可持續(xù)發(fā)展一直是化工行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)和必然的發(fā)展趨勢(shì)。在單純追求利益最大化時(shí)代,竭澤而漁的發(fā)展模式帶來(lái)三廢污染、全球變暖、資源緊張等嚴(yán)重問題,日漸增多的大規(guī)模環(huán)境污染問題引發(fā)人們對(duì)生活環(huán)境和地球氣候惡化的擔(dān)憂。新時(shí)代背景下,可持續(xù)發(fā)展已不是新詞,但其意義范圍卻在不斷加深和擴(kuò)大,企業(yè)承擔(dān)更多的社會(huì)責(zé)任,并將自身發(fā)展與其并行。
眾所周知,生產(chǎn)聚氨酯泡沫的工廠每年會(huì)產(chǎn)生大量的廢品、邊角料和模具溢料,聚氨酯彈性體也有廢品產(chǎn)生,每年在各領(lǐng)域中的廢棄物如報(bào)廢汽車中的聚氨酯泡沫及彈性體總量也不在少數(shù)。對(duì)其進(jìn)行合理的回收利用,不僅可以避免環(huán)境污染,更可以實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)再利用。絕大多數(shù)聚氨酯材料是熱固性的,如軟質(zhì)、硬質(zhì)及半硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料,以及用于生產(chǎn)汽車部件的彈性體,都可以通過適當(dāng)?shù)奈锢砘蚧瘜W(xué)方法進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)回收再利用。
現(xiàn)使用的聚氨酯物理回收方法包括粘結(jié)成型、熱壓成型和作填料使用。軟泡邊角料等廢舊泡沫通過粘結(jié)成型的方法可制成再生聚氨酯泡沫,用作隔音材料、地毯背襯和運(yùn)動(dòng)墊等產(chǎn)品。軟泡顆粒和粘合劑在一定的溫度和壓力下,可模壓成汽車墊板凳產(chǎn)品,在更高的壓力和溫度下,則可模壓成機(jī)泵殼體等硬質(zhì)部件。硬質(zhì)泡沫和彈性體等也同樣適用此方法,日本某些公司將廢舊彈性體與橡膠碎屑以適當(dāng)比例混合,制成運(yùn)動(dòng)跑道、網(wǎng)球場(chǎng)及高爾夫球場(chǎng)的鋪面材料。
熱固性軟泡和彈性體在100-220℃具有一定的熱軟化可塑性,可以不使用粘合劑實(shí)現(xiàn)相互粘結(jié),再結(jié)合后續(xù)的模壓成型步驟,即可得到均勻的再生制品,這就是熱壓成型。拜爾(現(xiàn)科思創(chuàng))公司曾開發(fā)了針對(duì)廢彈性體制品的回收再利用工藝,把廢料粉碎成顆粒預(yù)熱,再在180-185℃的壓力機(jī)內(nèi)施以35MPa以上的壓力模壓成型。此工藝可在不使用粘合劑等添加劑的情況下100%利用廢料,再生制品可應(yīng)用于汽車蓄電池外殼、防護(hù)罩和蓋板等部件。
聚氨酯軟泡可通過低溫粉碎或研磨工藝得到微細(xì)顆粒,將這種顆粒的分散液加入多元醇中,可用于制造聚氨酯泡沫或其他制品,有效降低生產(chǎn)成本。通過作填料的方法,廢舊彈性體碎成粉末,摻入到原料中可制成新彈性體。日本廠家將廢舊硬泡用作灰漿的輕質(zhì)骨料。
醇解、胺解、水解和熱解是聚氨酯最常用的化學(xué)回收方法。把聚氨酯泡沫分解成聚氨酯原料或其他化學(xué)原料,實(shí)現(xiàn)變身再利用。如最常見的二元醇解法,是在小分子二元醇(乙二醇、丙二醇、二乙二醇等)和催化劑的共同反應(yīng)下,將聚氨酯泡沫、彈性體等在200℃左右的溫度下進(jìn)行醇解,經(jīng)過數(shù)小時(shí)的反應(yīng),可得到再生多元醇,后續(xù)與新鮮多元醇混合,用于制造聚氨酯材料。再如陶氏公司曾推出的胺解法回收工藝,用烷基醇胺和催化劑把廢舊聚氨酯分解成高濃度分散狀,再進(jìn)行烷基化反應(yīng),取出產(chǎn)物中的芳香族胺后,可得到性能好、色澤較淺的多元醇。據(jù)悉,這類回收方法已有不少專利和實(shí)例報(bào)道。
除上述提到的物理和化學(xué)處理方法之外,還有填埋處理及生物分解性聚氨酯。針對(duì)有些泡沫不能回收利用,采用填埋處理的方法,為使其在自然條件下更快分解,減輕環(huán)境壓力,人們已開始研制具有生物降解性的聚氨酯,如在聚氨酯分子中引入纖維素、木質(zhì)素或聚己內(nèi)酯等具有生物降解性的化合物,從根本上緩解其難以降解的問題。
可見,聚氨酯廢料通過適當(dāng)?shù)幕厥绽梅椒?,可變身進(jìn)行再利用,減輕對(duì)環(huán)境的污染,與此同時(shí),還可以降低生產(chǎn)成本。相信不遠(yuǎn)的未來(lái)會(huì)出現(xiàn)更多更先進(jìn)的聚氨酯回收利用方法,實(shí)現(xiàn)真正意義上的可持續(xù)發(fā)展。