Старые матрасы становятся новыми: простая химия может

Вместе с партнерами из промышленности исследователи из Орхусского университета доказали, что простая химия может сделать больше, чем просто извлечь важное сырье из пенополиуретана — самый важный компонент также можно использовать повторно снова и снова.

Орхусский университет

фото: Исследователи из Орхусского университета изобрели и запатентовали метод разрушения химических связей в матрасе из пенополиуретана и извлечения его мономерных строительных блоков. Полиол (молекула в красном кружке) затем может быть переработан в новый матрас из пенополиуретана.посмотреть больше

Фото: Орхусский университет.

Это вызвало настоящий ажиотаж, когда еще в 2022 году исследователи из Орхусского университета объявили о новом и недорогом способе расщепления полиуретанового (ПУ) пластика на исходные компоненты, которые затем можно переработать в новый ПУ-материал, а не выбрасывать на свалку. или мусоросжигательные печи.

Теперь, совместно с Plixxent A/S, Dan-Foam Aps и Датским технологическим институтом в составе датского консорциума RePURpose, те же исследователи доказали, что этот метод можно использовать для решения проблемы гибкого пенополиуретана:

Они сломались ок. полтора килограмма пенопластового матраса, извлек его основные компоненты и использовал один из них, полиол, в качестве сырья для изготовления нового матраса. Заменив «свежий» полиол, который в основном производится из сырой нефти, на полиол, извлеченный из старого матраса, исследователи заменили 64 процента матраса, никоим образом не ухудшив качество.

Они также продемонстрировали, что этот процесс можно повторять несколько раз. Другими словами, полиол можно повторно извлечь из пенополиуретана и снова использовать.

Результаты только что были опубликованы в научном журнале ACS Sustainable Chem & Eng, издаваемом Американским химическим обществом.

Это делает нас еще одним шагом к безотходной экономике для гибкого пенополиуретана. И это крайне необходимо.

Подавляющее большинство отходов полиуретана в мире выбрасывается на свалки, поскольку их трудно переработать. ПУ нельзя плавить, и по этой причине его невозможно просто отлить в новые изделия, как многие другие пластмассы.

Мировой рынок полиуретана в 2021 году составлял 24,7 миллиона тонн, а к 2029 году ожидается, что он превысит 29 миллионов тонн. Гибкий пенополиуретан, используемый в матрасах, занимает около 30 процентов рынка.

ПУ используется не только в матрасах; это группа современных пластиковых материалов с множеством различных свойств и еще большим количеством применений. Он также используется в мебели, холодильниках, обуви, игрушках, красках, наполнителях, изоляции, автомобилях, ветряных турбинах, самолетах и ​​многом другом.

Метод, разработанный и запатентованный химиками Орхусского университета, называется сольволизом и разрушает химические связи в полиуретане, помещая материал в своего рода скороварку с горячим трет-амиловым спиртом и небольшим количеством едкого поташа.

Однако исследователи не ожидают, что этот процесс можно будет использовать для всего рынка ПУ. Разные типы ПУ слишком разные.

«Наша технология может подтолкнуть общество к безотходной экономике для матрасов из ПУ. Но если переработка должна положить конец вывозу и сжиганию мусора, промышленности и обществу необходим полный контроль над потоками отходов. Проблема в том, что у каждого производителя материалов на основе ПУ есть свои собственный уникальный рецепт», — говорит доцент Стеффан Квист Кристенсен из Междисциплинарного центра нанонаук (iNANO) Орхусского университета, который является соавтором исследования.

ACS Устойчивая химия и инженерия

10.1021/acssuschemeng.3c01469

Непригодный

Замкнутая переработка полиолов из термореактивных полиуретанов путем деполимеризации эластичных пен, опосредованной трет-амиловым спиртом

7 июля 2023 г.

Авторы исследования заявляют о следующих конкурирующих финансовых интересах: Орхусский университет и Технологический институт запатентовали процесс расщепления полиуретана с использованием трет-амилового спирта.