Negli ultimi anni, i prodotti in poliuretano hanno acquisito sempre maggiore popolarità, come i pannelli per celle frigorifere prodotti dalla Harbin Dong'an Building Sheets in Cina, realizzati in materiali poliuretanici.
In generale, il poliuretano può essere suddiviso in termoindurenti e termoplastici e può essere prodotto in plastiche poliuretaniche (principalmente schiume), fibre poliuretaniche (spandex) ed elastomeri poliuretanici. La maggior parte dei materiali poliuretanici è definita termoindurente, come le schiume poliuretaniche morbide, dure e semirigide.
Il riciclaggio del poliuretano spesso adotta metodi di riciclaggio fisico, poiché questo metodo è relativamente efficace ed economico. Nello specifico, può essere suddiviso in tre metodi di riciclaggio:
Questo metodo è la tecnologia di riciclaggio più utilizzata. La schiuma poliuretanica morbida viene frantumata in pezzi di diversi centimetri da un macinatore e l'adesivo poliuretanico reattivo viene spruzzato nel miscelatore. L'adesivo utilizzato è generalmente una combinazione di schiuma poliuretanica o un prepolimero NCO terminato a base di polifenilpolimetilenpoliisocianato (PAPI). Quando si utilizzano adesivi a base di PAPI per l'incollaggio e lo stampaggio, è possibile anche miscelare a vapore. Nel processo di incollaggio del poliuretano di scarto, aggiungere il 90% di poliuretano di scarto e il 10% di adesivo, mescolare uniformemente o aggiungere coloranti e quindi pressurizzare la miscela.
La tecnologia di formatura mediante incollaggio non solo offre un'elevata flessibilità, ma anche una grande variabilità nelle proprietà meccaniche del prodotto finale. Il metodo di riciclo più efficace dei prodotti in poliuretano consiste nel produrre schiuma poliuretanica riciclata incollando schiuma di scarto, come gli scarti di schiuma morbida, utilizzata principalmente come supporto per tappeti, tappetini sportivi, materiali fonoassorbenti e altri prodotti. Le particelle di schiuma morbida e gli adesivi possono essere stampati in prodotti come i sottoscocca delle auto a una determinata temperatura e pressione; utilizzando pressioni e temperature più elevate, è possibile stampare componenti rigidi come gli alloggiamenti delle pompe.
Anche la schiuma poliuretanica rigida e l'elastomero poliuretanico ottenuto tramite stampaggio a iniezione con reazione (RIM) possono essere riciclati con lo stesso metodo. Miscelando le particelle di scarto con prepolimeri di isocianato per la formatura a caldo, ad esempio per la produzione di staffe per tubi per impianti di riscaldamento. | 2,Stampaggio a caldo La schiuma poliuretanica morbida termoindurente e i prodotti in poliuretano RIM presentano determinate proprietà di rammollimento termico e plasticità nell'intervallo di temperatura compreso tra 100 e 200 °C. Ad alte temperature e pressioni, i poliuretani di scarto possono essere incollati tra loro senza l'uso di adesivi. Per rendere i prodotti riciclati più uniformi, è spesso necessario frantumare i rifiuti, quindi riscaldarli e pressarli per dargli la forma desiderata.
Le condizioni di formatura dipendono dal tipo di poliuretano di scarto e dal prodotto riciclato. Ad esempio, gli scarti di schiuma poliuretanica morbida possono essere pressati a caldo per diversi minuti a una pressione di 1-30 MPa e a un intervallo di temperatura di 100-220 °C per produrre ammortizzatori, parafanghi e altri componenti.
Questo metodo è stato applicato con successo al riciclo di componenti automobilistici in poliuretano tipo RIM. Ad esempio, i pannelli delle portiere e i cruscotti delle auto possono essere realizzati con circa il 6% di polvere di poliuretano RIM e il 15% di fibra di vetro. | 3,Utilizzato come riempitivo La schiuma poliuretanica morbida può essere trasformata in particelle fini mediante processi di frantumazione o macinazione a bassa temperatura, e la dispersione di tali particelle viene aggiunta ai polioli per la produzione di schiuma poliuretanica o altri prodotti, il che non solo recupera i materiali poliuretanici di scarto, ma riduce anche efficacemente i costi di produzione. Il contenuto di polvere frantumata nella schiuma poliuretanica flessibile a freddo a base di MDI è limitato al 15%, mentre nella schiuma a caldo a base di TDI è possibile aggiungere al massimo il 25% di polvere frantumata.
Un processo consiste nell'aggiungere scarti di schiuma pre-tritati alla schiuma morbida di polietere poliolo e poi macinarli a umido in un mulino adatto per formare una miscela di "poliolo riciclato" contenente particelle fini per la produzione di schiuma morbida.
Il poliuretano RIM di scarto può essere frantumato in polvere, miscelato con materie prime e quindi trasformato in elastomeri RIM. Dopo la frantumazione degli scarti di schiuma rigida poliuretanica e di schiuma di poliisocianurato (PIR), è possibile aggiungere il 5% di materiale riciclato alla combinazione per produrre schiuma rigida. |
Negli ultimi anni è emerso un nuovo metodo di recupero chimico
Il team dell'Università dell'Illinois, guidato dal professor Steven Zimmerman, ha sviluppato un metodo per decomporre i rifiuti di poliuretano e convertirli in altri prodotti utili.
Il dottorando Ephraim Morado spera di riutilizzare i polimeri attraverso metodi chimici per risolvere il problema degli scarti di poliuretano. Tuttavia, il poliuretano ha una stabilità estremamente elevata ed è composto da due componenti difficili da decomporre: isocianati e polioli.
I polioli sono la chiave del problema, poiché vengono estratti dal petrolio e non sono facilmente degradabili. Per ovviare a questa difficoltà, il team di ricerca ha adottato un'unità chimica più facilmente degradabile e idrosolubile: l'acetale. I prodotti di degradazione formati sciogliendo i polimeri con acido tricloroacetico e diclorometano a temperatura ambiente possono essere utilizzati per la produzione di nuovi materiali. Come dimostrazione pratica, Morado è in grado di convertire elastomeri ampiamente utilizzati negli imballaggi e nei componenti automobilistici in adesivi.
Tuttavia, il principale svantaggio di questo nuovo metodo di riciclaggio è il costo e la tossicità delle materie prime utilizzate per la reazione. Pertanto, i ricercatori stanno attualmente cercando un metodo migliore ed economico per ottenere lo stesso processo, utilizzando solventi delicati come l'aceto per la degradazione.
In futuro, l'edificio Harbin Dong'anfoglios aziendaSeguiremo da vicino l'innovazione del settore e continueremo a investire in tecnologia e tecnologie per la tutela ambientale, innovando costantemente per rendere i pannelli in poliuretano di Dong'an più ecocompatibili e salubri. Crediamo inoltre che in futuro nasceranno altre nuove tecnologie per la tutela ambientale.
Data di pubblicazione: 09-11-2023