[发明专利]将纸纤维和塑料从混合的废料中分离出来的方法和设备

说明书

本申请是1992年5月15日美国专利申请No.07/883,175的部分继续申请。

本发明涉及从混合废料中分离纸纤维的方法和设备。这些混合废料中包括一种或多种含纸纤维原料，如：纸板、报纸、杂志、卡片和饮料盒等。所获得的很纯净的纸纤维能再次利用到高级的最终产品中，例如用于具有高光泽低杂质的纸板，这种高光泽低杂质是相对于低级最终产品，如薄纸而言的。

从混合废料中分离纸纤维和塑料和/或塑料/金属混合物的方法和设备已有不少。这些混合废料中包括一种或多种含有塑料和/或塑料/金属混合物的原料，如：牛奶盒、山形盖顶纸盒、清洁巾等。所获得的相当纯的塑料能容易地再次利用到高级的称之为塑料的最终产品中，这些塑料产品能被吹气成形或挤压成薄膜，这是相对于低级最终产品，如塑料杂物而言的。和/或所获得的金属含量很高的塑料/金属混合物适合用来经济地回收纯金属。很纯的塑料最好能再次利用到高级最终产品，如层压纸板产品中。

塑料和/或塑料/金属混合物的原料中也可以包括且常常包括一定量的纸纤维。有许多用于回收这种纯纸纤维的方法和设备，其目的在于提供一种额外的能重复利用的纸纤维，最好将其应用到高级最终产品、如层压纸板产品中。

如Brooks的美国专利3,741,863公开了一种从废料中将纤维素纤维分离出来并重复利用的方法，该方法包括给纤维素材料加热和碾磨，然后将含在纤维素内的树脂软化。被分离的纤维与树脂结合形成垫层，然后将垫层压缩成板。

Laundrie的美国专利3,814,240公开了一种从热塑性塑料薄膜中分离废纸的方法。该方法利用热蒸汽使塑料收缩并容易用机械方法除去这些塑料颗粒。

Marsh的美国专利3,925,150公开了一种把废瓦楞纸分成部分中性的亚硫酸盐化学纸浆和短纤维组成物的方法。通过两台带有液体分尘器的碎浆机来处理这些废瓦楞纸。并在处理过程中进行筛选。

Tr的美国专利4,017,033提出从部分释出的纤维材料中将重的和轻的杂质分离出来的问题。通过离心式分离机所产生的高速旋转，将重的杂质当作残渣去掉，通过另外的分离装置将轻的杂质去掉。

Ortner等人的美国专利4,231,526公开了将废纸中的轻重两种杂质除去的处理方法。将轻杂质送到水力旋流器，从水力旋流器将回收的纤维送到贮藏装置中。

EsPenmiller的美国专利4,272,315公开了一种通过连续除去塑料和重量轻的杂质的工艺从废纸中回收纤维的方法。该碎浆机上设有不同尺寸的排出孔，使分离工作更简单。

Heinbockel等人的美国专利4,283,275公开了一种辅助循环系统，该系统包括一座式碎浆机，它设有一转子和两个具有不同尺寸的筛子，以便将杂质从原料的悬浮液中除去。还包括将原料的悬浮液引入造纸机中的装置和用来除去杂质和象塑料金属薄片这样的杂物的辅助循环装置。

Cerroni的美国专利4,314,674公开了一种分离城市中的纸和塑料混合垃圾的方法。先将这种垃圾分离，然后将纸和塑料膜的混合物碾碎，这样在不影响塑料膜的体积的情况下减少了纸的体积。

Zentgraf等人的美国专利4,570,861公开了一种分离纸和塑料的方法。该方法首先是粉碎这些混合物，然后使粉碎后的混合物摩擦带电，最后使该混合物通过自由下落的分离装置，从而这两种组成物分离。当然也可以选用任何其它的静电分离方法作为第二静电分离步骤。

上述方法中未提到当试图加工混合废料以获得适合重新应用到高级最终产品，如必须满足一定的光泽和杂质含量的要求的层压纸板中的纸纤维和/或塑料时所出现的相当重要的问题。其中塑料膜层压在纸板上。为了获得适合用于层压产品(也包括一层金属薄片)的纸纤维和/或塑料，而对含有金属薄片的废料进行处理时将使这些问题变得更为复杂。

层压纸板有许多形式，对于重复利用的纸纤维和塑料它代表了一种高级产品用途。这是由于这种纸板中的几种组合物有相当严格的质量要求。

层压纸板用作包装材料，特别是用来制作硬纸盒，用来贮存象桔子汁和牛奶那样的饮料。一般具有能重新封闭上端的硬纸盒是典型的层压产品，它是由纸纤维制作成的，在纸纤维两侧压有一层象聚乙烯那样的塑料。通常，这种山形盖顶硬纸盒在贮藏和销售时要冷藏，特别是在使用过程中也要冷藏。一种典型结构是由三层叠层，它们依次为：聚乙烯/纤维/聚乙烯。