聚氨酯材料运用范围宽广,然而其热固性制成品的回收处置始终是环保界的棘手困难话题致使传统的把它焚烧而后填埋最终的方式造成极大环境压力 。
热固聚氨酯回收挑战
日常里常见的沙发垫,还有汽车座椅填充物,大多是由软质聚氨酯泡沫制作而成的。这类材料归属热固性塑料,它的分子结构如同一张紧密交联起来的立体网络。一旦成型之后,即使经过高温加热,也没办法像热塑性塑料那般熔化重塑。
使得废弃的聚氨酯泡沫因有一种特殊性而极难再度进入生产循环,全球每年会产出大量这样的废弃物,当下主要的出路存在其一为焚烧来获取能量,其二是直接填埋处理,焚烧的话有可能产生那些有害气体,填埋不但占用土地而且难以进行降解,会给环境造成长期的负担 。
物理回收粘合技术
针对那种体积特别大的聚氨酯泡沫废料而言,存在着这样一种回收方法,它是直接进行物理粘合的,首先要把废泡沫通过粉碎机处理成数厘米大小的碎片,之后还要均匀地喷洒专用粘合剂,而这种专用粘合剂一般是聚氨酯类反应型胶黏剂。
送往加热压机的是混合后的碎片,在适宜温度与压力状况中,粘合剂展开反应,让碎片紧密粘合成型。此方法操作较为简单,能把废料制作为低密度的垫材、隔音板等产品,常应用于建筑或者工业领域。
无粘合剂热压成型
进行研究后发现,软质聚氨酯泡沫是具有热软化性能的,部分RIM制品也是具有热软化性能的,且它们是在特定温度范围之内才具有这种性能的。凭借利用这一特性,能够在温度处于100摄氏度至220摄氏度的这个区间下,针对粉碎之后的废料直接去施加高压,从而让其通过自身实现粘结。
不添加额外粘合剂的这种方法,简化了流程,还降低了成本。为使最终产品性能更均匀稳定,工艺上常常要对废料进行更精细的粉碎,并且精确控制温度与压力参数。
多元醇化学回收法
在分子层面进行回收,这是更为高级的途径,二元醇解法是其中具有代表性的,此方法是在大概200摄氏度的条件之下,运用像乙二醇这类小分子二元醇以及催化剂,把聚氨酯长链分子予以“切割”从而解聚 。
产物解聚而得的主要为包含活性氢的多元醇混合物,这些用于回收的多元醇经处理后,能够按特定比例掺和于全新的多元醇原料向内,二者共同用以制造新的聚氨酯泡沫,这达成了材料于化学层面的循环利用。
高温热解转化途径
面向成分繁杂或者遭受到污染的聚氨酯废弃物,高温热解属于一种处理办法。于没有氧气或者缺少氧气的高温环境里,聚氨酯材料会出现裂解情况,主要的产物是液态的热解油以及部分可燃气体 。
经进一步精炼提纯的热解油,理论上能够作为化工原料,然而当前更多是被当作替代燃料来使用。此项技术特别适宜处理混合型塑料垃圾,只是聚氨酯里含氮的组分容易致使催化剂中毒从而失去活性,这对其大规模应用造成了限制。
前沿化学降解研究
近期,来自美国伊利诺伊大学的研究团队,报告了一项取得的突破,他们运用含有缩醛单元的化合物,搭配特定的溶剂,在室温的条件之下,就能够实现降解聚氨酯,这种较为温和的方法,可以把废料降解成能够重新利用的原料。
将汽车用的聚氨酯弹性体转化为性能良好的胶黏剂,研究人员以此作为概念验证并成功做到了。然而该技术目前遭遇瓶颈,所使用的溶剂成本极度高昂并且具备毒性。团队正在奋力找寻更加经济环保的替代溶剂,期望借此促使该技术迈向实用 。
遭逢聚氨酯废弃物不断递增的状况,你觉得促使其回收并且加以利用的关键之处,是在于去研发更为先进的技术,还是在于构建更为完备的政策以及回收系统?欢迎于评论的区域分享出你的看法,如果认为这篇文章具备帮助作用,请给予点赞来进行支持。
