专利名称：废弃纸塑复合材料分离回收装置及方法
技术领域：
本发明属于废弃物分离回收利用的技术领域，具体涉及一种废弃纸塑复合材料分离回收装置及方法。
背景技术：
纸塑复合材料特别是纸塑复合编织袋具有防水、耐高温、耐磨和高韧性等优点，适用范围极为广泛，大量应用于各类商品、生产原材料、化工原料、水泥、农药等物品的包装， 其消耗数量巨大。大部分纸塑复合材料浸水后能漂浮于水面，大部分纸塑复合材料的基层为塑料基层而表层为纸层。纸塑复合材料在使用之后难以回收利用，主要是因为塑料基层和纸层紧密粘合而难以分离，因此，每天都有大量使用过的纸塑复合编织袋被遗弃而且未经回收利用，不但十分浪费，而且由于它们的塑料基层难以降解而造成了严重的环境污染。为了解决上述问题，人们曾尝试多种纸塑复合材料分离回收方法第一种是人工法，主要依靠手工将纸层与塑料基层撕开，但这种方式显得原始落后，耗费人工，且很难剥离干净；第二种是化学法，主要依靠化学药剂使纸层与塑料基层之间的粘结力丧失而自动剥离，但这种方式成本高，且又会造成新的污染，使回收利用的效果大打折扣，背离了回收利用的初衷；第三种方式是物理法，现有的物理法是先将整张的废弃纸塑复合材料剪碎成为碎片，再将这些碎片送入滚筒中，利用高速高压水流对这些碎片进行冲击扰动而使纸层与塑料基层剥离，成为纸碎片和塑料碎片，再将纸碎片与塑料碎片分离而回收。现有的上述物理法存在以下不足1、碎片必须在高速水流冲击下高速翻滚才能使纸层与塑料层玻璃，因此能耗大，耗水量大，2、滚筒体积必须足够小，才能使碎片能够高速翻滚，这制约了分离回收的生产效率和产量；3、由于碎片太小，每片碎片都显得轻飘飘，每一碎片大致跟随着其周围的水流同步运动，这种同步运动不利于形成磨搓效果，因此不利于使纸层脱离塑料基层；4、碎片的纸层与塑料基层剥离后，成为纸碎片和塑料碎片，但纸碎片和塑料碎片分离后仍混和在一起，还再需要经过一定的工序步骤，才能使两者按类分开， 这无疑也增加了回收成本。总之，现有物理法的分离回收效果事倍功半，成本高，有时甚至得不偿失。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种废弃纸塑复合材料分离回收装置及方法，它成本低，纸层与塑料层分离效果好，回收容易。其目的可以按以下方案实现该废弃纸塑复合材料分离回收装置包括环形水槽， 环形水槽安装有若干根滚轮，各根滚轮的转轴安装方向为水平方向，且各根滚轮转轴的两端分别架设在槽腔两侧；各根滚轮表面设有凸齿，滚轮连接有驱动其转动的电机。环形水槽设有补水管及排浆口。排浆口的竖向位置低于滚轮转轴的竖向位置而高于滚轮最下端凸齿的竖向位置。
环形水槽具有环形内侧壁和环形外侧壁，各根转轴的两端分别架设在水槽环形内侧壁和环形外侧壁上。一种废弃纸塑复合材料分离回收方法，采用上述的废弃纸塑复合材料分离回收装置，包括以下步骤往环形水槽中蓄水，使水面高度低于滚轮的转轴高度且能浸到滚轮的一部分凸齿；将能浮于水面且外层为纸层的废弃纸塑复合材料放入环形水槽中，纸塑复合材料漂浮在槽面上；电机驱动各根滚轮转动，各根滚轮转动后搅动水沿环形水槽循环流动； 纸塑复合材料在滚轮及水流的推动下，在槽面上循环漂流并多次从滚轮下面经过，在此过程中，滚轮的凸齿对纸塑复合材料表面的纸层不断进行打磨，经过浸泡的纸层被凸齿打磨后脱离塑料基层而成为碎纸渣，碎纸渣与水混合成为纸渣浆；将环形水槽中的纸渣浆回收， 将整片塑料基层从环形水槽中回收。所述纸渣浆通过环形水槽中的排浆口逐渐排出而回收，且在排浆口排出纸浆的同时，通过补水管向水槽中补充水，保持环形水槽中的水位不变。本发明具有以下优点和效果
1、本发明巧妙地利用水的浮力将废弃纸塑复合材料压向带有凸齿的滚轮表面，能对有效对表层的纸层进行磨搓，磨搓后的纸层成为液态纸渣浆，纸渣浆回收后可以由造纸厂回收利用，成为理想的造纸原料；而塑料基层仍保持为完好、纯净的一整张，便于捞起，由此实现纸层与塑料基层的轻松分离回收。2、本发明分离回收过程耗能少，只需推动滚轮转动即可，无需其它动力。滚轮自动推动水流水平循环，水流水平循环又带动纸塑复合材料循环漂移，纸塑复合材料在水面循环漂浮的路径为水平方向，循环过程不需抬高而耗能，也不需高速高压水流，因此耗能小。3、本发明分离回收过程无需利用高压高速水流进行冲刷，因此耗水少。4、本发明分离回收过程中，纸塑复合材料可以多次循环经过滚轮磨搓，采用水平循环方式，由于耗水耗能小，循环次数几乎不受成本限制，浸泡打磨时间几乎不受成本限制，因此有利于纸层彻底脱离塑料基层。5、本发明分离回收过程中，塑料基层保持为完好的一整张，一方面便于回收整理， 另一方面还有一个重要作用如下在滚轮对纸层进行磨搓时，滚轮凸齿高速转动，而整片的复合材料受到水的阻力大，不会显得轻飘飘，不会被滚轮带动同步高速转动，即滚轮表面与复合材料表面有速度差，因此有利于形成有效的磨搓(假如纸塑复合材料撕成碎片，则碎片在滚轮推动下，几乎与滚轮表面同速同步运动，滚轮无法对它们形成磨搓作用)。6、本发明分离回收过程中，巧妙地利用水发挥了以下诸多方面的作用，更彰显本发明的创造性a、首先是水的浸泡作用，可以将纸层泡软，利于分离；b，其次是水的推动作用，即推动纸塑复合材料在滚轮之间的水面循环漂移；c，再次是水的浮力作用，浮力将纸塑复合材料压向滚轮表面的凸齿，这种浮力强大而兼具柔性，有利于形成结实有力的磨搓，柔性则有利于避免撕裂塑料基层；d、再接下来是水的阻滞作用，即在磨搓时，阻滞纸塑复合材料运动，避免纸塑复合材料在滚轮带动下与滚轮表面凸齿同步同速运动，有利于形成速度差(磨搓)；e、最后是起到纸渣浆载体的作用，即在纸渣浆中起到类似于溶剂的作用。7、本发明的循环水槽可以露天，水槽可以采用砌筑方式，成本低，其尺寸不受工艺流程限制，其槽宽可以达到几米以上，槽长则可以大至几十米甚至上百米，因而产能大，产量尚。
图1是本发明第一种具体实施例的俯视结构及工作原理示意图。图2是图1所示实施例的竖向剖面结构示意图。图3是本发明第二种具体实施例的水平截面结构及工作原理示意图。图4是图3中A-A剖视结构示意图。图5是滚轮凸齿对废弃纸塑复合编织袋实施打磨的原理示意图。
具体实施例方式实施例一
图1、图2、图5所示，该废弃纸塑复合材料分离回收装置包括环形水槽，其槽腔10呈环形，环形水槽具有环形内侧壁11和环形外侧壁12，环形水槽安装有两根滚轮2，各根滚轮的转轴21安装方向为水平方向，各根滚轮表面设有凸齿22，每根滚轮连接有驱动其转动的电机。各根滚轮转轴21的两端分别架设在水槽环形内侧壁11和环形外侧壁12上，即各根滚轮转轴的两端分别架设在槽腔10两侧；环形水槽设有补水管31及排浆口 32，排浆口 32连接有排浆管33。排浆口 32的竖向位置低于滚轮转轴21的竖向位置而高于滚轮最下端凸齿的竖向位置。在实施例一中，排浆口的竖向位置也可改在环形外侧壁12下部或中部。实施例二
图3、图4、图5所示，在该实施例中，环形水槽的槽腔呈环形，水槽中央为一堵内墙13， 该堵内墙的四周侧面形成环形水槽的内侧面，在环形水槽安装有四根滚轮2，各根滚轮转轴的两端分别架设在水槽内墙13和环形外侧壁12上。该环形水槽的排浆口为环形外侧壁12 标高最低处(图3、图4中B所指部位)，因此图3、图4中B所指部位形成排浆口，排浆口旁边设有集浆池4。当槽腔水面高度超过图3、图4中B所指部位时，纸渣浆自然向外溢出， 进入中集浆池4中。为防止纸塑复合材料及塑料基层溢出，排浆口处还设有大孔径的栅栏。 其余与实施例一相同。实施例三
在实施例三中，同时设置三个排浆口，且各排浆口的竖向标高不同，其中最上面一个排浆口的竖向位置略低于滚轮转轴的竖向位置，最下面一个排浆口的竖向位置位于环形外侧壁下部，而中间一个排浆口的竖向位置位于环形外侧壁中部。这样，可根据不同的碎纸渣打开不同的排浆口，例如，当碎纸渣在水中偏向沉积时，可打开下部的排浆口，以利于碎纸渣排出环形水槽；当碎纸渣在水中偏向上浮时，可打开上部的排浆口，以利于碎纸渣排出环形水槽。实施例四
一种废弃纸塑复合编织袋分离回收方法，采用上述实施例二的废弃纸塑复合材料分离回收装置，包括以下步骤往环形水槽中蓄水，使水面高度低于滚轮的转轴21高度且能浸到滚轮的一部分凸齿22 ；将能浮于水面且外层为纸层的废弃纸塑复合编织袋5放入环形水槽中，废弃纸塑复合编织袋5漂浮在槽面上；电机驱动各根滚轮2转动，如图5中箭头a所示，各根滚轮2转动后搅动水6沿环形水槽的槽腔循环流动，如图3中箭头所示；废弃纸塑复合编织袋5在滚轮及水流的推动下，在槽面上循环漂流并多次从滚轮2下面经过，如图5 中箭头b所示，在此过程中，滚轮的凸齿22对纸塑复合编织袋5表面的纸层不断进行打磨， 如图5所示，其中水还对废弃纸塑复合编织袋5产生向上浮力F，该浮力F使废弃纸塑复合编织袋与滚轮凸齿之间产生压力，使两者间磨搓有力；经过浸泡的纸层被凸齿22打磨后脱离塑料基层而成为碎纸渣，碎纸渣与水混合成为纸渣浆6 ；所述纸渣浆通过环形水槽中的排浆口逐渐排出到集浆池4中，最后回收给造纸厂作为造纸原料；纸层剥离干净后，还将整片编织袋塑料基层从环形水槽中捞起回收。上述过程中，在排浆口排出纸渣浆的同时，通过补水管31向水槽槽腔中补充水，保持环形水槽槽腔中的水位不变。
权利要求
1.一种废弃纸塑复合材料分离回收装置，包括环形水槽，环形水槽安装有若干根滚轮， 各根滚轮的转轴安装方向为水平方向，且各根滚轮转轴的两端分别架设在槽腔两侧；各根滚轮表面设有凸齿，滚轮连接有驱动其转动的电机。
2.根据权利要求1所述的废弃纸塑复合材料分离回收装置，其特征在于环形水槽设有补水管及排浆口。
3.根据权利要求2所述的废弃纸塑复合材料分离回收装置，其特征在于排浆口的竖向位置低于滚轮转轴的竖向位置而高于滚轮最下端凸齿的竖向位置。
4.根据权利要求1、2或3所述的废弃纸塑复合材料分离回收装置，其特征在于环形水槽具有环形内侧壁和环形外侧壁，各根转轴的两端分别架设在水槽环形内侧壁和环形外侧壁上。
5.一种废弃纸塑复合材料分离回收方法，其特征在于采用权利要求1所述的废弃纸塑复合材料分离回收装置，包括以下步骤往环形水槽中蓄水，使水面高度低于滚轮的转轴高度且能浸到滚轮的一部分凸齿；将外层为纸层且能浮于水面的废弃纸塑复合材料放入环形水槽中，纸塑复合材料漂浮在槽面上；电机驱动各根滚轮转动，各根滚轮转动后搅动水沿环形水槽循环流动；纸塑复合材料在滚轮及水流的推动下，在槽面上循环漂流并多次从滚轮下面经过，在此过程中，滚轮的凸齿对纸塑复合材料表面的纸层不断进行打磨，经过浸泡的纸层被凸齿打磨后脱离塑料基层而成为碎纸渣，碎纸渣与水混合成为纸渣浆；将环形水槽中的纸渣浆回收，将整片塑料基层从环形水槽中回收。
6.根据权利要求5所述的废弃纸塑复合材料分离回收方法，其特征在于采用权利要求 2所述的废弃纸塑复合材料分离回收装置，所述纸渣浆通过环形水槽中的排浆口逐渐排出而回收，且在排浆口排出纸浆的同时，通过补水管向水槽中补充水，保持环形水槽中的水位不变。
全文摘要
一种废弃纸塑复合材料分离回收装置，包括环形水槽，环形水槽安装有若干根滚轮，各根滚轮的转轴安装方向为水平方向，且各根滚轮转轴的两端分别架设在槽腔两侧；各根滚轮表面设有凸齿，滚轮连接有驱动其转动的电机。本发明还公开了一种废弃纸塑复合材料分离回收方法。本发明成本低，耗能少，纸层与塑料层分离效果好，回收容易。
文档编号B29B17/02GK102357514SQ201110248859
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月27日 优先权日2011年8月27日
发明者柯伟文 申请人:柯伟文