W ostatnich latach coraz większą popularnością cieszą się produkty poliuretanowe, czego przykładem są panele do chłodni produkowane przez Harbin Dong'an Building Sheets w Chinach, które są wykonane z materiałów poliuretanowych.
Zasadniczo poliuretany można podzielić na termoutwardzalne i termoplastyczne, a z ich produkcji można wytwarzać tworzywa poliuretanowe (głównie pianki), włókna poliuretanowe (spandex) oraz elastomery poliuretanowe. Większość materiałów poliuretanowych, takich jak pianki poliuretanowe miękkie, twarde i półsztywne, nazywana jest termoutwardzalnymi.
Recykling poliuretanu często odbywa się metodami fizycznymi, ponieważ jest stosunkowo skuteczny i ekonomiczny. W szczególności można go podzielić na trzy metody recyklingu:
Ta metoda jest najpowszechniej stosowaną technologią recyklingu. Miękka pianka poliuretanowa jest rozdrabniana na kilkucentymetrowe kawałki za pomocą młyna, a reaktywny klej poliuretanowy jest rozpylany w mieszalniku. Stosowany klej to zazwyczaj kombinacja pianki poliuretanowej lub prepolimer NCO na bazie poliizocyjanianu polifenylo-metylenowego (PAPI). W przypadku stosowania klejów na bazie PAPI do klejenia i formowania, można również wprowadzić mieszanie parowe. W procesie klejenia odpadowego poliuretanu, należy dodać 90% odpadowego poliuretanu i 10% kleju, równomiernie wymieszać lub dodać barwniki, a następnie podgrzać mieszaninę pod ciśnieniem.
Technologia formowania sklejonego charakteryzuje się nie tylko dużą elastycznością, ale również dużą zmiennością właściwości mechanicznych produktu końcowego. Najskuteczniejszą metodą recyklingu produktów poliuretanowych jest produkcja pianki poliuretanowej z recyklingu poprzez sklejenie odpadów, takich jak resztki miękkiej pianki, która jest wykorzystywana głównie jako podkłady dywanów, maty sportowe, materiały dźwiękochłonne i inne produkty. Cząsteczki miękkiej pianki i kleje można formować w produkty takie jak podkładki podwozi samochodowych w określonej temperaturze i pod określonym ciśnieniem; stosując wyższe ciśnienie i temperaturę, można formować twarde elementy, takie jak obudowy pomp.
Sztywna pianka poliuretanowa i elastomer poliuretanowy formowany metodą wtrysku reakcyjnego (RIM) mogą być również poddawane recyklingowi tą samą metodą. Mieszanie cząstek odpadów z prepolimerami izocyjanianowymi w celu formowania metodą prasowania na gorąco, np. w produkcji uchwytów rurowych do systemów ogrzewania rurociągów. | 2,Formowanie na gorąco Termoutwardzalna miękka pianka poliuretanowa i produkty poliuretanowe RIM charakteryzują się pewnymi właściwościami mięknienia termicznego i plastyczności w zakresie temperatur 100-200°C. Pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia odpadowy poliuretan można skleić ze sobą bez użycia klejów. Aby uzyskać bardziej jednorodne produkty z recyklingu, często konieczne jest kruszenie odpadów, a następnie podgrzewanie i prasowanie ich w celu nadania im odpowiedniego kształtu.
Warunki formowania zależą od rodzaju odpadowego poliuretanu i produktu poddanego recyklingowi. Na przykład, odpady miękkiej pianki poliuretanowej można prasować na gorąco przez kilka minut pod ciśnieniem 1-30 MPa i w zakresie temperatur 100-220°C, aby uzyskać amortyzatory, błotniki i inne elementy.
Ta metoda została z powodzeniem zastosowana do recyklingu poliuretanowych elementów samochodowych typu RIM. Na przykład, panele drzwiowe i deski rozdzielcze samochodów mogą być produkowane z około 6% proszku poliuretanowego RIM i 15% włókna szklanego. | 3,Stosowany jako wypełniacz Miękką piankę poliuretanową można rozdrobnić poprzez niskotemperaturowe kruszenie lub mielenie, a dyspersję takich cząstek dodaje się do polioli w celu produkcji pianki poliuretanowej lub innych produktów, co nie tylko pozwala na odzysk odpadów poliuretanowych, ale także skutecznie obniża koszty produktu. Zawartość kruszonego proszku w elastycznej piance poliuretanowej utwardzanej na zimno na bazie MDI jest ograniczona do 15%, a w piance utwardzanej na gorąco na bazie TDI można dodać maksymalnie 25% kruszonego proszku.
Jednym z procesów jest dodanie wstępnie posiekanych odpadów pianki do miękkiej pianki polieterowej, a następnie zmielenie jej na mokro w odpowiednim młynie w celu uzyskania mieszanki „poliolu z recyklingu” zawierającej drobne cząstki do produkcji miękkiej pianki.
Odpadowy poliuretan RIM można rozdrobnić na proszek, wymieszać z surowcami, a następnie przetworzyć na elastomery RIM. Po rozdrobnieniu odpadowej sztywnej pianki poliuretanowej i pianki poliizocyjanurowej (PIR) można ją również wykorzystać do dodania 5% materiału pochodzącego z recyklingu w celu wytworzenia sztywnej pianki. |
W ostatnich latach pojawiła się nowa metoda odzysku chemicznego
Zespół naukowców z Uniwersytetu Illinois pod kierownictwem profesora Stevena Zimmermana opracował metodę rozkładu odpadów poliuretanowych i przetwarzania ich na inne przydatne produkty.
Student Ephraim Morado ma nadzieję na ponowne wykorzystanie polimerów metodami chemicznymi, aby rozwiązać problem odpadów poliuretanowych. Poliuretan charakteryzuje się jednak wyjątkowo wysoką stabilnością i jest wytwarzany z dwóch trudno rozkładających się składników: izocyjanianów i polioli.
Poliole są kluczem do rozwiązania tego problemu, ponieważ są pozyskiwane z ropy naftowej i nie ulegają łatwo degradacji. Aby uniknąć tego problemu, zespół badawczy zastosował łatwiej degradowalną i rozpuszczalną w wodzie jednostkę chemiczną – acetal. Produkty degradacji powstające w wyniku rozpuszczania polimerów w kwasie trichlorooctowym i dichlorometanie w temperaturze pokojowej mogą być wykorzystane do produkcji nowych materiałów. W ramach weryfikacji koncepcji, Morado może przekształcać elastomery powszechnie stosowane w opakowaniach i częściach samochodowych w kleje.
Jednak największą wadą tej nowej metody recyklingu jest koszt i toksyczność surowców użytych w reakcji. Dlatego naukowcy poszukują obecnie lepszej i tańszej metody, która pozwoliłaby na osiągnięcie tego samego procesu, wykorzystując do degradacji łagodne rozpuszczalniki, takie jak ocet.
W przyszłości budynek Harbin Dong'anarkuszs firmaBędziemy również uważnie śledzić innowacje w branży i nadal inwestować w technologie, w tym ochronę środowiska, stale wprowadzając innowacje, aby panele poliuretanowe Dong'an były bardziej przyjazne dla środowiska i zdrowsze. Wierzymy również, że w przyszłości pojawią się nowe technologie ochrony środowiska.
Czas publikacji: 09-11-2023