CN104744724A - 一种铝塑分离剂及利用该分离剂进行铝塑分离的方法 - Google Patents

Abstract

一种铝塑分离剂及利用该分离剂进行铝塑分离的方法，该分离剂主要由甲酸和二氯甲烷混合制成，甲酸40-200份，二氯甲烷5-10份。还含有1-4份非离子表面活性剂。本发明十分巧妙地综合了各组份的各自有利特性，不仅突破了以往一味使用强碱侵蚀铝塑复合层的定式思维，而且突破了现有单纯使用有机溶剂解铝塑复合层的方式；由此既解决了现有分离剂仅单纯溶解铝层或塑料层的问题，又实现了有效渗透塑料薄膜的同时仅侵蚀无机界面或有机界面层的综合作用，从而达到真正高效地彻底分离铝箔和塑料的效果，所述分离剂的主要成分都是常用于价廉化学品，对环境污染小，完全适合对废弃铝塑复合包装物进行工业化分离回收生产。

Description

一种铝塑分离剂及利用该分离剂进行铝塑分离的方法

技术领域

本发明涉及一种复合铝塑材料分离技术领域，特别是一种适用于对废弃铝塑复合包装物中的铝和塑料进行分离的分离剂，同时还涉及使用该分离剂对铝塑复合包装物进行分离的方法。

背景技术

目前在中国最大的铝塑复合包装物供应商是瑞典利乐公司，因此废弃的铝塑复合包装物中大部分是利乐公司生产的铝塑复合包装物，该公司的铝塑复合包装物的复合层结构主要是：两层低密度聚乙烯塑料薄膜层内夹一层铝箔层；铝箔层的材质是单质纯铝，其表面形成有薄的三氧化二铝（Al203）层；聚乙烯塑料薄膜通过热压熔融后与三氧化二铝层粘接。此外，另一种可能的情形是。铝箔与塑料薄膜层之间通过强力有机粘合剂层粘接而非热压粘接。蒸因为此铝塑的分离十分困难，长期以来难以对大量废弃的铝塑复合包装物进行回收利用。

铝塑复合包装物以其良好的祖光保温特性，大量用于日常生活中各种物品的包装。但用后产生的大量废弃且无法降解的铝塑复合包装物，不仅损失了大量的铝和所料资源。而且对环境造成污染。根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

现有对铝塑复合包装物中铝和所料回收利用的方法主要有1）将废弃的铝塑复合包装物焚烧，烧去塑料留下铝材，此方法只能回收铝材，而且代价高昂 2）将废弃的铝塑复合包装物用机械粉碎并加温融熔后，用于制作花盆或排污管等物品，虽然此法对铝和塑料的回收利用率低下3)将废弃铝塑复合包装物放入含有分离物质的溶液里浸泡，利用分离物质穿透塑料薄膜后对三氧化二铝层溶解，从而将铝箔与塑料薄膜分离，此方法成本低回收率最高。4）利用热等离子炉，在高达15000度至50000度的高温下铝塑均汽化，塑料汽化上升经冷凝成胶状物后成为化工原料，但此法投资巨大。因此是对铝塑复合包装物进行回收利用的重要发展方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种铝塑分离剂及利用该分离剂进行铝塑分离的方法，不仅能够将铝塑复合包装物中的铝和塑料进行高效地分离，而且对环境的腐蚀污染性及使用成本都大大降低，从而真正适合于对废弃铝塑复合包装物回收进行的工业化生产。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种铝塑分离剂，其特点是：该分离剂主要由甲酸和二氯甲烷按以下重量比份数混合制成，甲酸40-200份，二氯甲烷5-10份。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，还含有非离子表面活性剂，非离子表面活性剂的重量比份数是1-4份。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所诉甲酸的重量比份数是90份，所诉二氯甲烷的重量比份数是7份。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述甲酸的重量比份数是160份，所诉二氯甲烷的重量比份是9份，所述非离子表面活性剂的重量比份数是2份。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，述甲酸的重量比份数是42份，二氯甲烷的重量比份是6份，非离子表面活性剂的重量比份数是3份

一种利用上述分离剂进行铝塑分离的方法，其特点是包括以下步骤；

1.）粉碎清洗—将铝塑复合包装物粉碎、清洗；

2.）配液—将上述铝塑分离剂与水混合，配成浓度大于8%的分离液，温度维持在10-40度；

3.）浸泡—将粉碎清洗后的铝塑复合包装物投入分离液浸泡中，浸泡时间4-12小时；

4.）出槽—将浸泡后的铝塑复合包装碎片捞出沥干；

5.）离心分离—将沥干后的铝塑复合包装物碎片放入离心分离机进行离心分离；

6.）清洗干燥—将分离出的铝箔和铝塑薄膜分别用清洗水清洗，然后干燥。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述步骤1.）中废弃铝塑复合包装物粉碎成块状：所述步骤2.）中，分离剂在水槽中的浓度是20%，并使水槽内溶液温度维持在28度；所述步骤3.）中，浸泡时间是8小时；所述步骤6.）中清洗水是石灰水。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述步骤1.）中废弃铝塑复合包装物粉碎成条状，所述步骤2.）中，分离剂在水槽中的浓度是25%，并使水槽内溶液温度维持在20度，所述水槽内壁安装有超声波发生器；所述步骤3.）中，浸泡时间是6小时，在浸泡同时开启超声波发生器；所述步骤6.）中清洗水是石灰水。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述步骤1.）中粉碎的废弃铝塑复合包装物块状面积通常为20-150cm2。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述步骤6.）中的干燥可以是晾干、晒干或烘干。将干燥后铝箔和铝塑薄膜分别集中后装包。

本发明与现有技术相比，所述分离剂十分巧妙地综合了甲酸和二氯甲烷两种组份的各自有利特性，不仅突破了以往一味使用强碱侵蚀铝塑复合层的定式思维，而且突破了现有单纯使用有机溶剂解铝塑复合层的方式；由此既解决了现有分离剂仅单纯溶解铝层或塑料层的问题，又实现了有效渗透塑料薄膜的同时仅侵蚀无机界面或有机界面层的综合作用，从而达到真正高效地彻底分离铝箔和塑料的效果，尤其是，所述分离剂的主要成分都是常用于价廉化学品，对环境污染小，完全适合对废弃铝塑复合包装物进行工业化分离回收生产。

具体实施方式

一种铝塑分离剂，该分离剂主要由甲酸和二氯甲烷按以下重量比份数混合制成，甲酸40-200份，二氯甲烷5-10份。还含有非离子表面活性剂，非离子表面活性剂的重量比份数是1-4份。

利用上述分离剂进行铝塑分离的方法，包括以下步骤；

1.）粉碎清洗—将铝塑复合包装物粉碎、清洗；

2.）配液—将上述铝塑分离剂与水混合，配成浓度大于8%的分离液，温度维持在10-40度；

3.）浸泡—将粉碎清洗后的铝塑复合包装物投入分离液浸泡中，浸泡时间4-12小时；

4.）出槽—将浸泡后的铝塑复合包装碎片捞出沥干；

5.）离心分离—将沥干后的铝塑复合包装物碎片放入离心分离机进行离心分离；

6.）清洗干燥—将分离出的铝箔和铝塑薄膜分别用清洗水清洗，然后干燥。

所述步骤1.）中废弃铝塑复合包装物粉碎成块状：所述步骤2.）中，分离剂在水槽中的浓度是20%，并使水槽内溶液温度维持在28度；所述步骤3.）中，浸泡时间是8小时；所述步骤6.）中清洗水是石灰水。

所述步骤1.）中废弃铝塑复合包装物粉碎成条状，所述步骤2.）中，分离剂在水槽中的浓度是25%，并使水槽内溶液温度维持在20度，所述水槽内壁安装有超声波发生器；所述步骤3.）中，浸泡时间是6小时，在浸泡同时开启超声波发生器；所述步骤6.）中清洗水是石灰水。

所述步骤1.）中粉碎的废弃铝塑复合包装物块状面积通常为20-150cm2。所述步骤6.）中的干燥可以是晾干、晒干或烘干。将干燥后铝箔和铝塑薄膜分别集中后装包。

申请人在经反复试验得到最终十分有效的分离效果之后，进一步从理论上分析本发明所述的分离剂的特点如下：

1）首先，本发明所述分离剂中的二氯甲烷可以先对塑料薄膜进行溶胀，在塑料薄膜分子间的间距扩大后，使二氯甲烷和甲酸均能有效渗透过所料薄膜

2）甲酸溶于水成酸性，其反应式是HC00H+H2O=HC00+H30

渗透过塑料薄膜的甲酸则可以对三氧化二铝层进行溶解，溶解过程的反应方式是AI203+6HC00H=2AI (HC00)3+3H20;由于甲酸的酸性相对较弱，因此相比无机强酸或强碱，甲酸在有效溶解三氧化铝层后几乎不在继续溶解三氧化二铝层以下的单质存铝层。

3）根据相似相溶理论，渗透过所料薄膜的二氯甲烷可以将所料薄膜与三氧化二铝层表面粘接的塑料界面层轻微溶解掉，这样可以更彻底有效的将单质铝与所料薄膜完全分离；同理，对于铝箔层和所料薄膜层之间存在有机会粘合剂层的情况来说，渗透过塑料薄膜的二氯甲烷也可以溶解该有机粘合剂层

再分析现有使用单一无机酸、无机碱或单一有机溶剂进行铝塑分离情况，可以得出：使用单一无机酸或无机碱，不是渗透过所料薄膜后对界面层（塑料界面层、有机粘合层或三氧化二铝层）进行有效溶解，二是直接溶解掉所料层或铝层；而使用单一有机溶剂，虽能有效渗透过塑料薄膜，却仅能溶解塑料界面层或有机粘合剂而不能有效溶解三氧化二铝层

综上所述，本发明所述分离剂可以说是十分巧妙地综合了两种组份的各自有利特性，不仅突破了以往一味使用强碱侵蚀铝塑复合层的定式思维，而且突破了现有单纯使用有机溶剂解铝塑复合层的方式；由此既解决了现有分离剂仅单纯溶解铝层或塑料层的问题，又实现了有效渗透塑料薄膜的同时仅侵蚀无机界面或有机界面层的综合作用，从而达到真正高效地彻底分离铝箔和塑料的效果（实际效果可参见实施中的表1-表3）尤为可贵的是，所述分离剂的主要成分都是常用于价廉化学品，对环境污染小，完全适合对废弃铝塑复合包装物进行工业化分离回收生产。

对于上述铝塑分离方法步骤，其中第2步中的浓度和温度参数以及第3步中侵泡时间参数是申请人经大量反复实际和试制得到的，这些参数是具体使用本发明所述分离剂进行铝塑分离方法时的重要参数。比如：当浓度高时，侵泡时间可短些，温度可低些，但投入所述分离剂的成本高；当浓度低时，侵泡时间长些，温度高些但投入所述分离剂成本低；而当浓度低于一定限度时，无论其他参数怎么样变化。几乎没有分离效果。同样温度超高一定范围时也没有分离效果；另外浓度当然可以是100%,既全部都是分离剂而不用水，但显然成本代价太高。因此在最爱低浓度以上和一定温度范围内，具体浓度和侵泡时间参数在一定范围内的设置取决于实际生产成本和有效的综合安排

具体的实施例一

本实施例的铝塑分离剂主要有甲酸和二氯甲烷混合制成，

其中甲酸的比例是90份，二氯甲烷的重量比份数是7份

具体利用本实施例的分离剂进行铝塑分离方法的步骤为：

1 .)粉碎清洗－－将收集的废弃铝塑复合包装物用粉碎机碎成块状，再进行清洗

２）配液——将上述铝塑分离剂投入水槽，使该分离剂在水槽中的浓度是１２％，并使水槽内溶液温度维持在３５度

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，再用吊装机将容器吊出水槽内，使容器完全浸没在水位以下进行浸泡，浸泡时间是11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少部分已完全分离为铝箔和塑料薄膜，从而形成碎块混合物，将容器内的混合物经初步沥水后再讲混合物从容器内捞出并晾干

5）离心分离——将沥干的混合物送入离心机，开动离心机，此时混合物中的全部铝箔和塑料薄膜都完全分离，分离出的铝箔呈球状

6）清洗干净——将分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用清洗水进行清洗，清洗后再进行干燥

7）装料——将干燥后的铝箔和塑料薄膜经分拣后分别集中后装包。

此外，1）上述步骤1中粉碎的废弃铝塑铝塑复合包装物块状面积通常为20-150 cm2；2）步骤6中的干燥可以晾干、晒干或烘干，烘干设备采用烘箱或哄道，其加热方式为热风循环加热，其加热原料可采用电、蒸汽、燃油、燃气或燃煤3）上述步骤7后再进行深加工4）上述步骤3中的容器可以用金属或非金属材料制作：等等。

申请人在使用本实施例的铝塑分离剂及铝塑分离方法后，选择一种实施结果统计如下表：

                            表1

实施例二

本实施例的铝塑分离剂主要由甲酸和二氯甲烷混合制成，还有非离子表面活性剂酸的重量比份数是160份，所诉二氯甲烷的重量比份是9份。所述非离子表面活性剂的重量比份数是2份。

具体利用本实施例的分离剂进行铝塑分离方法与实施例一基本相同，所不同是：

1）步骤1中，废弃铝塑复合包装物粉碎成条状

2）步骤2中，分离剂在水槽中的浓度是20%，并使水槽溶液温度维持在28度

3）步骤3中，浸泡是8小时

4）步骤6中，将分离出的铝箔和塑料薄膜各自分别用石灰水进行清洗。然后进行干燥

 申请人在使用本实施例的铝塑分离剂及铝塑分离方法后，选择一种实施结果统计如下表：

                      表2

 此外，本实施例铝塑分离方法在步骤6中用石灰进行清洗，可以种和清洗下来的甲酸，使清洗后的废水呈中性，有利于清洗后废水排放

实施例三

本实施铝塑分离剂的组份与实施例二相同，但各组份的重量比份数不同，甲酸的重量比份数是42份，二氯甲烷的重量比份是6份，非离子表面活性剂的重量比份数是3份

所不同的是：

1）步骤2中分离剂在水槽中的质量浓度是25%，并使水槽内溶液温度维持在20度

2）步骤3中、浸泡时间是6小时

3）水槽内壁安装有超声波发生器，在步骤3中浸泡的同时开启超声波发生器。

  申请人在使用本实施例的铝塑分离剂及铝塑分离方法后，选择一种实施结果统计如下表：

                             表3

 在本实施例铝塑分离方法中，分离剂浓度比实施例二又以后提高，而且在浸泡的同时又有超声波作用于浸泡中的铝塑复合包装物，因此促使最终的铝塑分离率进一步提高，同事进一步降低生产时间。

申请人层用硝酸、烧碱或单一有机溶剂（氯芳、丙酮）对进行铝塑复合包装物进行铝塑分离试验。试验结果统计如下表：

表4

表5

表6

表7

将表4、表5、表6和表7与上诉实施例中的表1、表2和表3进行比较，不难看出、采用本发明实施例的铝塑分离剂及铝塑分离方法后所达到的综合分离效果要高得多，尤其是氯芳和丙酮几乎得不到完全分离的单质铝和所料（既没有真正的分离效果‘而烧碱仅能分离出塑料；至于硝酸虽然绝对分离率高，但实际试验时，仅用了200克的投入量就让人无法忍受，由此可以想见在大投入量时的情形，所以根本无法使用硝酸进行实际的生产，二硝酸对设备的腐蚀性是现而意见的。

总之，申请人通过反复的试验和试验已证明，采用本发明的铝塑分离剂及铝塑分离方法，确实能够高效地将废弃铝塑复合包装物中的铝箔和塑料薄膜进行彻底的分离，而且铝塑分离剂的成本低又对环境污染很小，从而真正适合于对废弃铝塑复合包装物的回收处理进行工业化生产。目前，申请人已进入实际小批量生产阶段，生产结果完全达到上诉实施李忠所述的结果。

本发明并不局限于作为举例说明上述实施例，如上述实施例中的各种铝塑分离剂的组成，含量还有其他的变化，而上述实施例中各种铝塑分离方法的步骤，参数也可以相互替换，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均洛在本发明要求的保护范围 。

Claims (10)

1.一种铝塑分离剂，其特征在于：该分离剂主要由甲酸和二氯甲烷按以下重量比份数混合制成，甲酸40-200份，二氯甲烷5-10份。

2.根据权利要求1所述的铝塑分离剂，其特征在于：还含有非离子表面活性剂，非离子表面活性剂的重量比份数是1-4份。

3.根据权利要求1所述的铝塑分离剂，其特征在于：所诉甲酸的重量比份数是90份，所诉二氯甲烷的重量比份数是7份。

4.根据权利要求1所述的铝塑分离剂，其特征在于：所述甲酸的重量比份数是160份，所诉二氯甲烷的重量比份是9份，所述非离子表面活性剂的重量比份数是2份。

5.根据权利要求1所述的铝塑分离剂，其特征在于：述甲酸的重量比份数是42份，二氯甲烷的重量比份是6份，非离子表面活性剂的重量比份数是3份。

6.一种利用权利要求1-5所述的铝塑分离剂进行铝塑分离的方法，其特征在于包括以下步骤；

1.）粉碎清洗—将铝塑复合包装物粉碎、清洗；

2.）配液—将铝塑分离剂与水混合，配成浓度大于8%的分离液，温度维持在10-40度；

3.）浸泡—将粉碎清洗后的铝塑复合包装物投入分离液中浸泡，浸泡时间4-12小时；

4.）出槽—将浸泡后的铝塑复合包装碎片捞出沥干；

5.）离心分离—将沥干后的铝塑复合包装物碎片放入离心分离机进行离心分离；

6.）清洗干燥—将分离出的铝箔和铝塑薄膜分别用清洗水清洗，然后干燥。

7.根据权利要求6所述的铝塑分离的方法，其特征在于：所述步骤1.）中铝塑复合包装物粉碎成块状或条状。

8.根据权利要求6所述的铝塑分离的方法，其特征在于：所述步骤6.）中清洗水是石灰水。

9.根据权利要求6所述的铝塑分离的方法，其特征在于：所述步骤2.）中，在装分离液的水槽内壁安装有超声波发生器；所述步骤3.）中，在浸泡同时启动超声波发生器。

10.根据权利要求7所述的铝塑分离的方法，其特征在于：所述步骤1.）中粉碎的铝塑复合包装物块状面积为20-150cm2。