如今,聚氨酯 (PU) 泡沫的應(yīng)用非常廣泛,用于從汽車座椅到床墊等各種類型的緩沖材料。這種材料已使用近一個(gè)世紀(jì),但由于其復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu),其回收利用一直頗具挑戰(zhàn)性。每年有數(shù)百萬(wàn)張床墊被丟棄,每張床墊中都含有15至20公斤的聚氨酯泡沫,由此產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量巨大。幸運(yùn)的是,近年來(lái),人們做出了許多努力來(lái)促進(jìn)聚氨酯泡沫的回收利用。例如,科思創(chuàng) (Covestro) 的一個(gè)團(tuán)隊(duì)早在2021年就開(kāi)發(fā)了一種從舊床墊中回收聚氨酯泡沫的化學(xué)工藝。其他研究團(tuán)隊(duì)也在設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法來(lái)減少這類廢棄物。
例如,在班加羅爾的印度科學(xué)研究所 (IISc),一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了SaLSO,這是一種能夠?qū)⒕郯滨ヅ菽瓘U料轉(zhuǎn)化為3D打印原料的專利技術(shù)。由Suryasarathi Bose教授和Subodh Kumar教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種選擇性分離聚氨酯泡沫中化學(xué)鍵的方法,從而有效地將這種難以回收的材料分解成各種化學(xué)成分,這些成分隨后可用于制造新的3D打印材料。
化學(xué)回收是一個(gè)新興領(lǐng)域,它為更傳統(tǒng)的機(jī)械回收工藝(涉及清潔、熔化和再加工)提供了一種替代方案。在化學(xué)回收過(guò)程中,聚合物被分解成其原始的單體結(jié)構(gòu)單元,然后可聚合成新材料。化學(xué)回收工藝在減少與聚氨酯泡沫等難以回收的塑料相關(guān)的廢物流方面潛力最大。與機(jī)械回收不同,化學(xué)回收還能生產(chǎn)出原始質(zhì)量的材料。
印度理工學(xué)院(IISc)開(kāi)發(fā)的SaLSO工藝兼容不同硬度的聚氨酯泡沫,轉(zhuǎn)化率高達(dá)98%。據(jù)研究人員介紹,這項(xiàng)專利技術(shù)還可用于分解和轉(zhuǎn)化其他塑料,例如環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯和聚烯烴,并將其轉(zhuǎn)化為3D打印原材料。
Suryasarathi Bose教授表示:“這是塑料廢物管理領(lǐng)域的一次重大突破。我們開(kāi)發(fā)了一種可持續(xù)的解決方案,可以對(duì)之前被認(rèn)為不可回收的材料進(jìn)行升級(jí)改造,并申請(qǐng)了一項(xiàng)專利技術(shù),可以將難以回收的聚氨酯泡沫和其他塑料轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的3D打印材料。”