Çində poliuretan materiallarının təkrar emalı vəziyyəti
1, poliuretan istehsalı zavodu, nisbətən konsentrasiyalı, təkrar emal üçün asan olması səbəbindən hər il çox sayda qırıntı istehsal edəcəkdir.Əksər zavodlar hurda materialları bərpa etmək və təkrar istifadə etmək üçün fiziki və kimyəvi təkrar emal üsullarından istifadə edirlər.
2. İstehlakçılar tərəfindən istifadə edilən tullantı poliuretan materialları yaxşı təkrar emal olunmamışdır.Çində poliuretan tullantılarının emalı üzrə ixtisaslaşan bəzi müəssisələr var, lakin onların əksəriyyəti əsasən yandırılmış və fiziki təkrar emaldır.
3, evdə və xaricdə bir çox universitet və tədqiqat institutu var, poliuretan kimyəvi və bioloji təkrar texnologiyasını axtarmağa sadiqdir, müəyyən bir akademik nəticələri dərc edir.Ancaq həqiqətən çox az sayda geniş miqyaslı tətbiqə qoyulan Almaniya H&S onlardan biridir.
4, Çinin məişət tullantılarının təsnifatı yeni başlamışdır və poliuretan materiallarının yekun təsnifatı nisbətən aşağıdır və müəssisələrin sonrakı təkrar emal və utilizasiya üçün tullantı poliuretan əldə etməyə davam etməsi çətindir.Tullantı materiallarının qeyri-sabit təchizatı müəssisələrin fəaliyyətini çətinləşdirir.
5. Böyük tullantıların təkrar emalı və emalı üçün aydın ödəniş standartı yoxdur.Məsələn, poliuretandan hazırlanmış döşəklər, soyuducu izolyasiyası və s., siyasətlərin və sənaye zəncirlərinin təkmilləşdirilməsi ilə təkrar emal müəssisələri xeyli gəlir əldə edə bilər.
6, Huntsman, bir sıra ciddi emal proseslərindən sonra, digər xammal reaksiyası ilə kimyəvi reaksiya bölməsində polyester poliol məhsulları, təkrar emal edilmiş PET plastik şüşələrdən 60%-ə qədər məhsul inqrediyentləri və polyester istehsal etmək üçün PET plastik şüşələri təkrar emal etmək üçün bir üsul icad etdi. poliol mühüm xammallardan biri olan poliuretan materiallarının istehsalında istifadə olunur.Hazırda Huntsman ildə 1 milyard 500 ml PET plastik şüşəni effektiv şəkildə təkrar emal edə bilir və son beş ildə 5 milyard təkrar emal edilmiş PET plastik şüşə poliuretan izolyasiya materiallarının istehsalı üçün 130 000 ton poliol məhsullarına çevrilmişdir.
Fiziki təkrar emal
Bu üsul ən çox istifadə edilən təkrar emal texnologiyasıdır.Yumşaq poliuretan köpüyü sındırıcı vasitəsi ilə bir neçə santimetr fraqmentlərə tozlanır və qarışdırıcıya reaktiv poliuretan yapışdırıcısı səpilir.İstifadə olunan yapışdırıcılar ümumiyyətlə poliuretan köpük birləşmələri və ya polifenil polimetilen poliizosiyanat (PAPI) əsasında terminal NCO əsaslı prepolimerlərdir.Yapışdırmaq və formalaşdırmaq üçün PAPI əsaslı yapışdırıcılardan istifadə edildikdə, buxarla qarışdırma da aparıla bilər. Tullantı poliuretanının birləşdirilməsi prosesində 90% tullantı poliuretan, 10% yapışqan əlavə edin, bərabər şəkildə qarışdırın, boyanın bir hissəsini də əlavə edə bilərsiniz, və sonra qarışığa təzyiq edin.
Termosetting poliuretan yumşaq köpük və RIM poliuretan məhsulları 100-200 ℃ temperatur intervalında müəyyən dərəcədə termal yumşaldıcı plastisiyaya malikdir.Yüksək temperatur və yüksək təzyiq altında tullantı poliuretan heç bir yapışdırıcı olmadan bir-birinə yapışdırıla bilər.Təkrar emal edilmiş məhsulu daha vahid etmək üçün tullantılar tez-tez əzilir və sonra qızdırılır və təzyiq altında saxlanılır.
Poliuretan yumşaq köpük aşağı temperaturda üyüdülmə və ya üyüdülmə prosesi ilə incə hissəciklərə çevrilə bilər və bu hissəciyin dispersiyası poliuretan köpük və ya digər məhsulların istehsalı üçün istifadə olunan poliola əlavə edilir, yalnız tullantı poliuretan materiallarını bərpa etmək üçün deyil, həm də həm də məhsulların maya dəyərini səmərəli şəkildə azaltmaq.MDI əsaslı soyuqdəyişən yumşaq poliuretan köpükdə toz halına salınmış tozun miqdarı 15% ilə məhdudlaşır və TDI əsaslı isti bərkidici köpüyə maksimum 25% toz halına salınmış toz əlavə edilə bilər.
Kimyəvi təkrar emal
Diol hidrolizi ən çox istifadə edilən kimyəvi bərpa üsullarından biridir.Kiçik molekulyar diolların (məsələn, etilen qlikol, propilen qlikol, dietilen qlikol) və katalizatorların (üçüncü aminlər, alkoqolamin və ya orqanometal birləşmələr) iştirakı ilə poliuretanlar (köpüklər, elastomerlər, RİM məhsulları və s.) təxminən bir temperaturda spirtləşdirilir. Regenerasiya edilmiş poliolları əldə etmək üçün bir neçə saat ərzində 200°C.Təkrar emal edilmiş poliollar poliuretan materiallarının istehsalı üçün təzə poliollarla qarışdırıla bilər.
Poliuretan köpükləri aminasiya yolu ilə ilkin yumşaq poliollara və sərt poliollara çevrilə bilər.Amoliz, təzyiq və qızdırma zamanı poliuretan köpükün aminlərlə reaksiya verdiyi bir prosesdir.İstifadə olunan aminlərə dibutilamin, etanolamin, laktam və ya laktam qarışığı daxildir və reaksiya 150 ° C-dən aşağı temperaturda həyata keçirilə bilər. Son məhsul birbaşa hazırlanmış poliuretan köpüyün təmizlənməsini tələb etmir və orijinaldan hazırlanmış poliuretanı tamamilə əvəz edə bilər. poliol.
Dow Chemical amin hidrolizi kimyəvi bərpa prosesini təqdim etdi.Proses iki mərhələdən ibarətdir: tullantı poliuretan alkilolamin və katalizator vasitəsilə yüksək konsentrasiyalı dispers aminester, karbamid, amin və poliola parçalanır;Sonra bərpa olunan materialda aromatik aminləri çıxarmaq üçün alkilləşmə reaksiyası aparılır və yaxşı performanslı və açıq rəngli poliollar alınır.Metod bir çox növ poliuretan köpüyü bərpa edə bilər və bərpa olunan poliol bir çox poliuretan materiallarında istifadə edilə bilər.Şirkət həmçinin RIM hissələrini 30%-ə qədər artırmaq üçün təkrar istifadə oluna bilən RRIM hissələrindən təkrar emal edilmiş poliolları əldə etmək üçün kimyəvi təkrar emal prosesindən istifadə edir.
Hidroliz üsulu - Natrium hidroksid təkrar emal edilmiş xammal kimi istifadə olunan poliollar və amin aralıq məhsulları istehsal etmək üçün poliuretan yumşaq baloncuklarını və sərt baloncukları parçalamaq üçün hidroliz katalizatoru kimi istifadə edilə bilər.
Alkaloliz: parçalanma agentləri kimi polieter və qələvi metal hidroksid istifadə olunur və poliolları və aromatik diaminləri bərpa etmək üçün köpük parçalandıqdan sonra karbonatlar çıxarılır.
Alkoqoliz və amolizin birləşdirilməsi prosesi -- polieter poliol, kalium hidroksid və diamin parçalanma agentləri kimi istifadə olunur və polieter poliol və diamin əldə etmək üçün karbonat bərk maddələr çıxarılır.Sərt baloncukların parçalanması ayrıla bilməz, lakin propilen oksidin reaksiyası nəticəsində əldə edilən polieter birbaşa sərt baloncuklar hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər.Bu metodun üstünlükləri aşağı parçalanma temperaturu (60~160℃), qısa müddət və çox miqdarda parçalanma köpüyüdür.
Alkoqol fosfor prosesi - parçalanma agentləri kimi polieter polyols və halogenləşdirilmiş fosfat esteri, parçalanma məhsulları polieter poliollar və ammonium fosfat bərk, asan ayrılır.
Alman təkrar emalı şirkəti Reqra, poliuretan ayaqqabı tullantılarının təkrar emalı üçün ucuz qiymətə poliuretan tullantılarının təkrar emalı texnologiyasını təbliğ edir.Bu təkrar emal texnologiyasında tullantılar əvvəlcə 10 mm-lik hissəciklərə bölünür, reaktorda mayeləşdirmək üçün dispersantla qızdırılır və nəhayət, maye poliollar əldə etmək üçün bərpa edilir.
Fenolun parçalanması üsulu -- Yaponiya əzilmiş və fenolla qarışdırılmış, turşu şəraitdə qızdırılan, karbamat bağı qırılan, fenol hidroksil qrupu ilə birləşdirilən və sonra formaldehidlə reaksiyaya girərək fenol qatranı istehsal edən, bərkitmək üçün heksametilentetramin əlavə edən poliuretan yumşaq köpüyü sərf edəcək. yaxşı möhkəmlik və möhkəmlik, əla istilik müqaviməti ilə hazırlanmış fenolik qatran məhsulları.
Piroliz - poliuretan yumşaq qabarcıqları aerob və ya anaerob şəraitdə yüksək temperaturda parçalanaraq yağlı maddələr, poliollar isə ayrılaraq əldə edilə bilər.
İstiliyin bərpası və poliqon müalicəsi
Poliuretan tullantılarından enerjinin bərpası daha ekoloji cəhətdən təmiz və iqtisadi cəhətdən qiymətli texnologiyadır.Amerika Poliuretan Təkrar Emal Şurası bərk məişət tullantılarının yandırıcısına 20% tullantı poliuretan yumşaq köpüyü əlavə etdiyi təcrübə aparır.Nəticələr göstərdi ki, qalıq kül və emissiyalar hələ də müəyyən edilmiş ekoloji tələblər daxilindədir və tullantı köpüyü əlavə edildikdən sonra ayrılan istilik qalıq yanacaq istehlakına xeyli qənaət edib.Avropada İsveç, İsveçrə, Almaniya və Danimarka kimi ölkələr də elektrik və istilik enerjisini təmin etmək üçün poliuretan tipli tullantıların yandırılması nəticəsində əldə edilən enerjidən istifadə edən texnologiyalar üzərində təcrübələr aparır.
Poliuretan köpük incə kömür tozunu əvəz etmək və istilik enerjisini bərpa etmək üçün sobada yandırmaq üçün tək başına və ya digər tullantı plastikləri ilə toz halına gətirilə bilər.Poliuretan gübrəsinin yanma səmərəliliyi mikrotoz vasitəsilə yaxşılaşdırıla bilər.
Oksigen, yüksək temperatur, yüksək təzyiq və katalizator olmadıqda, yumşaq poliuretan köpükləri və elastomerlər qaz və neft məhsulları almaq üçün termik parçalana bilər.Nəticədə yaranan termal parçalanma yağı bəzi poliolları ehtiva edir, onlar təmizlənmiş və xammal kimi istifadə edilə bilər, lakin ümumiyyətlə yanacaq kimi istifadə olunur.Bu üsul qarışıq tullantıların digər plastiklərlə təkrar emalı üçün uyğundur.Bununla belə, poliuretan köpük kimi azotlu polimerin parçalanması katalizatoru pisləşdirə bilər.İndiyə qədər bu yanaşma geniş yayılmayıb.
Poliuretan azot tərkibli polimer olduğundan, hansı yanma bərpa üsulundan istifadə olunmasından asılı olmayaraq, azot oksidləri və aminlərin əmələ gəlməsini azaltmaq üçün optimal yanma şəraitindən istifadə edilməlidir.Yanma sobaları müvafiq işlənmiş qazların təmizlənməsi cihazları ilə təchiz edilməlidir.
Hal-hazırda poliuretan köpük tullantılarının xeyli hissəsi poliqonlara atılır.Bəzi köpüklər təkrar emal edilə bilməz, məsələn, toxum yatağı kimi istifadə edilən poliuretan köpüklər.Digər plastiklər kimi, material təbii mühitdə həmişə sabitdirsə, zamanla yığılacaq və ətraf mühitə təzyiq var.Poliuretan tullantılarını təbii şəraitdə parçalamaq üçün insanlar bioloji parçalana bilən poliuretan qatranını hazırlamağa başlayıblar.Məsələn, poliuretan molekullarında karbohidratlar, sellüloza, liqnin və ya polikaprolakton və digər bioloji parçalana bilən birləşmələr var.
Təkrar emal sıçrayışı
2011-ci ildə Yale Universitetinin tələbələri Ekvadorda Pestalotiopsis microspora adlı bir göbələk aşkar etdikdə manşetlərə çıxdılar.Göbələk poliuretan plastiğini hətta havasız (anaerob) mühitdə də həzm edə və parçalaya bilir ki, bu da onu poliqonun dibində işləyə bilər.
Tədqiqat turuna rəhbərlik edən professor qısa müddətdə tapıntılardan çox şey gözləməyin barədə xəbərdarlıq etsə də, plastik tullantıların atılması üçün daha sürətli, daha təmiz, yan təsirsiz və daha təbii üsul ideyasının cəlbediciliyini inkar etmək olmaz. .
Bir neçə il sonra LIVIN Studio-nun dizayneri Katharina Unger Utrext Universitetinin mikrobiologiya şöbəsi ilə əməkdaşlıq edərək Fungi Mutarium adlı layihəyə start verdi.
Onlar istiridyə göbələkləri və şizofilla da daxil olmaqla iki çox yayılmış yeməli göbələyin miselyumundan (göbələklərin xətti, qidalı hissəsi) istifadə etdilər.Bir neçə ay ərzində göbələk yeməli AGAR qabığı ətrafında normal böyüyərkən plastik zibilləri tamamilə məhv etdi.Göründüyü kimi, plastik miselyum üçün qəlyanaltı olur.
Digər tədqiqatçılar da məsələ üzərində işləməyə davam edirlər.2017-ci ildə Ümumdünya Aqromeşəçilik Mərkəzinin alimi Sehroon Khan və onun komandası Pakistanın İslamabad şəhərindəki poliqonda başqa bir plastik parçalayan göbələk Aspergillus tubingensis aşkar ediblər.
Göbələk iki ay ərzində polyester poliuretanda çoxlu şəkildə böyüyə və kiçik parçalara parçalaya bilər.
İllinoys Universitetində professor Stiven Zimmermanın rəhbərlik etdiyi komanda poliuretan tullantılarını parçalamaq və digər faydalı məhsullara çevirmək üsulunu işləyib hazırlayıb.
Magistr tələbəsi Efraim Morado polimerləri kimyəvi cəhətdən dəyişdirərək poliuretan tullantıları problemini həll etməyə ümid edir.Bununla belə, poliuretanlar son dərəcə sabitdir və parçalanması çətin olan iki komponentdən hazırlanır: izosiyanatlar və poliollar.
Poliollar əsasdır, çünki onlar neftdən alınır və asanlıqla parçalanmır.Bu çətinliyin qarşısını almaq üçün komanda daha asan parçalanan və suda həll olunan asetal kimyəvi vahidi qəbul etdi.Otaq temperaturunda triklorosirkə turşusu və diklorometan ilə həll edilmiş polimerlərin parçalanma məhsulları yeni materialların alınması üçün istifadə edilə bilər.Konsepsiyanın sübutu olaraq, Morado qablaşdırma və avtomobil hissələrində geniş istifadə olunan elastomerləri yapışdırıcıya çevirə bilir.
Lakin bu yeni bərpa metodunun ən böyük çatışmazlığı reaksiyanı həyata keçirmək üçün istifadə olunan xammalın dəyəri və toksikliyidir.Buna görə də, tədqiqatçılar hal-hazırda deqradasiya üçün yumşaq bir həlledicidən (sirkə kimi) istifadə edərək, eyni prosesə nail olmaq üçün daha yaxşı və daha ucuz bir yol tapmağa çalışırlar.
Bəzi korporativ cəhdlər
1. PureSmart tədqiqat planı
2. FOAM2FOAM layihəsi
3. Tenglong Brilliant: Yeni yaranan tikinti materialları üçün poliuretan izolyasiya materiallarının təkrar emal edilməsi
4. Adidas: Tamamilə təkrar istifadə edilə bilən qaçış ayaqqabısı
5. Salomon: Xizək çəkmələri hazırlamaq üçün tam TPU idman ayaqqabılarının təkrar emal edilməsi
6. Cosi: Chuang dairəvi iqtisadiyyatı təşviq etmək üçün Döşəklərin Təkrar Emalı Komitəsi ilə əməkdaşlıq edir
7. Alman H&S Şirkəti: Süngər döşəklərin istehsalı üçün poliuretan köpük spirti texnologiyası
Göndərmə vaxtı: 30 avqust 2023-cü il