პოლიურეთანის მასალების გადამუშავების სტატუსი ჩინეთში
1, პოლიურეთანის წარმოების ქარხანა ყოველწლიურად აწარმოებს ჯართის დიდ რაოდენობას, შედარებით კონცენტრირებული, ადვილად გადამუშავების გამო.ქარხნების უმეტესობა იყენებს ფიზიკურ და ქიმიურ გადამუშავების მეთოდებს ჯართის მასალების აღდგენისა და ხელახალი გამოყენებისთვის.
2. მომხმარებლების მიერ გამოყენებული პოლიურეთანის ნარჩენები კარგად არ იქნა გადამუშავებული.ჩინეთში არის რამდენიმე საწარმო, რომელიც სპეციალიზირებულია ნარჩენების პოლიურეთანის დამუშავებაში, მაგრამ მათი უმეტესობა ძირითადად ინცინერირებული და ფიზიკური გადამუშავებაა.
3, არსებობს მრავალი უნივერსიტეტი და კვლევითი ინსტიტუტი სახლში და მის ფარგლებს გარეთ, რომლებიც მზად არიან ეძებონ პოლიურეთანის ქიმიური და ბიოლოგიური გადამუშავების ტექნოლოგია, გამოაქვეყნეს გარკვეული აკადემიური შედეგები.მაგრამ მართლაც ძალიან ცოტას ფართომასშტაბიანი გამოყენებაში, გერმანია H&S ერთ-ერთი მათგანია.
4, ჩინეთის საყოფაცხოვრებო ნარჩენების კლასიფიკაცია ახლახან დაიწყო და პოლიურეთანის მასალების საბოლოო კლასიფიკაცია შედარებით დაბალია და საწარმოებისთვის რთულია გააგრძელონ ნარჩენების პოლიურეთანის მიღება შემდგომი გადამუშავებისა და გამოყენებისთვის.ნარჩენი მასალების არასტაბილური მიწოდება ართულებს საწარმოების მუშაობას.
5. არ არსებობს მკაფიო გადასახადის სტანდარტი დიდი ნარჩენების გადამუშავებისა და დამუშავებისთვის.მაგალითად, პოლიურეთანისგან დამზადებული ლეიბები, მაცივრის იზოლაცია და ა.შ., პოლიტიკისა და სამრეწველო ჯაჭვების გაუმჯობესებით, გადამუშავების საწარმოებს შეუძლიათ მიიღონ მნიშვნელოვანი შემოსავალი.
6, ჰანტსმანმა გამოიგონა PET პლასტმასის ბოთლების გადამუშავების მეთოდი, რიგი მკაცრი დამუშავების პროცესის შემდეგ, ქიმიური რეაქციის განყოფილებაში სხვა ნედლეულის რეაქციასთან ერთად პოლიესტერის პოლიოლის პროდუქტების, პროდუქტის ინგრედიენტების 60%-მდე რეციკლირებული PET პლასტმასის ბოთლებისა და პოლიესტერის წარმოებისთვის. პოლიოლი გამოიყენება ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ნედლეულის პოლიურეთანის წარმოებისთვის.ამჟამად ჰანტსმენს შეუძლია წელიწადში 1 მილიარდი 500 მლ PET პლასტმასის ბოთლის გადამუშავება, ხოლო ბოლო ხუთი წლის განმავლობაში 5 მილიარდი გადამუშავებული PET პლასტმასის ბოთლი გადაკეთდა 130,000 ტონა პოლიოლის პროდუქტად პოლიურეთანის საიზოლაციო მასალების წარმოებისთვის.
ფიზიკური გადამუშავება
ეს მეთოდი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული გადამუშავების ტექნოლოგიაა.რბილი პოლიურეთანის ქაფი დამსხვრეულით აფუჭდება რამდენიმე სანტიმეტრის ფრაგმენტებად და მიქსერში ასხურება რეაქტიული პოლიურეთანის წებოვანი.გამოყენებული წებოები ძირითადად არის პოლიურეთანის ქაფის კომბინაციები ან ტერმინალური NCO-ზე დაფუძნებული პრეპოლიმერები, რომლებიც დაფუძნებულია პოლიფენილ პოლიმეთილენის პოლიიზოციანატზე (PAPI).როდესაც PAPI-ზე დაფუძნებული ადჰეზივები გამოიყენება შემაკავშირებლად და ფორმირებისთვის, შესაძლებელია ორთქლის შერევაც. ნარჩენი პოლიურეთანის შეკვრის პროცესში დაამატეთ 90% ნარჩენი პოლიურეთანი, 10% წებოვანი, აურიეთ თანაბრად, ასევე შეგიძლიათ დაამატოთ საღებავის ნაწილი. და შემდეგ დააწექით ნარევი.
თერმომყარება პოლიურეთანის რბილი ქაფი და RIM პოლიურეთანის პროდუქტებს აქვთ თერმული დარბილების პლასტიურობის გარკვეული ხარისხი 100-200℃ ტემპერატურის დიაპაზონში.მაღალი ტემპერატურისა და მაღალი წნევის პირობებში, ნარჩენი პოლიურეთანი შეიძლება დამაგრდეს ერთმანეთთან ყოველგვარი წებოვნების გარეშე.იმისათვის, რომ გადამუშავებული პროდუქტი უფრო ერთგვაროვანი გახდეს, ნარჩენებს ხშირად აფუჭებენ და შემდეგ აცხელებენ და ზეწოლას ახდენენ.
პოლიურეთანის რბილი ქაფი შეიძლება გადაიქცეს წვრილ ნაწილაკებად დაბალ ტემპერატურაზე დაფქვის ან დაფქვის პროცესით და ამ ნაწილაკების დისპერსია ემატება პოლიოლს, რომელიც გამოიყენება პოლიურეთანის ქაფის ან სხვა პროდუქტების დასამზადებლად, არა მხოლოდ ნარჩენი პოლიურეთანის მასალების აღსადგენად, არამედ ასევე ეფექტურად შეამციროს პროდუქციის ღირებულება.დაფხვნილი ფხვნილის შემცველობა MDI-ზე დაფუძნებულ ცივ გამყარების რბილ პოლიურეთანის ქაფში შემოიფარგლება 15%-ით და მაქსიმუმ 25%-იანი ფხვნილის დამატება შესაძლებელია TDI-ზე დაფუძნებულ ცხელ გამყარების ქაფს.
ქიმიური გადამუშავება
დიოლის ჰიდროლიზი ქიმიური აღდგენის ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მეთოდია.მცირე მოლეკულური დიოლების (როგორიცაა ეთილენგლიკოლი, პროპილენგლიკოლი, დიეთილენგლიკოლი) და კატალიზატორების (მესანური ამინები, ალკოჰოლამინი ან მეტალის ორგანული ნაერთები) თანდასწრებით პოლიურეთანები (ქაფი, ელასტომერები, RIM პროდუქტები და ა.შ.) ალკოჰოლიზირებულია დაახლოებით ტემპერატურაზე. 200°C რამდენიმე საათის განმავლობაში რეგენერირებული პოლიოლების მისაღებად.რეციკლირებული პოლიოლების შერევა შესაძლებელია ახალ პოლიოლებთან პოლიურეთანის მასალების დასამზადებლად.
პოლიურეთანის ქაფი შეიძლება გადაკეთდეს საწყის რბილ პოლიოლებად და მყარ პოლიოლებად ამინაციის გზით.ამოლიზი არის პროცესი, რომლის დროსაც პოლიურეთანის ქაფი რეაგირებს ამინებთან ზეწოლისა და გაცხელების დროს.გამოყენებული ამინები მოიცავს დიბუტილამინს, ეთანოლამინს, ლაქტამის ან ლაქტამის ნარევს და რეაქცია შეიძლება განხორციელდეს 150°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე. საბოლოო პროდუქტი არ საჭიროებს უშუალოდ მომზადებული პოლიურეთანის ქაფის გაწმენდას და შეუძლია მთლიანად შეცვალოს ორიგინალიდან მომზადებული პოლიურეთანი. პოლიოლი.
Dow Chemical-მა შემოიღო ამინების ჰიდროლიზის ქიმიური აღდგენის პროცესი.პროცესი შედგება ორი ეტაპისგან: ნარჩენი პოლიურეთანი იშლება მაღალი კონცენტრაციის დისპერსიულ ამინოესტერად, შარდოვანად, ამინად და პოლიოლად ალკილოლამინისა და კატალიზატორის საშუალებით;შემდეგ ტარდება ალკილაციის რეაქცია ამოღებულ მასალაში არომატული ამინების მოსაშორებლად და მიიღება კარგი მოქმედების და ღია ფერის მქონე პოლიოლები.მეთოდს შეუძლია მრავალი სახის პოლიურეთანის ქაფის აღდგენა, ხოლო ამოღებული პოლიოლი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მრავალი სახის პოლიურეთანის მასალებში.კომპანია ასევე იყენებს ქიმიურ გადამუშავების პროცესს RRIM ნაწილებიდან გადამუშავებული პოლიოლების მისაღებად, რომელთა ხელახლა გამოყენება შესაძლებელია RIM ნაწილების 30%-მდე გასაუმჯობესებლად.
ჰიდროლიზის მეთოდი - ნატრიუმის ჰიდროქსიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ჰიდროლიზის კატალიზატორი პოლიურეთანის რბილი ბუშტების და მყარი ბუშტების დასაშლელად პოლიოლებისა და ამინის შუალედური ნივთიერებების წარმოებისთვის, რომლებიც გამოიყენება რეციკლირებული ნედლეულის სახით.
ალკალოლიზი: პოლიეთერი და ტუტე ლითონის ჰიდროქსიდი გამოიყენება დაშლის აგენტებად, ხოლო კარბონატები ამოღებულია ქაფის დაშლის შემდეგ პოლიოლებისა და არომატული დიამინების აღსადგენად.
ალკოჰოლიზისა და ამოლიზის შერწყმის პროცესი - პოლიეთერპოლიოლი, კალიუმის ჰიდროქსიდი და დიამინი გამოიყენება დაშლის აგენტებად, ხოლო კარბონატის მყარი ნაწილაკები ამოღებულია პოლიეთერპოლიოლისა და დიამინის მისაღებად.მყარი ბუშტების დაშლა შეუძლებელია, მაგრამ პროპილენის ოქსიდის რეაქციით მიღებული პოლიეთერი შეიძლება პირდაპირ იქნას გამოყენებული მყარი ბუშტების შესაქმნელად.ამ მეთოდის უპირატესობაა დაშლის დაბალი ტემპერატურა (60~160℃), ხანმოკლე დრო და დიდი რაოდენობით დაშლის ქაფი.
ალკოჰოლის ფოსფორის პროცესი - პოლიეთერ პოლიოლები და ჰალოგენირებული ფოსფატის ესტერი, როგორც დაშლის აგენტები, დაშლის პროდუქტებია პოლიეთერის პოლიოლები და ამონიუმის ფოსფატის მყარი, ადვილად გამოყოფა.
Reqra, გერმანული გადამუშავების კომპანია, ხელს უწყობს იაფი პოლიურეთანის ნარჩენების გადამუშავების ტექნოლოგიას პოლიურეთანის ფეხსაცმლის ნარჩენების გადამუშავებისთვის.ამ გადამუშავების ტექნოლოგიაში ნარჩენები ჯერ 10 მმ-იან ნაწილაკებად იშლება, თბება რეაქტორში დისპერსანტით, რათა გათხევადდეს და საბოლოოდ აღდგება თხევადი პოლიოლების მისაღებად.
ფენოლის დაშლის მეთოდი - იაპონია გააფუჭებს პოლიურეთანის რბილ ქაფს დაქუცმაცებულ და შერეულ ფენოლთან, გაცხელებულ მჟავე პირობებში, კარბამატული ბმა გატეხილი, შერწყმული ფენოლის ჰიდროქსილის ჯგუფთან და შემდეგ რეაგირებს ფორმალდეჰიდთან ფენოლური ფისოვანი წარმოქმნით, დაამატეთ ჰექსამეთილენტეტრამინი მის გასამაგრებლად. მომზადებული კარგი სიმტკიცით და გამძლეობით, შესანიშნავი სითბოს წინააღმდეგობის მქონე ფენოლური ფისოვანი პროდუქტებით.
პიროლიზი - პოლიურეთანის რბილი ბუშტები შეიძლება დაიშალოს მაღალ ტემპერატურაზე აერობულ ან ანაერობულ პირობებში ცხიმოვანი ნივთიერებების მისაღებად, ხოლო პოლიოლების მიღება შესაძლებელია გამოყოფით.
სითბოს აღდგენა და ნაგავსაყრელის დამუშავება
პოლიურეთანის ნარჩენებისგან ენერგიის აღდგენა უფრო ეკოლოგიურად სუფთა და ეკონომიკურად ღირებული ტექნოლოგიაა.ამერიკული პოლიურეთანის გადამუშავების საბჭო ატარებს ექსპერიმენტს, რომელშიც ნარჩენების პოლიურეთანის რბილი ქაფის 20% ემატება მყარი ნარჩენების ინსინერატორს.შედეგებმა აჩვენა, რომ ნარჩენი ფერფლი და გამონაბოლქვი კვლავ განსაზღვრული გარემოსდაცვითი მოთხოვნების ფარგლებში იყო და ნარჩენების ქაფის დამატების შემდეგ გამოთავისუფლებულმა სითბომ მნიშვნელოვნად დაზოგა წიაღისეული საწვავის მოხმარება.ევროპაში ისეთი ქვეყნები, როგორებიცაა შვედეთი, შვეიცარია, გერმანია და დანია, ასევე ატარებენ ექსპერიმენტებს ტექნოლოგიებზე, რომლებიც იყენებენ პოლიურეთანის ტიპის ნარჩენების დაწვის შედეგად მიღებულ ენერგიას ელექტროენერგიისა და გათბობისთვის.
პოლიურეთანის ქაფის დაფქვა შესაძლებელია ფხვნილად, ცალკე ან სხვა ნარჩენ პლასტმასებთან ერთად, რათა შეცვალოს წვრილი ნახშირის ფხვნილი და დაიწვას ღუმელში სითბოს ენერგიის აღსადგენად.პოლიურეთანის სასუქის წვის ეფექტურობა შეიძლება გაუმჯობესდეს მიკროფხვნილით.
ჟანგბადის, მაღალი ტემპერატურის, მაღალი წნევის და კატალიზატორის არარსებობის შემთხვევაში, რბილი პოლიურეთანის ქაფი და ელასტომერები შეიძლება თერმულად დაიშალა გაზისა და ნავთობპროდუქტების მისაღებად.შედეგად მიღებული თერმული დაშლის ზეთი შეიცავს ზოგიერთ პოლიოლს, რომლებიც გაწმენდილია და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ნედლეული, მაგრამ ძირითადად გამოიყენება როგორც საწვავი.ეს მეთოდი შესაფერისია შერეული ნარჩენების სხვა პლასტმასებთან გადამუშავებისთვის.თუმცა, აზოტოვანი პოლიმერის დაშლამ, როგორიცაა პოლიურეთანის ქაფი, შეიძლება დაშალოს კატალიზატორი.ჯერჯერობით ეს მიდგომა ფართოდ არ არის მიღებული.
ვინაიდან პოლიურეთანი არის აზოტის შემცველი პოლიმერი, არ აქვს მნიშვნელობა წვის აღდგენის რომელი მეთოდია გამოყენებული, უნდა იქნას გამოყენებული წვის ოპტიმალური პირობები აზოტის ოქსიდების და ამინების წარმოქმნის შესამცირებლად.წვის ღუმელები აღჭურვილი უნდა იყოს გამონაბოლქვი აირების შესაბამისი მოწყობილობებით.
პოლიურეთანის ქაფის მნიშვნელოვანი რაოდენობა ამჟამად ნაგავსაყრელებზე იყრება.ზოგიერთი ქაფის გადამუშავება შეუძლებელია, მაგალითად, პოლიურეთანის ქაფი, რომელიც გამოიყენება თესლად.სხვა პლასტმასის მსგავსად, თუ მასალა ყოველთვის სტაბილურია ბუნებრივ გარემოში, ის დროთა განმავლობაში დაგროვდება და ხდება ზეწოლა გარემოზე.ნაგავსაყრელის პოლიურეთანის ნარჩენების ბუნებრივ პირობებში დაშლის მიზნით, ადამიანებმა დაიწყეს ბიოდეგრადირებადი პოლიურეთანის ფისის შემუშავება.მაგალითად, პოლიურეთანის მოლეკულები შეიცავს ნახშირწყლებს, ცელულოზას, ლიგნინს ან პოლიკაპროლაქტონს და სხვა ბიოდეგრადირებად ნაერთებს.
გადამუშავების გარღვევა
2011 წელს იელის უნივერსიტეტის სტუდენტები სათაურები გახდნენ, როდესაც ეკვადორში აღმოაჩინეს სოკო Pestalotiopsis microspora.სოკოს შეუძლია პოლიურეთანის პლასტმასის მონელება და დაშლა, თუნდაც ჰაერისგან თავისუფალ (ანაერობულ) გარემოში, რამაც შეიძლება ნაგავსაყრელის ფსკერზეც კი გამოიწვიოს.
მიუხედავად იმისა, რომ პროფესორმა, რომელიც ხელმძღვანელობდა კვლევით ტურს, გააფრთხილა მოკლევადიან პერსპექტივაში აღმოჩენებისგან ზედმეტის მოლოდინი, არ შეიძლება უარვყოთ პლასტიკური ნარჩენების გადაყრის უფრო სწრაფი, სუფთა, გვერდითი ეფექტების გარეშე და უფრო ბუნებრივი გზა. .
რამდენიმე წლის შემდეგ, დიზაინერი Katharina Unger LIVIN Studio-დან თანამშრომლობდა უტრეხტის უნივერსიტეტის მიკრობიოლოგიის განყოფილებასთან, რათა დაეწყო პროექტი სახელწოდებით Fungi Mutarium.
მათ გამოიყენეს ორი ძალიან გავრცელებული საკვები სოკოს მიცელიუმი (სოკოების ხაზოვანი, მკვებავი ნაწილი), მათ შორის ხელთაა და შიზოფილა.რამდენიმე თვის განმავლობაში სოკო მთლიანად ანადგურებდა პლასტმასის ნამსხვრევებს, ხოლო ჩვეულებრივ იზრდებოდა საკვები AGAR-ის წიპწის გარშემო.როგორც ჩანს, პლასტიკური ხდება მიცელიუმის საჭმელი.
სხვა მკვლევარები ასევე აგრძელებენ ამ საკითხზე მუშაობას.2017 წელს, სეჰრონ ხანმა, მსოფლიო აგროტყის ცენტრის მეცნიერმა და მისმა გუნდმა აღმოაჩინეს კიდევ ერთი პლასტმასის დეგრადაციის სოკო, Aspergillus tubingensis, ნაგავსაყრელზე ისლამაბადში, პაკისტანი.
სოკო შეიძლება გაიზარდოს დიდი რაოდენობით პოლიესტერ პოლიურეთანში ორი თვის განმავლობაში და დაშალოს იგი პატარა ნაჭრებად.
ილინოისის უნივერსიტეტის ჯგუფმა, პროფესორ სტივენ ციმერმანის ხელმძღვანელობით, შეიმუშავა გზა პოლიურეთანის ნარჩენების დასაშლელად და სხვა სასარგებლო პროდუქტად გადაქცევისთვის.
კურსდამთავრებული ეფრემ მორადო იმედოვნებს, რომ პოლიურეთანის ნარჩენების პრობლემას პოლიმერების ქიმიური გადამუშავებით გადაჭრის.თუმცა, პოლიურეთანები უკიდურესად სტაბილურია და მზადდება ორი კომპონენტისგან, რომლებიც ძნელად იშლება: იზოციანატები და პოლიოლები.
პოლიოლები საკვანძოა, რადგან ისინი წარმოიქმნება ნავთობისგან და ადვილად არ იშლება.ამ სირთულის თავიდან ასაცილებლად, ჯგუფმა მიიღო ქიმიური ერთეული აცეტალი, რომელიც უფრო ადვილად იშლება და წყალში ხსნადია.ოთახის ტემპერატურაზე ტრიქლოროძმარმჟავასთან და დიქლორმეთანთან ერთად გახსნილი პოლიმერების დეგრადაციის პროდუქტები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ახალი მასალების წარმოებისთვის.როგორც კონცეფციის დამადასტურებელი საბუთი, მორადოს შეუძლია ელასტომერები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება შეფუთვაში და საავტომობილო ნაწილებში, გადააქციოს წებოვანებად.
მაგრამ აღდგენის ამ ახალი მეთოდის ყველაზე დიდი ნაკლი არის რეაქციის განსახორციელებლად გამოყენებული ნედლეულის ღირებულება და ტოქსიკურობა.ამიტომ, მკვლევარები ამჟამად ცდილობენ იპოვონ უკეთესი და იაფი გზა იმავე პროცესის მისაღწევად რბილი გამხსნელის (როგორიცაა ძმარი) გამოყენებით დეგრადაციისთვის.
ზოგიერთი კორპორატიული მცდელობა
1. PUReSmart კვლევის გეგმა
2. FOAM2FOAM პროექტი
3. Tenglong Brilliant: პოლიურეთანის საიზოლაციო მასალების გადამუშავება განვითარებადი სამშენებლო მასალებისთვის
4. Adidas: სრულიად გადამუშავებადი სარბენი ფეხსაცმელი
5. Salomon: სრული TPU sneakers-ის გადამუშავება სათხილამურო ჩექმების დასამზადებლად
6. Cosi: Chuang თანამშრომლობს ლეიბების გადამუშავების კომიტეტთან წრიული ეკონომიკის ხელშეწყობისთვის
7. გერმანული H&S კომპანია: პოლიურეთანის ქაფის ალკოჰოლიზის ტექნოლოგია ღრუბლის ლეიბების წარმოებისთვის
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-30-2023