奥尔胡斯大学的研究人员发现了一种改进的技术，可以回收来自床垫等产品的聚氨酯泡沫。这是对专注于化学回收该材料原始成分的新兴行业的鼓舞人心的消息，最终将导致降低成本和提高产品质量。
奥尔胡斯大学的科学家们开发了一种新的方法，用于回收在床垫等物品中发现的聚氨酯泡沫。这一进展对目标为化学回收该材料基本成分的增长行业而言是极具前景的，从而实现更实惠和更优质的产品。
聚氨酯（PUR）是一种关键塑料，广泛应用于各种领域，包括床垫、冰箱和建筑的隔热材料、鞋类、汽车、航空器、风力涡轮机叶片、电线等。如果不是因为它对环境和气候造成的负面影响，它可能被视为一种非凡的材料。全球大多数被丢弃的PUR物品要么被焚烧，要么被送往填埋场。
这构成了一个重大问题，因为PUR的主要成分主要来源于化石燃料，并且数量相当可观。2022年，全球PUR市场接近2600万吨，预计到2030年将达到约3130万吨，其中约60%由各种形式的泡沫构成。
小而逐渐扩展的行业正在努力专注于通过化学分解PUR（解聚）来回收其核心成分，即多元醇和异氰酸酯，旨在将其作为新PUR产品的原材料进行再利用。
尽管如此，在其产品能够与“原材料”竞争之前，仍有显著差距，因为提纯必要成分的过程成本高昂。
同时分解与分离
这就是奥尔胡斯大学研究小组提出创新解决方案的地方。他们的方法建立在现有公司所采用的方法上，即使用酸（酸解）分解PUR泡沫。
然而，这些公司通常不将生成的混合物分离成多元醇和异氰酸酯，导致其形成的化合物无法轻易回收，客户需要新的配方方法。
奥尔胡斯大学的研究人员成功地不仅解构了PUR，还在一步中隔离了两个主要成分。他们通过将柔性PUR泡沫在含有少量琥珀酸的反应器中加热至220°C来实现。随后，一种过滤器被用于分离一个成分，同时允许另一个成分通过。
通过过滤器的成分是多元醇，并且其质量可与原料多元醇相媲美，使其能够用于新聚氨酯的生产。同时，固体残留物通过简单的水解过程转化为一种称为二胺的化合物，随后可以用于生产异氰酸酯，最终再制成PUR。
通过这种方法，研究人员能够从用于床垫的柔性PUR泡沫中回收最多82%的原始重量，成功获得了两个不同的二胺和多元醇的部分。他们的研究成果最近已发表在科学期刊《绿色化学》中。
在行业中的重要潜力
“这种方法可以轻松扩展。”一位作者，奥尔胡斯大学跨学科纳米科学中心（iNANO）的助理教授斯特凡·克维斯特·克里斯滕森表示。
他设想在制造设施中回收PUR泡沫废弃物的巨大机会，这些设施利用PUR泡沫作为生产线上的原材料（厚板）。
“然而，管理来自消费者的PUR废弃物的能力将需要额外的进步，”他指出，还需进行相当多的工作以实现循环经济。
聚氨酯行业的制造商实施独特的配方，以在其产品中实现特定的特性。
因此，在聚氨酯回收真正经济成为现实之前，必须解决几个挑战：
– 废物分类
– 物流
– 将PUR分类为不同类型
因此，解聚仅仅是整体解决方案的一部分。
不仅仅是软泡沫
奥尔胡斯大学的研究人员也将酸解和水解方法应用于再生聚氨酯泡沫和刚性聚氨酯泡沫，并取得了积极的结果。
然而，对于这些泡沫类型而言，实现循环经济的道路仍然漫长。
刚性PUR泡沫主要用作绝缘材料，仍处于转化为有价值原材料的初步阶段。
目前，研究人员正在对其他形式的聚氨酯进行这种创新技术的测试，以探索回收的可能性。他们还在研究在过程中重新使用二羧酸的方法。此外，他们计划实验回收材料以制造新产品，以展示该技术促进循环经济的能力。
事实：
聚氨酯通常通过涉及关键成分多元醇和异氰酸酯的化学反应形成，这些成分主要来自化石燃料。由于聚氨酯是一种聚合物（长链分子），因此对其进行化学分解的过程称为解聚。
琥珀酸是一种天然存在的酸，作为一种抗氧化剂，对身体的能量生产至关重要。它作为食品添加剂和多种塑料的前体。在这种情况下，琥珀酸可以在不依赖其他化学物质的情况下分解聚氨酯（PUR）。
