Ces dernières années, les produits en polyuréthane ont gagné en popularité, comme en témoignent les panneaux pour chambres froides produits par Harbin Dong'an Building Sheets en Chine, qui sont fabriqués à partir de matériaux en polyuréthane.
On distingue généralement deux types de polyuréthane : les thermodurcissables et les thermoplastiques. Ils peuvent être transformés en plastiques polyuréthanes (principalement des mousses), en fibres de polyuréthane (spandex) et en élastomères de polyuréthane. La plupart des matériaux en polyuréthane sont thermodurcissables, comme les mousses de polyuréthane souples, rigides et semi-rigides.
Le recyclage du polyuréthane recourt souvent à des méthodes de recyclage physiques, car cette méthode est relativement efficace et économique. Plus précisément, elle peut être divisée en trois méthodes de recyclage :
Cette méthode est la technologie de recyclage la plus répandue. La mousse de polyuréthane souple est broyée en morceaux de quelques centimètres, puis l'adhésif polyuréthane réactif est pulvérisé dans le mélangeur. L'adhésif utilisé est généralement une combinaison de mousse de polyuréthane ou un prépolymère à terminaison NCO à base de polyphényl polyméthylène polyisocyanate (PAPI). Lors de l'utilisation d'adhésifs à base de PAPI pour le collage et le moulage, un mélange à la vapeur peut également être introduit. Pour le collage des déchets de polyuréthane, on mélange 90 % de déchets de polyuréthane et 10 % d'adhésif, on homogénéise le tout, ou bien on ajoute des colorants, puis on pressurise le mélange.
La technologie de formage par collage offre une grande flexibilité et une grande variabilité dans les propriétés mécaniques du produit final. La méthode de recyclage la plus performante des produits en polyuréthane consiste à produire de la mousse de polyuréthane recyclée par collage de déchets de mousse, tels que les restes de mousse souple. Cette mousse est principalement utilisée comme support de moquette, tapis de sport, matériau d'isolation acoustique, etc. Les particules de mousse souple et les adhésifs peuvent être moulés pour fabriquer des produits comme des tapis de sol de voiture à une température et une pression données. En utilisant une pression et une température plus élevées, il est possible de mouler des composants rigides tels que des corps de pompe.
La mousse de polyuréthane rigide et l'élastomère de polyuréthane moulé par injection-réaction (RIM) peuvent également être recyclés par la même méthode. Le mélange de particules de déchets avec des prépolymères d'isocyanate pour le formage par pressage à chaud, notamment pour la fabrication de supports de tuyauterie destinés aux systèmes de chauffage de canalisations, est également possible. | 2、moulage par pressage à chaud Les mousses souples en polyuréthane thermodurcissable et les produits en polyuréthane RIM présentent certaines propriétés de ramollissement et de plasticité thermiques dans la plage de températures de 100 à 200 °C. Sous haute température et pression, les déchets de polyuréthane peuvent être liés entre eux sans adhésif. Afin d'obtenir des produits recyclés plus uniformes, il est souvent nécessaire de broyer les déchets, puis de les chauffer et de les presser pour leur donner une forme.
Les conditions de formage dépendent du type de polyuréthane usagé et du produit recyclé. Par exemple, les déchets de mousse de polyuréthane souple peuvent être pressés à chaud pendant quelques minutes sous une pression de 1 à 30 MPa et à une température comprise entre 100 et 220 °C pour fabriquer des amortisseurs, des garde-boue et d'autres composants.
Cette méthode a été appliquée avec succès au recyclage de composants automobiles en polyuréthane de type RIM. Par exemple, les panneaux de portières et les tableaux de bord peuvent être fabriqués avec environ 6 % de poudre de polyuréthane RIM et 15 % de fibre de verre. | 3、Utilisé comme matériau de remplissage La mousse souple de polyuréthane peut être réduite en fines particules par broyage à basse température. La dispersion de ces particules est ensuite ajoutée aux polyols pour la fabrication de mousse de polyuréthane ou d'autres produits, ce qui permet non seulement de valoriser les déchets de polyuréthane, mais aussi de réduire efficacement le coût de production. La teneur en poudre broyée dans la mousse de polyuréthane souple à base de MDI durcie à froid est limitée à 15 %, tandis que dans la mousse à base de TDI durcie à chaud, elle peut atteindre 25 %.
Un procédé consiste à ajouter des déchets de mousse pré-coupés à du polyéther polyol pour mousse souple, puis à les broyer par voie humide dans un broyeur approprié pour former un mélange de « polyol recyclé » contenant des particules fines pour la fabrication de mousse souple.
Les déchets de polyuréthane RIM peuvent être broyés en poudre, mélangés à des matières premières, puis transformés en élastomères RIM. Après broyage, les déchets de mousse rigide de polyuréthane et de mousse de polyisocyanurate (PIR) peuvent également être utilisés pour incorporer 5 % de matériaux recyclés dans le mélange afin de produire de la mousse rigide. |
Ces dernières années, une nouvelle méthode de récupération chimique a émergé.
L'équipe de l'Université de l'Illinois, dirigée par le professeur Steven Zimmerman, a mis au point une méthode permettant de décomposer les déchets de polyuréthane et de les convertir en d'autres produits utiles.
Ephraim Morado, doctorant, espère réutiliser les polymères par des procédés chimiques afin de résoudre le problème des déchets de polyuréthane. Cependant, le polyuréthane possède une stabilité extrêmement élevée et est composé de deux éléments difficiles à décomposer : les isocyanates et les polyols.
Les polyols constituent la clé du problème, car ils sont extraits du pétrole et sont difficilement biodégradables. Pour contourner cette difficulté, l'équipe de recherche a adopté un acétal, unité chimique plus facilement biodégradable et soluble dans l'eau. Les produits de dégradation obtenus par dissolution des polymères dans l'acide trichloroacétique et le dichlorométhane à température ambiante peuvent servir à la production de nouveaux matériaux. À titre de preuve de concept, Morado parvient à transformer des élastomères couramment utilisés dans l'emballage et l'automobile en adhésifs.
Cependant, le principal inconvénient de cette nouvelle méthode de recyclage réside dans le coût et la toxicité des matières premières utilisées pour la réaction. C'est pourquoi les chercheurs s'efforcent actuellement de trouver une méthode plus efficace et moins coûteuse permettant d'obtenir le même résultat en utilisant des solvants doux comme le vinaigre pour la dégradation.
À l'avenir, le bâtiment Harbin Dong'anfeuilles entrepriseNous suivrons de près l'innovation du secteur et continuerons d'investir dans les technologies, notamment celles de protection de l'environnement, afin de rendre les panneaux en polyuréthane de Dong'an toujours plus écologiques et sains. Nous sommes convaincus que de nouvelles technologies de protection de l'environnement verront le jour à l'avenir.
Date de publication : 9 novembre 2023