[发明专利]用于回收复合材料的过程和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于废物回收的方法和系统。更具体地说，本发明涉及用于对复合 材料进行回收的方法和系统。

背景技术

当今，有多种类型的包装材料用于包装食用产品和各种不同的一般工业产品。 大多数食用产品和工业产品包装材料通常是用下列材料之一制成的：a)纸板，例 如硬纸板；b)塑料，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；c)纸/塑料，例如饮料 用纸盒；d)塑料/铝层压板，例如用于咖啡、干的汤料、狗粮、巧克力、谷类等 等的包装材料；以及e)纸/塑料/铝，例如用于包装橘子汁、牛奶以及类似饮料的 饮料纸盒。

在食用产品和工业产品包装材料仅含有纸(如以上(a)中所述)或纸/塑料(如 以上(b)中所述)时，当今社会已经找到了回收这类包装材料的过程。例如，可 将纸质包装材料投入水解纸浆化(hydro-pulping)设备来把纸纤维解出。然后， 可将分离下来的纸纤维在造纸机里除去水分并烘干。然后可将这样回收的纸重新 利用，例如用于制作纸板箱。在食用产品和工业产品包装材料是诸如纸/塑料的复 合材料(如以上(c)中所述)的情况下，在水解纸浆化过程中，塑料被自动地分 离出来并且通常被废弃，这是因为(1)这些塑料极少是仅用一种塑料制成的，(2) 这些塑料含有各种沾染物，而那些沾染物使得很难重新利用这样的塑料废物。

在食用产品和工业产品包装材料仅含有塑料时，例如塑料瓶子，回收过程包括 对塑料包装件进行冲洗、烘干和粉碎，并对粉碎的塑料包装材料进行挤压和熔化， 以制成新的回收的塑料制品。

在食用产品或工业产品包装材料是塑料/铝层压板和纸/塑料/铝复合材料的情 况下，这些材料的回收是挑战性的。例如，这两种包装材料典型地含有一个非常 薄的例如厚度不到10微米的铝箔，它与例如厚度不到100微米的塑料薄片之类的 塑料组合物紧密结合，以及还含有纸。对这里的纸，可采用上述的回收过程进行 回收。但是，其中的塑料和铝废物却不能回收。

由于在把塑料和铝分离开来方面存在着诸多难点，迄今尚没有商业运作上可用 的从塑料/铝包装材料和纸/塑料/铝复合包装材料回收塑料废物和铝废物的回收过 程。而且，尽管纸/塑料/铝复合材料可能只含有一种塑料，而塑料/铝包装材料往 往采用不只一种塑料。例如，塑料组合物典型地包含聚乙烯(PE)，并带有少量 的聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。这些因素构成当前不能有效地 对塑料/铝包装材料和纸/塑料/铝复合包装材料进行回收的原因。

食品和工业产品塑料/铝包装材料和塑料/铝废物，例如工厂废料、包装材料的 边角余料等等现在都不能被恰当地回收，当今大多数这些材料被送去填埋或焚烧 掉。虽然焚烧听起来像是一种有效的过程，但是由于铝的存在，焚烧存在着某些 操作上的困难。铝不能被“烧掉”而化为气体，而是被氧化而生成铝氧化物，铝 氧化物是一种固体废物，其需要被定期地从焚烧炉里清除。

目前，芬兰的科隆索联合Oy有限公司(Corenso United Oy Ltd)公司在采用 一种高温分解过程来回收把纸组分除去之后的纸/塑料/铝复合包装材料。进行高温 分解是为了产生可用于产生能量的可燃气体。但是，余下的一块一块的铝箔不能 被回收或重新利用。在高温分解过程中，部分的铝被氧化，而生成的铝氧化物变 得难以熔化。铝箔的外侧和内侧都会形成铝氧化物。铝氧化物在1,700℃以上的温 度才能熔化，其在铝的熔点700℃的温度下不熔化的。由于铝箔非常薄，即使一 个很薄的氧化层也会成为一种明显的障碍而阻止铝箔的彻底熔化。此外，高温分 解过程会产生铝/铝氧化物残留物并生成大量的燃烧气体。因此，高温分解不是一 种环境友好的过程，其不能从食用产品和工业产品的纸/塑料/铝复合包装材料有效 地回收铝。

发明内容

按照本发明，一种用于对复合材料进行回收的方法主要包括：把一定量的主要 包含至少一种聚合物和铝的复合材料送进至少一个第一反应器内；在该至少一个 第一反应器里在非氧化环境中以一温度加热复合材料，该温度足以使所述至少一 种聚合物挥发而形成烃副产物和铝；把没有了所述至少一种聚合物的铝送进第二 反应器；以及在第二反应器里在非氧化环境中以一温度加热铝，该温度达到足以 使铝熔化。