Förbättra återvinningsbarheten av polyeter TPU är ett viktigt ämne inom det aktuella området materialvetenskap och miljöskydd. Eftersom TPU har goda fysiska egenskaper och ett brett användningsområde, men dess återvinning är relativt komplicerad, är en förbättring av dess återvinningsbarhet av stor betydelse för att minska miljöbelastningen och minska avfallsgenereringen.
Återvinningsbarheten av polyeter TPU är nära relaterad till dess kemiska struktur. Polyeter TPU är vanligtvis sammansatt av ett mjukt segment (polyeter) och ett hårt segment (isocyanat), och dess polymerstruktur bestämmer dess termoplasticitet och elasticitet. Genom att optimera dess kemiska struktur kan dess hantering och återanvändbarhet under återvinningsprocessen förbättras.
Vissa isocyanatgrupper kan lättare brytas ner under specifika återvinningsförhållanden, vilket minskar svårigheten att återvinna avfall. Genom att designa polyeter-TPU kan val av isocyanatgrupper med lägre smältpunkter eller som kan sönderdelas vid lägre temperaturer göra det lättare att sönderdela eller upparbeta under återvinningsprocessen.
Till exempel kan biobaserade isocyanater väljas, som är mer mottagliga för hydrolys och andra reaktioner under återvinning, vilket förbättrar återvinningsbarheten.
Genom att designa lätta att separera mjuka segment (polyeter) och hårda segment (polyester, polyamid, etc.) kan TPU separeras från mjuka och hårda segment under återvinningen och därigenom förbättra materialutnyttjandet under återvinningsprocessen.
Till exempel, genom att rimligt utforma molekylkedjelängden hos polyeter-TPU, är gränssnittet mellan det mjuka segmentet och det hårda segmentet lätt att bryta, vilket är till hjälp för separationseffekten under pyrolys eller lösningsmedelsåtervinning.
Återvinningsbarheten av polyeter TPU är inte bara relaterad till dess designstruktur, utan också nära relaterad till egenskaperna hos dess råmaterial. Rimligt urval av råvaror kan effektivt förbättra dess återvinningsbarhet.
Användningen av högrena polyeter- och isocyanatmaterial och minskningen av användningen av andra inkompatibla tillsatser kan minska påverkan av föroreningar under återvinningsprocessen och öka materialåtervinningsbarheten.
Att till exempel använda förnybara resurser (som biobaserad polyeter) som råvara kan vara mer miljövänligt och lättare att återanvända under återvinningsprocessen.
Vissa tillsatser (som antioxidanter, mjukgörare, stabiliseringsmedel etc.) tillsätts ofta till polyeter-TPU för att förbättra dess prestanda, men vissa tillsatser kan påverka återvinningsprocessen. Att använda gröna och ofarliga tillsatser, eller att välja lätt nedbrytbara tillsatser, kan bidra till att minska svårigheten att återvinna.
Till exempel kan giftfria, nedbrytbara mjukgörare eller UV-beständiga tillsatser användas för att minska skadliga ämnen i materialet och underlätta efterföljande återvinning.
Använd polyeterråvaror med biologisk nedbrytbarhet så att de lättare kan brytas ned till ofarliga ämnen efter kassering. Även om termoplasticiteten och hållbarheten hos polyeter-TPU i sig är dess fördelar, kan kombinationen av biologiskt nedbrytbara polyeterbaserade material minska den långsiktiga belastningen på miljön under den efterföljande återvinningsprocessen.
Till exempel kan användningen av vissa polyeterpolyoler med god biologisk nedbrytbarhet snabbt brytas ned efter produktion och bortskaffande, och därigenom minska miljöföroreningarna.
Tillverkningsprocessen av polyeter TPU har en direkt inverkan på återvinningsbarheten. Genom att förbättra produktionsprocessen kan återvinningsprocessen av polyeter TPU effektiviseras.
I syntesprocessen av polyeter TPU kontrolleras utsläppet av skadliga kemikalier, användningen av tvärbindningsreaktioner och olösliga lösningsmedel minskas och återvinningssvårigheter orsakade av kemisk förorening undviks.
Optimering av produktionsprocessen, som att använda lösningsmedelsmetoden eller lågtemperaturreaktionsmetoden, gör polyeter-TPU lättare att återvinna efter kassering.
Under bearbetningsprocessen kan den termiska stabiliteten och flytbarheten hos TPU optimeras så att materialet fortfarande kan bibehålla utmärkt prestanda efter flera återvinningar. Genom att minska inverkan av temperatur och tryck på materialegenskaper kan materialet bättre behålla sin återvinningsförmåga under bearbetningen.
Till exempel, genom att använda en enda termoplastisk bearbetningsprocess, genom att kontrollera bearbetningsparametrar som temperatur och tryck, kan polyeter-TPU lättare återupparbetas under senare återvinning.
Genom rimlig design och materialval kan återvinningsbarheten av polyeter TPU förbättras avsevärt. Med förbättringen av miljömedvetenheten och utvecklingen av återvinningsteknik kommer återvinningen av polyeter-TPU att bli en allt viktigare riktning för utvecklingen av materialvetenskap och industri.
