Trong những năm gần đây, các sản phẩm polyurethane ngày càng trở nên phổ biến, chẳng hạn như các tấm panel kho lạnh do Công ty Harbin Dong'an Building Sheets của Trung Quốc sản xuất, được làm từ vật liệu polyurethane.
Nhìn chung, polyurethane có thể được chia thành polyurethane nhiệt rắn và polyurethane nhiệt dẻo, và có thể được chế tạo thành nhựa polyurethane (chủ yếu là nhựa xốp), sợi polyurethane (spandex) và chất đàn hồi polyurethane. Hầu hết các vật liệu polyurethane được gọi là polyurethane nhiệt rắn, chẳng hạn như bọt polyurethane mềm, cứng và bán cứng.
Việc tái chế polyurethane thường áp dụng các phương pháp tái chế vật lý, vì phương pháp này tương đối hiệu quả và tiết kiệm. Cụ thể, có thể chia thành ba phương pháp tái chế:
Phương pháp này là công nghệ tái chế được sử dụng rộng rãi nhất. Bọt polyurethane mềm được nghiền thành các mảnh vài centimet bằng máy nghiền, và chất kết dính polyurethane phản ứng được phun vào máy trộn. Chất kết dính được sử dụng thường là hỗn hợp bọt polyurethane hoặc tiền polyme kết thúc bằng nhóm NCO dựa trên polyphenyl polymethylene polyisocyanate (PAPI). Khi sử dụng chất kết dính gốc PAPI để liên kết và tạo hình, cũng có thể sử dụng phương pháp trộn bằng hơi nước. Trong quá trình liên kết polyurethane phế thải, thêm 90% polyurethane phế thải và 10% chất kết dính, trộn đều, hoặc thêm một số chất tạo màu, sau đó nén hỗn hợp.
Công nghệ tạo hình bằng liên kết không chỉ có tính linh hoạt cao mà còn có sự đa dạng lớn về các đặc tính cơ học của sản phẩm cuối cùng. Phương pháp tái chế sản phẩm polyurethane thành công nhất là sản xuất bọt polyurethane tái chế bằng cách liên kết các loại bọt phế thải như bọt mềm thừa, chủ yếu được sử dụng làm lớp lót thảm, thảm thể thao, vật liệu cách âm và các sản phẩm khác. Các hạt bọt mềm và chất kết dính có thể được tạo hình thành các sản phẩm như tấm lót gầm xe ở nhiệt độ và áp suất nhất định; bằng cách sử dụng áp suất và nhiệt độ cao hơn, các bộ phận cứng như vỏ bơm có thể được tạo hình.
Xốp polyurethane cứng và chất đàn hồi polyurethane đúc phun phản ứng (RIM) cũng có thể được tái chế bằng phương pháp tương tự. Trộn các hạt chất thải với tiền polyme isocyanate để tạo hình ép nóng, chẳng hạn như sản xuất giá đỡ ống cho hệ thống sưởi đường ống. | 2、Ép khuôn nóng Xốp polyurethane nhiệt rắn và các sản phẩm polyurethane RIM có đặc tính làm mềm và dẻo nhiệt nhất định trong phạm vi nhiệt độ 100-200 ℃. Dưới nhiệt độ và áp suất cao, polyurethane phế thải có thể liên kết với nhau mà không cần sử dụng chất kết dính. Để sản phẩm tái chế đồng nhất hơn, thường cần phải nghiền nhỏ chất thải, sau đó gia nhiệt và ép thành hình dạng.
Điều kiện tạo hình phụ thuộc vào loại polyurethane phế thải và sản phẩm tái chế. Ví dụ, polyurethane dạng bọt mềm phế thải có thể được ép nóng trong vài phút ở áp suất 1-30MPa và nhiệt độ từ 100-220°C để sản xuất bộ giảm xóc, chắn bùn và các bộ phận khác.
Phương pháp này đã được áp dụng thành công trong việc tái chế các linh kiện ô tô làm từ polyurethane loại RIM. Ví dụ, các tấm cửa xe và bảng điều khiển có thể được sản xuất với khoảng 6% bột polyurethane RIM và 15% sợi thủy tinh. | 3、Được dùng làm chất độn Bọt polyurethane mềm có thể được nghiền thành các hạt mịn bằng quy trình nghiền ở nhiệt độ thấp, và sự phân tán của các hạt này được thêm vào polyol để sản xuất bọt polyurethane hoặc các sản phẩm khác, điều này không chỉ giúp thu hồi vật liệu polyurethane phế thải mà còn giảm chi phí sản phẩm một cách hiệu quả. Hàm lượng bột nghiền trong bọt polyurethane mềm đóng rắn nguội gốc MDI được giới hạn ở mức 15%, và tối đa 25% bột nghiền có thể được thêm vào bọt đóng rắn nóng gốc TDI.
Một quy trình là thêm chất thải xốp đã được cắt nhỏ vào polyol polyether tạo bọt mềm, sau đó nghiền ướt trong máy nghiền thích hợp để tạo thành hỗn hợp "polyol tái chế" chứa các hạt mịn dùng để sản xuất bọt mềm.
Chất thải polyurethane RIM có thể được nghiền thành bột, trộn với nguyên liệu thô, sau đó được chế tạo thành chất đàn hồi RIM. Sau khi chất thải bọt polyurethane cứng và chất thải bọt polyisocyanurate (PIR) được nghiền nhỏ, nó cũng có thể được sử dụng để kết hợp với 5% vật liệu tái chế nhằm sản xuất bọt cứng. |
Trong những năm gần đây, một phương pháp thu hồi hóa chất mới đã xuất hiện.
Nhóm nghiên cứu của Đại học Illinois do Giáo sư Steven Zimmerman dẫn đầu đã phát triển một phương pháp phân hủy chất thải polyurethane và chuyển đổi nó thành các sản phẩm hữu ích khác.
Nghiên cứu sinh Ephraim Morado hy vọng có thể tái sử dụng polyme thông qua các phương pháp hóa học để giải quyết vấn đề chất thải polyurethane. Tuy nhiên, polyurethane có độ bền cực cao và được tạo thành từ hai thành phần khó phân hủy: isocyanat và polyol.
Polyol là chìa khóa của vấn đề, vì chúng được chiết xuất từ dầu mỏ và không dễ bị phân hủy. Để tránh khó khăn này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một đơn vị hóa học dễ phân hủy và tan trong nước hơn là acetal. Các sản phẩm phân hủy được tạo thành bằng cách hòa tan polyme với axit trichloroacetic và dichloromethane ở nhiệt độ phòng có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu mới. Để chứng minh tính khả thi, Morado có thể chuyển đổi các chất đàn hồi được sử dụng rộng rãi trong bao bì và các bộ phận ô tô thành chất kết dính.
Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của phương pháp tái chế mới này là chi phí và tính độc hại của các nguyên liệu thô được sử dụng cho phản ứng. Do đó, các nhà nghiên cứu hiện đang cố gắng tìm ra một phương pháp tốt hơn và rẻ hơn để đạt được quy trình tương tự bằng cách sử dụng các dung môi nhẹ như giấm để phân hủy.
Trong tương lai, tòa nhà Harbin Dong'antờ giấys công tyChúng tôi cũng sẽ theo sát những đổi mới của ngành và tiếp tục đầu tư vào công nghệ và công nghệ bảo vệ môi trường, không ngừng đổi mới để các tấm polyurethane của Đông An ngày càng thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe. Chúng tôi cũng tin rằng sẽ có thêm nhiều công nghệ bảo vệ môi trường mới ra đời trong tương lai.
Thời gian đăng bài: 09/11/2023