![prapor](http://www.tl-tpu.com/uploads/banner.jpg)
![titul](http://www.tl-tpu.com/uploads/title.png)
Stav recyklace polyuretanových materiálů v Číně
1, závod na výrobu polyuretanu bude každý rok produkovat velké množství zbytků kvůli relativně koncentrované a snadno recyklovatelné.Většina závodů používá fyzikální a chemické metody recyklace k regeneraci a opětovnému použití odpadních materiálů.
2. Odpadní polyuretanové materiály používané spotřebiteli nebyly dobře recyklovány.V Číně existuje několik podniků specializujících se na zpracování odpadního polyuretanu, ale většina z nich se zabývá především spalováním a fyzickou recyklací.
3, existuje mnoho univerzit a výzkumných institucí doma iv zahraničí, které se zavázaly hledat technologii polyuretanové chemické a biologické recyklace, publikovaly určité akademické výsledky.Německo H&S je však jedním z nich ve velkém měřítku.
4, klasifikace domácího odpadu v Číně právě začala a konečná klasifikace polyuretanových materiálů je relativně nízká a pro podniky je obtížné pokračovat v získávání odpadního polyuretanu pro následnou recyklaci a využití.Nestabilní nabídka odpadních materiálů ztěžuje fungování podniků.
5. Neexistuje jasná norma zpoplatnění recyklace a zpracování velkého odpadu.Například matrace vyrobené z polyuretanu, izolace ledniček atd., se zlepšením politik a průmyslových řetězců mohou recyklační podniky získat značné příjmy.
6, Huntsman vynalezl metodu recyklace PET plastových lahví, po řadě přísných procesů zpracování, v chemické reakční jednotce s jinými surovinami, aby se vyrobily polyesterové polyolové produkty, ingredience produktů až do 60 % z recyklovaných PET plastových lahví a polyester polyol se používá k výrobě polyuretanových materiálů, jedné z důležitých surovin.V současnosti dokáže Huntsman efektivně recyklovat 1 miliardu 500ml PET plastových lahví ročně a za posledních pět let bylo 5 miliard recyklovaných PET plastových lahví přeměněno na 130 000 tun polyolových produktů pro výrobu polyuretanových izolačních materiálů.
![banner2](http://www.tl-tpu.com/uploads/banner2.jpg)
Fyzická recyklace
Tato metoda je nejpoužívanější recyklační technologií.Měkká polyuretanová pěna je drtičem rozdrcena na několikacentimetrové úlomky a v mixéru je nastříkáno reaktivní polyuretanové lepidlo.Používanými lepidly jsou obecně kombinace polyuretanové pěny nebo terminální prepolymery na bázi NCO na bázi polyfenylpolymethylenpolyisokyanátu (PAPI).Když se pro lepení a tvarování používají lepidla na bázi PAPI, lze také provádět míchání párou. V procesu lepení odpadního polyuretanu přidejte 90% odpadního polyuretanu, 10% lepidla, rovnoměrně promíchejte, můžete přidat i část barviva, a poté směs natlakujte.
Termosetová polyuretanová měkká pěna a polyuretanové produkty RIM mají určitý stupeň plasticity tepelného měknutí v teplotním rozsahu 100-200 ℃.Při vysoké teplotě a vysokém tlaku lze odpadní polyuretan slepit bez jakéhokoli lepidla.Aby byl recyklovaný produkt jednotnější, odpad se často drtí a poté zahřívá a natlakuje.
Polyuretanová měkká pěna může být přeměněna na jemné částice nízkoteplotním mletím nebo procesem mletí a disperze těchto částic se přidává do polyolu, který se používá k výrobě polyuretanové pěny nebo jiných produktů, a to nejen k regeneraci odpadních polyuretanových materiálů, ale také efektivně snížit náklady na produkty.Obsah práškového prášku v měkké polyuretanové pěně vytvrzované za studena na bázi MDI je omezen na 15 % a do pěny vytvrzované za tepla na bázi TDI lze přidat maximálně 25 % práškového prášku.
Chemická recyklace
Hydrolýza diolů je jednou z nejpoužívanějších metod chemické regenerace.V přítomnosti malomolekulárních diolů (jako je ethylenglykol, propylenglykol, diethylenglykol) a katalyzátorů (terciární aminy, alkoholamin nebo organokovové sloučeniny) se polyuretany (pěny, elastomery, produkty RIM atd.) alkoholizují při teplotě cca. 200 °C po dobu několika hodin, aby se získaly regenerované polyoly.Recyklované polyoly mohou být smíchány s čerstvými polyoly pro výrobu polyuretanových materiálů.
Polyuretanové pěny mohou být převedeny na výchozí měkké polyoly a tvrdé polyoly aminací.Amolýza je proces, při kterém polyuretanová pěna reaguje s aminy během tlakování a zahřívání.Mezi používané aminy patří dibutylamin, ethanolamin, laktam nebo příměs laktamu a reakci lze provádět při teplotách pod 150 °C. Výsledný produkt nevyžaduje čištění přímo připravené polyuretanové pěny a může zcela nahradit polyuretan připravený z původní polyol.
Společnost Dow Chemical zavedla proces obnovy chemické hydrolýzy aminů.Proces se skládá ze dvou kroků: odpadní polyuretan se rozloží na vysoce koncentrovaný dispergovaný aminoester, močovinu, amin a polyol pomocí alkylolaminu a katalyzátoru;Potom se provede alkylační reakce k odstranění aromatických aminů v regenerovaném materiálu a získají se polyoly s dobrou účinností a světlou barvou.Způsob může regenerovat mnoho druhů polyuretanové pěny a regenerovaný polyol může být použit v mnoha druzích polyuretanových materiálů.Společnost také používá proces chemické recyklace k získávání recyklovaných polyolů z dílů RRIM, které lze znovu použít k vylepšení dílů RIM až o 30 %.
Metoda hydrolýzy - Hydroxid sodný lze použít jako katalyzátor hydrolýzy k rozkladu polyuretanových měkkých bublin a tvrdých bublin k výrobě polyolů a aminových meziproduktů, které se používají jako recyklované suroviny.
Alkalolýza: polyether a hydroxid alkalického kovu se používají jako rozkladná činidla a uhličitany se odstraňují po rozkladu pěny, aby se získaly polyoly a aromatické diaminy.
Proces kombinování alkoholýzy a amolýzy -- polyetherpolyol, hydroxid draselný a diamin se používají jako rozkladná činidla a uhličitanové pevné látky se odstraňují za získání polyetherpolyolu a diaminu.Rozklad tvrdých bublin nelze oddělit, ale polyether získaný reakcí propylenoxidu lze přímo použít k výrobě tvrdých bublin.Výhodou této metody je nízká teplota rozkladu (60~160℃), krátká doba a velké množství rozkladné pěny.
Alkohofosforový proces - polyetherpolyoly a halogenované fosfátové estery jako rozkladná činidla, produkty rozkladu jsou polyetherpolyoly a pevný fosforečnan amonný, snadná separace.
Reqra, německá recyklační společnost, propaguje nízkonákladovou technologii recyklace polyuretanového odpadu pro recyklaci polyuretanového odpadu z bot.Při této recyklační technologii se odpad nejprve rozdrtí na 10mm částice, zahřeje se v reaktoru s dispergačním činidlem ke zkapalnění a nakonec se regeneruje za získání kapalných polyolů.
Metoda rozkladu fenolu - Japonsko odpadne polyuretanovou měkkou pěnu rozdrcenou a smíchanou s fenolem, zahřívá se v kyselých podmínkách, karbamátová vazba se přeruší, spojí se s fenolovou hydroxylovou skupinou a poté reaguje s formaldehydem za vzniku fenolové pryskyřice, přidá se hexamethylentetramin ke ztuhnutí, může být připravené s dobrou pevností a houževnatostí, vynikající tepelně odolné produkty z fenolové pryskyřice.
Pyrolýza – polyuretanové měkké bublinky lze rozložit při vysokých teplotách za aerobních nebo anaerobních podmínek za vzniku olejových látek, separací lze získat polyoly.
Rekuperace tepla a skládkování
Rekuperace energie z polyuretanového odpadu je ekologičtější a ekonomicky hodnotnější technologie.American Polyurethane Recycling Board provádí experiment, ve kterém se 20 % odpadní polyuretanové měkké pěny přidává do spalovny pevného odpadu.Výsledky ukázaly, že zbytkový popel a emise byly stále v rámci specifikovaných ekologických požadavků a teplo uvolněné po přidání odpadní pěny výrazně ušetřilo spotřebu fosilních paliv.V Evropě také země jako Švédsko, Švýcarsko, Německo a Dánsko experimentují s technologiemi, které využívají energii získanou ze spalování odpadu polyuretanového typu k výrobě elektřiny a tepla na vytápění.
Polyuretanovou pěnu lze rozemlít na prášek, buď samostatně, nebo s jinými odpadními plasty, aby se nahradil jemný prášek dřevěného uhlí, a spálit v peci pro získání tepelné energie.Účinnost spalování polyuretanového hnojiva lze zlepšit mikropráškem.
V nepřítomnosti kyslíku, vysoké teploty, vysokého tlaku a katalyzátoru lze měkké polyuretanové pěny a elastomery tepelně rozložit za vzniku plynových a ropných produktů.Výsledný olej tepelného rozkladu obsahuje některé polyoly, které jsou čištěné a mohou být použity jako surovina, ale obecně se používají jako topný olej.Tento způsob je vhodný pro recyklaci směsného odpadu s jinými plasty.Avšak rozklad dusíkatého polymeru, jako je polyuretanová pěna, může degradovat katalyzátor.Dosud tento přístup nebyl široce přijat.
Vzhledem k tomu, že polyuretan je polymer obsahující dusík, bez ohledu na to, jaký způsob regenerace spalování se použije, musí být použity optimální podmínky spalování, aby se snížila tvorba oxidů dusíku a aminů.Spalovací pece musí být vybaveny vhodnými zařízeními na úpravu spalin.
Značné množství odpadu z polyuretanové pěny se v současnosti ukládá na skládky.Některé pěny nelze recyklovat, například polyuretanové pěny používané jako semeniště.Stejně jako ostatní plasty, pokud je materiál vždy stabilní v přirozeném prostředí, časem se hromadí a dochází k tlaku na životní prostředí.Aby bylo možné rozložit skládkový polyuretanový odpad v přirozených podmínkách, lidé začali vyvíjet biologicky odbouratelnou polyuretanovou pryskyřici.Polyuretanové molekuly například obsahují sacharidy, celulózu, lignin nebo polykaprolakton a další biologicky odbouratelné sloučeniny.
Průlom v recyklaci
V roce 2011 se studenti Yale University dostali do titulků, když v Ekvádoru objevili houbu Pestalotiopsis microspora.Houba je schopna strávit a rozložit polyuretanové plasty, a to i v bezvzduchovém (anaerobním) prostředí, což by ji mohlo dokonce přimět pracovat na dně skládky.
Zatímco profesor, který vedl výzkumnou cestu, varoval před přílišným očekáváním od zjištění v krátkodobém horizontu, nelze popřít přitažlivost myšlenky rychlejšího, čistšího, bez vedlejších účinků a přirozenějšího způsobu likvidace plastového odpadu. .
O několik let později designérka Katharina Unger z LIVIN Studio spolupracovala s mikrobiologickým oddělením Utrechtské univerzity na zahájení projektu s názvem Fungi Mutarium.
Použili mycelium (lineární, výživná část hub) dvou velmi běžných jedlých hub, včetně hlívy ústřičné a schizofyly.Během několika měsíců houba zcela znehodnotila plastové zbytky, zatímco normálně rostla kolem lusku jedlého AGARu.Plast se zjevně stává svačinou pro mycelium.
Další výzkumníci také pokračují v práci na problému.V roce 2017 Sehroon Khan, vědec ze Světového agrolesnického centra, a jeho tým objevili na skládce v Pákistánu v Islámábádu další houbu degradující plasty, Aspergillus tubingensis.
Houba může během dvou měsíců vyrůst ve velkém množství v polyesterovém polyuretanu a rozložit jej na malé kousky.
Tým z University of Illinois pod vedením profesora Stevena Zimmermana vyvinul způsob, jak rozložit polyuretanový odpad a přeměnit jej na další užitečné produkty.
Postgraduální student Ephraim Morado doufá, že vyřeší problém polyuretanového odpadu chemickou přeměnou polymerů.Polyuretany jsou však extrémně stabilní a jsou vyrobeny ze dvou složek, které se obtížně rozkládají: isokyanáty a polyoly.
Polyoly jsou klíčové, protože jsou odvozeny z ropy a snadno se nerozkládají.Aby se tomuto problému vyhnul, tým přijal chemickou jednotku acetal, která se snadněji rozkládá a je rozpustná ve vodě.Degradační produkty rozpuštěných polymerů s kyselinou trichloroctovou a dichlormethanem při pokojové teplotě lze použít k výrobě nových materiálů.Jako důkaz konceptu je Morado schopno přeměnit elastomery, které jsou široce používány v obalech a automobilových dílech, na lepidla.
Ale největší nevýhodou této nové metody regenerace je cena a toxicita surovin použitých k provedení reakce.Vědci se proto v současné době snaží najít lepší a levnější způsob, jak dosáhnout stejného procesu za použití mírného rozpouštědla (jako je ocet) pro degradaci.
Nějaké firemní pokusy
1. Výzkumný plán PUReSmart
2. Projekt FOAM2FOAM
3. Tenglong Brilliant: Recyklace polyuretanových izolačních materiálů pro vznikající stavební materiály
4. Adidas: Zcela recyklovatelné běžecké boty
5. Salomon: Recyklace celých TPU tenisek na výrobu lyžařských bot
6. Cosi: Chuang spolupracuje s Výborem pro recyklaci matrací na propagaci cirkulární ekonomiky
7. Německá společnost H&S: Technologie alkoholýzy polyuretanové pěny pro výrobu houbových matrací
![salomon](http://www.tl-tpu.com/uploads/salomon.jpg)
Čas odeslání: 30. srpna 2023