奥胡斯大学的研究人员找到了一种更好的方法来回收床垫等物品中的聚氨酯泡沫。这对新兴行业来说是个好消息，该行业旨在通过化学方法回收材料原始成分，从而使其产品更便宜、质量更好。
聚氨酯 (PUR) 是一种不可或缺的塑料材料，用于床垫、冰箱和建筑物的隔热材料、鞋子、汽车、飞机、风力涡轮机叶片、电缆等。如果它不是环境和气候负担，它可以被称为神奇材料。全球丢弃的大多数 PUR 产品最终都被焚烧或倾倒在垃圾填埋场。
这是有问题的，因为这种材料的主要成分主要是从化石石油中提取的。而且数量相当可观。2022 年，全球聚氨酯市场达到近 2600 万吨，预计 2030 年将达到近 3130 万吨，其中约 60% 是各种形式的泡沫。
然而，有一个规模虽小但正在成长的行业，通过化学方法将 PUR 分解(解聚)为其原始主要成分多元醇和异氰酸酯，目的是将它们重新用作新 PUR 产品的原材料。
然而，要使它们的产量真正与“原始”材料相媲美，还有很长的路要走。分离和纯化所需元素的成本很高。
一次性分解和分离
这时，奥胡斯大学的一个研究小组想出了一个聪明的主意。他们的方法基于相关公司已经使用的方法，即用酸分解聚氨酯泡沫(酸解)。
但这些公司并未将分解后的聚氨酯分离为多元醇和异氰酸酯。这导致混合物无法直接回收，而需要客户使用新的配方。
AU 的研究人员不仅能够分解 PUR 并分离出两种主要成分，而且可以一次性完成。他们将柔性 PUR 泡沫与少量琥珀酸一起放入反应器中加热至 220°C(见资料框)。之后，他们使用过滤器过滤一种材料，让另一种材料通过。
经过过滤的是多元醇，其质量与原始多元醇相当，因此可用于聚氨酯的新生产。过滤出的产品混合物的固体部分在简单的水解过程中转化为所谓的二胺，用于生产异氰酸酯和聚氨酯。
通过这种方式，研究人员能够从用于床垫的柔性聚氨酯泡沫中回收高达 82% 的原始材料，作为二胺和多元醇的两个独立部分。研究人员最近在《绿色化学》杂志上发表了他们的研究成果。
行业潜力巨大
“这种方法很容易扩大规模，”该研究的作者之一、奥胡斯大学跨学科纳米科学中心(iNANO)助理教授 Steffan Kvist Kristensen 指出。
他认为，在使用聚氨酯泡沫废料作为生产原材料(块料)的工厂中，回收聚氨酯泡沫废料具有巨大的潜力。
“但处理消费者产生的 PUR 废弃物的前景仍需要进一步开发，”他补充道。
PUR 行业的制造商各自使用独特的配方来实现其产品的特定材料特性。
因此，在聚氨酯回收利用真正实现经济效益之前，需要解决许多挑战：
垃圾分类
后勤
PUR 分类
因此，解聚只是解决方案的一小部分。
澳大利亚大学的研究人员还对再生聚氨酯泡沫和硬质聚氨酯泡沫进行了酸解和水解组合试验。试验结果确实有效。但通往循环经济的道路在这里更加漫长。
硬质聚氨酯泡沫主要用作绝缘材料，但将其转化为有价值原材料的努力仍处于起步阶段。
目前，研究人员正在其他聚氨酯材料上测试这项新技术，以了解如何回收这些材料。他们还在研究如何重新利用作为该工艺一部分的二羧酸。此外，他们将测试回收材料以制造新产品，以表明该技术确实可以创造循环经济。
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