Starea de reciclare a materialelor poliuretanice în China
1, fabrica de producție de poliuretan va produce un număr mare de resturi în fiecare an, datorită relativ concentrat, ușor de reciclat.Majoritatea fabricilor folosesc metode de reciclare fizică și chimică pentru a recupera și reutiliza materialele reziduale.
2. Deșeurile de materiale poliuretanice folosite de consumatori nu au fost bine reciclate.Există unele întreprinderi specializate în tratarea deșeurilor de poliuretan în China, dar cele mai multe dintre ele sunt în principal incinerate și reciclare fizică.
3, există multe universități și instituții de cercetare în țară și în străinătate, angajate să caute poliuretan chimic și tehnologia biologică de reciclare, a publicat un anumit rezultate academice.Dar pusă într-adevăr în aplicare pe scară largă a foarte puțini, Germania H&S este una dintre ele.
4, clasificarea deșeurilor menajere din China tocmai a început, iar clasificarea finală a materialelor poliuretanice este relativ scăzută și este dificil pentru întreprinderi să continue să obțină deșeuri de poliuretan pentru reciclarea și utilizarea ulterioară.Aprovizionarea instabilă cu deșeuri îngreunează funcționarea întreprinderilor.
5. Nu există un standard clar de taxare pentru reciclarea și tratarea deșeurilor mari.De exemplu, saltele din poliuretan, izolație pentru frigidere etc., odată cu îmbunătățirea politicilor și a lanțurilor industriale, întreprinderile de reciclare pot obține venituri considerabile.
6, Huntsman a inventat o metodă de reciclare a sticlelor din plastic PET, după o serie de procese stricte de procesare, în unitatea de reacție chimică cu alte materii prime reacție pentru a produce produse din poliester poliol, ingrediente ale produselor până la 60% din sticle de plastic PET reciclate și poliester poliolul este folosit pentru a produce materiale poliuretanice una dintre materiile prime importante.În prezent, Huntsman poate recicla efectiv 1 miliard de sticle de plastic PET de 500 ml pe an, iar în ultimii cinci ani, 5 miliarde de sticle de plastic PET reciclate au fost transformate în 130.000 de tone de produse din poliol pentru producția de materiale izolatoare din poliuretan.
Reciclare fizică
Această metodă este cea mai utilizată tehnologie de reciclare.Spuma poliuretanică moale este pulverizată în fragmente de câțiva centimetri de un concasor, iar un adeziv poliuretanic reactiv este pulverizat în mixer.Adezivii utilizați sunt în general combinații de spumă poliuretanică sau prepolimeri terminali pe bază de NCO pe bază de poliizocianat de polifenil polimetilen (PAPI).Când adezivii pe bază de PAPI sunt utilizați pentru lipire și formare, amestecarea cu abur poate fi, de asemenea, efectuată. În procesul de lipire a deșeurilor de poliuretan, adăugați 90% deșeuri de poliuretan, 10% adeziv, amestecați uniform, puteți adăuga și o parte din colorant, și apoi presurizați amestecul.
Spuma moale poliuretanică termorezistentă și produsele din poliuretan RIM au un anumit grad de plasticitate de înmuiere termică în intervalul de temperatură de 100-200 ℃.La temperaturi ridicate și presiune înaltă, deșeurile de poliuretan pot fi lipite împreună fără adeziv.Pentru a uniformiza produsul reciclat, deșeurile sunt adesea zdrobite și apoi încălzite și presurizate.
Spuma poliuretanică moale poate fi transformată în particule fine prin proces de măcinare sau măcinare la temperatură scăzută, iar dispersia acestei particule este adăugată la poliol, care este folosit pentru fabricarea spumei poliuretanice sau a altor produse, nu numai pentru a recupera deșeurile de materiale poliuretanice, dar de asemenea, pentru a reduce efectiv costul produselor.Conținutul de pulbere pulverizată din spuma poliuretanică moale cu întărire la rece pe bază de MDI este limitat la 15% și un maxim de 25% pulbere pulverizată poate fi adăugată la spuma de întărire la cald pe bază de TDI.
Reciclare chimică
Hidroliza diolului este una dintre cele mai utilizate metode de recuperare chimică.În prezența diolilor moleculari mici (cum ar fi etilen glicol, propilen glicol, dietilen glicol) și catalizatori (amine terțiare, alcoolamină sau compuși organometalici), poliuretanii (spume, elastomeri, produse RIM etc.) sunt alcoolați la o temperatură de aproximativ 200°C timp de câteva ore pentru a obține polioli regenerați.Poliolii reciclați pot fi amestecați cu polioli proaspeți pentru fabricarea materialelor poliuretanice.
Spumele poliuretanice pot fi transformate în polioli moi inițiali și polioli duri prin aminare.Amoliza este un proces în care spuma poliuretanică reacționează cu aminele în timpul presurizării și încălzirii.Aminele utilizate includ dibutilamină, etanolamină, lactam sau amestec de lactam, iar reacția poate fi efectuată la temperaturi sub 150 ° C. Produsul final nu necesită purificarea spumei poliuretanice preparate direct și poate înlocui complet poliuretanul preparat din originalul. poliol.
Dow Chemical a introdus un proces de recuperare chimică prin hidroliza aminelor.Procesul constă în două etape: poliuretanul rezidual este descompus în concentrație mare de aminoester dispersat, uree, amină și poliol de către alchilolamină și catalizator;Apoi se efectuează reacția de alchilare pentru a îndepărta aminele aromatice din materialul recuperat și se obțin poliolii cu performanță bună și culoare deschisă.Metoda poate recupera multe tipuri de spumă poliuretanică, iar poliolul recuperat poate fi utilizat în multe tipuri de materiale poliuretanice.Compania folosește, de asemenea, un proces de reciclare chimică pentru a obține polioli reciclați din piesele RRIM, care pot fi reutilizate pentru a îmbunătăți piesele RIM cu până la 30%.
Metoda de hidroliză - Hidroxidul de sodiu poate fi utilizat ca catalizator de hidroliză pentru a descompune bulele moi din poliuretan și bulele dure pentru a produce polioli și intermediari amine, care sunt utilizați ca materii prime reciclate.
Alcaloliza: polieterul și hidroxidul de metal alcalin sunt utilizați ca agenți de descompunere, iar carbonații sunt îndepărtați după descompunerea spumei pentru a recupera poliolii și diaminele aromatice.
Procesul de combinare a alcoolizei și amolizei -- polieter poliol, hidroxid de potasiu și diamină sunt utilizate ca agenți de descompunere, iar solidele carbonatice sunt îndepărtate pentru a obține polieter poliol și diamină.Descompunerea bulelor dure nu poate fi separată, dar polieterul obținut prin reacția oxidului de propilenă poate fi utilizat direct pentru a face bule dure.Avantajele acestei metode sunt temperatura scăzută de descompunere (60 ~ 160 ℃), timpul scurt și cantitatea mare de spumă de descompunere.
Procesul de alcool fosfor - polieter polioli și ester fosfat halogenat ca agenți de descompunere, produsele de descompunere sunt polieter polioli și fosfat de amoniu solid, separare ușoară.
Reqra, o companie germană de reciclare, promovează o tehnologie de reciclare a deșeurilor de poliuretan la preț redus pentru reciclarea deșeurilor de pantofi din poliuretan.În această tehnologie de reciclare, deșeurile sunt mai întâi zdrobite în particule de 10 mm, încălzite în reactor cu un dispersant pentru a se lichefia și în cele din urmă recuperate pentru a obține polioli lichizi.
Metoda de descompunere a fenolului - Japonia va risipi spuma moale poliuretanică zdrobită și amestecată cu fenol, încălzită în condiții acide, legătura carbamat ruptă, combinată cu gruparea fenol hidroxil și apoi reacționează cu formaldehida pentru a produce rășină fenolică, adăuga hexametilentetramină pentru a o solidifica, poate fi preparate cu o rezistență și duritate bună, produse din rășini fenolice cu rezistență excelentă la căldură.
Piroliza - bulele moi din poliuretan pot fi descompuse la temperaturi ridicate in conditii aerobe sau anaerobe pentru a obtine substante uleioase, iar poliolii pot fi obtinuti prin separare.
Recuperarea căldurii și tratarea gropii de gunoi
Recuperarea energiei din deșeurile de poliuretan este o tehnologie mai ecologică și mai valoroasă din punct de vedere economic.Consiliul american de reciclare a poliuretanului efectuează un experiment în care 20% din deșeurile de spumă moale de poliuretan este adăugată într-un incinerator de deșeuri solide.Rezultatele au arătat că cenușa reziduală și emisiile se încadrau încă în cerințele de mediu specificate, iar căldura degajată după adăugarea spumei reziduale a economisit mult consumul de combustibili fosili.În Europa, țări precum Suedia, Elveția, Germania și Danemarca experimentează, de asemenea, tehnologii care utilizează energia recuperată din incinerarea deșeurilor de tip poliuretan pentru a furniza energie electrică și căldură de încălzire.
Spuma poliuretanică poate fi măcinată în pulbere, fie singură, fie împreună cu alte deșeuri din plastic, pentru a înlocui pulberea fină de cărbune și arsă într-un cuptor pentru a recupera energia termică.Eficiența arderii îngrășământului poliuretanic poate fi îmbunătățită prin micropulbere.
În absența oxigenului, a temperaturii ridicate, a presiunii ridicate și a catalizatorului, spumele și elastomerii poliuretanici moi pot fi descompuse termic pentru a obține produse gazoase și petroliere.Uleiul de descompunere termică rezultat conține niște polioli, care sunt purificați și pot fi utilizați ca materie primă, dar sunt în general folosiți ca păcură.Această metodă este potrivită pentru reciclarea deșeurilor amestecate cu alte materiale plastice.Cu toate acestea, descompunerea polimerului azotat, cum ar fi spuma poliuretanică, poate degrada catalizatorul.Până acum această abordare nu a fost adoptată pe scară largă.
Deoarece poliuretanul este un polimer care conține azot, indiferent de metoda de recuperare prin ardere utilizată, trebuie utilizate condițiile optime de ardere pentru a reduce generarea de oxizi de azot și amine.Cuptoarele de ardere trebuie să fie echipate cu dispozitive adecvate de tratare a gazelor de eșapament.
O cantitate considerabilă de deșeuri de spumă poliuretanică este în prezent aruncată în gropile de gunoi.Unele spume nu pot fi reciclate, cum ar fi spumele poliuretanice folosite ca paturi de semințe.Ca și alte materiale plastice, dacă materialul este întotdeauna stabil în mediul natural, se va acumula în timp și există presiune asupra mediului.Pentru a descompune deșeurile poliuretanice de la depozitul de deșeuri în condiții naturale, oamenii au început să dezvolte rășini poliuretanice biodegradabile.De exemplu, moleculele de poliuretan conțin carbohidrați, celuloză, lignină sau policaprolactonă și alți compuși biodegradabili.
Reciclare descoperire
În 2011, studenții de la Universitatea Yale au făcut titluri când au descoperit o ciupercă numită Pestalotiopsis microspora în Ecuador.Ciuperca este capabilă să digere și să descompună plasticul poliuretan, chiar și într-un mediu fără aer (anaerob), ceea ce l-ar putea face să funcționeze chiar și la fundul unui depozit de deșeuri.
În timp ce profesorul care a condus turul de cercetare a avertizat că nu se așteaptă prea mult de la descoperiri pe termen scurt, nu se poate nega atracția ideii unui mod mai rapid, mai curat, fără eficiență secundară și mai naturală de a elimina deșeurile de plastic. .
Câțiva ani mai târziu, designerul Katharina Unger de la LIVIN Studio a colaborat cu departamentul de microbiologie al Universității din Utrecht pentru a lansa un proiect numit Fungi Mutarium.
Ei au folosit miceliul (partea liniară, nutritivă a ciupercilor) a două ciuperci comestibile foarte comune, inclusiv ciupercile stridii și schizofila.Pe o perioadă de câteva luni, ciuperca a degradat complet resturile de plastic în timp ce creștea normal în jurul păstăii de AGAR comestibil.Aparent, plasticul devine o gustare pentru miceliu.
Alți cercetători continuă să lucreze la această problemă.În 2017, Sehroon Khan, om de știință la Centrul Mondial de Agroforesterie, și echipa sa au descoperit o altă ciupercă care degrada plasticul, Aspergillus tubingensis, într-o groapă de gunoi din Islamabad, Pakistan.
Ciuperca poate crește în număr mare în poliuretan poliester în decurs de două luni și o poate descompune în bucăți mici.
O echipă de la Universitatea din Illinois, condusă de profesorul Steven Zimmerman, a dezvoltat o modalitate de a descompune deșeurile de poliuretan și de a le transforma în alte produse utile.
Studentul absolvent Ephraim Morado speră să rezolve problema deșeurilor de poliuretan prin reutilizarea chimică a polimerilor.Cu toate acestea, poliuretanii sunt extrem de stabili și sunt fabricați din două componente greu de descompus: izocianați și polioli.
Poliolii sunt cheie deoarece sunt derivati din petrol și nu se degradează ușor.Pentru a evita această dificultate, echipa a adoptat o unitate chimică de acetal care este mai ușor de degradat și solubilă în apă.Produșii de degradare ai polimerilor dizolvați cu acid tricloracetic și diclormetan la temperatura camerei pot fi utilizați pentru a produce noi materiale.Ca o dovadă a conceptului, Morado este capabil să transforme elastomerii, care sunt utilizați pe scară largă în ambalaje și piese auto, în adezivi.
Dar cel mai mare dezavantaj al acestei noi metode de recuperare este costul și toxicitatea materiilor prime utilizate pentru a efectua reacția.Prin urmare, cercetătorii încearcă în prezent să găsească o modalitate mai bună și mai ieftină de a realiza același proces folosind un solvent ușor (cum ar fi oțetul) pentru degradare.
Câteva încercări corporative
1. Plan de cercetare PUReSmart
2. Proiectul FOAM2FOAM
3. Tenglong Brilliant: Reciclarea materialelor de izolare din poliuretan pentru materiale de construcție emergente
4. Adidas: Un pantof de alergare complet reciclabil
5. Salomon: Reciclarea adidașilor din TPU pentru a face bocanci de schi
6. Cosi: Chuang cooperează cu Comitetul de reciclare a saltelelor pentru a promova economia circulară
7. Compania germană H&S: tehnologie de alcoolizare din spumă poliuretanică pentru fabricarea saltelelor din burete
Ora postării: 30-aug-2023