Txinan poliuretanozko materialen birziklapen egoera
1, poliuretanoa ekoizteko plantak hondakin kopuru handia sortuko du urtero, nahiko kontzentratua eta birziklatzeko erraza dela eta.Landare gehienek birziklapen fisiko eta kimiko metodoak erabiltzen dituzte txatarra materialak berreskuratzeko eta berrerabiltzeko.
2. Kontsumitzaileek erabilitako poliuretanozko hondakinak ez dira ondo birziklatu.Txinan badira poliuretanoaren hondakinen tratamenduan espezializatutako enpresa batzuk, baina gehienak erraustuak eta birziklapen fisikoak dira.
3, unibertsitate eta ikerketa erakunde asko daude etxean eta atzerrian, poliuretanoaren birziklapen kimiko eta biologikoaren teknologiaren bila konprometituta, emaitza akademiko jakin batzuk argitaratu zituzten.Baina oso gutxi batzuen eskala handiko aplikazioan jarrita, Alemaniako H&S horietako bat da.
4, Txinako etxeko hondakinen sailkapena hasi berri da, eta poliuretanozko materialen azken sailkapena nahiko baxua da, eta zaila da enpresek hondakin poliuretanoa lortzen jarraitzea, gero birziklatzeko eta erabiltzeko.Hondakin-materialen hornikuntza ezegonkorrak zaila egiten du enpresei funtzionamendua.
5. Ez dago hondakin handiak birziklatzeko eta tratatzeko kobratzeko estandar argirik.Esaterako, poliuretanoz egindako koltxoiak, hozkailuaren isolamendua, etab., politikak eta industria-kateak hobetuz, birziklapen enpresek diru-sarrera handiak lor ditzakete.
6, Huntsman-ek PET plastikozko botilak birziklatzeko metodo bat asmatu zuen, prozesatzeko prozesu zorrotz batzuen ondoren, erreakzio kimikoko unitatean beste lehengaien erreakzioarekin poliester poliol produktuak ekoizteko, produktuaren osagaiak % 60 arte birziklatutako PET plastikozko botiletatik eta poliesterra. poliola poliuretanozko materialak ekoizteko erabiltzen da lehengai garrantzitsuetako bat.Gaur egun, Huntsman-ek 1.000 milioi 500 ml PET plastikozko botila birzikla ditzake urtean, eta azken bost urteetan, 5.000 milioi birziklatutako PET plastikozko botila 130.000 tona poliol produktu bihurtu dira poliuretanozko isolamendu materialak ekoizteko.
Birziklapen fisikoa
Metodo hau birziklapen teknologiarik erabiliena da.Poliuretanozko apar biguna birringailu baten bidez hainbat zentimetro zatitan pulverizatzen da eta nahasgailuan poliuretanozko itsasgarri erreaktibo bat botatzen da.Erabiltzen diren itsasgarriak, oro har, poliuretano-apar konbinazioak edo NCO-n oinarritutako prepolimero terminalak dira, polifenil polimetileno poliisozianatoan (PAPI) oinarritutakoak.PAPIan oinarritutako itsasgarriak lotzeko eta konformatzeko erabiltzen direnean, lurrun-nahasketa ere egin daiteke. Hondakin poliuretanoa lotzeko prozesuan, gehitu hondakinen % 90eko poliuretanoa, % 10eko itsasgarria, uniformeki nahastu, koloratzailearen zati bat ere gehi dezakezu. eta gero nahastea presioa egin.
Poliuretanozko apar leun termoegonkor eta RIM poliuretanozko produktuek 100-200 ℃ arteko tenperatura-tartean leuntzeko plastikotasun termikoa dute.Tenperatura altuan eta presio altuan, hondakin poliuretanoa itsasgarririk gabe lotu daiteke.Birziklatutako produktua uniformeagoa izan dadin, maiz hondakinak birrindu eta gero berotu eta presioa egiten dira.
Poliuretanozko apar leuna partikula finetan bihur daiteke tenperatura baxuko artezketa edo artezketa prozesuaren bidez, eta partikula horren barreiapena poliolari gehitzen zaio, poliuretanozko aparra edo beste produktu batzuk fabrikatzeko erabiltzen dena, ez bakarrik poliuretanozko materialak berreskuratzeko, baina produktuen kostua eraginkortasunez murrizteko ere.MDIan oinarritutako poliuretano-apar hotzean ontze-leunaren hauts pulberizatuaren edukia % 15era mugatzen da, eta gehienez % 25 hauts pulverizatua gehi daiteke TDI-n oinarritutako ontze-apar beroan.
Birziklapen kimikoa
Diol hidrolisia berreskuratze kimikoen metodorik erabilienetako bat da.Diol molekular txikien aurrean (adibidez, etilenglikola, propilenglikola, dietilenglikola) eta katalizatzaileen aurrean (amina tertziarioak, alkoholamina edo konposatu organometalikoak), poliuretanoak (aparrak, elastomeroak, RIM produktuak, etab.) alkohola hartzen dira inguruko tenperaturan. 200°C hainbat orduz birsortutako poliolak lortzeko.Birziklatutako poliolak poliol freskoekin nahas daitezke poliuretanozko materialak fabrikatzeko.
Poliuretano-aparrak hasierako poliol bigunetara eta poliol gogoretara bihur daitezke aminazio bidez.Amolisia presio eta berotzean aminekin erreakzionatzen duen poliuretano-aparra da.Erabilitako aminen artean dibutilamina, etanolamina, laktama edo laktama nahasketa daude, eta erreakzioa 150 º C-tik beherako tenperaturetan egin daiteke. Azken produktuak ez du zuzenean prestatutako poliuretano-aparra garbitu behar eta jatorrizkotik prestatutako poliuretanoa guztiz ordezkatu dezake. poliola.
Dow Chemicalek amine hidrolisiaren berreskuratze kimiko prozesu bat aurkeztu du.Prozesua bi urrats ditu: poliuretano hondakina kontzentrazio handiko aminoester, urea, amina eta poliol barreiatuta deskonposatzen da alkilolamina eta katalizatzaile bidez;Ondoren, alkilazio-erreakzioa egiten da berreskuratutako materialaren amina aromatikoak kentzeko, eta errendimendu ona eta kolore argia duten poliolak lortzen dira.Metodoak poliuretanozko apar mota asko berreskura ditzake, eta berreskuratutako poliola poliuretanozko material mota askotan erabil daiteke.Konpainiak birziklapen kimiko prozesu bat ere erabiltzen du RRIM piezetatik birziklatutako poliolak lortzeko, eta RIM piezak %30eraino hobetzeko berrerabili daitezke.
Hidrolisi metodoa - Sodio hidroxidoa hidrolisi katalizatzaile gisa erabil daiteke poliuretanozko burbuila bigunak eta burbuila gogorrak deskonposatzeko, birziklatutako lehengai gisa erabiltzen diren poliolak eta amina bitartekoak sortzeko.
Alkalolisia: polieter eta metal alkalino hidroxidoa deskonposizio eragile gisa erabiltzen dira, eta aparra deskonposatu ondoren karbonatoak kentzen dira poliolak eta diamina aromatikoak berreskuratzeko.
Alkolisia eta amolisia konbinatzeko prozesua --polieter poliola, potasio hidroxidoa eta diamina erabiltzen dira deskonposizio-agente gisa, eta karbonato solidoak kentzen dira polieter poliola eta diamina lortzeko.Burbuila gogorren deskonposizioa ezin da bereizi, baina propileno oxidoaren erreakzioz lortutako polieterra zuzenean erabil daiteke burbuila gogorrak egiteko.Metodo honen abantailak deskonposizio tenperatura baxua (60 ~ 160 ℃), denbora laburra eta deskonposizio apar kopuru handia dira.
Alkohol fosforoaren prozesua - polieter poliolak eta fosfato ester halogenatua deskonposizio agente gisa, deskonposizio produktuak polieter poliolak eta amonio fosfato solidoak dira, erraz bereizteko.
Reqra, Alemaniako birziklapen konpainiak, poliuretanozko oinetakoen hondakinak birziklatzeko kostu baxuko poliuretanozko hondakinak birziklatzeko teknologia sustatzen du.Birziklapen-teknologia honetan, hondakinak lehenik 10 mm-ko partikulatan xehatzen dira, erreaktorean berotzen dira likidotzeko dispertsio batekin eta, azkenik, poliol likidoak lortzeko berreskuratzen dira.
Fenolaren deskonposizio-metodoa - Japoniak poliuretanozko apar bigunak birrindu eta fenolarekin nahastuta alferrik galduko du, baldintza azidoetan berotuta, carbamato lotura hautsita, fenol hidroxilo taldearekin konbinatuta, eta, ondoren, formaldehidoarekin erreakzionatuko du erretxina fenolikoa sortzeko, hexametilentetramina gehituko da solidotzeko. indar eta gogortasun onarekin prestatua, beroarekiko erresistentzia bikaina duten erretxina fenoliko produktuekin.
Pirolisia - poliuretanozko burbuila bigunak tenperatura altuetan deskonposa daitezke baldintza aerobiko edo anaerobikoetan substantzia koipetsuak lortzeko, eta poliolak bananduz lor daitezke.
Beroa berreskuratzea eta zabortegiaren tratamendua
Poliuretanoko hondakinetatik energia berreskuratzea ingurumena errespetatzen duen teknologia eta ekonomikoki baliotsuagoa da.American Polyurethane Recycling Board esperimentu bat egiten ari da, non hondakin solidoen erraustegi batean poliuretanozko apar bigunaren %20 gehitzen zaion.Emaitzek erakutsi zuten hondar errautsak eta isurketak zehaztutako ingurumen-baldintzen barruan zeudela oraindik, eta hondakin-aparra gehitu ondoren askatzen den beroak asko aurreztu zuen erregai fosilen kontsumoa.Europan, Suedia, Suitza, Alemania eta Danimarka bezalako herrialdeak ere esperimentatzen ari dira poliuretano motako hondakinak erraustean berreskuratutako energia elektrizitatea eta berokuntza beroa emateko erabiltzen duten teknologiekin.
Poliuretano-aparra hauts bihurtu daiteke, bakarrik edo beste hondakin plastiko batzuekin, ikatz-hauts fina ordezkatzeko eta labe batean erretzeko bero-energia berreskuratzeko.Poliuretanozko ongarriaren errekuntza-eraginkortasuna mikrohautsaren bidez hobetu daiteke.
Oxigeno, tenperatura altu, presio handiko eta katalizatzailerik ezean, poliuretanozko apar bigunak eta elastomeroak termikoki deskonposa daitezke gasa eta petrolio-produktuak lortzeko.Sortzen den deskonposizio termikoko olioak poliol batzuk ditu, araztuak eta lehengai gisa erabil daitezkeenak, baina, oro har, fuel-olio gisa erabiltzen dira.Metodo hau egokia da nahastutako hondakinak beste plastiko batzuekin birziklatzeko.Hala ere, polimero nitrogenatuen deskonposizioak, esaterako, poliuretanozko aparra, katalizatzailea degradatu dezake.Orain arte ikuspegi hori ez da oso onartua izan.
Poliuretanoa nitrogenodun polimeroa denez, edozein errekuntza berreskuratzeko metodo erabiltzen den, errekuntza-baldintza optimoak erabili behar dira nitrogeno oxidoen eta aminen sorrera murrizteko.Errekuntza-labeek ihes-gasak tratatzeko gailu egokiak izan behar dituzte.
Gaur egun, poliuretano-apar-hondakin kopuru handia zabortegietara botatzen da.Apar batzuk ezin dira birziklatu, hala nola hazi gisa erabiltzen diren poliuretanozko aparak.Beste plastiko batzuk bezala, materiala ingurune naturalean beti egonkorra bada, denborarekin pilatu egingo da, eta ingurumenean presioa dago.Zabortegiko poliuretano-hondakinak baldintza naturaletan deskonposatzeko, jendea poliuretano-erretxina biodegradagarria garatzen hasi da.Adibidez, poliuretano molekulek karbohidratoak, zelulosa, lignina edo policaprolaktona eta beste konposatu biodegradagarriak dituzte.
Birziklapenaren aurrerapena
2011n, Yale Unibertsitateko ikasleek Ekuadorren Pestalotiopsis microspora izeneko onddo bat aurkitu zutenean titularrak izan ziren.Onddoak poliuretanozko plastikoa digeritzeko eta apurtzeko gai da, baita airerik gabeko ingurunean (anaerobioan), eta horrek zabortegi baten hondoan ere funtzionatu dezake.
Ikerketa-bira gidatu zuen irakasleak epe laburrean aurkikuntzetatik gehiegi espero ez zela ohartarazi zuen arren, ezin da ukatu plastikozko hondakinak botatzeko modu azkarrago, garbiago, alboko eraginkortasunik gabeko eta naturalago baten ideiaren erakargarritasuna. .
Urte batzuk geroago, LIVIN Studioko Katharina Unger diseinatzaileak Utrechteko Unibertsitateko mikrobiologia sailarekin lankidetzan aritu zen Fungi Mutarium izeneko proiektua martxan jartzeko.
Oso ohikoak diren bi perretxiko jangarriren mizelioa (perretxikoen zati lineala eta nutritiboa) erabili zuten, ostra perretxikoak eta eskizofilak barne.Hainbat hilabetetan, onddoak plastikozko hondakinak guztiz degradatu zituen AGAR jangarriaren lekaren inguruan normal hazten zen bitartean.Antza denez, plastikoa mizelioaren mokadu bihurtzen da.
Beste ikertzaile batzuek ere gaia lantzen jarraitzen dute.2017an, Sehroon Khan-ek, World Agroforestry Centerreko zientzialariak eta bere taldeak plastikoa degradatzen duen beste onddo bat aurkitu zuten, Aspergillus tubingensis, Islamabaden (Pakistan) zabortegi batean.
Onddoa bi hilabeteko epean poliester poliuretanoan hazi daiteke eta zati txikitan zatitu.
Illinoiseko Unibertsitateko talde batek, Steven Zimmerman irakasleak zuzenduta, poliuretano-hondakinak apurtzeko eta beste produktu erabilgarriak bihurtzeko modu bat garatu du.
Ephraim Morado graduondoko ikasleak poliuretano-hondakinen arazoa konpontzea espero du polimeroak kimikoki birusatuz.Hala ere, poliuretanoak oso egonkorrak dira eta apurtzen zailak diren bi osagaiz eginda daude: isozianatoak eta poliolak.
Poliolak funtsezkoak dira, petroliotik eratorritakoak direlako eta ez direlako erraz degradatzen.Zailtasun hori ekiditeko, taldeak errazago degradatzen den eta uretan disolbagarria den unitate kimiko azetal bat hartu zuen.Disolbatutako polimeroen degradazio-produktuak azido trikloroaceticarekin eta diklorometanoarekin giro-tenperaturan erabil daitezke material berriak sortzeko.Kontzeptu froga gisa, Morado gai da ontzigintzan eta automobilgintzako piezenetan asko erabiltzen diren elastomeroak itsasgarri bihurtzeko.
Baina berreskuratzeko metodo berri honen eragozpen handiena erreakzioa egiteko erabiltzen diren lehengaien kostua eta toxikotasuna da.Hori dela eta, ikertzaileak prozesu bera lortzeko modu hobea eta merkeago bat bilatzen saiatzen ari dira degradaziorako disolbatzaile leun bat (ozpina adibidez) erabiliz.
Saiakera korporatibo batzuk
1. PUReSmart ikerketa plana
2. FOAM2FOAM proiektua
3. Tenglong Brilliant: poliuretanozko isolamendu-materialak birziklatzea sortzen ari diren eraikuntza-materialetarako
4. Adidas: Korrika egiteko oinetako guztiz birziklagarria
5. Salomon: TPU osoko sneakers birziklatzea eski botak egiteko
6. Cosi: Chuang-ek Koltxoiak Birziklatzeko Batzordearekin lankidetzan aritzen da ekonomia zirkularra sustatzeko
7. Alemaniako H&S konpainia: belaki-koltxoiak fabrikatzeko poliuretano-apar alkoholaren teknologia
Argitalpenaren ordua: 2023-abuztuaren 30a