)维持参考分离剂中无水乙醇和水的实际体积量不变，以某单一溶剂替代苯，组成新的混合溶剂，计算该新的混合溶剂的溶解度参数δn′，调整所述单一溶剂的量，当δn′能够在δn的范围之内时，则该新的混合溶剂为可选择的有效铝塑复合物分离剂，否则为不可选择的分离剂，无需进行实验验证。
所述参考分离剂的组分及体积百分比为：苯30％，无水乙醇20％，水50％。
所述单一溶剂为与苯溶解度参数差值在0.4以下的溶剂。
所述参考分离剂的组分及体积百分比为苯30％，无水乙醇30％，水40％，单一溶剂为苯乙烯，新的混合溶剂的组分及体积百分比为苯乙烯30％，无水乙醇30％，水40％。
所述参考分离剂的组分及体积百分比为苯30％，无水乙醇20％，水50％，单一溶剂为甲苯，新的混合溶剂的组分及体积百分比为甲苯30％，无水乙醇20％，水50％。
所述参考分离剂的组分及体积百分比为苯30％，无水乙醇30％，水40％，单一溶剂为二氯乙烯，新的混合溶剂的组分及体积百分比为二氯乙烯30％，无水乙醇30％，水40％。
本发明在铝塑分离剂涉及种类繁多的溶剂而导致选择困难的条件下，提出了一种快捷地选择铝塑复合物分离剂的方法，即在计算已知的分离剂溶解度参数的基础上，选用单一溶剂代替3组分分离剂中的某一组分形成新的分离剂。试验研究发现通过确定已知分离剂(混合溶剂)的溶解度参数范围，当其它新的分离剂溶解度参数在这一范围内时，同样可以作为铝塑复合物的分离剂，且具有很好的分离效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细的说明。
本发明的选择方法，首先，需要按照不同的体积比配制出一系列的苯/无水乙醇/水混合分离剂，将一定量的铝塑复合物置于该类溶剂中，于恒温下反应一段时间，观察铝塑复合物分离情况。一定时间后，当铝塑复合物能够完全分离时，根据此时3组分者之间的体积比和各自的溶解度参数，计算出分离剂的溶解度参数范围。通过试验发现，分离剂有效分离时苯的体积比范围为30％～50％，无水乙醇为20％～30％，水为30％～50％，因此选取该范围内的配比做为参考分离剂。
然后，根据公式计算所述参考分离剂的溶解度参数δn，其中ri表示其中的i组分溶剂的体积分数，δi表示其中的i组分溶剂的溶解度参数，已知苯/无水乙醇/水的溶解度参数分别为18.7，26.2，48，可计算得到参考分离剂的溶解度参数δn的取值范围为29～35。
最后，选择用某单一溶剂替换参考分离剂中的苯或者无水乙醇配置新的混合溶剂，然后计算该新的混合溶剂的溶解度参数δn′，调整所述单一溶剂的量，当δn′能够在δn的范围之内时，则该新的混合溶剂为可选择的有效铝塑复合物分离剂，否则为不可选择的分离剂，无需进行实验验证。
以下为对单一溶剂进行选择的实施例。
实施例1：
首先，按照不同的体积比配制出一系列苯/乙醇/水混分离剂，将一定量的铝塑复合物置于该类溶剂中，于恒温下反应一段时间，观察铝塑复合物分离情况。一定时间后，当铝塑复合物能够完全分离时，根据此时3组分者之间的体积比和各自的溶解度参数，计算出分离剂的溶解度参数范围。通过试验发现，分离剂有效分离时苯的体积比范围为30％～50％，乙醇为20％～30％，水为30％～50％。
已知苯/乙醇/水的溶解度参数分别为：18.7，26.2，48，根据混合溶剂溶解度参数公式，得到分离剂的溶解度参数范围为为29-35。
保证乙醇、水2个组分和体积比不变，考察苯系类似物质中，能够代替苯的溶剂。甲苯溶解度参数为18.3，与苯的溶解度参数接近，按照30∶20∶50体积比将甲苯、乙醇、水混合，得到溶解度参数为34，该数据在上述溶解度参数范围内。用甲苯这一组分代替苯混合溶剂处理铝塑复合物，在一定温度条件下，同样可以实现铝塑分离，因此可以作为铝塑分离剂。
实施例2：
如保证乙醇、水组分和体积比不变，考察苯类物质中，能够代替苯的其它溶剂。苯乙烯的溶解度参数为19，与苯的溶解度参数接近。按照30∶30∶40体积比将苯乙烯/乙醇/水混合，得到溶解度参数为32.7，在上述溶解度参数范围内。用这一混合溶剂处理铝塑复合物，在一定温度条件下，同样可以实现铝塑分离，因此可以作为铝塑分离剂。
实施例3：
保证乙醇、水组分和体积比不变，考察卤化碳氢化合物中，能够代替苯的其它溶剂。二氯乙烯的溶解度参数为18.8，与苯的溶解度参数接近。按照30∶20∶50体积比将苯/烯丙醇/水混合，得到溶解度参数为34.9，在上述溶解度参数范围内。用这一混合溶剂处理铝塑复合物，在其他条件不变情况下，同样可以实现铝塑分离，因此可以作为铝塑分离剂。
实施例4：
保证苯、水组分和体积比不变，考察醇类物质中，能够代替乙醇的其它溶剂。烯丙醇的溶解度参数为25.7，与乙醇的溶解度参数接近。按照40∶20∶40体积比将苯/烯丙醇/水混合，得到溶解度参数为31.8，在上述溶解度参数范围内。用这一混合溶剂处理铝塑复合物，在其他条件不变情况下，同样可以实现铝塑分离，因此可以作为铝塑分离剂。

Claims (10)

1.一种选择铝塑复合物分离剂的方法，包括如下步骤：
(1)按照体积百分比：苯30～50％，无水乙醇20～30％，水30～50％配置能够使得铝塑复合物完全分离的参考分离剂；
(2)根据公式
Figure FSA00000842815200011
计算所述参考分离剂的溶解度参数δn，其中ri表示其中的i组分溶剂的体积分数，δi表示其中的i组分溶剂的溶解度参数；
(3)维持参考分离剂中苯和水的实际体积量不变，以某单一溶剂替代无水乙醇，组成新的混合溶剂，计算该新的混合溶剂的溶解度参数δn′，调整所述单一溶剂的量，当δn′能够在δn的范围之内时，则该新的混合溶剂为可选择的有效铝塑复合物分离剂，否则为不可选择的分离剂，无需进行实验验证。
2.根据权利要求1所述一种选择铝塑复合物分离剂的方法，其特征在于，所述参考分离剂的组分及体积百分比为：苯30％，无水乙醇30％，水40％。
3.根据权利要求1所述一种选择铝塑复合物分离剂的方法，其特征在于，所述单一溶剂为与无水乙醇溶解度参数差值在0.4以下的溶剂。
4.根据权利要求1所述一种选择铝塑复合物分离剂的方法，其特征在于，所述参考分离剂的组分及体积百分比为苯40％，无水乙醇20％，水40％，单一溶剂为烯丙醇，新的混合溶剂的组分及体积百分比为苯40％，烯丙醇20％，水40％。
5.一种选择铝塑复合物分离剂的方法，包括如下步骤：
(1)按照体积百分比：苯30～50％，无水乙醇20～30％，水30～50％配置能够使得铝塑复合物完全分离的参考分离剂；
(2)根据公式
Figure FSA00000842815200012
计算所述参考分离剂的溶解度参数δn，其中ri表示其中的i组分溶剂的体积分数，δi表示其中的i组分溶剂的溶解度参数；
(3)维持参考分离剂中无水乙醇和水的实际体积量不变，以某单一溶剂替代苯，组成新的混合溶剂，计算该新的混合溶剂的溶解度参数δn′，调整所述单一溶剂的量，当δn′能够在δn的范围之内时，则该新的混合溶剂为可选择的有效铝塑复合物分离剂，否则为不可选择的分离剂，无需进行实验验证。
6.根据权利要求5所述一种选择铝塑复合物分离剂的方法，其特征在于，所述参考分离剂的组分及体积百分比为：苯30％，无水乙醇20％，水50％。
7.根据权利要求5所述一种选择铝塑复合物分离剂的方法，其特征在于，所述单一溶剂为与苯溶解度参数差值在0.4以下的溶剂。
8.根据权利要求5所述一种选择铝塑复合物分离剂的方法，其特征在于，所述参考分离剂的组分及体积百分比为苯30％，无水乙醇30％，水40％，单一溶剂为苯乙烯，新的混合溶剂的组分及体积百分比为苯乙烯30％，无水乙醇30％，水40％。
9.根据权利要求5所述一种选择铝塑复合物分离剂的方法，其特征在于，所述参考分离剂的组分及体积百分比为苯30％，无水乙醇20％，水50％，单一溶剂为甲苯，新的混合溶剂的组分及体积百分比为甲苯30％，无水乙醇20％，水50％。
10.根据权利要求5所述一种选择铝塑复合物分离剂的方法，其特征在于，所述参考分离剂的组分及体积百分比为苯30％，无水乙醇30％，水40％，单一溶剂为二氯乙烯，新的混合溶剂的组分及体积百分比为二氯乙烯30％，无水乙醇30％，水40％。
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