專利名稱：利用力化學(xué)法快速剝離鋁塑復(fù)合材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及快速剝離鋁塑復(fù)合材料的方法，具體涉及利用化學(xué)方法和 溫度內(nèi)應(yīng)力的協(xié)同作用來(lái)快速破壞鋁塑復(fù)合材料中鋁和塑料間的作用力， 實(shí)現(xiàn)鋁和塑料的自動(dòng)剝離，屬于環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋁塑復(fù)合材料是鋁箔和塑料通過(guò)熱壓合或粘合而成的具有多層結(jié)構(gòu) 的復(fù)合材料。該復(fù)合材料既利用了鋁箔質(zhì)地柔軟，延展性好，便于加工， 阻隔性好，輕便美觀等特點(diǎn)，也利用了塑料易加工，耐酸堿腐蝕，強(qiáng)度好 的特點(diǎn)。鋁塑復(fù)合材料具有阻光、恒溫、無(wú)毒安全和成本低廉的特點(diǎn)，尤 其適合制成復(fù)合軟包裝及包裝襯里，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化學(xué)品及曰
用品等商品的包裝。鋁塑復(fù)合材料主要包括鋁塑復(fù)合紙、鋁塑復(fù)合罐材、 鋁塑復(fù)合軟膜、鋁塑復(fù)合軟管包裝材料及鋁塑復(fù)合泡罩包裝材料等，比如 利樂(lè)包裝系列、牙膏管包裝等，都是典型的鋁塑復(fù)合材料。
從鋁箔的消費(fèi)數(shù)據(jù)可以了解鋁塑復(fù)合材料的使用情況。據(jù)歐洲鋁箔工 業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，歐洲70%以上的鋁箔應(yīng)用于各類包裝制品，在美國(guó)這一比率 高達(dá)75%,在日本包裝用鋁箔消費(fèi)占70%。而中國(guó)已成為僅次于美國(guó)和曰 本的第三包裝大國(guó)，隨著我國(guó)包裝工業(yè)的快速發(fā)展，鋁箔在包裝領(lǐng)域的應(yīng) 用也實(shí)現(xiàn)了迅速的增加。目前我國(guó)包裝用鋁箔消費(fèi)量約為ll萬(wàn)噸/年，其中 巻煙包裝用鋁箔約3.8萬(wàn)噸，食品包裝用鋁箔約2萬(wàn)噸，奶制品包裝用鋁箔 約9000噸，日化品包裝用鋁箔約5000噸，其它包裝用鋁箔約l萬(wàn)噸。我國(guó) 鋁箔在包裝業(yè)的應(yīng)用比率與發(fā)達(dá)國(guó)家比還有很大的差距，如歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家有90 %以上的牙膏采用鋁塑復(fù)合軟管包裝，而目前我國(guó)采用此包裝的 比率還不足5%，因此，我國(guó)的鋁箔消費(fèi)還有很大的潛力，這也為鋁箔包 裝在中國(guó)市場(chǎng)的快速發(fā)展提供了機(jī)會(huì)，目前是全球發(fā)展最快的市場(chǎng)，據(jù)統(tǒng) 計(jì)，到"十一五"末期，我國(guó)包裝用鋁箔年需求量將達(dá)到25萬(wàn)噸左右，將 是目前包裝用鋁箔消費(fèi)量的1.3倍。在所有的鋁塑復(fù)合材料中，鋁箔只占鋁 塑復(fù)合材料重量的20%,照此計(jì)算，目前約為55萬(wàn)噸，到"十一五"期末， 將達(dá)到125萬(wàn)噸?？梢?jiàn)，鋁塑復(fù)合材料應(yīng)用廣泛、使用量很大。
鋁塑復(fù)合材料的快速發(fā)展，也帶來(lái)了巨大的環(huán)保問(wèn)題，即會(huì)產(chǎn)生數(shù)量 龐大的廢棄物，如果處理不當(dāng)，會(huì)給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)巨大的壓力。因?yàn)殇X箔 和塑料的不相容，廢棄的鋁塑復(fù)合材料混在一起沒(méi)有任何回收利用價(jià)值， 必須把鋁箔和塑料分離開(kāi)來(lái)得到鋁箔和塑料，這樣才具有較高的回收價(jià) 值，尤其是鋁箔，它的價(jià)格高、貨源少，如果能有效回收利用，必定會(huì)帶 來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也消除了復(fù)合材料廢棄物因?yàn)椴荒芑厥绽枚鴮?duì) 環(huán)境的污染。因此，鋁塑復(fù)合材料的回收再利用，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)效 益和社會(huì)效益，這也成為研究的熱點(diǎn)。
在國(guó)際上，已有研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了鋁塑復(fù)合材料的回收處理，開(kāi)發(fā)了相 關(guān)的才支術(shù)及處理工藝。Muther ( Muther C., Separation of laminates using Result technology, Proc, SPE 3rd Ann. Recycling Conf" Chicago, IL, 1996: 37 ) 設(shè)計(jì)了 一種處理工藝，針對(duì)用機(jī)械法在干燥的工藝中將復(fù)合材料制成薄 片，對(duì)層壓產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)單研磨只能得到平常的混合物產(chǎn)品，很難從復(fù)合材 料中分離出單組分的鋁薄和塑料的問(wèn)題，提出用高速旋轉(zhuǎn)層壓產(chǎn)品可得到 穩(wěn)定單相組成的分布，其原理是鋁塑復(fù)合材料在加速和專門設(shè)計(jì)的機(jī)器里 發(fā)生渦流時(shí)的行為不同而得以分離，根據(jù)該原理，奧地利的Result Technology AG公司設(shè)計(jì)了相應(yīng)的商用處理系統(tǒng)。對(duì)于這種系統(tǒng)，需要高 速加速器來(lái)產(chǎn)生很強(qiáng)的渦流和很高的加速度，對(duì)設(shè)備要求很高，分離成本 也高，但對(duì)于有粘結(jié)層的復(fù)合材料，分離程度不高。美國(guó)鋁公司(Alcoa)的巴西分公司Alcoa Aluminio S A與Tetra pak公司、Klabin公司和TSL Engenharia Ambiental 乂>司合作 (Alcoa, Tetra Pak, Klabin and TSL Engenharia Ambiental, Chemical Engineering Progress, 2005, 101(7): 13 )，開(kāi)
發(fā)了一套鋁塑回收系統(tǒng)，利用電能在1500(TC產(chǎn)生一股等離子體射流，使 鋁和塑料的混合物加熱，塑料被深度回收成低分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為石蠟，鋁則 以高純鋁錠的形式回收，該技術(shù)需要產(chǎn)生高溫等離子體，對(duì)設(shè)備要求高， 投資運(yùn)行成本很高，同時(shí)把塑料轉(zhuǎn)化成石蠟，實(shí)際上是降低了回收價(jià)值。
相比于國(guó)外的研究，國(guó)內(nèi)的研究更多，有大量的專利和技術(shù)文獻(xiàn)存在， 這可能與中國(guó)大量利用回收塑料有關(guān)，也與存在巨大的廢舊物資拆解企業(yè) 和從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和研究的人員有關(guān)。總結(jié)起來(lái)，國(guó)內(nèi)在分離鋁塑復(fù)合 材料方面主要有兩種方法即物理方法和化學(xué)方法。
物理方法包括兩種方法， 一是物理靜電方法，把鋁塑復(fù)合材料粉碎， 再經(jīng)過(guò)磨粉機(jī)械研磨，在摩擦力的作用下把鋁和塑料分開(kāi)，再將磨好后的 材料經(jīng)靜電分選機(jī)多次分選分離開(kāi)塑料和鋁，這種方法一般只能分離鋁塑 復(fù)合管材，缺點(diǎn)是要求把復(fù)合材料粉碎得很細(xì)，耗費(fèi)大量電能，并不經(jīng)濟(jì)， 其次分離效果也不佳，通過(guò)電場(chǎng)的方法分離開(kāi)塑料和鋁的前提是鋁和塑料 不能粘連在一起，而對(duì)于鋁塑復(fù)合材料而言，這種方法是失效的；二是采 用有機(jī)溶劑浸泡的方法，如公開(kāi)號(hào)為CN1066413A和CN1718408A的中國(guó) 專利申請(qǐng)中分別提到使用有機(jī)溶劑來(lái)分離鋁塑膜，然后離心分離，這種分 離方法由于使用高濃度的有機(jī)溶劑，而塑料層對(duì)溶劑的吸附量很大，即便 通過(guò)離心甩干機(jī)，仍有將近30%的吸附量，因此分離成本過(guò)高，且只有純 溶劑，分離速率4艮慢，而且也不是任何有機(jī)溶劑都有效，還必須是合適的 溶劑，而尋找合適的有機(jī)溶劑也并不容易，為了提高效率，公開(kāi)號(hào)為 CN1559704A中國(guó)專利申請(qǐng)?jiān)谑褂糜袡C(jī)溶劑的同時(shí)，可以添加一定的表面 活性劑，但專利中并未指明用何種表面活性劑，該方法使用大量高濃度的 有機(jī)溶劑，會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染的問(wèn)題?；瘜W(xué)方法是通過(guò)一定的化學(xué)溶劑，在滲透和反應(yīng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)鋁和塑
料的分離，這是研究得最多的方法。這里面主要有 一是如公開(kāi)號(hào)為 CN1337280A中國(guó)專利申請(qǐng)中所描述，利用金屬鋁和氧化鋁均可溶解于酸 或堿的原理，使用酸溶或堿溶的方法把材料中的鋁溶解，從而回收塑料， 然后再將含鋁廢液制成聚合氯化鋁或硫酸鋁，該方法將不能得到鋁箔，降 低了回收的價(jià)值，已很少使用該方法進(jìn)行鋁塑復(fù)合材料的分離；二是利用 酸性物質(zhì)滲透入塑料層，先使得塑料與鋁間的界面(氧化鋁)溶解，再加 入一定的氧化劑，保護(hù)鋁，從而可以得到一部分的鋁箔和塑料，在該方法 中有選用強(qiáng)酸性物質(zhì)，如公開(kāi)號(hào)為CN1401443A中國(guó)專利申請(qǐng)中選用硝 酸，在公開(kāi)號(hào)為CN101054446A中國(guó)專利申請(qǐng)中選用了石克酸或磷酸等，在 文獻(xiàn)含鋁廢塑料的鋁塑分離研究(顧幗華，張波，礦冶工程，27(5): 47-50, 2007)中選用了鹽酸，在這些選用強(qiáng)酸的方法中，由于酸性太強(qiáng)，鋁箔會(huì) 與酸反應(yīng)掉而使得鋁的回收率變得很低，也會(huì)降低回收的經(jīng)濟(jì)性。在公開(kāi) 號(hào)為CN1903965A中國(guó)專利申請(qǐng)中提出選用酸性略低的乙酸水溶液來(lái)作 為分離劑，該法在低濃度乙酸水溶液下分離速度很慢，分離效率低，而選 用高濃度的乙酸水溶液則分離成本高。
綜觀前述已有的分離方法，存在分離成功率低、分離成本高、鋁箔回 收率低以及分離速度慢的缺點(diǎn)。此外，大多的分離方法都忽略了一個(gè)問(wèn)題， 即鋁箔和塑料層間的粘合力被破壞后，實(shí)際上并沒(méi)有剝離開(kāi)來(lái)，而是疊合 在一起，它們中間由于存在分離劑，因此仍有一定的作用力，放入水中進(jìn) 行浮選分離時(shí)鋁箔和塑料仍然在一起，實(shí)際上并沒(méi)有完成鋁箔和塑料間的 剝離。因此，對(duì)于鋁塑分離，仍需要研究新型的高效快速低成本的分離方 法，使鋁箔和塑料層不能疊合在一起，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剝離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種利用力化學(xué)法快速剝離鋁塑復(fù)合材料的方法，將鋁塑復(fù)合材料經(jīng)過(guò)分離劑浸泡后，再利用溫度的變化使得鋁和塑料間產(chǎn)生內(nèi) 應(yīng)力來(lái)作為剝離力，以達(dá)到鋁和塑料的快速自動(dòng)剝離。該方法才乘作方4更， 實(shí)現(xiàn)了鋁和塑料的分別回收，且回收率高。
一種利用力化學(xué)方法快速剝離鋁塑復(fù)合材料的方法，包括將鋁塑復(fù) 合材料粉碎成碎片，置于分離劑中，經(jīng)過(guò)快速升溫、保溫和快速降溫過(guò)程 使鋁和塑料完全分離，再經(jīng)過(guò)濾、浮選分離、干燥分別得到鋁和塑料。
所述的分離劑由如下重量百分比的組分組成有機(jī)羧酸10% ~ 99.9%, 表面活性劑0.1% ~ 1%,余量為水。
其中有機(jī)羧酸為具有結(jié)構(gòu)通式RCOOH的化合物，式中R為C, ~ C10 的烷基、C3 ~ C1()的環(huán)烷基或C6 ~ C1()的芳香基，優(yōu)選G ~ C1C的直鏈烷基， 更優(yōu)選d-d的直鏈烷基，如曱酸、乙酸等，其中以乙酸(即醋酸)效 果最好。
由于常規(guī)的有機(jī)溶劑，如卣代烴、烷烴、芳烴等，雖然能滲透通過(guò)塑 料層，但其只能對(duì)塑料層產(chǎn)生物理溶漲作用，對(duì)鋁箔卻沒(méi)有任何作用，因 此只能依靠有機(jī)溶劑對(duì)塑料的物理溶漲作用來(lái)破壞塑料和鋁箔間的相互 作用力，這種破壞的效率較低，分離的成功率低，而且速度慢，并不能作 為有效的分離劑組分。因此，應(yīng)該考慮既能滲透通過(guò)塑料層，又能對(duì)鋁箔 產(chǎn)生作用的分離劑組分。
經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，鋁是一種活潑金屬，容易受到酸的腐蝕，因此酸性物 質(zhì)能對(duì)其產(chǎn)生作用，鋁箔的表面是一層薄層的氧化鋁，也容易受到酸的腐 蝕。但在選擇酸性物質(zhì)時(shí)，如果酸性過(guò)強(qiáng)，則容易消耗掉大量的鋁，使鋁 的回收率降低，同時(shí)也會(huì)消耗大量的酸性物質(zhì)，降低分離劑的使用效率。 因此本發(fā)明選擇具有合適酸性的有機(jī)羧酸，同時(shí)還需要考慮該物質(zhì)在塑料 層中的滲透，滲透速度的大小與分子大小有關(guān)，即R基團(tuán)的大小，R基團(tuán) 越大，滲透速度越慢，因此兼顧滲透速度和酸性大小，為了達(dá)到好的分離 效果， 一般選用C廣Cu)的烷基羧酸、C3 Cu)的環(huán)烷基羧酸或C6 Cu)的芳香基羧酸等，優(yōu)選Q ~ C1Q的直鏈烷基羧酸，更優(yōu)選C, ~ C4的直鏈烷基 羧酸。這些物質(zhì)均可以很好地滲透通過(guò)塑料層，對(duì)塑料層產(chǎn)生溶漲作用， 同時(shí)又可以^提供一定的酸性，腐蝕鋁表面的氧化鋁，在物理溶漲和化學(xué)腐 蝕的共同作用下，快速破壞鋁箔和塑料間的粘合力。
所述表面活性劑選用陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑中的一種 或幾種，其中陰離子表面活性劑可選用常用的脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯 鹽或磷酸酯鹽等，從降低表面張力以及提高有機(jī)羧酸在塑料層中的滲透速
度來(lái)看，優(yōu)選月桂醇硫酸酯鹽；非離子表面活性劑可選用常用的聚氧乙烯 醚、多元醇或烷基醇酰胺等，從降低表面張力以及提高有機(jī)羧酸在塑料層 中的滲透速度來(lái)看，優(yōu)選烷基酚聚氧乙烯醚。
表面活性劑可以降低有機(jī)羧酸在滲透過(guò)程中與塑料間產(chǎn)生的表面作 用力，提高有機(jī)羧酸在塑料層中的滲透速率，常規(guī)的陰離子表面活性劑或 非離子表面活性劑均可以達(dá)到此種效果。
水的作用是稀釋分離劑中有機(jī)羧酸和表面活性劑的濃度，保持分離劑 中 一定的酸性和表面活性劑濃度。
為了達(dá)到好的分離效果，分離劑與鋁塑復(fù)合材料的重量比優(yōu)選2 : 1~ 6 1。
所述快速升溫、保溫和快速降溫過(guò)程為以1 ~ 100°C/min (優(yōu)選5 ~ 20°C/min)的速度升溫至80 ~ 90°C ，保溫10 40min，再以1 ~ 100°C/mi n (優(yōu)選5 2(TC/min)的速度降溫至常溫。
因?yàn)閼?yīng)用本發(fā)明的分離劑，雖可以破壞鋁箔和塑料的粘合力，實(shí)現(xiàn)鋁 箔和塑料的分離，但鋁箔和塑料不能自動(dòng)剝離。在常溫下使用本發(fā)明的分 離劑分離速度仍較慢，為了提高分離效率，則需要加快分離劑在塑料中的 滲透速度，升溫有利于加快滲透速度，相應(yīng)提高分離效率。因此，考慮分 離劑中各組分的沸點(diǎn)，本發(fā)明方法將快速升溫后的溫度限定在80~90°C， 來(lái)加快分離劑在塑料層中的滲透速度，提高分離效率。
8為了進(jìn)一步提高分離速度，本發(fā)明除了利用分離劑的物理溶漲和化學(xué) 腐蝕作用外，還利用了塑料與鋁隨溫度變化膨脹率的差異，來(lái)達(dá)到塑料與
鋁的自動(dòng)剝離。如聚乙烯(PE)塑料的膨脹系數(shù)為170xl(rV。C，而鋁的 膨脹系數(shù)為24xl(T6/°C，相差近10倍，膨脹系數(shù)的差異會(huì)導(dǎo)致鋁塑復(fù)合 材料在升高溫度時(shí)具有不同的膨脹趨勢(shì)，當(dāng)兩者之間有強(qiáng)的粘合力時(shí)，鋁 和塑料不能自由膨脹，所產(chǎn)生的形變是相同的，這樣鋁和塑料間會(huì)產(chǎn)生溫 度內(nèi)應(yīng)力。如果在分離劑的作用下，鋁和塑料間的粘合力被減弱或被破壞， 當(dāng)此粘合力小于由于不同的膨脹趨勢(shì)產(chǎn)生的溫度內(nèi)應(yīng)力時(shí)，鋁和塑料就會(huì) 自動(dòng)剝離開(kāi)來(lái)。同樣，在降溫時(shí)鋁和塑料會(huì)發(fā)生收縮，因?yàn)榕蛎浵禂?shù)的差 異會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生溫度內(nèi)應(yīng)力，鋁和塑料間被分離劑減弱或破壞的粘合力 小于由于不同的膨脹趨勢(shì)產(chǎn)生的溫度內(nèi)應(yīng)力，使鋁和塑料自動(dòng)剝離開(kāi)來(lái)。 因此可以在分離過(guò)程中，利用溫度的快速升降，4吏得鋁和塑料間由于膨脹 系數(shù)的差異而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，加速鋁和塑料間的自動(dòng)剝離。可經(jīng)過(guò)一次或多 次快速升溫、保溫和快速降溫過(guò)程，來(lái)達(dá)到鋁和塑料的自動(dòng)剝離。經(jīng)過(guò)實(shí) 驗(yàn)， 一般經(jīng)過(guò)一次快速升溫、保溫和快速降溫過(guò)程即可實(shí)現(xiàn)鋁塑復(fù)合材料 中鋁和塑料的自動(dòng)剝離。
同時(shí)，本發(fā)明經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)鋁塑復(fù)合材料碎片在合適的尺寸下，塑料經(jīng) 過(guò)快速升溫、保溫和降溫過(guò)程，會(huì)發(fā)生巻曲，而鋁箔不會(huì)發(fā)生巻曲，此時(shí) 就會(huì)實(shí)現(xiàn)鋁箔和塑料的自動(dòng)剝離，這樣會(huì)避免即便鋁和塑料間已無(wú)粘合 力，但由于有分離劑的存在仍具有一定的作用力而疊合在一起，使得后續(xù) 的鋁塑浮選無(wú)法進(jìn)行。為了更好地實(shí)現(xiàn)鋁箔和塑料的自動(dòng)剝離，鋁塑復(fù)合 材料碎片可選用能通過(guò)直徑為l~80mm的粉碎機(jī)篩孔的碎片，優(yōu)選能通 過(guò)直徑為5 ~ 50mm的粉碎機(jī)篩孔的碎片，更優(yōu)選能通過(guò)直徑為10 ~ 30mm 的粉碎機(jī)篩孔的碎片。
所述過(guò)濾、浮選分離、干燥過(guò)程中，過(guò)濾所得濾液為消耗后剩余的分 離劑，可重復(fù)使用；浮選分離是利用鋁和塑料密度的差異來(lái)浮選分離鋁和塑料。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明方法不需要特殊的設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，所需成本低，利于工業(yè)化 生產(chǎn)。該方法可以實(shí)現(xiàn)鋁塑復(fù)合材料中鋁箔和塑料的快速自動(dòng)剝離，從而 實(shí)現(xiàn)鋁箔和塑料的分別回收，不僅提高了鋁塑復(fù)合材料的回收利用價(jià)值， 而且減少了廢棄物對(duì)環(huán)境的污染。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將2.5g月桂醇石危酸酯鈉溶解在500ml 重量百分比濃度為20%的乙酸水溶液中，加入100g能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，以10°C/min的速度升溫至80 。C，保溫20min,然后撤走熱介質(zhì)，通冷卻水，以10°C/min的冷卻速度快 速冷卻物料至常溫，使鋁和塑料達(dá)到完全分離，經(jīng)過(guò)濾得到鋁碎片和塑料 碎片的混合物，再置于水池中浮選分離鋁和塑料(塑料浮于水面上，而鋁 沉于池底)，千燥鋁和塑料，稱量得到19.8g鋁，79.9g塑料。
實(shí)施例2
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將2.5g月桂醇辟^酸酯鈉溶解在500ml 重量百分比濃度為15%的乙酸水溶液中，加入100g能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，以10°C/min的速度升溫至85 。C，保持30min,然后撤走熱介質(zhì)，通冷卻水，以10°C/min的冷卻速度快 速冷卻物料至常溫，使鋁和塑料達(dá)到完全分離，經(jīng)過(guò)濾得到鋁碎片和塑料 碎片的混合物，再置于水池中浮選分離鋁和塑料(塑料浮于水面上，而鋁 沉于池底)，千燥鋁和塑料，稱量得到19.9g鋁，79.9g塑料。實(shí)施例3
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將2.5g月桂醇碌^酸酯鈉溶解在500ml 重量百分比濃度為50%的乙酸水溶液中，加入100g能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，以10°C/min的速度升溫至90 。C，保持10min，然后撤走熱介質(zhì)，通冷卻水，以10°C/min的冷卻速度快 速冷卻物料至常溫，使鋁和塑料達(dá)到完全分離，經(jīng)過(guò)濾得到鋁碎片和塑料 碎片的混合物，再置于水池中浮選分離鋁和塑料(塑料浮于水面上，而鋁 沉于池底)，干燥鋁和塑料，稱量得到19.5g鋁，79.9g塑料。
實(shí)施例4
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將0.5g月桂醇碌u酸酯鈉溶解在500ml 重量百分比濃度為20%的乙酸水溶液中，加入100g能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，以20°C/min的速度升溫至80 °C,保持40min,然后撤走熱介質(zhì)，通冷卻水，以10°C/min的冷卻速度快 速冷卻物料至常溫，使鋁和塑料達(dá)到完全分離，經(jīng)過(guò)濾得到鋁碎片和塑料 碎片的混合物，再置于水池中浮選分離鋁和塑料(塑料浮于水面上，而鋁 沉于池底)，干燥鋁和塑料，稱量得到19.7g鋁，79.9g塑料。
實(shí)施例5
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將2.5g十二烷基酚聚氧乙烯醚溶解在 500ml重量百分比濃度為20%的乙酸水溶液中，加入100g能通過(guò)直徑為 10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，以5°C/min的速度升溫至 80°C,保持20min,然后撤走熱介質(zhì)，通冷卻水，以10°C/min的冷卻速度 快速冷卻物料至常溫，使鋁和塑料達(dá)到完全分離，經(jīng)過(guò)濾得到鋁碎片和塑 料碎片的混合物，再置于水池中浮選分離鋁和塑料(塑料浮于水面上，而 鋁沉于池底)，干燥鋁和塑料，稱量得到19.8g鋁，79.9g塑料。實(shí)施例6
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將2.5g月桂醇>5克酸酯鈉溶解在500ml 重量百分比濃度為20%的乙酸水溶液中，加入lOOg能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，以10°C/min的速度升溫至80 °C,保持30min，然后撤走熱介質(zhì)，通冷卻水，以5°C/min的冷卻速度快 速冷卻物料至常溫，使鋁和塑料達(dá)到完全分離，經(jīng)過(guò)濾得到鋁碎片和塑料 碎片的混合物，再置于水池中浮選分離鋁和塑料(塑料浮于水面上，而鋁 沉于池底)，干燥鋁和塑料，稱量得到19.7g鋁，79.9g塑料。
對(duì)比例1
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將2.5g月桂醇石克酸酯鈉溶解在500ml 重量百分比濃度為20%的乙酸水溶液中，加入100g能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，恒溫在常溫，經(jīng)過(guò)48小時(shí)后， 鋁和塑料間的粘合力完全被破壞，但鋁和塑料未自動(dòng)剝離開(kāi)。
對(duì)比例2
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將2.5g月桂醇硫酸酯鈉溶解在500ml 重量百分比濃度為20%的乙酸水溶液中，加入100g能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，恒溫在80。C,經(jīng)過(guò)70min后， 鋁和塑料間的粘合力完全被破壞，但鋁和塑料未自動(dòng)剝離開(kāi)。
對(duì)比例3
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，將2.5g月桂醇硫酸酯鈉溶解在500ml 重量百分比濃度為5%的乙酸水溶液中，加入100g能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，以10°C/min的速度升溫至80 °C，保持20min,然后通冷卻水，以10°C/min的冷卻速度快速冷卻物料至常溫，鋁和塑料間的粘合力不能被破壞。
對(duì)比例4
在1000ml的帶夾套玻璃釜中，加入500ml重量百分比濃度為20%的乙酸水溶液，再加入100g能通過(guò)直徑為10 ~ 15mm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片，以10°C/min的速度升溫至80°C，保持20min,然后通冷卻水，以10°C/min的冷卻速度快速冷卻物料至常溫，鋁和塑料間的粘合力不能被破壞。
對(duì)比例5
除了加入1 OOg能通過(guò)直徑為1 OOmm的粉碎機(jī)篩孔的鋁塑復(fù)合材料碎片外，其余操作均同實(shí)施例l，所得到的鋁和塑料仍然疊合在一起，塑料層的巻曲不明顯，以致鋁和塑料沒(méi)有自動(dòng)剝離開(kāi)來(lái)。
權(quán)利要求
1、一種利用力化學(xué)法快速剝離鋁塑復(fù)合材料的方法，包括將鋁塑復(fù)合材料粉碎成碎片，置于分離劑中，經(jīng)過(guò)快速升溫、保溫和快速降溫過(guò)程使鋁和塑料完全分離，再經(jīng)過(guò)濾、浮選分離、干燥分別得到鋁和塑料；所述快速升溫、保溫和快速降溫過(guò)程為以1～100℃/min的速度升溫至80～90℃，保溫10～40min，再以1～100℃/min的速度降溫至常溫。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的分離劑由如下重量百分比的組分組成有機(jī)羧酸10% ~ 99.9%，表面活性劑0.1% ~1%，余量為水。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)羧酸為具有結(jié)構(gòu)通式RCOOH的化合物，式中R為d ~ C1G的烷基、C3 ~ C1()的環(huán)烷基或C6-d。的芳香基。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)羧酸為曱酸或乙酸。
5、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的表面活性劑為陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑中的一種或幾種。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的陰離子表面活性劑為脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽或磷酸酯鹽。
7、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的非離子表面活性劑為聚氧乙烯醚、多元醇或烷基醇酰胺。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述分離劑與鋁塑復(fù)合材料的重量比為2 : 1 ~6 : 1。
9、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述快速升溫、保溫和快速降溫過(guò)程為以5~20°C/min的速度升溫至80 卯。C,保溫10 ~40min，再以5 ~ 20°C/min的速度降溫至常溫。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用力化學(xué)法快速剝離鋁塑復(fù)合材料的方法，包括將鋁塑復(fù)合材料粉碎成碎片，置于分離劑中，經(jīng)過(guò)快速升溫、保溫和快速降溫過(guò)程使鋁和塑料完全分離，再經(jīng)過(guò)濾、浮選分離、干燥分別得到鋁和塑料；所述分離劑由如下重量百分比的組分組成有機(jī)羧酸10％～99.9％，表面活性劑0.1％～1％，余量為水。該方法不需要特殊的設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，所需成本低，利于工業(yè)化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)鋁和塑料的分別回收，不僅提高了鋁塑復(fù)合材料的回收利用價(jià)值，而且減少了廢棄物對(duì)環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)C08J11/04GK101475702SQ20091009570
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者李振華, 董圣航, 陳建黨, 華 雷, 陽(yáng) 魯 申請(qǐng)人:浙江大學(xué);浦江恒捷服飾有限公司