PL242683B1 - Method of processing waste multi-layer tetrapak composites using a binary solvent system - Google Patents

Method of processing waste multi-layer tetrapak composites using a binary solvent system Download PDF

Info

Publication number
PL242683B1
PL242683B1 PL431725A PL43172519A PL242683B1 PL 242683 B1 PL242683 B1 PL 242683B1 PL 431725 A PL431725 A PL 431725A PL 43172519 A PL43172519 A PL 43172519A PL 242683 B1 PL242683 B1 PL 242683B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
tetrapak
isoamyl acetate
binary solvent
mol
solvent system
Prior art date
Application number
PL431725A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL431725A1 (en
Inventor
Anna Wiśniewska
Urszula Domańska-Żelazna
Zbigniew Dąbrowski
Original Assignee
Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego filed Critical Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego
Priority to PL431725A priority Critical patent/PL242683B1/en
Publication of PL431725A1 publication Critical patent/PL431725A1/en
Publication of PL242683B1 publication Critical patent/PL242683B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/80Packaging reuse or recycling, e.g. of multilayer packaging

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób przerobu odpadowych wielowarstwowych kompozytów typu tetrapak, zawierających warstwę papierową, aluminiową i polietylenową, który polega na tym, że rozdrobniony kompozyt typu tetrapak poddaje się działaniu binarnego układu rozpuszczalników wybranego z grupy: cykloheksan / octan izoamylu, toluen / octan izoamylu lub ksylen / octan izoamylu, w którym stosunek molowy cykloheksanu, toluenu lub ksylenu do octanu izoamylu wynosi 0,5:0,5 do 0,6:0,4, w temperaturze od 80 do 100°C następnie oddziela się części stałe w postaci papieru i folii aluminiowej od organicznej fazy ciekłej, z której wydziela się polietylen przez oddestylowanie binarnego układu rozpuszczalników.The subject of the application is a method of processing waste multilayer composites of the tetrapak type, containing a paper, aluminum and polyethylene layer, in which the fragmented tetrapak composite is subjected to the action of a binary solvent system selected from the group: cyclohexane / isoamyl acetate, toluene / isoamyl acetate or xylene / isoamyl acetate, wherein the molar ratio of cyclohexane, toluene or xylene to isoamyl acetate is 0.5:0.5 to 0.6:0.4, at a temperature of 80 to 100°C, then paper solids are separated and aluminum foil from the organic liquid phase, from which polyethylene is separated by distilling off the binary solvent system.

Description

Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób przerobu odpadowych kompozytów typu tetrapak.The subject of the invention is a new method of processing waste tetrapak composites.

Opakowania typu tetrapak charakteryzują się małą wagą, hermetycznością oraz odpornością na odkształcenia. Nie przepuszczają światła i dają możliwość przechowywania produktów poza chłodniami przez długi okres.Tetrapak packaging is characterized by low weight, airtightness and resistance to deformation. They do not let light through and give the possibility of storing products outside cold rooms for a long period.

W ostatnich latach nastąpił rozwój przemysłu opakowań oraz związany z tym wzrost ilości produkowanych odpadów. W przypadku odpadów wieloskładnikowych typu tetrapak recykling jest szczególnie trudny i wynika ze specyfiki tego rodzaju odpadów. Opakowania typu tetrapak składają się z trwale połączonych warstw papieru (ok. 75%), polietylenu o niskiej (LDPE) gęstości (ok. 20%) oraz aluminium (ok. 5%), których rozdział i odzysk stwarza wiele trudności. Jednak wprowadzane regulacje prawne powodują systematyczny rozwój infrastruktury związanej z recyklingiem tych opakowań.In recent years, the packaging industry has developed and the resulting increase in the amount of waste produced. In the case of multi-component tetrapak waste, recycling is particularly difficult and results from the specificity of this type of waste. Tetrapak packaging consists of permanently connected layers of paper (approx. 75%), low-density polyethylene (LDPE) (approx. 20%) and aluminum (approx. 5%), the separation and recovery of which poses many difficulties. However, the introduced legal regulations result in the systematic development of infrastructure related to the recycling of these packaging.

W procesie recyklingu opakowań typu tetrapak w przemyśle stosuje się głównie metody takie jak odzysk celulozy w papierniach, recykling przy użyciu rozpuszczalników organicznych, odzysk energetyczny (spalanie) oraz rozkład termiczny metodą termolizy.The recycling process of tetrapak packaging in the industry mainly uses methods such as cellulose recovery in paper mills, recycling using organic solvents, energy recovery (incineration) and thermal decomposition by thermolysis.

W Polsce z opakowań odpadowych typu tatrapak odzyskuje się głównie wysokiej jakości włókno celulozowe. Odzysk celulozy w papierniach z odpadów typu tetrapak polega na wstępnym rozdrobnieniu odpadów w hydropulperze z udziałem wody. W efekcie powstaje rozwłókniona masa celulozowa, która zostaje oddzielona od folii polietylenowo-aluminiowej (tzw. PolyAl). Materiał PolyAl stosowany jest w przemyśle do produkcji np. wyrobów plastikowych, płyt dachowych, mebli ogrodowych, skrzynek, palet czy ogrodzeń, a ponadto może być źródłem produkcji paliwa al ternatywnego wykorzystywanego w procesie spalania z odzyskiem energii. Masa celulozowa jest przenoszona do maszyn papierniczych i przerabiana.In Poland, high-quality cellulose fiber is recovered from tatrapak waste packaging. Cellulose recovery in paper mills from tetrapak waste consists in the initial fragmentation of waste in a hydropulper with water. As a result, a defibrated cellulose pulp is formed, which is separated from the polyethylene-aluminium foil (so-called PolyAl). PolyAl material is used in the industry for the production of, for example, plastic products, roof tiles, garden furniture, boxes, pallets or fences, and can also be a source of alternative fuel used in the combustion process with energy recovery. The pulp is transferred to paper machines and processed.

Zasadniczą trudnością w technologii recyklingu odpadów typu tetrapak jest - po oddzieleniu papieru (celulozy) - odzysk aluminium i polietylenu. Schemat postępowania przedstawia się następująco: po wydzieleniu pulpy papierowej, do układu wprowadza się rozpuszczalnik (mieszaninę rozpuszczalników) w określonej temperaturze i czasie, następnie odfiltrowuje się roztwór LDPE, po czym oddestylowuje się rozpuszczalnik, który zawraca się do obiegu, otrzymując czysty LDPE.The main difficulty in the tetrapak type waste recycling technology is - after separating the paper (cellulose) - the recovery of aluminum and polyethylene. The procedure is as follows: after separation of paper pulp, a solvent (mixture of solvents) is introduced into the system at a specific temperature and time, then the LDPE solution is filtered off, and then the solvent is distilled off and recycled to obtain pure LDPE.

Z literatury znane są dwie metody oddzielania aluminium od polietylenu po usunięciu papieru: 1) metodę „mokrą” (z użyciem rozpuszczalników) opisaną np. w publikacjach D. Yan, Z. Peng, Y. Liu, L.Li, Q. Huang, M. Xie, Q. Wang, Optimizing and developing a continuous separation system for the wet process separation of aluminium and polyethylene in aseptic composite packingwaste, Waste management, 2015, 35, 21; D.S. Achillas, C. Roupakias, P. Megalokonomos, A. A. Lappas, E.V. Antonakou, Chemical recycling of plastic waste made from polyethylene (LDPE and HDPE) and polypropylene (DP), Journal of Hazardous Materials 2007, 149, 536; G.J. Cao, Aluminium-plastic separation reagentand method, 2009, Chinese Patent ZL200710132936.X (in Chinese); S.F. Zhang, L.L. Zhang, X.X. Mei, Research on aluminium-plastic separation process with benzyl-alcohol-water method, China Pulp. Paper, 2011,32, 43, oraz 2) metodę „suchą” opisaną np. w publikacji G. Parkinson, Plasma recycling process debuts, Chem. Eng. Prog. 2005, 101 ‘ 13, oraz literaturze patentowej US 6,401,635 B1, US 5,421,526 (A). Przykładowo w publikacji D. Yan, Z. Peng, Y. Liu, L.Li, Q. Huang, M. Xie, Q. Wang, Optimizing and developing a continuous separation system for the wet process separation of aluminium and polyethylene in aseptic composite packingwaste. Waste management, 2015, 35, 21, do rozdzielenia aluminium od folii LDPE, rozpuszczania tlenku glinu i penetracji foli polietylenowej użyto kwasów (HCl, HCOOH, CH3COOH), przy czym proces prowadzono w temperaturze 30-80°C, przy pH = 1. W wyniku tak prowadzonej metody uzyskano odzysk polietylenu w 98% i aluminium w 72%.Two methods of separating aluminum from polyethylene after paper removal are known from the literature: 1) the "wet" method (using solvents) described, for example, in the publications of D. Yan, Z. Peng, Y. Liu, L.Li, Q. Huang, M. Xie, Q. Wang, Optimizing and developing a continuous separation system for the wet process separation of aluminum and polyethylene in aseptic composite packingwaste, Waste management, 2015, 35, 21; D.S. Achillas, C. Roupakias, P. Megalokonomos, A. A. Lappas, E.V. Antonakou, Chemical recycling of plastic waste made from polyethylene (LDPE and HDPE) and polypropylene (DP), Journal of Hazardous Materials 2007, 149, 536; G.J. Cao, Aluminum-plastic separation reagent and method, 2009, Chinese Patent ZL200710132936.X (in Chinese); S.F. Zhang, L.L. Zhang, X.X. Mei, Research on aluminum-plastic separation process with benzyl-alcohol-water method, China Pulp. Paper, 2011, 32, 43, and 2) the "dry" method described e.g. in G. Parkinson, Plasma recycling process debuts, Chem. Eng. Threshold. 2005, 101-13, and the literature US 6,401,635 B1, US 5,421,526(A). For example, D. Yan, Z. Peng, Y. Liu, L.Li, Q. Huang, M. Xie, Q. Wang, Optimizing and developing a continuous separation system for the wet process separation of aluminum and polyethylene in aseptic composite packingwaste. Waste management, 2015, 35, 21, acids (HCl, HCOOH, CH3COOH) were used to separate aluminum from LDPE foil, dissolve aluminum oxide and penetrate polyethylene foil, the process being carried out at a temperature of 30-80°C, at pH = 1. As a result of this method, 98% of polyethylene and 72% of aluminum were recovered.

Innym sposobem przetwarzania odpadów wielowarstwowych typu tetrapak jest ich spalanie jako składnika paliw RDF i częściowy odzysk energii cieplnej. Obecnie tego rodzaju materiały wieloskładnikowe poddaje się również procesowi termolizy. Proces prowadzony jest w wysokiej temperaturze, od 320 do 460°C, bez dostępu powietrza, przy naturalnie wzrastającym ciśnieniu. Otrzymuje się mieszaninę węglowodorów (frakcje ciekłe, gazy palne) oraz frakcję stałą (karbonizat, złom metalowy, zanieczyszczenia mineralne).Another method of processing multi-layer tetrapak waste is burning it as a component of RDF fuels and partial recovery of thermal energy. Currently, such multi-component materials are also subjected to the thermolysis process. The process is carried out at high temperature, from 320 to 460°C, without access to air, with naturally increasing pressure. A mixture of hydrocarbons (liquid fractions, combustible gases) and a solid fraction (char, metal scrap, mineral impurities) are obtained.

Wszystkie dotychczasowe metody mają istotne ograniczenia i wady, które wymagają podjęcia nowych rozwiązań.All existing methods have significant limitations and disadvantages that require new solutions.

Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób przerobu odpadowych wielowarstwowych kompozytów typu tetrapak za pomocą binarnego układu rozpuszczalników.The subject of the invention is a new method of processing waste multilayer tetrapak composites using a binary solvent system.

W sposobie według wynalazku wielowarstwowe kompozyty typu tetrapak poddaje się działaniu dwu rozpuszczalników wykazujących dodatni efekt synergiczny. Efekt synergiczny binarnego układu rozpuszczalników pozwala obniżyć koszty procesu i zwiększyć jego efektywność przez skrócenie czasu i obniżenie temperatury potrzebnej do rozdzielenia składników kompozytów typu tetrapak. W wyniku procesu otrzymuje się oddzielone płatki papieru (bez efektu rozwłóknienia), aluminium, zaś polietylen (PE) ulega rozpuszczeniu. Polietylen wydziela się przez oddestylowanie rozpuszczalników, które mogą być ponownie użyte w kolejnym cyklu procesu. Części tetrapaku takie jak nakrętka z gwintem pozostają w stanie niezmienionym.In the process of the invention, multilayer tetrapak composites are treated with two solvents exhibiting a positive synergistic effect. The synergistic effect of the binary solvent system allows to reduce the cost of the process and increase its efficiency by shortening the time and lowering the temperature needed to separate the components of tetrapak composites. As a result of the process, separated paper flakes are obtained (without the effect of defiberation), aluminum, and polyethylene (PE) is dissolved. Polyethylene is separated by distilling off solvents that can be reused in the next process cycle. Parts of the tetrapack, such as the threaded nut, remain unchanged.

Sposób przerobu odpadowych wielowarstwowych kompozytów typu tetrapak, zawierających warstwę papierową, aluminiową i polietylenową, według wynalazku polega na tym, że kompozyt typu tetrapak rozdrobniony do cząstek o wielkości korzystnie do 100 mm2 poddaje się działaniu binarnego okładu rozpuszczalników wybranego z grupy: cykloheksan / octan izoamylu, toluen / octan izoamylu lub ksylen / octan izoamylu, w którym stosunek molowy cykloheksanu, toluenu lub ksylenu do octanu izoamylu wynosi 0,5 : 0,5 do 0,6 : 0,4, w temperaturze od 80 do 100°C i w czasie od 0,5 do 3 godzin, następnie oddziela się części stałe w postaci papieru i folii aluminiowej od organicznej fazy ciekłej, z której wydziela się polietylen przez oddestylowanie binarnego układu rozpuszczalników.The method of processing waste multi-layer composites of the tetrapak type, containing a paper, aluminum and polyethylene layer, according to the invention consists in the fact that the tetrapak composite fragmented to particles with a size of preferably up to 100 mm 2 is subjected to the action of a binary compress of solvents selected from the group: cyclohexane / isoamyl acetate , toluene / isoamyl acetate or xylene / isoamyl acetate, in which the molar ratio of cyclohexane, toluene or xylene to isoamyl acetate is 0.5 : 0.5 to 0.6 : 0.4, at a temperature of 80 to 100 °C and during from 0.5 to 3 hours, then the paper and aluminum foil solids are separated from the organic liquid phase, from which the polyethylene is separated by distilling off the binary solvent system.

W sposobie według wynalazku stosuje się kompozyt typu tetrapak rozdrobniony korzystnie do cząstek o wielkości od 50 mm2 do 100 mm2.In the method according to the invention, a tetrapak composite is used, crushed preferably to particles with a size of 50 mm 2 to 100 mm 2 .

Według wynalazku kompozyt tetrapak poddaje się działaniu binarnego układu rozpuszczalników korzystnie w czasie 1 godziny.According to the invention, the tetrapak composite is treated with a binary solvent system preferably for 1 hour.

Korzystnie sposób według wynalazku prowadzi się temperaturze 80°C.Preferably, the process according to the invention is carried out at a temperature of 80°C.

Korzystnie sposób według wynalazku prowadzi się przy stosunku wagowym kompozytu tetrapak do binarnego układu rozpuszczalników 1 : 10 do 1 : 33, najkorzystniej przy stosunku wagowym 1 : 10.Preferably, the method of the invention is carried out at a tetrapak to binary solvent weight ratio of 1:10 to 1:33, most preferably at a weight ratio of 1:10.

Rozklejone płatki aluminium i papieru po przesączeniu od organicznej fazy ciekłej zawierającej polietylen są w stanie zmieszanym. Można je rozdzielić przy pomocy np. rozdzielacza (separatora) elektrostatycznego.The separated flakes of aluminum and paper after filtration from the organic liquid phase containing polyethylene are in a mixed state. They can be separated using, for example, an electrostatic divider (separator).

Stwierdzono, że dodatni efekt synergiczny rozpuszczalności w sposobie według wynalazku można uzyskać przy użyciu stosunku molowego Rozpuszczalnika 1 (octan izoamylu) do Rozpuszczalnika 2 (cykloheksan, toluen, ksylen) jak 0,5 : 0,5 oraz 0,4 : 0,6 (Tabela 1-5). Okazało się, że efekt synergiczny zastosowanych rozpuszczalników pozwolił obniżyć temperaturę potrzebną do uzyskania pełnego rozdziału składników nawet do 80°C i skrócenia czasu prowadzenia procesu do 1 godziny.It has been found that a positive synergistic solubility effect in the process of the invention can be obtained using a molar ratio of Solvent 1 (isoamyl acetate) to Solvent 2 (cyclohexane, toluene, xylene) as 0.5 : 0.5 and 0.4 : 0.6 ( Table 1-5). It turned out that the synergistic effect of the solvents used allowed to reduce the temperature needed to achieve full separation of the components up to 80°C and reduce the time of the process to 1 hour.

Przedmiot wynalazku zilustrowano w przykładach wykonania dla różnych temperatur i czasów prowadzenia procesu, przy zmiennym składzie rozpuszczalnika binarnego.The subject of the invention is illustrated in the examples of execution for different temperatures and times of the process, with a variable composition of the binary solvent.

Przykłady 1-9Examples 1-9

Rozdział składników kompozytu tetrapak przy użyciu binarnego układu rozpuszczalników, w którym stosunek molowy Rozpuszczalnika 1 do Rozpuszczalnika 2 wynosił 0,5:0,5.Separation of the tetrapak composite components using a binary solvent system in which the molar ratio of Solvent 1 to Solvent 2 was 0.5:0.5.

Rozdział głównych składników rozdrobnionego (50 mm2 do 100 mm2) materiału tetrapak prowadzono przy użyciu mieszaniny dwóch rozpuszczalników: 1 (octan izoamylu) i 2 (cykloheksan, toluen lub ksylen), w temperaturze 100°C i czasie 3 godzin lub 1 godziny, bądź w temperaturze 80°C i czasie 1 godziny. Rozpuszczalniki były stosowane w ilościach równomolowych (1 : 1).The separation of the main components of the crushed (50 mm 2 to 100 mm 2 ) tetrapak material was carried out using a mixture of two solvents: 1 (isoamyl acetate) and 2 (cyclohexane, toluene or xylene), at the temperature of 100°C and for 3 hours or 1 hour, be at 80°C for 1 hour. Solvents were used in equimolar amounts (1:1).

W kolbie o pojemności 150 ml, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną i termometr umieszczono próbki badanego materiału, mieszaninę rozpuszczalników i ogrzewano. Następnie oddzielano papier i płatki aluminium przez sączenie. Przesącz zatężano przez oddestylowanie rozpuszczalników w temperaturze 40-55°C i pod zmniejszonym ciśnieniem 12-40 hPa. Po zakończeniu destylacji otrzymaną pozostałość suszono w temperaturze 50°C i pod ciśnieniem 2 hPa, a następnie ważono wytrącony osad PE.In a 150 ml flask equipped with a magnetic stirrer, a reflux condenser and a thermometer, samples of the tested material and a mixture of solvents were placed and heated. The paper and aluminum flakes were then separated by filtration. The filtrate was concentrated by distilling off the solvents at a temperature of 40-55°C and a reduced pressure of 12-40 hPa. After completion of the distillation, the obtained residue was dried at 50°C and 2 hPa pressure, and then the precipitated PE precipitate was weighed.

PL 242683 Β1PL 242683 B1

Tabela 1. Rozdział składników przy użyciu rozpuszczalnika binarnego prowadzony w temperaturze 100°C, w czasie 3 godzin.Table 1. Binary solvent separation of components at 100°C for 3 hours.

Przykład Example Rozpuszczalnik 1 Solvent 1 Rozpuszczalnik 2 Solvent 2 Rozp. 1+2 (g) start 1+2 (g) Masa próbki (g) Mass samples (g) Masa Al (g) Al weight (g) Masa papieru te) paper weight te) Masa PE (g) Mass EP(g) 1 1 octan izoamyłu 0,25 mola isoamyl acetate 0.25 mol 32,552/ 37,16 g/ml 32.552/ 37.16 g/ml cykloheksan 0,25 mola cyclohexane 0.25 mol 21,045/ 27,02 g/ml 21.045/27.02 g/ml 53,597 53,597 1,607 1.607 0,105 0.105 1,047 1.047 0,354 0.354 2 2 octan izoamyłu 0,25 mola isoamyl acetate 0.25 mol 32,552/ 37,16 g/ml 32.552/ 37.16 g/ml toluen 0,25 mola toluene 0.25 mol 23,036/ 26,72 g/ml 23.036/ 26.72 g/ml 55,588 55.588 1,601 1.601 0,118 0.118 1,140 1,140 0,333 0.333 3 3 octan izoamyłu 0,23 mola isoamyl acetate 0.23 mol 29,946/ 34,19 g/ml 29.946/ 34.19 g/ml ksylen 0,23 mola xylene 0.23 mol 24,418/ 28,20 g/ml 24.418/28.20 g/ml 54,364 54.364 1,560 1,560 0,103 0.103 1,097 1,097 0,340 0.340

UWAGA: Dla układu z Przykładu 1 rozdział składników nastąpił już w temperaturze 89~90°C.NOTE: For the system of Example 1, the separation of components took place already at the temperature of 89~90°C.

Tabela 2. Rozdział składników przy użyciu rozpuszczalnika binarnego prowadzony w temperaturze 100°C, w czasie 1 godziny.Table 2. Separation of components using a binary solvent at 100°C for 1 hour.

Przykład Example Rozpuszczalnik 1 Solvent 1 Rozpuszczalnik 2 Solvent 2 Rozp. 1+2 (g) start 1+2 (g) Masa próbki (g) Mass samples (g) Masa Al (g) Mass Al (g) Masa papieru (g) Paper weight (g) Masa PE (g) Mass EP(g) 4 4 octan izoamyłu 0,25 mola isoamyl acetate 0.25 mol 32.552/ 37,16 g/ml 32,552/ 37.16 g/ml cykloheksan 0.25 mola cyclohexane 0.25 mol 21,045/ 27,02 g/ml 21.045/27.02 g/ml 53,597 53,597 1,604 1.604 0,108 0.108 1,119 1.119 0,337 0.337 5 5 octan izoamyłu 0,25 mola isoamyl acetate 0.25 mol 32,552/ 37,16 g/ml 32.552/ 37.16 g/ml toluen 0,25 mola toluene 0.25 mol 23,036/ 26,72 g/ml 23.036/ 26.72 g/ml 55,588 55.588 1,597 1,597 0,106 0.106 1,095 1.095 0,344 0.344 6 6 octan izoamyłu 0,23 mola isoamyl acetate 0.23 mol 29.946/ 34,19 g/ml 29,946/ 34.19 g/ml ksylen 0,23 mola xylene 0.23 mol 24.418/ 28,20 g/ml 24,418/ 28.20 g/ml 54.364 54,364 1.600 1.600 0.090 0.090 1.211 1.211 0.285 0.285

UWAGA: Dla układu z Przy kładu 4 rozdział składników nastąpił już w temperaturze 89-90°C.NOTE: For the system of Example 4, the separation of components took place already at the temperature of 89-90°C.

Tabela 3. Rozdział składników przy użyciu rozpuszczalnika binarnego prowadzony w temperaturze 80°C, w czasie 1 godziny.Table 3. Binary solvent separation of components at 80°C for 1 hour.

Przykład Example Rozpuszczalnik 1 Solvent 1 Rozpuszczalnik 2 Solvent 2 Rozp. 1+2 (g) start 1+2 (g) Masa próbki (g) Mass samples (g) Masa Al (g) Al weight (g) Masa papieru (g) Paper weight (g) Masa PE (g) PE weight (g) 7 7 octan izoamyłu 0,25 mola isoamyl acetate 0.25 mol 32.552/ 37,16 g/ml 32,552/ 37.16 g/ml cykloheksan 0,25 mola cyclohexane 0.25 mol 21,045/ 27,02 g/ml 21.045/27.02 g/ml 53,597 53,597 1,604 1.604 0,101 0.101 1,188 1.188 0,318 0.318 8 8 octan izoamyłu 0,25 mola isoamyl acetate 0.25 mol 32,552/ 37,16 g/ml 32.552/ 37.16 g/ml toluen 0,25 mola toluene 0.25 mol 23,036/ 26.72 g/ml 23.036/ 26.72 g/ml 55,588 55.588 1,598 1,598 0,093 0.093 1,191 1.191 0,310 0.310 9 9 octan izoamyłu 0,23 mola isoamyl acetate 0.23 mol 29,946/ 34,19 g/ml 29.946/ 34.19 g/ml ksylen 0,23 mola xylene 0.23 mol 24,418/ 28,20 g/ml 24.418/28.20 g/ml 54,364 54.364 1,553 1.553 0,092 0.092 1,152 1.152 0,310 0.310

Rozklejone płatki aluminium i papieru, po przesączeniu od organicznej fazy ciekłej zawierającej polietylen, można rozdzielić przy pomocy np. rozdzielacza (separatora) elektrostatycznego.The unglued aluminum and paper flakes, after being filtered from the organic liquid phase containing polyethylene, can be separated using, for example, an electrostatic separator (separator).

PL 242683 Β1PL 242683 B1

Przykład 10-17Example 10-17

Rozdział składników kompozytu tetrapak przy użyciu binarnego układu rozpuszczalników, w którym stosunek molowy Rozpuszczalnika 1 do Rozpuszczalnika 2 wynosił 0,4:0,6.Separation of the tetrapak composite components using a binary solvent system in which the molar ratio of Solvent 1 to Solvent 2 was 0.4:0.6.

Rozdział głównych składników rozdrobnionego (50 mm2 do 100 mm2) materiału tetrapak prowadzono przy użyciu mieszaniny dwóch rozpuszczalników: 1 (octan izoamylu) i 2 (cykloheksan, toluen lub ksylen), w temperaturze 80°C i czasie 1 godziny. Rozpuszczalniki były stosowane w ilościach odpowiadających stosunkowi molowemu Rozpuszczalnika 1 do Rozpuszczalnika 2 wynoszącemu 0,4 : 0,6 (2:3).The separation of the main components of the crushed (50 mm 2 to 100 mm 2 ) tetrapak material was carried out using a mixture of two solvents: 1 (isoamyl acetate) and 2 (cyclohexane, toluene or xylene), at the temperature of 80°C and for 1 hour. Solvents were used in amounts corresponding to a molar ratio of Solvent 1 to Solvent 2 of 0.4:0.6 (2:3).

W kolbie o pojemności 150 ml, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną i termometr umieszczono próbki badanego materiału, mieszaninę rozpuszczalników i ogrzewano. Następnie oddzielano papier i płatki aluminium przez sączenie Przesącz zatężano i ważono wytrącony osad PE. Tabela 4. Rozdział składników przy użyciu rozpuszczalnika binarnego prowadzony w temperaturze 80°C, w czasie 1 godziny.In a 150 ml flask equipped with a magnetic stirrer, a reflux condenser and a thermometer, samples of the tested material and a mixture of solvents were placed and heated. The paper and aluminum flakes were then separated by filtration. The filtrate was concentrated and the precipitated PE was weighed. Table 4. Binary solvent separation of components at 80°C for 1 hour.

Przykład Example Rozpuszczalnik 1 Solvent 1 Rozpuszczalnik 2 Solvent 2 Rozp. 1.+2 (g) start 1.+2 (g) Masa próbki (?) Mass samples (?) Masa Al te) Mass all) Masa papieru (g) Paper weight (g) Masa PE (g) PE weight (g) 10 10 octan izoamylu 0,2 mola acetate isoamyl 0.2 mol 26,040/ 29,73 g/ml 26.040/ 29.73 g/ml cykloheksan 0,3 mola cyclohexane 0.3 mol 25,254/ 32,42 g/ml 25.254/32.42 g/ml 51,294 51.294 1,564 1.564 0,092 0.092 1,168 1.168 0,302 0.302 11 11 octan izoamylu 0,2 mola isoamyl acetate 0.2 mol 26,042/ 29,73 g/ml 26.042/ 29.73 g/ml toluen 0,3 mola toluene 0.3 mol 27.648/ 32,07 g/ml. 27,648/ 32.07 g/ml. 53.690 53,690 1,550 1,550 0,092 0.092 1,146 1.146 0,300 0.300 12 12 octan izoamylu 0,19 mola isoamyl acetate 0.19 mol 24,738/ 28,24 24,738/ 28.24 ksylen 0,285 mola xylene 0.285 mol 30.258/ 34,94 30,258/ 34.94 54,996 54,996 1,592 1.592 0,091 0.091 1,202 1.202 0,316 0.316 13 () 13 () octan izoamylu 0,19 mola isoamyl acetate 0.19 mol 24.745/ 28,25 g/m! 24,745/ 28.25 gsm! ksylen 0,285 mola xylene 0.285 mol 30,261/ 34,94 g/ml 30.261/ 34.94 g/ml 55,006 55.006 3,004 3.004 0,177 0.177 2,199 2,199 0.605 0.605 14 O 14 ABOUT octan izoamylu 0,19 mola acetate isoamyl 0.19 mol 24,745/ 28,25 g/ml 24.745/28.25 g/ml ksylen 0,285 mola xylene 0.285 mol 30,261/ 34,94 g/ml 30.261/ 34.94 g/ml 55,006 55.006 5,000 5,000 0,303 0.303 3,660 3,660 0,951 0.951 1S () 1S () octan izoamylu 0.2 mola isoamyl acetate 0.2 mol 26,040/ 29,73 26.040/ 29.73 cykloheksan 0,3 mola cyclohexane 0.3 mol 25,254/ 32,42 25.254/ 32.42 51,294 51.294 3,014 3.014 0,192 0.192 2,232 2.232 0,590 0.590 16 (“) 16 (“) octan izoamylu 0,2 mola isoamyl acetate 0.2 mol 26.040/ 29,7 g/ml 26.040/ 29.7 g/ml cykloheksan 0,3 mola cyclohexane 0.3 mol 25.254/ 32,42 g/ml 25,254/ 32.42 g/ml 51,294 51.294 5,021 5.021 0,354 0.354 3.680 3,680 0.982 0.982

( ) W eksperymencie zwiększono ilość materiału tetrapak do 3,0 g.( ) In the experiment, the amount of tetrapak material was increased to 3.0 g.

(**) W ekspery mencie zwiększono ilość materiału tetrapak do 5,0 g.(**) The amount of tetrapak material was increased to 5.0 g in the experiment.

Tabela 5. Rozdział składników przy użyciu rozpuszczalnika binarnego prowadzony w temperaturze 80°C, w czasie 0,5 godziny.Table 5. Binary solvent separation of components at 80°C for 0.5 hour.

Przykład Example Rozpuszczalnik 1 Solvent 1 Rozpuszczalnik 2 Solvent 2 Rozp. 1+2 (g) start 1+2 (g) Masa próbki te) Mass these samples) Masa Al (g) Al weight (g) Masa papieru te) paper weight te) Masa PE (g) PE weight (g) 17 C) 17 c) octan izoamylu 0,2 mola isoamyl acetate 0.2 mol 26,040/ 29,73 g/ml 26.040/ 29.73 g/ml cykloheksan 0,3 mola cyclohexane 0.3 mol 25,254/ 32,42 g/ml 25.254/32.42 g/ml 51,294 51.294 3,006 3.006 0,194 0.194 2,228 2.228 0,589 0.589

Na podstawie danych literaturowych i przeprowadzonych doświadczeń można stwierdzić, że przerób materiału tetrapak za pomocą czystych węglowodorów jest procesem długotrwałym i energochłonnym. Pełny rozdział warstw zyskuje się po 6 godzinach w cykloheksanie w temperaturze około 80°C, po 9 godzinach w toluenie w 100°C, po 6 godzinach w ksylenie w 100°C. Sposób według wynalazku pozwala na skrócenie czasu i obniżenie temperatury potrzebnych do rozdziału warstw materiału tetrapak. Zastosowanie rozpuszczalnika binarnego umożliwia prowadzenie procesu w temperaturze nieprzekraczającej 90°C i skrócenie czasu jego wykonywania do 1 godziny, co prowadzi do dużej oszczędności energii. Dodatkowo, analiza wyników z Tabeli pozwala stwierdzić, że zastosowanie binarnego układu rozpuszczalników: 1 (octan izoamylu) i 2 (cykloheksan, toluen, ksylen) w stosunku molowym 0,4 : 0,6, w porównaniu z układem 0,5 : 0,5, pozwala zwiększyć ilość poddawanego sposobowi według wynalazku materiału tetrapak do 5 g, co stanowi 10% masy rozpuszczalnika (dla układu 0,5 : 0,5 współczynnik ten wynosił około 3% masy rozpuszczalnika).Based on literature data and conducted experiments, it can be concluded that the processing of tetrapak material with pure hydrocarbons is a long-term and energy-intensive process. Full separation of the layers is obtained after 6 hours in cyclohexane at a temperature of about 80°C, after 9 hours in toluene at 100°C, after 6 hours in xylene at 100°C. The method according to the invention allows to shorten the time and lower the temperature needed to separate the layers of the tetrapak material. The use of a binary solvent allows the process to be carried out at a temperature not exceeding 90°C and shortening the time of its execution to 1 hour, which leads to significant energy savings. In addition, the analysis of the results from the Table shows that the use of a binary solvent system: 1 (isoamyl acetate) and 2 (cyclohexane, toluene, xylene) in a molar ratio of 0.4 : 0.6, compared to the 0.5 : 0 system, 5, allows to increase the amount of tetrapak material subjected to the method according to the invention to 5 g, which is 10% of the solvent mass (for the 0.5:0.5 system, this ratio was about 3% of the solvent mass).

Claims (5)

1. Sposób przerobu odpadowych wielowarstwowych kompozytów typu tetrapak, zawierających warstwę papierową, aluminiową i polietylenową, znamienny tym, że kompozyt typu tetrapak rozdrobniony do cząstek o wielkości korzystnie do 100 mm2 poddaje się działaniu binarnego układu rozpuszczalników wybranego z grupy: cykloheksan / octan izoamylu, toluen / octan izoamylu lub ksylen / octan izoamylu, w którym stosunek molowy cykloheksanu, toluenu lub ksylenu do octanu izoamylu wynosi 0,5 : 0,5 do 0,6 : 0,4, w temperaturze od 80 do 100°C i w czasie od 0,5 do 3 godzin, następnie oddziela się części stale w postaci papieru i folii aluminiowej od organicznej fazy ciekłej, z której wydziela się polietylen przez oddestylowanie binarnego układu rozpuszczalników.1. A method of processing waste multilayer composites of the tetrapak type, containing a paper, aluminum and polyethylene layer, characterized in that the tetrapak composite fragmented to particles with a size of preferably up to 100 mm 2 is subjected to the action of a binary solvent system selected from the group: cyclohexane / isoamyl acetate, toluene / isoamyl acetate or xylene / isoamyl acetate, in which the molar ratio of cyclohexane, toluene or xylene to isoamyl acetate is 0.5 : 0.5 to 0.6 : 0.4, at a temperature of 80 to 100 °C and from 0.5 to 3 hours, then the paper and aluminum foil solids are separated from the organic liquid phase, from which the polyethylene is separated by distilling off the binary solvent system. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się kompozyt typu tetrapak rozdrobniony do cząstek o wielkości od 50 mm2 do 100 mm2.2. The method of claim A method according to claim 1, characterized in that the tetrapak composite is comminuted to a particle size of 50 mm 2 to 100 mm 2 . 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kompozyt tetrapak poddaje się działaniu binarnego układu rozpuszczalników w czasie 1 godziny.3. The method of claim The method of claim 1, wherein the tetrapak composite is exposed to the binary solvent system for 1 hour. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się go temperaturze 80°C.4. The method of claim The method according to claim 1, characterized in that it is carried out at a temperature of 80°C. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się go przy stosunku wagowym kompozytu tetrapak do binarnego układu rozpuszczalników 1 : 10 do 1 : 33, najkorzystniej przy stosunku wagowym 1 : 10.5. The method of claim The process of claim 1, wherein the tetrapak to binary solvent composite weight ratio is 1:10 to 1:33, most preferably 1:10 weight ratio.
PL431725A 2019-11-06 2019-11-06 Method of processing waste multi-layer tetrapak composites using a binary solvent system PL242683B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL431725A PL242683B1 (en) 2019-11-06 2019-11-06 Method of processing waste multi-layer tetrapak composites using a binary solvent system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL431725A PL242683B1 (en) 2019-11-06 2019-11-06 Method of processing waste multi-layer tetrapak composites using a binary solvent system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL431725A1 PL431725A1 (en) 2021-05-17
PL242683B1 true PL242683B1 (en) 2023-04-03

Family

ID=75882853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL431725A PL242683B1 (en) 2019-11-06 2019-11-06 Method of processing waste multi-layer tetrapak composites using a binary solvent system

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL242683B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL431725A1 (en) 2021-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100891378B1 (en) Recovering method of methyl methacrylate and alumina from waste artificial marvel
CN103693839B (en) Method for sludge treatment and treatment system thereof
US20160369305A1 (en) Process for dry fractionation of lignocellulosic biomass
CN103803769A (en) Vertical inter-partition sludge drying method and equipment with crushing and safety monitoring functions
EP3145880B1 (en) Integrated recycling system and methods for use of sludge
PL242683B1 (en) Method of processing waste multi-layer tetrapak composites using a binary solvent system
RU2479622C1 (en) Method to recycle solid domestic wastes into fuel for furnaces of high-temperature synthesis of cement clinker
CN204281524U (en) Sludge treating system
BRPI0811510B1 (en) method for mold production
BR112022020570A2 (en) METHOD FOR RECYCLING A PLASTIC WASTE, AND, USE OF DRY FINES CONTAINING POLYETHYLENE TEREPHTALATE
US20130055926A1 (en) Recycling method of waste scagliola
JP5568843B2 (en) Method for producing solid raw fuel
EP2268426B1 (en) Integrated plant for separation, recovery and re-use of solid domestic waste, with production of cement and/or bricks
PL243206B1 (en) Method for processing waste multi-layer tetrapak composites
KR20160015322A (en) Method and industrial process for recovering raw materials from paper-containing wastes by means of ionic liquids
KR101355013B1 (en) Modification device for low-grade carbon source and modification method using the same
KR20130116496A (en) Recovering apparatus of methyl methacrylate and alumina from waste artificial marvel and method using the same
CN113028426A (en) Harmless decrement process and heat energy recycling method of paint waste residues
JP5112134B2 (en) Waste car shredder dust as fuel for cement firing
RU2729638C1 (en) Method for manufacturing fuel from solid municipal wastes
RU2576711C1 (en) Processing line apparatus for recycling solid household wastes using thermal decomposition
KR20120125095A (en) Mma recycling equipment by scraped artificial marble
KR101703834B1 (en) Method for Manufacturing of Ash-free Coal and Recovering Solvent
RU2420364C2 (en) Process line for preparing fresh solid household wastes (fhw) and fhw from aged refuse dumps for pyrolysis
US20030127363A1 (en) Recycle system for worthless or useless material