चीनमध्ये पॉलीयुरेथेन सामग्रीच्या पुनर्वापराची स्थिती
1, पॉलीयुरेथेन उत्पादन संयंत्र तुलनेने केंद्रित, रीसायकल करणे सोपे असल्यामुळे दरवर्षी मोठ्या प्रमाणात स्क्रॅप तयार करेल.बहुतेक झाडे भंगार सामग्री पुनर्प्राप्त करण्यासाठी आणि पुन्हा वापरण्यासाठी भौतिक आणि रासायनिक पुनर्वापर पद्धती वापरतात.
2. ग्राहकांनी वापरलेल्या कचऱ्याच्या पॉलीयुरेथेन साहित्याचा पुनर्वापर केला गेला नाही.चीनमध्ये कचऱ्याच्या पॉलीयुरेथेनच्या उपचारात विशेष काही उपक्रम आहेत, परंतु त्यापैकी बहुतेक मुख्यतः जाळलेल्या आणि भौतिक पुनर्वापराचे आहेत.
3, देशात आणि परदेशात अनेक विद्यापीठे आणि संशोधन संस्था आहेत, पॉलीयुरेथेन रासायनिक आणि जैविक पुनर्वापर तंत्रज्ञान शोधण्यासाठी वचनबद्ध आहेत, विशिष्ट शैक्षणिक परिणाम प्रकाशित केले आहेत.परंतु खरोखरच फारच कमी लोकांच्या मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो, जर्मनी H&S हे त्यापैकी एक आहे.
4, चीनचे घरगुती कचरा वर्गीकरण नुकतेच सुरू झाले आहे, आणि पॉलीयुरेथेन सामग्रीचे अंतिम वर्गीकरण तुलनेने कमी आहे, आणि त्यानंतरच्या पुनर्वापरासाठी आणि वापरासाठी कचरा पॉलीयुरेथेन मिळवणे उपक्रमांना कठीण आहे.कचरा सामग्रीच्या अस्थिर पुरवठामुळे उद्योगांना चालवणे कठीण होते.
5. मोठ्या कचऱ्याच्या पुनर्वापरासाठी आणि त्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी कोणतेही स्पष्ट चार्जिंग मानक नाही.उदाहरणार्थ, पॉलियुरेथेनपासून बनविलेले गद्दे, रेफ्रिजरेटर इन्सुलेशन इ., धोरणे आणि औद्योगिक साखळ्यांच्या सुधारणेसह, पुनर्वापर उद्योगांना लक्षणीय उत्पन्न मिळू शकते.
6, हंट्समनने पीईटी प्लास्टिकच्या बाटल्यांचे पुनर्वापर करण्याची पद्धत शोधून काढली, अनेक कठोर प्रक्रिया केल्यानंतर, पॉलिस्टर पॉलिओल उत्पादने तयार करण्यासाठी रासायनिक अभिक्रिया युनिटमध्ये इतर कच्च्या मालाची प्रतिक्रिया, पुनर्नवीनीकरण केलेल्या पीईटी प्लास्टिकच्या बाटल्यांपासून 60% पर्यंत उत्पादन घटक आणि पॉलिस्टर पॉलीओलचा वापर पॉलीयुरेथेन मटेरिअल तयार करण्यासाठी केला जातो जो महत्त्वाच्या कच्च्या मालांपैकी एक आहे.सध्या, Huntsman प्रतिवर्षी 1 अब्ज 500ml PET प्लास्टिक बाटल्यांचा प्रभावीपणे पुनर्वापर करू शकतो आणि गेल्या पाच वर्षांत, 5 अब्ज पुनर्नवीनीकरण केलेल्या PET प्लास्टिकच्या बाटल्यांचे पॉलीयुरेथेन इन्सुलेशन सामग्रीच्या उत्पादनासाठी 130,000 टन पॉलिओल उत्पादनांमध्ये रूपांतर केले गेले आहे.
भौतिक पुनर्वापर
ही पद्धत सर्वात जास्त वापरली जाणारी पुनर्वापर तंत्रज्ञान आहे.मऊ पॉलीयुरेथेन फोम क्रशरद्वारे अनेक सेंटीमीटर तुकड्यांमध्ये पल्व्हराइज केला जातो आणि मिक्सरमध्ये रिऍक्टिव्ह पॉलीयुरेथेन अॅडेसिव्ह फवारला जातो.वापरलेले चिकटवते सामान्यत: पॉलीयुरेथेन फोम कॉम्बिनेशन किंवा टर्मिनल एनसीओ-आधारित प्रीपॉलिमर पॉलिफेनिल पॉलीमिथिलीन पॉलीसोसायनेट (PAPI) वर आधारित असतात.जेव्हा PAPI-आधारित चिकटवते बाँडिंग आणि तयार करण्यासाठी वापरली जातात, तेव्हा वाफेचे मिश्रण देखील वाहून नेले जाऊ शकते. कचरा पॉलीयुरेथेन बाँड करण्याच्या प्रक्रियेत, 90% कचरा पॉलीयुरेथेन घाला, 10% चिकटवा, समान रीतीने मिसळा, तुम्ही रंगाचा काही भाग देखील जोडू शकता, आणि नंतर मिश्रण दाबा.
थर्मोसेटिंग पॉलीयुरेथेन सॉफ्ट फोम आणि RIM पॉलीयुरेथेन उत्पादनांमध्ये 100-200 ℃ तापमान श्रेणीमध्ये थर्मल सॉफ्टनिंग प्लास्टिसिटी असते.उच्च तापमान आणि उच्च दाब अंतर्गत, कचरा पॉलीयुरेथेन कोणत्याही चिकटविना एकत्र बांधला जाऊ शकतो.पुनर्नवीनीकरण केलेले उत्पादन अधिक एकसमान बनवण्यासाठी, कचरा अनेकदा ठेचला जातो आणि नंतर गरम केला जातो आणि दबाव टाकला जातो.
पॉलीयुरेथेन सॉफ्ट फोम कमी तापमानात ग्राइंडिंग किंवा ग्राइंडिंग प्रक्रियेद्वारे बारीक कणांमध्ये बदलला जाऊ शकतो आणि या कणाचा फैलाव पॉलीओलमध्ये जोडला जातो, ज्याचा वापर पॉलीयुरेथेन फोम किंवा इतर उत्पादने तयार करण्यासाठी केला जातो, केवळ कचरा पॉलीयुरेथेन सामग्री पुनर्प्राप्त करण्यासाठीच नाही तर उत्पादनांची किंमत प्रभावीपणे कमी करण्यासाठी.MDI आधारित कोल्ड क्युरिंग सॉफ्ट पॉलीयुरेथेन फोममध्ये पल्व्हराइज्ड पावडरचे प्रमाण 15% पर्यंत मर्यादित आहे आणि TDI आधारित हॉट क्यूरिंग फोममध्ये जास्तीत जास्त 25% पल्व्हराइज्ड पावडर जोडली जाऊ शकते.
रासायनिक पुनर्वापर
Diol hydrolysis सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले रासायनिक पुनर्प्राप्ती पद्धतींपैकी एक आहे.लहान आण्विक डायल (जसे की इथिलीन ग्लायकॉल, प्रोपीलीन ग्लायकोल, डायथिलीन ग्लायकॉल) आणि उत्प्रेरक (तृतीय अमाइन, अल्कोहोमाइन किंवा ऑर्गनोमेटलिक संयुगे), पॉलीयुरेथेन (फोम, इलास्टोमर्स, आरआयएम उत्पादने इ.) यांच्या उपस्थितीत सुमारे तापमानात अल्कोहोल केले जाते. पुनर्जन्मित पॉलीओल मिळविण्यासाठी अनेक तास 200°C.पॉलीयुरेथेन सामग्रीच्या निर्मितीसाठी पुनर्नवीनीकरण केलेले पॉलीओल ताजे पॉलिओलमध्ये मिसळले जाऊ शकते.
पॉलीयुरेथेन फोम्सचे अमिनेशनद्वारे प्रारंभिक सॉफ्ट पॉलीओल आणि हार्ड पॉलीओलमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते.अमोलिसिस ही एक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये पॉलीयुरेथेन फोम प्रेशरायझेशन आणि हीटिंग दरम्यान अमाइनसह प्रतिक्रिया देतो.वापरल्या जाणार्‍या अमाईनमध्ये डिब्युटीलामाइन, इथेनॉलमाइन, लैक्टम किंवा लैक्टम मिश्रण समाविष्ट आहे आणि प्रतिक्रिया 150 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी तापमानात केली जाऊ शकते. अंतिम उत्पादनास थेट तयार केलेल्या पॉलीयुरेथेन फोमच्या शुद्धीकरणाची आवश्यकता नसते आणि मूळपासून तयार केलेले पॉलीयुरेथेन पूर्णपणे बदलू शकते. पॉलीओल
डाऊ केमिकलने अमाइन हायड्रोलिसिस रासायनिक पुनर्प्राप्ती प्रक्रिया सुरू केली आहे.प्रक्रियेमध्ये दोन चरणांचा समावेश आहे: कचरा पॉलीयुरेथेन अल्किलोलामाइन आणि उत्प्रेरक द्वारे उच्च एकाग्रता विखुरलेल्या अमीनोस्टर, युरिया, अमाईन आणि पॉलीओलमध्ये विघटित केला जातो;नंतर पुनर्प्राप्त केलेल्या सामग्रीमधील सुगंधी अमाइन काढून टाकण्यासाठी अल्किलेशन प्रतिक्रिया केली जाते आणि चांगली कार्यक्षमता आणि हलका रंग असलेले पॉलीओल प्राप्त केले जातात.ही पद्धत अनेक प्रकारचे पॉलीयुरेथेन फोम पुनर्प्राप्त करू शकते आणि पुनर्प्राप्त केलेले पॉलीओल अनेक प्रकारच्या पॉलीयुरेथेन सामग्रीमध्ये वापरले जाऊ शकते.कंपनी RRIM भागांमधून पुनर्नवीनीकरण केलेले पॉलीओल मिळविण्यासाठी रासायनिक पुनर्वापर प्रक्रिया देखील वापरते, ज्याचा RIM भाग 30% पर्यंत वाढविण्यासाठी पुन्हा वापरला जाऊ शकतो.
हायड्रोलिसिस पद्धत - सोडियम हायड्रॉक्साईडचा वापर हायड्रोलिसिस उत्प्रेरक म्हणून पॉलीयुरेथेन मऊ बुडबुडे आणि कठोर बुडबुडे विघटित करण्यासाठी पॉलीओल आणि अमाइन इंटरमीडिएट्स तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, ज्याचा पुनर्वापर केलेला कच्चा माल म्हणून वापर केला जातो.
अल्कलोलिसिस: पॉलीथर आणि अल्कली मेटल हायड्रॉक्साईड विघटन करणारे घटक म्हणून वापरले जातात आणि पॉलीओल आणि सुगंधी डायमाइन्स पुनर्प्राप्त करण्यासाठी फोम विघटनानंतर कार्बोनेट काढले जातात.
अल्कोहोलिसिस आणि अॅमोलिसिस एकत्र करण्याची प्रक्रिया -- पॉलिथर पॉलीओल, पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड आणि डायमाइन हे विघटन घटक म्हणून वापरले जातात आणि पॉलीथर पॉलीओल आणि डायमाइन मिळविण्यासाठी कार्बोनेट सॉलिड्स काढले जातात.कडक बुडबुड्यांचे विघटन वेगळे केले जाऊ शकत नाही, परंतु प्रोपीलीन ऑक्साईडच्या प्रतिक्रियेद्वारे प्राप्त होणारे पॉलिथर थेट कठोर बुडबुडे तयार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.या पद्धतीचे फायदे कमी विघटन तापमान (60~160℃), कमी वेळ आणि मोठ्या प्रमाणात विघटन फोम आहेत.
अल्कोहोल फॉस्फरस प्रक्रिया - पॉलीथर पॉलीओल्स आणि हॅलोजनेटेड फॉस्फेट एस्टर हे विघटन घटक म्हणून, विघटन उत्पादने पॉलिथर पॉलीओल्स आणि अमोनियम फॉस्फेट घन, सोपे पृथक्करण आहेत.
रेक्रा, एक जर्मन पुनर्वापर कंपनी, पॉलीयुरेथेन शू कचऱ्याच्या पुनर्वापरासाठी कमी किमतीच्या पॉलीयुरेथेन कचरा पुनर्वापर तंत्रज्ञानाचा प्रचार करते.या पुनर्वापर तंत्रज्ञानामध्ये, कचरा प्रथम 10 मिमी कणांमध्ये चिरडला जातो, अणुभट्टीमध्ये द्रवीकरण करण्यासाठी डिस्पर्संटसह गरम केला जातो आणि शेवटी द्रव पॉलीओल मिळविण्यासाठी पुनर्प्राप्त केला जातो.
फिनॉल विघटन पद्धत -- जपान पॉलीयुरेथेन मऊ फेस ठेचून फेनॉलमध्ये वाया घालवेल, आम्लीय स्थितीत गरम केले जाईल, कार्बामेट बंध तुटला जाईल, फिनॉल हायड्रॉक्सिल गटासह एकत्रित केला जाईल, आणि नंतर फॉर्मल्डिहाइडसह प्रतिक्रिया देऊन फिनोलिक रेझिन तयार करेल, हेक्सामेथिलेनेटेट्रामाइन टाकून ते घट्ट होईल, चांगली ताकद आणि कणखरपणा, उत्कृष्ट उष्णता प्रतिरोधक फिनोलिक राळ उत्पादने तयार.
पायरोलिसिस - तेलकट पदार्थ मिळविण्यासाठी पॉलीयुरेथेन मऊ फुगे उच्च तापमानात एरोबिक किंवा अॅनारोबिक परिस्थितीत विघटित केले जाऊ शकतात आणि पॉलीओल वेगळे करून मिळवता येतात.
उष्णता पुनर्प्राप्ती आणि लँडफिल उपचार
पॉलीयुरेथेन कचऱ्यापासून ऊर्जा पुनर्प्राप्त करणे हे अधिक पर्यावरणास अनुकूल आणि आर्थिकदृष्ट्या मौल्यवान तंत्रज्ञान आहे.अमेरिकन पॉलीयुरेथेन रिसायकलिंग बोर्ड एक प्रयोग करत आहे ज्यामध्ये 20% कचरा पॉलीयुरेथेन सॉफ्ट फोम घनकचरा इन्सिनरेटरमध्ये जोडला जातो.परिणामांनी दर्शविले की अवशिष्ट राख आणि उत्सर्जन अद्याप निर्दिष्ट पर्यावरणीय आवश्यकतांमध्ये होते आणि कचरा फोम जोडल्यानंतर सोडल्या जाणार्‍या उष्णतेमुळे जीवाश्म इंधनाच्या वापरात मोठ्या प्रमाणात बचत झाली.युरोपमध्ये, स्वीडन, स्वित्झर्लंड, जर्मनी आणि डेन्मार्क सारखे देश देखील पॉलीयुरेथेन-प्रकारच्या कचऱ्याच्या जाळण्यापासून मिळविलेल्या उर्जेचा वापर वीज आणि गरम उष्णता देण्यासाठी तंत्रज्ञानाचा प्रयोग करत आहेत.
पॉलीयुरेथेन फोम एकट्याने किंवा इतर टाकाऊ प्लास्टिकच्या सहाय्याने पावडरमध्ये ग्राउंड केला जाऊ शकतो, बारीक कोळशाच्या पावडरच्या जागी आणि उष्णता ऊर्जा पुनर्प्राप्त करण्यासाठी भट्टीत जाळू शकतो.पॉलीयुरेथेन खताची ज्वलन कार्यक्षमता मायक्रो पावडरद्वारे सुधारली जाऊ शकते.
ऑक्सिजनच्या अनुपस्थितीत, उच्च तापमान, उच्च दाब आणि उत्प्रेरक, मऊ पॉलीयुरेथेन फोम्स आणि इलास्टोमर्स गॅस आणि तेल उत्पादने मिळविण्यासाठी थर्मलली विघटित केले जाऊ शकतात.परिणामी थर्मल विघटन तेलामध्ये काही पॉलीओल असतात, जे शुद्ध केले जातात आणि फीडस्टॉक म्हणून वापरले जाऊ शकतात, परंतु ते सामान्यतः इंधन तेल म्हणून वापरले जातात.ही पद्धत इतर प्लास्टिकसह मिश्रित कचरा पुनर्वापरासाठी योग्य आहे.तथापि, पॉलीयुरेथेन फोमसारख्या नायट्रोजनयुक्त पॉलिमरचे विघटन उत्प्रेरक खराब करू शकते.आतापर्यंत हा दृष्टिकोन व्यापकपणे स्वीकारला गेला नाही.
पॉलीयुरेथेन हे नायट्रोजन युक्त पॉलिमर असल्याने, ज्वलन पुनर्प्राप्ती पद्धत वापरली जात असली तरीही, नायट्रोजन ऑक्साईड आणि अमाईनची निर्मिती कमी करण्यासाठी इष्टतम ज्वलन परिस्थिती वापरली जाणे आवश्यक आहे.ज्वलन भट्टी योग्य एक्झॉस्ट गॅस उपचार उपकरणांसह सुसज्ज असणे आवश्यक आहे.
मोठ्या प्रमाणात पॉलीयुरेथेन फोम कचऱ्याची सध्या लँडफिल्समध्ये विल्हेवाट लावली जाते.काही फोम्सचा पुनर्वापर करता येत नाही, जसे की पॉलीयुरेथेन फोम्स सीडबेड म्हणून वापरतात.इतर प्लॅस्टिक्सप्रमाणे, जर सामग्री नैसर्गिक वातावरणात नेहमी स्थिर असेल तर ती कालांतराने जमा होईल आणि पर्यावरणावर दबाव आहे.लँडफिल पॉलीयुरेथेन कचरा नैसर्गिक परिस्थितीत विघटित करण्यासाठी, लोकांनी बायोडिग्रेडेबल पॉलीयुरेथेन राळ विकसित करण्यास सुरवात केली आहे.उदाहरणार्थ, पॉलीयुरेथेन रेणूंमध्ये कार्बोहायड्रेट्स, सेल्युलोज, लिग्निन किंवा पॉलीकाप्रोलॅक्टोन आणि इतर जैवविघटनशील संयुगे असतात.
रीसायकलिंग ब्रेकथ्रू
2011 मध्ये, येल युनिव्हर्सिटीच्या विद्यार्थ्यांनी इक्वाडोरमध्ये पेस्टॅलोटिओप्सिस मायक्रोस्पोरा नावाची बुरशी शोधली तेव्हा मथळे निर्माण केले.बुरशी पॉलीयुरेथेन प्लास्टिक पचवण्यास आणि तोडण्यास सक्षम आहे, अगदी हवेपासून मुक्त (अनेरोबिक) वातावरणात, ज्यामुळे ते लँडफिलच्या तळाशी देखील कार्य करू शकते.
संशोधन दौर्‍याचे नेतृत्व करणार्‍या प्राध्यापकांनी अल्पावधीत निष्कर्षांवरून जास्त अपेक्षा न ठेवण्याचा इशारा दिला असला तरी, प्लास्टिक कचर्‍याची विल्हेवाट लावण्यासाठी जलद, स्वच्छ, साइड-इफिसेन्स-मुक्त आणि अधिक नैसर्गिक मार्गाच्या कल्पनेचे आवाहन नाकारता येत नाही. .
काही वर्षांनंतर, LIVIN स्टुडिओच्या डिझायनर कॅथरीना उंगेरने फंगी म्युटेरियम नावाचा प्रकल्प सुरू करण्यासाठी उट्रेच विद्यापीठाच्या सूक्ष्मजीवशास्त्र विभागाशी सहकार्य केले.
त्यांनी ऑयस्टर मशरूम आणि स्किझोफिलासह दोन अतिशय सामान्य खाद्य मशरूमचे मायसेलियम (मशरूमचा रेखीय, पौष्टिक भाग) वापरला.बर्‍याच महिन्यांच्या कालावधीत, बुरशीने खाद्यतेल AGAR च्या शेंगाभोवती सामान्यपणे वाढताना प्लास्टिकचे ढिगारे पूर्णपणे खराब केले.वरवर पाहता, प्लास्टिक मायसेलियमसाठी स्नॅक बनते.
इतर संशोधक देखील या विषयावर काम करत आहेत.2017 मध्ये, सेहरून खान, जागतिक कृषी वनीकरण केंद्राचे शास्त्रज्ञ आणि त्यांच्या टीमने इस्लामाबाद, पाकिस्तानमधील एका लँडफिलमध्ये एस्परगिलस ट्युबिन्जेन्सिस नावाची दुसरी प्लास्टिक नष्ट करणारी बुरशी शोधली.
पॉलिस्टर पॉलीयुरेथेनमध्ये बुरशी दोन महिन्यांत मोठ्या प्रमाणात वाढू शकते आणि त्याचे लहान तुकडे करू शकते.
प्रोफेसर स्टीव्हन झिमरमन यांच्या नेतृत्वाखालील इलिनॉय विद्यापीठातील एका टीमने पॉलीयुरेथेन कचरा तोडून त्याचे इतर उपयुक्त उत्पादनांमध्ये रूपांतर करण्याचा एक मार्ग विकसित केला आहे.
पदवीधर विद्यार्थी एफ्राइम मोराडोला रासायनिक रीतीने पॉलिमरचा वापर करून पॉलीयुरेथेन कचऱ्याची समस्या सोडवण्याची आशा आहे.तथापि, पॉलीयुरेथेन अत्यंत स्थिर असतात आणि ते दोन घटकांपासून बनविलेले असतात जे मोडणे कठीण आहे: आयसोसायनेट्स आणि पॉलीओल्स.
पॉलीओल्स हे महत्त्वाचे आहेत कारण ते पेट्रोलियमपासून मिळवले जातात आणि सहजपणे खराब होत नाहीत.ही अडचण टाळण्यासाठी, संघाने एक रासायनिक युनिट एसिटल स्वीकारले जे अधिक सहजपणे खराब होते आणि पाण्यात विरघळते.खोलीच्या तपमानावर ट्रायक्लोरोएसिटिक ऍसिड आणि डायक्लोरोमेथेनसह विरघळलेल्या पॉलिमरच्या विघटन उत्पादनांचा वापर नवीन सामग्री तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.संकल्पनेचा पुरावा म्हणून, मोराडो इलॅस्टोमर्स, जे मोठ्या प्रमाणावर पॅकेजिंग आणि ऑटोमोटिव्ह भागांमध्ये वापरले जातात, चिकटवण्यामध्ये रूपांतरित करण्यास सक्षम आहे.
परंतु या नवीन पुनर्प्राप्ती पद्धतीचा सर्वात मोठा दोष म्हणजे प्रतिक्रिया पार पाडण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या कच्च्या मालाची किंमत आणि विषारीपणा.त्यामुळे, संशोधक सध्या ऱ्हासासाठी सौम्य सॉल्व्हेंट (जसे की व्हिनेगर) वापरून समान प्रक्रिया साध्य करण्यासाठी एक चांगला आणि स्वस्त मार्ग शोधण्याचा प्रयत्न करीत आहेत.
काही कॉर्पोरेट प्रयत्न
1. PureSmart संशोधन योजना
2. FOAM2FOAM प्रकल्प
3. टेंगलॉन्ग ब्रिलियंट: उदयोन्मुख बांधकाम साहित्यासाठी पॉलीयुरेथेन इन्सुलेशन सामग्रीचा पुनर्वापर
4. Adidas: एक पूर्णपणे पुनर्वापर करता येण्याजोगा रनिंग शू
5. सॉलोमन: स्की बूट बनवण्यासाठी संपूर्ण TPU स्नीकर्सचा पुनर्वापर करणे
6. कोसी: गोलाकार अर्थव्यवस्थेला चालना देण्यासाठी चुआंग मॅट्रेस रिसायकलिंग समितीला सहकार्य करते
7. जर्मन H&S कंपनी: स्पंज मॅट्रेस तयार करण्यासाठी पॉलीयुरेथेन फोम अल्कोहोलिसिस तंत्रज्ञान
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-30-2023