ES2906105T3

ES2906105T3 - Método y aparato para reciclar material de envasado

Info

Publication number: ES2906105T3
Application number: ES17818115T
Authority: ES
Inventors: Florian Lovis; Marcus Schulze
Original assignee: saperatec GmbH
Current assignee: saperatec GmbH
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2022-04-13
Anticipated expiration: 2037-12-15
Also published as: GB201621371D0; EP3554834A2; AU2017378087B2; KR102554108B1; MY193033A; EP3554834B1; WO2018109147A3; JP7148519B2; GB2557682A; WO2018109147A2; RU2019122114A3; CA3047048A1; CO2019007371A2; RU2019122114A; CN110446608A; JP2020515655A; DK3554834T3; CN110446608B; US11535022B2; RU2759556C2

Abstract

Uso de un fluido de separación (330) para separar sistemas multicapa (10) que comprenden al menos una capa de metal (30) y una capa de polímero (20, 40), comprendiendo el fluido de separación (330) una mezcla de agua, un ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua, ácido fosfórico y un hidróxido de metal alcalino.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y aparato para reciclar material de envasado

Campo de la invención

La invención comprende un fluido de separación y su uso, un método y un aparato para reciclar material de envasado que comprende un material multicapa que comprende una capa de metal y, al menos, una capa de plástico.

Antecedentes de la invención

Se conoce el uso de un fluido de separación de microemulsión para la separación de estratificados o materiales multicapa, por ejemplo, de la solicitud de patente del solicitante n.° WO 2012/101189, que enseña la separación de estratificados en un material multicapa entre sí. Los ejemplos de esta divulgación WO'189 se dirigen hacia la separación de materiales multicapa usados en módulos fotovoltaicos.

Se ha analizado la necesidad de mejorar el reciclaje de estratificados usados en el envasado de alimentos. Por ejemplo, un artículo sobre “The recycling of tetra pak aseptic cartons” por Mario Abreu (que se puede encontrar en www.environmental-expert.com) analiza el tema exhaustivamente y destaca que es posible el reciclaje de tejidos celulósicos, pero no es posible la separación de polietileno de papel de aluminio.

La solicitud de patente propiedad de Saperatec n.° WO2015/169801 A1 enseña que el reciclaje de material de envasado multicapa, como los cartones de bebidas usados, se puede deslaminar mediante el uso de una microemulsión. La microemulsión desvelada en el documento WO'801 comprende agua, al menos un agente de hinchamiento, al menos un tensioactivo aniónico, al menos un ácido carboxílico y al menos uno de un cotensioactivo o un hidrótropo. Los inventores de dicho documento de patente enseñan que todos estos componentes son necesarios para obtener una microemulsión termodinámicamente estable y para garantizar el éxito de la deslaminación.

La patente de los EE. UU. n.° 5.421.526 (Tetra Laval) enseña un método de recuperación de componentes de materiales individuales, tal como metal, plástico y, cuando proceda, papel, de residuos de materiales de envasados estratificados que comprenden capas de metal, plástico y, posiblemente, papel o cartón. Las capas se separan entre sí tratando los residuos con un ácido orgánico o una mezcla de ácidos orgánicos, seleccionado de entre ácido fórmico, ácido acético, ácido propanoico, ácido butírico y otros ácidos orgánicos volátiles similares. El método de la presente patente se lleva a cabo a una alta temperatura (80 °C), por encima del punto de inflamación del ácido acético (aproximadamente a 60 °C al 80 % de concentración), que no solo requiere una gran cantidad de energía, sino que también añade un riesgo para la seguridad. La mezcla usada es altamente agresiva debido a la alta concentración (80 %) de ácido acético. Esta mezcla atacará a los componentes de aluminio y conducirá a la formación de hidrógeno, así como a una pérdida de la cantidad de aluminio recuperado en el proceso.

La solicitud de patente europea EP 0543 302 A1 (Kersting) enseña un método para separar papel de aluminio de láminas de plástico, tales como láminas de PE, para permitir el reciclaje del aluminio. Los estratificados se colocan en una solución al 20 % de ácidos de bajo contenido en grasa (por ejemplo, ácido acético, ácido propiónico, ácido fórmico, ácido butanoico) y se calientan a 100 °C durante 10-20 minutos. El método se lleva a cabo, preferentemente, en un recipiente cerrado para manejar el líquido a y/o por encima de su punto de ebullición. Además, se puede crear una depresión según se enfría la solución. La viabilidad industrial del presente método descrito en el documento EP'302 es cuestionable, ya que el material de residuos en su totalidad en la forma de láminas de aluminio y plástico junto con la solución tiene que calentarse y enfriarse para cada ciclo de carga. Eso puede resultar complicado de implementar lo suficientemente rápido con grandes recipientes y requiere enormes cantidades de energía.

De forma similar, la solicitud de patente china CN 104744724 se refiere a un fluido de separación para un estratificado de aluminio y plástico, así como a un método para llevar a cabo la separación de capas de aluminio de capas de plástico utilizando el fluido de separación. El fluido de separación se prepara principalmente mezclando 40 200 partes de ácido metanoico (fórmico) y 5-10 partes de diclorometano y también contiene 1-4 partes de un agente activo de superficie no iónico. El fluido de separación de esta solicitud es altamente volátil y también contiene componentes que son perjudiciales para el medioambiente.

La solicitud de patente china n.° CN103131042 se refiere a otro tipo de agente de separación para separar material multicapa de aluminio-plástico. Este tipo de agente de separación se prepara mezclando ácido metanoico (fórmico) y etanol en una relación de volumen de 4:1 -1:4. El método de separación para una película compuesta de aluminioplástico usando el agente de separación comprende las siguientes etapas: mezclar el agente de separación y agua para obtener un fluido de separación y empapar una película compuesta de plástico-aluminio limpia en el fluido de separación; así como extraer, limpiar, centrifugar y secar. Cuando la película de separación de aluminio-plástico está empapada en la solución mezclada del fluido de separación y agua, se puede separar eficazmente aluminio y plástico en la película compuesta de aluminio-plástico. En los ejemplos descritos en esta solicitud de patente china CN'042 se emplean temperatura de entre 50-80 °C. Estas son condiciones en las que el agente de separación es inflamable y atacará el aluminio, dando lugar a riesgos para la seguridad y pérdida de aluminio.

La solicitud de patente de los EE. UU. n.° 2002/0033475 A1 (Bejarano) desvela una composición de tratamiento sintético para el reciclaje de envasados Tetra Brik o cartones asépticos de larga duración. La composición desvelada en la presente solicitud de patente comprende ácido láctico, acetato de sodio, enzimas de celulosa, enzimas de namilasa, enzimas de maltosa, ácido cítrico y carbón activo. Esta composición se usa para separar materiales multicapa que comprenden papel, polietileno y aluminio.

La solicitud de patente internacional n.° WO 03/104315 A1 (Massura) enseña un método de reciclaje de materiales compuestos que tienen múltiples capas que comprenden papel, aluminio y/o películas poliméricas. En el presente método, el material compuesto se trata con distintos disolventes, como cloroformo, tetrahidrofurano, xileno, ácidos carboxílicos protónicos o agua, dependiendo de las características de los adhesivos usados entre las capas. El uso de disolventes orgánicos, como medios halogenados, en el presente método tiene, sin embargo, un impacto medioambiental negativo.

La solicitud de patente internacional n.° WO 01/46305 A2 (Advanced Plastic Technologies) describe un proceso de reciclaje de polímeros de hidroxi-fenoxiéter presentes en artículos y materiales compuestos. Durante este proceso de reciclaje, el polímero de hidroxi-fenoxiéter se disuelve en soluciones ácidas que comprenden un ácido orgánico, como el ácido acético, o un ácido inorgánico, como el ácido fosfórico. Esta solución ácida se comercializa o el polímero de hidroxi-fenoxiéter se precipita fuera de la solución ácida mediante la neutralización de la solución ácida con la adición de una base. El método de disolución-precipitación en dos etapas del presente documento requiere un elevado aporte químico de ácido y base, además de incluir una etapa adicional del proceso.

Sumario de la invención

Se enseña en la presente divulgación un uso de un fluido de separación para la separación de una capa de metal de una capa de polímero en un material multicapa. El método comprende colocar el material multicapa en una cuba con un fluido de separación para separar las capas en el material multicapa. El fluido de separación comprende una mezcla de agua, un ácido monocarboxílico Cl-C4 miscible en agua, un ácido fosfórico, así como un hidróxido de metal alcalino. Se apreciará que el ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua y el ácido fosfórico reaccionan parcialmente con el hidróxido de metal alcalino para producir fosfatos de metal alcalino y carboxilatos de metal alcalino.

Los ejemplos de los ácidos monocarboxílicos C1-C4 miscibles en agua, tales como ácido fórmico, ácido propiónico y ácido butírico. En un aspecto de la invención se usa ácido fórmico o acético.

Los hidróxidos de metal alcalino incluyen, aunque no de forma limitada a, los hidróxidos de litio, sodio y potasio. En general, se pueden usar otros hidróxidos si los otros hidróxidos no forman sales de fosfato insolubles ya que estas sales insolubles interferirían con la pasivación del aluminio, tal como se enseña en el método de la presente descripción.

El fluido de separación tiene componentes que son menos dañinos para el medioambiente que los conocidos, por ejemplo, a partir de la solicitud de patente china CN '724. La volatilidad de los ingredientes orgánicos es inferior, lo que minimiza la emisión de químicos y el riesgo de una explosión, puesto que el fluido de separación del presente documento, como se indica a continuación, no muestra un punto de inflamación detectable.

El método también puede incluir el tamizado/filtrado del fluido de separación junto con componentes del material multicapa para recuperar los componentes del material multicapa del líquido de separación y, a continuación, la clasificación para obtener una primera fracción de metal que procede de la capa de metal y una segunda fracción de plástico que procede de la capa de polímero. En algunos aspectos de la invención, se puede obtener una tercera fracción de un tipo distinto de polímero. Esto permite el reciclaje de materiales que procede del material multicapa. Los polímeros obtenidos pueden extruirse y el metal recuperarse en forma de fragmentos de metal.

La divulgación también enseña un método para el reciclaje de los componentes de polímero y componentes de metal que proceden de un material de envasado, tal como un recipiente de bebida universal.

También se desvela un aparato para el reciclaje de material de envasado. El aparato comprende una cuba que tiene el fluido de separación, un dispositivo de transporte para transportar el material multicapa a la cuba y un dispositivo de tamizado/filtrado para retirar materiales separados que proceden de la combinación del fluido de separación y el material de envasado.

Se apreciará que la expresión "material multicapa" usada en la presente divulgación está prevista para que englobe objetos que comprenden varias capas de material. Ejemplos no limitantes de las varias capas de materiales incluyen objetos en los que las capas están estratificadas, unidas o encoladas juntas o uno de los materiales podría estas depositado sobre otro de los materiales. El material multicapa puede incluir una capa de cartón, como se conoce de los recipientes de bebidas, aunque no necesita incluir una capa de cartón.

El método tal como se describe a continuación en una realización no limitante se usa para el reciclaje de estratificados en un recipiente de bebida o alimentario. Sin embargo, se apreciará que el método también puede encontrar aplicación en el reciclaje de otros estratificados usados en otras aplicaciones.

Descripción de las figuras

La Fig. 1 muestra un ejemplo ilustrativo de un estratificado usado en un envasado aséptico, que se recicla mediante el uso del método de la presente divulgación.

La Fig. 2 muestra un diagrama de flujo del método que usa las enseñanzas de la presente divulgación.

La Fig. 3 muestra una visión general del aparato de reciclaje que usa las enseñanzas de la presente divulgación.

Descripción detallada de la invención

A continuación, se describirá la invención basándose en los dibujos. Se comprenderá que las realizaciones y aspectos de la invención que se describen en el presente documento son solo ejemplos y no limitan el ámbito de protección de las reivindicaciones de modo alguno. La invención se define mediante las reivindicaciones y sus equivalentes. Se comprenderá que las características de un aspecto o una realización de la invención se pueden combinar con la característica de un aspecto o aspectos y/o realizaciones distinto de la invención.

La Fig. 1 muestra un ejemplo no limitante de un estratificado 10 usado en un envasado aséptico. El estratificado 10 comprende una primera capa de polímero 20, que está unida a una capa de aluminio 30, que está unida, a su vez a una segunda capa de polímero 40. Se usan agentes de unión entre las distintas capas. Tales agentes de unión incluyen, aunque no de forma limitada a, copolímero de ácido de etileno/acrílico y/o adhesivos de poliuretano.

El estratificado 10 se usa, en un aspecto de la invención, en un envasado aséptico, tal como los usados para bolsas que se tienen en pie para bebidas tales como zumos de frutas y leche, así como purés de tomate y fluidos similares. También se usa un envasado similar en otros alimentos, tales como aperitivos, así como para cosmética. En algunas aplicaciones, una de las capas de polímero se imprime sobre una cara, por ejemplo, con la descripción de un producto o, incluso, sobre ambas caras.

En un ejemplo no limitante de la invención, la capa de polímero 20 está fabricada con polietileno de baja densidad (LDPE) y la capa de polímero 40 está fabricada con tereftalato de polietileno (PET). La capa de metal 30 está fabricada con aluminio. Esto no es limitante de la invención y se podrían usar otras poliolefinas o plásticos, tales como polipropileno (PP), poliamidas o poliésteres. De igual modo, la capa de metal 30 podría ser una aleación de aluminio u otro metal.

Algunos tipos de envasado comprende solo una única capa de polímero 20 con la capa de metal 30. Por ejemplo, desechos de la producción pueden tener solo la única capa de polímero 20 con la capa de metal 30. Otros tipos de material de envasado comprende dos capas de polímero 20 y 40 fabricadas con el mismo polímero. Las enseñanzas de la presente divulgación también son aplicables a estos tipos de materiales multicapa y no están limitadas a los materiales multicapa mencionados.

La Fig. 3 muestra un diagrama resumido, que es un ejemplo de una planta de reciclaje para el reciclaje de los estratificados multicapa 10 de la presente divulgación. Se apreciará que la planta que se muestra en la Fig. 3 es meramente a modo de ejemplo y no limita la invención. Los estratificados multicapa 10 se construyen como se ha indicado anteriormente.

La planta de reciclaje incluye un dispositivo de corte o trituración 300, que corta y tritura palas 50 del material de envasado fabricado con los estratificados multicapa 10. Al dispositivo de corte o trituración 300 le sigue una cuba 310 con un agitador 320 para remover y agitar el contenido de la cuba 310. La cuba 310 contiene un fluido de separación 330 y un dispensador de fluido 340 para dispensar el fluido de separación 330 en la cuba 310.

Los materiales pueden tamizarse del fluido de separación 330 en un dispositivo de tamizado 350 y, a continuación, los materiales tamizados pueden lavarse con agua en un lavador 360. Una primera etapa de clasificación para separar componentes de los materiales tamizados puede llevarse a cabo en entornos húmedo, por ejemplo, mediante el uso de técnicas de separación por inmersión-flotación o centrifugación, en una clasificadora húmeda 370. Esto da como resultado dos corrientes de material. En el ejemplo no limitante del estratificado 10 indicado anteriormente, una de las dos corrientes de material es sustancialmente polietileno de baja densidad y la otra de las corrientes de material es una corriente mezclada que comprende una mezcla de aluminio y PET. Las dos corrientes de material pueden lavarse en una etapa de lavado adicional, si es necesario.

Las dos corrientes de material resultantes pueden secarse en una unidad de secado 380 y, posteriormente, purificarse en una unidad clasificadora en seco 390. La clasificación en seco, por ejemplo, para extraer el aluminio y el PET de la corriente mezclada, puede realizarse, por ejemplo, mediante técnicas de cribado con viento o electromagnéticamente basadas. Se apreciará que la clasificación (en húmedo o seco) también puede llevarse a cabo en un único dispositivo o en más de dos dispositivos, dependiendo de las necesidades.

El fluido de separación 330 se recicla en un dispositivo de reciclaje de fluidos 355, principalmente para limpiarse de impurezas mediante filtración y reabastecimiento de químicos consumidos. El agua de lavado también se recicla para limpiar el agua de lavado en un dispositivo de reciclaje de agua 365. El reciclaje incluye técnicas de filtración de flujo cruzado, osmosis inversa y/o extracción líquido-líquido, que puede permitir la recuperación de al menos algunos de los químicos del fluido de separación 330 del agua de lavado.

La Fig. 2 muestra un esquema del método para el reciclaje de los estratificados 10 usados en el aparato que se muestra en la Fig. 3. Los estratificados 10 se recogen juntos como balas 50 de material de envasado. Los estratificados 10, en general, se habrán prensado juntos en las balas 50 para reducir su volumen. Los estratificados 10 se pueden haber lavado para retirar cualquier resto alimentario en una planta de recogida y/o procesado de desecho de residuos. Cuando llegan a la planta de reciclaje, las balas 50 se colocan, en primer lugar, en el dispositivo de corte y trituración 300 para su reducción en tamaño en la etapa 200. Los lotes de los estratificados 10 cortados/triturados se cargan en la cuba 310. El agitador 320 mezcla los estratificados 10 en la etapa 210 con el líquido de separación 300 en la cuba 310 para producir una mezcla.

En la etapa 230, la mezcla de los estratificados 10 y el fluido de separación 330 se agita, adicionalmente, y se remueve durante un tiempo de tratamiento predefinido, por ejemplo, 4 horas, lo que conduce a una separación de los estratificados multicapa 10 en sus capas constituyentes, es decir, la primera capa de polímero 20 de LDPE, la capa de aluminio 30 y la segunda capa de polímero 40 del PET (en el ejemplo no limitante descrito anteriormente). En general, el efecto del fluido de separación 330 es retirar la unión de adhesivo entre la primera capa de polímero 20 de LDPE y/o la segunda capa de polímero 40 y la capa de metal 30 para producir un fragmento de metal a partir de la capa de metal 30 y un fragmento de polímero de la primera capa de polímero 20 y la segunda capa de polímero 40. Esto se logra a una temperatura dada, por ejemplo, entre 20 °C y 90 °C, durante un tiempo de tratamiento normalmente de entre 30 minutos y 300 minutos. En un aspecto del método, la temperatura dada es de 70 °C. En otro aspecto del método para cartones de bebida universales, la temperatura dada será de entre 30 °C y 50 °C. La elección de la temperatura y el tiempo de procesado depende, en gran medida, del tipo de agentes de unión de adhesivo que van a deslaminarse. Las capas que están unidas juntas con agentes de unión que proceden de copolímeros de ácido de etileno/acrílico se deslaminan a aproximadamente 40 °C y aquellas con agentes de unión que proceden de adhesivos de poliuretano se deslaminan a aproximadamente 70 °C.

La mezcla del fluido de separación 330 y los materiales separados, es decir, LDPE, aluminio y PET puede retirarse de la cuba 310 y tamizarse en la etapa 240 en el tamiz 350 para retirar los materiales sólidos, que incluyen el LDPE de la primera capa de polímero 20, el PET de la segunda capa de polímero 40 y la mayoría del fragmento de metal de la capa de metal 30. El fluido de separación 330 se recicla, a continuación, mediante el dispositivo 355. El reciclaje se lleva a cabo mediante filtración en la etapa 245 y reabastecimiento de químicos consumidos en la etapa 246. El fluido reciclado se coloca de nuevo, a continuación, en el dispensador de fluido 340. La etapa de filtración 245 en el dispositivo 355 retira sustancialmente todas las impurezas sólidas que proceden del fluido de separación 330, que incluyen el fragmento de metal, que no se tamizó previamente.

El material sólido tamizado en la etapa 240 es una mezcla de los polímeros y el aluminio. Este material resultante se lava en la etapa 250 en el lavador 360 y, a continuación, se clasifica en una etapa de clasificación en húmedo 260 en la clasificadora en húmedo 370 por medio de una técnica de separación por inmersión-flotación o centrifugación en un material ligero, que comprende, en su mayoría, el LDPE y un material denso, que comprende, en su mayoría el aluminio y el PET. Los materiales ligeros y los materiales densos se secan por separado en las etapas 270 (material ligero) y 271 (material denso). El material denso secado se clasifica, adicionalmente, en la etapa 280 en la clasificadora en seco 390 por medio de técnicas de cribado con viento o electromagnéticas para obtener un material rico en aluminio y un material rico en PET. Se apreciará que la clasificación (en húmedo o seco) también puede llevarse a cabo en una etapa o en más de dos etapas, dependiendo de las necesidades.

El agua de lavado necesita tratarse en la etapa 255 con el dispositivo de reciclaje de agua 365 antes de que el agua de lavado también se reutilice. Estos tratamientos incluyen varias etapas de filtración, con técnicas habituales y de filtración de flujo cruzado, osmosis inversa y/o extracción de líquido-líquido, que también permiten recuperar al menos algunos químicos que proceden del agua de lavado y transferirlos al dispositivo de reciclaje de fluido 355 para su reutilización. En un aspecto, el dispositivo de reciclaje de agua 365 comprende una unidad de extracción de líquido-líquido combinada con osmosis inversa.

Los materiales ricos en LDPE pueden extruirse en gránulos en la etapa 290. Los fragmentos de metal pueden prensarse en microgránulos en la etapa 291 para su reciclaje. De forma similar, el material rico en PET puede compactarse para su envío en la etapa 292. Las etapas de postratamiento 290, 291 y 292 pueden realizarse en los dispositivos 395, por ejemplo, mediante máquinas de extrusión o prensado.

El fluido de separación 330 usado en la cuba 310 y que procede del dispensador de fluido 340 comprende una mezcla de agua, ácido carboxílico de cadena corta, ácido fosfórico e hidróxido de metal alcalino. Los ácidos carboxílicos de cadena corta son, por ejemplo, ácidos monocarboxílicos C1-C4 miscibles en agua, tales como ácido fórmico, ácido propiónico y ácido butírico. Los hidróxidos de metales alcalinos son hidróxido de litio, sodio o potasio. El agua, en un aspecto de la invención, está desionizada. La mezcla del ácido carboxílico de cadena corta y el agua reduce las fuerzas intramoleculares adhesivas entre el aluminio y la capa de adhesivo del material multicapa. El ácido fosfórico y el hidróxido de metal alcalino se añaden para controlar la reacción secundaria de la disolución de aluminio, tal como se analiza a continuación.

El fluido de separación 330 se mantiene entre 20 °C y 90 °C y los valores pH entre 2 y 4. Los valores reales se escogen dependiendo de las propiedades los estratificados 10 de entrada u otros materiales multicapa en el material de envasado. Normalmente, un valor de pH bajo favorece el rendimiento de la separación, pero también una reacción secundaria lo que da como resultado la disolución del aluminio. Idealmente, el método de la presente divulgación consigue un rendimiento suficientemente alto de metal que procede de la capa de metal 30 o los polímeros que proceden de la primera capa de polímero 20 y la segunda capa de polímero 40 dentro del tiempo de tratamiento, mientras que mantiene la disolución de la capa de metal 30 a un mínimo. La disolución mínima de la capa de metal 30 resulta importante por razones de seguridad, puesto que la disolución del aluminio también lleva a la formación de hidrógeno gaseoso, lo cual representa un peligro de explosión. El valor de pH se ajusta, por lo tanto, añadiendo solución de hidróxido de metal alcalino al fluido de separación 330.

El fluido de separación 330 contiene ácido fosfórico o, de forma alternativa, sales de ácido fosfórico (fosfatos) para controlar el contenido del aluminio disuelto en el fluido de separación 330. El aluminio se precipita como un fosfato de aluminio en condiciones adecuadas, ajustando el valor de pH. El fosfato de aluminio es un sólido finamente dispersado, que puede filtrarse del líquido en la etapa 245.

El ácido fosfórico induce una capa de cobertura de fina pasivación de fosfato de aluminio sobre las superficies de aluminio. Estos fosfatos de superficie actúan como un inhibidor, pasivando parcialmente las superficies de aluminio de un ataque químico adicional. De este modo, la adición de ácido fosfórico minimiza, adicionalmente, la disolución de aluminio.

La ecuación de reacción total para la disolución y precipitación de aluminio es:

Los productos de reacción dejan el fluido de separación 330 en forma sólida o en forma gaseosa. El ácido fosfórico se consume y tiene que reabastecerse. Este reabastecimiento ocurre en el dispositivo de reciclaje 355 durante la etapa 246, junto con el reabastecimiento de los otros químicos.

Otros ejemplos de materiales multicapa usados en envasado

Ejemplos no limitantes de otros materiales multicapa usados en materiales de envasado incluyen LDPE (=polietileno de baja densidad)/aluminio/PET, que se usa en el envasado de café y envasado de bebidas, o PP =polipropileno)/aluminio/estratificados de poliéster usados en el envasado de café y envasado de alimentos para mascotas, o LDPE/aluminio/LDPE, que se usa en el envasado de materias primas granuladas para la industria o en tubos de pastas de dientes. Otro ejemplo son las partes internas (polímero y aluminio) de cartón de bebida universal aséptico que está compuesto normalmente de LLDPE (=polietileno de baja densidad lineal)/aluminio/LLDPE.

Ejemplos de aplicación (escala de laboratorio)

Las composiciones enumeradas a continuación son meramente ejemplos de formulaciones adecuados y no son limitantes de la invención (todos los porcentajes en peso):

Composición 1

Composición 2

Composición 3

Las Composiciones 1 a 3 ilustran formulaciones con distintos ácidos carboxílicos de cadena corta.

Composición 4

La Composición 4 ilustra una formulación con hidróxido de potasio como hidróxido de metal.

Los ejemplos enumerados a continuación son meramente ejemplos de aplicaciones adecuadas y no están previstos para ser limitantes de la invención. Los Ejemplos 1 a 5 dilucidan distintos materiales de envasado que pueden tratarse con la composición de separación 1 dentro del ámbito de la presente invención. Los Ejemplos 6 a 8 ilustran el uso de otras composiciones del fluido de separación.

Ejemplo 1

Se agitan 60 g de material de LDPE/aluminio/PET (escamas, 1 cm2, de bolsas que se tienen en pie de bebida) con 1 kg de líquido de separación (Composición 1) a 70 °C. El desprendimiento del PET del aluminio se completa después de 4 h.

Ejemplo 2

Se agitan 30 g de material de LDPE/aluminio/PET (escamas, 3 cm2, de envasado de aperitivos) con 1 kg de líquido de separación (Composición 1) a 70 °C. El desprendimiento del LDPE del aluminio se completa después de 2 h y el desprendimiento del PET del aluminio se completa después de 4 h.

Ejemplo 3

Se agitan 60 g de material de LDPE/aluminio/PET (escamas, 2 cm2, de tubos de pasta de dientes) con 1 kg de líquido de separación (Composición 1) a 70 °C. El desprendimiento del LDPE del aluminio se completa después de 2 h.

Ejemplo 4

Se agitan tres muestras únicas de PP/aluminio/escamas de PET (1 cm2, muestra de estratificado como envasado de café de empresas de láminas y conversoras) con 20 g de líquido de separación (Composición 1) a 70 °C. El desprendimiento del PP y del PET del aluminio se completa después de 5 h.

Ejemplo 5

Se agitan 30 g de material de LLDPE/aluminio/LLDPE material de LLDPE (escamas, 10 cm2, partes internas de cartón de bebida aséptico) con 1 kg de líquido de separación a 40 °C. El desprendimiento de aluminio del LLDPE se completa después de 2 h.

Ejemplo 6

Se agitan cinco muestras únicas de PE/aluminio/escamas de PET (1 cm2, muestra de estratificado como envasado de café de empresas de láminas y conversoras) con 20 g de líquido de separación (Composición 2) a 70 °C. El desprendimiento del PE y del PET del aluminio se completa después de 1 h.

Ejemplo 7

Se agitan cinco muestras únicas de PE/aluminio/escamas de PET (1 cm2, muestra de estratificado como envasado de café de empresas de láminas y conversoras) con 20 g de líquido de separación (Composición 3) a 70 °C. El desprendimiento del PE y del PET del aluminio se completa después de 10 h.

Ejemplo 8

Se agitan cinco muestras únicas de PE/aluminio/escamas de PET (1 cm2, muestra de estratificado como envasado de café de empresas de láminas y conversoras) con 20 g de líquido de separación (Composición 4) a 70 °C. El desprendimiento del PE y del PET del aluminio se completa después de 8 h.

Números de referencia

10 Material multicapa

20 Primera capa de polímero

30 Capa de metal

40 Segunda capa de polímero

50 Balas

300 Dispositivo de corte o trituración

310 Cuba

320 Agitador

330 Fluido de separación

340 Dispensador de fluido

350 Dispositivo de tamizado

355 Dispositivo de reciclaje de fluidos

360 Lavador

365 Dispositivo de reciclaje de agua

370 Clasificadora en húmedo

380 Unidad de secado

390 Unidad clasificadora en seco

395 Posprocesamiento

Claims

REIVINDICACIONES

1. Uso de un fluido de separación (330) para separar sistemas multicapa (10) que comprenden al menos una capa de metal (30) y una capa de polímero (20, 40), comprendiendo el fluido de separación (330) una mezcla de agua, un ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua, ácido fosfórico y un hidróxido de metal alcalino.

2. El uso de la reivindicación 1, en donde el ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua, el ácido fosfórico y el hidróxido de metal alcalino reaccionan parcialmente en solución para formar fosfato de metal alcalino y carboxilatos de metales alcalinos.

3. El uso de las reivindicaciones 1 o 2, en donde el ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua se selecciona del grupo que consiste en ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico o ácido butírico.

4. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el hidróxido de metal alcalino se selecciona del grupo que consiste en hidróxido de litio, hidróxido de sodio o hidróxido de potasio.

5. El uso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los componentes de la mezcla comprenden el 30-60 % en peso de ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua, el 0,5-5 % en peso de ácido fosfórico (solución al 30 %) y el 2-8 % en peso de hidróxido de metal alcalino (solución al 33 %) y el 30-60 % en peso de agua.

6. El uso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los componentes de la mezcla comprenden el 42-48 % en peso de ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua, el 2-4 % en peso de ácido fosfórico (solución al 30 %) y el 4-8 % en peso de hidróxido de metal alcalino (solución al 33 %) y el 45-50 % en peso de agua.

7. Un método para la separación de una capa de metal (30) de una capa de polímero (20, 40) en un material multicapa (10), que comprende:

colocar el material multicapa (10) en una cuba (310) que comprende el fluido de separación (330), en donde el fluido de separación comprende una mezcla de agua, un ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua, ácido fosfórico y un hidróxido de metal alcalino.

8. El método de la reivindicación 7, que comprende, adicionalmente, al menos uno de tamizado o filtrado (240) del fluido de separación (330) con componentes del material multicapa (10) y posterior clasificación (260, 280) para obtener una primera fracción de metal que procede de la capa de metal (30) y una segunda fracción de plástico que procede de la capa de polímero (20, 40).

9. El método de las reivindicaciones 7 u 8, que comprende, adicionalmente, el reciclaje del fluido de separación (330).

10. El método de una de las reivindicaciones 7 a 9, en donde la separación se lleva a cabo a una temperatura de entre 20 °C y 90 °C.

11. El método de una de las reivindicaciones 7 a 10, en donde la separación se lleva a cabo a una temperatura de 70 °C.

12. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en donde el fluido de separación tiene un valor de pH de entre 2 y 4.

13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en donde el material multicapa (10) comprende al menos una capa de aluminio y una capa de polímero (20, 40) que consiste en PET o PE.

14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, en donde la capa de metal (30) es de aluminio o una aleación del mismo.

15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en donde la al menos una capa de polímero (20, 40) está fabricada con una poliolefina.

16. Un aparato para el reciclaje de un material de envasado fabricado a partir de un material multicapa (10) que comprende al menos una capa de metal (30) y una capa de polímero (20, 40), usando el aparato el método de al menos una de las reivindicaciones 7 a 15, en donde el aparato comprende

una cuba (310) que tiene un fluido de separación (330) que comprende una mezcla de agua, un ácido monocarboxílico C1-C4 miscible en agua, ácido fosfórico y un hidróxido de metal alcalino;

un dispositivo de transporte para transportar el material multicapa (10) a la cuba (310); y

un dispositivo de tamizado/filtración (350) para retirar (240) materiales separados que proceden de la combinación del fluido de separación (330) y el material multicapa (10).