專利名稱：一種鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源再生利用技術(shù)領(lǐng)域。詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及一種塑鋁復(fù)合包裝材料連續(xù)快速分離的方法。本發(fā)明還涉及用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。
背景技術(shù)：
塑鋁復(fù)合包裝材料是紙塑鋁復(fù)合包裝廢物破碎分離出紙基部分后，剩余的由鋁箔和塑料復(fù)合而成的包裝材料，主要成份是80%的聚乙烯塑料(LDPE)和20%的鋁。塑鋁復(fù)合包裝材料單獨(dú)使用的情況較少，一般都與紙纖維復(fù)合后使用。應(yīng)用最為廣泛的包裝是牛奶和軟飲料包裝，典型產(chǎn)品有利樂公司生產(chǎn)的利樂包、康美公司生產(chǎn)的康美包和國(guó)際紙業(yè)生產(chǎn)的屋頂盒。這些包裝的結(jié)構(gòu)大致相同，都是由單層或多層紙纖維、塑料和鋁箔復(fù)合而成， 形成阻光、阻氧、阻潮的無(wú)菌環(huán)境。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的塑鋁復(fù)合包裝材料再生利用的工藝主要有兩類一類是隨紙纖維一起直接再生技術(shù)，即直接將紙塑鋁復(fù)合包裝整體破碎后再生出新的材料；另一類則是將塑鋁復(fù)合包裝材料中的鋁、塑兩種材料分離后分別再生利用。關(guān)于直接再生技術(shù)，目前主要有塑木技術(shù)和彩樂板技術(shù)兩種a)塑木技術(shù)是將復(fù)合包裝直接粉碎，擠塑成型為“塑木”新材料。這種“塑木”新材料可以用來制造室內(nèi)家具、室外防盜垃圾桶、園藝設(shè)施等。b)彩樂板技術(shù)是將復(fù)合包裝直接粉碎、熱壓后制成彩樂板。但是由于彩樂板的原材料只能采用復(fù)合包裝材料生產(chǎn)廠家提供的邊角料以及灌裝廠在罐裝過程中產(chǎn)生的廢包等潔凈的紙塑鋁復(fù)合包裝材料來制作和生產(chǎn)，使復(fù)合包裝的回收范圍局限在了生產(chǎn)廠和灌裝廠的廢料上，而大量使用紙塑鋁復(fù)合包裝的飲料包和牛奶包使用后產(chǎn)生的包裝廢物仍然沒有得到很好的再生利用。以上兩種鋁塑復(fù)合包裝材料直接再生技術(shù)都沒有體現(xiàn)紙纖維、鋁箔和塑料自身的價(jià)值，只是將包裝材料整體作為一種原料再生。實(shí)際上，將紙、塑料和鋁箔分離后分別再生利用才是更能體現(xiàn)紙塑鋁復(fù)合包裝材料價(jià)值的一種再生利用方式。針對(duì)紙塑鋁復(fù)合包裝材料的特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，其分離過程可以分為兩個(gè)階段首先是紙與鋁塑的分離，通過水力碎漿的方法即可實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)目前比較成熟，應(yīng)用較廣泛。 去除了紙漿后的鋁塑包裝材料的分離是第二個(gè)階段，也是分離再生技術(shù)的難點(diǎn)所在，目前還未見有報(bào)道能夠應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的成熟技術(shù)設(shè)備。現(xiàn)有關(guān)于鋁塑包裝材料的分離技術(shù)的研究主要可以分為以下三類。a)濕法分離技術(shù)是將鋁塑復(fù)合包裝材料浸泡于不同的分離劑(酸、堿或有機(jī)溶劑)中，通過溶解或溶脹作用破壞各層之間的黏合力從而使其分開。采用無(wú)機(jī)強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶劑為剝離試劑的，分離過程主要靠強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對(duì)鋁箔的溶解，導(dǎo)致鋁箔大量溶解于剝離試劑中，回收率較低；同時(shí)，強(qiáng)酸強(qiáng)堿對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，增加了設(shè)備折舊成本，導(dǎo)致工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)成本較高；此外，反應(yīng)后的廢液處理不當(dāng)也會(huì)造成新的污染。因此，該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用未見有報(bào)道。采用有機(jī)溶劑為剝離試劑的，分離過程主要靠溶脹作用破壞各層之間的黏合力。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明，鋁塑包裝材料很難分開，分離效果不理想。專利CN101165084A描述的技術(shù)使用甲酸和二氯甲烷作為鋁塑復(fù)合包裝材料的混合分離劑，可以使鋁塑完整分離，達(dá)到100%的分離率。但是由于分離劑選擇、濃度、溫度等工藝條件的原因，分離時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8個(gè)小時(shí)才能使鋁塑分離，耗時(shí)過長(zhǎng)，而且分離后的鋁箔和塑料在溶液中呈懸浮態(tài)混合在一起，分別回收十分困難。b)干法分離技術(shù)是利用鋁、塑的熔點(diǎn)不同(鋁的熔點(diǎn)為660°C，低密度聚乙烯 (LDPE)的熔點(diǎn)為107 120°C )，將鋁塑包裝材料置于密閉容器中加熱，使塑料部分熱解氣化；從密閉容器的上部收集塑料熱解的氣態(tài)產(chǎn)物，從密閉容器的下部收集殘余固體即為鋁箔，從而達(dá)到鋁塑分離的目的。其缺點(diǎn)一是在熱解過程中要有一定的燃料能源消耗；二是會(huì)產(chǎn)生CO2、煙氣等氣體的排放問題；三是分離出來的塑料只能以熱能的形式利用，利用價(jià)值較低。c)等離子技術(shù)是用電加熱鋁塑包裝材料至1500°C，使之產(chǎn)生一個(gè)等離子射流，塑料被轉(zhuǎn)化成石蠟，而鋁則以高純鋁的形式被回收。該技術(shù)的再生利用過程中污染物排放量最少，但是這種技術(shù)的建設(shè)和運(yùn)行成本過高，難以推廣。國(guó)內(nèi)關(guān)于鋁塑包裝材料分離再生設(shè)備和工藝的報(bào)道較少，根據(jù)專利CN1066413描述的技術(shù)，將鋁塑復(fù)合材廢料清洗后，放入有機(jī)溶劑中浸泡分離，分離開的鋁箔及塑料混合物取出用清水清洗后分揀，分揀開后的鋁箔及塑料各自烘干，塑料可加工造粒成塑料原料， 而鋁箔則放入冶煉爐中冶煉成鋁錠。但由于該技術(shù)中描述的各環(huán)節(jié)都是獨(dú)立的批序式設(shè)備，并沒有形成連續(xù)的工藝流程，無(wú)法滿足工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種塑鋁復(fù)合包裝材料連續(xù)分離的方法。本發(fā)明的又一目的在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的塑鋁復(fù)合包裝材料連續(xù)分離的方法，其主要步驟如下A)將鋁塑復(fù)合包裝材料浸泡在甲酸剝離劑中，甲酸剝離劑中的甲酸濃度為 2-6mol/L ；B)將已分離的鋁箔和塑料甩干脫去殘留的剝離劑；C)將甩干后的鋁箔和塑料進(jìn)行離心篩分，使塑料和鋁箔剝落分離并收集塑料和鋁箔；D)將收集的鋁箔進(jìn)行渦流分離除渣，使紙纖維與鋁箔再次分離，以得到純凈的鋁箔；E)步驟D的殘?jiān)ㄟ^篩選進(jìn)行紙纖維與殘余鋁箔的再次分離，紙纖維透過篩網(wǎng)經(jīng)收集，鋁箔重新進(jìn)行渦流分離除渣進(jìn)行再次提純分離；F)回收的鋁箔制成鋁錠，塑料熔融造粒。所述的鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其中，步驟A中的甲酸剝離劑通過補(bǔ)充硝酸的方式來調(diào)節(jié)PH值，以保證反應(yīng)的進(jìn)行。
所述的鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其中，步驟A中的甲酸剝離劑溫度為 40-60°C，鋁塑復(fù)合包裝材料浸泡停留時(shí)間為30-50分鐘。所述的鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其中，整個(gè)浸泡分離在密閉狀態(tài)下進(jìn)行。所述的鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其中，剝離劑回收重復(fù)使用。本發(fā)明提供的用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，其主要結(jié)構(gòu)為一浸泡分離器，盛裝有剝離劑；該浸泡分離器的出料口連接連續(xù)式離心甩干機(jī)的進(jìn)料口 ；該浸泡分離器的一端略高，浸泡分離器內(nèi)水平地安裝有送料螺旋裝置和出料螺旋裝置；送料螺旋裝置的一端與出料螺旋裝置的一端對(duì)接，出料螺旋裝置的另一端安裝在浸泡分離器的高端處；連續(xù)式離心甩干機(jī)的出料口連接滾筒離心篩分機(jī)的進(jìn)料口，該滾筒離心篩分機(jī)的出料口分別連接塑料造粒機(jī)和至少一個(gè)渦流分離除渣器，該渦流分離除渣器連接一鋁熔煉
直ο所述的裝置，其中，浸泡分離器為橫截面呈U型的容器。所述的裝置，其中，進(jìn)料螺旋裝置與出料螺旋裝置對(duì)接的一端為吊軸固定；出料螺旋裝置安裝的水平角度為30度。所述的裝置，連續(xù)式離心甩干機(jī)與滾筒離心篩分機(jī)之間設(shè)有輸送裝置；滾筒離心篩分機(jī)與造粒機(jī)之間設(shè)有輸送裝置。所述的裝置，其中，輸送裝置為傳送帶。綜上所述，本發(fā)明是將鋁塑復(fù)合包裝材料置于盛有剝離劑的浸泡分離設(shè)備中，經(jīng)過較短時(shí)間后達(dá)到鋁塑分離效果，將其輸送至浸泡分離裝備末端出料口，出料后進(jìn)入連續(xù)式離心甩干設(shè)備，經(jīng)脫水后輸送至滾筒離心篩分設(shè)備分離出相應(yīng)的產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料的目的，分離效率高、速度快，節(jié)約成本，深具經(jīng)濟(jì)性和有效性的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。


圖1是本發(fā)明用于鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A是圖1中浸泡分離器的示意圖。圖2B中沿圖2A中B-B線的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例詳細(xì)說明。參閱圖1所示，有關(guān)本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下A)浸泡剝離將鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)投放于浸泡分離器1中，該浸泡分離器1 中含有用甲酸配制的剝離劑，其濃度為4mol/L，并可通過補(bǔ)充硝酸的方式來調(diào)節(jié)pH值保持在1-2，以保證反應(yīng)的進(jìn)行。通過浸泡分離器1的夾套保持反應(yīng)溫度為60°C，以縮短浸泡分離時(shí)間。鋁塑復(fù)合包裝材料在剝離劑中浸泡的同時(shí)隨送料螺旋裝置12攪拌前進(jìn)，由出料螺旋裝置13繼續(xù)送至連續(xù)式離心甩干機(jī)2中。以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。鋁塑復(fù)合包裝材料在浸泡分離器內(nèi)的停留時(shí)間為30min，可以實(shí)現(xiàn)鋁箔和塑料完全剝離，但并未剝落分開。
本發(fā)明的浸泡分離器1是呈U型設(shè)計(jì)，該浸泡分離器1內(nèi)水平安裝有進(jìn)料螺旋裝置12和呈角度安裝的出料螺旋裝置13(如圖2所示)。送料螺旋裝置12的一端(即與出料螺旋裝置13相接處的一端)采用吊軸14支撐固定；出料螺旋裝置的一端水平角度為30°。 整個(gè)浸泡分離器內(nèi)盛有剝離劑，物料在由送料螺旋進(jìn)料口進(jìn)入后，在進(jìn)料螺旋裝置12的轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)下向出料螺旋裝置13方向前進(jìn)，到達(dá)送料螺旋裝置12和出料螺旋裝置13的接口處后，由出料螺旋裝置13提升出料。因?yàn)槌隽下菪b置13的一端略高，因此物料中的剝離劑仍然流淌下來，回收在浸泡分離器中重復(fù)使用。為防止甲酸剝離劑的有害氣體逸出，可以將整個(gè)浸泡分離器1設(shè)計(jì)成密閉體。B)離心甩干將已分離的鋁箔和塑料傳送至連續(xù)式離心甩干機(jī)2以脫去殘留的剝離劑，剝離劑返回至剝離劑儲(chǔ)存罐中可重復(fù)使用。C)滾筒離心篩分將甩干后的鋁箔和塑料由輸送帶傳送至滾筒離心篩分機(jī)3，在中心轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力下，塑料和鋁箔完全剝落分離。塑料從滾筒離心篩分機(jī)3尾部輸出至造粒機(jī)4造粒，鋁箔在高壓水沖洗的作用下從滾筒離心篩分機(jī)3周邊的篩孔中濾出。E)渦流除渣分離出的鋁箔在沉淀池9混合調(diào)勻后進(jìn)入渦流分離除渣器5、6，得到純凈的鋁箔并進(jìn)行脫水后進(jìn)入鋁熔煉裝置8，殘?jiān)惠斔偷綕L筒篩7進(jìn)行紙纖維與殘余小尺寸鋁箔的再次分離。F) 二次分離殘?jiān)M(jìn)入滾筒篩7后，紙纖維透過篩網(wǎng)經(jīng)收集后返回造紙?jiān)O(shè)備造紙， 剩余小尺寸鋁箔重新進(jìn)入渦流分離除渣器5、6進(jìn)行再次提純分離。G)輸出產(chǎn)品將最后所得的鋁箔烘干后通過熔熔煉裝置融成鋁錠，塑料熔融造粒。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有塑鋁復(fù)合包裝材料濕法分離技術(shù)設(shè)備中存在的問題，提出了用于鋁塑復(fù)合包裝材料快速分離再生的連續(xù)式工藝設(shè)備。改變了以往紙塑鋁復(fù)合包裝廢物只能回收紙漿、剩余的鋁塑包裝材料無(wú)法再生利用或僅用于制作鋁塑板的簡(jiǎn)單再生利用現(xiàn)狀， 提高了紙塑鋁復(fù)合包裝材料的再生利用價(jià)值，促進(jìn)了紙塑鋁復(fù)合包裝材料的回收；消除了以往單純填埋或焚燒處理紙塑鋁復(fù)合包裝材料所產(chǎn)生的污染及能耗；同時(shí)，由于鋁箔和塑料可以分別得到再生利用，也減少了新的能源和材料的開發(fā)，節(jié)約了資源。
權(quán)利要求
1.一種鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其主要步驟如下A)將鋁塑復(fù)合包裝材料浸泡在甲酸剝離劑中，甲酸剝離劑中的甲酸濃度為2-6mol/L；B)將已分離的鋁箔和塑料甩干脫去殘留的剝離劑；C)將甩干后的鋁箔和塑料進(jìn)行離心篩分，使塑料和鋁箔剝落分離并收集塑料和鋁箔；D)將收集的鋁箔進(jìn)行渦流分離除渣，使紙纖維與鋁箔再次分離，以得到純凈的鋁箔；E)步驟D的殘?jiān)ㄟ^篩選進(jìn)行紙纖維與殘余鋁箔的再次分離，紙纖維透過篩網(wǎng)經(jīng)收集，殘余鋁箔重新進(jìn)行渦流分離除渣進(jìn)行再次提純分離；F)回收的鋁箔制成鋁錠，塑料熔融造粒。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其中，步驟A中的甲酸剝離劑通過補(bǔ)充硝酸的方式來調(diào)節(jié)PH值，以保證反應(yīng)的進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其中，步驟A中的甲酸剝離劑溫度為40-80°C，鋁塑復(fù)合包裝材料浸泡停留時(shí)間為30-50分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其中，整個(gè)浸泡分離在密閉狀態(tài)下進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其中，剝離劑回收重復(fù)使用。
6.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，其主要結(jié)構(gòu)為一浸泡分離器，盛裝有剝離劑；該浸泡分離器的出料口連接連續(xù)式離心甩干機(jī)的進(jìn)料口；該浸泡分離器的一端略高，浸泡分離器內(nèi)水平地安裝有送料螺旋裝置和出料螺旋裝置；送料螺旋裝置的一端與出料螺旋裝置的一端對(duì)接，出料螺旋裝置的另一端安裝在浸泡分離器的高端處；連續(xù)式離心甩干機(jī)的出料口連接滾筒離心篩分機(jī)的進(jìn)料口，該滾筒離心篩分機(jī)的出料口分別連接塑料造粒機(jī)和至少一個(gè)渦流分離除渣器，該渦流分離除渣器連接一鋁熔煉裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，浸泡分離器為橫截面呈U型的容器。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，進(jìn)料螺旋裝置與出料螺旋裝置對(duì)接的一端為吊軸固定；出料螺旋裝置安裝的水平角度為30度。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，連續(xù)式離心甩干機(jī)與滾筒離心篩分機(jī)之間設(shè)有輸送裝置；滾筒離心篩分機(jī)與造粒機(jī)之間設(shè)有輸送裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，輸送裝置為傳送帶。
全文摘要
一種鋁塑復(fù)合包裝材料連續(xù)分離方法，其步驟為A)將鋁塑復(fù)合包裝材料浸泡在甲酸剝離劑中，甲酸剝離劑中的甲酸濃度為2-6mol/L；B)將已分離的鋁箔和塑料甩干脫去殘留的剝離劑；C)將甩干后的鋁箔和塑料進(jìn)行離心篩分，使塑料和鋁箔剝落分離并收集塑料和鋁箔。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料的目的，分離效率高、速度快，節(jié)約成本，深具經(jīng)濟(jì)性和有效性的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
文檔編號(hào)C08J11/06GK102206359SQ20101013906
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者劉玉強(qiáng), 李麗, 楊子良, 王琪, 羊軍, 謝明輝, 閆大海, 黃啟飛, 黃澤春 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院