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ポリウレタンボードのリサイクルにおける新たな進歩

近年、中国の哈爾浜東安建築シート社が製造するポリウレタン素材を使用した冷蔵パネルなど、ポリウレタン製品の人気が高まっています。

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一般に、ポリウレタンは熱硬化性と熱可塑性に分けられ、ポリウレタンプラスチック(主に発泡プラスチック)、ポリウレタン繊維(スパンデックス)、ポリウレタンエラストマーに製造されます。軟質、硬質、半硬質のポリウレタン フォームなど、ほとんどのポリウレタン材料は熱硬化性と呼ばれます。

ポリウレタンのリサイクルには、比較的効果的かつ経済的な物理的リサイクル方法が採用されることがよくあります。具体的には以下の3つのリサイクル方法に分かれます。

  1. 接着成形

この方法は最も広く使用されているリサイクル技術です。軟質ポリウレタンフォームをグラインダーで数センチメートルの大きさに粉砕し、反応性ポリウレタン接着剤をミキサーでスプレーします。使用される接着剤は通常、ポリウレタンフォームの組み合わせ、またはポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート (PAPI) をベースとした NCO 末端プレポリマーです。接着および成形に PAPI ベースの接着剤を使用する場合、蒸気混合を導入することもできます。廃ポリウレタンを接着する工程では、廃ポリウレタン90%と接着剤10%を加えて均一に混合、または染料を加えて加圧します。

 

接合成形技術は柔軟性が高いだけでなく、最終製品の機械的特性のばらつきも大きくなります。ポリウレタン製品の最も成功したリサイクル方法は、柔らかいフォームの残りなどの廃フォームを結合して再生ポリウレタンフォームを製造することであり、主にカーペットの裏地、スポーツマット、遮音材などに使用されます。柔らかいフォーム粒子と接着剤は、一定の温度と圧力で車の底部パッドなどの製品に成形できます。より高い圧力と温度を使用することで、ポンプ ハウジングなどの硬いコンポーネントを成形できます。

 

硬質ポリウレタンフォームや反応射出成形(RIM)ポリウレタンエラストマーも同様の方法でリサイクルできます。パイプライン加熱システム用のパイプブラケットの製造など、ホットプレス成形のための廃棄粒子とイソシアネートプレポリマーの混合。

2ホットプレス成形

熱硬化性ポリウレタンソフトフォームおよびRIMポリウレタン製品は、100〜200℃の温度範囲で特定の熱軟化および可塑性特性を示します。高温高圧下で、接着剤を使用せずに廃ポリウレタン同士を接着することができます。リサイクル製品をより均一にするために、多くの場合、廃棄物を粉砕し、その後加熱してプレスして形状を整える必要があります。

 

成形条件は廃ポリウレタンの種類や再生品によって異なります。たとえば、ポリウレタン軟質フォーム廃棄物を 1 ~ 30 MPa の圧力、100 ~ 220 °C の温度範囲で数分間ホットプレスして、ショックアブソーバー、マッドガード、その他の部品を製造できます。

 

この方法は、RIM タイプのポリウレタン自動車部品のリサイクルに適用され、成功しています。たとえば、車のドアパネルと計器パネルは、約 6% の RIM ポリウレタンパウダーと 15% のグラスファイバーで製造できます。

3フィラーとして使用

ポリウレタン軟質フォームは、低温で粉砕または粉砕することにより微粒子にすることができ、その粒子の分散液をポリオールに添加してポリウレタンフォームなどの製品を製造することで、廃ポリウレタン材料を回収するだけでなく、廃棄物を効果的に削減することができます。製品のコスト。 MDI ベースの常温硬化軟質ポリウレタンフォームにおける砕粉の含有量は 15% に制限されており、TDI ベースの熱硬化フォームには最大 25% の砕粉を添加できます。

 

1つのプロセスは、予め細断した廃フォーム廃棄物を軟質フォームポリエーテルポリオールに加え、次いでそれを適切なミルで湿式粉砕して、軟質フォーム製造用の微粒子を含む「リサイクルポリオール」混合物を形成することである。

 

廃RIMポリウレタンを粉砕して粉末にし、原料と混合してRIMエラストマーを製造することができます。ポリウレタン硬質フォーム廃棄物とポリイソシアヌレート (PIR) フォーム廃棄物を粉砕した後、5% の再生材料を混合して硬質フォームを製造するために使用することもできます。

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近年、新しい化学的回収方法が登場しました。

スティーブン・ジマーマン教授率いるイリノイ大学のチームは、ポリウレタン廃棄物を分解して他の有用な製品に変換する方法を開発した。

大学院生のエフライム・モラドは、ポリウレタン廃棄物の問題を解決するために、化学的方法でポリマーを再利用したいと考えています。しかし、ポリウレタンは非常に安定性が高く、イソシアネートとポリオールという分解しにくい2つの成分から作られています。

ポリオールは石油から抽出され、簡単には分解されないため、問題の鍵となります。この困難を回避するために、研究チームは、より分解しやすく水溶性の化学単位アセタールを採用しました。ポリマーを室温でトリクロロ酢酸とジクロロメタンで溶解することによって形成される分解生成物は、新しい材料の製造に使用できます。概念実証として、Morado はパッケージングや自動車部品に広く使用されているエラストマーを接着剤に変換できます。

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しかし、この新しいリサイクル方法の最大の欠点は、反応に使用される原料のコストと毒性です。したがって、研究者らは現在、分解に酢などの穏やかな溶媒を使用することで、同じプロセスを達成するより良い、より安価な方法を見つけようとしています。

未来のハルビン東安ビルシートs 会社また、業界の革新を密接にフォローし、技術と環境保護技術への投資を継続し、東安のポリウレタンパネルをより環境に優しく健康的なものにするために継続的に革新していきます。今後もさらに新たな環境保護技術が生まれると考えられます。


投稿日時: 2023 年 11 月 9 日