Способ и устройство переработки упаковочного материала Российский патент 2021 года по МПК B32B38/10 B32B38/16 B32B43/00 B09B3/00 B29B17/02 B29B17/04 C08J11/16 C08J11/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение касается разделительной жидкости и ее применения, способа и устройства для переработки упаковочного материала, содержащего многослойный материал, содержащий металлический слой и как минимум один пластиковый слой.

Уровень техники

Применение микроэмульсионной разделительной жидкости для разделения слоистых материалов или многослойных материалов известно, например, из патентной заявки № WO 2012/101189, в которой раскрыто отделение слоев многослойного материала друг от друга. Примеры раскрытия из заявки WO’189 направлены на разделение многослойных материалов, используемых в фотовольтаических модулях.

Было раскрыто требование по усовершенствованию переработки слоистых материалов, используемых в упаковке пищевых продуктов. Например, в статье «Переработка асептической упаковки tetra pak» («The recycling of tetra pak aseptic cartons») авторства Марио Абреу (см. на сайте www.environmental-expert.com) проблема всесторонне раскрыта, и указано, что возможна переработка целлюлозных тканей, но отделение полиэтилена от алюминиевой фольги невозможно.

В патентной заявке США № 5,421,526 (Tetra Laval) раскрыт способ восстановления отдельных компонентов материала, такого как металл, пластик, и, в соответствующих случаях, бумаги, из отходов слоистых упаковочных материалов, содержащих слои металла, пластика и, возможно, бумаги или картона. Слои отделяют друг от друга посредством обработки отходов органической кислотой или смесью органических кислот, выбранных из муравьиной кислоты, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, бутановой кислоты и прочих аналогичных летучих органических веществ. Способ в данной патентной заявке осуществляют при высокой температуре (80°C), превышающей температуру вспышки уксусной кислоты (около 60°C при концентрации 80 %), что не только требует большого количества энергии, но также увеличивает угрозу безопасности. Используемая смесь очень агрессивна в связи с высокой концентрацией (80 %) уксусной кислоты. Смесь будет атаковать алюминиевые компоненты и приведет к образованию водорода, а также к потере алюминия в количестве, которое было восстановлено в процессе.

В европейской патентной заявке № EP 0 543 302 A1 (Kersting) раскрыт способ отделения алюминиевой фольги от полимерной пленки, например, полиэтиленовой пленки, для обеспечения переработки алюминия. Слоистые материалы помещают в раствор с концентрацией низших жирных кислот (например, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, муравьиной кислоты, бутановой кислоты) 20 % и нагревают до 100°C в течение 10-20 минут. Способ предпочтительно осуществлять в закрытом сосуде для работы жидкости при температуре кипения и/или при температуре выше нее. Дополнительно, возможно понижение давления при остывании раствора. Промышленная применимость данного способа, раскрытого в заявке EP’302, вызывает сомнения, так как все отходы материалов в форме алюминиевой фольги и полимерной пленки должны быть нагреты и охлаждены вместе с раствором в каждом цикле загрузки. Это может быть сложно для внедрения с достаточной скоростью в случае больших сосудов и требует большого количества энергии.

Аналогично, патентная заявка Китая № CN 104744724 относится к разделительной жидкости для алюминиевого слоистого пластика и способу осуществления отделения алюминиевых слоев от пластиковых слоев посредством применения разделительной жидкости. Разделительную жидкость главным образом подготавливают за счет смешивания 40-200 частей метановой (муравьиной) кислоты и 5-10 частей дихлорометана, а также - 1-4 частей неионогенного поверхностно-активного вещества. Разделительная жидкость в данной заявке обладает высокой летучестью, а также содержит компоненты, наносящие вред окружающей среде.

Патентная заявка Китая № CN103131042 относится к другому типу разделительного вещества для разделения алюминиево-пластикового многослойного материала. Разделительное вещество данного типа готовят посредством смешивания метановой (муравьиной) кислоты и этанола c объемным соотношением 4:1-1:4. Способ разделения для алюминиево-пластиковой композитной пленки посредством использования разделяющего вещества содержит следующие этапы: смешивание разделяющего вещества и воды для получения разделяющей жидкости и вымачивание очищенной алюминиево-пластиковой композитной пленки в разделительной жидкости; а также извлечение, очистку, центрифугирование и сушку. При вымачивании алюминиево-пластиковой разделяемой пленки в растворе, смешанном из разделительной жидкости и воды, алюминий и пластик в алюминиево-пластиковой композитной пленке могут быть эффективно разделены. В примерах, раскрытых в патентной заявке Китая № CN’042, применяют температуры в диапазоне 50-80°C. Это условия, при которых разделительное вещество воспламеняется и действует на алюминий, повышая угрозу безопасности и потери алюминия.

В патентной заявке США № 2002/0033475 A1 (Bejarano) раскрыт состав для синтетической обработки для переработки долговечной асептической упаковки Tetra Brik®. Состав, раскрытый в данной патентной заявке, содержит молочную кислоту, ацетат натрия, ферменты целлюлозы, ферменты α-амилазы, ферменты мальтозы, лимонная кислота и активированный уголь. Данный состав используют для разделения многослойных материалов, состоящих из бумаги, полиэтилена и алюминия.

В международной патентной заявке № WO 03/104315 A1 (Masuria) раскрыт способ переработки композиционных материалов с множеством слоев, содержащих бумагу, алюминий и/или полимерную пленку. В данном способе композиционный материал обрабатывают различными растворителями, такими как хлороформ, тетрагидрофуран, ксилол, протонные карбоновые кислоты или вода, в зависимости от характеристик клеящих веществ, использованных между слоями. Использование органических растворителей, таких как галогенизированная среда, в данном способе, тем не менее, оказывает негативное воздействие на окружающую среду.

Сущность изобретения

В данном изобретении описано использование разделяющей жидкости для отделения металлического слоя от полимерного слоя в многослойном материале. Способ содержит помещение многослойного материала в емкость с разделительной жидкостью для разделения слоев в многослойном материале. Разделительная жидкость содержит смесь воды, короткоцепочечной карбоновой кислоты, фосфорной кислоты, а также гидроксид щелочного металла. Следует понимать, что короткоцепочечная карбоновая кислота и фосфорная кислота частично реагируют с гидроксидом щелочного металла для образования фосфатов щелочного металла и карбоксилатов щелочного металла.

Используемые короткоцепочечные карбоновые кислоты - это водорастворимые одноосновные карбоновые кислоты C1-C4, такие как муравьиная кислота, уксусная кислота, пропионовая кислота и бутановая кислота. В одном аспекте изобретения используется муравьиная или уксусная кислота.

Гидроксиды щелочного металла содержат без ограничений гидроксиды лития, натрия и калия. В целом, могут быть использованы другие гидроксиды, если другие гидроксиды не образуют соли нерастворимых фосфатов, так как данные нерастворимые соли будут препятствовать пассивации алюминия, согласно описанному в способе в данном раскрытии.

Разделительная жидкость имеет компоненты, наносящие меньший вред окружающей среде, чем известные, например из патентной заявки Китая. Летучесть органических компонентов меньше, что минимизирует выброс химических веществ и риск взрыва, так как разделительная жидкость в данном документе, как указано ниже, не показывает явную точку возгорания.

Способ может также содержать просеивание/фильтрацию разделительной жидкости вместе с компонентами многослойного материала для восстановления компонентов многослойного материала из разделительной жидкости, а затем - сортировку для получения первой фракции металла из металлического слоя и второй фракции пластика из полимерного слоя. В некоторых аспектах изобретения может быть получена третья фракция полимера другого вида. Это обеспечивает переработку материалов из многослойного материала. Полученные полимеры могут быть экструдированы, и металл может быть восстановлен в форме металлических обрезков.

В данном изобретении также описан способ переработки полимерных компонентов и металлических компонентов из упаковочного материала, например универсального контейнера для напитков.

Также раскрыто устройство для переработки упаковочного материала. Устройство содержит емкость с разделительной жидкостью, транспортировочное устройство для транспортировки многослойного материала в емкость и просеивающее/фильтрующее устройство для удаления отделенных материалов из комбинации разделительной жидкости и упаковочного материала.

Следует понимать, что термин «многослойный материал», используемый в данном раскрытии, охватывает объекты, содержащие несколько слоев материала. Неограничивающие примеры нескольких слоев материалов содержат объекты, в которых слои ламинированы, соединены или склеены вместе или один из материалов может быть нанесен на другой. Многослойный материал может содержать слой картона, как в контейнерах для напитков, но не обязательно должен содержать слой картона.

Способ, раскрытый ниже, в неограничивающем варианте осуществления, применяют для переработки слоистых материалов из контейнера для напитков или пищевых продуктов. Тем не менее, следует понимать, что способ может также найти применение в переработке других слоистых материалов, использованных в других заявках.

Описание чертежей

На Фиг. 1 представлен иллюстративный пример слоистого материала, используемого в асептической упаковке, который перерабатывают посредством применения способа из данного раскрытия.

На Фиг. 2 показана блок-схема способа, в котором применяются принципы данного раскрытия.

На Фиг. 3 показан обзор устройства для переработки с применением принципов данного раскрытия.

Подробное описание изобретения

Далее изобретение будет раскрыто с использованием чертежей. Следует понимать, что варианты осуществления и аспекты изобретения, раскрытые здесь, являются только примерами и не ограничивают объем защиты формул изобретения. Изобретение определяется формулой изобретения и ее эквивалентами. Следует понимать, что отличительные признаки одного аспекта или варианта осуществления изобретения могут быть объединены с отличительным признаком другого аспекта или аспектов и/или вариантов осуществления изобретения.

На Фиг. 1 показан неограничивающий пример слоистого материала 10, используемого в асептической упаковке. Слоистый материал 10 содержит первый полимерный слой 20, соединенный с алюминиевым слоем 30, который в свою очередь соединен со вторым полимерным слоем 40. Между различными слоями использованы связующие вещества. Такие связующие вещества содержат без ограничений сополимер этилена/акриловой кислоты и/или полиуретановый клей.

Слоистый материал 10 в одном аспекте изобретения используют в асептической упаковке, например материал, используемый в устойчивых паучах для напитков, таких как фруктовые соки и молоко, а также томатное пюре и аналогичные жидкости. Аналогичную упаковку также используют для других пищевых продуктов, таких как закуски, а также для косметики. В некоторых вариантах осуществления на один из полимерных слоев наносят печать, например описание продукта, или даже на обе стороны.

В одном неограничивающем примере изобретения полимерный слой 20 изготовлен из полиэтилена низкой плотности (ПЭВД), а полимерный слой 40 изготовлен из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Металлический слой 30 изготовлен из алюминия. Это не ограничивает изобретение, и могут быть использованы другие полиолефины или пластики, такие как полипропилен (ПП), полиамиды или полиэфиры. Аналогично, металлический слой 30 может быть изготовлен из алюминиевого сплава или другого металла.

Некоторые типы упаковки содержат только один полимерный слой 20 с металлическим слоем 30. Например, бракованные изделия могут иметь только один полимерный слой 20 с металлическим слоем 30. Другие типы упаковочного материала содержат два полимерных слоя 20 и 40, изготовленные из одного и того же полимера. Принципы данного раскрытия также применимы к данным типам многослойных материалов и не ограничены указанными многослойными материалами.

На Фиг. 3 представлена общая схема, являющаяся примером установки для переработки многослойных слоистых материалов 10 в данном раскрытии. Следует понимать, что установка, показанная на Фиг. 3, является только примером и не имеет ограничительного характера для изобретения. Многослойные слоистые материалы 10 имеют конструкцию согласно указанному выше.

Установка для переработки содержит режущее или измельчающее устройство 300, которое режет и измельчает кипы 50 упаковочного материала, изготовленного из многослойного слоистого материала 10. После режущего или измельчающего устройства 300 следует емкость 310 с мешалкой 320 для взбалтывания и перемешивания содержимого емкости 310. Емкость 310 содержит разделительную жидкость 330 и дозатор 340 жидкости для подачи разделительной жидкости 330 в емкость 310.

Материалы могут быть просеяны из разделительной жидкости 330 в просеивающем устройстве 350, а затем просеянные материалы будут промыты водой в мойке 360. Первый этап сортировки для отделения компонентов из просеянных материалов может быть осуществлен в мокрой среде, например за счет использования техники разделения в тяжелой суспензии или центрифугирования, в устройстве 370 мокрой сортировки. Обычно это приводит к двум потокам материала. В неограничивающем примере слоистого материала 10, указанного выше, один из двух потоков материалов по существу является полиэтиленом низкой плотности, а другой поток материалов является смешанным потоком, содержащим смесь алюминия и ПЭТ. Два потока материалов, при необходимости, могут быть промыты на дальнейшем этапе промывки.

Полученные в результате два потока материалов могут быть высушены в сушильном блоке 380, а затем очищены в блоке 390 сухой сортировки. Сухая сортировка, например для извлечения алюминия и ПЭТ из смешанного потока, может быть осуществлена, например, за счет просеивания потоком воздуха или электромагнитных техник. Следует понимать, что сортировка (мокрая или сухая) также может проведена в одном устройстве или более чем в двух устройствах, в зависимости от требований.

Разделительную жидкость 330 перерабатывают в устройстве 355 переработки жидкости в основном для очистки от примесей за счет фильтрации и восполнения потребленных химических веществ. Промывочную воду также перерабатывают для очистки промывочной воды в устройстве 365 для переработки воды. Переработка содержит технику фильтрования в перекрестном потоке, обратный осмос и/или экстракцию жидкости жидкостью, что также позволяет восстановить как минимум некоторые химические вещества разделительной жидкости 330 из промывочной воды.

На Фиг. 2 показана схема способа для переработки слоистых материалов 10, использованных в устройстве, показанном на Фиг. 3. Слоистые материалы 10 собраны в кипы 50 упаковочного материала. Слоистые материалы 10 обычно прессуют в кипы 50 для уменьшения их объема. Слоистые материалы 10 могут быть промыты для удаления остатков пищевых продуктов при сборе отходов и/или в обрабатывающей установке. По прибытии в перерабатывающую установку кипы 50 помещают сначала в режущее и измельчающее устройство 300 для уменьшения размера на этапе 200. Партии порезанных/измельченных слоистых материалов 10 затем загружают в емкость 310. Мешалка 320 перемешивает слоистые материалы 10 на этапе 210 с разделительной жидкостью 300 в емкости 310 для образования смеси.

На этапе 230 смесь слоистых материалов 10 и разделительной жидкости 330 далее перемешивают и взбалтывают в течение заранее установленного времени, например, 4 часов, что приводит к разделению многослойных слоистых материалов 10 на составляющие слои, т. е. первый полимерный слой 20 ПЭВД, алюминиевый слой 30 и второй полимерный слой 40 из ПЭТ (в неограничивающем примере, раскрытом выше). В целом действием разделительной жидкости 330 будет удаление клеевого сцепления между первым полимерным слоем 20 ПЭВД и/или вторым полимерным слоем 40 и металлическим слоем 30 для образования металлических обрезков из металлического слоя 30 и полимерных обрезков из первого полимерного слоя 20 и второго полимерного слоя 40. Это достигается при заданной температуре, например, от 20°C до 90°C, в течение времени обработки обычно от 30 до 300 минут. В одном аспекте способа заданная температура составляет 70°C. В другом аспекте способа для картонной упаковки для напитков заданная температура будет составлять от 30°C до 50°C. Выбор температуры и времени обработки в большой степени зависит от типа клеевых соединяющих веществ, которые должны быть удалены. Слои, соединенные клеевыми веществами из сополимеров этилена/акриловой кислоты, отделяются при температуре около 40°C, а слои, соединенные клеевыми веществами из полиуретановых клеев, отделяются при температуре около 70°C.

Смесь разделительной жидкости 330 и отделенных материалов, т.е. ПЭНД, алюминия и ПЭТ, может быть удалена из емкости 310 и просеяна на этапе 240 в сите 350 для удаления твердых материалов, которые содержат ПЭНД из первого полимерного слоя 20, ПЭТ из второго полимерного слоя 40 и большую часть металлических обрезков из металлического слоя 30. Разделительную жидкость 330 затем перерабатывают в устройстве 355. Переработка осуществляется за счет фильтрации на этапе 245 и восстановления химических веществ, израсходованных на этапе 246. Переработанную жидкость затем помещают обратно в дозатор 340 жидкости. На этапе 245 фильтрации в устройстве 355 удаляют по существу все твердые примеси из разделительной жидкости 330, включая металлические обрезки, которые ранее не были отсеяны.

Твердый материал, отсеянный на этапе 240, является смесью полимеров и алюминия. Полученный материал промывают на этапе 250 в мойке 360, а затем сортируют на этапе 260 мокрой сортировки в устройстве 370 мокрой сортировки посредством техники разделения в тяжелой суспензии или центрифугирования в легкий материал, содержащий главным образом ПЭВД, и плотный материал, содержащий главным образом алюминий и ПЭТ. Легкие материалы и плотные материалы высушивают отдельно на этапах 270 (легкий материал) и 271 (плотный материал). Высушенный плотный материал далее сортируют на этапе 280 в устройстве 390 сухой сортировки посредством просеивания потоком воздуха или электромагнитных техник для получения материала, насыщенного алюминием, и материала, насыщенного ПЭТ. Следует понимать, что сортировка (мокрая или сухая) также может проведена на одном этапе или более чем на двух этапах, в зависимости от требований.

Промывочную воду также необходимо обработать на этапе 255 в устройстве 365 переработки воды, перед тем как промывочную воду повторно используют. Такая обработка содержит несколько этапов фильтрации с использованием обычной техники фильтрования и техники фильтрования в перекрестном потоке, обратного осмоса и/или экстракции жидкости жидкостью, что также позволяет восстановить как минимум некоторые химические вещества из промывочной воды и передать их в устройство 355 переработки жидкости для повторного использования. В одном аспекте устройство 365 переработки воды содержит блок экстракции жидкости жидкостью, совмещенной с обратным осмосом.

Материалы, насыщенные ПЭВД, могут быть экструдированы в гранулы на этапе 290. Металлические обрезки могут быть спрессованы в шарики на этапе 291 для переработки. Аналогично, материал, насыщенный ПЭТ, может быть спрессован для отправки на этапе 292. Этапы 290, 291 и 292 после обработки могут быть осуществлены в устройствах 395, например, при помощи экструзионных или прессующих машин.

Разделительная жидкость 330, используемая в емкости 310 и поступающая из дозатора 340 жидкости, содержит смесь воды, короткоцепочечной карбоновой кислоты, фосфорной кислоты и гидроксида щелочного металла. Короткоцепочечные карбоновые кислоты - это, например, водорастворимые одноосновные карбоновые кислоты C1-C4, такие как муравьиная кислота, уксусная кислота, пропионовая кислота и бутановая кислота. Гидроксиды щелочного металла - это гидроксиды лития, натрия или калия. В одном аспекте изобретения воду деионизируют. Смесь короткоцепочечной карбоновой кислоты и воды уменьшает клеящие межмолекулярные силы между алюминием и клеящим слоем многослойного материала. Фосфорную кислоту и гидроксид щелочного металла добавляют для контроля побочной реакции растворения алюминия согласно раскрытому ниже.

Разделительную жидкость 330 выдерживают при температуре от 20°C до 90°C и при значениях pH от 2 до 4. Фактические значения выбирают в зависимости от свойств вводимых слоистых материалов 10 или других многослойных материалов в упаковочном материале. Обычно низкое значение pH способствует осуществлению разделения, а также побочной реакции, которая приводит к растворению алюминия. Идеально, если способ в данном раскрытии обеспечивает достаточно высокий выход металла из металлического слоя 30 или полимеров из первого полимерного слоя 20 и второго полимерного слоя 40 в течение времени обработки с поддержанием минимального растворения металлического слоя 30. Минимальное растворение металлического слоя 30 важно по причинам безопасности, так как растворение алюминия также приводит к образованию газообразного водорода, который представляет опасность взрыва. Таким образом, значение pH регулируют посредством добавления раствора гидроксида щелочного металла в разделительную жидкость 330.

Разделительная жидкость 330 содержит фосфорную кислоту или, в качестве альтернативы, соли фосфорной кислоты (фосфаты) для контроля содержания растворенного алюминия в разделительной жидкости 330. Алюминий осаждается как фосфат алюминия при соответствующих условиях за счет регулирования значения pH. Фосфат алюминия - это тонкодисперсное твердое вещество, которое можно отфильтровать из жидкости на этапе 245.

Фосфорная кислота способствует образованию тонкого пассивирующего слоя фосфата алюминия на алюминиевых поверхностях. Данные поверхностные фосфаты действуют как ингибитор, частично пассивируя алюминиевые поверхности от дальнейшего химического воздействия. Таким образом, добавление фосфорной кислоты далее минимизирует растворение алюминия.

Общее уравнение реакции для растворения и отложения алюминия:

2 Al (т) + 2 H₃PO₄ (ж) -> 2 AlPO₄ (т) + 3 H₂ (г)

Продукты реакции оставляют разделительную жидкость 330 в твердой форме или в газообразной форме. Фосфорная кислота расходуется и должна быть восполнена. Такое восполнение происходит в перерабатывающем устройстве 355 на этапе 246 вместе с восполнением других химических веществ.

Другие примеры многослойных материалов, используемых в упаковке.

Неограничивающие примеры других многослойных материалов, используемых в упаковочных материалах, содержат ПЭВД (= полиэтилен низкой плотности)/алюминий/ПЭТ, которые используют в упаковке кофе и напитков, или ПП (=полипропилен)/алюминий/ полиэфирные слоистые пластики, используемые в упаковке кофе и кормов для животных, или ПЭВД/алюминий/ПЭВД, которые используют в упаковке гранулированных сырьевых материалов для промышленности или в тюбиках зубной пасты. Другим примером являются внутренние части (полимер и алюминий) универсальной асептической упаковки для напитков, которые обычно состоят из ЛПНП (= линейного полиэтилена низкой плотности)/алюминия/ЛПНП.

Примеры применения (в лабораторных масштабах)

Составы, указанные ниже, являются только примерами подходящих формул и не являются ограничительными для изобретения (все проценты указаны по массе):

Состав 1

Вода 45,7 % Ледяная уксусная кислота 45,0 % Фосфорная кислота (30 % раствор) 3,0 % Гидроксид натрия (33 % раствор) 6,3 %

Состав 2

Вода 45,7 % Муравьиная кислота 45,0 % Фосфорная кислота (30 % раствор) 3,0 % Гидроксид натрия (33 % раствор) 6,3 %

Состав 3

Вода 45,7 % Пропионовая кислота 45,0 % Фосфорная кислота (30 % раствор) 3,0 % Гидроксид натрия (33 % раствор) 6,3 %

Составы 1-3 иллюстрируют формулы с различными короткоцепочечными карбоновыми кислотами.

Состав 4

Вода 45,7 % Ледяная уксусная кислота 45,0 % Фосфорная кислота (30 % раствор) 3,0 % Гидроксид калия (33 % раствор) 6,3 %

Состав 4 иллюстрирует формулу с гидроксидом калия в качестве гидроксида металла.

Примеры, указанные ниже, являются только примерами подходящих формул и не предназначены для ограничения изобретения. Примеры 1-5 объясняют различные упаковочные материалы, которые могут быть обработаны разделительным составом 1 в рамках данного изобретения. Примеры 6-8 иллюстрируют использование других составов разделительной жидкости.

Пример 1

60 г материала ПЭНД/алюминий/ПЭТ (хлопья, 1 см², из устойчивых паучей для напитков) перемешивают с 1 кг разделительной жидкости (состав 1) при 70°C. Отделение ПЭНД от алюминия завершается через 2 ч, а отделение ПЭТ от алюминия завершается через 4 ч.

Пример 2

30 г материала ПЭНД/алюминий/ПЭТ (хлопья, 3 см², из упаковки для закусок) перемешивают с 1 кг разделительной жидкости (состав 1) при 70°C. Отделение ПЭНД от алюминия завершается через 2 ч, а отделение ПЭТ от алюминия завершается через 4 ч.

Пример 3

60 г материала ПЭНД/алюминий/ПЭТ (хлопья, 2 см², из тюбиков для зубной пасты) перемешивают с 1 кг разделительной жидкости (состав 1) при 70°C. Отделение ПЭНД от алюминия завершается через 2 ч.

Пример 4

Три отдельных образца хлопьев ПП/алюминий/ПЭТ (1 см², образец слоистого материала, такого как упаковка кофе из фольги, и от преобразующих компаний) встряхивают с 20 г разделительной жидкости (состав 1) при 70°C. Отделение ПП и ПЭТ от алюминия завершается через 5 ч.

Пример 5

30 г материала ЛПНП/алюминий/ЛПНП + ЛПНП (хлопья, 10 см², внутренние части асептической упаковки для напитков) перемешивают с 1 кг разделительной жидкости при 40°C. Отделение алюминия от ЛПНП завершается через 2 ч.

Пример 6

Пять отдельных образцов хлопьев ПЭ/алюминий/ПЭТ (1 см², образец слоистого материала, такого как упаковка кофе из фольги, и от преобразующих компаний) встряхивают с 20 г разделительной жидкости (состав 2) при 70 °С. Отделение ПЭ и ПЭТ от алюминия завершается через 1 ч.

Пример 7

Пять отдельных образцов хлопьев ПЭ/алюминий/ПЭТ (1 см², образец слоистого материала, такого как упаковка кофе из фольги, и от преобразующих компаний) встряхивают с 20 г разделительной жидкости (состав 3) при 70 °С. Отделение ПЭ и ПЭТ от алюминия завершается через 10 ч.

Пример 8

Пять отдельных образцов хлопьев ПЭ/алюминий/ПЭТ (1 см², образец слоистого материала, такого как упаковка кофе из фольги, и от преобразующих компаний) встряхивают с 20 г разделительной жидкости (состав 4) при 70 °С. Отделение ПЭ и ПЭТ от алюминия завершается через 8 ч.

Присвоенные номера

10 Многослойный материал

20 Первый полимерный слой

30 Металлический слой

40 Второй полимерный слой

50 Кипы

300 Режущее или измельчающее устройство

310 Емкость

320 Мешалка

330 Разделительная жидкость

340 Дозатор жидкости

350 Просеивающее устройство

355 Устройство переработки жидкости

360 Мойка

365 Устройство переработки воды

370 Устройство мокрой сортировки

380 Сушильный блок

390 Блок сухой сортировки

395 Последующая обработка.

Изобретение относится к технологии переработки упаковочного материала. Упаковочный материал содержит многослойный материал, содержащий, как минимум, металлический слой и, как минимум, один полимерный слой. Способ содержит помещение упаковочного материала в емкость 310, содержащую разделительную жидкость 330 для производства смеси металлических обрезков из металлического слоя, пластиковых обрезков из полимерного слоя и остаточных компонентов. Разделительная жидкость 330 для разделения многослойного материала содержит смесь воды, короткоцепочечной карбоновой кислоты, фосфорной кислоты, а также гидроксид щелочного металла, при этом разделительная жидкость имеет значение рН от 2 до 4, чтобы разделить многослойный материал и снизить растворение металлического слоя. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл., 8 пр.

1. Использование разделительной жидкости (330) для разделения многослойных систем многослойного материала (10), содержащего по меньшей мере металлический слой (30) и полимерный слой (20, 40), при этом разделительная жидкость (330) содержит смесь воды, короткоцепочечной карбоновой кислоты, фосфорной кислоты, а также гидроксид щелочного металла, при этом разделительная жидкость имеет значение рН от 2 до 4, чтобы разделить многослойный материал (10) и снизить растворение металлического слоя (30).

2. Использование по п. 1, в котором короткоцепочечная карбоновая кислота и фосфорная кислота частично реагируют с гидроксидом щелочного металла для образования фосфатов щелочного металла и карбоксилатов щелочного металла.

3. Использование по п. 1 или 2, в котором короткоцепочечная карбоновая кислота - это водорастворимая одноосновная карбоновая кислота С1-С4.

4. Использование по п. 3, в котором короткоцепочечную карбоновую кислоту выбирают из группы, состоящей из муравьиной кислоты, уксусной кислоты, пропионовой кислоты или бутановой кислоты.

5. Использование по любому из пп. 1-4, в котором гидроксид щелочного металла выбирают из группы, состоящей из гидроксида лития, гидроксида натрия или гидроксида калия.

6. Использование по любому из пп. 1-5, в котором компоненты смеси содержат 30-60 % по массе короткоцепочечной карбоновой кислоты, 0,5-5 % по массе фосфорной кислоты (30 %-ный раствор), 2-8 % по массе гидроксида щелочного металла (33 %-ный раствор) и 30-60 % по массе воды.

7. Использование по любому из пп. 1-6, в котором компоненты смеси содержат 42-48 % по массе короткоцепочечной карбоновой кислоты, 2-4 % по массе фосфорной кислоты (30%-ный раствор), 4-8 % по массе гидроксида щелочного металла (33 %-ный раствор) и 45-50 % по массе воды.

8. Способ для отделения металлического слоя (30) от полимерного слоя (20, 40) в многослойном материале (10), содержащий:

помещение многослойного материала (10) в емкость (310), содержащую разделительную жидкость (330) по одному из пп. 1-7.

9. Способ по п. 8, дополнительно содержащий как минимум просеивание или фильтрацию (240) разделительной жидкости (330) вместе с компонентами многослойного материала (10), а затем - сортировку (260, 280) для получения первой фракции металла из металлического слоя (30) и второй фракции пластика из полимерного слоя (20, 40).

10. Способ по п. 8 или 9, дополнительно содержащий переработку разделительной жидкости (330).

11. Способ по одному из пп. 8-10, в котором разделение производят при температуре 20-90°С.

12. Способ по одному из пп. 8-11, в котором разделение производят при температуре 70°С.

13. Способ по любому из пп. 8-12, в котором разделительная жидкость обладает значением рН от 2 до 4.

14. Способ по любому из пп. 8-13, в котором многослойный материал (10) содержит как минимум один алюминиевый слой и один полимерный слой (20, 40), состоящие из ПЭТ или ПЭ.

15. Способ переработки упаковочного материала (300), содержащего многослойный материал (10), содержащий как минимум один металлический слой (30) и как минимум один пластиковый слой (20, 40), в котором способ содержит: помещение упаковочного материала (10) в емкость (310), содержащую разделительную жидкость (330) по одному из пп. 1-7 для производства (260) смеси металлических обрезков из металлического слоя (30), пластиковых обрезков из полимерного слоя (20, 40) и остаточных компонентов.

16. Способ по п. 15, дополнительно содержащий сортировку (280) и отделение металлических обрезков и пластиковых хлопьев для образования металлических частиц.

17. Способ по любому из пп. 15, 16, в котором металлический слой (30) изготовлен из алюминия или его сплава.

18. Способ по любому из пп. 15-17, в котором как минимум один пластиковый слой (20, 40) изготовлен из полиолефина.

19. Способ по пп. 15-18, дополнительно содержащий переработку разделительной жидкости (330).

20. Устройство для переработки упаковочного материала, изготовленного из многослойного материала (10), содержащее:

емкость (310) с разделительной жидкостью (330) по одному из пп. 1-7; транспортировочное устройство для транспортировки упаковочного материала (10) в емкость (310); и

просеивающее/фильтрующее устройство (350) для удаления (240) отделенных материалов из комбинации разделительной жидкости (330) и упаковочного материала (10).