科思创与床垫回收委员会合作推进循环经济 促进聚氨酯泡沫创新

科思创有限责任公司宣布与加州床垫回收委员会(MRC)建立长期研究伙伴关系,旨在改善和扩大美国床垫回收利用。根据公司促进循环经济的战略计划,这一合作将促进床垫回收和报废工艺方面的创新,特别是聚氨酯泡沫方面的创新。

作为聚氨酯的发明者,科思创在床垫中发现的聚氨酯材料的研究、开发、设计和生产方面有着丰富的历史。科思创计划在其与MRC的合作中利用这一专业知识。

北美聚氨酯业务高级副总裁Christine Bryant表示:“我们期待着将我们的聚氨酯知识与MRC的床垫回收专业知识结合起来。我们将共同努力开发新的商业模式来管理柔性聚氨酯泡沫产品的整个生命周期。”

MRC开发并实施床垫回收计划,并致力于通过加利福尼亚、康涅狄格和罗德岛的子公司建立无障碍、高效的床垫收集和回收网络。与科思创的合作是MRC整体研究计划的一部分,该计划旨在改进废弃床垫的回收方式,并确定回收床垫材料的新市场。

如今,有几种应用可以利用从床垫中回收的聚氨酯泡沫,包括地毯衬垫和与运动相关的表面。

“我们与MRC的伙伴关系直接支持我们对进一步实现联合国可持续发展目标的全球承诺,同时努力实现更可持续的循环经济,”Richard Skorpenske说,他领导了Covestro聚氨酯业务的倡导和可持续努力。“我们很高兴能够开始合作项目,希望能为床垫使用寿命终止后胡应用找到进一步的解决方案。”

聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料,在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下,通过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。 聚氨酯泡有软泡和硬泡两种。软泡为开孔结构, 硬泡为闭孔结构;软泡又分为结皮和不结皮两种。

聚氨酯软泡的主要功能是缓冲。 聚氨酯软泡常用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬。

聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料,其导热系数低,仅0.022～0.033W/(m*Κ),相当于挤塑板的一半,是所有保温材料中导热系数最低的。硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温,屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。

软质泡沫的回收利用技术可分为两大类,一是物理法,二是化学法。物理法回收技术是采用粘结加压成型、作填料、挤出成型等办法,对泡沫塑料进行回收再利用的一种方法,该方法简单易行,也比较成熟,但回收来的泡沫适合作低档产品,而且老化淘汰的更快。化学法回收技术工艺相对复杂,工业化成熟较晚,直到现在新的降解方法仍不断出现,但最终回收物制得的泡沫性能较好。

下文介绍软质聚氨酯泡沫塑料的物理回收法

1)粘结加压成型

这种方法是通过粉粹机把聚氨酯软质泡沫粉粹成3—10毫米的碎料,放入带有搅拌器的容器里,喷洒反应型、单组份湿固化型多苯基多亚甲基多异氰酸酯类粘合剂,粘合剂用量约为废旧料质量的5%-10%,混合均匀后,将喷上胶液的泡沫放入模具中模塑,按适当的压缩比,室温固化12小时,或150℃下保持40分钟,即得成品。得到的回收泡沫可用作包装、汽车衬里、地毯被衬、支撑物等低档部件。

粘结加压成型回收聚氨酯泡沫,是所有回收方法中最简单也是最成熟的一种方法,它工艺简单、投资少,适合中小企业应用。据报道,仅美国每年就有20万吨以上的软质泡沫废料粉碎后粘结成再生泡沫。欧洲也多由块状软质泡沫塑料生产中的边角料及旧汽车、沙发、床、座椅的软垫泡沫生产再粘结泡沫制品。ICI聚氨酯公司用废旧汽车坐垫生产地毯被衬。1997年日本丰田汽车公司用回收的旧汽车椅垫泡沫再粉碎粘结后用作隔音材料。

这种粘接加压成型回收来的再生品拉伸强度、抗撕裂性、断裂伸长率下降较大,而硬度有所增加,此外由于得到的回收品表面光洁度较差,因此只适用于拉伸性能和表面性能要求不高的领域。

2)作填料

软质聚氨酯废旧泡沫经过筛选、清洗彻底清除可能含有的金属杂质后,将其粉碎成粒径为3mm左右的粒子,再在低温下或采用两辊研磨室温粉碎机将粒子再粉碎成180-300?滋m的粉末,然后再把粉末作为填料加入到新的软质泡沫组合料中去。这样不但回收了废旧的泡沫塑料,而且还降低了新制品的成本,在经济和技术上都具有可行性,很适合软泡生产厂在厂内的废料自我消化

对加入填料的多元醇,首先需要考虑的问题是其流动性,粘度增加主要与回收物添加的比例以及微细研磨的粒子的特性、粒径有关。然后还要考虑它对制品性能的影响。

研究表明,当回收物加入量不超过10%时,制得的软泡的物性与常规的泡沫相比差别很小,与回收物粒径的关系也不大。但随回收物加入量以及粒径的增加会使多元醇的粘度急剧增加,可能导致发泡机混合头混合困难、混合压力过高、组合料注射入模具时不流畅等问题,为此采用这种方法回收聚氨酯废旧泡必须对发泡设备进行改进。

3)挤出成型

挤出成型是利用热力学作用把软质聚氨酯泡沫内的分子链变成中等长度链,将泡沫材料转变成软塑性材料。这种材料适合做强度高,硬度高,但对拉伸、断裂伸长率要求不高的塑料品,具体做法就是将泡沫粉碎成粉末,掺混到热塑性聚氨酯中,在挤出成型机中造粒,采用注射成型方法制造鞋底等制品,德国Bayer公司曾做过这方面的研究。这种方法适合回收的废旧品很有限,不适合大规模的回收。