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FOAM2FOAM：通過化學回收實現(xiàn)聚氨酯泡沫的循環(huán)經(jīng)濟”是由科學，創(chuàng)新和大學部根據(jù)RetosColaboración(協(xié)作挑戰(zhàn))計劃資助的一個項目，該計劃是針對社會挑戰(zhàn)的國家研究計劃的一部分。
該項目的目標是通過可行的化學回收過程，在聚氨酯(PU)生命周期中實施循環(huán)經(jīng)濟概念，以獲得可用于制造新型聚氨酯部件的高質(zhì)量產(chǎn)品(綠色多元醇)。
該項目在國家層面進行，涉及三家公司(Titan Recycling，Arcesso Dynamics和AMBElectrónicade
Brescia)和兩個技術(shù)中心(Gaiker和AIMPLAS)。它于2018年7月啟動，預計于2021年7月結(jié)束。
聚氨酯廢料有多種來源，因為由于其形式繁多，目前是用途最廣泛的聚合物之一，其形式包括剛性或柔性輕質(zhì)泡沫，到堅韌的彈性體。由于聚氨酯的用途廣泛，聚氨酯廢物產(chǎn)生于許多不同的行業(yè)，包括建筑和拆除、報廢車輛、電氣和電子設備。
該項目的重點是三個主要廢物流：冰箱隔熱層使用后的聚氨酯廢物流，來自家具行業(yè)的廢物(床墊中的柔性聚氨酯泡沫)以及用于塑料零件的工業(yè)后或制造過程(廢料，有缺陷的零件等)廢物流。
目前，聚氨酯廢料進行機械回收，將其還原成顆?；蚍勰缓笥米髌渌a(chǎn)品的填料或添加劑。這種處理會產(chǎn)生低價值的材料。正因為如此，目前的回收率非常低，只有10%左右，而大部分最終都被填埋了。因此，本項目旨在通過糖酵解來檢驗化學循環(huán)的可行性，糖酵解包括在特定的受控反應條件下，通過化學試劑(包括溶劑，通常在催化劑存在下)破壞聚合物鏈進行化學解聚。該工藝用于獲得新的、高質(zhì)量的多元醇，可再次用于制造聚氨酯。根據(jù)所獲得的多元醇，可以制造不同種類的零件(剛性、柔性或泡沫)。
聚氨酯化學回收的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新
十多年來，聚氨酯廢棄物回收利用新技術(shù)的開發(fā)不斷取得進展。近年來，由于垃圾填埋場關(guān)閉、原材料價格高企、法律越來越嚴格、社會對可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟的認識增強等原因，這一問題已成為一個更加緊迫和優(yōu)先的問題。許多倡議尋求對工業(yè)中的钚廢物實施化學回收處理;然而，這些倡議是針對清潔廢物制定的，因為它們主要集中在后工業(yè)廢物上，例如制造過程中產(chǎn)生的廢料。然而，大多數(shù)消費后廢物(并且可能是危險廢物)被其他化合物污染，或與隨后的處理和再利用過程不相容，從而限制了通過溶劑分解處理的此類廢物的量。
獲得綠色多元醇(生態(tài)多元醇)和綠色聚氨酯(生態(tài)聚氨酯)涉及將當前的低值回收(下循環(huán))轉(zhuǎn)換為高價值回收(上循環(huán))。
當前，聚氨酯的化學回收尚不普及，并且在經(jīng)濟上不可行，尤其是在年處理能力超過8000噸的工廠中。為了解決這個問題，F(xiàn)OAM2FOAM項目的目標是建設一個年產(chǎn)能為2000噸的模塊化工廠，并將多個模塊鏈接在一起。
項目的工作計劃和現(xiàn)狀
該項目于2018年7月開始，總工期為36個月。因此，它已經(jīng)進行了將近兩年。為了實現(xiàn)項目的里程碑，它分為七個階段：
1. 聚氨酯廢物的收集，分類和處理。
2.實驗室規(guī)模的研究：實驗室反應器中的催化糖酵解
3.回收的多元醇的純度和質(zhì)量。
4.擴大規(guī)模(1：5、1：50、1：100)和試驗工廠設計。
5.建設溶劑分解聚氨酯廢料的中試工廠。
6.從回收的多元醇中生產(chǎn)新的聚氨酯零件。
7.監(jiān)測和分析過程的可持續(xù)性。
第2階段已經(jīng)完成，包括為每個廢物流選擇糖酵解的最佳條件(溶劑、催化劑、溫度和時間)。第3階段包括對回收的多元醇進行分類并確定最佳純化工藝，目前已接近尾聲。最佳配方正在設計之中，以將這些回收的綠色多元醇引入當前的聚氨酯配方中。
同時，第4階段的工作也在進行，包括進行放大評估(1:5、1:50、1:100)和設計中試裝置。事實上，聚氨酯廢物溶劑化中試工廠的建設將在2020年年底前完成，明年，用綠色多元醇生產(chǎn)新聚氨酯產(chǎn)品的工作有望得到驗證。這些產(chǎn)品將主要用于隔熱領(lǐng)域。
通過本項目，循環(huán)經(jīng)濟概念將被納入聚氨酯生命周期，以期通過糖酵解過程實現(xiàn)零垃圾填埋經(jīng)濟，從而有可能獲得新的、高質(zhì)量的產(chǎn)品(綠色多元醇)，用作制造新的聚氨酯部件的原材料。這類項目至關(guān)重要，因為預計在未來十年，聚氨酯消費量將上升;需求將由亞洲、太平洋、東歐和南美等新興市場推動。因此，開發(fā)新的回收方案以獲得高附加值的產(chǎn)品是促進從線性模式向循環(huán)模式過渡的關(guān)鍵。
AIMPLAS正在參與這一項目，并就這一主題開展研究，以履行其對環(huán)境可持續(xù)性的承諾。因此，該行業(yè)的公司將能夠?qū)⒀h(huán)經(jīng)濟標準納入其商業(yè)模式，并將影響到它們的立法變化轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣咝屎陀芰σ约皽p少環(huán)境影響的機會。在這方面，AIMPLAS還在生物降解材料和產(chǎn)品、生物質(zhì)和二氧化碳的使用等領(lǐng)域開展研究。
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