بهیافت فوم های پلاستیکی اسفنجی از کفش، تشک و عایق ها

محققان روش جدیدی را برای بازیافت کارآمد یا بهیافت[۱] فوم های پلی یورتانی اسفنجی موجود در تشک ها، عایق ها، کوسن های مبلمان و کفش ها ابداع کرده اند.

این فرآیند که توسط محققان دانشگاه نورث وسترن (Northwestern University) و دانشگاه مینه سوتا (University of Minnesota) ارائه شده است، ابتدا شامل مخلوط کردن ضایعات فوم پلی یورتان با یک محلول کاتالیزوری است که موجب شکل پذیری فوم می شود. در مرحله بعد، از یک اکسترودر دو ماردون استفاده می شود که هم موجب خروج هوا از فوم شده تا یک ماده جدید به شکل یک لایه پلاستیکی سخت و بادوام یا نرم و انعطاف‌پذیر ایجاد کند و هم مواد را دوباره قالب‌گیری کند. این فرآیند موجب می شود که ضایعات فوم به لاستیک ها و پلاستیک های سخت با کیفیت تری برای استفاده در زیره کفش، مچ بند ساعت، چرخ های بادوام سخت (برای تولید چرخ دستی های خرید و اسکیت برد) و کاربردهای خودرویی مانند ضربه گیرها تبدیل شود.

به گفته یکی از سرپرستان این تحقیق به نام ویلیام دیچل (William Dichtel) از دانشگاه نورث وسترن، “ضایعات فوم پلی یورتان در طول تاریخ دفن و سوزانده شده یا بدیافت [۲] می شوند و نهایتا در تهیه فرش مورد استفاده قرار می گیرند.” به گفته وی، آخرین دستاورد آنها به طور موثر هوا را از فوم های پلی یورتان حذف کرده و آنها را قادر به قالبگیری و تبدیل به هر شکل دلخواه می کند. این روش می تواند راه را برای صنعت به منظور شروع به بازیافت ضایعات فوم پلی یورتان در بسیاری از کاربردهای مرتبط هموار کند.

دیچل استاد شیمی موسسه رابرت ال.لتسینگر (Robert L. Letsinger) در کالج هنر و علوم واینبرگ (Weinberg College of Arts and Sciences) در دانشگاه نورث وسترن است. او این تحقیق را با کریستوفر الیسون (Christopher Ellison) دانشیار مهندسی شیمی و علم مواد در دانشگاه مینه سوتا رهبری کرد.

فوم پلی یورتان که اغلب از بلوک‌های سمی ساخته می‌شود، یک ماده سرسخت است که اغلب در قسمت پایینی محل‌های دفن زباله قرار می‌گیرد. در حالی که سایر انواع پلاستیک را می توان ذوب و بازیافت کرد، پیوندهای شیمیایی فوم پلی یورتان آنقدر قوی است که حتی در گرمای شدید ذوب نمی شود. این فوم ها را در بهترین حالت می‌توان به شکل الیاف مصنوعی پاره و خرد کرده و سپس به فرش و برس تبدیل کرد. در سایر تلاش‌ها برای بهیافت آن، فوم را فشرده کرده تا هوای آن خارج شود، اما این عمل منجر به ترک خوردگی یا در هم رفتگی ناهموار آن می شود. در رویکرد ابداعی توسط  دیچل و الیسون، از دو ماردون در هم فرو رفته و همسو گرد برای مخلوط کردن و قالب گیری مجدد فوم به طور همزمان استفاده می شود. این فرآیند سبب بهبود اختلاط و حذف هوا می شود.

برای اطلاعات بیشتر به مقاله زیر رجوع شود:

“Reprocessing Postconsumer Polyurethane Foam Using Carbamate Exchange Catalysis and Twin-Screw Extrusion” ACS Central Science (2020). 

pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscentsci.0c00083