一种铝塑分离剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铝塑分离剂及其制备方法，该分离剂成分包括水、酸性化合物及有机溶剂，以重量份计各组分配比为：水1～25份，酸性化合物5～50份，有机溶剂25～95份；然后按照配比依次称取相应的组分进行适当的混合，形成均一的相；再将铝塑粉碎物浸泡在所配制的分离液中，搅拌、分离、冲洗，最终可得到80-90％的塑料，8-15％的铝。该分离剂不易挥发，对铝塑分离速度快，对铝无氧化腐蚀。此外，该分离剂所采用的原料易得、对环境污染少、可重复利用，生产设备工艺简单，成本低廉。通过本发明专利技术制备的产品可广泛地应用于医药、食品、化妆品、日用品、工业品等铝塑包装材料的铝塑分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工
，具体涉及到一种新型高效铝塑分离剂及其制备方法。技术背景铝塑复合材料是以铝作为骨架，然后通过热熔胶将其与聚乙烯、聚氯乙烯等塑料粘接起来而形成的一种多层结构的复合材料，具有金属和非金属两种物质的特性，即优异的机械性能、耐腐蚀性和耐温性，且质轻、阻光、隔热、保温及成本低等特点。被广泛应用于食品、药品、化学品和日用品等包装领域。粘合在一起的铝和塑料难以分离，造成每年都有数以百万吨的铝塑复合材料如牙膏皮、食品蒸煮袋、片剂药品包装板、装饰材料被当成垃圾扔掉或掩埋。而铝是一种不可再生资源，塑料难以降解，造成严重的资源浪费和环境污染。 如何高效回收这些金属铝和塑料成为当前一项重要的课题，具有十分重要的社会意义和极大的经济价值。铝塑分离方法可分为物理和化学两种方法。物理方法又分为五种一是利用塑料可以燃烧的特性，通过焚烧，将塑料除去实现分离；二是利用金属铝与塑料所能承受的机械强度不同，通过机械外力的作用，将塑料从铝上剥离，然后根据密度的不同将其分离，如CN1130M9A、CN1030223C和C拟66^64Y等专利所述；三是利用塑料可以在一些有机溶剂中溶胀或溶解，而铝不能溶解，实现铝塑的分离； 四是利用无机酸或碱与铝反应，实现铝塑的分离如CN1337^0A、CN1357561A、CN1202552A 等；五是利用金属和非金属两种材料的热膨胀系数不同，通过加热使塑料收缩变形，进而实现铝塑分离；五是利用化学组成的不同汽化温度的不同，通过热等离子炉在高温下将铝塑汽化分离。但物理方法普遍存在分离不完全、回收利用率低的缺陷。相对物理方法而言，化学法的回收效率则比较高也比较容易实现。化学方法主要是利用金属铝和氧化铝均可与酸碱反应的原理，使用酸或碱来破坏铝和塑料之间的化学键，从而实现两者的分离。其中包括几种类型一是用强酸强碱如专利CN1337^0A用硫酸、盐酸或硝酸将材料中的铝溶解，从而回收塑料；专利CN1357561A中则利用烧碱溶液在 80-100°C下进行铝塑分离处理，这两种方法分离流程简单，溶剂耗量少成本低，分离出的塑料品质好，但是存在诸多弊病，如金属铝损失大、资源浪费大、对设备腐蚀严重、经济效益低等。二是用弱酸王崇臣等以工业纯醋酸或甲酸渗透纸层和塑料层将各层之间的化合物溶解，把它作为分层剥离剂，将聚乙烯铝塑复合材料中的可回收利用物质完整分离，并且分离后所得各种材料纯度高、质量好。专利CN1903965A中也改用弱酸弱酸如甲酸或乙酸等进行分离处理，这种方法利用有机酸不与塑料发生反应，而是渗透塑料层侵蚀塑料与铝质层的结合层，将铝塑材料中的铝和塑料完整地分开。但是，由于酸性较弱，且对聚乙烯塑料的溶解能力差，不容易渗透，导致分离时间长分离效率低或需要加热能源消耗大。另外，选用的酸气味大易挥发，且该法对铝的氧化也比较严重，导致金属铝的回收率低。三是用有机酸为了进一步提高铝塑的分离效率，专利CN1M4691A、则采用溶剂、水、有机酸混合的办法在一定的温度下对废旧铝塑材料进行浸泡处理，目的是通过加快有机酸在塑料中的渗透速率，缩短分离时间，减少铝单质的损失。尽管分离效率有了提高，但是由于所选择的溶剂种类比较单一，存在与水和有机酸相溶性的问题及有效渗透问题。此外，因使用的溶剂有毒性易挥发，对环境造成了污染。CNlOl 165084A、CN1559704A和CN1693;344A在此基础上则利用表面活性剂来改善体系的相溶性，金属盐来减少金属铝的损失。然而以上所有采用的方法，都存在不同程度的缺陷，比如污染环境、溶液挥发损失大、回收成本高、金属铝氧化程度高等。因此，寻找一种简单而有效的方法将铝塑分开并进行回收再利用势在必行。
技术实现思路
本专利技术针对铝塑分离过程中存在的环境污染大、对铝塑材料有腐蚀及材料回收利用率低、附加值小的问题，提供一种分离效率高、腐蚀性小、污染少的铝塑分离用材料。本专利技术的主要技术方案是一种新型高效铝塑分离剂及其制备方法，该分离剂成分包括水、酸性化合物及有机溶剂，以重量份计各组分配比为水1 25份；酸性化合物5 50份；有机溶剂25 95 份。上述酸性化合物选自乙酸、丙酸、丁酸、草酸、琥珀酸、丁二酸、苯甲酸、邻甲基苯甲酸、羟基乙酸、十二烷基苯磺酸、聚丙烯酸中的一种或几种。上述有机溶剂选自苯、甲苯、对二甲苯、三氯苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸仲丁酯、 醋酸戊酯、液体石蜡、正己烷、正庚烷、正癸烷、三氯乙烯、三氯甲烷、环己酮、环己烷中的一种或几种。本专利技术具有如下特点(1)本专利技术制备的铝塑分离剂对铝塑界面具有良好的侵蚀性，能将酸性化合物快速地带到铝塑结合面，并有效地破坏铝和塑料之间的化学键，从而实现铝塑的完全分离。(2)本专利技术所选用的酸对铝塑的组成无损害，无氧化损失，剥离后的铝塑品质好； 铝塑分离剂使用简单，中温分离速度快，分离效果好，可循环使用。(3)该铝塑分离剂可应用于医药、食品、化妆品、日用品、工业品等铝塑包装材料的回收，并根据不同材质选择不同的组成和配比。具体实施方式下面列举多个实施例来进一步说明本专利技术方法的具体实施方式，以及实施该方法的良好效果，要指出的是本专利技术方法并不局限于所列举的实施例。使用本专利技术所述铝塑分离剂的方法是首先将铝塑包装材料的边角料及废品进行去杂清洗；然后使用粉碎机对其进行粉碎；再将碎料倒入密闭的反应罐或釜中，加入配制好的铝塑分离剂于特定温度浸泡，并施加适当的搅拌，待完全分离；上层过滤得到塑料，下层过滤得到铝，滤液回收，最后对塑料和铝进行清洗干燥。实施例1首先依次称取84g水、250g醋酸、250g 二甲苯、250g 二氯甲烷、166醋酸仲丁酯，然后将^Og清洗粉碎后的牙膏包装用铝塑材料浸泡到分离液中，在室温下搅拌，分离、过滤、 清洗、干燥处理。结果发现7 后可以完全分离，分离率达到90%，铝腐蚀程度小于1 %，重复使用5次后，有效成分残留90%。实施例2首先依次称取90g水、180g邻甲基苯甲酸、180g液体石蜡、360g 二氯甲烷、180g醋酸仲丁酯，然后取出IOOOg配制的分离液，将^Og清洗粉碎后的牙膏包装用铝塑材料浸泡到分离液中，在室温下搅拌，分离、过滤、清洗、干燥处理。结果发现8 !后可以完全分离，分离率达到92 %，铝腐蚀程度小于1 %，且可重复使用，重复使用5次后，有效成分残留90 %。实施例3首先依次称取85g水、250g醋酸、250g 二甲苯、250g 二氯甲烷、165g醋酸仲丁酯， 然后取出IOOOg配制的分离液，将^Og清洗粉碎后的牙膏包装用铝塑材料浸泡到配制分离液中，在50°C下搅拌，分离、过滤、清洗、干燥处理。结果发现1. 5h后可以完全分离，分离率达到99 %，铝腐蚀程度小于5 %，重复使用5次后，有效成分残留60 %。实施例4首先依次称取85g水、250g聚丙烯酸、250g环己酮、250g 二氯甲烷、165g醋酸仲丁酯，然后取出IOOOg配制的分离液，将^Og清洗粉碎后的牙膏包装用铝塑材料浸泡到配制分离液中，在50°c下搅拌，分离、过滤、清洗、干燥处理。结果发现2. Oh后可以完全分离，分离率达到99 %，铝腐蚀程度小于5 %，重复使用5次后，有效成分残留63 %。实施例5首先依次称取IOg水、50g醋酸、300g 二甲苯、340g 二氯甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张保坦，李茹，陈修宁，王公应，贾树勇，王红丹，
申请(专利权)人：常州化学研究所，
类型：发明
国别省市：