鋁塑袋裝材料的分離系統及方法與流程
2023-04-25 05:56:16 1
本發明涉及食品袋裝材料的分離技術，尤其涉及一種鋁塑袋裝材料的分離系統及方法。
背景技術：
紙塑鋁複合包裝材料是以食品專用紙板作為基料的包裝系統，由聚乙烯、紙、鋁箔等複合而成的紙質包裝。是一種高技術的食品保存方法，是指被包裝的液體食品在包裝前經過短時間的滅菌，然後在無菌條件下即在包裝物、被包裝物、包裝輔助器材均無菌的條件下，在無菌的環境中進行充填的和封合的一種包裝技術。
紙塑鋁複合包裝材料廣泛應用於液態乳製品、植物蛋白飲料、果汁飲料、酒類產品以及飲用水等的加工，無菌包裝材料可以包裝包括牛奶、果汁及飲料、酒類、水、蕃茄製品、湯品、甜食、營養食品及其他產品。
食品鋁塑袋裝材料是紙塑鋁複合包裝材料的一種，隨著人們環保意識的提高以及原料的匱乏，食品鋁塑袋裝材料的再生利用變得非常必要，在對食品鋁塑袋裝材料進行再生利用時，通常是將其中的紙基分離後，再將剩餘的由鋁箔和塑料形成的材料再進行分離。現有技術中通常採用溼法分離技術，即將鋁塑複合袋裝材料浸泡於分離劑中，通過溶解或溶脹作用破壞各層之間的黏合力從而使鋁、塑分開，但該方法加料、出料時間長，效率低；針對上述問題，現有技術又提出了一種鋁塑複合袋裝材料的浸泡分離器，通過採用有軸螺旋設備來傳輸鋁塑物料，並在物料傳輸過程中進行鋁塑分離，由於是採用有軸螺旋來進行分離，為了保證螺旋軸有穩定的工作狀態，有軸螺旋的長度和直徑均不能過大，但這也勢必會導致物料分離處理的效率不高，而且螺旋軸在分離時，為了保證物料之間的有效分離，螺旋軸不能採用軟材質的材料，不然物料分離無法有效進行，但正因為如此，螺旋軸的柔韌性就會較差，容易產生物料堵塞故障，影響分離處理的正常運行。
此外，現有回收後的由鋁箔和塑料形成的材料是在浸泡液中完成的，所以還需要進行乾燥和消毒處理，現有慣常的做法是集中將物料轉移到專用設備上進行處理，然而此過程不但會浪費大量的人力、物力成本，而且周期長、效率低；因此，針對食品鋁塑袋裝材料的分離，如何提供一種有效的分離系統和分離的方法成為本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素：
本發明的目的之一意在提供一種鋁塑袋裝材料的分離系統，以解決採用現有鋁塑複合袋裝材料的浸泡分離器，而導致的物料分離處理效率差、容易產生物料堵塞故障以及反覆轉移物料而引起的生產周期長的問題。
為了達到上述目的，本發明提供如下基礎方案：鋁塑袋裝材料的分離系統，包括機架和 設置在機架上的工作檯，其特徵在於，所述工作檯上設有分離管道，分離管道包括第一管段和第二管段，所述第一管段和第二管段形成階梯狀的分離管道本體，且第一管段的直徑大於第二管段的直徑，第一管段內設有呈螺旋狀的第一型腔，在第二管段內設有呈螺旋狀的第二型腔，第一管段的一端設有進料口，第一管段的另一端和第二管段連通，在進料口處設有吹風機，且進料口處還安裝有帶消毒液的氣化機，第二管段上設有出料口，所述第一管段頂部靠近進料口的位置開設有分離劑的進水管，第一管段底部靠近和第二管段連通處的位置設有排水管。
本基礎方案的原理為：在工作時，將待分離的食品鋁塑袋裝材料放置在機架上的工作檯上，並通過第一管段上的進料口將材料放進第一管段中，此時，打開進料口處的吹風機，吹風機工作產生氣流，帶消毒液的氣化機工作，將消毒液進行氣化，混合吹風機產生的氣流一同進入到第一管段中呈螺旋狀的第一型腔內，混合有消毒液的氣化氣體能與吹風機導出的風流能形成強力的氣流，並在呈螺旋狀的第一型腔內形成螺旋狀氣流，該氣流能為材料的移動提供動力，使其能帶動食品鋁塑袋裝材料由第一管段向第二管段進行轉移，此時，分離劑由第一管段頂部靠近進料口位置處的進水管進入，並從第一管段底部靠近和第二管段連通處位置處的排水管進行排除，該結構使得分離劑能在第一管段內始終能積存到一定液體量，並形成液體循環，並使得分離劑不與食品鋁塑袋裝材料一起運動，始終存在於第一管段內，而在此過程中，食品鋁塑袋裝材料在第一管段內一邊進行轉移，一邊由第一管段內的分離劑進行化學分離，而且，在分離的同時，由於消毒液的氣化氣體是與吹風機導出的風流相混合的，氣流在帶動材料移動的過程中，也完成了材料消毒的工序，分離後的材料進入到第二管段內，並由在呈螺旋狀的第二型腔中形成的螺旋氣流的動力帶動下，通過出料口進行排出和集中收集，從出料口排出的經過化學分離的食品鋁塑袋裝材料，可經過後續工序，例如甩乾等處理後，最終得到物理分離的鋁和塑料。
優選方案1：作為基礎方案的一種改進，所述第二管段的內壁上設有若干個烘乾燈，烘乾燈電連接有控制開關和電源，控制開關安裝在第二管段的外壁上，被分離液化學分離後的物料通過氣流傳遞到第二管段中，打開控制開關，接通電源，烘乾燈能工作對第二管段內的物料進行乾燥處理，使得從出料口排出的物料無需另外的乾燥處理工序，節省了生產工序環節，提升了效率、降低了成本。
優選方案2：作為基礎方案或優選方案1的一種改進，所述吹風機上安裝有能調節風量的螺旋開關，通過螺旋開關能調節吹風機的風量大小，能根據實際情況來靈活調節氣流量大小，使用更為方便，實用性也更強。
優選方案3：作為優選方案2的一種改進，所述氣化機上安裝有輸氣管道，輸氣管道的 管口位於吹風機輸出端的一側，氣化後的消毒液氣體通過輸氣管道吹向吹風機的輸出端，使得能有效形成混合氣流，結構更為合理。
本發明的目的之二意在提供一種鋁塑袋裝材料的分離方法，包括以下步驟：
步驟1：將待分離的食品鋁塑袋裝材料放置在機架上的工作檯上，並通過第一管段上的進料口將該材料放進第一管段中；
步驟2：打開進料口處的吹風機，吹風機的功率採用0.65-0.75HP，電壓電流選用220V/5A，同時，啟動帶消毒液的氣化機工作，氣化機的流量採用2.3-3.0Nm3/min，壓力≥15kPa，氣化機的輸出端位於吹風機的一側，使得氣化氣體能混合吹風機產生的氣流一同進入到第一管段中呈螺旋狀的第一型腔內；
步驟3：在靠近進料口位置處的進水管中持續添加分離劑，分離劑的流速控制在1.5-3.0m/s，分離劑能從進料口流動到第一型腔，並從第一管段底部靠近和第二管段連通處的排水管處進行排除，形成液體循環；
步驟4：分離劑在第一型腔中和食品鋁塑袋裝材料產生化學分離，分離後的該材料進入到第二管段內，並由在呈螺旋狀的第二型腔中形成的螺旋氣流的作用下，通過出料口進行排出和收集。
本發明提供的鋁塑袋裝材料的分離系統及方法的優點在於：採用螺旋式的風流進行導向，物料可隨螺旋式的旋轉氣流而由進料口向出料口輸送，並在輸送過程中實現化學分離，可實現對食品鋁塑袋裝材料的連續分離處理；採用螺旋式風流進行傳導分離，只需改變兩管段的型腔形狀，即可將螺旋直徑和長度做的較大，可有效提高物料處理能力，且採用風螺旋的方式，其具有較好的柔韌性，可有效避免物料堵塞，進一步提高物料的分離處理能力；另外，在動力風源中混合氣化的消毒液氣體，使得物料在分離液分離的同時，還能夠完成消毒的工序，無需反覆轉移物料到不同設備，可在一個工序中完成不同的加工步驟，大大縮短了生產周期，加工效率也得到了提升。
附圖說明
圖1為本發明實施例的結構示意圖。
圖2為本發明實施例中第一管段和第二管段的剖視圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：
實施例1
說明書附圖中的附圖標記包括：機架1、工作檯2、分離管道3、第一管段4、第二管段5、第一型腔6、第二型腔7、進料口8、吹風機9、螺旋開關10、氣化機11、輸氣管道12、 出料口13、烘乾燈14、控制開關15、進水管16、排水管17。
實施例基本如附圖1、圖2所示：鋁塑袋裝材料的分離系統，包括機架1和設置在機架1上的工作檯2，工作檯2上設有分離管道3，分離管道3包括第一管段4和第二管段5，第一管段4和第二管段5形成階梯狀的分離管道本體，且第一管段4的直徑大於第二管段5的直徑，第一管段4內設有呈螺旋狀的第一型腔6，在第二管段5內設有呈螺旋狀的第二型腔7，第一管段4的一端設有進料口8，第一管段4的另一端和第二管段5連通，在進料口8處設有吹風機9，吹風機9上安裝有能調節風量的螺旋開關10，進料口8處還安裝有帶消毒液的氣化機11，氣化機11上安裝有輸氣管道12，輸氣管道12的管口位於吹風機9輸出端的一側，第二管段5上設有出料口13，第二管段5的內壁上設有若干個烘乾燈14，烘乾燈14電連接有控制開關15和電源，控制開關安15裝在第二管段5的外壁上，第一管段4頂部靠近進料口8的位置開設有分離劑的進水管16，第一管段4底部靠近和第二管段5連通處的位置設有排水管17。
工作時，將待分離的食品鋁塑袋裝材料放置在機架1上的工作檯2上，並通過第一管段4上的進料口8將材料放進第一管段4中，此時，打開進料口8處的吹風機9，吹風機9工作產生氣流，帶消毒液的氣化機11工作，將消毒液進行氣化，混合吹風機9產生的氣流一同進入到第一管段4中呈螺旋狀的第一型腔6內，混合有消毒液的氣化氣體能與吹風機9導出的風流能形成強力的氣流，並在呈螺旋狀的第一型腔6內形成螺旋狀氣流，該氣流能為材料的移動提供動力，使其能帶動食品鋁塑袋裝材料由第一管段4向第二管段5進行轉移，此時，分離劑由第一管段4頂部靠近進料口8位置處的進水管16進入，並從第一管段4底部靠近和第二管段5連通處位置處的排水管17進行排除，該結構使得分離劑能在第一管段4內始終能積存到一定液體量，並形成液體循環，並使得分離劑不與食品鋁塑袋裝材料一起運動，始終存在於第一管段4內，而在此過程中，食品鋁塑袋裝材料在第一管段4內一邊進行轉移，一邊由第一管段4內的分離劑進行化學分離，而且，在分離的同時，由於消毒液的氣化氣體是與吹風機9導出的風流相混合的，氣流在帶動材料移動的過程中，也完成了材料消毒的工序，分離後的材料進入到第二管段5內，並由在呈螺旋狀的第二型腔7中形成的螺旋氣流的動力帶動下，通過出料口13進行排出和集中收集，從出料口13排出的經過化學分離的食品鋁塑袋裝材料，可經過後續工序，例如甩乾等處理後，最終得到物理分離的鋁和塑料。
本實施例中的吹風機採用深圳潔臣士清潔系統有限公司的三速工業吹風機，產品型號為KNH01；氣化機採用山東華東風機有限公司的氣化風機，產品屬於HDSR系列。被分離液化學分離後的物料通過氣流傳遞到第二管段5中，打開控制開關15，接通電源，烘乾燈14能工作對第二管段5內的物料進行乾燥處理，使得從出料口13排出的物料無需另外的乾燥處理工 序，節省了生產工序環節，提升了效率、降低了成本；吹風機9上安裝有能調節風量的螺旋開關10，通過螺旋開關10能調節吹風機9的風量大小，能根據實際情況來靈活調節氣流量大小，使用更為方便，實用性也更強；氣化機11上安裝有輸氣管道12，輸氣管道12的管口位於吹風機9輸出端的一側，氣化後的消毒液氣體通過輸氣管道12吹向吹風機9的輸出端，使得能有效形成混合氣流，結構更為合理。
實施例2
本實施例提供了一種鋁塑袋裝材料的分離方法，包括以下步驟：
步驟1：將待分離的食品鋁塑袋裝材料放置在機架上的工作檯上，並通過第一管段上的進料口將該材料放進第一管段中；
步驟2：打開進料口處的吹風機，吹風機的功率採用0.65-0.75HP，電壓電流選用220V/5A，同時，啟動帶消毒液的氣化機工作，氣化機的流量採用2.3-3.0Nm3/min，壓力≥15kPa，氣化機的輸出端位於吹風機的一側，使得氣化氣體能混合吹風機產生的氣流一同進入到第一管段中呈螺旋狀的第一型腔內；
步驟3：在靠近進料口位置處的進水管中持續添加分離劑，分離劑的流速控制在1.5-3.0m/s，分離劑能從進料口流動到第一型腔，並從第一管段底部靠近和第二管段連通處的排水管處進行排除，形成液體循環；
步驟4：分離劑在第一型腔中和食品鋁塑袋裝材料產生化學分離，分離後的該材料進入到第二管段內，並由在呈螺旋狀的第二型腔中形成的螺旋氣流的作用下，通過出料口進行排出和收集。
採用本實施例中的鋁塑袋裝材料的分離方法相對於傳統的有軸螺旋分離方法來說，有如下對比試驗數據的說明：
通過以上的數據可得出，採用本實施例的鋁塑袋裝材料的分離方法，相比於傳統的有軸螺旋分離方法來說，螺旋的長度和直徑可以設計得更長，物料堵塞頻率的更低，生產周期和成本也更低，適合在食品袋裝材料的分離技術中推廣。
以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的具體結構和/或特性等常識在此未作過多 描述。應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護範圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用於解釋權利要求的內容。