[发明专利]一种铝塑复合包装材料连续分离方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于资源再生利用技术领域。

详细地说，本发明涉及一种塑铝复合包装材料连续快速分离的方法。

本发明还涉及用于实现上述方法的装置。

背景技术

塑铝复合包装材料是纸塑铝复合包装废物破碎分离出纸基部分后，剩余的由铝箔和塑料复合而成的包装材料，主要成份是80％的聚乙烯塑料(LDPE)和20％的铝。塑铝复合包装材料单独使用的情况较少，一般都与纸纤维复合后使用。应用最为广泛的包装是牛奶和软饮料包装，典型产品有利乐公司生产的利乐包、康美公司生产的康美包和国际纸业生产的屋顶盒。这些包装的结构大致相同，都是由单层或多层纸纤维、塑料和铝箔复合而成，形成阻光、阻氧、阻潮的无菌环境。

国内外现有的塑铝复合包装材料再生利用的工艺主要有两类：一类是随纸纤维一起直接再生技术，即直接将纸塑铝复合包装整体破碎后再生出新的材料；另一类则是将塑铝复合包装材料中的铝、塑两种材料分离后分别再生利用。

关于直接再生技术，目前主要有塑木技术和彩乐板技术两种：

a)塑木技术是将复合包装直接粉碎，挤塑成型为“塑木”新材料。这种“塑木”新材料可以用来制造室内家具、室外防盗垃圾桶、园艺设施等。

b)彩乐板技术是将复合包装直接粉碎、热压后制成彩乐板。但是由于彩乐板的原材料只能采用复合包装材料生产厂家提供的边角料以及灌装厂在罐装过程中产生的废包等洁净的纸塑铝复合包装材料来制作和生产，使复合包装的回收范围局限在了生产厂和灌装厂的废料上，而大量使用纸塑铝复合包装的饮料包和牛奶包使用后产生的包装废物仍然没有得到很好的再生利用。

以上两种铝塑复合包装材料直接再生技术都没有体现纸纤维、铝箔和塑料自身的价值，只是将包装材料整体作为一种原料再生。实际上，将纸、塑料和铝箔分离后分别再生利用才是更能体现纸塑铝复合包装材料价值的一种再生利用方式。

针对纸塑铝复合包装材料的特殊结构和性质，其分离过程可以分为两个阶段：首先是纸与铝塑的分离，通过水力碎浆的方法即可实现，该技术目前比较成熟，应用较广泛。去除了纸浆后的铝塑包装材料的分离是第二个阶段，也是分离再生技术的难点所在，目前还未见有报道能够应用于大规模生产的成熟技术设备。现有关于铝塑包装材料的分离技术的研究主要可以分为以下三类。

a)湿法分离技术是将铝塑复合包装材料浸泡于不同的分离剂(酸、碱或有机溶剂)中，通过溶解或溶胀作用破坏各层之间的黏合力从而使其分开。采用无机强酸或强碱溶剂为剥离试剂的，分离过程主要靠强酸和强碱对铝箔的溶解，导致铝箔大量溶解于剥离试剂中，回收率较低；同时，强酸强碱对设备腐蚀严重，增加了设备折旧成本，导致工业化生产时成本较高；此外，反应后的废液处理不当也会造成新的污染。因此，该技术的工业化应用未见有报道。

采用有机溶剂为剥离试剂的，分离过程主要靠溶胀作用破坏各层之间的黏合力。实验验证结果表明，铝塑包装材料很难分开，分离效果不理想。

专利CN101165084A描述的技术使用甲酸和二氯甲烷作为铝塑复合包装材料的混合分离剂，可以使铝塑完整分离，达到100％的分离率。但是由于分离剂选择、浓度、温度等工艺条件的原因，分离时间长达8个小时才能使铝塑分离，耗时过长，而且分离后的铝箔和塑料在溶液中呈悬浮态混合在一起，分别回收十分困难。

b)干法分离技术是利用铝、塑的熔点不同(铝的熔点为660℃，低密度聚乙烯(LDPE)的熔点为107～120℃)，将铝塑包装材料置于密闭容器中加热，使塑料部分热解气化；从密闭容器的上部收集塑料热解的气态产物，从密闭容器的下部收集残余固体即为铝箔，从而达到铝塑分离的目的。其缺点一是在热解过程中要有一定的燃料能源消耗；二是会产生CO₂、烟气等气体的排放问题；三是分离出来的塑料只能以热能的形式利用，利用价值较低。

c)等离子技术是用电加热铝塑包装材料至1500℃，使之产生一个等离子射流，塑料被转化成石蜡，而铝则以高纯铝的形式被回收。该技术的再生利用过程中污染物排放量最少，但是这种技术的建设和运行成本过高，难以推广。

国内关于铝塑包装材料分离再生设备和工艺的报道较少，根据专利CN1066413描述的技术，将铝塑复合材废料清洗后，放入有机溶剂中浸泡分离，分离开的铝箔及塑料混合物取出用清水清洗后分拣，分拣开后的铝箔及塑料各自烘干，塑料可加工造粒成塑料原料，而铝箔则放入冶炼炉中冶炼成铝锭。但由于该技术中描述的各环节都是独立的批序式设备，并没有形成连续的工艺流程，无法满足工业化连续生产的需要。

发明内容