再生资源分离再生利用方法

针对纸塑铝复合包装材料自身的特殊结构和性质，其分离工艺过程可以分为两个部分，首先是纸与铝塑的分离，其次是铝箔和塑料的分离。

1．纸与铝塑分离

纸与铝塑分离技术主要采用的是水力碎浆技术。其工艺流程如图4所示。

通过水力搅拌使纸与铝塑分离得到纸浆，再经过清洗、漂洗、沉淀、离心、过滤等可得到优质的长纤维纸浆，复合包装中优质的原生纤维占了70%以上。因此，复合包装回用后可以作为一种优良的造纸纤维原料。目前，该类再生纤维主要用于替代木浆用来做箱板纸面、精制牛皮纸和浆板等。而且该工艺由于没有其他化学品的加入，生产过程中产生的废水可通过一级沉淀处理回用，实现绿色环保生产。目前，山东、浙江、广东等地有一些企业通过回收再利用复合包装材料来生产再生纸。

2．铝塑分离

去除了纸浆后的铝塑筛渣的分离是难点。国内还没有成熟完善的技术能够应用于大规模生产。铝塑筛渣的分离技术主要有湿法、干法、等离子、化学分离和半化学半机械五种方法。具体如下。

（1）湿法分离技术

湿法分离技术是将铝塑筛渣完全浸泡在剥离剂溶液中（酸、碱或有机溶剂），使铝箔和塑料剥离开。根据剥离剂的不同，其原理也不同。因为复合包装材料的生产工艺是利用高频波和热压合等方式使低密度聚乙烯层结合面熔融，再使其与铝箔表面形成的铝的氧化物以及纸塑结合在一起。所以，通过酸或碱浸泡，侵蚀铝箔层结合面的铝氧化物（A12O3）层，将铝塑材料完整分离；有机溶剂分子可使低密度聚乙烯发生溶胀，可破坏塑料和铝箔的粘着力，适当的溶剂能使塑料从铝箔上脱落，也不会使过多的塑料溶解。我国在复合包装的湿法分离技术上已取得一定进展，所使用的剥离剂有：乙酸的水溶液，烧碱的水溶液，丙酮、嗅乙烷、氯仿、丙醚、乙醚、芳香烃的苯或甲苯等有机溶剂。湿法分离技术需要考虑在分离过程中所用的剥离剂使用后的回收处理问题，避免对环境产生二次污染。

（2）干法分离技术干法分离技术是利用铝箔、塑料的熔点不同（铝的熔点为660℃，聚乙烯的熔点为107℃～120℃）将铝塑筛渣置于密闭容器中加热达到塑料的熔点，使塑料热解气化，收集塑料热解的气态产物，使铝塑得到分离，固体物质即为铝箔。国内外对干法分离技术做了很多研究，其中一种废弃铝塑复合包装材料分离回收方法是利用加热耐压封闭容器使塑料热解气化分离铝塑；还有的通过水力碎浆过程（回收材料中的纸）和流化床气体发生器（将塑料热解气化，余下的固体物质是金属材料）来实现铝塑的分别回收利用。干法分离技术的缺点是在热解过程中有一定的燃料能源消耗，会产生CO2、烟气等气体。该处理后的铝塑复合材料只有铝箔能回收利用，分离出来的塑料类物质难以回收，只能以热能的形式利用，利用价值不高，因此在实际中应用较少。

（3）等离子技术等离子技术指利用电能在1500℃下所产生的等离子射流加热铝塑筛渣，使塑料转化成石蜡，而铝则以高纯铝的形式被回收。2005年，美国铝公司（ALCOA）在巴西的子公司与Tetra Pak公司、Klabin公司和TSL Ambiental公司合作，在巴西建成了世界第一个纸塑铝复合包装纸盒循环利用工厂。该工厂采用等离子技术使铝和塑料从废纸盒原料中分离出来，由ALCOA公司利用回收的铝锭生产新铝箔，石蜡则出售给巴西的石化工业企业加以利用。第一段回收工序提取出的纸浆由Klabin公司生产成硬纸板；负责开发热等离子技术的TSL Ambiental公司负责纸塑铝复合包装纸盒循环利用工厂的生产。等离子装置具有年处理8000吨塑料和铝的能力，相当于可以回收约3.2×104吨无菌牛奶包装纸板。运用该技术可使回收处理过程中污染物排放量最少，而且反应是在无氧的环境下进行的，无须燃烧，能量效率比接近90%。但该技术存在建造和运行成本都过高的问题，难以推广。

（4）化学分离法化学分离法指采用溶剂来浸泡铝塑纸包装，破坏塑、铝、纸间的结合力，从而实现各层材料分离。化学分离法的处理工艺分为以下两类。①利用铝和铝的氧化物溶于酸性的性质，用酸或碱把铝溶解，从而回收塑料和纸，含铝的溶液可合成氯化铝、硫酸铝或聚合铝。②利用一些有机溶剂（如甲苯）可以溶胀或溶解塑料的性质，使塑料（包括黏合剂）溶胀或溶解，从而实现各层材料分离。在选择溶剂时，可选用丙酮、氯仿等有机溶剂作为剥离剂，也可选用硫酸、醋酸、硝酸、氢氧化钠溶液等无机溶剂作为剥离剂。一般选用醋酸作为剥离剂，而不用有机溶剂或强酸强碱，因为有机溶剂的毒性大、易挥发、成本高，而强酸强碱又具有一定的腐蚀性。而相反用醋酸具有工艺投资少、对被剥离物无损坏、对环境无污染等特点。

（5）半化学半机械的方法铝塑分离技术采用半化学半机械的方法，将复合包装提取纸浆后产生的铝塑筛渣进行二次分离。首先，铝塑筛渣通过风机被输送到反应罐，再向反应罐中加入适量的乙酸溶液，并通入蒸汽加温至50℃左右，降低铝箔薄片和塑料薄片之间的结合力；接着反应罐按顺时针方向转动，其内壁的“分流条”不断剥离铝箔薄片和塑料薄片；随后，反应罐按逆时针方向转动，释放出物料，经过两级分离筛的处理和分选，铝箔薄片就“变身”为铝粉液，并与塑料薄片彻底分离。分离后的塑料薄片经脱水处理后做成塑料颗粒，可作为原材料销售给塑料制品厂商。铝粉液经地下管道输送至锥形除渣器，去除杂质，并经重力脱水和甩干后形成铝粉，真空包装后即可成品销售。该分离技术的主要特点是环保。铝塑筛渣采用风力输送至反应罐，既节省动力，又能有效减少粉尘对车间环境的影响。生产过程中产生的废水经过一定的酸碱调节，并采用离心分离技术滤出杂质后可以循环使用。反应罐中产生的尾气，收集后经活性炭吸附过滤，可在高空排放。经上海环境科学院检测，该生产线的废水废气排放完全达到或优于国家相关标准，是废弃物处理的绿色技术。

可见，采用上述分离技术，将复合包装废弃物分解、生产为再生纸、聚乙烯塑料和金属铝，实现了包装废弃物的同质化转化，再生利用主副产品（再生纸、塑料和铝）均具有较高的实用价值，且市场需求量大。但是，上述五种铝塑分离技术都不同程度地存在铝塑不易分离、环境污染较严重、运作成本高等问题。针对这些问题，国外将纸分离后，多数（约占75%）将不好再分的铝塑运送到水泥厂作为生产水泥用的添加剂，其中聚乙烯用作生产水泥的燃料，铝用作生产水泥的铝土岩替代品；少数（25%）进行热解，烧去聚乙烯后（可用作热源），剩下Al2O3生产再生铝。这种铝塑处理方案已在国外得到推广，成为了一种发展趋势。

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