CN105382958B - 一种衣康酸分离铝塑复合材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种衣康酸分离铝塑复合材料的方法，属于铝塑分离技术领域。本发明首先使液化淀粉溶液，使其制备淀粉微生物培养基，通过土曲霉分解制备衣康酸，由于衣康酸分子含有2个活泼的羧基和1个双键，并呈共轭关系，使得衣康酸的性质非常活泼，包裹铝塑复合材料的塑料部位并分解与塑料结合的氧化铝，在不分解铝的同时，使铝和塑料发生分离。本发明的有益效果：本发明能够在常温、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，同时无需消耗大量的溶剂，具有重要的经济价值和节能减排的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种衣康酸分离铝塑复合材料的方法，属于铝塑分离技术领域。
背景技术
废铝塑包装经过处理，可以回收铝和塑料，回收的铝和塑料可以直接或经改性后应用于装饰、装修以及包装等，应用愈来愈广泛，具有较高的回收价值。尤其是工业铝材，资源逐渐减少、价格逐渐增高，如果能加以回收利用，将具有重要的经济价值和节能减排意义。
目前，铝塑分离方法常见有酸溶或碱溶分离法、弱酸分层分离法和溶剂分层分离法等。利用铝能溶于酸碱的原理，使用酸溶或碱溶的方法把材料中的铝溶解，从而回收塑料，然后再将含铝废液制成聚合氯化铝或硫酸铝。该酸溶或碱溶分离法具有回收不彻底的缺点。另外，利用有机弱酸分子如醋酸、甲酸等能够渗透塑料层，进而溶解粘结各层的铝的氧化物而不会溶解单质铝的特性，将包装材料中的铝和塑料分别完整分离。该弱酸分层分离法具有反应时间长、分离效率低的缺点。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前通过酸溶与碱溶分离等方法去分离铝塑，分离效率低，分离回收不彻底的问题，提供了液化淀粉溶液，使其制备淀粉微生物培养基，通过土曲霉分解制备衣康酸，由于衣康酸分子含有2个活泼的羧基和1个双键，并呈共轭关系，使得衣康酸的性质非常活泼，包裹铝塑复合材料的塑料部位并分解与塑料结合的氧化铝，在不分解铝的同时，使铝和塑料发生分离的方法。本发明能够能够在常温、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，同时无需消耗大量的溶剂，具有重要的经济价值和节能减排的意义。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
（1）将100～200g小麦淀粉边搅拌边加入蒸馏水，调节小麦淀粉浓度为20%，随后滴加质量浓度为10%的柠檬酸溶液，调节其pH至6.0～6.5，并按每克的小麦淀粉中添加10mg的α-液化酶计，向其加入α-液化酶，并置于90～95℃水浴加热并对其充分搅拌，待搅拌混合2～3h后，停止加热并冷却至室温，制备得液化淀粉溶液，备用；
（2）按重量份数计，选取20～60份甘露醇、5～15份胰蛋白胨、15～20份上述制备的液化淀粉溶液、15～35份琼脂、2～6份的NH4HCO3和3～4份的MgSO4，搅拌混合形成培养基，随后加入去离子水稀释pH为5.0～5.5，待pH稀释完后，对其升温至120℃灭菌10～20min，制得微生物培养基；
（3）按2%～18%的接种量，将土曲霉接种至上述制备的微生物培养基，随后在温度为35℃、转速为200～300r/min的摇床振荡中培养2～3天，使其完全活化并生长，培养得土曲霉，随后按重量份数计，选取75～85份的步骤（1）制备的液化淀粉溶液、2～3份的NH4HCO3、3～7份的MgSO4和10～15份黄酮素，搅拌混合并置于90～100℃下灭菌处理30～45min，制备得发酵培养基；
（4）将上述培养的土曲霉按10%的接种量接种至上述制备的发酵培养基中，在35℃下，按200～300r/min速度下摇床振荡培养5～7天，使其充分发酵，随后在75～80℃下灭菌处理25～30min，离心分离并对其过滤，收集滤液并用粉末活性炭在80～85℃水浴下脱色处理2～3h，过滤收集滤液，制备得衣康酸溶液；
（5）取回收的废铝塑包装物，用清水洗涤干净，并在85～100℃下干燥2～4h，随后收集干燥废铝塑包装物，将其气流粉碎至5cm×5cm的铝塑碎片，随后按固液体积比1:5，将上述制备的衣康酸溶液与铝塑碎片搅拌混合，搅拌速度为600～800r/min，随后在200～300W超声辅助振荡处理，搅拌混合6～8h后，收集分离铝箔和塑料，即可完成铝塑复合材料的分离。
本发明的有益效果是：
（1）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，分离效率提高8～10％；
（2）无需消耗大量的溶剂，具有重要的经济价值和节能减排的意义；
（3）分离步骤简单，成本低。
具体实施方式
将100～200g小麦淀粉边搅拌边加入蒸馏水，调节小麦淀粉浓度为20%，随后滴加质量浓度为10%的柠檬酸溶液，调节其pH至6.0～6.5，并按每克的小麦淀粉中添加10mg的α-液化酶计，向其加入α-液化酶，并置于90～95℃水浴加热并对其充分搅拌，待搅拌混合2～3h后，停止加热并冷却至室温，制备得液化淀粉溶液，备用；再按重量份数计，选取20～60份甘露醇、5～15份胰蛋白胨、15～20份上述制备的液化淀粉溶液、15～35份琼脂、2～6份的NH4HCO3和3～4份的MgSO4，搅拌混合形成培养基，随后加入去离子水稀释pH为5.0～5.5，待pH稀释完后，对其升温至120℃灭菌10～20min，制得微生物培养基；接着按2%～18%的接种量，将土曲霉接种至上述制备的微生物培养基，随后在温度为35℃、转速为200～300r/min的摇床振荡中培养2～3天，使其完全活化并生长，培养得土曲霉，随后按重量份数计，选取75～85份的液化淀粉溶液、2～3份的NH4HCO3、3～7份的MgSO4和10～15份黄酮素，搅拌混合并置于90～100℃下灭菌处理30～45min，制备得发酵培养基；将上述培养的土曲霉按10%的接种量接种至上述制备的发酵培养基中，在35℃下，按200～300r/min速度下摇床振荡培养5～7天，使其充分发酵，随后在75～80℃下灭菌处理25～30min，离心分离并对其过滤，收集滤液并用粉末活性炭在80～85℃水浴下脱色处理2～3h，过滤收集滤液，制备得衣康酸溶液；取回收的废铝塑包装物，用清水洗涤干净，并在85～100℃下干燥2～4h，随后收集干燥废铝塑包装物，将其气流粉碎至5cm×5cm的铝塑碎片，随后按固液体积比1:5，将上述制备的衣康酸溶液与铝塑碎片搅拌混合，搅拌速度为600～800r/min，随后在200～300W超声辅助振荡处理，搅拌混合6～8h后，收集分离铝箔和塑料，即可完成铝塑复合材料的分离。
实例1
将200g小麦淀粉边搅拌边加入蒸馏水，调节小麦淀粉浓度为20%，随后滴加质量浓度为10%的柠檬酸溶液，调节其pH至6.5，并按每克的小麦淀粉中添加10mg的α-液化酶计，向其加入α-液化酶，并置于95℃水浴加热并对其充分搅拌，待搅拌混合3h后，停止加热并冷却至室温，制备得液化淀粉溶液，备用；再按重量份数计，选取60份甘露醇、5份胰蛋白胨、15份上述制备的液化淀粉溶液、15份琼脂、2份的NH4HCO3和3份的MgSO4，搅拌混合形成培养基，随后加入去离子水稀释pH为5.0，待pH稀释完后，对其升温至120℃灭菌10min，制得微生物培养基；接着按2%的接种量，将土曲霉接种至上述制备的微生物培养基，随后在温度为35℃、转速为200r/min的摇床振荡中培养2天，使其完全活化并生长，培养得土曲霉，随后按重量份数计，选取85份的液化淀粉溶液、2份的NH4HCO3、3份的MgSO4和10份黄酮素，搅拌混合并置于100℃下灭菌处理45min，制备得发酵培养基；将上述培养的土曲霉按10%的接种量接种至上述制备的发酵培养基中，在35℃下，按300r/min速度下摇床振荡培养7天，使其充分发酵，随后在80℃下灭菌处理30min，离心分离并对其过滤，收集滤液并用粉末活性炭在85℃水浴下脱色处理3h，过滤收集滤液，制备得衣康酸溶液；取回收的废铝塑包装物，用清水洗涤干净，并在100℃下干燥4h，随后收集干燥废铝塑包装物，将其气流粉碎至5cm×5cm的铝塑碎片，随后按固液体积比1:5，将上述制备的衣康酸溶液与铝塑碎片搅拌混合，搅拌速度为800r/min，随后在300W超声辅助振荡处理，搅拌混合8h后，收集分离铝箔和塑料，即可完成铝塑复合材料的分离。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，分离效率提高10％；无需消耗大量的溶剂，具有重要的经济价值和节能减排的意义。
实例2
将100g小麦淀粉边搅拌边加入蒸馏水，调节小麦淀粉浓度为20%，随后滴加质量浓度为10%的柠檬酸溶液，调节其pH至6.0，并按每克的小麦淀粉中添加10mg的α-液化酶计，向其加入α-液化酶，并置于90℃水浴加热并对其充分搅拌，待搅拌混合2h后，停止加热并冷却至室温，制备得液化淀粉溶液，备用；再按重量份数计，选取20份甘露醇、15份胰蛋白胨、20份上述制备的液化淀粉溶液、35份琼脂、6份的NH4HCO3和4份的MgSO4，搅拌混合形成培养基，随后加入去离子水稀释pH为5.0，待pH稀释完后，对其升温至120℃灭菌10min，制得微生物培养基；接着按2%的接种量，将土曲霉接种至上述制备的微生物培养基，随后在温度为35℃、转速为200r/min的摇床振荡中培养2天，使其完全活化并生长，培养得土曲霉，随后按重量份数计，选取75份的液化淀粉溶液、3份的NH4HCO3、7份的MgSO4和15份黄酮素，搅拌混合并置于90℃下灭菌处理30min，制备得发酵培养基；将上述培养的土曲霉按10%的接种量接种至上述制备的发酵培养基中，在35℃下，按200r/min速度下摇床振荡培养5天，使其充分发酵，随后在75℃下灭菌处理25min，离心分离并对其过滤，收集滤液并用粉末活性炭在80℃水浴下脱色处理2h，过滤收集滤液，制备得衣康酸溶液；取回收的废铝塑包装物，用清水洗涤干净，并在85℃下干燥2h，随后收集干燥废铝塑包装物，将其气流粉碎至5cm×5cm的铝塑碎片，随后按固液体积比1:5，将上述制备的衣康酸溶液与铝塑碎片搅拌混合，搅拌速度为600r/min，随后在200W超声辅助振荡处理，搅拌混合6h后，收集分离铝箔和塑料，即可完成铝塑复合材料的分离。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，分离效率提高8％；无需消耗大量的溶剂，具有重要的经济价值和节能减排的意义。
实例3
将150g小麦淀粉边搅拌边加入蒸馏水，调节小麦淀粉浓度为20%，随后滴加质量浓度为10%的柠檬酸溶液，调节其pH至6.2，并按每克的小麦淀粉中添加10mg的α-液化酶计，向其加入α-液化酶，并置于92℃水浴加热并对其充分搅拌，待搅拌混合2h后，停止加热并冷却至室温，制备得液化淀粉溶液，备用；再按重量份数计，选取50份甘露醇、10份胰蛋白胨、15份上述制备的液化淀粉溶液、20份琼脂、2份的NH4HCO3和3份的MgSO4，搅拌混合形成培养基，随后加入去离子水稀释pH为5.5，待pH稀释完后，对其升温至120℃灭菌15min，制得微生物培养基；接着按10%的接种量，将土曲霉接种至上述制备的微生物培养基，随后在温度为35℃、转速为250r/min的摇床振荡中培养2天，使其完全活化并生长，培养得土曲霉，随后按重量份数计，选取80份的液化淀粉溶液、3份的NH4HCO3、7份的MgSO4和10份黄酮素，搅拌混合并置于95℃下灭菌处理40min，制备得发酵培养基；将上述培养的土曲霉按10%的接种量接种至上述制备的发酵培养基中，在35℃下，按250r/min速度下摇床振荡培养6天，使其充分发酵，随后在77℃下灭菌处理27min，离心分离并对其过滤，收集滤液并用粉末活性炭在83℃水浴下脱色处理2h，过滤收集滤液，制备得衣康酸溶液；取回收的废铝塑包装物，用清水洗涤干净，并在87℃下干燥3h，随后收集干燥废铝塑包装物，将其气流粉碎至5cm×5cm的铝塑碎片，随后按固液体积比1:5，将上述制备的衣康酸溶液与铝塑碎片搅拌混合，搅拌速度为700r/min，随后在250W超声辅助振荡处理，搅拌混合7h后，收集分离铝箔和塑料，即可完成铝塑复合材料的分离。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，分离效率提高9％；无需消耗大量的溶剂，具有重要的经济价值和节能减排的意义。
Claims (1)
1.一种衣康酸分离铝塑复合材料的方法，其特征在于具体操作步骤为：
（1）将100～200g小麦淀粉边搅拌边加入蒸馏水，调节小麦淀粉浓度为20%，随后滴加质量浓度为10%的柠檬酸溶液，调节其pH至6.0～6.5，并按每克的小麦淀粉中添加10mg的α-液化酶计，向其加入α-液化酶，并置于90～95℃水浴加热并对其充分搅拌，待搅拌混合2～3h后，停止加热并冷却至室温，制备得液化淀粉溶液，备用；
（2）按重量份数计，选取20～60份甘露醇、5～15份胰蛋白胨、15～20份上述制备的液化淀粉溶液、15～35份琼脂、2～6份的NH4HCO3和3～4份的MgSO4，搅拌混合形成培养基，随后加入去离子水稀释pH为5.0～5.5，待pH稀释完后，对其升温至120℃灭菌10～20min，制得微生物培养基；
（3）按2%～18%的接种量，将土曲霉接种至上述制备的微生物培养基，随后在温度为35℃、转速为200～300r/min的摇床振荡中培养2～3天，使其完全活化并生长，培养得土曲霉，随后按重量份数计，选取75～85份的步骤（1）制备的液化淀粉溶液、2～3份的NH4HCO3、3～7份的MgSO4和10～15份黄酮素，搅拌混合并置于90～100℃下灭菌处理30～45min，制备得发酵培养基；
（4）将上述培养的土曲霉按10%的接种量接种至上述制备的发酵培养基中，在35℃下，按200～300r/min速度下摇床振荡培养5～7天，使其充分发酵，随后在75～80℃下灭菌处理25～30min，离心分离并对其过滤，收集滤液并用粉末活性炭在80～85℃水浴下脱色处理2～3h，过滤收集滤液，制备得衣康酸溶液；
（5）取回收的废铝塑包装物，用清水洗涤干净，并在85～100℃下干燥2～4h，随后收集干燥废铝塑包装物，将其气流粉碎至5cm×5cm的铝塑碎片，随后按固液体积比1:5，将上述制备的衣康酸溶液与铝塑碎片搅拌混合，搅拌速度为600～800r/min，随后在200～300W超声辅助振荡处理，搅拌混合6～8h后，收集分离铝箔和塑料，即可完成铝塑复合材料的分离。
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