硬質聚氨酯泡沫塑料由於其易得性, 易用性和其良好的絕熱性被廣泛用作冰箱保溫層材料, 冰箱中保溫材料約佔冰箱總重量的10%. 目前, 冰箱報廢量正以驚人的速度增加, 但其中硬質聚氨酯泡沫的處理處置方法主要為堆放, 填埋和焚燒, 造成土地浪費和空氣汙染, 故對其進行資源化再利用的需要尤為迫切.
一般來說廢舊硬質聚氨酯泡沫的回收主要有三種方法: 燃燒回收熱能法, 物理回收法, 化學回收法.
燃燒回收熱能法
聚氨酯燃燒時可以產生大量熱能, 因此常與城市固體垃圾一起作燃料進行焚燒處理.
但聚氨酯在焚燒過程中如果燃燒不完全將會產生有毒氣體. 造成汙染. 如果通過相應的技術, 提高燃燒效率, 做好後端廢氣處理, 這一處理方法的優點也十分的顯著, 處理見效比較快捷.
TCL奧博(天津)環保發展有限公司就是採用燃燒回收熱能法對公司拆解的冰箱聚氨酯保溫材料進行處理的. 他們採用了國際先進水平的機械化, 自動化生產工藝設備, 建立了RDF(垃圾衍生燃料)生產線, 將冰箱拆解得到的聚氨酯製成符合環保要求的RDF顆粒, 再將其進行焚燒處理. 實現了直接回收再用這些材料的同時, 將有害物質進行無害化處理, 解決了家電拆解不當可能造成的對環境的影響.
TCL奧博(天津)公司冰箱拆解回收示意圖
物理回收法
聚氨酯物理回收法是指在不破壞聚合物本身的化學結構, 不改變其基本組成的情況下只改變廢舊料的物理形態後直接利用的方法. 有粉碎添加法, 粘合加工法, 擠出成型等方法.
粉碎添加法
聚氨酯邊角料及舊廢料在應用前首先切割或者粉碎, 篩分得到所需粒度的細粉. 一般說來硬質的聚氨酯泡沫粉碎比較容易, 其粉碎技術也比較成熟如: 精密切割技術, Flachmatritsen 擠壓等.
這種廢聚氨酯粉碎後的細片或粉末多作為填料混入原料或其他材料中進行回收利用.
安徽鑫港爐料股份有限公司將自家廢舊家電回收拆解中心回收的大量硬質聚氨酯粉碎後, 送入公司最先進的聚氨酯保溫板生產流水線(德國進口)將其再生利用, 取得了良好的效益.
文獻報道, 如果將得到的廢聚氨酯粉末投加到生產原部件的原料中, 再次生產相同部件, 由於粉末具有與原料相同的結構, 用量可達20%. 而最終製品的機械性能沒有明顯的削弱.
廢舊冰箱用聚氨酯還可作為填料加入聚氨酯原料中用於生產RIM(反應注塑)製品, 製作吸能泡和隔音泡沫.
廢舊冰箱聚氨酯材料也經常被用作建築材料的填料. 如: 將水泥, 砂, 水和廢硬質聚氨酯泡沫粉混合鋪於房頂面的底層用作屋頂的絕熱層, 其絕熱性能優良, 質量輕, 深受到建築行業的喜愛.
日本也有將廢硬質聚氨酯泡沫塑料用作灰漿的輕質骨料產品.
粘合加壓成型
冰箱等用的硬質聚氨酯泡沫廢舊料是單一的聚氨酯, 其回收利用相對比較容易.
通常常用多苯基多亞甲基多異氰酸做膠黏劑. 將膠黏劑均勻分散於廢舊泡沫碎片之間, 膠黏劑用量約為廢舊料質量的5%〜10%, 混合均勻後, 預製成疏鬆的坯墊, 置入塗有脫模劑的模中, 在高壓和加熱下壓製成泡沫碎料板或者製件.
由於硬質聚氨酯廢料碎料板耐水性優良, 常用來製作船上使用的傢具. 此外, 聚氨酯碎料板有很好的回彈性, 廣泛用作體育館地, 聚氨酯懸浮地板.
化學回收法
由於聚氨酯的聚合反應是可逆的, 因此可以將聚氨酯控制在一定的反應條件下將其進行解聚, 生產單體.
聚氨酯解聚的方法有以下6種. 化學回收技術有6種: 醇解法, 水解法, 堿解法, 氨解法, 熱解法, 加氫裂解法. 解聚法回收的單體產物可直接運用於新品生產.
但目前化學回收法工業技術尚不成熟, 降解產物的分離提純較難, 且會產生難以控制的副產物.
廣州聚天化工科技有限公司一直致力於廢棄聚氨酯再利用的課題, 以廢舊聚氨酯為基礎原料, 利用自主智慧財產權的技術方案, 獲得和普通聚酯, 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產品, 實現原料-製品-回收-原料的閉環式迴圈利用解決方案獲得了成功.