摘要：聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料的大量使用，產(chǎn)生了數(shù)量龐大的不可降解廢棄物．而且，當(dāng)前對(duì)此類材料的回收利用存在很多不完善性，從而給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了又一種巨大的壓力．本研究以工業(yè)純醋酸或甲酸作為分層剝離劑，將聚乙烯（PE）鋁塑復(fù)合材料中的可回收利用物質(zhì)完整分離．該技術(shù)和此類材料目前的回收利用技術(shù)相比，其zui大優(yōu)勢(shì)在于：能夠*對(duì)廢棄的聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料進(jìn)行分離、回收、再利用．

    關(guān)鍵詞：聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料；弱酸；分離；剝離劑

    聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料以其阻光、恒溫、無(wú)毒安全和成本低廉的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品、藥品、化學(xué)品及日用品包裝領(lǐng)域，如：利樂(lè)公司的利樂(lè)系列產(chǎn)品以及部分含乳飲料瓶口封閉材料等，均屬于聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料．

     由于聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料應(yīng)用廣泛、使用量大，因此產(chǎn)生了數(shù)量龐大的不可降解廢棄物，如果處理不當(dāng)，會(huì)給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)巨大的壓力．另外，生產(chǎn)該包裝材料的原料分別為：工業(yè)鋁材、天然木漿紙和聚乙烯塑料，它們都是具有較高回收價(jià)值的材料．尤其是工業(yè)鋁材，它的價(jià)格高、貨源少，如果加以回收利用，經(jīng)濟(jì)效益必定是可觀的．’因此 ‘聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料的回收再利用，具有十分重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值．

1 聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料分離原理

    鋁箔與聚乙烯塑料膜和紙相互作用結(jié)合而成聚乙烯鋁塑復(fù)合包裝材料，具體工藝是：利用高周波和熱壓合等方式使聚乙烯（PE）塑料層結(jié)合面熔融，再使其與鋁箔表面形成的鋁的氧化物以及紙粘結(jié)在一起．由于鋁的氧化物性質(zhì)非常穩(wěn)定，所以粘結(jié)在一起的三種材料難以*分離，而且，聚乙烯塑料能夠耐酸堿侵蝕，普通有機(jī)溶劑均不能使其溶解或溶漲，這就給該材料的回收利用帶來(lái)了較大的難度．目前正在使用的該材料回收工藝有兩種：一是利用金屬鋁和氧化鋁均可溶于酸堿的原理，使用酸溶或堿溶的方法把材料中的鋁溶解，從而回收聚乙烯塑料膜和紙，然后再將含鋁廢液制成聚合氯化鋁或硫酸鋁；二是利樂(lè)公司利用水力法將三種材料分離為紙漿和鋁塑兩部分，然后再分別加以利用．但是，以上兩種方法均存在諸如經(jīng)濟(jì)效益低、回收不*等諸多弊病，所以，本文將根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。推介一種全新的處理方法，以期達(dá)到*的回收利用效果．

    操作原理是：利用醋酸和甲酸等有機(jī)弱酸分子能夠滲透聚乙烯塑料層和紙層，進(jìn)而溶解粘結(jié)各層的鋁的氧化物而不會(huì)溶解單質(zhì)鋁的特性，將包裝材料中的鋁箔、聚乙烯塑料和紙層分別完整分離．

2 實(shí)驗(yàn)部分

2．1 主要試劑和原料

    醋酸（工業(yè)純，98．5％，北京化工廠），甲酸（工業(yè)純，85％，北京紅星化工廠），石灰水（配制成過(guò)飽和溶液），草酸（CR，北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司）蒙牛純牛奶用利樂(lè)枕，蒙牛純牛奶利樂(lè)磚，娃哈哈乳酸飲料瓶口封閉材料．

2．2 實(shí)驗(yàn)方法

2．2．1 弱酸分層分離法

弱酸分層分離法的工藝流程示意圖見圖1：

     把樣品加入裝有弱酸的分層容器中，利用弱酸分子能夠滲透聚乙烯塑料層和紙層的特性進(jìn)行分離。弱酸逐漸溶解樣品各層結(jié)合處的鋁氧化層，從而使其完整分離．將*分離的復(fù)合材料瀝干，然后泡入飽和石灰水中進(jìn)行中和洗滌，直到pH值在6～ 8之間時(shí)，改用清水洗滌．洗滌完畢后，將剝離的復(fù)合材料烘干，然后放入離心分離機(jī)，進(jìn)行離心分離，從而得到干凈的PE塑料、鋁箔和紙漿
．
2．3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

    工業(yè)純醋酸（98．5％）和工業(yè)純甲酸（85％）的分層剝離速度zui快，不加熱的情況下，分別歷時(shí)4小時(shí)和4．5小時(shí)即可得到*分層的樣品．加熱至50℃時(shí)，1個(gè)小時(shí)左右即可*分離．工業(yè)純醋酸和甲酸可以循環(huán)使用，但是隨著使用次數(shù)的增加，醋酸和甲酸的濃度逐漸變小，剝離時(shí)間會(huì)隨之延長(zhǎng)．當(dāng)弱酸濃度小于15％以后，剝離所需時(shí)間將明顯增長(zhǎng)，約需要12小時(shí)．

3 結(jié)果與討論

    在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，也曾嘗試使用解離常數(shù)（pK ）較大的草酸充當(dāng)分離劑，但即使在溶液飽和并加熱至沸騰的情況下也不能成功地將各層分離．這是由于草酸分子不容易滲透紙層和塑料層而溶解掉各層之間鋁的氧化物造成的．而使用醋酸或甲酸的“弱酸分離法”則成功做到了對(duì)該材料的*回收與利用．

    通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，本工藝簡(jiǎn)單易行，分離后所得的各種材料純度高、質(zhì)量好，*可以作為各相關(guān)領(lǐng)域再生產(chǎn)的原料．這種方法優(yōu)異于目前利樂(lè)公司推廣的水力法分離鋁塑復(fù)合包裝材料，因?yàn)樗Ψㄖ荒苁辜埡弯X塑分離，而不能成功、完整地分離鋁塑中的鋁箔和塑料．盡管鋁塑可以做成彩樂(lè)板等制品，但是這些制品老化廢棄之后鋁和塑料更加難以回收利用，這就造成了二次污染．而本研究提出的技術(shù)將鋁箔、塑料、紙分別分離，做到了*回收利用。有效避免了二次污染．

    另外，由于工業(yè)純醋酸和甲酸可以循環(huán)使用（濃度減至15％時(shí)才需更換新酸），因此回收成本較低，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀；在分離之后，用堿性較弱的石灰水對(duì)殘留的分離用弱酸進(jìn)行中和，以消除對(duì)環(huán)境的污染．因此，這種分離方法能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益．