Statusi i riciklimit të materialeve poliuretani në Kinë
1, fabrika e prodhimit të poliuretani do të prodhojë një numër të madh mbetjesh çdo vit, për shkak të relativisht të koncentruar, të lehtë për t'u ricikluar.Shumica e bimëve përdorin metoda fizike dhe kimike të riciklimit për të rikuperuar dhe ripërdorur materialet e skrapit.
2. Mbetjet e materialeve poliuretani të përdorura nga konsumatorët nuk janë ricikluar mirë.Ka disa ndërmarrje të specializuara në trajtimin e mbetjeve poliuretani në Kinë, por shumica e tyre janë kryesisht të djegura dhe riciklimit fizik.
3, ka shumë universitete dhe institucione kërkimore brenda dhe jashtë vendit, të angazhuar në kërkimin e teknologjisë kimike dhe biologjike të riciklimit poliuretani, publikuan një rezultat të caktuar akademik.Por, e vënë në zbatim në shkallë të gjerë të shumë pak, Gjermania H&S është një prej tyre.
4, klasifikimi i mbetjeve shtëpiake të Kinës sapo ka filluar, dhe klasifikimi përfundimtar i materialeve poliuretani është relativisht i ulët dhe është e vështirë për ndërmarrjet të vazhdojnë të marrin poliuretani të mbeturinave për riciklimin dhe përdorimin e mëvonshëm.Furnizimi i paqëndrueshëm i mbetjeve e bën të vështirë funksionimin e ndërmarrjeve.
5. Nuk ka një standard të qartë tarifimi për riciklimin dhe trajtimin e mbetjeve të mëdha.Për shembull, dyshekët e bërë nga poliuretani, izolimi i frigoriferit, etj., me përmirësimin e politikave dhe zinxhirëve industrialë, ndërmarrjet e riciklimit mund të marrin të ardhura të konsiderueshme.
6, Huntsman shpiku një metodë për të ricikluar shishet plastike PET, pas një sërë procesesh të rrepta përpunimi, në njësinë e reaksionit kimik me reaksionin e lëndëve të tjera të para për të prodhuar produkte poliester poliol, përbërës të produktit deri në 60% nga shishet plastike të ricikluara PET dhe poliestër polioli përdoret për të prodhuar materiale poliuretani një nga lëndët e para të rëndësishme.Aktualisht, Huntsman mund të riciklojë efektivisht 1 miliardë 500 ml shishe plastike PET në vit, dhe në pesë vitet e fundit, 5 miliardë shishe plastike PET të ricikluara janë shndërruar në 130,000 ton produkte poliol për prodhimin e materialeve izoluese poliuretani.
Riciklimi fizik
Kjo metodë është teknologjia më e përdorur e riciklimit.Shkuma e butë poliuretani pluhurohet në disa centimetra fragmente nga një polic dhe një ngjitës poliuretani reaktiv spërkatet në mikser.Ngjitësit e përdorur janë përgjithësisht kombinime të shkumës poliuretani ose parapolimere terminale me bazë NCO të bazuara në polifenil polimetilen poliizocianat (PAPI).Kur përdoren ngjitës me bazë PAPI për ngjitje dhe formim, mund të kryhet edhe përzierja me avull. Në procesin e ngjitjes së mbeturinave të poliuretanit, shtoni 90% mbetje poliuretani, 10% ngjitës, përzieni në mënyrë të barabartë, mund të shtoni edhe një pjesë të bojës. dhe më pas shtypni përzierjen.
Produktet e shkumës së butë poliuretani termorregullues dhe poliuretani RIM kanë një shkallë të caktuar të plasticitetit zbutës termik në intervalin e temperaturës 100-200℃.Nën temperaturë të lartë dhe presion të lartë, poliuretani i mbeturinave mund të lidhet së bashku pa asnjë ngjitës.Për ta bërë produktin e ricikluar më uniform, mbetjet shpesh grimcohen dhe më pas nxehen dhe nën presion.
Shkuma e butë poliuretani mund të shndërrohet në grimca të imëta nga procesi i bluarjes ose bluarjes në temperaturë të ulët dhe shpërndarja e kësaj grimce i shtohet poliolit, i cili përdoret për të prodhuar shkumë poliuretani ose produkte të tjera, jo vetëm për të rikuperuar materialet e mbeturinave poliuretani, por gjithashtu për të ulur në mënyrë efektive koston e produkteve.Përmbajtja e pluhurit të pluhurosur në shkumën e butë poliuretani me pjekje të ftohtë me bazë MDI është e kufizuar në 15%, dhe një maksimum prej 25% pluhur i pluhurosur mund t'i shtohet shkumës së nxehtë me bazë TDI.
Riciklimi kimik
Hidroliza e diolit është një nga metodat më të përdorura të rikuperimit kimik.Në prani të dioleve të vogla molekulare (të tilla si etilen glikol, propilen glikol, dietilen glikol) dhe katalizatorë (amina terciare, alkoolaminë ose përbërje organometalike), poliuretanët (shkuma, elastomere, produkte RIM, etj.) alkoolizohen në një temperaturë prej rreth 200°C për disa orë për të marrë poliolet e rigjeneruara.Poliolet e ricikluara mund të përzihen me poliolet e freskëta për prodhimin e materialeve poliuretani.
Shkumet poliuretani mund të shndërrohen në poliolet fillestare të buta dhe poliolet e forta me anë të aminimit.Amoliza është një proces në të cilin shkuma poliuretani reagon me aminet gjatë presionit dhe ngrohjes.Aminat e përdorura përfshijnë përzierjen e dibutilaminës, etanolaminës, laktamit ose laktamit, dhe reagimi mund të kryhet në temperatura nën 150 ° C. Produkti përfundimtar nuk kërkon pastrim të shkumës së poliuretanit të përgatitur drejtpërdrejt dhe mund të zëvendësojë plotësisht poliuretanin e përgatitur nga origjinali. poliol.
Dow Chemical ka prezantuar një proces rikuperimi kimik të hidrolizës së aminës.Procesi përbëhet nga dy hapa: poliuretani i mbetjeve zbërthehet në aminoester të shpërndarë me përqendrim të lartë, ure, aminë dhe poliol nga alkilolamina dhe katalizatori;Më pas kryhet reaksioni i alkilimit për të hequr aminet aromatike në materialin e rikuperuar dhe përftohen poliolet me performancë të mirë dhe ngjyrë të hapur.Metoda mund të rikuperojë shumë lloje të shkumës poliuretani, dhe polioli i rikuperuar mund të përdoret në shumë lloje materialesh poliuretani.Kompania përdor gjithashtu një proces riciklimi kimik për të marrë poliole të ricikluara nga pjesët RRIM, të cilat mund të ripërdoren për të përmirësuar pjesët RIM deri në 30%.
Metoda e hidrolizës - Hidroksidi i natriumit mund të përdoret si një katalizator hidrolize për të dekompozuar flluska të buta poliuretani dhe flluska të forta për të prodhuar poliole dhe ndërmjetës amine, të cilat përdoren si lëndë të para të ricikluara.
Alkaloliza: polieteri dhe hidroksidi i metaleve alkali përdoren si agjentë dekompozimi, dhe karbonatet hiqen pas dekompozimit të shkumës për të rikuperuar poliolet dhe diaminat aromatike.
Procesi i kombinimit të alkoolizës dhe amolizës -- polioli polieter, hidroksidi i kaliumit dhe diamina përdoren si agjentë dekompozimi dhe lëndët e ngurta karbonate hiqen për të marrë poliol polieter dhe diaminë.Zbërthimi i flluskave të forta nuk mund të ndahet, por polieteri i marrë nga reaksioni i oksidit të propilenit mund të përdoret drejtpërdrejt për të krijuar flluska të forta.Përparësitë e kësaj metode janë temperatura e ulët e dekompozimit (60~160℃), koha e shkurtër dhe sasia e madhe e shkumës së dekompozimit.
Procesi i fosforit të alkoolit - poliolet polieter dhe esteri i fosfatit të halogjenizuar si agjentë dekompozimi, produktet e dekompozimit janë poliole polieter dhe fosfat amonium të ngurta, ndarja e lehtë.
Reqra, një kompani gjermane riciklimi, promovon një teknologji me kosto të ulët të riciklimit të mbetjeve poliuretani për riciklimin e mbetjeve të këpucëve nga poliuretani.Në këtë teknologji riciklimi, mbetjet fillimisht grimcohen në grimca 10 mm, nxehen në reaktor me një dispersant për t'u lëngëzuar dhe në fund rikuperohen për të marrë poliole të lëngshme.
Metoda e dekompozimit të fenolit -- Japonia do të humbasë shkumën e butë poliuretani të grimcuar dhe të përzier me fenol, të ngrohur në kushte acidike, të prishet lidhja karbamate, të kombinohet me grupin hidroksil fenol, dhe më pas të reagojë me formaldehidin për të prodhuar rrëshirë fenolike, të shtojë heksametilentetraminë për ta ngurtësuar atë. të përgatitura me forcë dhe qëndrueshmëri të mirë, produkte të rrëshirës fenolike me rezistencë të shkëlqyer ndaj nxehtësisë.
Piroliza - flluskat e buta poliuretani mund të dekompozohen në temperatura të larta në kushte aerobike ose anaerobe për të marrë substanca vajore, dhe poliolet mund të përftohen me ndarje.
Rikuperimi i nxehtësisë dhe trajtimi i landfillit
Rikuperimi i energjisë nga mbetjet poliuretani është një teknologji më miqësore me mjedisin dhe me vlerë ekonomike.Bordi Amerikan i Riciklimit të Poliuretanit po kryen një eksperiment në të cilin 20% e mbetjeve të shkumës së butë poliuretani shtohet në një incenerator të mbetjeve të ngurta.Rezultatet treguan se hiri i mbetur dhe emetimet ishin ende brenda kërkesave mjedisore të specifikuara dhe nxehtësia e lëshuar pas shtimit të shkumës së mbeturinave e kurseu shumë konsumin e lëndëve djegëse fosile.Në Evropë, vende të tilla si Suedia, Zvicra, Gjermania dhe Danimarka po eksperimentojnë gjithashtu me teknologji që përdorin energjinë e rikuperuar nga djegia e mbetjeve të llojit poliuretani për të siguruar energji elektrike dhe ngrohje.
Shkuma poliuretani mund të bluhet në pluhur, qoftë vetëm ose me mbeturina të tjera plastike, për të zëvendësuar pluhurin e imët të qymyrit dhe për të djegur në një furrë për të rikuperuar energjinë e nxehtësisë.Efikasiteti i djegies së plehrave poliuretani mund të përmirësohet me mikropluhur.
Në mungesë të oksigjenit, temperaturë të lartë, presion të lartë dhe katalizator, shkumat e buta poliuretani dhe elastomerët mund të dekompozohen termikisht për të marrë gaz dhe produkte nafte.Vaji i dekompozimit termik që rezulton përmban disa poliole, të cilat pastrohen dhe mund të përdoren si lëndë ushqyese, por në përgjithësi përdoren si vaj djegës.Kjo metodë është e përshtatshme për riciklimin e mbetjeve të përziera me plastika të tjera.Megjithatë, dekompozimi i polimerit azotik si shkuma poliuretani mund të degradojë katalizatorin.Deri më tani kjo qasje nuk është miratuar gjerësisht.
Meqenëse poliuretani është një polimer që përmban azot, pavarësisht se cila metodë e rikuperimit të djegies përdoret, duhet të përdoren kushtet optimale të djegies për të zvogëluar prodhimin e oksideve dhe aminave të azotit.Furrat me djegie duhet të pajisen me pajisje të përshtatshme për trajtimin e gazrave të shkarkimit.
Një sasi e konsiderueshme e mbetjeve të shkumës poliuretani hidhet aktualisht në landfille.Disa shkume nuk mund të riciklohen, si p.sh.Ashtu si plastika të tjera, nëse materiali është gjithmonë i qëndrueshëm në mjedisin natyror, ai do të grumbullohet me kalimin e kohës dhe ka presion mbi mjedisin.Për të dekompozuar mbetjet poliuretani të landfillit në kushte natyrore, njerëzit kanë filluar të zhvillojnë rrëshirë poliuretani të biodegradueshme.Për shembull, molekulat e poliuretanit përmbajnë karbohidrate, celulozë, lignin ose polikaprolakton dhe komponime të tjera të biodegradueshme.
Zbulimi i riciklimit
Në vitin 2011, studentët e Universitetit Yale u bënë tituj kur zbuluan një kërpudhë të quajtur Pestalotiopsis microspora në Ekuador.Kërpudhat janë në gjendje të tresin dhe të shpërbëjnë plastikën poliuretani, madje edhe në një mjedis pa ajër (anaerobik), gjë që mund ta bëjë atë të funksionojë edhe në fund të një landfilli.
Ndërsa profesori që udhëhoqi turneun kërkimor paralajmëroi të mos pritet shumë nga gjetjet në afat të shkurtër, nuk mund të mohohet tërheqja e idesë së një mënyre më të shpejtë, më të pastër, pa efekte anësore dhe më natyrale për të asgjësuar mbetjet plastike. .
Disa vite më vonë, projektuesja Katharina Unger e LIVIN Studio bashkëpunoi me departamentin e mikrobiologjisë të Universitetit të Utrecht për të nisur një projekt të quajtur Fungi Mutarium.
Ata përdorën miceli (pjesa lineare, ushqyese e kërpudhave) të dy kërpudhave të ngrënshme shumë të zakonshme, duke përfshirë kërpudhat e gocës dhe skizofilën.Gjatë një periudhe prej disa muajsh, kërpudhat degraduan plotësisht mbeturinat plastike ndërsa rriteshin normalisht rreth kërpudhave të AGAR-it të ngrënshëm.Me sa duket, plastika bëhet një rostiçeri për miceli.
Studiues të tjerë gjithashtu po vazhdojnë të punojnë për këtë çështje.Në vitin 2017, Sehroon Khan, një shkencëtar në Qendrën Botërore të Agropylltarisë, dhe ekipi i tij zbuluan një tjetër kërpudhë degraduese plastike, Aspergillus tubingensis, në një deponi në Islamabad, Pakistan.
Kërpudhat mund të rriten në numër të madh në poliuretani poliestër brenda dy muajsh dhe ta zbërthejnë atë në copa të vogla.
Një ekip në Universitetin e Illinois, i udhëhequr nga profesori Steven Zimmerman, ka zhvilluar një mënyrë për të zbërthyer mbetjet e poliuretanit dhe për t'i kthyer ato në produkte të tjera të dobishme.
Studenti i diplomuar Ephraim Morado shpreson të zgjidhë problemin e mbetjeve poliuretani duke ripërdorur kimikisht polimere.Megjithatë, poliuretanet janë jashtëzakonisht të qëndrueshme dhe përbëhen nga dy përbërës që janë të vështirë për t'u shpërbërë: izocianat dhe poliolet.
Poliolet janë thelbësore sepse rrjedhin nga nafta dhe nuk degradohen lehtë.Për të shmangur këtë vështirësi, ekipi miratoi një njësi kimike acetal që degradohet më lehtë dhe tretet në ujë.Produktet e degradimit të polimereve të tretur me acid trikloroacetik dhe diklorometan në temperaturën e dhomës mund të përdoren për të prodhuar materiale të reja.Si dëshmi e konceptit, Morado është në gjendje të shndërrojë elastomerët, të cilët përdoren gjerësisht në paketim dhe pjesë automobilistike, në ngjitës.
Por pengesa më e madhe e kësaj metode të re rikuperimi është kostoja dhe toksiciteti i lëndëve të para të përdorura për të kryer reagimin.Prandaj, studiuesit aktualisht po përpiqen të gjejnë një mënyrë më të mirë dhe më të lirë për të arritur të njëjtin proces duke përdorur një tretës të butë (si uthulla) për degradim.
Disa përpjekje të korporatës
1. Plani i kërkimit PUReSmart
2. Projekti FOAM2FOAM
3. Tenglong Brilliant: Riciklimi i materialeve izoluese poliuretani për materialet e ndërtimit në zhvillim
4. Adidas: Një këpucë vrapimi plotësisht e riciklueshme
5. Salomon: Riciklimi i atleteve të plota TPU për të bërë çizme skish
6. Cosi: Chuang bashkëpunon me Komitetin e Riciklimit të Dyshekut për të promovuar ekonominë rrethore
7. Kompania gjermane H&S: Teknologjia e alkoolit me shkumë poliuretani për prodhimin e dyshekëve me sfungjer
Koha e postimit: 30 gusht 2023