CN103146019A - 一种乳液型铝塑分离剂及其使用的分离铝塑复合膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种乳液型铝塑分离剂及其使用的分离铝塑复合膜的方法，属于复合铝塑材料技术领域。该方法是将酸性溶剂与有机溶剂在表面活性剂作用下乳化，形成不易挥发的乳液型铝塑分离剂，同时在一定频率的超声波换能器共同作用，从而可在常温和短时间内有效的使铝塑复合膜分离。使用该分离剂经过浸泡、出槽、离心分离和清洗干燥的方法步骤即完成铝塑分离。采用本发明的铝塑分离剂及铝塑分离方法后，不仅能够在常温、短时间内将铝塑复合包装物中的铝和塑料进行高效地分离，而且对环境的腐蚀性和污染性及使用成本都大大降低，从而真正适合于废弃铝塑复合包装物回收的工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于复合铝塑材料分离技术领域，涉及一种乳液型铝塑分离剂，同时还涉及在超声波作用下使用该分离剂分离铝塑复合膜的方法。
背景技术
铝塑复合包装物主要材料选用低分子聚乙烯和铝箔，这种复合包装材料以其阻光、恒温、无毒安全和成本低廉的特点,被广泛应用于食品、药品、化学品及日用品包装领域。但用后产生的大量废弃物如不回收，就会产生无法降解的铝塑复合包装物，不仅损失了大量的铝和塑料资源，而且对环境造成污染。据国家有关部门统计，此类废弃的铝塑复合包装物每年高达三百万吨。
铝箔与聚乙烯塑料膜和纸相互作用结合而成聚乙烯铝塑复合包装材料，具体工艺是:利用热压合或粘合剂使聚乙烯(PE)塑料层与铝箔表面形成的铝的氧化物粘结在一起。由于铝的氧化物性质非常稳定,所以粘结在一起的三种材料难以完全分离,而且聚乙烯塑料能够耐酸碱侵蚀,普通有机溶剂均不能使其溶解或溶涨,这就给该材料的回收利用带来了较大的难度。目前使用的该材料回收工艺有两种:一是利用金属铝和氧化铝均可溶于酸碱的原理,使用酸溶或碱溶的方法把材料中的铝溶解,从而回收聚乙烯塑料膜和纸；二是利用水力法将三种材料分离为纸浆和铝塑两部分,然后再分别加以利用。
现有技术中，中国专利公开号为CNl337280的专利文献中记载了一种用硫酸、盐酸或硝酸将材料中的铝溶解，从而回收塑料；中国专利公开号为CNl357561A的专利中则公开了一种利用烧碱溶液在80℃～100℃下进行铝塑分离处理，这两种方法分离流程简单，溶剂耗量少成本低，分离出的塑料品质 好，但是存在金属铝损失大、资源浪费大、对设备腐蚀严重、经济效益低等诸多弊病。
王崇臣等以工业纯醋酸或甲酸渗透纸层和塑料层将各层之间的化合物溶解，将聚乙烯铝塑复合材料中的可回收利用物质完整分离，并且分离后所得各种材料纯度高、质量好。中国专利公开号为CNl903965A的专利文献中公开了一种也改用弱酸如甲酸或乙酸等进行分离处理，这种方法利用有机酸不与塑料发生反应，而是渗透塑料层侵蚀塑料与铝质层的结合层，将铝塑材料中的铝和塑料完整地分开。但是，由于酸性较弱，且对聚乙烯塑料的溶解能力差，不容易渗透，需要在60℃下浸泡6小时以上，导致分离时间长，分离效率低或需要加热能源消耗大。
中国专利公开号为CNl554691A和CN102153778A的专利文献中则记载了采用溶剂、水、有机酸混合的办法在一定的温度下对废旧铝塑材料进行浸泡处理，目的是通过加快有机酸在塑料中的渗透速率，缩短分离时间，减少铝单质的损失。尽管分离效率有了提高，但是由于所选择的溶剂种类比较单一，存在与水和有机酸相溶性的问题及有效渗透问题。此外，因使用的溶剂有毒性易挥发，对环境造成了污染。
中国专利公开号为CNl01165084A、CNl559704A和CNl693344A的专利文献中所记载的技术方案则是在此基础上则利用表面活性剂来改善体系的相溶性，采用金属盐来减少金属铝的损失，然而以上所有采用的方法，都存在不同程度的缺陷，比如污染环境、溶液挥发损失大、回收成本高、金属铝氧化程度高等。
因此，寻找一种环保而有效的方法将铝塑分开并进行回收再利用极为必要。
发明内容
为了克服上述缺点，根据本发明的一个发明目的提供了一种乳液型铝塑分离剂，上述分离剂主要由酸性溶剂、有机溶剂和表面活性剂乳化制成。
进一步的，上述酸性溶剂包括甲酸、乙酸。
进一步的，上述有机溶剂为三氯乙烷。
进一步的，上述表面活性剂由斯潘80和吐温60及渗透剂JFC组成。
进一步的，上述铝塑分离剂包含以下组分及含量（以重量份计），酸性溶剂:有机溶剂:表面活性剂:水的比例为23～32:5～8:0.2～0.8:72～60。
根据本发明的另一发明目的提供了一种铝塑分离剂及其使用的分离铝塑复合膜的方法。上述方法是将酸性溶剂与有机溶剂在表面活性剂作用下乳化，形成不易挥发的乳液型铝塑分离剂，同时在一定频率的超声波换能器共同作用，从而可在常温和短时间内有效的使铝塑分离。使用该分离剂经过浸泡、出槽、离心分离和清洗干燥的方法步骤即完成铝塑分离。本发明是按照以下步骤实施的：
(1)粉碎清洗—将收集的废弃铝塑复合包装物用粉碎机粉碎成块状。
(2)配液—将酸性溶剂甲酸、乙酸及吐温（60）与水按比例混合均匀成为A液，再将定量的斯潘（80）加入三氯乙烷中成为B液，然后将B液缓慢加入A液，同时加入渗透剂JFC，剧烈搅拌10分钟，成为本申请的乳液型铝塑分离剂。
（3）浸泡—将碎成块状的铝塑复合包装物放入制有网孔的容器内，再将容器投入装有超声波发生器的水槽内，使容器完全浸没在液位以下进行浸泡，在40kHZ的超声波作用下，常温浸泡时间1～1.5小时；
（4）出槽—将浸泡后的容器吊出水槽，此时容器内碎块状铝塑复合包装物已完全分离为铝箔和塑料薄膜，从而形成碎块状混合物，将容器内的混合物经初步沥水后从容器内捞出并沥干；
（5）离心分离—将沥干的混合物用离心机进行铝箔和塑料薄膜的分离，分离出的铝箔呈球状；
（6）清洗干燥—分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用清洗水清洗，再进行干燥，然后分别进行加工利用。
上述铝塑分离剂及其分离工艺有以下特点：
1．上述分离剂为水乳型，减少了酸性溶剂和有机溶剂混合不均匀，易挥发的缺点，对环境友好，并且分离后的铝箔和塑料易于清洗；
2．上述分离剂发挥了弱有机酸可溶去塑料膜与铝箔结合层间的氧化铝层，而有机溶剂可溶解两者之间的粘合剂的双重作用，因此可适合于铝箔与塑料之间热压粘合形成，也适合于用粘合剂结合的各种铝塑复合薄膜。
3．上述分离工艺采用适合频率的超声波震荡，并使用渗透剂，加速溶剂的渗透和反应，从而使本铝塑分离可在常温下，用较短时间内实现铝塑膜的分离，从而可降低能耗，提高工作效率；
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
（1）将甲酸3份、乙酸20份，吐温（60）0.1份与72份水混合均匀成为A液，再将0.1份的斯潘80加入5份三氯乙烷中成为B液，然后将B液缓慢加入A液，再加入0.05份渗透剂JFC，剧烈搅拌10分钟，成为本申请所述乳液型铝塑分离剂（以重量份计）。
（2）浸泡—将碎成块状的铝塑复合包装物放入制有网孔的容器内，再将容器投入装有超声波发生器的水槽内，使容器完全浸没在液位以下进行浸泡，在40kHZ的超声波作用下，常温浸泡时间1.5小时；
（3）出槽—将浸泡后的容器吊出水槽，此时容器内碎块状铝塑复合包装物已完全分离为铝箔和塑料薄膜，从而形成碎块状混合物，将容器内的混合物经初步沥水后从容器内捞出并沥干；
（4）离心分离—将沥干的混合物用离心机进行铝箔和塑料薄膜的分离，分离出的铝箔呈球状；
（5）清洗干燥—分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用清洗水清洗，再进行干燥，然后分别进行加工利用。
实施例2
（1）将甲酸4份、乙酸23份，吐温（60）0.2份与67份水混合均匀成为A液，再将0.1份的斯潘80加入6份三氯乙烷中成为B液，然后将B液缓慢加入A液，再加入0.05份渗透剂JFC，剧烈搅拌10分钟，成为本申请所述乳液型铝塑分离剂（以重量份计）。
（2）浸泡—将碎成块状的铝塑复合包装物放入制有网孔的容器内，再将容器投入装有超声波发生器的水槽内，使容器完全浸没在液位以下进行浸泡，在40kHZ的超声波作用下，常温浸泡时间1.4小时；
（3）出槽—将浸泡后的容器吊出水槽，此时容器内碎块状铝塑复合包装物已完全分离为铝箔和塑料薄膜，从而形成碎块状混合物，将容器内的混合物经初步沥水后从容器内捞出并沥干；
（4）离心分离—将沥干的混合物用离心机进行铝箔和塑料薄膜的分离，分离出的铝箔呈球状；
（5）清洗干燥—分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用清洗水清洗，再进行干燥，然后分别进行加工利用。
实施例3
（1）将甲酸5份、乙酸25份，吐温（60）0.4份与62份水混合均匀成为A液，再将0.2份的斯潘80加入7份三氯乙烷中成为B液，然后将B液缓慢加入A液，再加入0.05份渗透剂JFC，剧烈搅拌10分钟，成为本申请所述乳液型铝塑分离剂（以重量份计）。
（2）浸泡—将碎成块状的铝塑复合包装物放入制有网孔的容器内，再将容器投入装有超声波发生器的水槽内，使容器完全浸没在液位以下进行浸泡，在40kHZ的超声波作用下，常温浸泡时间1.3小时；
（3）出槽—将浸泡后的容器吊出水槽，此时容器内碎块状铝塑复合包装物已完全分离为铝箔和塑料薄膜，从而形成碎块状混合物，将容器内的混合物经初步沥水后从容器内捞出并沥干；
（4）离心分离—将沥干的混合物用离心机进行铝箔和塑料薄膜的分离，分离出的铝箔呈球状；
（5）清洗干燥—分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用清洗水清洗，再进行干燥，然后分别进行加工利用。
实施例4
（1）将甲酸4份、乙酸27份，吐温（60）0.4份与61份水混合均匀成为A液，再将0.4份的斯潘80加入8份三氯乙烷中成为B液，然后将B液缓慢加入A液，再加入0.05份渗透剂JFC，剧烈搅拌10分钟，成为本申请所述乳液型铝塑分离剂（以重量份计）。
（2）浸泡—将碎成块状的铝塑复合包装物放入制有网孔的容器内，再将容器投入装有超声波发生器的水槽内，使容器完全浸没在液位以下进行浸泡，在40kHZ的超声波作用下，常温浸泡时间1小时；
（3）出槽—将浸泡后的容器吊出水槽，此时容器内碎块状铝塑复合包装物已完全分离为铝箔和塑料薄膜，从而形成碎块状混合物，将容器内的混合物经初步沥水后从容器内捞出并沥干；
（4）离心分离—将沥干的混合物用离心机进行铝箔和塑料薄膜的分离，分离出的铝箔呈球状；
（5）清洗干燥—分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用清洗水清洗，再进行干燥，然后分别进行加工利用。
实施例5
（1）将甲酸4份、乙酸28份，吐温（60）0.4份与59份水混合均匀成为A液，再将0.4份的斯潘80加入8份三氯乙烷中成为B液，然后将B液缓 慢加入A液，再加入0.05份渗透剂JFC，剧烈搅拌10分钟，成为本专利所述乳液型铝塑分离剂（以重量份计）。
（2）浸泡—将碎成块状的铝塑复合包装物放入制有网孔的容器内，再将容器投入装有超声波发生器的水槽内，使容器完全浸没在液位以下进行浸泡，在40kHZ的超声波作用下，常温浸泡时间1小时；
（3）出槽—将浸泡后的容器吊出水槽，此时容器内碎块状铝塑复合包装物已完全分离为铝箔和塑料薄膜，从而形成碎块状混合物，将容器内的混合物经初步沥水后从容器内捞出并沥干；
（4）离心分离—将沥干的混合物用离心机进行铝箔和塑料薄膜的分离，分离出的铝箔呈球状；
（5）清洗干燥—分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用清洗水清洗，再进行干燥，然后分别进行加工利用。
实施例6
（1）将甲酸3份、乙酸29份，吐温（60）0.3份与62份水混合均匀成为A液，再将0.2份的斯潘80加入6份三氯乙烷中成为B液，然后将B液缓慢加入A液，再加入0.05份渗透剂JFC，剧烈搅拌10分钟，成为本申请所述乳液型铝塑分离剂（以重量份计）。
（2）浸泡—将碎成块状的铝塑复合包装物放入制有网孔的容器内，再将容器投入装有超声波发生器的水槽内，使容器完全浸没在液位以下进行浸泡，在40kHZ的超声波作用下，常温浸泡时间1.1小时；
（3）出槽—将浸泡后的容器吊出水槽，此时容器内碎块状铝塑复合包装物已完全分离为铝箔和塑料薄膜，从而形成碎块状混合物，将容器内的混合物经初步沥水后从容器内捞出并沥干；
（4）离心分离—将沥干的混合物用离心机进行铝箔和塑料薄膜的分离，分离出的铝箔呈球状；
（5）清洗干燥—分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用清洗水清洗，再进行干燥，然后分别进行加工利用。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种乳液型铝塑分离剂，其特征在于，所述铝塑分离剂主要由酸性溶剂、有机溶剂和表面活性剂乳化制成。
2.根据权利要求1所述的乳液型铝塑分离剂，其特征在于，所述酸性溶剂包括甲酸、乙酸。
3.根据权利要求1所述的乳液型铝塑分离剂，其特征在于，所述有机溶剂为三氯乙烷。
4.根据权利要求1所述的乳液型铝塑分离剂，其特征在于，所述表面活性剂由斯潘80和吐温60及渗透剂JFC组成。
5.根据权利要求1所述的乳液型铝塑分离剂，其特征在于，酸性溶剂:所述有机溶剂:表面活性剂:水的比例（以重量份计）为23～32比5～8比0.2～0.8比72～60。
6.一种使用上述铝塑分离剂分离铝塑复合膜的方法，其特征在于，所述在铝塑分离操作中采用了40kHZ的超声波发生器。
7.根据权利要求6所述的分离铝塑复合膜的方法，其特征在于，所述操作在常温下进行，且时间为1～1.5小时。
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