میلیون ها تن فوم پلییورتان (PUF) سالانه برای مصارف و کاربرد های مختلف تولید میشود. هزینه کم و تطبیق پذیری بالا منجر به موفقیت صنعتی PUF ها در دهه های گذشته شده است. PUF ها از پلی ال ها و ایزوسیانات ها ساخته می شوند که اغلب در برابر تخریب مقاومت می کنند و PUF ها برای سال ها در محیط باقی می مانند. تولید و دفع در مقیاس بزرگ از جمله چالش های مهم زیست محیطی برای PUF ها به حساب می آید.
به دلیل ساختار ترموست PUF ها، پردازش و فرایند مجدد محلول یا مذاب غیرممکن است. اگرچه اتصال مجدد یک روش اصلی برای ضایعات PUF است، اما PUF ها اغلب سوزانده یا دفن می شوند. مصرف بی رویه مواد پلیمری باعث آلودگی زمین شده و زندگی را برای بشریت غیرممکن میکند. اثرات زیست محیطی ضایعات PUF در آینده قابل توجه تر خواهد بود و باید از دفن ضایعات و سوزاندن آنها اجتناب شود. دانشمندان و محققان صنعتی توجه زیادی به بازیافت شیمیایی PUFها، مانند سایر پلیمرها، با پیروی از اصل تجزیه زنجیره ای داشته اند.
به طور معمول، PUF ها به تدریج به پلیال و سایر مولکول های کوچک تبدیل می شوند. هیدرولیز، آمینولیز، گلیکولیز و اسیدولیز و روش هایی از این قبیل از جمله روشهای کلیدی بازیافت شیمیایی هستند. در هیدرولیز، پیوندهای یورتان در PUF ها با بخار بیش از حد گرم شده به پلیال و آمین تجزیه می شوند. پس از خالص سازی، پلیال در فرمول پلییورتان قابل استفاده است. در آمینولیز، پیوندهای یورتان در PUF ها با واکنش تبادل آمین و هیدروکسیل با استفاده از یک دی آمین آلیفاتیک تجزیه می شوند و پلیالها و اورههای جایگزینشده را تولید می کنند. پیوندهای اوره در ساختار پلیال بازیافتی منجر به پیوند هیدروژنی درون مولکولی بیشتر و ویسکوزیته بالا شد که قابلیت استفاده مجدد پلیال بازیافتی را محدود میکند. در اسیدولیز، از دی کربوکسیلیک اسید بهعنوان عامل شکاف در حدود ℃۲۰۰ استفاده میشود. دی کربوکسیلیک اسید با گروه عاملی یورتان واکنش میدهد و آن را به گروههای عاملی آمید و دی اکسید کربن تبدیل میکند.
جمع بندی
با توجه به لزوم بازیافت فوم های پلی یورتان و وجود تنوع در تولید محصولات مختلف به وسیله مواد بازیافت شده به روش شیمیایی، امروزه در سراسر دنیا بازیافت فوم های پلی یورتان به روش شیمیایی بسیار رونق گرفته است. در ادامه این سلسله مطالعات به بررسی دقیق تر هر یک از روش های بازیافت شیمیایی فوم های پلی یورتان خواهیم پرداخت.
منبع
[۱] D. Simón, A. Borreguero, A. De Lucas, and J. Rodríguez, “Recycling of polyurethanes from laboratory to industry, a journey towards the sustainability,” Waste Management, vol. 76, pp. 147-171, 2018.
[۲] S. A. Madbouly, “Novel recycling processes for thermoset polyurethane foams,” Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry, p. 100835, 2023.
بدون دیدگاه