Herwinningstatus van poliuretaanmateriaal in China
1, poliuretaan produksie-aanleg sal elke jaar 'n groot aantal stukkies produseer, as gevolg van die relatief gekonsentreerde, maklik om te herwin.Die meeste aanlegte gebruik fisiese en chemiese herwinningsmetodes om afvalmateriaal te herwin en te hergebruik.
2. Afval poliuretaanmateriaal wat deur verbruikers gebruik word, is nie goed herwin nie.Daar is 'n paar ondernemings wat spesialiseer in die behandeling van afval poliuretaan in China, maar die meeste van hulle is hoofsaaklik verbrand en fisiese herwinning.
3, daar is baie universiteite en navorsingsinstellings by die huis en in die buiteland, verbind tot die soek na poliuretaan chemiese en biologiese herwinning tegnologie, gepubliseer 'n sekere akademiese resultate.Maar werklik in grootskaalse toepassing van baie min, Duitsland H&S is een van hulle.
4, China se huishoudelike afvalklassifikasie het pas begin, en die finale klassifikasie van poliuretaanmateriaal is relatief laag, en dit is moeilik vir ondernemings om voort te gaan om afvalpoliuretaan te bekom vir daaropvolgende herwinning en gebruik.Die onstabiele aanbod van afvalmateriaal maak dit moeilik vir ondernemings om te bedryf.
5. Daar is geen duidelike heffingstandaard vir die herwinning en behandeling van groot afval nie.Byvoorbeeld, matrasse gemaak van poliuretaan, yskas-isolasie, ens., met die verbetering van beleide en industriële kettings, kan herwinningsondernemings aansienlike inkomste verkry.
6, Huntsman het 'n metode uitgevind om PET-plastiekbottels te herwin, na 'n aantal streng verwerkingsprosesse, in die chemiese reaksie-eenheid met ander grondstowwe reaksie om poliësterpolyolprodukte, produkbestanddele tot 60% van herwonne PET-plastiekbottels, en poliëster te vervaardig poliol word gebruik om poliuretaanmateriaal te vervaardig, een van die belangrike grondstowwe.Tans kan Huntsman effektief 1 miljard 500ml PET-plastiekbottels per jaar herwin, en in die afgelope vyf jaar is 5 miljard herwonne PET-plastiekbottels omgeskakel in 130 000 ton poliolprodukte vir die vervaardiging van poliuretaan-isolasiemateriaal.
Fisiese Herwinning
Hierdie metode is die mees gebruikte herwinningstegnologie.Die sagte poliuretaan-skuim word deur 'n breker tot etlike sentimeter fragmente verpoeier, en 'n reaktiewe poliuretaan-kleefmiddel word in die menger gespuit.Die kleefmiddels wat gebruik word, is oor die algemeen poliuretaanskuimkombinasies of terminale NCO-gebaseerde prepolimere gebaseer op polifeniel polimetileen poliisosianaat (PAPI).Wanneer PAPI-gebaseerde kleefmiddels gebruik word vir binding en vorming, kan stoomvermenging ook ingevoer word. In die proses om afval poliuretaan te bind, voeg 90% afval poliuretaan, 10% kleefmiddel by, meng eweredig, jy kan ook 'n deel van die kleurstof byvoeg, en druk dan die mengsel.
Termohardende poliuretaan sagte skuim en RIM poliuretaan produkte het 'n sekere mate van termiese versagting plastisiteit in die temperatuur reeks van 100-200 ℃.Onder hoë temperatuur en hoë druk kan afvalpoliuretaan sonder enige gom aanmekaar gebind word.Om die herwonne produk meer eenvormig te maak, word die afval dikwels fyngemaak en dan verhit en onder druk geplaas.
Poliuretaan sagte skuim kan in fyn deeltjies verander word deur lae temperatuur maal of maal proses, en die dispersie van hierdie deeltjie word by die poliol gevoeg, wat gebruik word om poliuretaan skuim of ander produkte te vervaardig, nie net om die afval poliuretaan materiaal te herwin nie, maar ook om die koste van produkte effektief te verminder.Die verpoeierde poeierinhoud in MDI-gebaseerde koue-uithardende sagte poliuretaanskuim is beperk tot 15%, en 'n maksimum van 25% verpoeierde poeier kan by TDI-gebaseerde warmhardende skuim gevoeg word.
Chemiese Herwinning
Diolhidrolise is een van die mees gebruikte chemiese herwinningsmetodes.In die teenwoordigheid van klein molekulêre diole (soos etileenglikol, propileenglikol, dietileenglikol) en katalisators (tersiêre amiene, alkoholamien of organometaalverbindings), word poliuretane (skuim, elastomere, RIM-produkte, ens.) teen 'n temperatuur van ongeveer 200°C vir etlike ure om geregenereerde poliole te verkry.Herwonne poliole kan met vars poliole gemeng word vir die vervaardiging van poliuretaan materiale.
Poliuretaan skuim kan omgeskakel word na die aanvanklike sagte poliole en harde poliole deur aminering.Amolise is 'n proses waarin poliuretaanskuim met amiene reageer tydens druk en verhitting.Die amiene wat gebruik word sluit in dibutylamine, etanolamien, laktam of laktam mengsel, en die reaksie kan uitgevoer word by temperature onder 150 ° C. Die finale produk vereis nie suiwering van die direk voorbereide poliuretaan skuim nie en kan die poliuretaan wat van die oorspronklike voorberei is, heeltemal vervang. poliool.
Dow Chemical het 'n chemiese herwinningsproses vir amienhidrolise bekendgestel.Die proses bestaan uit twee stappe: die afval poliuretaan word ontbind in hoë konsentrasie gedispergeerde aminoester, ureum, amien en poliol deur alkielolamien en katalisator;Dan word die alkileringsreaksie uitgevoer om die aromatiese amiene in die herwonne materiaal te verwyder, en die poliole met goeie werkverrigting en ligte kleur word verkry.Die metode kan baie soorte poliuretaanskuim herwin, en die herwonne poliol kan in baie soorte poliuretaanmateriale gebruik word.Die maatskappy gebruik ook 'n chemiese herwinningsproses om herwonne poliole van RRIM-onderdele te verkry, wat hergebruik kan word om RIM-onderdele met tot 30% te verbeter.
Hidrolise-metode - Natriumhidroksied kan as 'n hidrolise-katalisator gebruik word om poliuretaan sagte borrels en harde borrels te ontbind om poliole en amien-tussenprodukte te produseer, wat as herwonne grondstowwe gebruik word.
Alkalolise: poliëter en alkalimetaalhidroksied word as ontbindingsmiddels gebruik, en karbonate word na skuimontbinding verwyder om poliole en aromatiese diamiene te herwin.
Die proses om alkoholise en amolise te kombineer -- poliëterpoliol, kaliumhidroksied en diamien word as ontbindingsmiddels gebruik, en karbonaatvaste stowwe word verwyder om poliëterpoliol en diamien te verkry.Die ontbinding van harde borrels kan nie geskei word nie, maar die poliëter wat verkry word deur die reaksie van propileenoksied kan direk gebruik word om harde borrels te maak.Die voordele van hierdie metode is lae ontbindingstemperatuur (60 ~ 160 ℃), kort tyd en groot hoeveelheid ontbindingskuim.
Alkohol fosfor proses - poliëter poliole en gehalogeneerde fosfaat ester as ontbindingsmiddels, ontbinding produkte is poliëter poliole en ammonium fosfaat vaste stof, maklik skeiding.
Reqra, 'n Duitse herwinningsmaatskappy, bevorder 'n laekoste-poliuretaan-afval-herwinningstegnologie vir die herwinning van poliuretaan-skoenafval.In hierdie herwinningstegnologie word die afval eers tot 10 mm-deeltjies vergruis, in die reaktor verhit met 'n dispergeermiddel om vloeibaar te maak, en uiteindelik herwin om vloeibare poliole te verkry.
Fenol ontbinding metode -- Japan sal poliuretaan sagte skuim mors wat gekneus en gemeng is met fenol, verhit onder suur toestande, karbamaatbinding gebreek, gekombineer met fenol hidroksielgroep, en dan reageer met formaldehied om fenoliese hars te produseer, heksametieleentetramien byvoeg om dit te stol, kan voorberei met goeie sterkte en taaiheid, uitstekende hittebestande fenoliese harsprodukte.
Pirolise - poliuretaan sagte borrels kan by hoë temperature onder aërobiese of anaërobiese toestande ontbind word om olierige stowwe te verkry, en poliole kan verkry word deur skeiding.
Hitteherwinning en stortingsterreinbehandeling
Die herwinning van energie uit poliuretaan-afval is 'n meer omgewingsvriendelike en ekonomies waardevolle tegnologie.Die Amerikaanse Poliuretaan Herwinningsraad is besig met 'n eksperiment waarin 20% van afval poliuretaan sagte skuim by 'n soliede afvalverbrander gevoeg word.Die resultate het getoon dat die oorblywende as en emissies steeds binne die gespesifiseerde omgewingsvereistes was, en die hitte wat vrygestel is nadat die afvalskuim bygevoeg is, het die verbruik van fossielbrandstowwe aansienlik bespaar.In Europa eksperimenteer lande soos Swede, Switserland, Duitsland en Denemarke ook met tegnologieë wat energie wat uit die verbranding van poliuretaan-tipe afval herwin word, gebruik om elektrisiteit en verwarmingshitte te verskaf.
Poliuretaanskuim kan tot poeier gemaal word, hetsy alleen of saam met ander afvalplastiek, om fyn houtskoolpoeier te vervang en in 'n oond te verbrand om hitte-energie te herwin.Die verbrandingsdoeltreffendheid van poliuretaan kunsmis kan deur mikropoeier verbeter word.
In die afwesigheid van suurstof, hoë temperatuur, hoë druk en katalisator, kan sagte poliuretaan skuim en elastomere termies ontbind word om gas en olie produkte te verkry.Die gevolglike termiese ontbindingsolie bevat 'n paar poliole, wat gesuiwer is en as grondstof gebruik kan word, maar word gewoonlik as brandstofolie gebruik.Hierdie metode is geskik vir die herwinning van gemengde afval met ander plastiek.Ontbinding van stikstofhoudende polimeer soos poliuretaanskuim kan egter die katalisator afbreek.Tot dusver is hierdie benadering nie algemeen aanvaar nie.
Aangesien poliuretaan 'n stikstofbevattende polimeer is, maak nie saak watter verbrandingsherwinningsmetode gebruik word nie, moet die optimale verbrandingstoestande gebruik word om die generering van stikstofoksiede en amiene te verminder.Verbrandingsoonde moet toegerus wees met toepaslike uitlaatgasbehandelingstoestelle.
'n Aansienlike hoeveelheid poliuretaan-skuimafval word tans in stortingsterreine gestort.Sommige skuime kan nie herwin word nie, soos poliuretaanskuim wat as saadbeddings gebruik word.Soos ander plastiek, as die materiaal altyd stabiel is in die natuurlike omgewing, sal dit mettertyd ophoop, en daar is druk op die omgewing.Om die stortingsterrein poliuretaanafval onder natuurlike toestande te ontbind, het mense bio-afbreekbare poliuretaanhars begin ontwikkel.Die poliuretaanmolekules bevat byvoorbeeld koolhidrate, sellulose, lignien of polikaprolaktoon en ander bioafbreekbare verbindings.
Herwinningsdeurbraak
In 2011 het studente van die Yale-universiteit opslae gemaak toe hulle 'n swam genaamd Pestalotiopsis microspora in Ecuador ontdek het.Die swam is in staat om poliuretaanplastiek te verteer en af te breek, selfs in 'n lugvrye (anaërobiese) omgewing, wat dit selfs aan die onderkant van 'n stortingsterrein kan laat werk.
Terwyl die professor wat die navorsingstoer gelei het gewaarsku om te veel van die bevindinge op kort termyn te verwag, is daar geen ontkenning van die aantrekkingskrag van die idee van 'n vinniger, skoner, newe-effektiewe en meer natuurlike manier om van plastiekafval ontslae te raak. .
'n Paar jaar later het ontwerper Katharina Unger van LIVIN Studio met die mikrobiologie-departement van die Universiteit van Utrecht saamgewerk om 'n projek genaamd Fungi Mutarium van stapel te stuur.
Hulle het die miselium (die lineêre, voedsame deel van sampioene) van twee baie algemene eetbare sampioene, insluitend oestersampioene en skisofilla, gebruik.Oor 'n tydperk van etlike maande het die swam die plastiekafval heeltemal afgebreek terwyl dit normaal om die peul eetbare AGAR gegroei het.Klaarblyklik word plastiek 'n snack vir mycelium.
Ander navorsers gaan ook voort om aan die kwessie te werk.In 2017 het Sehroon Khan, 'n wetenskaplike by die World Agroforestry Centre, en sy span 'n ander plastiek-afbrekende swam, Aspergillus tubingensis, in 'n stortingsterrein in Islamabad, Pakistan, ontdek.
Die swam kan binne twee maande in groot getalle in poliëster-poliuretaan groei en dit in klein stukkies afbreek.
’n Span aan die Universiteit van Illinois, gelei deur professor Steven Zimmerman, het ’n manier ontwikkel om poliuretaanafval af te breek en dit in ander nuttige produkte te omskep.
Nagraadse student Ephraim Morado hoop om die probleem van poliuretaanafval op te los deur polimere chemies te hergebruik.Poliuretane is egter uiters stabiel en word gemaak van twee komponente wat moeilik is om af te breek: isosianate en poliole.
Poliole is die sleutel omdat hulle van petroleum afkomstig is en nie maklik afgebreek word nie.Om hierdie probleem te vermy, het die span 'n chemiese eenheid asetaal aangeneem wat makliker afgebreek en wateroplosbaar is.Die afbraakprodukte van opgeloste polimere met trichloorasynsuur en dichloormetaan by kamertemperatuur kan gebruik word om nuwe materiale te vervaardig.As 'n bewys van konsep is Morado in staat om elastomere, wat wyd in verpakking en motoronderdele gebruik word, in kleefmiddels om te skakel.
Maar die grootste nadeel van hierdie nuwe herwinningsmetode is die koste en toksisiteit van die grondstowwe wat gebruik word om die reaksie uit te voer.Daarom probeer die navorsers tans om 'n beter en goedkoper manier te vind om dieselfde proses te bereik deur 'n sagte oplosmiddel (soos asyn) vir afbraak te gebruik.
Sommige korporatiewe pogings
1. PUReSmart navorsingsplan
2. FOAM2FOAM-projek
3. Tenglong Brilliant: Herwinning van poliuretaan-isolasiemateriaal vir opkomende boumateriaal
4. Adidas: ’n Heeltemal herwinbare hardloopskoen
5. Salomon: Herwinning van volle TPU-tekkies om skistewels te maak
6. Cosi: Chuang werk saam met die Matrasherwinningskomitee om die sirkulêre ekonomie te bevorder
7. Duitse H&S Maatskappy: Poliuretaan skuim alkoholise tegnologie vir die vervaardiging van spons matrasse
Postyd: 30 Augustus 2023