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研究人員開發出了一種新的方法,可以將聚氨酯泡沫(床墊、保溫材料、家具靠墊和鞋子中的海綿狀材料)再循環利用。
這種方法由西北大學和明尼蘇達大學的研究人員開發,首先是將聚氨酯泡沫廢料與催化劑溶液混合,使泡沫具有可塑性。接下來,使用 "雙螺杆 "擠壓工藝,既能去除泡沫中的空氣,形成一種新的材料(堅硬、耐用的塑料或柔軟、有彈性的薄膜形狀),又能重塑材料。
這使得泡沫廢料可以加工成更高質量的橡膠和硬質塑料,用於鞋墊、手錶腕帶、硬質耐用車輪(用於購物車和滑板)以及汽車保險槓等汽車應用。
"聚氨酯泡沫廢料一般被填埋和焚燒或降級後用於地毯,"西北大學的William Dichtel說,他是這項研究的負責人。"我們的最新工作能有效地去除聚氨酯泡沫中的空氣,並將其重塑成任何形狀。這可能為工業界開始回收利用聚氨酯泡沫廢料用於許多相關應用鋪平了道路。"
這項研究將於4月29日發表在ACS Central Science雜誌上,論文標題為《Reprocessing Postconsumer Polyurethane Foam Using Carbamate Exchange Catalysis and Twin-Screw Extrusion》
Dichtel是西北大學的化學教授,他與明尼蘇達大學化學工程和材料科學副教授Christopher Ellison共同領導了這項研究。
聚氨酯泡沫通常由有毒的材料製成,是一種較難處理的材料,經常會被填埋在垃圾場的底部。雖然其他類型的塑料可以被熔化回收,但聚氨酯泡沫的化學鍵非常牢固,即使在極端高溫下也不會熔化。人們最多只能將其切碎成合成纖維,然後再將其分解成地毯和刷子。
其他的再循環利用工作都是將泡沫進行壓縮,以去除其空氣,但這樣做的結果是泡沫材料出現裂紋或混合不均勻。Dichtel和Ellison的方法是使用兩個相互嚙合、共同旋轉的螺杆同時混合和重塑泡沫。這種方法改善了混合和去除空氣的效果。