【技术领域】
本发明属于复合包装材料分离技术领域，涉及一种基于离子液体的铝塑复合包装材料分离剂及其分离方法。
背景技术：
随着社会的发展与进步，铝塑复合包装材料作为常温保鲜材料在饮品、药品、牙膏、化妆品、日用品等众多方面得到了广泛的应用。铝塑复合包装材料由塑料和铝通过机械互锁、吸附、化学键作用复合而成，这种结构使其具有避光、防腐、阻隔气体等特优异的物理化学性能，广泛应用于各行业的包装材料。然而，这种强相互作用也使铝塑复合包装材料不易分离，增加了其回收难度。因此，如何将铝塑快速有效的分离成为了一个重要的研究方向。
目前铝塑复合包装材料常见的分离剂有碱醇法、混合有机溶剂法以及以甲酸、乙酸等为代表的有机酸法。这些方法虽然可以将铝和塑料分开，但是由于分离剂本身毒性偏大、大部分有机酸和有机溶剂具有强挥发性，易对操作人员的身体健康造成伤害。同时，目前常见的分离剂还具有难以二次循环使用或循环使用时分离率低下等问题，因此，开发一种绿色、高效、可循环使用的铝塑分离剂具有重大意义。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种基于离子液体的铝塑复合包装材料分离剂及其分离方法，实现铝塑复合包装材料的高效分离，解决现有分离剂因挥发性大，废液难以二次循环使用的技术问题。
本发明采用以下技术方案：
一种基于离子液体的铝塑复合包装材料分离剂，该分离剂主要由水和氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体按以下重量比份数混合制成：水1～60份，氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体3～20份。
所述的氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体的结构式如下：
其中，n＝1～3。
所述的分离剂为酸性溶液。
所述分离剂为氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体的水溶液，该水溶液的离子组成包括：咪唑阳离子，羧酸根阴离子，氢离子和氯离子。
一种基于离子液体的铝塑复合包装材料分离剂的分离方法，以固液比为50～300g/l，将铝塑复合包装材料放入分离剂中，在60～90℃下，将铝塑复合包装材料分离为铝和塑料，最后经冲洗后回收铝和塑料。
在将铝塑复合包装材料加入到分离剂中之前，首先需要进行超声溶解。
分离完成后，还包括以下步骤回收步骤，具体为：收集使用后的废液，在40-50℃下减压蒸馏至粘稠状，调节ph后作为离子液体的原料。
一种基于离子液体的铝塑复合包装材料分离剂的应用，用于医药、食品、化妆品、日用品、工业品。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明分离剂由水和氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体组成，该离子液体几乎没有蒸汽压，溶解性优异，并且它的结构具有良好的可调性。将该离子液体作为分离剂使用后，可有效解决现有铝塑分离剂挥发性大、毒性高、难以循环使用等问题。
【具体实施方式】
本发明公开了一种铝塑复合包装材料分离剂及其分离方法，该分离剂主要由水和氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体按以下重量比份数混合制成：水1～60份，氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体3～20份。
所述的氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体溶于水后，其水溶液的离子组成包含：咪唑阳离子，羧酸根阴离子，氢离子和氯离子，整体溶液呈现酸性。
所述的氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体结构如下：
其中，n＝1-3。
使用时，将3～20份氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体溶解至1～60份水中，配成分离剂，然后称取0.05g～3g铝塑复合包装材料放入分离剂中恒温振荡，固液比为50～300g/l，温度控制在60～90℃，经30～120min，将分离后的铝和塑料分别用清水冲洗干净，干燥后称取回收后的质量，并计算其回收率。分离后将废液减压蒸馏，得到的离子液体随后进行冷冻干燥，作为分离剂原料再次使用。
所述的铝塑复合包装材料回收率，计算公式为：
其中，p为铝塑回收率；m0为反应前铝塑的质量；m1为反应后铝箔的质量；m2为反应后塑料的质量。
所述的铝塑复合包装材料损失率p1，计算公式为：
p1＝1-p
实施例1
本实施例中的一种氯化1-甲基-3-羧烷基咪唑离子液体铝塑复合包装材料分离剂，由以下重量百分比的原料制成：氯化1-甲基-3-羧甲基咪唑离子液体3份，水10份。
一种制备上述用于铝塑复合包装材料分离剂的方法，包括下列步骤：
1)按下述重量比称取原料：氯化1-甲基-3-羧甲基咪唑离子液体3份，水10份。
2)将上述原料放入反应釜中，常温下超声溶解。
本发明的使用方法是：将铝塑复合包装材料加入到50ml的容器(如单口烧瓶)中，加入分离剂20ml，放入60℃的恒温振荡水浴锅中，30min后塑料与铝箔完全分离，将分离后的塑料和铝箔放入清水中洗涤，计算其回收率p及损失率p1。
回收率p及损失率p1计算公式如下：
其中，p为铝塑回收率；m0为反应前铝塑的质量；m1为反应后铝箔的质量；m2为反应后塑料的质量。
本实施例中的分离剂的产品回收率可达99.4％，塑料上无残留铝屑，经分离后塑料与铝箔的颜色和物理形态基本不发生变化，并且整个实验过程无毒无害。
收集使用后的废液，在40～50℃下减压蒸馏至粘稠状，经盐酸调ph值后可以重复使用，在同样的反应条件下，离子液体二次回用分离铝塑复合物，铝塑得率可达95.2％，三次回用时铝塑得率为92.8％。
实施例2
本实施例中的一种离子液体铝塑复合包装材料分离剂，由以下重量百分比的原料制成：氯化1-甲基-3-羧乙基咪唑离子液体12份，水25份。
一种制备上述用于铝塑复合包装材料分离剂的方法，包括下列步骤：
1)按下述重量比称取原料：氯化1-甲基-3-羧乙基咪唑离子液体12份，水25份。
2)将上述原料放入反应釜中，常温下超声溶解。
本发明的使用方法是：将铝塑复合包装材料加入到50ml的容器(如单口烧瓶)中，加入分离剂20ml，放入80℃的恒温振荡水浴锅中，60min后塑料与铝箔完全分离，将分离后的塑料和铝箔放入清水中洗涤，计算其回收率及损失率。
回收率p及损失率p1计算公式如下：
其中，p为铝塑回收率；m0为反应前铝塑的质量；m1为反应后铝箔的质量；m2为反应后塑料的质量。
本实施例中的分离剂的产品回收率可达97.2％，塑料上无残留铝屑，经分离后塑料与铝箔的颜色和物理形态基本不发生变化，并且整个实验过程无毒无害。
收集使用后的废液，在60～70℃下减压蒸馏至粘稠状，经盐酸调ph值后可以重复使用，在同样的反应条件下，离子液体二次回用分离铝塑复合物，铝塑得率可达93.2％，三次回用时铝塑得率为91.5％。
实施例3
本实施例中的一种离子液体铝塑复合包装材料分离剂，由以下重量百分比的原料制成：氯化1-甲基-3-羧丙基咪唑离子液体20份，水55份。
一种制备上述用于铝塑复合包装材料分离剂的方法，包括下列步骤：
1)按下述重量比称取原料：氯化1-甲基-3-羧乙基咪唑离子液体20份，水55份。
2)将上述原料放入反应釜中，常温下超声溶解。
本发明的使用方法是：将铝塑复合包装材料加入到50ml的容器(如单口烧瓶)中，加入分离剂20ml，放入90℃的恒温振荡水浴锅中，120min后塑料与铝箔完全分离，将分离后的塑料和铝箔放入清水中洗涤，计算其回收率及损失率。
所述的铝塑复合包装材料回收率及损失率，计算公式为：
其中，p为铝塑回收率；m0为反应前铝塑的质量；m1为反应后铝箔的质量；m2为反应后塑料的质量。
本实施例中的分离剂的产品回收率可达93.2％，塑料上无残留铝屑，经分离后塑料与铝箔的颜色和物理形态基本不发生变化，并且整个实验过程无毒无害。
收集使用后的废液，在70～80℃下减压蒸馏至粘稠状，经盐酸调ph值后可以重复使用，在同样的反应条件下，离子液体二次回用分离铝塑复合物，铝塑得率可达92.3％，三次回用时铝塑得率为90.8％。