聚氨酯泡沫塑料废旧物的产生及回收情况
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废旧泡沫的知识点总结泡沫是一种轻质、多孔的材料,通常由聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等材料制成。
泡沫具有良好的隔热性能、隔音性能和缓冲性能,因此被广泛应用于包装、建筑、交通工具等领域。
然而,随着社会的发展和环境保护意识的增强,废旧泡沫的回收和处理问题逐渐受到人们的关注。
本文将从废旧泡沫的来源、分类、处理方式以及环保意义等方面进行详细的总结和分析。
一、废旧泡沫的来源废旧泡沫主要来源于生产过程中的废料和使用过程中的废弃物。
在生产过程中,由于生产工艺不断更新和产品质量要求的提高,导致生产废料的产生。
在使用过程中,泡沫制品如包装材料、家具等会随着时间的推移逐渐老化磨损而产生废弃物。
此外,由于泡沫具有轻质、多孔的特性,易在自然界中散布,造成环境污染。
二、废旧泡沫的分类根据泡沫的材质,废旧泡沫可以分为聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫和聚丙烯泡沫。
其中,聚苯乙烯泡沫又分为白色泡沫和黑色泡沫,白色泡沫通常用于包装和建筑领域,而黑色泡沫则主要用于家具和电子产品的包装。
聚乙烯泡沫主要用于农业、渔业等领域,而聚丙烯泡沫则在汽车、航空等领域使用较多。
三、废旧泡沫的处理方式1. 回收利用废旧泡沫可以通过回收再利用的方式进行处理。
在回收过程中,首先需要对废旧泡沫进行分类,然后进行清洗、破碎、压缩等处理,最终将其重新加工成新的泡沫制品。
这种处理方式能够减少原材料的消耗,降低成本,同时也有利于减少废弃物对环境造成的污染。
2. 热解回收热解回收是一种将废旧泡沫进行高温热解的处理方式。
在这一过程中,废旧泡沫经过高温热解后会分解成液体和气体等物质,并可以用于生产燃料油、润滑油等化工产品。
热解回收能够充分利用废旧泡沫中的化学成分,实现资源的最大化利用。
3. 生物降解生物降解是一种利用微生物将废旧泡沫分解成无害物质的处理方式。
在这一过程中,微生物可以分解废旧泡沫中的有机成分,将其转化为二氧化碳和水等无害物质,并最终使之成为自然界中的一部分。
据有关文献报导,全球2000年PU的产量已突破40万t,其产量和用途与日俱增。
由此也导致了大量废弃物(包括生产中的边角料和使用老化报废了的各类PU材料)的产生,污染了环境,从而使得废旧PU的回收成为迫切需要解决的问题。
废旧PU材料的回收方法一般有三种:①物理回收,②化学回收,③燃烧法。
一般采取物理回收的方法回收废旧PU,但对于生产泡沫塑料的厂家来说,由于边角废料占材料的12%~20%左右(软泡占12%左右,硬泡占20%左右),常采用化学方法回收单体。
二:回收方法详解1. 物理回收物理回收,即直接回收。
它是在不破坏高分子聚合物本身的化学结构、不改变其组成的情况下,采用物理方法加以直接回收利用。
废旧PU材料的回收方法包括热压成型、粘合加压成型、挤出成型和用作填料等,而以粘合加压成型为主。
1.1 加压成型加压成型法是将PU废料在常压下切割成0.5~3mm的颗粒,于140~200℃预热2~12min,然后在高温(185~195℃)、高压(30~80MPa)、高剪切力作用下1~3min,PU分子间的氨基甲酸酯链节(-NHCOOR)和脲素链节(-NHCONHR)有可能发生化学反应,生成新的化学键,或通过配位键或氢键的方式粘接起来,使PU颗粒结合,压制成成品或半成品。
热压成型废旧PU所得的再生制品拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率下降较大,而硬度抗撕裂性下降较小,且制品的表面光洁度较差,因此只适用于对断裂伸长率与表面性能要求不高的领域,如车轮罩、备轮罩、挂泥板、翼子板衬里、小工具箱等客车部件,一般只要求良好的尺寸稳定性、耐热性和耐老化性热压成型法中还有一种热机械降解捏合回收废旧PU的技术,即在热和机械剪切力的作用后,与某些热塑性高分子材料(树脂)混炼,最后再热压成制品。
该技术的要点是,将回收的废旧PU在捏合机中加热到150℃,使其转化成软化的塑料态,由于捏合产生较大的摩擦热,温度达200℃时,PU发生分解,随后冷却到室温,在粉碎机中粉碎成粉末,再与聚异氰(PI)粉末混合,于150℃,20MPa下压制成品。
废旧聚氨酯的粉碎后再利用聚氨酯泡沫是冰箱制造的主要原材料之一,在冰箱的生产过程中会产生大量的报废塑料,市场中报废的冰箱中也包含着大量的废旧塑料和废旧聚氨酯泡沫。
因此对废旧冰箱中聚氨酯进行回收利用有重大的环境和经济价值。
聚氨酯(PU)是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其优良的性能而被广泛应用。
PU制品分为泡沫制品和非泡沫制品两大类:泡沫制品有软质、硬质、半硬质泡沫;非泡沫制品有涂料、胶黏剂、合成革、弹性体和弹性纤维(氨纶)等。
聚氨酯硬质泡沫塑料是一种性能优良的绝热材料和结构材料,其主要特性是硬韧,可发泡性、弹性、耐磨性,耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等性能优良。
聚氨酯泡沫是冰箱制造的主要原材料之一,在冰箱的生产过程中会产生大量的报废塑料,市场中报废的冰箱中也包含着大量的废旧塑料和废旧聚氨酯泡沫。
因此对废旧冰箱中聚氨酯进行回收利用有重大的环境和经济价值。
聚氨酯泡沫塑料的分拣废旧冰箱在进入回收站后,首先通过预处理以分离其中部分有价值的组件,包括压缩机、电机、换热器、电路板等,在实际操作过程中,通常采用破碎技术对箱体进行粉碎,然后再使用分选装置将聚氨酯泡沫与其它材料进行分离。
需指出的是在进行冰箱整体破碎时,发泡层中的CFC-11(三氯一氟甲烷,亦称R11)发泡剂会泄露到大气中,造成二次污染,因而这一破碎过程需在密闭装置内进行。
发泡剂的回收CFC-11属氯氟烃化合物,该物质对生态环境的破坏主要是缘于其较高的臭氧消耗潜值及地球温室效应值因而在聚氨酯泡沫的回收利用过程中,需对CFC-11进行环保处理。
冰箱保温层内的聚氨酯泡沫中CFC-11含量为3 %~5 %。
在聚氨酯泡沫的破碎过程中,可先通过真空挤压法排出泡孔中的CFC-11,然后再将泡沫粉碎到适当的细度,以确保CFC-11的彻底释放。
破碎过程中所逸出的CFC-11发泡剂,经过滤、分离,除去粉尘后,进入发泡剂的回收装置。
目前,用于回收聚氨酯泡沫中CFC-11发泡剂的方法主要为活性炭吸附法,此外还有液体介质溶解法及超临界流体吸收法。
聚氨酯泡沫物理回收方法聚氨酯泡沫是一种常见的塑料材料,由于其优良的绝热性能和轻质特性,被广泛应用于建筑、家具、包装等领域。
然而,随着使用量的增加,聚氨酯泡沫的废弃物也日益增多,如何进行有效的物理回收成为了一个重要的问题。
本文将介绍一种基于物理方法的聚氨酯泡沫回收方法。
物理回收方法可以通过将聚氨酯泡沫进行粉碎和分类来实现。
粉碎是将废弃的聚氨酯泡沫制品进行机械碎裂,将其变成小颗粒状。
这一步骤可以通过使用专门的粉碎设备来完成,例如切割机、破碎机等。
粉碎后的聚氨酯泡沫可以更容易地进行后续的处理和回收利用。
接下来,分类是将粉碎后的聚氨酯泡沫按照不同的性质和用途进行分离。
聚氨酯泡沫制品通常包括硬质泡沫和软质泡沫两种类型,它们具有不同的物理和化学性质。
对于硬质泡沫,可以通过浮选、筛分等方法将其与其他杂质分离开来。
而软质泡沫则可以通过压缩、挤出等方法来进行处理。
通过分类,可以使回收的聚氨酯泡沫更好地利用于不同的应用领域。
物理回收方法还可以利用聚氨酯泡沫的物理性质进行回收。
例如,聚氨酯泡沫具有较低的密度和良好的可压缩性,可以通过压缩成块的方式进行回收。
压缩后的聚氨酯泡沫可以减少体积,便于储存和运输。
在需要使用时,可以将压缩的聚氨酯泡沫进行解压恢复其原有形状和性能。
物理回收方法还可以利用聚氨酯泡沫的熔融性质进行回收。
聚氨酯泡沫具有较低的熔点和可塑性,可以通过加热熔融的方式将其回收。
在熔融状态下,聚氨酯泡沫可以通过注塑、挤出等方法重新成型为新的制品。
这种方法可以实现对聚氨酯泡沫的有效回收利用,减少资源的浪费。
物理回收方法是一种有效的聚氨酯泡沫回收方式。
通过粉碎和分类,可以将聚氨酯泡沫废弃物进行有效处理。
利用聚氨酯泡沫的物理性质,可以进行压缩和熔融等处理,实现对聚氨酯泡沫的再利用。
这种回收方法不仅可以减少聚氨酯泡沫的废弃物对环境的影响,还可以节约资源,提高资源利用效率。
希望通过不断的研究和创新,能够进一步完善聚氨酯泡沫的回收技术,为可持续发展做出贡献。
聚氨酯生产过程中的废物处理与资源化利用随着化工行业的快速发展,聚氨酯作为一种重要的塑料材料,广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。
然而,聚氨酯生产过程中产生的废物却给环境造成了一定的负面影响。
因此,如何有效处理和利用聚氨酯生产过程中的废物成为了一个亟待解决的问题。
一、废物处理方案1. 原料选择与预处理——为了降低废物的产生量,可在聚氨酯生产过程中选择可再生资源作为原料。
例如,替代石油基原料的生物质原料,如植物油、糖类等,既能减少对有限石油资源的依赖,又能减少废物的产生。
此外,进行原料的预处理,如筛选、洗涤等,可降低废物的含量。
2. 废物分类与分流——将聚氨酯生产过程中产生的废物进行分类与分流处理,有利于后续的资源化利用。
根据废物的性质和成分,可将其分为可回收物、可燃物和有害物等。
例如,聚氨酯废料可作为可回收物进行回收;废弃溶剂可通过蒸馏等手段回收重复利用;有机废水则可以经过处理后用于农田灌溉等。
3. 废物焚烧与气体净化——对于难以进行资源化利用的废物,可以采用焚烧处理的方式。
焚烧废物时产生的热能可转化为电力或热力,实现回收利用。
同时,在焚烧过程中产生的废气需要进行净化处理,以降低对环境的污染。
4. 废物填埋与沉淀池处理——在一些特殊情况下,无法进行焚烧或资源化利用的废物可进行填埋处理。
填埋要选择合适的场地,采取严密的防渗措施,以防止废物渗漏污染地下水。
对于液体废物,可以通过沉淀池进行处理,沉淀后的污泥可作为肥料或再利用。
二、废物资源化利用1. 聚氨酯废料的再生利用——聚氨酯废料可通过物理或化学方法进行再生利用。
物理方法包括破碎、磨粉、筛分等,可将聚氨酯废料制成颗粒状再利用。
化学方法则包括溶化、重聚等,可将聚氨酯废料转化为再生聚氨酯材料,用于制造新产品,如地垫、防护设备等。
2. 废弃溶剂的回收利用——聚氨酯生产中常使用有机溶剂,如甲苯、丙酮等。
这些溶剂可以通过蒸馏和净化等技术回收利用,减少资源浪费和环境污染。
聚氨酯硬质泡沫塑料的处理和回收利用3曹民干,曹晓蓉(同济大学材料科学与工程学院,上海 200092) 摘要:随着聚氨酯工业的迅速发展,大量的聚氨酯废弃物需要回收利用。
介绍了废旧聚氨酯硬质泡沫塑料的处理及回收方法,主要包括其物理回收、化学回收、焚烧等处理方法的技术原理,以及国内外的发展和应用现状。
关键词:聚氨酯;硬质泡沫塑料;回收;处理中图分类号:TQ328.3 文献标识码:A 文章编号:1001-9456(2004)06-0014-03R ecycling and Disposing Methods for Rigid Polyurethane Foamed Plastic W astesCAO Min 2gan ,CAO Xiao 2rong(Material Science and Engineering Institute ,Tongji University ,Shanghai 200092,China ) Abstract :Wit h t he develop ment of polyuret hane indust ry ,lot s of polyuret hane wastes need to be recycled and dispo sed.The int roduction is made on different recycling and disposing met hods for rigid polyuret hane foamed wastes ,mainly involving t he develop ment s and applications of p hysical recycling met hods and chemical recycling met hods in t he world.K ey w ords :polyuret hane ;rigid foamed plastic ;recycling ;disposing 聚氨酯硬质泡沫塑料是一种性能优良的绝热材料和结构材料。
聚氨酯泡沫塑料环评行业分类
聚氨酯泡沫塑料是一种常见的塑料制品,广泛应用于建筑、家具、汽车等行业。
然而,其生产和使用过程中却存在着一些环境问题,需要进行环境评估和分类。
根据聚氨酯泡沫塑料的环评结果,可以将其环评行业分类为以下几个方面:
1. 生产过程环评:聚氨酯泡沫塑料的生产过程涉及到原材料的采购、制备、混合和发泡等环节。
这些过程中可能产生一些有害物质,如挥发性有机化合物(VOCs)、氮氧化物(NOx)等。
因此,需要对生产过程进行环境评估,以减少有害物质的排放和对环境的影响。
2. 应用领域环评:聚氨酯泡沫塑料广泛应用于建筑、家具、汽车等行业。
在这些领域中,聚氨酯泡沫塑料的使用可能会对室内空气质量产生影响,例如释放出有害气体或对人体健康产生潜在风险。
因此,需要对不同应用领域进行环境评估,以确保使用安全和环境友好。
3. 废弃物处理环评:聚氨酯泡沫塑料在使用寿命结束后会成为废弃物,对环境造成潜在影响。
废弃的聚氨酯泡沫塑料可以通过回收再利用、焚烧或填埋等方式进行处理。
不同处理方式对环境的影响不同,需要进行环境评估,选择最合适的处理方式,减少对环境的负面影响。
4. 可持续发展环评:聚氨酯泡沫塑料的生产和使用过程中,存在能源消耗、化学物质使用和废弃物产生等问题。
因此,需要进行可持续发展环境评估,以寻找更加环保和可持续的生产和使用方式,减少资源消耗和环境负荷。
聚氨酯泡沫塑料的环评行业分类包括生产过程环评、应用领域环评、废弃物处理环评和可持续发展环评等方面。
通过对这些方面的评估,可以有效地减少聚氨酯泡沫塑料对环境的影响,推动环保和可持续发展。
聚氨酯泡沫板废料聚氨酯泡沫板是一种轻质、隔热性能良好的建筑材料,广泛应用于建筑、装饰、包装等领域。
然而,在使用过程中,大量聚氨酯泡沫板被废弃,给环境带来一定的压力。
本文将介绍聚氨酯泡沫板废料的处理与利用,推动资源循环利用与环境可持续发展。
废弃的问题聚氨酯泡沫板废弃物需要得到合理的处理,因为其主要成分——聚氨酯塑料的降解过程较为缓慢,长期暴露在自然环境中容易造成土壤和水源的污染。
此外,废旧聚氨酯泡沫板在垃圾填埋场所的堆积也将占据大量的土地资源。
废料的处理处理聚氨酯泡沫板废料的方法有多种,以下是其中的几种常见方法:1. 回收利用聚氨酯泡沫板废料可以进行回收利用,用于生产再生泡沫板,减少原材料的消耗。
通过合适的技术处理,将废弃的聚氨酯泡沫板制成颗粒状或粉状再生材料,再加入合适的添加剂,经过高温加工成型,生成再生泡沫板。
这种回收利用的方式既可以减少资源消耗,又可以降低环境污染。
2. 能源回收聚氨酯泡沫板废料可以通过热解、高温燃烧等方式进行能源回收。
热解是将聚氨酯泡沫板废料在高温条件下分解,产生可燃气体,可以作为燃料供热或发电。
高温燃烧是将聚氨酯泡沫板废料完全燃烧,产生高温高压的烟气,可以用于发电或其他热能利用。
这些能源回收方式不仅可以减少废弃物的堆积,还可以获得可再生能源,促进能源循环利用。
3. 循环利用废弃的聚氨酯泡沫板还可以进行循环利用,作为其他材料的填充物。
比如,在建筑领域,可以将废弃的聚氨酯泡沫板用作隔音、保温材料的填充层,提高建筑的能效。
在包装领域,可以将废弃的聚氨酯泡沫板制成填充材料,用于保护易碎物品的运输。
利用的前景聚氨酯泡沫板废弃物的处理与利用有着广阔的前景。
随着人们对环境保护与可持续发展的重视程度不断提升,资源循环利用成为发展的主题之一。
聚氨酯泡沫板废料可以通过回收利用、能源回收和循环利用等方式得到有效处理,为可持续发展做出贡献。
在政府的政策引导下,聚氨酯泡沫板废料的处理与利用也将得到更好的推进。
聚氨酯泡沫物理回收方法聚氨酯泡沫是一种常见的绝热材料,用于包装、隔音和保温等领域。
然而,随着环保意识的日益增强,对聚氨酯泡沫物理回收的需求也逐渐增加。
物理回收是指通过物理方法对废弃聚氨酯泡沫进行处理,将其转化为原料或再生材料,以减少对环境的影响。
聚氨酯泡沫物理回收方法主要包括物理分离、破碎、压缩和加工等步骤。
以下将详细介绍这些方法,并探讨它们在聚氨酯泡沫回收中的应用。
物理分离是聚氨酯泡沫物理回收的首要步骤。
在此过程中,需要将废弃的聚氨酯泡沫与其他材料进行分离,以便后续处理。
一种常见的分离方法是采用机械振动或气流分选技术,将聚氨酯泡沫与杂质分离开来。
此外,也可以通过手工分拣的方式对废弃聚氨酯泡沫进行初步分离,将其与其他材料分开。
一旦完成了物理分离,接下来就是破碎的步骤。
破碎是将废弃聚氨酯泡沫进行机械打碎,使其成为均匀的碎片。
这一步骤可以采用颚式破碎机、反击式破碎机或锤式破碎机等设备进行处理。
通过破碎,可以有效地减小废弃聚氨酯泡沫的体积,便于后续的压缩和加工。
压缩是将破碎后的废弃聚氨酯泡沫进行压缩成为密度较高的块状材料。
这一步骤可以采用压缩机或液压机进行处理,将废弃聚氨酯泡沫压缩成为固体块状材料。
通过压缩,可以使废弃聚氨酯泡沫更加稳定,便于后续的加工和运输。
最后,加工是将压缩后的废弃聚氨酯泡沫进行再加工,将其转化为原料或再生材料。
这一步骤可以包括熔融再生、研磨再生或造粒再生等技术。
熔融再生是指将压缩后的聚氨酯泡沫进行加热,使其熔化成为液态,然后通过成型设备进行成型。
研磨再生是将压缩后的聚氨酯泡沫进行研磨处理,将其制成颗粒状原料。
造粒再生是将压缩后的聚氨酯泡沫进行造粒处理,将其制成颗粒状再生材料。
通过物理回收方法,废弃的聚氨酯泡沫可以得到有效处理和利用,减少对环境的污染。
此外,这些回收后的原料或再生材料也可以再次应用到生产中,降低成本,实现资源的循环利用。
除了上述提到的物理回收方法外,还有一些其他补充措施可以帮助提高聚氨酯泡沫物理回收的效率。
聚氨酯回收的原理
聚氨酯回收的原理主要包括以下几个步骤:
1. 收集和分离:首先收集和分离废弃的聚氨酯制品,例如废弃的聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料等。
这些废弃物可以来自工业生产过程中的副产品、废弃产品或者废弃家具等。
2. 粉碎和破碎:将收集到的废弃聚氨酯制品进行粉碎和破碎,目的是使其变成可操作的颗粒形式,以便后续处理。
3. 溶解和分离:将粉碎后的聚氨酯颗粒放入溶剂中进行溶解。
常用的溶剂包括二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)等。
溶解后,聚氨酯会与溶剂分离,得到溶液。
4. 进一步处理:通过蒸发或者蒸馏等方法将溶剂从溶液中分离出来,得到纯净的聚氨酯。
5. 再利用:经过上述步骤处理后得到的纯净聚氨酯可以再次用于生产新的聚氨酯制品,减少资源浪费和环境污染。
需要注意的是,不同类型的聚氨酯制品回收的方法和步骤可能会有所不同,例如聚氨酯泡沫回收和聚氨酯涂料回收可能会有一些特殊的处理过程。
此外,聚氨酯
回收的可行性还受到聚氨酯制品的质量、污染程度、回收技术的可行性等因素的影响。
聚氨酯危废物代码什么是聚氨酯危废物在探讨聚氨酯危废物代码之前,我们首先需要了解什么是聚氨酯危废物。
聚氨酯危废物指的是在聚氨酯生产、加工或使用过程中产生的废弃物。
聚氨酯是一种用于制造泡沫材料、粘合剂和涂料等产品的合成材料,其主要成分是含有多个氨基和酯基的高分子化合物。
聚氨酯危废物的分类根据相关标准和规范,聚氨酯危废物可分为不同的类别。
以下是聚氨酯危废物的常见分类:1. 聚氨酯废泡沫聚氨酯废泡沫是聚氨酯危废物中最常见的一类。
它是由聚氨酯发泡材料制造过程中产生的废弃物。
废泡沫通常以固体或碎片的形式存在,其中包含有害的化学物质和残留物。
2. 聚氨酯废胶粘剂聚氨酯废胶粘剂是由聚氨酯粘合剂使用过程中产生的危险废弃物。
这些废弃物可能含有溶剂、单体和其他有害物质。
废胶粘剂往往以液体或胶状形式存在。
3. 聚氨酯废涂料聚氨酯废涂料是指在聚氨酯涂料生产、使用或处理过程中产生的废弃物。
这些废弃物可能含有有机溶剂和其他有害物质。
废涂料通常以液体或固体的形式存在。
4. 聚氨酯废水聚氨酯废水是指聚氨酯生产过程中产生的废水,其中可能含有聚氨酯和破坏氨酯结构的化学物质,对环境造成一定的污染。
聚氨酯危害与问题聚氨酯危废物对环境和人类健康可能会造成一系列的危害与问题。
以下是聚氨酯危废物的主要问题和影响:1. 环境污染聚氨酯危废物中的有害化学物质可能会引发严重的环境污染问题。
这些化学物质可能渗入土壤、地下水和水体中,对周围的生态系统造成破坏。
2. 健康风险聚氨酯危废物中可能含有有毒物质,对人类健康构成潜在风险。
接触或吸入这些物质可能导致呼吸系统、皮肤和眼睛等部位的刺激和损害。
3. 废弃物管理聚氨酯危废物的处理和管理需要专门的设施和措施。
不正确处理废弃物可能导致二次污染或安全事故,增加环境和人员的风险。
聚氨酯危废物的代码为了规范聚氨酯危废物的管理和处理,相关部门制定了聚氨酯危废物代码。
这些代码用于标识和分类聚氨酯危废物,以便方便管理和交接。
聚氨酯回收准则一、引言聚氨酯是一种常见的塑料材料,广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。
然而,随着聚氨酯的广泛使用,其废弃物的处理问题也日益突出。
为了保护环境、实现可持续发展,制定聚氨酯回收准则势在必行。
二、回收准则的必要性聚氨酯废弃物的处理对环境有着重要影响。
在聚氨酯制品的生产过程中,会产生大量的废气和废水,严重污染空气和水源。
此外,聚氨酯废弃物的填埋和焚烧处理也存在着安全隐患和资源浪费的问题。
因此,制定聚氨酯回收准则,实现废弃物资源化利用,对于环境保护和可持续发展至关重要。
三、聚氨酯回收准则的制定原则1.法律法规:回收准则应符合国家相关法律法规,确保回收过程的合法性和规范性。
2.技术可行性:回收准则应考虑技术可行性,确保回收过程的高效性和经济性。
3.环境友好:回收准则应注重环境友好型,避免二次污染,减少对环境的负面影响。
4.社会共识:回收准则的制定应充分考虑各方利益,争取社会共识,提高回收的可行性和可持续性。
四、聚氨酯回收准则的内容1.分类回收:根据聚氨酯废弃物的性质和用途,制定分类回收方案,确保废弃物得到最佳的资源利用。
2.回收技术:研究和推广聚氨酯回收技术,包括物理回收、化学回收、能源回收等多种技术手段,提高回收率和资源化利用率。
3.回收流程:制定聚氨酯回收的全流程管理方案,包括废弃物的收集、运输、处理和利用等环节,确保整个回收过程的安全和高效。
4.回收市场:建立聚氨酯回收市场,促进回收产业的发展,提高回收准则的执行力度。
5.监管机制:建立聚氨酯回收的监管机制,加强对回收企业的监督和管理,确保回收准则的有效执行。
五、聚氨酯回收准则的推广与落实1.宣传教育:加强聚氨酯回收准则的宣传教育,提高公众的环境保护意识和回收意识。
2.政策支持:加大政策支持力度,推动聚氨酯回收准则的实施,鼓励企业积极参与回收活动。
3.产学研合作:加强聚氨酯回收的产学研合作,推动回收技术的创新和应用。
4.国际合作:加强与国际组织和相关国家的合作,借鉴国际经验,推动聚氨酯回收准则的国际化。
报废聚氨酯发泡板分解聚氨酯(PU)材料因其可发泡性、弹性、耐磨性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化等优良性能而广泛应用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工、纺织等部门,其制品种类繁多。
PU工业的迅猛发展使其产量与日俱增,也由此导致了大量废弃物的产生,包括生产中的边角料和使用老化报废的各类PU材料,因此废旧PU的分解回收利用成为迫切需要解决的问题。
化学降解法是指在化学试剂、催化剂、热和空气存在的条件下,将聚氨酯降解成可重新利用的液体低聚物甚至是小分子有机化合物,从而实现原料的循环使用。
其优点是可回收不熔不溶的热固性聚氨酯废弃物。
1、醇解法醇解法即以醇类化合物为分解剂,在加热的情况下,把聚氨酯废料分解为聚醚多元醇。
醇解反应所用醇解剂的种类、反应物料配比、反应温度、反应时间等都是影响醇解最终产物及用途的主要因素。
选择合适的醇解剂和降解条件可以获得高质量的多元醇。
例如,使用一缩丙二醇(DPG)对增强反应注射成型的PU粉(RRIM2PU)进行分解,在产物中加人一定量的三元醇,然后在150°C及615kPa压力下减压蒸馏2?4h。
采用该法最终所制得的RRIM2PU与用原始多元醇得到的产品相比,性能基本接近,前者弯曲模量甚至还有所增加(约高20%),可满足汽车工业的机械性能要求。
为提高醇解反应的速度,降低反应温度,缩短反应时间,提高醇解反应能力,降低醇解剂的用量,在醇解反应中往往加人助醇解剂或称改性醇解剂。
根据醇解所用醇解剂、助醇解剂的不同,醇解法又可分为二醇法、醇胺法、醇2碱金属氢氧化物法和醇磷法。
醇解法是化学降解PU废料中最重要的一种方法,这种方法可以用来回收PU硬质泡沫(热绝缘材料)、微孔弹性体(鞋底)和结构泡沫、柔性弹性体等等,并且已在许多国家实现了规模化或工业化生产。
2、氨解法氨解法是指在超临界状态下,用氨将PU材料中脲键与氨基甲酸乙酯键切断,生成多元醇、胺和非取代脲的方法。
该法目前工业技术尚不成熟,处于实验室研究阶段。
1聚氨酯废料来源可行性分析1.1聚氨酯在国内的发展 据中国聚氨酯工业协会统计,近10年间聚氨酯产量年均增长11.8%左右,年产量达到700多万吨,占全球总产量近40%。
目前我国已形成完整的聚氨酯原料和下游产品生产体系,不仅聚氨酯泡沫、聚氨酯弹性体、聚氨酯合成革浆料产量稳居世界第一位,而且是多种聚氨酯制品的主要出口国。
我国已建成了长三角、黄河三角洲、环渤海、珠三角、东北、西南等多个聚氨酯产业聚集区,形成了龙头企业带动、众多中小型企业并存的原料生产和下游产品加工格局。
近十年,我国聚氨酯行业持续推进产业升级,扩大专业化原料、产品生产规模;大力发展科技创新,加强安全环保生产技术的研发、环境友好型产品替代以及节能减排、降耗、资源回收利用等,科研开发能力达到新水平;产品向精细化、功能化、高性能化发展,并进一步扩大了应用领域。
未来中国聚氨酯行业市场调研与投资前瞻聚氨酯工业的发展将主要受五大方面的拉动,即人口总量、汽车工业、建筑节能、环保要求的提高以及休闲娱乐业。
“十二五”期间中国PU 产品消费量,将保持15%的年平均增长率,届时,中国将是全球最大PU 产品制造和消费中心。
1.2聚氨酯废料的取材聚氨酯硬泡沫在建筑、石油化工、冷藏、造船、车辆、航空、机械、仪表等工业部门广泛应用,作绝热材料和结构材料。
其中最主要的应用领域有:用作冰箱、冷柜、冷藏集装箱、冷库等的保温层材料,石油输送管道及热水输送管道保温层,建筑墙壁及屋顶保温层、保温夹心板,等等。
每年国有大量的聚氨酯硬泡沫垃圾按照理论使用量每年700多万吨,故而每年有近700万吨聚氨酯垃圾的产生。
如何应用这么聚氨酯垃圾成为了一个重要的课题。
而每年都有很多冰箱,冷柜、冷藏集装箱、冷库,沙发等各种保温层材料垃圾,这些垃圾可以集中回收处理。
2聚氨酯废料筛选聚氨酯废料选择用纯聚氨酯硬泡沫生产的保温材料,这种材料来源广泛,易于收集,可以在大城市的广泛收集使用塑料解体 机械清洗光学分选研磨后续操作2.1解体塑料制品在破碎分离前需要经过拆解,并对材料按照不同种类进行初步分选。
聚氨酯泡沫塑料废旧物的产生及回收情况软质泡沫的回收利用技术可分为两大类,一是物理法,二是化学法。
物理法回收技术是采用粘结加压成型、作填料、挤出成型等办法,对泡沫塑料进行回收再利用的一种方法,该方法简单易行,也比较成熟,但回收来的泡沫适合作低档产品,而且老化淘汰的更快。
化学法回收技术工艺相对复杂,工业化成熟较晚,直到现在新的降解方法仍不断出现,但最终回收物制得的泡沫性能较好。
下文针对软质聚氨酯泡沫塑料的这两种回收方法进行讨论2;物理回收法2.1;粘结加压成型这种方法是通过粉粹机把聚氨酯软质泡沫粉粹成3—10毫米的碎料,放入带有搅拌器的容器里,喷洒反应型、单组份湿固化型多苯基多亚甲基多异氰酸酯类粘合剂,粘合剂用量约为废旧料质量的5%-10%,混合均匀后,将喷上胶液的泡沫放入模具中模塑,按适当的压缩比,室温固化12小时,或150℃下保持40分钟,即得成品。
得到的回收泡沫可用作包装、汽车衬里、地毯被衬、支撑物等低档部件。
粘结加压成型回收聚氨酯泡沫,是所有回收方法中最简单也是最成熟的一种方法,它工艺简单、投资少,适合中小企业应用。
据报道,仅美国每年就有20万吨以上的软质泡沫废料粉碎后粘结成再生泡沫。
欧洲也多由块状软质泡沫塑料生产中的边角料及旧汽车、沙发、床、座椅的软垫泡沫生产再粘结泡沫制品。
ICI聚氨酯公司用废旧汽车坐垫生产地毯被衬。
1997年日本丰田汽车公司用回收的旧汽车椅垫泡沫再粉碎粘结后用作隔音材料。
这种粘接加压成型回收来的再生品拉伸强度、抗撕裂性、断裂伸长率下降较大,而硬度有所增加,此外由于得到的回收品表面光洁度较差,因此只适用于拉伸性能和表面性能要求不高的领域。
2.2;作填料软质聚氨酯废旧泡沫经过筛选、清洗彻底清除可能含有的金属杂质后,将其粉碎成粒径为3mm左右的粒子,再在低温下或采用两辊研磨室温粉碎机将粒子再粉碎成180-300?滋m的粉末,然后再把粉末作为填料加入到新的软质泡沫组合料中去。
这样不但回收了废旧的泡沫塑料,而且还降低了新制品的成本,在经济和技术上都具有可行性,很适合软泡生产厂在厂内的废料自我消化对加入填料的多元醇,首先需要考虑的问题是其流动性,粘度增加主要与回收物添加的比例以及微细研磨的粒子的特性、粒径有关。
然后还要考虑它对制品性能的影响。
研究表明,当回收物加入量不超过10%时,制得的软泡的物性与常规的泡沫相比差别很小,与回收物粒径的关系也不大。
但随回收物加入量以及粒径的增加会使多元醇的粘度急剧增加,可能导致发泡机混合头混合困难、混合压力过高、组合料注射入模具时不流畅等问题,为此采用这种方法回收聚氨酯废旧泡必须对发泡设备进行改进。
2.3挤出成型挤出成型是利用热力学作用把软质聚氨酯泡沫内的分子链变成中等长度链,将泡沫材料转变成软塑性材料。
这种材料适合做强度高,硬度高,但对拉伸、断裂伸长率要求不高的塑料品,具体做法就是将泡沫粉碎成粉末,掺混到热塑性聚氨酯中,在挤出成型机中造粒,采用注射成型方法制造鞋底等制品,德国Bayer公司曾做过这方面的研究。
这种方法适合回收的废旧品很有限,不适合大规模的回收。
3化学回收法聚氨酯是由含异氰酸酯基-NCO的化合物如TDI、MDI等与含活泼氢的化合物如ROH、RNH2,通过聚合反应得到的,聚合物中含有氨基甲酸酯键、脲键等,这个聚合反应的两个重要反应式如下OCN-R-NCO+HO~~OH~~OOCNH-R-NHCOO~~(氨基甲酸酯基)2~~NCO+H2O~~NHCONH~~(脲基)+CO2化学回收就是在一定条件下采用醇解、水解、碱解、热解的方法把软质聚氨酯泡沫中的氨基甲酸酯基和脲基断裂,分解成多元醇及芳香族胺、二氧化碳等,然后通过蒸馏等设备,将分解物进行分离,达到回收的目的。
3.1醇解法在对软质聚氨酯废料化学回收的研究中,以醇解法最为活跃,并取得了较好的经济效益和环保效益,是当前重点推广的回收方法。
已被研究的醇解方法很多,其中又多以小分子的烷基二元醇为主要的醇解剂,在一定比例的醇解剂及助醇解剂如醇胺、叔胺、有机金属化合物的作用下,反应温度控制在150-250℃进行醇解反应1—5个小时,即可得再生多元醇及芳香族胺的混合物。
反应分解历程主要有以下两类:3.1.1氨基甲酸酯基团的酯交换反应普通的聚氨酯材料中主要含有的是氨基甲酸酯特性基团,它在一定条件下遇醇易发生酯交换反应,从而键断裂生成聚醚醇。
反应式如下:R1~~NHCOOR2+HO~~OH■R1—NHCOO~~OH+R2OH3.1.2脲键基团的分解在制备软质聚氨酯泡沫体时,原料中多少都会含有水或特意加入水作为发泡沫剂,水和异氰酸酯反应,在泡沫体中产生脲键基团,脲键基团也能被醇分解,从而产生含有羟基的氨基甲酸酯和相应的胺。
反应式如下:~~NHCONH~~+HO~~OH■~~NHCOO~~OH+NH2~~<br><br>从上面两种分解历程看,醇分解剂与助醇解剂的种类和配比的选择是很重要的,它不仅决定了反应温度、时间等工艺条件,同时也决定了醇解产物的性质。
使用不同分子量的二元醇作醇解剂;生产的多元醇的分子量也不同,一般来说,高分子的醇解剂生成的多元醇分子量也相应较高,根据对再生多元醇的需要可以选择使用的醇解剂有乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇等。
对于助醇解剂可以选择醇胺、叔胺、碱金属或碱土金属的醋酸盐、钛酸酯等,助醇剂和醇解剂的有效配伍可以降低反应速度和温度、缩短反应时间、提高醇解反应能力、减少醇解剂的用量、便于回收物的分离和回收聚醚的精制。
在有些工艺分类中,根据醇解剂和助醇解剂的配合又将醇解法分为二醇法、醇胺法、醇涂法(又叫醇碱金属氢氧化物法)、醇磷酸酯法。
这几种工艺方法原理相同,功效略有差异,各工艺特点见表格1。
醇解工艺条件的分类及各工艺特点工艺条件二醇法醇胺法醇涂法醇磷法醇解剂C2~C6的二元醇C2~C6的二元醇(90%—100%)OH当量为30~1000的聚合二醇与胺化合物并用分子量为400~3000的聚丙二醇醚 助醇解剂叔胺C4~C8二烷醇胺(0~10%) 碱金属氢氧化物卤代磷酸酯分解泡沫倍数0.3~1.00.3~1.030~500.3~1.0分解温度/℃150~200175~25060~160170~250分解时间/h4~83~151~53~5回收物成分多胺、多元醇多元醇多胺、多元醇多元醇、磷酸胺再利用方法与工业掺合使用掺和20%~40%工业聚醚混合使用直接利用发泡直接利用发泡几种醇解法工艺都比较简单,设备投资较少,易于操作,相比较而言,醇解法有较大优势,回收产品可直接利用。
国外已有多家公司投入工业化回收生产。
如日本Soflan公司、荷兰Terneuzen公司、英国ICI公司和DuVergier公司合资在伦敦建立的回收能力达3000~5000t/a高质量多元醇的工厂。
3.2水解水解法就是在碱金属氢氧化物的催化下,在250-340℃温度下,向废旧软泡中通入压力为50—150Kpa的水蒸气,废旧软泡可分解成胺、多元醇、CO2。
降解反应式如下:Rl~~NHCOOR2+H2OR1-NH2+R2OH+CO2所分解生成的胺和CO2随水蒸气带出,经冷凝后可回收胺类化合物,而醇类化合物则从裂解器的下部收集。
水解温度是回收物产率和质量的保证,有报道称最佳温度为288℃。
由于该方法通入的是高压水蒸气,所以有时也叫水蒸气裂解法,这种方法的优点是直接得到回收物种类多,回收来的多元醇可以5%的比例制备软质泡沫,与常规相比,密度、拉伸强度和伸长率均有所提高,只是撕裂强度有所下降。
缺点是水解温度相对较高,所得的胺不能直接用于异氰酸酯的生产,多元醇也很难醇化到需求标准,且费用较高,所以该方法尚未实现工业化。
3.3碱解法碱解法是以碱金属氢氧化物如NaOH、LiOH、KOH、Ca(OH)2中的一种或多种混合物作分解剂,以季胺盐或硫酸盐作活化剂,加入盛有粉碎的软质泡沫体的分解器中,在搅拌下加热至160℃,即开始分解反应,连续搅拌保温4小时左右,即可获得碱解法产物多元醇、二元芳香胺和碳酸钠等。
分解反应式如下:R1~~NHCOOR2■R1~~NCO+R2OHR1~~NHCONH~~R2■R1~~NCO+R2OHR1~~NCO+2NaOH■R1-NH2+Na2CO3整个过程包括泡沫体的分解、甲苯二胺分离回收、聚醚多元醇的精制回收三部分组成。
回收的甲苯二胺纯度可超过98.5%,可直接作为光气化反应的原料,用以生产异氰酸酯。
回收的多元醇也可直接用于制备聚氨酯泡沫体,且性能与常规泡沫很接近。
一般经清洗后的1000kg的软泡可以回收550kg左右的多元醇和230kg左右的甲苯二胺,回收率较高,从环保和经济角度考虑,碱解法都不失为是一种较好的回收方法。
但缺点是反应高温强碱的条件下进行,对设备要求高,初期投资较大,工业化较为困难。
3.4热解法软质聚氨酯泡沫塑料的热解有两种方法,一种方法是在惰性气体氛围或氧化气氛中及高温250-1200℃下进行裂解,产物为气态和液态混合物。
采取这种方法裂解时,产物和温度有关,例如在250-300℃裂解软泡废料,产物为基本等量的异氰酸酯和多元醇,在700-800℃下进行裂解,产物为热解气,油和焦炭,得到的热解气用来作为热解反应的燃料,以节约热解费用,油则用来加工制成新的塑料或其他化工制品。
另一种方法是在热解装置中,适当氧浓度、适当温度下,利用部分泡沫体燃烧放出的热量提供能量,是泡沫体产生热裂解,从而获得部分异氰酸酯和多元醇,通常热解温度400℃,氧浓度21%,该方法多元醇收率可达50-55%。
热解两种形式的方法无论采取哪一种,回收的液体产物成分都比较复杂,分离非常困难,而且只有高温深度裂解的气态馏份才可作燃料使用。
从环保和经济的角度考虑,这种方法在当前并不实用,诸多问题需要进一步解决。
3.5化学回收法回收物的质量评价化学降解法通常以得到新的多元醇为回收目的,得到的回收物最好是不用做进一步的分离纯化就可直接用于聚氨酯产品的再生产,为了使降解产物中胺的含量尽可能少,也尽可能地少加入胺类化合物做降解剂。
因此评价回收物的主要技术指标有羟值、酸值、胺值、含水量、密度、粘度、分子量分布。
回收物的结构和活性基团可通过红外光谱、核磁共振、液质联用等手段进行分析和检测。
4结束语对于聚氨酯软质泡沫的回收利用,从产前投入的经济角度来讲,以物理法回收利用较好,但制品的性能较差,只能做低档用品,而且无论是采用粘结加压成型还是挤出成型,聚氨酯的泡沫结构产生了相当程度的破坏,导致再生品的机械性能降低,由此导致废料的快速淘汰。
如果废旧软质聚氨酯泡沫能得以大量回收聚积,从最终产品的使用性能看,还是化学回收法较好,其中又尤以醇解法和碱解法为好,水解法次之,热解法目前是不可取的。