專利名稱：復(fù)合包裝的分層方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層復(fù)合包裝廢棄物成分的回收。更具體地，本發(fā)明涉及使用無機堿的混合物回收紙基多層復(fù)合包裝工業(yè)廢棄物的碎片。
背景技術(shù)：
紙基復(fù)合包裝已經(jīng)成為使該包裝內(nèi)的內(nèi)容物保持新鮮和不易受到外部損壞的最常規(guī)和應(yīng)用最廣泛的方法。這樣的包裝通常采用多層形式，以使最終包裝具有強度和耐久性。復(fù)合結(jié)構(gòu)以鋁或低密度聚乙烯(LDPE)，或LDPE與不同種類的塑料(比如聚酯或雙向拉伸的聚丙烯(BOPP)或流延聚丙烯(CPP))的方式引入紙中。今天，紙基多層包裝在包裝FMCG產(chǎn)品、食物和飲料方面深受歡迎。使用這種包裝的一個問題，也是通常被忽略的問題是，當包裝打開，其中的內(nèi)容物被消耗后，會產(chǎn)生大量廢棄物。由于采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，空的/用過的包裝不可循環(huán)再用，被加入到社區(qū)廢棄物場和被忽略地置于廢棄物堆積場，由此給地 球和環(huán)境帶來不可逆轉(zhuǎn)的傷害。解決這一威脅和回收復(fù)合成分的方法大多依賴于復(fù)合包裝廢棄物中紙成分的回收。紙的回收是基本的，因為對于大部分的包裝，紙構(gòu)成了整個包裝重量的最大主體(大約90-95%)。任何回收紙成分的技術(shù)都會使整個工藝不僅利潤高，而且環(huán)境友好。然而，對于紙的回收的主要問題是，由于其易碎的質(zhì)地和對任何化學(xué)品(包括水)的敏感性，以任何形式和策略進行回收都有困難。US 4188259教導(dǎo)了一種從熱塑性纖維復(fù)合板中回收纖維素纖維的方法。所述方法依賴于高溫-低溫交替和加壓處理以從纖維素纖維中分離熱塑性碎片。所述方法的局限性在于，只能回收纖維素纖維而不能回收熱塑性碎片。US 4168199公開了一種通過變壓處理從具有纖維素纖維層和金屬箔層的復(fù)合材料中回收纖維素纖維的方法。所述方法還回收金屬箔成分。通過加熱對壓縮的有機物進行熱解和化學(xué)分解，已被嘗試用作分層方法。AhmetKorkmaz等在《Waste Management (廢棄物管理)》(第29卷，第11期，2009年11月，第2836-2841頁)討論了應(yīng)用熱解分離利樂(Tetra Pak)包裝中的成分。然而這種回收的成分的商業(yè)價值是被懷疑的。焚燒復(fù)合包裝廢棄物在回收非紙質(zhì)的金屬成分和特別是箔成分上也是普遍應(yīng)用的。該方法不僅污染環(huán)境，而且浪費包裝材料主體，即紙，焚燒的結(jié)果就是紙永久地損失了。顯然，現(xiàn)有技術(shù)沒有教導(dǎo)任何方法來逐一分離紙/紙板基復(fù)合包裝廢棄物中的所有成分?，F(xiàn)有技術(shù)的方法沒有同時地和以可再度使用的方式，成功回收復(fù)合包裝廢棄物中的所有成分。因此有必要開發(fā)一種方法，以將紙基多層包裝廢棄物分層，以同時回收不同的成分。此外，所述方法對所述成分的回收方式還應(yīng)當能夠使所述成分可用于進一步處理或使用/銷售等。所述方法還應(yīng)當對紙板基多層復(fù)合包裝廢棄物同樣有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種將紙基多層復(fù)合包裝廢棄物分層的分層方法。本發(fā)明的一個目的是提供可同時回收用于制造復(fù)合包裝的所有成分的分層方法。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于回收成分的分層方法，該方法回收成分的方式使回收的成分能夠進一步處理或使用等。本發(fā)明的另一目的是提供一種對紙板基多層復(fù)合包裝廢棄物同樣有效的分層方法。本發(fā)明的一個目的是提供一種經(jīng)濟而且環(huán)保的分層方法。
本發(fā)明涉及一種用于回收紙基多層復(fù)合包裝廢棄物中的成分的分層方法。所述方法包括使用無機堿的混合物分離所述包裝廢棄物中的成分，并分別回收紙、塑料和/或鋁成分。所述紙可以以紙漿形式回收，所述塑料可以以其原狀回收，和所述鋁可以以水溶性鹽的形式回收。本發(fā)明的分層方法對紙板基多層復(fù)合包裝廢棄物也是有效的。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明，層壓了塑料和薄鋁箔的紙基多層復(fù)合包裝廢棄物，用無機堿混合物或者在一側(cè)或者在兩側(cè)進行處理，以回收成分。本發(fā)明的方法同時回收這種紙基復(fù)合包裝廢棄物中具有的所有成分，比如紙、塑料和鋁，并且回收的方式使各個成分可商業(yè)上再使用。在一個實施方式中，所述紙基多層包裝廢棄物還包括紙板(或硬紙板或利樂包裝)基復(fù)合包裝廢棄物。所述紙基多層復(fù)合包裝可以包括塑料，比如PET、LDPE、BOPP、CPP和聚酯。所述紙基多層復(fù)合包裝廢棄物通常為片或條或管的形式。在一個實施方式中，所述分層方法之前，可以將未粉碎的所述復(fù)合包裝廢棄物，通過使用常規(guī)的碎紙機，橫向地粉碎至平均寬度為O. 25cm-lcm，不考慮長度，但優(yōu)選長度不超過一米。在另一個實施方式中，片和/或管狀的復(fù)合包裝廢棄物也可以使用所述分層方法直接分層。在一個實施方式中，可以將分割的廢棄物碎片浸入無機堿混合物中，具體地，所述無機堿混合物為用于紙基廢棄物的一定配方比例的亞硫酸鈉、硫酸鈉和氫氧化鈉的混合物。在另一個實施方式中，可以在室溫條件下，使用一定比例的亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫酸鈉和氫氧化鈉的混合物，用于紙板基復(fù)合包裝廢棄物的成分的分層。在一個實施方式中，對于紙基廢棄物，所述無機堿一亞硫酸鈉、硫酸鈉和氫氧化鈉一可以以3 3 I (w/w)的比例混合。在另一個實施方式中，對于紙板基廢棄物，所述無機堿一亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫酸鈉和氫氧化鈉可以以2 2 3 3 (w/w)的比例混合。在一個實施方式中，可以將得到的復(fù)合包裝廢棄物的反應(yīng)混合物，以及所述無機堿混合物不時快速攪拌，對于紙基廢棄物持續(xù)大約24-48小時，對于紙板基廢棄物持續(xù)大約24到96小時，直到完成分層。所述無機堿混合物既不溶解塑料也不溶解紙成分，而是溶解復(fù)合結(jié)構(gòu)中的鋁和粘合劑，由此溶解復(fù)合結(jié)構(gòu)中的化學(xué)粘結(jié)。在一個實施方式中，所述無機堿混合物溶解用于粘結(jié)所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的所有種類的粘合劑。在一個實施方式中，當粘合劑被溶解，紙成分從廢棄物上分離并沉積到進行該反應(yīng)的容器的底部。另一方面，塑料成分以分離的層的形式漂浮在所述反應(yīng)混合物溶液的表面。該層通過簡單傾析從所述溶液中取出。在一個實施方式中，可以將分離的塑料層再浸入稀硝酸或氫氧化鈉稀溶液中，以除去附著的紙層，然后進行水洗，隨后干燥，之后將干凈的塑料碎片回收。如果需要，可重復(fù)該步驟。將塑料回收之后，可以通過簡單的溶液過濾將沉積在容器底部的紙物質(zhì)分離出來?？梢詫⑹占募埼镔|(zhì)離心處理以除去多余的液體，隨后可以進行干燥。在另一個實施方式中，可以重復(fù)進行離心和干燥以獲得紙漿干物質(zhì)。這樣得到的紙漿保留紙的性質(zhì)，避免了由于水的浸泡和潤濕而導(dǎo)致的明顯的性質(zhì)改變。在另一個實施方式中，復(fù)合包裝廢棄物中的鋁成分(如果存在)以水溶性鋁酸鈉的形式溶于所述反應(yīng)混合物溶液中。所述鋁酸鹽逐漸變濃，在某一時刻(取決于鋁的量)以水不溶性的氫氧化鋁凝膠形式沉淀于溶液底部。在一個實施方式中，所述氫氧化鋁凝膠可以隨后通過簡單過濾從所述溶液中分離出來。將所述成分分離之后，鈉/鉀鹽的金屬基可通過加入稀鹽酸形成可銷售的氯化鈉(食鹽)和氯化鉀進行回收。實施例
本發(fā)明以如下實施例的方式進行進一步說明。但是，這些實施例不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。實施例I對于由紙和LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料層壓的復(fù)合包裝廢棄物在IOOOml燒杯中加入500ml清水。將⑴15gm亞硫酸鈉、(ii) 15gm硫酸鈉和(iii)5gm氫氧化鈉的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分攪拌得到澄清溶液。接下來，取10/25gms或幾小片預(yù)先切好的復(fù)合包裝廢棄物的碎片(I. 5cmX3cm),比如用于肥皂外部包裝(不是盒子)和內(nèi)部加強肋的普通包裝的包裝廢棄物碎片，并浸入所述燒杯中。然后將所得反應(yīng)混合物快速攪拌24到48小時，攪拌時間取決于粘合劑/復(fù)合結(jié)構(gòu)和紙的厚度。在溶液中浸濕的紙的80-95%從所述碎片上分離下來并沉積到底部。攪拌使水運動產(chǎn)生摩擦力，對于紙的分離起了很大作用。游離的塑料和附著其上的第一層紙漂浮在溶液上。游離的塑料層通過簡單傾析或從溶液表面收集的方式從溶液中回收。再浸入稀硝酸或氫氧化鈉稀溶液(取決于選擇)中，清除附著的紙層，然后進行充分洗滌，隨后進行干燥，將干凈的塑料碎片回收。將塑料成分從溶液中除去后，通過將溶液過濾移除紙物質(zhì)。將收集的紙物質(zhì)離心處理以除去多余的液體，然后進行干燥，之后得到紙漿形式的紙成分。溶液中的鈉鹽金屬基通過加入稀鹽酸進行中和。所生成的氯化鈉可以作為食鹽銷
隹
口 ο實施例2對于由紙、LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料和金屬鋁/金屬化鋁薄箔片層壓的復(fù)合包裝廢棄物在IOOOml燒杯中加入500ml清水。將⑴15gm亞硫酸鈉、(ii) 15gm硫酸鈉和(iii)5gm氫氧化鈉的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分攪拌得到澄清溶液。接下來，取10/25gms或幾小片預(yù)先切好的復(fù)合包裝廢棄物的碎片(I. 5cmX3cm),比如用于普通食品包裝(不是盒子)的以紙、塑料和鋁層壓的包裝廢棄物碎片，浸入所述燒杯中。然后將所得反應(yīng)混合物快速攪拌24到48小時，攪拌時間取決于粘合劑/復(fù)合結(jié)構(gòu)和紙/鋁的厚度。所述鋁成分溶于所述溶液。在溶液中浸濕的紙的80-95%從所述碎片上分離下來并沉積到底部。攪拌使水運動產(chǎn)生摩擦力，在紙的分離中起了很大作用。游離的塑料和附著其上的第一層紙漂浮在溶液上。游離的塑料層通過簡單傾析或從溶液表面收集的方式從溶液中回收。再浸入稀硝酸或氫氧化鈉稀溶液(取決于選擇)中，清除附著的紙層，然后進行充分洗滌，隨后進行干燥，之后將干凈的塑料碎片回收。鋁成分(如果存在)以可溶性鋁酸鈉的形式溶于所述反應(yīng)混合物溶液中。所述鋁酸鹽逐漸變濃，在某一時刻(取決于鋁的量)以不溶性的氫氧化鋁凝膠的形式沉淀在溶液底部，然后通過簡單過濾從所述溶液中分離。
將塑料成分從溶液中除去后，通過將溶液過濾除去紙物質(zhì)。將收集的紙物質(zhì)進行離心處理以除去多余的液體，然后進行干燥，得到紙漿形式的紙成分。溶液中的鈉鹽金屬基通過加入稀鹽酸進行中和。所生成的氯化鈉可以作為食鹽銷
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口 ο實施例3對于由紙板和LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料層積的復(fù)合包裝廢棄物在IOOOml燒杯中加入500ml清水。將⑴IOgm亞硫酸鈉、(ii) IOgm亞硫酸鉀、(iii) 15gm硫酸鈉和(iv) 15gm氫氧化鈉的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分攪拌得到澄清溶液。接下來，取10/25gms或幾小片預(yù)先切好的復(fù)合包裝廢棄物碎片(I. 5cmX3cm)，比如以紙板或塑料材料層壓的常見的肥皂外包裝盒或其它簡單的盒子的碎片，浸入所述燒杯中。然后將所得反應(yīng)混合物快速攪拌24到96小時，攪拌時間取決于粘合劑/復(fù)合結(jié)構(gòu)和紙板的厚度。在溶液中浸濕的紙板的80-95%從所述碎片上分離下來并沉積到底部。攪拌使水運動產(chǎn)生摩擦力，在紙板的分離中起了很大作用。游離的塑料和附著其上的第一層紙板漂浮在溶液上。游離的塑料層通過簡單傾析或從溶液表面收集的方式從溶液中回收。再浸入稀硝酸或氫氧化鈉稀溶液(取決于選擇)中，清除附著的紙板層，然后進行充分洗滌，隨后進行干燥，之后將干凈的塑料碎片回收。將塑料成分從溶液中除去后，通過將溶液過濾除去紙板物質(zhì)。將收集的紙板物質(zhì)進行離心處理以除去多余的液體，然后進行干燥，之后得到紙漿狀的紙板成分。溶液中鈉/鉀鹽的金屬基通過加入稀鹽酸進行中和。所生成的氯化鈉(食鹽)和氯化鉀可用于銷售。實施例4對于由紙板和LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料和金屬鋁/金屬化鋁薄箔片層積的復(fù)合包裝廢棄物在IOOOml燒杯中加入500ml清水。將(i) IOgm亞硫酸鈉、(ii) IOgm亞硫酸鉀、(iii) 15gm硫酸鈉和(iv) 15gm氫氧化鈉的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分攪拌得到澄清溶液。接下來，取10/25gms或幾小片預(yù)先切好的復(fù)合包裝廢棄物碎片(I. 5cmX 3cm)，比如以紙板、塑料和/或鋁層壓的常見的外包裝盒、其它簡單的盒子或其它包裝的碎片，浸入所述燒杯中。然后將所述反應(yīng)混合物快速攪拌24到96小時，取決于粘合劑/復(fù)合結(jié)構(gòu)和紙板/鋁的厚度。鋁成分溶于所述溶液中。在溶液中浸濕的紙板的80-95%從所述碎片上分離下來并沉積到底部。攪拌使水運動產(chǎn)生摩擦力，在紙板的分離中起了很大作用。游離的塑料和附著其上的第一層紙板漂浮在溶液上。游離的塑料層通過簡單傾析或從溶液表面收集的方式從溶液中回收。再浸入稀硝酸或氫氧化鈉稀溶液(取決于選擇)中，清除附著的紙板層，然后進行充分洗滌，隨后進行干燥，之后將干凈的塑料碎片回收。鋁成分(如果存在)以水溶性的鋁酸鈉的形式溶于所述反應(yīng)混合物溶液中。所述鋁酸鹽逐漸變濃，在某一時刻(取決于鋁的量)以不溶性的氫氧化鋁凝膠的形式沉淀在溶液底部，然后通過簡單過濾從所述溶液中分離。
將塑料成分從溶液中除去后，通過對溶液過濾移除紙板物質(zhì)。將收集的紙板物質(zhì)進行離心處理以除去多余的液體，然后進行干燥，之后得到紙漿狀的紙板成分。溶液中鈉/鉀鹽的金屬基通過加入稀鹽酸進行中和。所生成的氯化鈉(食鹽)和氯化鉀可用于銷售。實施例5對于由紙、紙板和LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料和金屬鋁/金屬化鋁薄箔片層壓的復(fù)合包裝廢棄物，具體而言即所謂的利樂包裝在IOOOml燒杯中加入500ml清水。將(i) IOgm亞硫酸鈉、(ii) IOgm亞硫酸鉀、(iii) 15gm硫酸鈉和(iv) 15gm氫氧化鈉的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分攪拌得到澄清溶液。接下來，取10/25gms或幾小片預(yù)先切好的復(fù)合包裝廢棄物碎片(I. 5cmX3cm)，比如以紙、紙板、塑料和/或鋁層壓的、用于常見的可食用液體包裝的盒子(利樂包裝公司出售)的碎片，浸入所述燒杯中。然后將所述反應(yīng)混合物快速攪拌24到96小時，攪拌時間取決于粘合劑/復(fù)合結(jié)構(gòu)和紙板和鋁的厚度。鋁成分溶于所述溶液中。在溶液中浸濕的紙板的80-95%從所述碎片上分離下來并沉積到底部。攪拌使水運動產(chǎn)生摩擦力，在紙板的分離中起了很大作用。游離的塑料和附著其上的第一層紙/紙板漂浮在溶液上。游離的塑料層通過簡單傾析或從溶液表面收集的方式從溶液中回收。再浸入稀硝酸或氫氧化鈉稀溶液(取決于選擇)中，清除附著的紙板層，然后進行充分洗滌，隨后進行干燥，將干凈的塑料碎片回收。鋁成分(如果存在)以水溶性的鋁酸鈉的形式溶于反應(yīng)混合溶液中。所述鋁酸鹽逐漸變濃，在某一時刻(取決于鋁的量)以不溶性的氫氧化鋁凝膠的形式沉淀在溶液底部，然后通過簡單過濾從所述溶液中分離。將塑料成分從溶液中除去后，通過對溶液過濾移除紙和紙板的混合物質(zhì)。將收集的混合物質(zhì)離心處理以除去多余的液體，然后進行干燥，之后得到紙漿狀的紙板成分。溶液中鈉/鉀鹽的金屬基通過加入稀鹽酸進行中和。由此生成的氯化鈉(食鹽)和氯化鉀可用于銷售。本發(fā)明的優(yōu)點
I.本發(fā)明描述了同時回收紙基多層復(fù)合包裝廢棄物中所有成分的分層方法。2.本發(fā)明的分層方法采用使成分能夠重新利用和通過銷售實現(xiàn)商業(yè)價值的方式回收所述成分。3.本發(fā)明的分層方法對紙板基多層復(fù) 合包裝廢棄物也是有效的。4.本發(fā)明的分層方法是環(huán)保的。
權(quán)利要求
1.一種用于回收多層復(fù)合包裝廢棄物的成分的方法，所述方法包括如下步驟 將所述多層復(fù)合包裝廢棄物用一定配方比例的無機堿混合物處理，以使所述成分之間的粘合劑溶解； 使所述成分彼此分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述成分還包括一種或多種塑料和鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述多層復(fù)合包裝廢棄物為紙基多層復(fù)合包裝廢棄物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述多層復(fù)合包裝廢棄物為紙板基或紙/紙板混合物基多層復(fù)合包裝廢棄物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述無機堿混合物包括亞硫酸鈉、硫酸鈉和氫氧化鈉的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述混合物中所述亞硫酸鈉、所述硫酸鈉和所述氫氧化鈉的比例為3 : 3 : I。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述無機堿混合物包括亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫酸鈉和氫氧化鈉的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合物中所述亞硫酸鈉、所述亞硫酸鉀、所述硫酸鈉和所述氫氧化鈉的比例為2 : 2 : 3 : 3。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 所述多層復(fù)合包裝廢棄物中的紙成分變成紙漿，并從處理容器的底部收集起來； 塑料成分漂浮在所述處理容器的表面；和 鋁成分以可溶性的鋁酸鈉形式溶解于所述無機堿混合物中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述分離方法進一步包括 將所述紙漿離心處理，并將離心后的所述紙漿物質(zhì)干燥； 將所述塑料成分從處理容器中傾析出來，并將所述塑料成分浸入稀硝酸或氫氧化鈉的稀溶液中；和 通過過濾將形成的不可溶的氫氧化鋁凝膠從所述可溶的鋁酸鹽中分離出來。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于回收紙基多層復(fù)合包裝廢棄物中的成分的分層方法。所述方法包括使用無機堿混合物分離所述包裝廢棄物的成分并分別回收紙、塑料和/或鋁成分。所述紙可以以紙漿的形式回收，所述塑料可以以其原狀回收，以及所述鋁可以作為水溶性鹽的方式回收。本發(fā)明的分層方法對紙板基多層復(fù)合包裝廢棄物也是有效的。
文檔編號B09B3/00GK102844364SQ201080064376
公開日2012年12月26日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者A·穆霍帕德亞伊 申請人:A·穆霍帕德亞伊