V posledných rokoch sa polyuretánové výrobky stávajú čoraz populárnejšími, ako napríklad chladiarenské panely vyrábané spoločnosťou Harbin Dong'an Building Sheets v Číne, ktoré sú vyrobené z polyuretánových materiálov.
Polyuretán sa vo všeobecnosti delí na termosetické a termoplastické a možno ho vyrobiť z polyuretánových plastov (hlavne penových plastov), polyuretánových vlákien (spandex) a polyuretánových elastomérov. Väčšina polyuretánových materiálov sa nazýva termosetické, ako napríklad mäkké, tvrdé a polotuhé polyuretánové peny.
Recyklácia polyuretánu sa často vykonáva fyzikálnymi metódami recyklácie, pretože táto metóda je relatívne účinná a ekonomická. Konkrétne ju možno rozdeliť na tri metódy recyklácie:
Táto metóda je najpoužívanejšou technológiou recyklácie. Mäkká polyuretánová pena sa v brúske rozdrví na niekoľkocentimetrové kúsky a reaktívne polyuretánové lepidlo sa nastrieka do miešačky. Použitým lepidlom je zvyčajne kombinácia polyuretánovej peny alebo NCO terminovaný prepolymér na báze polyfenylpolymetylénpolyizokyanátu (PAPI). Pri použití lepidiel na báze PAPI na lepenie a tvarovanie je možné zaviesť aj miešanie parou. Pri procese lepenia odpadového polyuretánu sa pridá 90 % odpadového polyuretánu a 10 % lepidla, rovnomerne sa premieša alebo sa pridajú nejaké farbivá a potom sa zmes stlačí.
Technológia lepenia a tvarovania má nielen veľkú flexibilitu, ale aj veľkú variabilitu mechanických vlastností konečného produktu. Najúspešnejšou metódou recyklácie polyuretánových výrobkov je výroba recyklovanej polyuretánovej peny lepením odpadovej peny, ako sú zvyšky mäkkej peny, ktorá sa používa hlavne ako podklad kobercov, športové rohože, zvukovoizolačné materiály a iné produkty. Častice mäkkej peny a lepidlá sa dajú pri určitej teplote a tlaku tvarovať do produktov, ako sú napríklad podložky pod dno automobilu. Použitím vyššieho tlaku a teploty sa dajú tvarovať tvrdé komponenty, ako sú napríklad kryty čerpadiel.
Tvrdá polyuretánová pena a polyuretánový elastomér vyrobený reakčným vstrekovaním (RIM) sa dajú recyklovať rovnakou metódou. Miešanie odpadových častíc s izokyanátovými prepolymérmi na tvárnenie lisovaním za tepla, napríklad pri výrobe potrubných konzol pre potrubné vykurovacie systémy. | 2、Lisovanie za tepla Termosetová polyuretánová mäkká pena a RIM polyuretánové výrobky majú určité vlastnosti tepelného zmäkčovania a plasticity v teplotnom rozsahu 100 – 200 ℃. Pri vysokej teplote a tlaku je možné odpadový polyuretán navzájom spájať bez použitia lepidiel. Aby sa recyklované výrobky stali rovnomernejšími, je často potrebné odpad rozdrviť a potom ho zahriať a stlačiť do požadovaného tvaru.
Podmienky tvarovania závisia od typu odpadového polyuretánu a recyklovaného produktu. Napríklad odpad z mäkkej polyuretánovej peny sa môže lisovať za tepla niekoľko minút pri tlaku 1 – 30 MPa a teplotnom rozsahu 100 – 220 °C na výrobu tlmičov, blatníkov a ďalších komponentov.
Táto metóda sa úspešne použila na recykláciu polyuretánových automobilových komponentov typu RIM. Napríklad panely dverí automobilov a prístrojové dosky sa dajú vyrobiť s približne 6 % polyuretánového prášku RIM a 15 % sklolaminátu. | 3、Používa sa ako plnivo Mäkká polyuretánová pena sa môže premeniť na jemné častice drvením alebo mletím pri nízkej teplote a disperzia takýchto častíc sa pridáva do polyolov na výrobu polyuretánovej peny alebo iných produktov, čo nielenže zhodnocuje odpadové polyuretánové materiály, ale tiež účinne znižuje náklady na produkt. Obsah drveného prášku v za studena vytvrdenej flexibilnej polyuretánovej pene na báze MDI je obmedzený na 15 % a v horúce vytvrdenej pene na báze TDI sa môže pridať maximálne 25 % drveného prášku.
Jeden spôsob spočíva v pridaní vopred nasekaného odpadového penového materiálu do mäkkého penového polyéterpolyolu a jeho následnom rozomletí za mokra vo vhodnom mlyne za vzniku zmesi „recyklovaného polyolu“ obsahujúcej jemné častice na výrobu mäkkej peny.
Odpadový polyuretán RIM sa môže rozdrviť na prášok, zmiešať so surovinami a potom spracovať na elastoméry RIM. Po rozdrvení odpadovej polyuretánovej tuhej peny a polyizokyanurátovej (PIR) peny sa môže do kombinácie pridať aj 5 % recyklovaného materiálu na výrobu tuhej peny. |
V posledných rokoch sa objavila nová metóda chemickej regenerácie
Tím z University of Illinois pod vedením profesora Stevena Zimmermana vyvinul metódu na rozklad polyuretánového odpadu a jeho premenu na iné užitočné produkty.
Doktorand Ephraim Morado dúfa, že sa mu podarí opätovne použiť polyméry chemickými metódami, aby vyriešil problém s polyuretánovým odpadom. Polyuretán má však extrémne vysokú stabilitu a je vyrobený z dvoch ťažko rozložiteľných zložiek: izokyanátov a polyolov.
Kľúčom k problému sú polyoly, pretože sa extrahujú z ropy a nie sú ľahko degradovateľné. Aby sa tomuto problému predišlo, výskumný tím prijal ľahšie degradovateľnú a vo vode rozpustnú chemickú jednotku acetal. Degradačné produkty vznikajúce rozpúšťaním polymérov s kyselinou trichlóroctovou a dichlórmetánom pri izbovej teplote sa môžu použiť na výrobu nových materiálov. Ako dôkaz konceptu dokáže Morado premeniť elastoméry široko používané v obaloch a automobilových dieloch na lepidlá.
Najväčšou nevýhodou tejto novej metódy recyklácie sú však náklady a toxicita surovín použitých na reakciu. Preto sa výskumníci v súčasnosti snažia nájsť lepšiu a lacnejšiu metódu na dosiahnutie rovnakého procesu s použitím miernych rozpúšťadiel, ako je ocot, na degradáciu.
V budúcnosti budova Harbin Dong'anhároks spoločnosťBudeme tiež pozorne sledovať inovácie v tomto odvetví a naďalej investovať do technológií a technológií na ochranu životného prostredia, pričom budeme neustále inovovať, aby boli polyuretánové panely Dong'an ekologickejšie a zdravšie. Veríme tiež, že v budúcnosti sa zrodí viac nových technológií na ochranu životného prostredia.
Čas uverejnenia: 9. novembra 2023