CN102773242B - 铝塑复合包装材料分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铝塑复合包装材料分离装置。该装置包括具有腔体的分离器，所述分离器包括反应段和出料段，所述反应段上远离所述出料段的进料端设置有进料口，所述出料段上远离所述反应段的出料端设置有出料口，所述出料端的高度高于进料端的高度；反应螺旋，设置在所述反应段的腔体内；出料螺旋，设置在所述出料段的腔体内，且所述出料螺旋相对所述反应螺旋垂直设置；所述反应螺旋和出料螺旋均为无轴螺旋结构，所述出料螺旋和反应螺旋的一端分别设置有电机。本发明实施例提供的分离装置采用无轴螺旋进行物料的反应和传送，可有效提高物料分离处理能力，避免物料堵塞。

Description

铝塑复合包装材料分离装置

技术领域

本发明涉及物料分离技术，尤其是涉及一种实现物料连续分离的无轴双螺旋铝塑复合包装材料分离装置。

背景技术

纸塑铝复合包装材料是一种常见的包装材料，广泛应用于牛奶和软饮料等包装中。随着人们环保意识的提高以及原料的匮乏，纸塑复合包装的再生利用变得非常必要，在对纸塑复合包装进行再生利用时，通常是将其中的纸基分离后，再将剩余的由铝箔和塑料形成的材料再进行分离。

目前，在对铝箔和塑料复合形成的铝塑复合包装材料进行分离时，通常采用湿法分离技术，即将铝塑复合包装材料浸泡于分离剂中，通过溶解或溶胀作用破坏各层之间的黏合力从而使铝、塑分开。现有技术中对铝塑复合包装材料分离时，一般采用间歇批次式分离方式，铝塑复合包装材料以轮流交替的方式与分离剂溶液接触，加料、出料时间长，所需的分离反应时间长，使得间歇批次式分离工艺处理能力低。此外，现有技术也提出了一种铝塑复合包装材料的浸泡分离器，通过采用有轴螺旋装置来传输铝塑物料，并在物料传输过程中进行铝塑分离，但是，这种采用有轴螺旋的分离器中，有轴螺旋长度和直径均不能过大，限制了分离器的物料分离处理能力；同时，有轴螺旋的柔韧性较差，容易产生物料堵塞故障，影响分离处理的正常运行。

综上，现有采用有轴螺旋的分离器中，由于有轴螺旋自身结构的限制，导致物料分离处理能力较差，且容易产生物料堵塞故障。

发明内容

本发明提供一种铝塑复合包装材料分离装置，可有效克服现有用有轴螺旋分离器所存在的物料分离处理能力差以及物料容易堵塞的问题，可有效提高铝塑复合包装材料分离的处理能力。

本发明提供一种铝塑复合包装材料分离装置，包括：

具有腔体的分离器，所述分离器包括反应段和出料段，所述反应段上远离所述出料段的进料端设置有进料口，所述出料段上远离所述反应段的出料端设置有出料口，所述出料端的高度高于进料端的高度；

反应螺旋，设置在所述反应段的腔体内；

出料螺旋，设置在所述出料段的腔体内；

所述反应螺旋和出料螺旋均为无轴螺旋结构，所述出料螺旋和反应螺旋的一端分别设置有电机。

上述的铝塑复合包装材料分离装置中，所述反应段的外壳为双层结构的外壳；

所述双层结构之间具有空隙，且靠近所述反应段的腔体的内层为导热壳体层。

上述的铝塑复合包装材料分离装置中，所述反应螺旋和出料螺旋的数量均为2个；

2个所述反应螺旋平行设置在所述反应段的腔体内，2个所述出料螺旋分别相对2个所述反应螺旋设置，且所述反应螺旋与出料螺旋的旋转轴之间的夹角为90°。

上述的铝塑复合包装材料分离装置中，2个所述出料螺旋的旋转轴之间的夹角为120°，与铅垂线的夹角均为60°。

上述的铝塑复合包装材料分离装置中，所述反应段的腔体包括2个U型凹槽，且所述2个U型凹槽侧面彼此连通无中间腔体壁。

2个所述反应螺旋分别设置在所述2个U型凹槽内。

上述的铝塑复合包装材料分离装置中，所述出料段包括相互独立的第一出料段和第二出料段，所述第一出料段和第二出料段分别相对所述反应段垂直设置；

2个所述出料螺旋分别设置在所述第一出料段的腔体内和第二出料段的腔体内。

上述的铝塑复合包装材料分离装置中，所述电机包括反应驱动电机和出料驱动电机，其中，所述反应驱动电机设置在所述反应螺旋远离进料口的一端，所述出料驱动电机设置在所述出料螺旋靠近出料口的一端。

上述的铝塑复合包装材料分离装置还可包括控制装置，与所述反应驱动电机和出料驱动电机连接，用于分别控制所述反应驱动电机和出料驱动电机工作。

本发明提供的铝塑复合包装材料分离装置，将在反应段和出料段设置无轴螺旋结构，物料可随无轴螺旋旋转而由进料口向出料口输送，并在输送过程中实现化学分离，可实现对铝塑复合包装材料的连续分离处理；采用无轴螺旋结构的螺旋直径和长度均可做的较大，可有效提高物料处理能力，且无轴螺旋结构具有较好的柔韧性，可有效避免物料堵塞，进一步提高物料的分离处理能力；反应段的腔体采用双U型凹槽设计，可减少分离装置的材料消耗，减少分离装置的占地空间。

附图说明

图1为本发明实施例提供的铝塑复合包装材料分离装置的结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖视图；

图3为图1中B-B向的剖视图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的铝塑复合包装材料分离装置的结构示意图；图2为图1中A-A向的剖视图；图3为图1中B-B向的剖视图。如图1-图3所示，本实施例装置包括分离器1、反应螺旋2和出料螺旋3，其中，该分离器1具有中空的腔体，且该分离器1包括反应段11和出料段12，反应段11上远离出料段12的进料端A1处设置有进料口111，出料段12上远离反应段11的出料端A2处设置有出料口121，该出料端A2的高度高于进料端A1的高度；反应螺旋2设置在反应段11的腔体内，出料螺旋3设置在出料段12的腔体内，且出料螺旋3相对反应螺旋2垂直设置；反应螺旋2和出料螺旋3均为如图1所示的无轴螺旋结构，且出料螺旋3和反应螺旋2的一端分别设置有驱动螺旋结构旋转工作的电机4。本实施例分离装置可对铝塑复合包装材料进行分离处理，具体地，利用反应螺旋2在反应段内的旋转运动，在将从进料口111投入的铝塑复合包装材料传送至出料螺旋3的过程中，铝塑复合包装材料会在反应段11内充满的分离剂作用下进行化学分离，并最终通过出料螺旋3由出料口121排出。

本实施例分离装置在对铝塑复合包装材料进行分离处理时，可事先在分离器1的反应段11内充满有分离剂；经过纸基分离且未经破碎的整片铝塑复合包装材料，可从反应段11的进料口111连续不断的投入到分离器1中；投入到分离器1中的整片铝塑复合包装材料可在反应段11内，随反应螺旋2的转动，一边向反应段11的出料端即靠近出料螺旋3的一端运动，一边与反应段11内的分离剂进行化学分离，而分离剂不与铝塑复合包装材料一起运动始终存在于反应段11内；经过化学分离后的铝塑复合包装材料，进入到出料段12后，可随出料段12内设置的出料螺旋3的转动，向设置在出料段12端部的出料口121运动，并从出料口121排出，与此同时，铝塑复合包装材料夹带的分离剂从出料螺旋3和出料段12腔体之间的间隙返流回反应段11内；从出料口121排出的经过化学分离的铝塑复合包装材料，可经过后续工序，例如甩干等处理后，最终得到物理分离的铝和塑料。

本实施例中，铝塑复合包装材料在反应螺旋2和出料螺旋3的作用下，可一边与分离剂反应，一边排出，从而可实现对铝塑复合包装材料的连续分离处理，可有效提高物料的分离效率。

本实施例中，用于传送物料的反应螺旋2和出料螺旋3均为无轴螺旋结构，这样，无轴螺旋在制作时，可具有很好的柔韧度，对螺旋同轴性要求不高，使得无轴螺旋的长度和直径均可做的较大，特别是对于反应螺旋2而言，由于反应螺旋2可做的足够长和直径足够大，其传送的物料就越多，且不会产生物料堵塞，可有效提高物料处理能力。可以看出，相对于现有采用有轴螺旋的分离器而言，由于有轴螺旋结构限制，螺旋柔韧性较差，对螺旋同轴性要求极高，使得有轴螺旋的直径和长度均不能做的较大，严重影响物料分离处理能力，且容易发生堵塞现象，而本实施例采用的无轴螺旋结构可有效提高物料分离处理能力，且不易产生物料堵塞。

本实施例中，为确保铝塑复合包装材料在反应段11内的化学分离效果，反应段11的外壳可为双层结构的外壳，该双层结构的外壳之间具有空隙，且靠近反应段11的腔体的内层为导热壳体层，这样，在对铝塑复合包装材料进行分离时，可在该双层结构的外壳的空隙内通水蒸汽，以确保反应段11内的分离剂的温度可保持在一定的温度范围，提高铝塑复合包装材料的化学分离效果。实际应用中，整个分离器1可一体成型，外壳可采用不锈钢双层夹套结构，这样，在对铝塑复合包装材料进行分离时，就可以通过在夹套中通水蒸汽方式来确保分离器1的腔体内的温度，确保铝塑复合包装材料的分离效果。本领域技术人员可以理解，双层结构的外壳除了可以采用不锈钢制作以外，也可采用其他材料制作而成，例如外层可为非耐磨耐腐蚀隔热材料，内层为耐磨耐腐蚀导热材料的双层结构的外壳，这样，可避免因分离器外壳内通有水蒸汽而对外界环境，特别是操作人员带来危害，提高分离装置工作的安全性，也可以减少分离器外壳的材料成本。

本领域技术人员可以理解，上述双层结构的外壳中，除了可以通水蒸汽以确保反应段内分离剂的温度外，也可通有其他高温液体或气体，本实施例并不做特别限制。

本实施例中，如图1-图3所示，反应段11内设置有2个反应螺旋2，出料段12内同样设置有2个出料螺旋3，且出料螺旋3和反应螺旋2相对设置。

本实施例中，如图1-图3所示，2个反应螺旋2平行设置在反应段11的腔体内，2个出料螺旋3分别相对该2个反应螺旋2设置，且反应螺旋2与出料螺旋3的旋转轴之间的夹角为90°，2个出料螺旋3的旋转轴之间的夹角设置为120°，且与铅垂线的夹角均为60°。反应螺旋和出料螺旋这样设置，可以确保从反应段2传送过来的经过化学分离的物料，能更好的随出料段12内的出料螺旋3排出，并方便反应驱动电机和出料驱动电机的设置；同时，分离装置工作时，只需要将反应螺旋2浸泡在反应段11内充满的分离剂中，而出料螺旋3则不需要浸泡在分离剂中，从而避免从出料口排出的物料携带大量的分离剂，从而节省分离剂的使用量。可以看出，通过对出料螺旋3和反应螺旋2相对位置的设置，可有效提高出料螺旋3对反应螺旋2传送过来的物料进行及时处理，避免物料在出料螺旋3的端部堆积。

本实施例中，反应段11的腔体可包括2个U型凹槽112，且2个U型凹槽侧面彼此连通无中间腔体壁；2个反应螺旋2可分别设置在该2个U型凹槽内112。可以看出，2个U型凹槽112的设置，可使得2个反应螺旋2分别在各凹槽内工作，减少2个反应螺旋2之间的相互干扰，提高反应螺旋2安装的便利性，以及工作的可靠性和稳定性；同时，提高物料处理能力，又可减少分离装置的材料消耗，减少分离装置的占地空间。

本实施例中，为便于对从出料口排出的经过化学分离的铝塑复合包装材料进行甩干等后续处理，如图3所示，出料段12可包括相互独立设置的第一出料段122和第二出料段123，第一出料段122和第二出料段123分别相对反应段11垂直设置，2个出料螺旋3分别设置在第一出料段122的腔体内和第二出料段123的腔体内，出料螺旋3会相对反应螺旋2垂直设置。本领域技术人员可以理解，第一出料段122和第二出料段123远离反应螺旋2的端部分别设置有出料口，以便随出料螺旋3排出的物料可分别从各出料段的出料口排出，这样，各出料口排出的经过化学分离的铝塑复合包装材料，可分别送入不同的甩干处理设备进行甩干处理。由于对铝塑复合包装材料进行化学分离后还需要进行物理分离，而物理分离可包括甩干工序、离心工序以及烘干等工序，而每个工序的处理能力可能不同，本实施例通过设置2个出料口，并分别进行甩干处理，使得甩干处理后的物料可同时进行离心和烘干处理，因此，可有效确保铝塑复合包装材料的整个处理过程可连续进行，提高整个铝塑复合包装材料处理过程的连续性，提高处理效率。

本实施例中，为提高各无轴螺旋工作的稳定性，以及物料可更好地随螺旋向前运动，可在反应螺旋2远离进料口的一端，即靠近出料螺旋3的一端，设置反应驱动电机；可在出料螺旋3靠近出料口的一端，即远离反应螺旋2的一端，设置出料驱动电机。这样，反应驱动电机就设置在反应螺旋的出料端，而出料驱动电机就设置在出料螺旋的出料端，可有效提高无轴螺旋传输物料的能力。

本实施例中，分离装置还可包括控制装置（图中未示出），可与反应驱动电机以及出料驱动电机连接，用于分别控制反应驱动电机和出料驱动电机工作，从而可通过控制两个电机的运转速度，确保铝塑复合包装材料可在反应段随反应螺旋旋转到出料段时，能与分离剂充分反应，使得铝、塑完全分离；同时，可确保出料段内的出料螺旋可持续、稳定的排出进入其中的物料，避免物料堆积。

为便于对本发明技术方案有更好的了解，下面对本发明实施例分离装置对铝塑复合包装材料进行化学分离的过程进行说明。

步骤100、在分离器1内的反应段充满分离剂，该分离剂为甲酸和硝酸溶液，且甲酸浓度为2-4mol/L，硝酸浓度为0.010-0.025mol/L。

步骤200，向分离器1外壳的间隙内通入水蒸汽，以确保其中的分离剂的温度维持在40℃-75℃。

步骤300、从进料口111连续投入整片的铝塑复合包装材料，并确保分离剂与铝塑复合包装材料之间的液固比可为30:1-15:1。

步骤400、控制反应螺旋2旋转，铝塑复合包装材料随反应螺旋2的转动，向出料段12运动，在此过程中，控制反应螺旋2的转速，确保铝塑复合包装材料在分离剂中的时间为30分钟-40分钟。

步骤500、进入出料段12的经过化学分离的铝塑复合包装材料，会随着出料螺旋3的旋转，而朝向出料口121运动，并运动到出料口121时，从出料口121排出。

从出料口121排出的经过化学分离的铝塑复合包装材料，可进入甩干设备，并经过后续的甩干等处理后，得到物理分离的铝和塑料，其中，每段出料段12可连接有单独的甩干设备，以便于提高处理效果。

本实施例提供的铝塑复合包装材料分离装置，可实现对铝塑复合包装材料的连续化学分离，且具有较高的分离处理能力，相对于传统间歇批次式分离方式，具有加料和出料快，化学分离时间短的优点，可将化学分离时间减少至30分钟-40分钟；同时，相对有轴螺旋分离器而言，可具有更大的化学分离处理能力，减少物料堵塞。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种铝塑复合包装材料分离装置，其特征在于，包括：

具有腔体的分离器，所述分离器包括反应段和出料段，所述反应段上远离所述出料段的进料端设置有进料口，所述出料段上远离所述反应段的出料端设置有出料口，所述出料端的高度高于进料端的高度，在所述分离器内的所述反应段充满分离剂，该分离剂为甲酸和硝酸溶液，且甲酸浓度为2-4mol/L，硝酸浓度为0.010-0.025mol/L；

反应螺旋，设置在所述反应段的腔体内；和

出料螺旋，设置在所述出料段的腔体内，

所述反应螺旋和出料螺旋均为无轴螺旋结构，所述出料螺旋和反应螺旋的一端分别设置有电机，

所述反应螺旋和出料螺旋的数量均为2个；

2个所述反应螺旋平行设置在所述反应段的腔体内，2个所述出料螺旋分别相对2个所述反应螺旋设置，且所述反应螺旋与出料螺旋的旋转轴之间的夹角为90°，

2个所述出料螺旋的旋转轴之间的夹角为120°，与铅垂线的夹角均为60°，

所述电机包括反应驱动电机和出料驱动电机，其中，所述反应驱动电机设置在所述反应螺旋远离进料口的一端，所述出料驱动电机设置在所述出料螺旋靠近出料口的一端。

2.根据权利要求1所述的铝塑复合包装材料分离装置，其特征在于，所述反应段的外壳为双层结构的外壳；

所述双层结构之间具有空隙，且靠近所述反应段的腔体的内层为导热壳体层。

3.根据权利1所述的铝塑复合包装材料分离装置，其特征在于，所述反应段的腔体包括2个U型凹槽，且所述2个U型凹槽侧面彼此连通无中间腔体壁；

2个所述反应螺旋分别设置在所述2个U型凹槽内。

4.根据权利要求1-3任一所述的铝塑复合包装材料分离装置，其特征在于，所述出料段包括相互独立的第一出料段和第二出料段，所述第一出料段和第二出料段分别相对所述反应段垂直设置；

2个所述出料螺旋分别设置在所述第一出料段的腔体内和第二出料段的腔体内。

5.根据权利要求1所述的铝塑复合包装材料分离装置，其特征在于，还包括控制装置，与所述反应驱动电机和出料驱动电机连接，用于分别控制所述反应驱动电机和出料驱动电机工作。