De laatste jaren zijn polyurethaanproducten steeds populairder geworden, zoals de koelcelpanelen van Harbin Dong'an Building Sheets in China, die van polyurethaan zijn gemaakt.
Polyurethaan kan over het algemeen worden onderverdeeld in thermohardende en thermoplastische varianten, en kan worden verwerkt tot polyurethaankunststoffen (voornamelijk schuimkunststoffen), polyurethaanvezels (spandex) en polyurethaanelastomeren. De meeste polyurethaanmaterialen worden thermohardend genoemd, zoals zacht, hard en halfstijf polyurethaanschuim.
Het recyclen van polyurethaan gebeurt vaak via fysieke recyclingmethoden, omdat deze methode relatief effectief en economisch is. Concreet kan er onderscheid worden gemaakt tussen drie recyclingmethoden:
Deze methode is de meest gebruikte recyclingtechnologie. Het zachte polyurethaanschuim wordt door een slijpmachine vermalen tot stukjes van enkele centimeters, waarna de reactieve polyurethaanlijm in de menger wordt gespoten. De gebruikte lijm is doorgaans een combinatie van polyurethaanschuim of een NCO-geëindigd prepolymeer op basis van polyfenylpolymethyleenpolyisocyanaat (PAPI). Bij het gebruik van PAPI-lijmen voor het verlijmen en vormen kan ook stoommenging worden toegepast. Bij het verlijmen van afvalpolyurethaan wordt 90% afvalpolyurethaan gemengd met 10% lijm, gelijkmatig gemengd, eventueel met toevoeging van kleurstoffen, waarna het mengsel onder druk wordt gezet.
De technologie voor het vormen door middel van lijmen biedt niet alleen grote flexibiliteit, maar ook een grote variabiliteit in de mechanische eigenschappen van het eindproduct. De meest succesvolle recyclingmethode voor polyurethaanproducten is het produceren van gerecycled polyurethaanschuim door het binden van restschuim, zoals zachte schuimdeeltjes. Dit wordt voornamelijk gebruikt als onderlaag voor tapijten, sportmatten, geluidsisolatiematerialen en andere producten. Zachte schuimdeeltjes en lijm kunnen bij een bepaalde temperatuur en druk worden gevormd tot producten zoals autobodemmatten. Door hogere druk en temperatuur te gebruiken, kunnen hardere componenten zoals pomphuizen worden gevormd.
Stijf polyurethaanschuim en reactie-injectiemolding (RIM) polyurethaanelastomeer kunnen ook op dezelfde manier worden gerecycled. Het mengen van afvaldeeltjes met isocyanaatprepolymeren voor warmpersvorming, bijvoorbeeld bij de productie van buisbeugels voor leidingverwarmingssystemen, is ook een mogelijkheid. | 2、Warmpersvormen Thermohardend polyurethaanschuim en RIM-polyurethaanproducten vertonen bepaalde thermische verzachtings- en plasticiteitseigenschappen in het temperatuurbereik van 100-200 ℃. Onder hoge temperatuur en druk kan afvalpolyurethaan aan elkaar worden gehecht zonder gebruik van lijm. Om de gerecyclede producten uniformer te maken, is het vaak nodig om het afval te vermalen en vervolgens te verhitten en in vorm te persen.
De vormingsomstandigheden zijn afhankelijk van het type polyurethaanafval en het gerecyclede product. Zo kan bijvoorbeeld zacht polyurethaanschuimafval enkele minuten onder een druk van 1-30 MPa en een temperatuur van 100-220 °C worden geperst om schokdempers, spatborden en andere onderdelen te produceren.
Deze methode is met succes toegepast bij het recyclen van RIM-polyurethaan auto-onderdelen. Zo kunnen bijvoorbeeld portierpanelen en instrumentenpanelen van auto's worden vervaardigd met ongeveer 6% RIM-polyurethaanpoeder en 15% glasvezel. | 3、Gebruikt als vulmiddel Het zachte polyurethaanschuim kan door middel van een proces van vermalen of malen bij lage temperatuur tot fijne deeltjes worden vermalen. De dispersie van deze deeltjes wordt vervolgens toegevoegd aan polyolen voor de productie van polyurethaanschuim of andere producten. Dit zorgt niet alleen voor hergebruik van afvalpolyurethaanmaterialen, maar verlaagt ook effectief de productiekosten. Het gehalte aan gebroken poeder in koudhardend flexibel polyurethaanschuim op basis van MDI is beperkt tot 15%, terwijl in warmhardend schuim op basis van TDI maximaal 25% gebroken poeder mag worden toegevoegd.
Een van de processen is het toevoegen van voorgesneden afvalschuim aan zachtschuimpolyetherpolyol, en dit vervolgens nat te vermalen in een geschikte molen om een "gerecycled polyol"-mengsel te vormen dat fijne deeltjes bevat voor de productie van zachtschuim.
Afvalpolyurethaan van RIM kan tot poeder worden vermalen, gemengd met grondstoffen en vervolgens verwerkt tot RIM-elastomeren. Nadat het afval van polyurethaanschuim en polyisocyanuraatschuim (PIR) is vermalen, kan er ook 5% gerecycled materiaal aan worden toegevoegd om hard schuim te produceren. |
De laatste jaren is er een nieuwe methode voor chemische terugwinning ontstaan.
Het team van de Universiteit van Illinois onder leiding van professor Steven Zimmerman heeft een methode ontwikkeld om polyurethaanafval te ontbinden en om te zetten in andere nuttige producten.
Promovendus Ephraim Morado hoopt polymeren via chemische methoden te hergebruiken om het probleem van polyurethaanafval op te lossen. Polyurethaan heeft echter een extreem hoge stabiliteit en is gemaakt van twee componenten die moeilijk afbreekbaar zijn: isocyanaten en polyolen.
Polyolen vormen de kern van het probleem, omdat ze uit aardolie worden gewonnen en niet gemakkelijk afbreekbaar zijn. Om dit probleem te omzeilen, koos het onderzoeksteam voor een gemakkelijker afbreekbare en in water oplosbare chemische eenheid: acetal. De afbraakproducten die ontstaan door polymeren op te lossen met trichloorazijnzuur en dichloormethaan bij kamertemperatuur, kunnen worden gebruikt voor de productie van nieuwe materialen. Als bewijs van het concept kan Morado elastomeren, die veelvuldig worden gebruikt in verpakkingen en auto-onderdelen, omzetten in kleefstoffen.
Het grootste nadeel van deze nieuwe recyclingmethode is echter de kosten en de toxiciteit van de grondstoffen die voor de reactie worden gebruikt. Daarom proberen onderzoekers momenteel een betere en goedkopere methode te vinden om hetzelfde proces te bereiken door milde oplosmiddelen zoals azijn te gebruiken voor de afbraak.
In de toekomst zal het Harbin Dong'an-gebouw gebouwd worden.lakens bedrijfWe zullen de innovaties in de sector nauwlettend volgen en blijven investeren in technologie en milieubeschermingstechnologie. Zo blijven we innoveren om de polyurethaanpanelen van Dong'an milieuvriendelijker en gezonder te maken. We zijn er bovendien van overtuigd dat er in de toekomst nog meer nieuwe milieubeschermingstechnologieën zullen ontstaan.
Geplaatst op: 09-11-2023