Çin'de poliüretan malzemelerin geri dönüşüm durumu
1, poliüretan üretim tesisi, nispeten konsantre, geri dönüşümü kolay olması nedeniyle her yıl çok sayıda hurda üretecektir.Çoğu tesis, hurda malzemeleri geri kazanmak ve yeniden kullanmak için fiziksel ve kimyasal geri dönüşüm yöntemlerini kullanır.
2. Tüketicilerin kullandığı atık poliüretan malzemeler yeterince geri dönüştürülmemiştir.Çin'de atık poliüretan arıtımında uzmanlaşmış bazı işletmeler var ancak bunların çoğu esas olarak yakma ve fiziksel geri dönüşümle ilgili.
3, yurtiçinde ve yurtdışında, poliüretan kimyasal ve biyolojik geri dönüşüm teknolojisini aramaya kararlı, belirli bir akademik sonuç yayınlayan birçok üniversite ve araştırma kurumu var.Ancak gerçekte çok az sayıda kişinin geniş ölçekli uygulamasına konulan Almanya Sağlık ve Güvenlik bunlardan biridir.
4, Çin'in evsel atık sınıflandırması yeni başladı ve poliüretan malzemelerin nihai sınıflandırması nispeten düşük ve işletmelerin daha sonra geri dönüşüm ve kullanım için atık poliüretan elde etmeye devam etmesi zor.Atık malzemelerin istikrarsız tedariki işletmelerin faaliyetlerini zorlaştırmaktadır.
5. Büyük atıkların geri dönüşümü ve arıtımı için net bir ücretlendirme standardı yoktur.Örneğin poliüretandan yapılmış yataklar, buzdolabı izolasyonu vb. politikaların ve endüstriyel zincirlerin iyileştirilmesiyle geri dönüşüm işletmeleri önemli miktarda gelir elde edebilir.
6, Huntsman, polyester poliol ürünleri, %60'a kadar geri dönüştürülmüş PET plastik şişelerden ürün bileşenleri ve polyester üretmek için diğer ham maddelerle reaksiyona girerek kimyasal reaksiyon ünitesinde bir dizi sıkı işleme sürecinden sonra PET plastik şişeleri geri dönüştürmek için bir yöntem icat etti. Poliol, önemli hammaddelerden biri olan poliüretan malzemeleri üretmek için kullanılır.Huntsman şu anda yılda 1 milyar 500 ml'lik PET plastik şişeyi etkili bir şekilde geri dönüştürebiliyor ve son beş yılda 5 milyar geri dönüştürülmüş PET plastik şişe, poliüretan yalıtım malzemeleri üretimi için 130.000 ton poliol ürününe dönüştürüldü.
Fiziksel Geri Dönüşüm
Bu yöntem en yaygın kullanılan geri dönüşüm teknolojisidir.Yumuşak poliüretan köpük, bir kırıcı tarafından birkaç santimetrelik parçalar halinde toz haline getirilir ve karıştırıcıya reaktif bir poliüretan yapıştırıcı püskürtülür.Kullanılan yapıştırıcılar genellikle poliüretan köpük kombinasyonları veya polifenil polimetilen poliizosiyanat (PAPI) bazlı terminal NCO bazlı ön polimerlerdir.Yapıştırma ve şekillendirme için PAPI bazlı yapıştırıcılar kullanıldığında, buhar karışımı da gerçekleştirilebilir. Atık poliüretanın yapıştırılması sürecinde %90 atık poliüretan, %10 yapıştırıcı ekleyin, eşit şekilde karıştırın, ayrıca boyanın bir kısmını da ekleyebilirsiniz, ve ardından karışıma basınç uygulayın.
Termoset poliüretan yumuşak köpük ve RIM poliüretan ürünleri, 100-200°C sıcaklık aralığında belirli bir derecede termal yumuşama plastisitesine sahiptir.Yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında atık poliüretan herhangi bir yapıştırıcıya ihtiyaç duymadan birbirine yapıştırılabilir.Geri dönüştürülmüş ürünü daha üniform hale getirmek için atıklar sıklıkla ezilir ve ardından ısıtılır ve basınçlandırılır.
Poliüretan yumuşak köpük, düşük sıcaklıkta öğütme veya öğütme işlemiyle ince parçacıklara dönüştürülebilir ve bu parçacığın dispersiyonu, yalnızca atık poliüretan malzemeleri geri kazanmak için değil, aynı zamanda poliüretan köpük veya diğer ürünlerin üretiminde kullanılan poliole eklenir. Ayrıca ürünlerin maliyetini etkili bir şekilde azaltmak için.MDI bazlı soğuk kürlenen yumuşak poliüretan köpükte toz haline getirilmiş toz içeriği %15 ile sınırlıdır, TDI bazlı sıcak kürlenen köpükte ise maksimum %25 oranında toz haline getirilmiş toz eklenebilmektedir.
Kimyasal Geri Dönüşüm
Diol hidrolizi en yaygın kullanılan kimyasal geri kazanım yöntemlerinden biridir.Küçük moleküler diollerin (etilen glikol, propilen glikol, dietilen glikol gibi) ve katalizörlerin (üçüncül aminler, alkolamin veya organometalik bileşikler) varlığında poliüretanlar (köpükler, elastomerler, RIM ürünleri vb.) yaklaşık Rejenere polioller elde etmek için birkaç saat boyunca 200°C'de.Geri dönüştürülmüş polioller, poliüretan malzemelerin üretimi için taze poliollerle karıştırılabilir.
Poliüretan köpükler, aminasyon yoluyla başlangıçtaki yumuşak poliollere ve sert poliollere dönüştürülebilir.Amoliz, poliüretan köpüğün basınçlandırma ve ısıtma sırasında aminlerle reaksiyona girdiği bir işlemdir.Kullanılan aminler dibutilamin, etanolamin, laktam veya laktam karışımını içerir ve reaksiyon 150°C'nin altındaki sıcaklıklarda gerçekleştirilebilir. Nihai ürün, doğrudan hazırlanan poliüretan köpüğün saflaştırılmasını gerektirmez ve orijinalinden hazırlanan poliüretanın tamamen yerini alabilir. poliol.
Dow Chemical, bir amin hidroliz kimyasal geri kazanım sürecini uygulamaya koydu.İşlem iki adımdan oluşur: atık poliüretan, alkilolamin ve katalizör ile yüksek konsantrasyonlu dağılmış aminoester, üre, amin ve poliol halinde ayrıştırılır;Daha sonra geri kazanılan malzemedeki aromatik aminlerin uzaklaştırılması için alkilasyon reaksiyonu gerçekleştirilerek iyi performanslı ve açık renkli polioller elde edilir.Yöntem birçok çeşit poliüretan köpüğü geri kazanabilir ve geri kazanılan poliol birçok çeşit poliüretan malzemede kullanılabilir.Şirket ayrıca, RRIM parçalarından %30'a kadar RIM parçalarını geliştirmek için yeniden kullanılabilen geri dönüştürülmüş polioller elde etmek için bir kimyasal geri dönüşüm süreci kullanıyor.
Hidroliz yöntemi - Sodyum hidroksit, geri dönüştürülmüş hammadde olarak kullanılan polioller ve amin ara maddeleri üretmek üzere poliüretan yumuşak kabarcıkları ve sert kabarcıkları ayrıştırmak için bir hidroliz katalizörü olarak kullanılabilir.
Alkaloliz: ayrıştırma maddesi olarak polieter ve alkali metal hidroksit kullanılır ve poliolleri ve aromatik diaminleri geri kazanmak için köpük ayrıştırmasından sonra karbonatlar çıkarılır.
Alkoliz ve amolizin birleştirilmesi işlemi - polieter poliol, potasyum hidroksit ve diamin, ayrıştırma maddeleri olarak kullanılır ve polieter poliol ve diamini elde etmek için karbonat katıları çıkarılır.Sert kabarcıkların ayrışması ayrıştırılamaz, ancak propilen oksidin reaksiyonuyla elde edilen polieter doğrudan sert kabarcıklar yapmak için kullanılabilir.Bu yöntemin avantajları düşük ayrışma sıcaklığı (60~160°C), kısa süre ve büyük miktarda ayrışma köpüğüdür.
Alkol fosfor prosesi - ayrışma maddeleri olarak polieter polioller ve halojenlenmiş fosfat ester, ayrışma ürünleri polieter polioller ve amonyum fosfat katıdır, kolay ayrılır.
Bir Alman geri dönüşüm şirketi olan Reqra, poliüretan ayakkabı atıklarının geri dönüşümü için düşük maliyetli bir poliüretan atık geri dönüşüm teknolojisini teşvik ediyor.Bu geri dönüşüm teknolojisinde, atık ilk önce 10 mm'lik parçacıklar halinde ezilir, sıvılaştırmak için bir dağıtıcı ile reaktörde ısıtılır ve son olarak sıvı polioller elde etmek için geri kazanılır.
Fenol ayrıştırma yöntemi - Japonya, poliüretan yumuşak köpüğü ezip fenol ile karıştıracak, asidik koşullar altında ısıtılacak, karbamat bağı kırılacak, fenol hidroksil grubu ile birleştirilecek ve daha sonra fenolik reçine üretmek için formaldehit ile reaksiyona girecek, katılaştırmak için heksametilentetramin eklenecektir. İyi mukavemet ve tokluğa sahip, mükemmel ısı direncine sahip fenolik reçine ürünleri ile hazırlanmıştır.
Piroliz - poliüretan yumuşak kabarcıklar, aerobik veya anaerobik koşullar altında yüksek sıcaklıklarda yağlı maddeler elde etmek için ayrıştırılabilir ve polioller ayrıştırılarak elde edilebilir.
Isı geri kazanımı ve depolama sahası arıtması
Poliüretan atıklarından enerji geri kazanımı daha çevre dostu ve ekonomik açıdan değerli bir teknolojidir.Amerikan Poliüretan Geri Dönüşüm Kurulu, katı atık yakma fırınına %20 oranında atık poliüretan yumuşak köpüğün eklendiği bir deney yürütüyor.Sonuçlar, kalan kül ve emisyonların hala belirtilen çevresel gereklilikler dahilinde olduğunu ve atık köpüğün eklenmesinden sonra açığa çıkan ısının, fosil yakıt tüketiminden büyük ölçüde tasarruf sağladığını gösterdi.Avrupa'da İsveç, İsviçre, Almanya ve Danimarka gibi ülkeler de poliüretan tipi atıkların yakılmasından elde edilen enerjiyi elektrik ve ısıtma ısısı sağlamak için kullanan teknolojiler üzerinde deneyler yapıyor.
Poliüretan köpük, ince kömür tozunun yerine tek başına veya diğer atık plastiklerle birlikte öğütülerek toz haline getirilebilir ve ısı enerjisini geri kazanmak için bir fırında yakılabilir.Poliüretan gübrenin yanma verimliliği mikro tozla artırılabilir.
Oksijen, yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve katalizörün yokluğunda, yumuşak poliüretan köpükler ve elastomerler, gaz ve yağ ürünleri elde etmek üzere termal olarak ayrıştırılabilir.Ortaya çıkan termal ayrışma yağı, saflaştırılmış ve ham madde olarak kullanılabilen, ancak genellikle akaryakıt olarak kullanılan bazı polioller içerir.Bu yöntem, karışık atıkların diğer plastiklerle geri dönüştürülmesi için uygundur.Bununla birlikte, poliüretan köpük gibi nitrojenli polimerin ayrışması, katalizörü bozabilir.Şu ana kadar bu yaklaşım geniş çapta benimsenmedi.
Poliüretan nitrojen içeren bir polimer olduğundan, hangi yanma geri kazanım yöntemi kullanılırsa kullanılsın, nitrojen oksit ve amin oluşumunu azaltmak için en uygun yanma koşullarının kullanılması gerekir.Yakma fırınlarının uygun egzoz gazı arıtma cihazlarıyla donatılması gerekir.
Halihazırda önemli miktarda poliüretan köpük atığı çöplüklere atılıyor.Tohum yatağı olarak kullanılan poliüretan köpükler gibi bazı köpükler geri dönüştürülemez.Diğer plastikler gibi malzeme doğal ortamda her zaman stabil ise zamanla birikecektir ve çevre üzerinde baskı oluşacaktır.Çöplükteki poliüretan atıklarının doğal şartlarda ayrıştırılması için insanlar biyolojik olarak parçalanabilen poliüretan reçine geliştirmeye başlamışlardır.Örneğin poliüretan molekülleri karbonhidratlar, selüloz, lignin veya polikaprolakton ve diğer biyolojik olarak parçalanabilen bileşikler içerir.
Geri Dönüşümde Atılım
2011 yılında Yale Üniversitesi öğrencileri Ekvador'da Pestalotiopsis microspora adlı bir mantar keşfettiklerinde manşetlere çıktılar.Mantar, havasız (anaerobik) bir ortamda bile poliüretan plastiği sindirip parçalayabiliyor; bu da onun çöp sahasının dibinde bile çalışmasına neden olabiliyor.
Araştırma gezisini yöneten profesör, bulgulardan kısa vadede çok fazla şey beklenmemesi konusunda uyarıda bulunsa da, plastik atıkların daha hızlı, daha temiz, yan etkisi olmayan ve daha doğal bir şekilde bertaraf edilmesi fikrinin çekiciliği inkar edilemez. .
Birkaç yıl sonra LIVIN Studio'dan tasarımcı Katharina Unger, Fungi Mutarium adlı bir projeyi başlatmak için Utrecht Üniversitesi'nin mikrobiyoloji bölümüyle işbirliği yaptı.
İstiridye mantarları ve şizofil dahil olmak üzere çok yaygın olarak yenilebilen iki mantarın miselyumunu (mantarların doğrusal, besleyici kısmı) kullandılar.Birkaç aylık bir süre boyunca mantar, yenilebilir AGAR kabuğunun etrafında normal şekilde büyürken plastik kalıntıları tamamen bozdu.Görünüşe göre plastik miselyum için bir atıştırmalık haline geliyor.
Diğer araştırmacılar da konu üzerinde çalışmaya devam ediyor.2017 yılında, Dünya Tarımsal Ormancılık Merkezi'nden bir bilim adamı olan Sehroon Khan ve ekibi, Pakistan'ın İslamabad kentindeki bir çöplükte plastik parçalayıcı başka bir mantar olan Aspergillus tubingensis'i keşfetti.
Mantar iki ay içerisinde polyester poliüretan içerisinde çok sayıda büyüyüp onu küçük parçalara ayırabiliyor.
Profesör Steven Zimmerman liderliğindeki Illinois Üniversitesi'nden bir ekip, poliüretan atıklarını parçalayıp diğer faydalı ürünlere dönüştürmenin bir yolunu geliştirdi.
Yüksek lisans öğrencisi Ephraim Morado, polimerleri kimyasal olarak yeniden değerlendirerek poliüretan atık sorununu çözmeyi umuyor.Ancak poliüretanlar son derece stabildir ve parçalanması zor iki bileşenden oluşur: izosiyanatlar ve polioller.
Polioller petrolden elde edildikleri ve kolayca bozunmadıkları için önemlidir.Bu zorluğu önlemek için ekip, daha kolay bozunan ve suda çözünen bir kimyasal birim asetal benimsedi.Çözünmüş polimerlerin trikloroasetik asit ve diklorometan ile oda sıcaklığında bozunma ürünleri yeni malzemeler üretmek için kullanılabilir.Morado, konseptin bir kanıtı olarak ambalajlarda ve otomotiv parçalarında yaygın olarak kullanılan elastomerleri yapıştırıcılara dönüştürebiliyor.
Ancak bu yeni geri kazanım yönteminin en büyük dezavantajı, reaksiyonu gerçekleştirmek için kullanılan hammaddelerin maliyeti ve toksisitesidir.Bu nedenle araştırmacılar şu anda, bozunma için yumuşak bir çözücü (sirke gibi) kullanarak aynı işlemi gerçekleştirmenin daha iyi ve daha ucuz bir yolunu bulmaya çalışıyorlar.
Bazı kurumsal girişimler
1. PUReSmart araştırma planı
2. FOAM2FOAM projesi
3. Tenglong Brilliant: Yeni ortaya çıkan yapı malzemeleri için poliüretan yalıtım malzemelerinin geri dönüştürülmesi
4. Adidas: Tamamen geri dönüştürülebilir koşu ayakkabısı
5. Salomon: Tam TPU spor ayakkabılarının kayak botları yapmak için geri dönüştürülmesi
6. Cosi: Chuang, döngüsel ekonomiyi teşvik etmek için Yatak Geri Dönüşüm Komitesi ile işbirliği yapıyor
7. Alman H&S Şirketi: Sünger yatak üretimi için poliüretan köpük alkoliz teknolojisi
Gönderim zamanı: Ağu-30-2023