硬质聚氨酯泡沫塑料由于其易得性, 易用性和其良好的绝热性被广泛用作冰箱保温层材料, 冰箱中保温材料约占冰箱总重量的10%. 目前, 冰箱报废量正以惊人的速度增加, 但其中硬质聚氨酯泡沫的处理处置方法主要为堆放, 填埋和焚烧, 造成土地浪费和空气污染, 故对其进行资源化再利用的需要尤为迫切.
一般来说废旧硬质聚氨酯泡沫的回收主要有三种方法: 燃烧回收热能法, 物理回收法, 化学回收法.
燃烧回收热能法
聚氨酯燃烧时可以产生大量热能, 因此常与城市固体垃圾一起作燃料进行焚烧处理.
但聚氨酯在焚烧过程中如果燃烧不完全将会产生有毒气体. 造成污染. 如果通过相应的技术, 提高燃烧效率, 做好后端废气处理, 这一处理方法的优点也十分的显著, 处理见效比较快捷.
TCL奥博(天津)环保发展有限公司就是采用燃烧回收热能法对公司拆解的冰箱聚氨酯保温材料进行处理的. 他们采用了国际先进水平的机械化, 自动化生产工艺设备, 建立了RDF(垃圾衍生燃料)生产线, 将冰箱拆解得到的聚氨酯制成符合环保要求的RDF颗粒, 再将其进行焚烧处理. 实现了直接回收再用这些材料的同时, 将有害物质进行无害化处理, 解决了家电拆解不当可能造成的对环境的影响.
TCL奥博(天津)公司冰箱拆解回收示意图
物理回收法
聚氨酯物理回收法是指在不破坏聚合物本身的化学结构, 不改变其基本组成的情况下只改变废旧料的物理形态后直接利用的方法. 有粉碎添加法, 粘合加工法, 挤出成型等方法.
粉碎添加法
聚氨酯边角料及旧废料在应用前首先切割或者粉碎, 筛分得到所需粒度的细粉. 一般说来硬质的聚氨酯泡沫粉碎比较容易, 其粉碎技术也比较成熟如: 精密切割技术, Flachmatritsen 挤压等.
这种废聚氨酯粉碎后的细片或粉末多作为填料混入原料或其他材料中进行回收利用.
安徽鑫港炉料股份有限公司将自家废旧家电回收拆解中心回收的大量硬质聚氨酯粉碎后, 送入公司最先进的聚氨酯保温板生产流水线(德国进口)将其再生利用, 取得了良好的效益.
文献报道, 如果将得到的废聚氨酯粉末投加到生产原部件的原料中, 再次生产相同部件, 由于粉末具有与原料相同的结构, 用量可达20%. 而最终制品的机械性能没有明显的削弱.
废旧冰箱用聚氨酯还可作为填料加入聚氨酯原料中用于生产RIM(反应注塑)制品, 制作吸能泡和隔音泡沫.
废旧冰箱聚氨酯材料也经常被用作建筑材料的填料. 如: 将水泥, 砂, 水和废硬质聚氨酯泡沫粉混合铺于房顶面的底层用作屋顶的绝热层, 其绝热性能优良, 质量轻, 深受到建筑行业的喜爱.
日本也有将废硬质聚氨酯泡沫塑料用作灰浆的轻质骨料产品.
粘合加压成型
冰箱等用的硬质聚氨酯泡沫废旧料是单一的聚氨酯, 其回收利用相对比较容易.
通常常用多苯基多亚甲基多异氰酸做胶黏剂. 将胶黏剂均匀分散于废旧泡沫碎片之间, 胶黏剂用量约为废旧料质量的5%〜10%, 混合均匀后, 预制成疏松的坯垫, 置入涂有脱模剂的模中, 在高压和加热下压制成泡沫碎料板或者制件.
由于硬质聚氨酯废料碎料板耐水性优良, 常用来制作船上使用的家具. 此外, 聚氨酯碎料板有很好的回弹性, 广泛用作体育馆地, 聚氨酯悬浮地板.
化学回收法
由于聚氨酯的聚合反应是可逆的, 因此可以将聚氨酯控制在一定的反应条件下将其进行解聚, 生产单体.
聚氨酯解聚的方法有以下6种. 化学回收技术有6种: 醇解法, 水解法, 碱解法, 氨解法, 热解法, 加氢裂解法. 解聚法回收的单体产物可直接运用于新品生产.
但目前化学回收法工业技术尚不成熟, 降解产物的分离提纯较难, 且会产生难以控制的副产物.
广州聚天化工科技有限公司一直致力于废弃聚氨酯再利用的课题, 以废旧聚氨酯为基础原料, 利用自主知识产权的技术方案, 获得和普通聚酯, 聚醚多元醇具有相近性能的低成本再生多元醇及其他聚氨酯产品, 实现原料-制品-回收-原料的闭环式循环利用解决方案获得了成功.