Poliuretano medžiagų perdirbimo būklė Kinijoje
1, poliuretano gamykla kasmet pagamins daug likučių dėl gana koncentruoto, lengvai perdirbamo.Dauguma gamyklų naudoja fizinius ir cheminius perdirbimo metodus, kad išgautų ir pakartotinai panaudotų laužo medžiagas.
2. Vartotojų naudojamos poliuretano medžiagų atliekos nebuvo tinkamai perdirbtos.Kinijoje yra keletas įmonių, kurios specializuojasi poliuretano atliekų apdorojime, tačiau dauguma jų daugiausia yra deginamos ir fiziškai perdirbamos.
3, namuose ir užsienyje yra daug universitetų ir mokslinių tyrimų institucijų, įsipareigojusių ieškoti poliuretano cheminio ir biologinio perdirbimo technologijos, paskelbė tam tikrus akademinius rezultatus.Tačiau Vokietijoje H&S yra viena iš jų, plačiai pritaikyta labai nedaugeliui.
4, Kinijos buitinių atliekų klasifikavimas ką tik prasidėjo, o galutinė poliuretano medžiagų klasifikacija yra palyginti žema, o įmonėms sunku ir toliau gauti poliuretano atliekas, kad būtų galima perdirbti ir panaudoti.Dėl nestabilaus atliekų tiekimo įmonėms sunku dirbti.
5. Nėra aiškaus didelių atliekų perdirbimo ir apdorojimo apmokestinimo standarto.Pavyzdžiui, čiužiniai iš poliuretano, šaldytuvų izoliacija ir pan., tobulinant politiką ir pramonės grandines, perdirbimo įmonės gali gauti nemažų pajamų.
6, Huntsmanas išrado metodą, kaip perdirbti PET plastikinius butelius po daugelio griežtų apdorojimo procesų cheminės reakcijos bloke su kitomis žaliavomis reaguojant į poliesterio poliolio gaminius, produkto sudedamąsias dalis iki 60% iš perdirbtų PET plastikinių butelių ir poliesterį. poliolis naudojamas poliuretano medžiagoms gaminti, vienai iš svarbių žaliavų.Šiuo metu Huntsman gali efektyviai perdirbti 1 milijardą 500 ml talpos PET plastikinių butelių per metus, o per pastaruosius penkerius metus 5 milijardai perdirbtų PET plastikinių butelių buvo paversti 130 000 tonų poliolio gaminių, skirtų poliuretano izoliacinėms medžiagoms gaminti.
Fizinis perdirbimas
Šis metodas yra plačiausiai naudojama perdirbimo technologija.Minkštos poliuretano putos smulkintuvu susmulkinamos į kelių centimetrų fragmentus, o maišytuve purškiami reaktyvūs poliuretano klijai.Naudojami klijai paprastai yra poliuretano putų deriniai arba galutiniai NCO pagrindu pagaminti prepolimerai, kurių pagrindą sudaro polifenilo polimetileno poliizocianatas (PAPI).Kai klijavimui ir formavimui naudojami PAPI pagrindo klijai, gali būti naudojamas ir garų maišymas. Klijuojant poliuretano atliekas, įpilkite 90% poliuretano atliekų, 10% klijų, sumaišykite tolygiai, taip pat galite pridėti dalį dažų, ir tada suspauskite mišinį.
Termoreaktingos minkštos poliuretano putos ir RIM poliuretano gaminiai turi tam tikrą terminio minkštinimo plastiškumą 100-200 ℃ temperatūros diapazone.Esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui, poliuretano atliekas galima sujungti be jokių klijų.Siekiant, kad perdirbtas produktas būtų vienodesnis, atliekos dažnai susmulkinamos, o po to kaitinamos ir spaudžiamos.
Minkštos poliuretano putos gali būti paverstos smulkiomis dalelėmis žemos temperatūros šlifavimo ar šlifavimo būdu, o šios dalelės dispersija pridedama į poliolį, kuris naudojamas poliuretano putoms ar kitiems gaminiams gaminti, ne tik atgauti poliuretano medžiagų atliekas, bet ir taip pat efektyviai sumažinti produktų savikainą.Susmulkintų miltelių kiekis MDI pagrindu pagamintose šaltai kietėjančiose minkštose poliuretano putose yra ribojamas iki 15%, o į TDI pagrindu pagamintas karšto kietėjimo putas galima pridėti ne daugiau kaip 25% miltelių.
Cheminis perdirbimas
Diolio hidrolizė yra vienas iš plačiausiai naudojamų cheminių regeneravimo būdų.Esant mažos molekulinės masės dioliams (pvz., etilenglikoliui, propilenglikoliui, dietileno glikoliui) ir katalizatoriams (tretiniams aminams, alkoholaminams ar organiniams metaliniams junginiams), poliuretanai (putos, elastomerai, RIM produktai ir kt.) alkoholizuojami maždaug temperatūroje. 200°C keletą valandų, kad gautųsi regeneruoti polioliai.Perdirbtus poliolius galima maišyti su šviežiais polioliais poliuretano medžiagų gamybai.
Poliuretano putos gali būti konvertuojamos į pradinius minkštus poliolius ir kietuosius poliolius aminuojant.Amolizė – tai procesas, kurio metu poliuretano putos reaguoja su aminais spaudžiant ir kaitinant.Naudojami aminai: dibutilaminas, etanolaminas, laktamas arba laktaminis mišinys, o reakcija gali būti vykdoma žemesnėje nei 150 °C temperatūroje. Galutiniam produktui nereikia gryninti tiesiogiai paruoštų poliuretano putų ir jis gali visiškai pakeisti poliuretaną, pagamintą iš originalo. poliolis.
„Dow Chemical“ pristatė amino hidrolizės cheminių medžiagų regeneravimo procesą.Procesas susideda iš dviejų etapų: poliuretano atliekos suskaidomos į didelės koncentracijos disperguotą aminoesterį, karbamidą, aminą ir poliolį, naudojant alkilolaminą ir katalizatorių;Tada atliekama alkilinimo reakcija, kad būtų pašalinti aromatiniai aminai regeneruotoje medžiagoje, ir gaunami gero veikimo ir šviesios spalvos polioliai.Metodas gali atgauti daugybę poliuretano putų rūšių, o regeneruotas poliolis gali būti naudojamas daugelyje poliuretano medžiagų.Bendrovė taip pat naudoja cheminio perdirbimo procesą, kad iš RRIM dalių išgautų perdirbtus poliolius, kuriuos galima pakartotinai panaudoti RIM dalių patobulinimui iki 30%.
Hidrolizės metodas – natrio hidroksidas gali būti naudojamas kaip hidrolizės katalizatorius, skaidant poliuretano minkštuosius burbulus ir kietus burbuliukus, kad būtų gauti polioliai ir aminų tarpiniai produktai, kurie naudojami kaip perdirbtos žaliavos.
Alkalolizė: polieteris ir šarminių metalų hidroksidas naudojami kaip skaidymo agentai, o karbonatai pašalinami po putų skaidymo, kad būtų atgauti polioliai ir aromatiniai diaminai.
Alkoholizės ir amolizės sujungimo procesas – kaip skilimo agentai naudojami polieterio poliolis, kalio hidroksidas ir diaminas, o kietosios karbonatinės medžiagos pašalinamos, kad gautų polieterio poliolį ir diaminą.Kietųjų burbuliukų skilimas negali būti atskirtas, tačiau polieteris, gautas reaguojant su propileno oksidu, gali būti tiesiogiai naudojamas kietiems burbulams gaminti.Šio metodo pranašumai yra žema skilimo temperatūra (60–160 ℃), trumpas laikas ir didelis skilimo putų kiekis.
Alkoholio fosforo procesas - polieterio polioliai ir halogenintas fosfato esteris kaip skilimo agentai, skilimo produktai yra polieterio polioliai ir amonio fosfato kieta medžiaga, lengvai atskiriama.
Vokietijos perdirbimo įmonė „Reqra“ reklamuoja nebrangią poliuretano atliekų perdirbimo technologiją, skirtą poliuretano batų atliekoms perdirbti.Taikant šią perdirbimo technologiją, atliekos pirmiausia susmulkinamos į 10 mm daleles, kaitinamos reaktoriuje su dispergentu, kad suskystėtų, o galiausiai išgaunamos skystiems polioliams gauti.
Fenolio skilimo metodas – Japonija švaisto minkštas poliuretano putas, susmulkintas ir sumaišytas su fenoliu, kaitinamas rūgštinėmis sąlygomis, nutraukiamas karbamato ryšys, sujungiamas su fenolio hidroksilo grupe ir tada reaguoja su formaldehidu, kad susidarytų fenolio derva, įpilama heksametilentetramino, kad ji sukietėtų. paruošti gero stiprumo ir kietumo, puikiai atsparūs karščiui fenolio dervos gaminiai.
Pirolizė – poliuretano minkštieji burbuliukai gali būti skaidomi aukštoje temperatūroje aerobinėmis arba anaerobinėmis sąlygomis, kad būtų gautos riebios medžiagos, o poliolius galima gauti atskyrimo būdu.
Šilumos atgavimas ir apdorojimas sąvartynuose
Energijos atgavimas iš poliuretano atliekų yra ekologiškesnė ir ekonomiškai vertingesnė technologija.Amerikos poliuretano perdirbimo valdyba atlieka eksperimentą, kurio metu į kietųjų atliekų deginimo įrenginį įpilama 20% minkštų poliuretano putų atliekų.Rezultatai parodė, kad likusių pelenų ir išmetamųjų teršalų kiekis vis dar atitiko nustatytus aplinkosaugos reikalavimus, o šiluma, išsiskirianti po putplasčio įpylimo, labai sumažino iškastinio kuro vartojimą.Europoje tokiose šalyse kaip Švedija, Šveicarija, Vokietija ir Danija taip pat eksperimentuoja su technologijomis, kurios naudoja energiją, atgaunamą deginant poliuretano tipo atliekas, kad būtų tiekiama elektra ir šiluma.
Poliuretano putos gali būti sumaltos į miltelius vieną arba kartu su kitomis plastiko atliekomis, kad būtų pakeisti smulkūs medžio anglies milteliai, ir sudeginti krosnyje, kad būtų atkurta šilumos energija.Poliuretano trąšų degimo efektyvumą galima pagerinti naudojant mikromiltelius.
Nesant deguonies, aukštos temperatūros, aukšto slėgio ir katalizatoriaus, minkštos poliuretano putos ir elastomerai gali būti termiškai skaidomi ir gaunami dujos ir naftos produktai.Gautoje terminio skilimo alyvoje yra keletas poliolių, kurie yra išgryninti ir gali būti naudojami kaip žaliava, bet dažniausiai naudojami kaip mazutas.Šis metodas tinka mišrioms atliekoms perdirbti su kitais plastikais.Tačiau azoto polimero, pvz., poliuretano putų, skilimas gali pabloginti katalizatorių.Iki šiol šis metodas nebuvo plačiai priimtas.
Kadangi poliuretanas yra azoto turintis polimeras, nesvarbu, koks degimo atgavimo būdas naudojamas, turi būti naudojamos optimalios degimo sąlygos, siekiant sumažinti azoto oksidų ir aminų susidarymą.Degimo krosnyse turi būti įrengti atitinkami išmetamųjų dujų apdorojimo įrenginiai.
Nemažai poliuretano putų atliekų šiuo metu šalinamos sąvartynuose.Kai kurių putų negalima perdirbti, pavyzdžiui, poliuretano putos, naudojamos kaip sėklų guolis.Kaip ir kiti plastikai, jei medžiaga visada yra stabili natūralioje aplinkoje, laikui bėgant ji kaupsis ir bus daromas spaudimas aplinkai.Siekdami skaidyti sąvartyno poliuretano atliekas natūraliomis sąlygomis, žmonės pradėjo kurti biologiškai skaidžią poliuretano dervą.Pavyzdžiui, poliuretano molekulėse yra angliavandenių, celiuliozės, lignino arba polikaprolaktono ir kitų biologiškai skaidžių junginių.
Perdirbimo proveržis
2011 m. Jeilio universiteto studentai pateko į antraštes, kai Ekvadore aptiko grybelį, vadinamą Pestalotiopsis microspora.Grybelis gali virškinti ir suskaidyti poliuretano plastiką, net esant be oro (anaerobinei) aplinkai, todėl jis gali veikti net sąvartyno apačioje.
Nors mokslinei kelionei vadovavęs profesorius perspėjo per daug tikėtis iš išvadų per trumpą laiką, negalima paneigti greitesnio, švaresnio, be šalutinio poveikio ir natūralesnio plastiko atliekų šalinimo būdo patrauklumo. .
Po kelerių metų dizainerė Katharina Unger iš LIVIN Studio bendradarbiavo su Utrechto universiteto mikrobiologijos katedra, kad pradėtų projektą pavadinimu Fungi Mutarium.
Jie naudojo dviejų labai paplitusių valgomųjų grybų, įskaitant austrių grybus ir šizofilus, grybieną (linijinę, maistinę grybų dalį).Per kelis mėnesius grybelis visiškai suardo plastiko šiukšles, normaliai augdamas aplink valgomojo AGAR ankštį.Matyt, plastikas tampa grybienos užkandžiu.
Kiti tyrėjai taip pat toliau dirba su šiuo klausimu.2017 metais Pasaulio agromiškininkystės centro mokslininkas Sehroonas Khanas ir jo komanda aptiko kitą plastiką ardantį grybelį – Aspergillus tubingensis – sąvartyne Islamabade, Pakistane.
Grybelis gali daug išaugti poliesterio poliuretane per du mėnesius ir suskaidyti į mažus gabalėlius.
Ilinojaus universiteto komanda, vadovaujama profesoriaus Steveno Zimmermano, sukūrė būdą, kaip suskaidyti poliuretano atliekas ir paversti jas kitais naudingais produktais.
Absolventas Ephraim Morado tikisi išspręsti poliuretano atliekų problemą chemiškai pakeisdamas polimerus.Tačiau poliuretanai yra itin stabilūs ir gaminami iš dviejų sunkiai skaidomų komponentų: izocianatų ir poliolių.
Polioliai yra labai svarbūs, nes jie yra gauti iš naftos ir lengvai nesuyra.Kad išvengtų šio sunkumo, komanda priėmė cheminį vienetą acetalą, kuris yra lengviau skaidomas ir tirpsta vandenyje.Ištirpusių polimerų skilimo produktai su trichloracto rūgštimi ir dichlormetanu kambario temperatūroje gali būti naudojami naujoms medžiagoms gaminti.Kaip koncepcijos įrodymą, Morado gali paversti elastomerus, kurie plačiai naudojami pakuotėse ir automobilių dalyse, į klijus.
Tačiau didžiausias šio naujo regeneravimo metodo trūkumas yra reakcijai atlikti naudojamų žaliavų kaina ir toksiškumas.Todėl mokslininkai šiuo metu bando rasti geresnį ir pigesnį būdą, kaip pasiekti tą patį procesą, naudojant švelnų tirpiklį (pvz., actą) skaidymui.
Kai kurie įmonės bandymai
1. PUReSmart tyrimų planas
2. FOAM2FOAM projektas
3. Tenglong Brilliant: poliuretano izoliacinių medžiagų perdirbimas naujoms statybinėms medžiagoms
4. Adidas: visiškai perdirbami bėgimo bateliai
5. Salomon: visiškai TPU sportbačių perdirbimas slidinėjimo batams gaminti
6. Cosi: Chuang bendradarbiauja su Čiužinių perdirbimo komitetu, kad skatintų žiedinę ekonomiką
7. Vokietijos įmonė H&S: poliuretano putų alkoholizės technologija, skirta kempinių čiužiniams gaminti
Paskelbimo laikas: 2023-08-30