Передовые достижения в области технологий переработки и повторного использования химических материалов
Исследования показывают, что технологии переработки материалов развиваются в сторону интеллектуальных и высокоценных приложений, обеспечивая ключевую техническую поддержку для устойчивого развития. В этой статье, основанной на основных мировых журналах химической промышленности, обобщаются достижения после 2025 года, связанные с развитием технологий переработки химических материалов. Он охватывает два основных направления: универсальные пластики и высокоэффективные материалы. Первый включает крупномасштабные технологии переработки, такие как производство пиролизного масла, каталитическая конверсия и интеллектуальная сортировка, направленные на достижение безотходной экономики пластика. Последнее включает в себя передовые решения, такие как переработка композитов из углеродного волокна по замкнутому циклу и высокорентабельное использование лопастей ветряных турбин, что позволяет преодолеть узкие места в переработке высокоэффективных материалов.
I. Переработка и круговое использование пластика
1. Технология пиролиза для переработки пластиковых отходов в годную к употреблению нефть.
Компания QM Recycled Energy (QMRE) разработала технологию пиролиза, которая превращает один килограмм пластиковых отходов в один литр годного к употреблению масла. Примерно 12% сырья преобразуется в газ, обеспечивая 70% энергии, необходимой для работы системы. Остальная часть превращается в углеродную золу, которую можно использовать в дорожно-строительных материалах. QMRE планирует создать 100 предприятий в Великобритании, каждый из которых сможет перерабатывать 10-20 тонн пластиковых отходов в день. Однако QMRE получил ограниченную государственную поддержку и не получил государственного финансирования.
2. Реактивные добавки для переработки rPET, rPE и rPP
Nexam Chemical предлагает реактивные добавки для маточных смесей, такие как усилители IV и модификаторы MFR, используемые для переработки и модификации переработанного полиэтилентерефталата (rPET), переработанного полиэтилена (rPE) и переработанного полипропилена (rPP). Это решает проблемы в обработке и производительности. Запатентованная технология «реактивной переработки» восстанавливает свойства материала в процессе переработки в центрах переработки. Реконструируя полимерные цепи, он увеличивает прочность и вязкость расплава, что позволяет использовать его в продуктах более высокого качества. Это также улучшает стабильность процесса и механические свойства.
3. Инновационное применение воды при переработке пластиковых отходов.
Исследователи из Сеульского национального университета науки и технологий значительно повысили эффективность каталитического преобразования полиолефинов в ценное топливо за счет добавления воды в катализатор на основе рутения. Это исследование демонстрирует инновационное применение водных ресурсов для управления пластиковыми отходами, что дает новую надежду в области переработки пластика.
4. Технология диэлектрического зондирования для модернизации промышленности по переработке пластмасс
Альянс Avidens устраняет колебания производительности при переработке вторичного пластика (PCR) путем интеграции междисциплинарного опыта в цепочке создания стоимости пластика. Основной член компании Sensxpert предоставляет технологию диэлектрического зондирования и инструменты анализа искусственного интеллекта для мониторинга потока и затвердевания ПЦР-материалов на молекулярном уровне в режиме реального времени, что позволяет осуществлять динамическую корректировку во время производства. Schwarz Plastic Solutions делится своим опытом в области литья под давлением, преобразуя данные в реальном времени в оптимизацию процессов на месте. Другие участники поддерживают определение характеристик материалов, проектирование пресс-форм, поставку материалов и управление данными. Этот междисциплинарный подход, основанный на данных, помогает производителям превратить нестабильный ПЦР-пластик из фактора риска в надежное стратегическое преимущество.
5. Проект ЕС ReBioCycle по сортировке и переработке биопластика
Проект ReBioCycle создает три взаимодополняющих центра в Нидерландах, Италии и Испании с частичной реализацией в Ирландии. Каждый центр фокусируется на различных технологических маршрутах и уровнях технологической готовности (TRL), включая механическую переработку, химическую переработку, ферментативную переработку и микробную переработку. Целью проекта является полимолочная кислота (PLA), полигидроксиалканоаты (PHA) и их композиты, работающие в демонстрационных масштабах в реальных условиях. Целью проекта является показать, что переработка может производить биопластики равного или более высокого качества для использования в более дорогостоящих продуктах.
II. Переработка и повторное использование высокоэффективных материалов
1. Замкнутая переработка пластмасс, армированных углеродным волокном (CFRP).
Исследовательская группа из Колледжа литературы, искусств и наук Дорнсайфа Университета Южной Калифорнии разработала высокоэффективный процесс переработки композитов, используемых в самолетах, автомобильных панелях и легкорельсовом транспорте. В этой технологии используется химико-биологическая синергетическая стратегия для достижения замкнутого цикла переработки углепластика при сохранении целостности механических свойств. Этот процесс является новаторским, демонстрирующим потенциал грибкового биокатализа в повышении стоимости отходов и создающим новый метод переработки композитов путем восстановления как волокон, так и компонентов матрицы в виде продуктов с высокой добавленной стоимостью.
2. Повторное использование отходов лопаток ветряных турбин в высокоэффективных огнестойких эпоксидных композитах.
Исследования Сычуаньского университета превратили выброшенные лопасти ветряных турбин в эффективный антипирен Fr@WGE@PDA для эпоксидных композитов путем модификации поверхности. При 20 мас.% Fr@WGE@PDA прочность композита на растяжение немного снизилась по сравнению с чистым EP, но осталась лучше, чем большинство литературных значений, со значительно улучшенной огнестойкостью. Композит показал разные закономерности термического разложения в разных атмосферах. Политиазил (PSZ) катализирует образование угля, увеличивая количество остатка и термическую стабильность. Fr@WGE@PDA также снизил скорость тепловыделения и общее тепловыделение, повысив пожаробезопасность за счет снижения выбросов летучих органических веществ. Композит повышает пожарную безопасность за счет трех синергетических механизмов: каталитического обугливания, разбавления горючего газа и улавливания радикалов.
3. Прорыв в переработке полиамида Toray 66 (PA66)
Торей применил запатентованную технологию деполимеризации с использованием субкритической воды (температура немного ниже критической точки воды 374 ° C, при высокой температуре и давлении, способной растворять и гидролизовать органические соединения). Эта технология позволяет равномерно и эффективно деполимеризовать смолу PA66 в мономеры сырья за считанные минуты. Ранее развивались демонстрационные проекты по химической переработке PA6, в первую очередь с использованием восстановленного мономера капролактама. Toray заявила, что разработает комплексные технологии переработки полиамидов, охватывающие как PA6, так и PA66, и планирует расширить применение химической переработки от текстиля и автомобильных материалов до других промышленных применений.
III. Заключение
Мы хорошо понимаем, что проблемы огнестойкости переработанных материалов гораздо серьезнее, чем проблемы с первичными материалами. Чтобы решить ваши проблемы, компания Yinsu Flame Retardants выходит за рамки отдельных продуктов. Мы специализируемся на эффективных технологиях компаундирования и синергетических огнезащитных технологиях, предлагая индивидуальные фосфорно-азотные , фосфорно-кремниевые и композитные огнезащитные решения на основе сурьмы. Эти продукты эффективно преодолевают нестабильность состава переработанного материала, обеспечивая стабильные огнестойкие характеристики. Выбор Yinsu означает выбор партнера, способного решать сложные задачи и создавать для вас большую ценность.
