我們經(jīng)常聽(tīng)到有關(guān)塑料袋、瓶子和其他一次性使用的塑料的問(wèn)題,但對(duì)聚氨酯(PU)泡沫卻不太了解,它被用于床墊、鞋和軟墊家具等應(yīng)用。一個(gè)聚氨酯供應(yīng)商,獨(dú)立地以及與美國(guó)和歐洲的合作伙伴一起工作,旨在幫助創(chuàng)建一個(gè)循環(huán)的供應(yīng)鏈,使這種材料可以永久地回收。
工程聚合物公司和聚合物供應(yīng)商科思創(chuàng)正在開(kāi)發(fā)一種它稱(chēng)之為 "智能化學(xué)分解 "的工藝,這是一種將聚氨酯分解成其原始構(gòu)件的化學(xué)方法。因?yàn)檫@種聚合物不能通過(guò)熔化來(lái)分解,該工藝比傳統(tǒng)的熱工藝更適合處理這種復(fù)雜的材料。 因此,科思創(chuàng)公司的技術(shù)現(xiàn)在處于試驗(yàn)階段,它利用催化劑和工藝優(yōu)化(如優(yōu)化溫度和壓力)來(lái)分解這種材料,而不額外使用熱量。
Redwave和科思創(chuàng)的客戶(hù)Recticel開(kāi)發(fā)了一種輔助機(jī)制來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化回收。該機(jī)制是分揀技術(shù),可以實(shí)時(shí)區(qū)分和分揀生產(chǎn)線上的不同聚氨酯材料。
科思創(chuàng)公司聚氨酯業(yè)務(wù)宣傳和可持續(xù)發(fā)展工作的執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)Richard Skorpenske解釋說(shuō)"原理上是說(shuō),我們利用化學(xué)分解來(lái)分解分子,并通過(guò)智能分揀等數(shù)字技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)智能分揀,結(jié)合我們正在努力微調(diào)的化學(xué)分解,我們可以實(shí)現(xiàn)非常清潔的材料輸入,進(jìn)一步支持我們的回收和原材料回收目標(biāo)?!?該公司的內(nèi)部目標(biāo)是在2025年前實(shí)現(xiàn)完全的循環(huán),以及減少50%的溫室氣體排放(基線年為2005年)。
Skorpenske設(shè)想,這些技術(shù)進(jìn)步將解決復(fù)雜的問(wèn)題。
"聚氨酯產(chǎn)品的傳統(tǒng)挑戰(zhàn)是,它們是一種混合的成分,根據(jù)泡沫類(lèi)型的不同成分不同。通過(guò)化學(xué)分解將材料分解成基本構(gòu)件,然后再對(duì)泡沫類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi),使我們有更好的機(jī)會(huì)獲得更精細(xì)的蒸汽。 你最終會(huì)得到兩個(gè)獨(dú)立的原材料,以制造新的和更好的最終產(chǎn)品。"
分揀是通過(guò)紅外線、光學(xué)傳感器或其他先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)完成的。對(duì)傳感器捕獲的信息進(jìn)行分析,以促進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí),從而使機(jī)器能夠確定使用什么傳感器來(lái)分揀給定的聚氨酯材料。
科思創(chuàng)認(rèn)為該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)最終完全循環(huán)的途徑。
Skorpenske說(shuō):"與過(guò)去的工業(yè)革命不同,過(guò)去的工業(yè)革命需要幾十年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)發(fā)展,我們現(xiàn)在有先進(jìn)的工具來(lái)幫助加速這一轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)過(guò)去不可能實(shí)現(xiàn)的。
科思創(chuàng)公司目前正在德國(guó)進(jìn)行一項(xiàng)大型試點(diǎn),利用其專(zhuān)有的化學(xué)分解技術(shù),不依賴(lài)化石燃料,將報(bào)廢的聚氨酯泡沫變成建筑材料。
"我們的目標(biāo)是對(duì)聚氨酯進(jìn)行化學(xué)回收,以回收建筑材料、多元醇和甲苯二胺,這是一個(gè)必不可少的步驟。 而這將使我們能夠達(dá)到更高的負(fù)荷水平,以便能夠使用更多的回收材料。"Skorpenske說(shuō)。
目前,科思創(chuàng)公司正在驗(yàn)證其實(shí)驗(yàn)室結(jié)果并努力優(yōu)化工藝,同時(shí)在模擬工業(yè)環(huán)境中開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。雖然還需要幾年時(shí)間,但未來(lái)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和規(guī)模化,以便能夠銷(xiāo)售回收的原材料。
除了自己的試點(diǎn),該公司正在向PUReSmart提供技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng),這是一個(gè)歐盟財(cái)團(tuán),旨在尋找分解這些聚合物的方法,使它們可以用于不同的應(yīng)用。
同樣致力于進(jìn)一步分解聚氨酯的Recticel公司是PUReSmart的牽頭人,并從科思創(chuàng)公司購(gòu)買(mǎi)模塊。
"目前,使聚氨酯完全循環(huán)是不可能的,只能部分循環(huán)。通過(guò)PUReSmart方法,它將是完全可回收和完全循環(huán)的。Recticel可持續(xù)創(chuàng)新與健康、安全和環(huán)境合規(guī)部經(jīng)理Bart Haelterman說(shuō):"[科思創(chuàng)]的技術(shù)將是回收這種材料的關(guān)鍵,使其可以反復(fù)完全回收。
Skorpenske說(shuō),科思創(chuàng)公司的技術(shù)在一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)被商業(yè)化;這一里程碑式的進(jìn)展大約需要5到10年時(shí)間。
"這是一個(gè)漫長(zhǎng)的學(xué)習(xí)過(guò)程,要找出最佳化解的細(xì)節(jié),并使之達(dá)到商業(yè)規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益。 我們正在探索很多變量,包括化學(xué)品的反應(yīng)、溫度和壓力。而且我們正在繼續(xù)研究可用于進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)果的催化劑。"
伙伴關(guān)系將是很重要的。除了在歐洲與PUReSmart合作外,科思創(chuàng)在美國(guó)與床墊回收委員會(huì)合作,試圖為聚氨酯泡沫廢料確定新的商業(yè)模式和最終用途市場(chǎng)。
Skorpenske說(shuō):"作為一個(gè)主要的聚氨酯供應(yīng)商,我們認(rèn)為,通過(guò)我們的工作和與行業(yè)內(nèi)其他人的合作,我們可以為解決圍繞這種材料的問(wèn)題做出貢獻(xiàn),以幫助創(chuàng)造一個(gè)更加循環(huán)的經(jīng)濟(jì)?!?