Negli ultimi anni, i prodotti in poliuretano hanno acquisito sempre maggiore popolarità, come ad esempio i pannelli per celle frigorifere prodotti da Harbin Dong'an Building Sheets in Cina, realizzati con materiali poliuretanici.
In generale, il poliuretano può essere suddiviso in termoindurente e termoplastico e può essere trasformato in materie plastiche poliuretaniche (principalmente schiume), fibre di poliuretano (spandex) ed elastomeri poliuretanici. La maggior parte dei materiali poliuretanici è definita termoindurente, come le schiume poliuretaniche morbide, dure e semirigide.
Il riciclo del poliuretano spesso si basa su metodi di riciclo fisico, in quanto relativamente efficaci ed economici. Nello specifico, si possono distinguere tre metodi di riciclo:
Questo metodo è la tecnologia di riciclaggio più diffusa. La schiuma di poliuretano morbida viene frantumata in pezzi di pochi centimetri mediante un macinatore e l'adesivo poliuretanico reattivo viene spruzzato in un miscelatore. L'adesivo utilizzato è generalmente una combinazione di schiuma di poliuretano o un prepolimero terminato con NCO a base di polifenilpolimetilene poliisocianato (PAPI). Quando si utilizzano adesivi a base di PAPI per l'incollaggio e lo stampaggio, si può anche introdurre la miscelazione a vapore. Nel processo di incollaggio del poliuretano di scarto, si aggiunge il 90% di poliuretano di scarto e il 10% di adesivo, si mescola uniformemente oppure si aggiungono dei coloranti e quindi si pressurizza la miscela.
La tecnologia di formatura per incollaggio non solo offre grande flessibilità, ma anche un'ampia variabilità nelle proprietà meccaniche del prodotto finale. Il metodo di riciclaggio di maggior successo per i prodotti in poliuretano consiste nel produrre schiuma di poliuretano riciclata incollando scarti di schiuma, come i residui di schiuma morbida, che vengono utilizzati 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 pannelli sottoscocca per 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 stampato a iniezione reattiva (RIM) possono essere riciclati con lo stesso metodo. Un altro esempio è la miscelazione di particelle di scarto con prepolimeri di isocianato per la formatura a caldo, ad esempio nella produzione di staffe per tubi per sistemi di riscaldamento di condotte. | 2、stampaggio a caldo La schiuma morbida di poliuretano termoindurente e i prodotti in poliuretano RIM presentano determinate proprietà di rammollimento termico e plasticità nell'intervallo di temperatura di 100-200 °C. Ad alte temperature e pressioni, i rifiuti di poliuretano possono essere legati tra loro senza l'uso di adesivi. Per rendere i prodotti riciclati più uniformi, è spesso necessario frantumare i rifiuti e poi riscaldarli e pressarli per dare loro la forma desiderata.
Le condizioni di formatura dipendono dal tipo di poliuretano di scarto e dal prodotto riciclato. Ad esempio, i rifiuti di schiuma poliuretanica morbida possono essere pressati a caldo per diversi minuti a una pressione di 1-30 MPa e a una temperatura compresa tra 100 e 220 °C per produrre ammortizzatori, parafanghi e altri componenti.
Questo metodo è stato applicato con successo al riciclaggio di componenti automobilistici in poliuretano di tipo RIM. Ad esempio, i pannelli delle portiere e i cruscotti delle auto possono essere prodotti 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 un processo 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 di scarto del poliuretano, ma riduce anche efficacemente il costo di produzione. Il contenuto di polvere frantumata nella schiuma poliuretanica flessibile a polimerizzazione a freddo a base di MDI è limitato al 15%, mentre nella schiuma a polimerizzazione a caldo a base di TDI si può aggiungere al massimo il 25% di polvere frantumata.
Un processo consiste nell'aggiungere scarti di schiuma pre-tritati al poliolo di polieteri per schiuma morbida e quindi macinarli a umido in un mulino adatto per formare una miscela di "poliolo riciclato" contenente particelle fini per la produzione di schiuma morbida.
I rifiuti di poliuretano RIM possono essere ridotti in polvere, miscelati con materie prime e quindi trasformati in elastomeri RIM. Dopo la frantumazione dei rifiuti di schiuma rigida di poliuretano e di schiuma di poliisocianurato (PIR), è possibile utilizzare, aggiungendo il 5% di materiale riciclato, la miscela 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.
Lo studente di dottorato Ephraim Morado spera di riutilizzare i polimeri attraverso metodi chimici per risolvere il problema dei rifiuti di poliuretano. Tuttavia, il poliuretano ha una stabilità estremamente elevata ed è composto da due componenti difficili da decomporre: isocianati e polioli.
I polioli rappresentano la chiave del problema, poiché vengono estratti dal petrolio e non si degradano facilmente. Per ovviare a questa difficoltà, il team di ricerca ha adottato un'unità chimica più facilmente degradabile e solubile in acqua: l'acetale. I prodotti di degradazione ottenuti sciogliendo i polimeri con acido tricloroacetico e diclorometano a temperatura ambiente possono essere utilizzati per la produzione di nuovi materiali. Come prova di fattibilità, Morado è in grado di convertire in adesivi elastomeri ampiamente utilizzati negli imballaggi e nei componenti automobilistici.
Tuttavia, il principale svantaggio di questo nuovo metodo di riciclaggio è rappresentato dal costo e dalla tossicità delle materie prime utilizzate per la reazione. Pertanto, i ricercatori stanno attualmente cercando un metodo migliore e più economico per ottenere lo stesso risultato utilizzando solventi blandi come l'aceto per la degradazione.
In futuro, l'edificio di Harbin Dong'anfoglios aziendaContinueremo inoltre a seguire da vicino l'innovazione del settore e a investire in tecnologie e tecnologie per la tutela ambientale, innovando costantemente per rendere i pannelli in poliuretano di Dong'an più ecocompatibili e salutari. Siamo inoltre convinti che in futuro nasceranno nuove tecnologie per la tutela ambientale.
Data di pubblicazione: 9 novembre 2023