专利名称：铝塑复合包装分离剂及其分离回收方法
技术领域：
本发明涉及一种将铝塑复合包装材料分离的分离剂及其分离回收方法。
背景技术：
目前，铝塑复合包装材料在食品、药品、化学品及日用品的包装中应用极为广泛。但由于铝塑复合包装材料的结合强度极佳，在回收处理时，很难将铝层和塑料层完全分离，回收利用率很低，造成白色污染。因此，如何将铝质层与塑料层完全分离，成为人们不断研究的课题。
现有的分离剂中，有的使用有机溶剂(如丙酮、乙醚、四氯化碳、三氯化碳、苯和氯苯等)对包装材料进行浸泡分离。但是有机溶剂具有毒性，对操作工人和环境的危害较大；其次，有机溶剂的挥发性较大，消耗量大，加之有机溶剂价格较高，所以回收成本高，实用性较差。
还有人采用硝酸(配以其他成分)为铝塑复合包装材料的剥离剂，由于硝酸为挥发性酸，有难闻的气味，且在反应过程中生成污染性很强的氮的氧化物。所以也不是一个很好的方法。
还有就是采用甲酸或乙酸(配以其他成分)为剥离剂，由于甲酸或乙酸具有强烈的刺激性气味，对人体呼吸系统的损害较大；再者，甲酸或乙酸为有机弱酸，酸性较弱，因此反应时间长，能耗大，分离效果差。而且，甲酸或乙酸的价格也较高，分离成本大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可快速分离铝塑复合包装，且铝箔回收率高，并且可为操作者提供良好工作环境的铝塑复合包装的分离剂及其分离回收方法。
本发明采用的技术方案为
本发明所述的铝塑复合包装的分离剂由浓度为5～20％的硫酸或磷酸以及氧化剂组成，硫酸溶液或磷酸溶液与氧化剂的重量份数比为100∶0.2～1。
所述氧化剂为次氯酸盐，可选用次氯酸钙或有效氯浓度为8～10％的次氯酸钠溶液，此时在分离剂中还包含有阳离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠。硫酸或磷酸溶液、次氯酸盐和阳离子表面活性剂间的重量份数比为100∶0.2～1∶0.1～0.5。
所述氧化剂还可以为高锰酸盐或过硫酸盐，所述高锰酸盐为高锰酸钾，所述过硫酸盐为过硫酸铵。
一种铝塑复合包装的分离回收方法，其特征在于它包括以下操作步骤1)分类将铝塑复合包装材料进行分类和剪裁，剪裁成2～3厘米宽的条状；2)投料将铝塑复合包装材料浸泡在40℃～80℃的含有浓度为5～20％的硫酸或磷酸、0.1～0.5％的阳离子表面活性剂的分离剂中，搅拌均匀；3)投加氧化剂投加次氯酸钠或次氯酸钙，搅拌；或者第二步投料是将铝塑复合包装材料浸泡在40℃～80℃的只含有浓度为5～20％的硫酸或磷酸的分离剂中，搅拌均匀；第三步投加氧化剂投加高锰酸盐或过硫酸盐，搅拌；4)浸泡1～20分钟左右铝层和塑料层自动剥离；5)水洗将包装材料经过二到三次清水洗涤，除去表面残存的分离剂；6)分离将铝箔和塑料层分离；7)塑料层脱色将塑料层浸泡于40℃～60℃的2～5％过氧化氢溶液或40℃～60℃的温水中，10分钟左右黄色脱去；8)干燥铝箔和塑料层分别干燥。
步骤2中所述的阳离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠。
本发明采用的分离剂中，以硫酸和磷酸为主要成分之一。由于硫酸和磷酸为不挥发性酸，没有不良气味，可以为操作者提供良好的工作环境。其次，硫酸和磷酸的酸性较强，和弱酸相比具有较快的反应速度。再者，硫酸和磷酸与金属的反应速度较硝酸慢，这就使得硫酸在提供强酸性的同时，可以大大减少对铝层的腐蚀溶解，提高铝箔的回收率，减少了对酸的消耗。如果铝层严重溶解变薄，还会造成铝箔强度下降，使铝层和塑料层难以分离，使用硫酸或磷酸很好地解决了这个问题。
在本发明采用的分离剂中，氧化剂为另一种成分。本发明中所采用的氧化剂为次氯酸盐、高锰酸盐或过硫酸盐。这些氧化剂，在硫酸的协同作用下，可以快速破坏铝层和塑料层间的胶粘剂，大大提高铝塑复合包装的分离速度。
本发明选用的氧化剂为次氯酸盐时，分离剂中还含有阳离子表面活性剂。在使用次氯酸盐为氧化剂时，次氯酸盐和分离剂体系中的强酸反应，放出氧化性气体。表面活性剂可以促进氧化性气体在水中的分散和溶解，增强氧化剂的作用效果。另外，在配方中同时使用硫酸和次氯酸钙时，表面活性剂可以避免硫酸钙沉淀在次氯酸钙表面的形成，使反应可以顺利进行。本专利所使用的阳离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠。
分离回收方法具体操作步骤中1、包装材料的适当分类和剪裁铝塑复合包装有双层、三层等不同类型，不同类型的包装材料所使用的分离剂不同，分离时间也不同，所以应将包装材料分类和剪裁后，分别进行分离反应。
2、酸浓度为5％～20％酸浓度增大，分离速度会有所提高。但当酸浓度较大时，从分离剂中取出包装材料时，会在包装材料表面残存较多的酸液，造成浪费。由此还需要加大洗涤用水量和增加水洗次数。本发明所确定的酸浓度为5％～20％。
3、氧化剂浓度氧化剂具有强氧化性。一般的氧化剂在强酸性和加热条件下不稳定，过多的投加氧化剂只能增加氧化剂分解的数量。本发明所确定的氧化剂浓度表示如下
次氯酸钙0.2～1％次氯酸钠0.2～1％高锰酸钾1％过硫酸铵1％4、阳离子表面活性剂的选择表面活性剂可以促进次氯酸盐放出的气体在水中的分散和溶解。但在使用高锰酸钾和过硫酸铵为氧化剂时，不可以添加表面活性剂。表面活性剂可以使高锰酸钾和过硫酸铵迅速失效。
5、搅拌。搅拌可以使包装材料和分离剂均匀接触，避免少部分粘连现象的发生。
6、温度。温度越高分离速度越快。但当温度超过90℃时，会对塑料层造成一定的损害，加深塑料的色泽，影响塑料层的回收使用，因此本发明将浸泡温度控制在40℃～80℃。
7、反应时间。本发明所涉及的分离剂配方可以大大减少反应时间，提高分离效率，节约能源。分离剂配方的变动和铝塑复合包装材料的不同，反应时间会有所变化。本发明所提供的分离剂和分离方法可以使分离时间最短者达到1～2分钟，一般的铝塑复合包装材料都可以在10～20分钟内达到完全自动分离。
8、脱色。本发明提供的分离方法是通过分离剂破坏铝箔和塑料层间的粘附层，而使二者分离的。在铝箔层和塑料层分离后，残存的胶粘剂会使塑料层显示较深的颜色。通过在40℃～60℃的2～5％过氧化氢溶液或40℃～60℃的温水中脱色，可以脱除塑料层的黄色，提高塑料层的回收价值。
具体实施例方式
实施例1将0.5g十二烷基硫酸钠溶解在500ml浓度为20％的磷酸溶液中，升温至60℃。加入剪裁好的三层铝塑复合包装材料9.3g，搅拌均匀。再投入2g次氯酸钙，搅拌。2分钟后达到完全分离。取出被分离物，水洗后，铝层直接干燥，塑料层经脱色后再干燥。最终铝层的质量为2.6g，塑料层的质量为6.6g。
实施例2将1.5g十二烷基硫酸钠溶解在500ml浓度为10％的磷酸溶液中，升温至80℃。加入剪裁好的三层铝塑复合包装材料9.3g搅拌均匀。再投入5g有效氯浓度为8％的次氯酸钠溶液，搅拌。1分钟后达到完全分离。取出被分离物，水洗后，铝层直接干燥，塑料层经脱色后再干燥。最终铝层的质量为2.4g。塑料层的质量为6.8g。
实施例3将2.5g十二烷基磺酸钠溶解在500ml浓度为10％的硫酸溶液中，升温至60℃。加入剪裁好的三层铝塑复合包装材料11.9g，搅拌均匀。再投入5g次氯酸钙，搅拌。7分钟后达到完全分离。取出被分离物，水洗后，铝层直接干燥，塑料层经脱色后再行干燥。最终铝层的质量为6.2g，塑料层的质量5.0g。
实施例4在500ml 50℃的浓度为10％的硫酸溶液中，投入剪裁好的三层铝塑复合包装材料10.8g，搅拌均匀。投入5g过硫酸铵，搅拌。20分钟后达到完全分离。取出被分离物，水洗后，铝层直接干燥，塑料层经脱色后再干燥。待完全干燥后称量铝层的质量为5.8g，塑料层的质量为4.9g。
实施例5在500ml 40℃的浓度为5％的硫酸溶液中，投入剪裁好的双层铝塑复合包装材料10.7g，搅拌均匀。投入5g高锰酸钾，搅拌。20分钟后达到完全分离。取出被分离物，水洗后，铝层直接干燥，塑料层经脱色后再干燥。待完全干燥后称量铝层的质量为5.5g，塑料层的质量为5.1g。
实施例6将2.5g十二烷基硫酸钠溶解在500ml 80℃的浓度为10％的磷酸溶液中，投入剪裁好的三层铝塑复合包装材料9.2g，搅拌均匀。投入1g次氯酸钙，搅拌。2分钟后达到完全分离。取出被分离物，水洗后，铝层直接干燥，塑料层经脱色后再干燥。待完全干燥后称量铝层的质量为2.5g，塑料层的质量为6.8g。
实施例7将0.5g十二烷基磺酸钠溶解在500ml 70℃的浓度为10％的磷酸溶液中，投入剪裁好的三层铝塑复合包装材料9.3g，搅拌均匀。投入2g有效氯浓度为8％的次氯酸钠溶液，搅拌。3分钟后达到完全分离。取出被分离物，水洗后，铝层直接干燥，塑料层经脱色后再干燥。待完全干燥后称量铝层的质量为2.4g，塑料层的质量为6.8g。
实施例8将1.5g十二烷基磺酸钠溶解在500ml 80℃的5％的磷酸溶液中，投入剪裁好的三层铝塑复合包装材料13.2g，搅拌均匀。投入1g有效氯浓度为8％的次氯酸钠溶液，搅拌。2分钟后达到完全分离。取出被分离物，水洗后，铝层直接干燥，塑料层经脱色后再干燥。待完全干燥后称量铝层的质量为7.1g，塑料层的质量为6.1g。
权利要求
1.一种铝塑复合包装分离剂，其特征在于所述分离剂由浓度为5～20％的硫酸和氧化剂或浓度为5～20％的磷酸和氧化剂组成，所述硫酸溶液或磷酸溶液与氧化剂的重量份数比为100∶0.2～1。
2.根据权利要求1所述的铝塑复合包装分离剂，其特征在于所述氧化剂为次氯酸盐，所述次氯酸盐为次氯酸钙或有效氯浓度为8～10％的次氯酸钠溶液，同时在分离剂中还包含有阳离子表面活性剂，硫酸或磷酸溶液、次氯酸盐和阳离子表面活性剂间的重量份数比为100∶0.2～1∶0.1～0.5。
3.根据权利要求2所述的铝塑复合包装分离剂，其特征在于所述阳离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的铝塑复合包装分离剂，其特征在于所述氧化剂为高锰酸盐或过硫酸盐，所述高锰酸盐为高锰酸钾，所述过硫酸盐为过硫酸铵。
5.一种铝塑复合包装的分离回收方法，其特征在于它包括以下操作步骤1)分类将铝塑复合包装材料进行分类和剪裁；2)投料将铝塑复合包装材料浸泡在40℃～80℃的含有浓度为5～20％的硫酸或磷酸、阳离子表面活性剂或只含有浓度为5～20％的硫酸或磷酸的分离剂中，搅拌均匀；3)投加氧化剂，搅拌；4)浸泡浸泡1～20分钟铝层和塑料层自动剥离；5)水洗将包装材料经过二到三次清水洗涤，除去表面残存的分离剂；6)分离将铝箔和塑料层分离；7)塑料层脱色将塑料层浸泡于40℃～60℃的2～5％过氧化氢溶液或40℃～60℃的温水中，10分钟黄色脱去；8)干燥铝层和塑料层分别干燥。
6.据权利要求5所述的铝塑复合包装的分离回收方法，其特征在于第二步投料中将铝塑复合包装材料浸泡在40℃～80℃的含有浓度为5～20％的硫酸或磷酸、阳离子表面活性剂的分离剂中，则第三步中投加的氧化剂为次氯酸盐，所述次氯酸盐为次氯酸钙或有效氯浓度为8～10％的次氯酸钠溶液。
7.根据权利要求5所述的铝塑复合包装的分离回收方法，其特征在于第二步投料中，将铝塑复合包装材料浸泡在40℃～80℃的只含有浓度为5～20％的硫酸或磷酸的分离剂中，则第三步中投加的氧化剂为高锰酸盐或过硫酸盐。
8.根据权利要求5或6所述的铝塑复合包装的分离回收方法，其特征在于第二步中所述的阳离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠。
全文摘要
本发明公开了一种铝塑复合包装分离剂及其分离回收方法，所述的铝塑复合包装分离剂由浓度为5～20％的硫酸或磷酸以及氧化剂组成，使用时将铝塑复合包装材料浸泡在40℃～80℃的含有浓度为5～20％的硫酸或磷酸、0.1～0.5％阳离子表面活性剂或只含有浓度为5～20％的硫酸或磷酸的分离剂中，搅拌均匀；投加氧化剂，搅拌；浸泡1～20分钟左右铝层和塑料层自动剥离；将包装材料经过二到三次清水洗涤，除去表面残存的分离剂；将铝箔和塑料层分离。本发明可快速分离铝塑复合包装，且铝箔回收率高，并且为操作者提供了良好的工作环境。
文档编号B29B17/02GK101054446SQ20071006183
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者高磊红, 王未肖 申请人:河北科技大学