TW202222941A - Pu及pet廢料回收處理及資源再生應用方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,將廢棄PU合成革(PU塗層/PET聚酯布),PU相關產品,PET相關產品其生產廢棄物及消費後廢棄物,使低雜質PU/PET廢棄物可經化學醇解製程合成多元醇,並應用於PU相關產品,高雜質PU/PET固體廢棄物則以物理/化學方法處理,廢料顆粒以PU黏著劑黏著成型或灌注/填充處理,產品應用於PU相關用途。
Description
本發明係有關於一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,更詳而言之,尤指將廢棄的PU/PET回收處理再應用技術,處理PU合成革(PU塗層/PET聚酯布),PU相關產品及PET相關產品其生產廢棄物及消費後廢棄物,低雜質PU/PET廢棄物可經化學醇解製程合成多元醇,並應用於PU相關產品,高雜質PU/PET固體廢棄物則以物理/化學方法處理,廢料顆粒以PU黏著劑黏著成型或灌注/填充處理,可回收利用,成本低,又環保的一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法。
按,先行所知,聚氨酯(PU)在全世界獲得廣泛應用,其中半數以上為軟質發泡與硬質發泡,作為椅墊、床墊等家具、保溫材料及緩衝材料等使用,聚氨酯泡棉體積大,使用後的廢棄物以掩埋處理會佔據巨大的空間,進而對自然環境造成很大的負擔,生產聚氨酯(PU)泡沫的工廠每年產生大量的邊角料、模具溢料、廢品,聚氨酯彈性體也有廢品,在聚氨酯的各應用領域中的廢棄物如報廢汽車中的舊聚氨酯泡沫及彈性體也需進行回收處理,絕大多數聚氨酯材料是熱固性的,如軟質、硬質及半硬質聚氨酯泡沫塑料,以及用於汽車部件等的製造的反應注射成型(RIM)聚氨酯彈性體,它們不能像熱塑性聚氨酯及其他熱塑性塑膠熔融造粒、少量摻混到新料中使用,必須採用其他方法,填埋法處理廢料是一種比較無奈的辦法,除佔用土地,污染土地水源,還需耗防污費用,由於聚氨酯是含氮聚合物,
若以焚燒回收熱能,必須嚴格控制燃燒條件,需有吸收有毒氣體的系統,以減少有毒氣體對環境的污染,而將廢舊塑膠進行回收再利用,既減少環境污染,又降低新製品生產成本,具有良好的社會效益和經濟效益,才能對廢舊聚氨酯材料進行再生利用;現有PU合成革為PU/纖維複合材質,表面PU塗層接著於基布,基布通常為PET聚酯纖維基布。PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)具有防水,透氣,柔軟舒適的功能,為主要人造皮革之一,PU合成革具司有與基材黏接性能優異,抗磨損,耐撓曲,抗老化等性能,廣泛應用於鞋材,箱包,傢俱,汽車,服裝,球類等用途,由於PVC塑化劑議題,PVC環保議題以及真皮,動物保護及環保議題,PU合成革占有率有逐年上升趨勢,逐步取代PVC合成革及真皮,然PU合成皮革因回收不易,目前PU合成皮革工業廢料及使用後民生廢料,處理方式主要以焚燒為主。
聚氨酯PU(Polyurethane)為主要高分子材料之一,產品用途廣泛,主要用途分為硬質泡綿及軟質泡綿,硬質泡綿,應用於冰箱保温、三明治板材保温、管路保温、噴塗保温等、冷凍庫保温及冷凍貨櫃保温等,而軟質泡綿應用如汽車座墊、自行車座墊、摩托車座墊家俱座墊、床墊及枕頭等,上述產品處理方式主要以焚燒為主。
再者CASE,CASE是下面4大類產品的簡稱,C為Coating塗装,A為Adhedive接著劑,S為Sealant填縫材,E為Elastomer彈性體,PU CASE用途例如塗料、薄膜、防水材、球場跑道、工業輪、鞋底、彈性纖維、鞋膠及熱熔膠等,熱固性PU占大多數,可回收熱可塑PU(簡稱TPU)小於5%,熱固型PU工業廢料及民生廢料處理方式,主要以焚燒為主。
有關PET(Polyethylene Terephthalate)對苯二甲酸酯,根據其製品形式,可分為四類:聚酯纖維、薄膜、工程注射件及瓶類,聚酯纖維分長
絲和短纖,長絲約佔聚酯纖維2/3,短纖約佔1/3。長絲為紡織企業使用,短纖一般與綿花互紡,無商業價值的聚酯布屬於非回收項目,PET瓶類可回收,PET聚酯布工業廢料及消費使用後民生廢料處理方式,主要以焚燒為主。
若不焚燒上述產品,聚氨酯回收技術可分為物理方法和化學方法,物理方法為黏结成型、熱壓成型及作填料使用,化學方法就是採用醇解、氨解、水解或熱解等方法,把聚氨酯品泡沫分解成聚氨酯原料或其他化學原料的方法,聚氨酯泡沫存在氨酯鍵、脲鍵等,在醇解、氨解及水解過程,聚氨酯分子中氨酯鍵及脲鍵斷裂,分解成多元醇及芳香族多元胺、二氧化碳等;目前將廢棄的軟質發泡與硬質發泡醇解過程,主要是將廢棄的聚氨酯(PU)加入醇解劑在200℃至250℃及催化劑產生多元醇,以便回收再利用,然而業者在回收過程中,往往回收的材料是複合式聚氨酯(PU),其中參雜許多化學材質,以醇解方法過程不能得到高純度的回收多元醇,只能OH值(羥值mgKOH/g)相近於原始多元醇,大部份專利回收技術只有單純的聚氨酯PU或單純的PET廢料,作醇解反應,經過高溫高壓反應生成,將其還原為多元醇,其缺失為:
一、聚氨酯(PU)多元醇味道很濃,味臭難聞。
二、聚氨酯(PU)多元醇黏度高。
三、回收之價值性不高,只有單一產品。
四、習知PET廢料回收多元醇主要應用於硬泡方面,應用範圍狹隘。
五、習知PET廢料回收多元醇,其耐水解性能較差。
現有PU廢料,需要花錢去處理,大部分採用填埋或焚燒的方法處理;填埋法會佔用較大的空間,熱固型彈性體自然降解需要較長時間,所析出的添加劑會污染土壤和地下水源等,影響土地的可持續利用;焚燒
法會釋出有毒物質,造成空氣污染、影響環境,有害健康。
諸如自行車座墊分為三部份結構(1)表皮層為溶劑型PU合成革或PVC合成革(2)座墊為PU軟質泡綿(3)支架為PP塑膠,目前自行車座墊因回收不易,回收方式主要以焚燒為主;
諸如冰箱箱體結構分為(1)外殼層為鋼板(2)中間層為PU硬質泡綿(3)內膽層為ABS或PS塑膠,現狀:(一)殼材質為鋼板,內膽材質為ABS或HIPS與PU硬質保温泡綿緊密接著,不易剝離;(二)如將其PU硬質保温泡綿與內膽材質一起粉碎,則造成PU泡綿內含有過多的內膽材質,不適合用於醇解製程;(三)PU硬質泡綿需與金屬板及ABS/HIPS內膽材質強制剝離,得到的PU泡綿廢料可進行醇解生產回收多元醇。然而PU泡綿與金屬板及內膽材質接著良好,不易完整分離;(四)目前冰箱廢棄PU泡綿,以焚燒處理為主;
諸如冰箱之箱體回收:鋼板及ABS或HIPS內膽材質,內有(1)鋼板;(2)PU硬泡隔熱發泡層;(3)ABS/PS內膽,鋼板,PU硬質泡綿及ABS/PS內膽需作不同的回收處理;
諸如目前廢棄PU鞋底材質的鞋,以焚燒處理為主,鞋底為PU發泡或不發泡TPU鞋底,鞋面為PVC合成革,PU合成革,真皮,尼龍布等材質,鞋墊為PU,EVA等材質,目前PU鞋底材質的鞋,經粉碎後因雜質過多,不適合醇解製成多元醇;
諸如汽車座墊、靠背、頭枕及儀表板,因回收不易,處理方法主要以焚燒為主;
諸如傢俱、座椅座墊、靠背及床墊,目前座椅及床墊的PU泡绵,因回收不易,回收方式主要以焚燒為主。
目前處理廢棄聚氨酯(PU)的業者多半為上述問題而無法解決,
不是醇解純度不高,就是放棄回收聚氨酯(PU),但是對於現有PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)、PU合成革混合PET廢料、PU合成革混合PU CASE廢料、PU合成革混合PU硬質泡綿廢料、PU合成革混合PU軟質泡綿廢料,所有複合式PU合成革尚無業者加以醇解回收,只是以填埋或焚燒的方法處理;大部份專利回收技術只有單一的聚氨酯PU或單一的PET廢料,作醇解反應,經過高溫高壓反應生成,將其還原為多元醇,但是產品分類回收時遇到相當大的阻礙與困難,回收時如何能將複合式PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)分類成單一的聚氨酯PU或單一的PET廢料?那是無法大量完成的,只能少部份才能完成分類成單一的聚氨酯PU或單純的PET廢料,對目前所有產品幾乎都是複合式組合,無法大量有效地回收,只有焚燒為主。
有鑑於此,本案發明人乃基於上述弊端,積極努力開發、研究改良,並不斷試驗組裝,累積經驗,而終於有一足以解決PU合成革及PET廢料之回收處理及再生應用方法產生。
緣是,一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,主要處理PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)、PU相關產品、PET相關產品及其生產廢棄物與消費後廢棄物,其中低雜質PU/PET廢棄物經化學醇解製程合成多元醇,並應用於PU相關產品,其中高雜質PU/PET固體廢棄物以物理/化學方法處理,廢料顆粒以PU黏著劑黏著成型或灌注/填充處理,廢料回收方法與步驟,主要劃分有:A廢料收集、B廢料分類、C廢料粉碎及D廢料處理四個步驟,以及廢料回收後的資源再生應用,PU/PET醇解多元醇所生產的回收多元醇應用於(1)單液型濕固化PU反應型熱熔膠(PUR)(2)單液型濕氣硬化PU黏著劑(3)PU雙液型黏著劑(4)PIR硬質泡綿(5)PU噴塗硬質泡綿(6)PU噴塗黏著劑(7)PU軟質低回彈記憶泡綿(8)其他PU硬質泡綿,軟質泡綿及CASE用途,廢料回收方法與步驟主要包含有廢料收集、廢料分類、
廢料粉碎及廢料處理,並廢料處理後,做資源再生應用。
本發明一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其主要目的係提供PU合成革、PU相關產品及PET廢料之回收與再生方法,非單一PU或單一PET廢料之回收,以化學方法及物理/化學方法,化學方法包括處理低雜質PU/PET廢料合成多元醇及應用於PU相關用途,物理/化學方法則將含有高雜質的PU/PET廢料粉碎後混合回收多元醇製成之膠黏劑以箱模成型法及灌注/填充法應用於保温,吸震,仿木及其他PU等用途,易於操作,回收利用,成本低,又環保,產生的氣味少,回收產品可直接加工利用,用途非常廣泛。
本發明一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其另一目的係回收產品,可以整體粉碎醇解,製成多元醇,產品應用於PU相關用途,廢料回收材質以PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)為主,可單獨使用,或混合(1)PET廢料(2)PU CASE廢料(3)PU硬質泡綿廢料(4)PU軟質泡綿廢料,上逑材質一種或多種的組合廢料或不含PU合成皮革廢料,PU與PET混合廢料進行醇解反應。
本發明一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其次一目的係PU/PET醇解多元醇技術,所生產的回收多元醇可應用於(1)單液型濕固化PU反應型熱熔膠(PUR)(2)單液型濕氣硬化PU黏著劑(3)PU雙液型黏著劑(4)PIR硬質泡綿(5)1PU噴塗硬質泡綿(6)PU噴塗黏著劑(7)PU軟質低回彈記憶泡綿(8)其他PU硬質泡綿,軟質泡綿及CASE用途。
本發明一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,首先廢料回收處理方法與步驟,主要劃分有:A廢料收集、B廢料分類、C廢料粉碎及D廢料處理四個步驟,以及廢料回收後的資源再生應用;
A、廢料收集:材質包含有PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)、聚氨酯PU(Polyurethane)、對苯二甲酸酯PET(Polyethylene Terephthalate),將PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)、聚氨酯PU(Polyurethane)、對苯二甲酸酯PET(Polyethylene Terephthalate)收回,PU相關產品及PET相關產品其生產廢棄物及消費後廢棄物收回,廢料回收材質以PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)為主,可單獨使用,或混合(1)PET廢料(2)PU CASE廢料(3)PU硬質泡綿廢料(4)PU軟質泡綿廢料,廢棄物來源包含(1)工廠生產廢棄物(工業廢棄物)(2)使用消費後廢棄物(民生廢棄物);
回收材質:
1、PU合成革:
PU合成革為PU/纖維複合材質,表面PU塗層接著於基布,基布通常為PET聚酯纖維基布,PU合成革具有防水,透氣,柔軟舒適的功能,為主要人造皮革之一;
PU合成革具司有與基材黏接性能優異,抗磨損,耐撓曲,抗老化等性能,廣泛應用於鞋材,箱包,傢俱,汽車,服裝,球類等用途,由於PVC塑化劑議題,PVC環保議題以及真皮,動物保護及環保議題,PU合成革占有率有逐年上升趨勢,逐步取代PVC合成革及真皮;
PU合成皮革因回收不易,目前PU合成皮革工業廢料及使用後民生廢料,傳統處理方式主要以焚燒為主;
2、聚氨酯PU(Polyurethane):
PU為主要高分子材料之一,產品用途廣泛,主要用途(1)硬質保温泡
綿,應用於冰箱保温,三明治板材保温,管路保温,噴塗保温等,冷凍庫保温,冷凍貨櫃保温等(2)軟質泡綿,應用如汽車座墊,自行車座墊,摩托車座墊家俱座墊,床墊,枕頭等;(3)CASE,CASE是下面4大類產品的簡稱,C為Coating塗装,A為Adhedive接著劑,S為Sealant填縫材,E為Elastomer彈性體,PU CASE用途例如塗料,薄膜,防水材,球場跑道,工業輪,鞋底,彈性纖維,鞋膠,熱熔膠等;
熱固性PU占大多數,可回收熱可塑PU(TPU)小於5%,熱固型PU工業廢料及民生廢料處理方式,傳統主要以焚燒為主;
3.PET(Polyethylene Terephthalate)對苯二甲酸酯:
根據其製品形式,可分為四類:聚酯纖維、薄膜、工程注射件及瓶類;聚酯纖維分長絲和短纖,長絲約佔聚酯纖維2/3,短纖約佔1/3,長絲為紡織企業使用,短纖一般與綿花互紡。無商業價值的聚酯布屬於非回收項目,PET瓶類可回收,PET聚酯布工業廢料及消費使用後民生廢料處理方式,傳統主要以焚燒為主;
廢料收集:
PU/PET廢料來源:有二類(一)工業廢料,工廠生產廢棄物;(二)民生癈料,消費使用後產生的廢料;
(一)工業廢料,生產廢棄PU/PET來源:
(1)加工時產生的廢料,例如裁切PU皮革製作皮包,產生的邊角料;(2)不良品產生的廢料;(3)不合格且無法降價銷售的產品;工業廢料,工廠廢棄PU/PET其品質良好,雜質(非PU/PET材質)少,適合PU/PET醇解反應製程,生產多元醇;
(二)民生廢料,消費/使用後產生的廢料:
(1)PU合成革,產品如箱包,鞋類,服飾等;(2)PU硬質泡綿,產品包括冰
箱、庫板、浪板、冷凍庫噴塗、管路保温等PU保温泡綿,仿木家俱等;(3)PU軟質泡綿,產品包含床墊、汽車座墊、家俱座墊、玩具泡綿、包裝材料等;(4)PU CASE,包括工業輪、鞋底、運動器材、跑道、球埸、防水材料等;(5)PET瓶、PET聚酯布等。
B、廢料分類:
消費使用後廢料,產生的廢料其品質較差且雜質(非PU/PET材質)多,廢料需經蒒選。廢料蒒選後分為(1)低雜質廢料,可用醇解方法製成多元醇;(2)高雜質廢料,則以物理/化學方式製成板材,或灌注填充成型,應用於保温,吸震,仿木及其他PU等用途;PU/PET廢料,基於產品的差異及雜質含量的高低,分成低雜質廢料四類及高雜質廢料四類,其中低雜質廢料(低含量非PU/PET雜質)包含有:
(1)PU合成革;
(2)PET,以PET瓶及PET聚酯布為主;
(3)PU CASE,以灌注型彈性體,鞋底材為主;
(4)PU泡綿,包括硬質泡綿及軟質泡綿;
高雜質廢料(高含量非PU/PET雜質)包含有:
(5)PU合成革;
(6)PET;
(7)PU CASE;
(8)PU泡綿;
因為PU/PET廢料種類及是否含有非PU/PET以外的雜質材質及含量,會明顯影響廢料回收效益,產品物性及穩定性,所以回收的過程中,回收源頭需廢料分類管制。
C、廢料粉碎:
(一)其中低雜質廢料粉碎:
低雜質PU/PET廢料,粉碎後顆粒,用於化學醇解製程製作多元醇;
(1)醇解反應製程,反應温度為180°-240℃,PU硬質泡綿,其泡孔為閉孔結構,泡孔內部可能含有可燃易爆的發泡劑,例如戊烷,異戊烷,環戊烷等。廢料高温醇解過程,基於安全的考慮,廢料需去除這些可燃性物質,不可含有可燃易爆發泡劑;
(2)針對PU硬質發泡廢料在粉碎過程充填氮氣,在粉碎成小顆粒後,經過擠壓破泡過程處理以排除易燃氣體及壓縮體積,並可添加醇解劑,製作成膏狀,這樣才能更有效率且安全回收PU硬質泡綿廢料;
(3)廢料PU合成革,PU CASE,PU軟質泡綿及PET製品切割或機械粉碎成小颗粒或片狀,不需特別處理;
(4)為了回收廢料粉碎過程及醇解時產生塵暴等危險,在這個製程中,必要時會加入若干醇與粉碎的廢料混合以保障廢料加工的順暢度與安全性;
(二)高雜質廢料粉碎:
高雜質PU/PET廢料,粉碎後廢料顆粒,用於物理/化學黏結成型法及灌注/填充法;
(1)PU合成革,PU CASE,PU軟質泡綿,PU硬質泡綿及PET製品,粉碎過程無需特別處理;
(2)粉碎顆粒的大小,視其產品應用而決定。
D、廢料處理分為:a、化學醇解製程及b、物理化學黏接成型製程及灌注填充製程;
a、化學醇解製程:
低雜質PU/PET廢料適用化學醇解製程,聚氨酯(PU)混合聚酯PET廢料,醇解製成多元醇,並應用於聚氨酯,混合廢料以PU合成革為主,可單
獨進行醇解,或混合其他PU或PET廢料進行醇解,或無PU合成革廢料,PU與PET混合廢料進行醇解反應;
PU/PET醇解技術:
PU及PET化學回收生產技術,採用烷基二醇為分解劑的醇解方法,烷基二醇同時分解PU及PET廢料而形成多元醇(主結構)及胺(副結構),所生產的多元醇可與異氰酸酯(isocyanate)反應,產生聚氨酯PU結構;
(一)PU醇解反應:
利用烷基二醇為分解劑,進行酯交換反應,使氨基甲酸酯基斷裂,釋放出長鏈多元醇,聚酯或聚醚結構;反應式如下:-R1-NH-CO-O-R2-+HO-R3-OH → R1-NH-CO-O-R3-OH+-R2-OH PU醇解過程,亦會產生副反應,生成胺結構。
(二)PET醇解反應:
利用烷基二醇為分解劑,進行酯交換反應,釋放出長鏈聚酯多元醇;PU/PET醇解反應:公用分解劑,可同時進行PU,PET醇解反應產生多元醇(醚,酯結構)及胺結構;
多元醇(OH)可與多異氰酸酯(NCO)反應,形成聚胺酯;PU/PET醇解反應產生的產物,其結構以多元醇為主,少量的胺。所產生的回收多元醇,可作為聚氨酯原材料,經配方調製後,再次應用於聚氨酯(Polyurethane,PU)用途;PU廢料混合PET廢料,PET廢料的添加具有下列功能(a)可降低多元醇黏度(b)降低胺的含量,可減少多元醇氣味(c)降低胺的含量,應用於聚氨酯,可
降低初期的反應性(d)降低羥值,產品可應用於較低硬度產品;PU與PET混合醇解,具有加乘效果。本發明PU合成革為重要廢料,因其具有PU及PET的組成;PU與PET廢料的含量配比,會依實際的PU應用而有所差異,PU廢料的選用會依應用的需求,而選用不同交鏈程度(crosslink density)的PU廢料產品;PU/PET廢料醇解配方,會依最終PU產品物性需求及加工性而設計;
b、物理化學黏接成型製程及灌注填充製程:
高雜質PU及PET廢料,由於含有過多非PU及PET材質,基於產品品質及生產成本考慮,並不適合化學醇解製程;物理/化學黏接成型,適用於含有高雜質的PU及PET廢料;PU/PET廢料粉碎後,形成功能性顆粒填料,其特點為:
(a)PU硬質泡綿顆粒填料:
輕質,泡沫閉孔顆粒結構,具有保温隔熱,隔音功能;
(b)PU軟質泡綿顆料填料:
輕質,泡沫開孔柔軟彈性顆粒,具有緩衝吸震,吸音功能;
(c)PU CASE,PET顆粒填料:
物性佳,具有防撞,缓衝功能;
適用於高雜質PU及PET廢料,不適合化學醇解製程,物理化學方法是將含有高雜質的PU/PET廢料進行粉碎後的顆粒填料,混合PU/PET化學醇解得之多元醇製成之黏著劑,其加工方法如下:
箱模成型法:
PU/PET顆粒,攪拌器攪拌混合膠黏劑後注入箱模,高温高壓成型,成型後PU/PET大塊成品,依需要尺寸大小作裁切;
灌注填充法:
使用雙液型PU灌注機,PU/PET廢料顆粒以第三成份,在灌注機混合頭混合後注入模具成型(灌注法)或注入物件填充(填充法),成型後PU/PET大塊成品,依需要尺寸大小作裁切,成品主要應用於保温,吸震,仿木等用途,粉碎顆粒填料大小及形狀,視其產品應用及加工製程而定;
PU/PET廢料,化學醇解製程:
共有四類低雜質PU/PET廢料:
(1)PU合成革
(2)PET,以PET瓶及PET聚酯布主;
(3)PU CASE,以灌注型彈性體,鞋底材為主;
(4)PU泡綿,包括硬質泡綿及軟質泡綿;
PU/PET廢料化學醇解製程,廢料使用一類或多類癈料進行醇解,計有9種廢料生產組合產品。
廢料化學醇解製程1
廢料:PU合皮革
PU合成革種類,包括乾式合成革,濕式合成革,水性合成革,無溶劑合成革,TPU合成革等;PU合成革廢料來源(a)生產PU合成革的邊角料(b)使用PU合成革製作成品,裁切的邊角料,例如皮包加工業者(c)消費使用後之廢料;
其中該廢料PU合成革化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇之混合物,使用催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,生產條件:
反應温度為180℃-240℃
反應時間為2-4小時
醇解劑使用量(重量比)
PU合成革廢料:醇解劑=100:30-200
催化劑<1%
合成多元醇規格其中OH值為200-600mgKOH/g
黏度為200-3000cps/25℃;
廢料化學醇解製程2
廢料:PU合皮革/PET
PET廢料來源:(a)消費使用後PET瓶(b)PET聚酯布,包括生產裁切的邊角料,及消費使用後的廢料;
其中該廢料PU合成革及PET化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇混合物,使用催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑;
生產條件:
反應温度為180℃-240℃
反應時間為2-4小時
醇解劑使用量(重量比),PU合成革廢料:PET廢料:醇解劑=100:10-100:50-100
催化劑<1%
合成多元醇規格其中
OH值為200-600mgKOH/g
黏度為200-3000cps/25℃。
廢料化學醇解製程3
廢料:PU合皮革/PU CASE
PU CASE廢料來源:灌注型彈性體生產廢料及消費使用後廢料,如工業輪,工業配件,運動用品輪等,鞋底微發泡彈性體生產廢料及消費使用後廢料,如大底,中底,鞋墊等。自成皮微孔發泡彈性體生產廢料及消費使用後廢料,如輪胎,汽車方向盤,座椅扶手等以及滑鼠墊,鐵道吸震墊片等用途廢料;
其中該廢料PU合成革及PU CASE化學醇解製程,使用醇解劑是利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑;
生產條件:
反應温度:180℃-240℃
反應時間:2-4小時
醇解劑使用量(重量比),PU合成革廢料:PU CASE廢料:醇解劑=100:20-100:100-200
催化劑<1%
合成多元醇規格為OH值為200-600mgKOH/g
黏度為200-80000cps/25℃。
廢料化學醇解製程4
廢料:PU合皮革/PET/PU CASE
其中該廢料PU合成革、PET及PU CASE化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產
聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇/二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑;
生產條件:
反應温度為180℃-240℃
反應時間為2-4小時
醇解劑使用量(重量比),PU合成革:PET:PU CASE:醇解劑=100:20-100:10-50:50-200
合成多元醇規格其OH值為200-600mgKOH/g
黏度為200-80,000cps/25℃。
以下廢料化學製程5至8項,為製程1至4項,任何一項,外加泡綿,包括硬質泡綿及或軟質泡綿,泡綿含量5-20%;
PU泡綿廢料來源:(a)生產加工所產生的邊角料,例如軟質泡綿座墊,硬質仿木發泡等(b)消費使用後廢料,例如冰箱PU硬質發泡、汽車座墊、床墊、椅子座墊等;
廢料化學醇解製程5
廢料:PU合成革/PU泡綿
其中該廢料PU合成革及PU泡綿化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑;
生產條件:
反應温度為180℃-260℃
反應時間:2-6小時
醇解劑使用量(重量比),混合廢料:醇解劑=100:100-300
催化劑<1%
合成多元醇規格為OH值為200-600mgKOH/g
黏度為1000-20,000cps/25℃。
廢料化學醇解製程6
廢料:PU合成革/PET/PU泡綿
其中該廢料PU合成革、PET及PU泡綿化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇/二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,叔胺類有機催化劑;生產條件:
反應温度為180℃-260℃
反應時間:2-6小時
醇解劑使用量(重量比),混合廢料:醇解劑=100:100-300
催化劑<1%,合成多元醇中規格為OH值為200-600mgKOH/g
黏度為1000-20,000cps/25℃。
廢料化學醇解製程7
廢料:PU合成革/PU CASE/PU泡綿
其中該廢料PU合成革、PU CASE及PU泡綿化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇/二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑;
生產條件:
反應温度為180℃-260℃
反應時間為2-6小時
醇解劑使用量(重量比),混合廢料:醇解劑=100:100-300
催化劑<1%
合成多元醇中規格為OH值為200-600mgKOH/g
黏度為1000-20,000cps/25℃。
廢料化學醇解製程8
廢料:PU合成革/PET/PU CASE/PU泡綿
其中該廢料PU合成革、PET、PU CASE及PU泡綿化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑;
生產條件:
反應温度為180℃-260℃
反應時間為2-6小時
醇解劑使用量(重量比),混合廢料:醇解劑=100:100-300
催化劑<1%
合成多元醇中規格OH值為200-600mgKOH/g
黏度為1000-20,000cps/25℃。
廢料化學醇解製程9
廢料:PU/PET
其中該PU廢料為(a)PU泡綿(b)PU CASE,PET廢料為(a)PET瓶(b)PET聚酯布,其化學醇解製程,醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇/二乙二醇混合物,PPG聚醚多元醇,催化劑為有機金屬催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑;生產條件:
反應温度為180℃-240℃
反應時間為2-4小時
醇解劑使用量(重量比),PU:PET:醇解劑=100:20-100:100-200
合成多元醇規格OH值為100-600mgKOH/g
黏度為200-80,000cps/25℃及常温為固態,高温可融解為液態之回收多元醇。
上逑化學醇解製程簡述:
PU/PET廢料+醇解劑→多元醇
PU/PET廢料與醇解劑於反應槽中進行醇解反應,製得9種系列回收多元醇產品;
9種廢料組成:
(1)PU合皮革
(2)PU合成革及PET
(3)PU合成革及PU CASE
(4)PU合成革,PET,及PU CASE
(5)PU合成革及PU泡綿
(6)PU合成革,PET及PU泡綿
(7)PU合成革,PU CASE及PU泡綿
(8)PU合成革,PET,PU CASE及PU泡綿
(9)PU及PET
總共9種系列回收多元醇可再應用於PU泡綿及PU CASE用途;
PU/PET回收多元醇的應用:
本發明PU/PET廢料與醇解劑於反應槽中進行醇解反應,製得9種系列多元醇產品,所製造的多元醇具有醚,酯,醇,胺的結構,與聚氨酯行業使用的聚醚多元醇或聚酯多元醇結構不同。本發明可藉廢料的組成,醇解劑的選擇及用量生產出不同羥值,黏度,及不同含量醚,酯,醇,胺的新式多元醇,與傳統多元醇相比,新式的PU/PET回收多元醇具有較高的耐熱,耐燃及壓縮強度;此新式多元醇,聚(醚,酯,醇,胺)系列多元醇可應用於(a)PU泡綿(b)PIR泡綿(c)PU CASE;新式多元醇除了應用PU於現有用途外,亦可應用它的特性,開發出新應用領域;PU/PET回收多元醇,羥值範圍100-600mgKOH/g PU/PET回收多元醇,PU應用範圍:
羥值100-200:CASE,軟質泡绵
羥值200-600:CASE,硬質泡绵
羥值200-300:低回彈泡綿/彈性體
羥值500-600:擴鏈劑
常温固體多元醇:反應型熱熔膠
PU/PET廢料經化學醇解製程得之多元醇,可應用於PU CASE,硬質泡綿、軟質泡綿,及反應型熱熔膠等用途;PU/PET回收多元醇具體實施應用例如下:
應用例1:單液型濕固化PU反應型熱熔膠(PUR)
用途:木材板材貼合,塑膠貼合,布/膜貼合,布/布貼合,布/泡綿貼合,鞋用膠等;
加工方法:點膠,噴塗,塗佈
其中該多元醇合成為單液型濕固化PU反應型熱熔膠(PUR),單液型濕固化PU反應型熱熔膠(PUR),原料組成與製程如下:
原料為異氰酸酯MDI與多元醇,常温固態回收多元醇;
羥值為100-400mgKOH/g
聚酯多元醇10-56mgKOH/g
用量比為回收多元醇:聚酯多元醇=100:10-200
催化劑用量為0-2%,可選用DMDEE,T-12,優先選用DMDEE,潛固化劑:0-5%
製程及產品規格:反應温度:60℃-85℃
反應時間:1-5小時
NCO%:2-6%。
應用例2:單液型濕氣硬化PU黏著劑
使用PU/PET回收多元醇合成濕氣硬化PU黏著劑(PU CASE用途),原料組成與製程如下:
其中該多元醇合成為單液型濕氣硬化型PU黏著劑,使用PU/PET回收多元醇合成濕氣硬化PU黏著劑(PU CASE用途),原料組成與製程如下:原材料原料為異氰酸酯MDI與多元醇,異氰酸酯MDI,TDI,優選
2.4MDI/4.4MDI混合比1:1;
多元醇:回收多元醇;
羥值:200-400mgKOH/g
聚醚多元醇,羥值:28-56mgKOH/g
用量比,回收多元醇:聚醚多元醇=100:100至0
催化劑用量:0-2%,可選用DMDEE,T-12,優先選用DMDEE
潛固化劑:0-5%
耐燃劑:0-20%
稀釋劑:0-10%
製程及產品規格:
反應温度:60℃-85℃
反應時間:1-5小時
NCO%:5-15%
黏度:500-5000cps/25℃。
單液型濕氣PU硬化黏著劑應用於(a)板材接著:如金屬、塑膠、木材、岩棉、EPS等板材接著;(b)顆粒黏著:如橡膠粒接著用於跑道、地墊、碎石黏著用道路,鐵軌等;(c)填料黏著:如本發明所述之廢PU/PET粉碎後顆粒填料,混合單液型濕氣硬化黏著劑,作成隔熱、吸震、仿木板材、地磚、地墊等用途;
PU/PET廢料回收再生應用,可以搭配化學回收法+物理回收法,將PU/PET回收癈料,再生製造單液型濕氣硬化PU黏著劑,混合回收的PU硬質泡綿,軟質泡綿廢料及聚酯布粉碎後的顆粒,均勻混合攪拌後,可以製作成環保板材或是地墊、地磚,可以廣泛使用在動物養殖業的地墊,或是登山步道、階梯、公園步道、自行車道或是製作成隔音、隔熱板,預估使用的領域非常廣泛,可以大量減少PU/PET廢料廢棄所產生對環境造成影響。
應用例3:PU雙液型黏著劑
其中該多元醇合成為PU雙液黏著劑(CASE用途)(聚氨酯雙液型黏著劑),組成如下:
A組份(重量單位kg):
B組份:
PMDI多異氰酸酯,或
MDI/多元醇預聚體,多元醇使用聚醚多元醇,或PU/PET回收多醇;
A組份與B組份重量比為1:0.5-1.5;
聚氨酯雙液型黏著劑應用如下:
(1)PU/PET回收多元醇製成之雙液型黏著劑,應用於高雜質PU/PET廢料回收:
(a)使用PU灌注機,粉碎後PU/PET廢料,以獨立第三成份混合雙液型聚氨酯黏著劑注入模具成型;
(b)使用PU灌注機,粉碎後PU/PET廢料,以獨立第三成分混合雙液型聚氨酯黏著劑,注入產品內部填充成型;
(2)回收多元醇製成之雙液型黏著劑,應用於PU/玻璃纖維複合材料,PU/碳纖維複合材料;
製程(a)真空灌注(b)RTM製程(c)拉擠成型(Pultrusion)(d)纒繞製程(filament winding)(e)噴塗加壓加熱製程;
其中玻璃纖維含量:70-85%
聚氨酯黏著劑含量:15-30%。
應用例4:PIR硬質泡綿
聚異氰脲酸脂硬質發泡材,簡稱PIR Foam(Polyisocyanurate Foam),它是由異氰鹽(isocyanate)在觸媒催化下與多元醇(polyol)發生反應,形成的硬質耐燃發泡材材料,PU/PET回收多元醇應用於雙液型PIR硬質泡綿,組成如下:
A組份(重量單位kg):
(a)PU/PET回收多元醇選用羥值200-300mgKOH/g多元醇;
(b)PU/PET回收多元醇,優先選用PU合皮革/PET系列醇解多元醇,及PU合成革/PET/PU CASE系列多元醇;
(c)催化劑包含PIR三聚催化劑及叔胺催化劑的組合;
B組份:PMDI多異氰酸酯;
異氰酸酯指數(isocyanate index)為200-400;
A組份與B组份重量比為1:1.3-2.0;
PIR原料應用於(a)連續式生產PIR板材(b)非連續式生產PIR板材(c)箱式大塊泡綿。
應用例5:PU硬質泡綿噴塗
閉孔結構PU硬質泡綿噴塗,應用於外牆保温,具有不吸水,不透水的
功能,同時還具有優良的保温功效,產品具有防水層和保温層的功能,廣泛應用於屋頂,冷藏室,儲槽等用途;開孔結構PU硬質泡綿噴塗,具有隔音隔熱效果,其應用於建築室內牆板隔音隔熱用途;
PU/PET回收多元醇應用於雙液型PU硬質泡綿噴塗,組成如下:
A組份(重量單位kg):
(a)PU/PET回收多元醇選用羥值300-500mgKOH/g;
(b)PU/PET收多元醇,優先選用PET/PU泡綿系列醇解多元醇,及PU合成革/PU泡綿系列多元醇;
(c)聚醚多元醇,優先選用乙二胺EDA起始基的聚醚多元醇,羥值300-600mgKOH/g;
B組份:PMDI多異氰酸酯
A組份與B組份混合體積比為1:1,使用PU雙液型混合噴塗設備;
PU硬質泡綿噴塗密度:
(1)閉孔泡綿結構:400-500kg/m3
(2)開孔泡绵結構:150-300kg/m3。
應用例6:雙液PU噴塗黏著劑
雙液型聚氨酯噴塗膠黏著劑(CASE用途)具有優異的黏接強度,可應用於岩棉與金屬板貼合,PIR硬質泡绵與金屬板貼合,EPS苯乙烯發泡與金屬板貼合,PU/PET回收板材(高雜質PU/PET廢料製成)與木板,金屬板貼合、木材貼合、紙蜂巢、鋁蜂巢、石膏板材等黏接用途;
PU/PET回收多元醇應用於雙液PU噴塗黏著劑,組成如下:
A組份(重量單位kg):
(1)PU/PET回收多元醇選用羥值200-400mgKOH/g多元醇;
(2)PU/PET回收多元醇,優先選用PU合成革系列多元醇,PU合成革/PET回系列回收多元醇及PET/PU CASE系列回收多元醇;
(3)聚醚多元醇,優先選用乙二胺EDA起始基的聚醚多元醇,羥值300-500mgKOH/g;
B組份:PMDI多異氰酸酯
A组份與B組份重量比為1:0.5-1.5。
應用例7:PU軟質低回彈記憶泡綿
應用:枕頭、床墊、玩具、吸震材料等;
PU/PET回收多元醇應用於雙液PU軟質低回彈記憶泡綿如下:
A組份(重量單位kg):
(1)PU/PET回收多元醇選用羥值200-300mgKOH/g;
(2)聚醚多元醇,優先選用羥值24-56mgKOH/g三官能度多元醇;
B組份:TDI或MDI預聚體;
A组份與B組份重量比為:100:30-80;
PU/PET回收多元醇,可廣泛應用於聚氨酯用途;
本發明製得的多元醇,屬於硬質至軟質系列多元醇,羥值100-600mgKOH/g,依產品物性及加工條件,選用不同PU/PET廢料組成的多元醇(本發明計有9種PU/PET系列多元醇),以及合適的羥值,黏度及反應性的多元醇,可廣泛應用於PU硬質泡绵,軟質泡綿及CASE領域。
除上逑1至7應用例外,回收多元醇可應用下列用途:
(1)低密度硬質發泡隔熱保温材料,應用於冰箱、庫板、浪板、管路、儲槽、冷凍庫、屋頂、保温桶等用途;
(2)微發泡仿木材料,如仿木家俱、硬質鞋材等;
(3)不發泡硬質彈性體,如噴塗彈性體、RIM反應射出成型等;
(4)軟質泡綿,如自成皮扶手、鞋墊等;
(5)熱成型(thermoforming)彈性體及泡綿,例鞋片、鞋墊、汽車頂篷等。
(6)吸震泡绵,如防撞條、地墊等;
(7)現埸施工,低密度包裝泡绵等。
回收多元醇可應用於環保綠色產品:
(1)回收PU廢料再生所製成的膠黏劑混合木屑、稻草…加熱加壓製成人造木版,這是可以廣範應用於家具使用的人工木材(家具隔版或是桌面廚櫃等用途),這樣可以大量減少木材砍伐減少碳排放;
(2)回收再生的聚氨酯原料可以廣泛應用於運輪工業及建築工業,例如車體隔熱保温及隔音材料,建築隔熱保温及隔音材料等;
(3)可以應用在農業植物溫室栽培的保溫及動物養殖保溫材料使用,可以讓大量廢料回收再生應用,可以廣泛大規模節能減少大量碳排放減緩地球暖化的速度;
高雜質PU/PET廢料處理法:採用物理/化學黏接成型法高雜質PU/PET填料(物理)混合低雜質PU/PET廢料製成的PU黏著劑(化學)黏接成型;此為符合環保的綠色產品,概略為:高雜質PU/PET廢料+低雜質PU/PET廢料製成的PU黏著劑→功能性材質;高雜質PU/PET並不適合化學醇解法,可將其粉碎製成填料,混合PU/PET回收多元醇製成PU黏著劑後製成板材,墊材,防木材,隔熱磚,玩具填充等功能性用途;PU黏著劑為PU/PET回收多元醇製成之「單液型濕氣硬化聚氨酯黏著劑」,及「雙液型聚氨酯黏著劑」;
回收多元醇製成PU黏著劑敍述於:PU/PET回收多元醇的應用例2及例3。
本發明黏接成型法有兩種加工製程(1)箱模成型法(2)灌注/填充成型法:
(1)箱模成型法
PU/PET廢料混合單液型濕氣硬化膠黏劑,注入箱型模具加熱加温成型。成型產品脫模後,依所需要的形狀進行裁切。
箱模成型法,產品有三類:
(a)隔熱板材:PU硬質發泡廢料,因其閉孔結構,具有優良的隔熱保温效果,可製成隔熱板材;
(b)吸震/吸音板材:PU軟質廢料,因其開孔柔軟結構,可製成墊材,具有吸震及吸音的效果;
(c)仿木板材:PU CASE,PET廢料,因其高耐衝性,可製成仿木,及吸震材料;
廢料填料與PU黏著劑使用量配比及成品密度
成品密度範圍100kg/m3至1300kg/m3
(a)PU硬泡癈料與PU黏著劑重量比為1:0.1-0.3,成品密度為100-300kg/m3;
(b)PU軟泡廢料與PU黏著劑重量比為1:0.1-0.3,成品密度為100-500kg/m3;
(c)PU CASE,PET廢料與PU黏著劑重量比為1:0.05-0.25,成品密度為800-1300kg/m3;
PU CASE,PET廢料亦可添加適度PU泡綿來製作300-800kg/m3材質。
(2)灌注/填充法:
使用PU灌注機,粉碎後PU/PET顆粒以第三組分,混合雙液型聚氨酯膠黏劑注入模具,或填充成型。
高雜質PU/PET廢料物理/化學處理法,應用例如下:
應用例1:廢棄冰箱PU硬質泡綿
PU硬質泡绵經粉碎後:
(1)低雜質PU硬質泡綿,可依本發明製程5至9,混合其他PU/PET廢料,醇解製成多元醇;
(2)高雜質PU硬質泡綿,因其雜質過多(內含PS/ABS內膽材質等),並不適合化學醇解製程製作多元醇:
解決方案:
(a)冰箱用PU硬質泡綿具有良好的保温隔熱性能,粉碎後的高雜質PU硬質泡綿顆粒填料,混合單液型濕氣硬氣硬聚氨酯黏著劑,黏接成型後製成隔熱板材,此單液型型黏著劑可由PU/PET回收多元醇製得;
(b)使用PU灌注機,粉碎後PU硬質泡綿顆粒以第三成份,混合雙液型聚氨酯黏著劑注入模具成型,產品例如隔熱板,天花板,線板等;
(c)使用PU灌注機,粉碎後PU硬質泡綿顆粒以第三成份混合雙液型PU黏著劑,注入產品內部填充成型,產品例如隔熱磚,包温桶,包温瓶等;
(d)此雙液型PU黏著劑可由PU/PET回收多元醇製得;
應用例2:廢棄汽車PU座墊
PU座墊經粉碎後:
(1)低雜質PU座墊,內含PU軟質泡綿,PET聚酯布,PU合成革,可依醇解法製成多元醇;
(2)高雜質PU座墊,例如PVC皮革,真皮皮革包覆PU泡绵,粉碎後因其雜質過多,並不適合化學醇解製程製作多元醇;
解決方案:
(a)粉碎後的PU汽車座墊顆粒,具有開孔軟質泡沫結構,加上單液型濕氣硬化PU黏著劑,黏接成型後製成軟墊及吸震材料;
(b)使用PU灌注機,粉碎後PU汽車座墊顆粒,以第三組份混合雙液型PU
黏著劑注入模具成型。產品例如地墊,滑鼠墊,鞋墊,玩具球等;
(c)使用PU灌注機,粉碎後PU汽車座墊顆粒,以第三組份混合雙液型PU黏著劑,注入產品內部填充成型,產品例如玩具填充等;
(d)單液型濕氣硬化PU著劑及雙液型PU黏著劑,可從PU/PET回收多元醇製得;
應用例3:消費後廢棄聚酯纖維布及PU合成革,製成護欄及防撞墊
主要將含有一定長度的聚酯纖維的布及合成革粉碎後顆粒,加上回收製作的膠黏劑攪拌後成型+高強度的PU雙液型彈性體外噴塗(可以噴白色+黃色線條),產品可使用在高速公路兩側護欄,或是環山道路和一般公路的兩側或是防撞墊使用;
PU膠黏劑及PU彈性體噴塗,可從PU/PET回收多元醇製得;其他物理/化學回收應用例如PU床墊,PU摩托車座墊,PU自行車座墊,椅子PU座墊,PU鞋底,PU鞋墊等可經粉碎後,顆粒混合PU回收黏著劑成型。
藉由上述之結構組合,本發明一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,PU/PET綠色產品概念與設計,可以大幅降低PU/PET產品雜質,全PU/PET廢料經由粉碎後,經由化學醇解製程,可製成多元醇,並應用於PU用途,純PU/PET產品設計,可减少雜質的產生,PU及PET廢料回收及資源再生應用的技術,從多元製造端過程開始,更廣泛應用TPU熱融膠接著劑技術,灌注型PU技術,結合PU合成皮及聚酯布製作,及PET塑料技術,可以接近完全回收的獨特作法,並且在PU廢料回收中搭配相當比率的PET廢料混合醇解,成為可以再生應用的聚氨酯原料,如此從源頭開始可以有效大量減少PU廢料中的雜質技術是全方位PU及PET廢料回收再生應用的重要關鍵;
產品設計同時考慮產品回收方法:
綠色環保回收設計:
綠色設計產品1:全PU/PET綠色環保自行車座墊
三部份結構(1)表皮層為環保PU合成革(2)座墊為PU軟質泡綿(c)支架為PU彈性體或PET塑料;回收時,將PU自行車墊整體粉碎,醇解,製成多元醇;
(1)表皮層採用合乎環保的PU無溶劑合成革,PU水性合成革,TPU合成革;
(2)廢棄PU自行車座墊製得的回收多元醇,可再次應用於自行車PU軟質泡綿及支架;
舉例目前自行車座墊:
三部份結構(1)表皮層為溶劑型PU合成革或PVC合成革(2)座墊為PU軟質泡綿(3)支架為PP塑膠;傳統自行車座墊因回收不易,回收方式主要以焚燒為主。
綠色設計產品2:分離式冰箱箱體回收及全PU/PET冰箱
冰箱箱體結構(1)外殼層為鋼板(2)中間層為PU硬質泡綿(3)內膽層為ABS或PS塑膠;
傳統:(一)殼材質為鋼板,內膽材質為ABS或HIPS與PU硬質保温泡綿緊密接著,不易剝離;
(二)如將其PU硬質保温泡綿與內膽材質一起粉碎,則造成PU泡綿內含有過多的內膽材質,不適合用於醇解製程;
(三)PU硬質泡綿需與金屬板及ABS/HIPS內膽材質強制剝離,得到的PU泡綿廢料可進行醇解生產回收多元醇,然而PU泡綿與金屬板及內膽材質接著良好,不易完整分離;
(四)傳統冰箱廢棄PU泡綿,以焚燒處理為主;
本案回收解決方案:
ABS/HIPS內膽材質與PU硬質泡綿同時粉碎,粉碎後使用回收多元醇製成的PU黏著劑,加壓成型,或灌注/填充法製成保温材料;
綠色設計:分離式冰箱箱體回收
(一)鋼板及ABS或HIPS內膽材質塗佈高温可熔化的TPU熱熔膠,回收時,只要加温加熱便可分離(1)鋼板(2)PU硬泡隔熱發泡層(3)ABS/PS內膽;鋼板,PU硬質泡綿及ABS/PS內膽可作不同的回收處理;
(二)分離得之PU硬質泡綿經粉碎後醇解,可製得多元醇。
綠色設計:全PU/PET冰箱箱體
冰箱箱體結構(1)外殼層為PET塑膠(2)中間層為PU硬質泡綿(3)內膽層為PET塑膠;回收時,將PU/PET冰箱外殼整體粉碎,醇解,製成多元醇。
綠色設計產品3:PU/PET環保可回收鞋
整雙鞋可回收製成多元醇,並應用於PU用途。
PU/PET環保可回收鞋結構為:
(1)鞋面為PU合成革,PU纖維布,或PET聚酯布;PU合成革採用環保的PU無溶劑合成革,PU水性合成革,TPU合成革;
(2)鞋底為PU微孔彈性體鞋底,TPU鞋底;
(3)鞋墊為(a)PU軟質泡質泡綿黏著於表面層,PET聚酯布或PU纖維布(b)PU凝膠gel,或PU軟質泡綿/PU凝膠黏著於表面層PET聚酯布或PU纖維布;
(4)鞋帶為PU鞋帶或PET鞋帶;回收時,將PU/PET鞋整體粉碎不需要分離鞋面,鞋底,鞋墊及鞋帶,粉碎後颗粒經過醇解反應製成多元醇;傳統廢棄PU鞋底材質的鞋,以焚燒處理為主;
鞋底為PU發泡或不發泡TPU鞋底,鞋面為PVC合成革,PU合成革,真皮,尼龍布等材質,鞋墊為PU,EVA等材質;傳統PU鞋底材質的鞋,經粉碎後因雜質過多,不適合醇解製成多元醇;高雜質PU鞋廢料,可粉碎後使用回收多元醇製成的濕氣硬化型PU黏著劑,加壓成型製成吸震泡绵墊片,或是雙液PU黏著劑灌注/填充法製成鞋底,鞋墊等用途。
綠色設計產品4:汽車、機車、腳踏車(或工程用車)可回收座墊/靠背,可回收頭枕,可回收儀表板,可回收床墊、座墊、皮包、背包;PU/PET可回收座墊/靠背,結構為:(1)包覆層採用合乎環保的PU無溶劑合成革或PU水性合成革或PET聚酯布(2)PU軟質泡綿墊材(3)PET框架;PU/PET可回收頭枕,結構為:(1)包覆層採用合乎環保的PU無溶劑合成革或PU水性合成革或PET聚酯布(3)PU軟質泡绵墊材;PU/PET可回收儀表板,結構為:(1)表皮層採用合乎環保的PU無溶劑合成革(2)PU半硬質泡綿吸震墊(3)PET框架;回收時,PU/PET座墊,頭枕及儀表板整體粉碎,製成多元醇;傳統汽車座墊及儀表板因回收不易,處理方法主要以焚燒為主;現有座墊及儀表板材質,可採用物理/化學方式回收處理,粉碎成顆粒後,使用回收多元醇製成的PU黏著劑,加壓成型製成吸震泡綿墊片,或灌注/填充法製成地墊,鞋墊等。
綠色產品應用5:傢俱可回收座椅座墊/靠背及可回收床墊PU/PET可回收座椅座墊/靠背結構為:
(1)包覆層採用合乎環保的PU皮革或PET聚酯布(2)PU軟質泡綿墊材(3)PET框架,PET可選用新料或回收PET;PU/PET可回收床墊,結構為:(1)包覆層為PET聚酯布(2)PU軟質泡綿墊材(3)PET框架,PET可選用新料或回收PET;回收時,PU/PET座椅座墊/靠背及床墊整體粉碎,製成多元醇;回收多元醇應用於PU,可製成(1)PU彈性體取代塑膠(2)PU仿木材取代木材(3)PU低回彈軟質泡綿等;傳統座椅及床墊的PU泡绵,因回收不易,回收方式主要以焚燒為主;如包覆層為真皮,PVC皮,矽膠皮,尼龍布等非PU/PET材質,粉碎後顆粒使用回收多元醇製成的PU黏著劑,加壓成型製成吸震泡綿墊片,或灌注/填充法製成鞋底,鞋墊,地墊等用途。
本發明PU及PET廢料回收處理再生應用的主要目的:
1.全方位更廣泛處理現有的PU及PET廢料回收再生應用可以減少大量PU及PET廢料對環境的污染;
2.將再生原物料再利用減少新料使用數量可以大量減少資源浪費及碳排放;
3.將全新的技術理念應用在新的製程以保障在新的回收再生運用時能更接近全部可以回收再生應用,這是全新的技術理念與實踐。
PU/PET廢料:
本發明PU/PET醇解技術主要回收(1)PU合成革(2)PU彈性體(CASE)(3)PU鞋底(4)PU硬質泡綿(5)PU軟質泡綿(6)PET瓶(7)PET聚酯布和其他PU/PET產品;回收廢料,廢料含有一種或多種PU及PET廢料,本發明以PU合成革(PU/PET)廢料,單獨或混合其他PU及PET廢料,或PU/PET(無PU合成革)廢料,進
行醇解。
本發明PU/PET回收多元醇製程特點如下:
(1)生產的回收多元醇味道低,以及較易控制多元醇的黏度及OH值,解決PU硬質泡綿或PU軟質泡綿醇解多元醇所產生的強列味道及合成的多元醇高黏度,高OH值及反應性過快等問題;
(2)PU/PET的混合回收再生應用科技,可以實踐逐漸提升每批次的效率和產能,由於PU/PET複合廢料的數量遠高於單純的PU硬質泡綿廢料或PU軟質泡綿廢料;這種PU/PET複合廢料回收再生應用的方法將比習知「單純PU或是PET的廢料回收再生應用」更具有優勢;
(3)不同的廢料組成配方,可以根據市場及業者的需求,調整多元醇的醇,胺,酯,醚成份,生產出不同物性及操作條件的多元醇;
(4)廢料的來源可含蓋所有用途的PU及PET;
(5)廢料的來源可來自生產加工所產生的廢料及產品使用後廢料。
PU/PET可同時醇解製成多元醇,這給於產品設計者在產品設計及回收時很多想像空間,如可回收自行車座墊,可回收摩托車座墊,可回收汽車座墊/靠背,頭枕及儀表板,可回收冰箱箱體,可回收鞋,可回收傢俱坐墊/靠背,床墊等;由於熱固型PU並不易回收,但結合PET,便能生產多種規格及特性的多元醇。
PU+PET廢料回收再生應用的主要目的:
1、改進以往及現有的生產鏈所累積產生的PU+PET的廢料以化學方式及物理方式盡量讓廢料回收再生應用的效能提升到最高;
2、配合最新全PU製程技術概念(使用TPU薄膜取代離型劑加上使用高溫TPU或是PET耐高溫100度以上的支撐機構件當內支撐件再灌注PU原料發
泡)這樣可以完全回收如此工藝的所有一體成型的產品廢料,這樣的生產過程可以將廢料垃圾數量降到最低;
3、因為上述第1及2項的良性循環系統運作,可以大量減少PU及PET新料的使用及節省更多的能源消耗及碳排放,對於環境保護將起到更大的貢獻。
綜上所述,本發明一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其新穎性、實用性及進步性乃毋庸置疑,完全符合專利之要件,爰依法提請。
Claims (18)
- 一種PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,主要處理PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)、PU相關產品、PET相關產品及其生產廢棄物與消費後廢棄物,其中低雜質PU/PET廢棄物經化學醇解製程合成多元醇,並應用於PU相關產品,其中高雜質PU/PET固體廢棄物以物理/化學方法處理,廢料顆粒以PU黏著劑黏著成型或灌注/填充處理,廢料回收處理方法與步驟,主要劃分有A廢料收集、B廢料分類、C廢料粉碎及D廢料處理四個步驟,以及廢料回收處理後的資源再生應用;A、廢料收集,材質包含有PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)、聚氨酯PU(Polyurethane)、對苯二甲酸酯PET(Polyethylene Terephthalate),將PU合成革(PU塗層/PET聚酯布)、聚氨酯PU(Polyurethane)、對苯二甲酸酯PET(Polyethylene Terephthalate)收回;B、廢料分類,基於產品的差異及雜質含量的高低,分成低雜質廢料四類及高雜質廢料四類,其中低雜質廢料包含:(1)PU合成革;(2)PET,以PET瓶及PET聚酯布為主;(3)PU CASE(C為Coating塗装,A為Adhedive接著劑,S為Sealant填縫材,E為Elastomer彈性體),以灌注型彈性體為主;(4)PU泡綿,包括硬質泡綿及軟質泡綿;高雜質廢料包含:(1)PU合成革;(2)PET;(3)PU CASE;(4)PU泡綿;C、廢料粉碎:其中低雜質廢料粉碎:a、低雜質PU/PET廢料,粉碎後成顆粒,用於化學醇解製程製作多元醇;b、PU硬質發泡廢料在粉碎過程充填氮氣,在粉碎成小顆粒後,經過擠壓破泡過程處理以排除易燃氣體及壓縮體積,並可添加醇解劑,製作成膏狀;c、廢料PU合成革、PU CASE、PU軟質泡綿及PET製品切割或機械粉碎成小颗粒或片狀,為了回收廢料粉碎過程及醇解時產生塵暴等危險,必要時會加入若干醇與粉碎的廢料混合以保障廢料加工的順暢度與安全性;高雜質廢料粉碎:a、高雜質PU/PET廢料,粉碎後廢料顆粒,用於黏結成型法及灌注填充法;b、PU合成革、PU CASE、PU軟質泡綿、PU硬質泡綿及PET製品,粉碎顆粒的大小,視其產品應用而決定;D、廢料處理分為:化學醇解製程、物理化學黏接成型製程及灌注填充製程;a、化學醇解製程:低雜質PU/PET廢料適用化學醇解製程,聚氨酯(PU)混合聚酯PET廢料,醇解製成多元醇,並應用於聚氨酯,混合廢料以PU合成革為主,可單獨進行醇解,或混合其他PU或PET廢料進行醇解,或無PU合成革廢料,PU與PET混合廢料進行醇解反應;PU/PET醇解技術:PU及PET化學回收生產技術,採用烷基二醇為分解劑的醇解方法,烷基二醇同時分解PU及PET廢料而形成多元醇(主結構)及胺(副結構),所生產的多元醇可與異氰酸酯(isocyanate)反應,產生聚氨酯PU結構;PU醇解反應:利用烷基二醇為分解劑,進行酯交換反應,使氨基甲酸酯基斷裂,釋放出長鏈多元醇,聚酯或聚醚結構;反應式如下:-R1-NH-CO-O-R2-+HO-R3-OH→ R1-NH-CO-O-R3-OH+-R2-OHPU醇解過程,亦會產生副反應,生成胺結構;PET醇解反應:利用烷基二醇為分解劑,進行酯交換反應,釋放出長鏈聚酯多元醇;PU/PET醇解反應:公用分解劑,可同時進行PU,PET醇解反應產生多元醇(醚,酯結構)及胺結構;多元醇(OH)可與多異氰酸酯(NCO)反應,形成聚胺酯;PU/PET醇解反應產生的產物,其結構以多元醇為主,少量的胺,所產生的回收多元醇,可作為聚氨酯原材料,再次應用於聚氨酯(Polyurethane,PU)用途,PU/PET廢料與醇解劑於反應槽中進行醇解反應,製得多種系列合成多元醇;PU/PET醇解多元醇所生產的回收多元醇應用於(1)單液型濕固化PU反應型熱熔膠(PUR)(2)單液型濕氣硬化PU黏著劑(3)PU雙液型黏著劑(4)PIR硬質泡綿(5)PU噴塗硬質泡綿(6)PU噴塗黏著劑(7)PU軟質低回彈記憶泡綿(8)其他PU硬質泡綿,軟質泡綿及CASE用途,廢料回收方法與步驟主要包含有廢料 收集、廢料分類、廢料粉碎及廢料處理,並廢料處理後,做資源再生應用;b、物理化學黏接成型製程及灌注填充製程:適用於高雜質PU及PET廢料,不適合化學醇解製程,物理化學方法是將含有高雜質的PU/PET廢料進行粉碎後的顆粒填料,混合PU/PET化學醇解得之多元醇製成之黏著劑,其加工方法如下:箱模成型法:PU/PET顆粒,攪拌器攪拌混合膠黏劑後注入箱模,高温高壓成型,成型後PU/PET大塊成品,依需要尺寸大小作裁切;灌注填充法:使用雙液型PU灌注機,PU/PET廢料顆粒以第三成份,在灌注機混合頭混合後注入模具成型(灌注法)或注入物件填充(填充法),成型後PU/PET大塊成品,依需要尺寸大小作裁切。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該廢料PU合成革化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇之混合物,使用催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,生產條件之反應温度為180℃-240℃,反應時間為2-4小時,醇解劑使用量(重量比),PU合成革廢料:醇解劑=100:30-200,催化劑<1%,合成多元醇規格其中OH值為200-600mgKOH/g,黏度為200-3000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該廢料PU合成革及PET化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙 二醇混合物,使用催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,生產條件之反應温度為180℃-240℃,反應時間為2-4小時,醇解劑使用量(重量比),PU合成革廢料:PET廢料:醇解劑=100:10-100:50-100,催化劑<1%,合成多元醇規格其中OH值為200-600mgKOH/g,黏度為200-3000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該廢料PU合成革及PU CASE化學醇解製程,使用醇解劑是利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,反應温度:180℃-240℃,反應時間:2-4小時,醇解劑使用量(重量比),PU合成革廢料:PU CASE廢料:醇解劑=100:20-100:100-200,催化劑<1%,合成多元醇規格為OH值為200-600mgKOH/g,黏度為200-80000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該廢料PU合成革、PET及PU CASE化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇/二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,反應温度為180℃-240℃,反應時間為2-4小時,醇解劑使用量(重量比),PU合成革:PET:PU CASE:醇解劑=100:20-100:10-50:50-200,合成多元醇規格其OH值為200-600mgKOH/g,黏度為200-80,000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方 法,其中該廢料PU合成革及PU泡綿化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,反應温度為180℃-260℃,反應時間:2-6小時,醇解劑使用量(重量比),混合廢料:醇解劑=100:100-300,催化劑<1%,合成多元醇規格為OH值為200-600mgKOH/g,黏度為1000-20,000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該廢料PU合成革、PET及PU泡綿化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇/二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,叔胺類有機催化劑,反應温度為180℃-260℃,反應時間:2-6小時,醇解劑使用量(重量比),混合廢料:醇解劑=100:100-300,催化劑<1%,合成多元醇中規格為OH值為200-600mgKOH/g,黏度為1000-20,000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該廢料PU合成革、PU CASE及PU泡綿化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇/二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬化合物催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,反應温度為180℃-260℃,反應時間為2-6小時,醇解劑使用量(重量比),混合廢料:醇解劑=100:100-300,催化劑<1%,合成多元醇中規格為OH值為200-600mgKOH/g,黏度為1000-20,000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方 法,其中該廢料PU合成革、PET、PU CASE及PU泡綿化學醇解製程,使用醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇與二乙二醇混合物,催化劑為有機金屬催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,反應温度為180℃-260℃,反應時間為2-6小時,醇解劑使用量(重量比),混合廢料:醇解劑=100:100-300,催化劑<1%,合成多元醇中規格OH值為200-600mgKOH/g,黏度為1000-20,000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該廢料PU及廢料PET,廢料PU為PU泡綿及PU CASE,廢料PET為PET瓶及PET聚酯布,其化學醇解製程,醇解劑利用烷基二醇為分解劑,可為乙二醇,二乙二醇,丙二醇,丁二醇,生產聚酯多元醇產生之廢醇,PPG聚醚多元醇,優先使用乙二醇,二乙二醇或乙二醇/二乙二醇混合物,PPG聚醚多元醇,催化劑為有機金屬催化劑,醇胺類,叔胺類有機催化劑,反應温度為180℃-240℃,反應時間為2-4小時,醇解劑使用量(重量比),PU:PET:醇解劑=100:20-100:100-200,合成多元醇規格OH值為100-600mgKOH/g,黏度為200-80,000cps/25℃及常温為固態,高温可融解為液態之回收多元醇。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該多元醇合成為單液型濕固化PU反應型熱熔膠(PUR),單液型濕固化PU反應型熱熔膠(PUR),原料組成與製程如下,原料為異氰酸酯MDI與多元醇,常温固態回收多元醇,羥值為100-400mgKOH/g,聚酯多元醇10-56mgKOH/g,用量比為回收多元醇:聚酯多元醇=100:10-200,催化劑用量為0-2%,可選用DMDEE,T-12,優先選用DMDEE,潛固化劑:0-5%,製程及產品規格:反應温度:60℃-85℃,反應時間:1-5小時,NCO%: 2-6%。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該多元醇合成為單液型濕氣硬化型PU黏著劑,使用PU/PET回收多元醇合成濕氣硬化PU黏著劑(PU CASE用途),原料組成與製程如下:原材料原料為異氰酸酯MDI與多元醇,異氰酸酯MDI,TDI,優選2.4MDI/4.4MDI混合比1:1,多元醇:回收多元醇,羥值:200-400mgKOH/g,聚醚多元醇,羥值:28-56mgKOH/g,用量比,回收多元醇:聚醚多元醇=100:100至0,催化劑用量:0-2%,可選用DMDEE,T-12,優先選用DMDEE,潛固化劑:0-5%,耐燃劑:0-20%,稀釋劑:0-10%,製程及產品規格:反應温度:60℃-85℃,反應時間:1-5小時,NCO%:5-15%,黏度:500-5000cps/25℃。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該多元醇合成為PU雙液黏著劑(CASE用途)(聚氨酯雙液型黏著劑),組成如下:A組份(重量單位kg):B組份:PMDI多異氰酸酯,或MDI/多元醇預聚體,多元醇使用聚醚多元醇,或PU/PET回收多醇;A組份與B組份重量比為1:0.5-1.5;聚氨酯雙液型黏著劑應用如下:(1)PU/PET回收多元醇製成之雙液型黏著劑,應用於高雜質PU/PET廢料回收:(a)使用PU灌注機,粉碎後PU/PET廢料,以獨立第三成份混合雙液型聚氨酯黏著劑注入模具成型;(b)使用PU灌注機,粉碎後PU/PET廢料,以獨立第三成分混合雙液型聚氨酯黏著劑,注入產品內部填充成型;(2)回收多元醇製成之雙液型黏著劑,應用於PU/玻璃纖維複合材料,PU/碳纖維複合材料;製程(a)真空灌注(b)RTM製程(c)拉擠成型(Pultrusion)(d)纒繞製程(filament winding)(e)噴塗加壓加熱製程;其中玻璃纖維含量:70-85%聚氨酯黏著劑含量:15-30%。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該多元醇應用於雙液型PIR硬質泡綿(聚異氰脲酸脂硬質發泡材),簡稱PIR Foam(Polyisocyanurate Foam),由異氰鹽(isocyanate)在觸媒催化下與多元醇(polyol)發生反應,形成的硬質耐燃發泡材材料,PU/PET回收多元醇應用於雙液型PIR硬質泡綿,組成如下:A組份(重量單位kg):(a)PU/PET回收多元醇選用羥值200-300mgKOH/g多元醇;(b)PU/PET回收多元醇,優先選用PU合皮革/PET系列醇解多元醇,及PU合成革/PET/PU CASE系列多元醇;(c)催化劑包含PIR三聚催化劑及叔胺催化劑的組合;B組份:PMDI多異氰酸酯;異氰酸酯指數(isocyanate index)為200-400;A組份與B组份重量比為1:1.3-2.0;PIR原料應用於(a)連續式生產PIR板材(b)非連續式生產PIR板材(c)箱式大塊泡綿。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該多元醇應用於雙液型PU硬質泡綿噴塗(閉孔結構PU硬質泡綿與開孔結構PU硬質泡綿噴塗),PU/PET回收多元醇應用於雙液型PU硬質泡綿噴塗,組成如下:A組份(重量單位kg):(a)PU/PET回收多元醇選用羥值300-500mgKOH/g;(b)PU/PET收多元醇,優先選用PET/PU泡綿系列醇解多元醇,及PU合成革/PU泡綿系列多元醇;(c)聚醚多元醇,優先選用乙二胺EDA起始基的聚醚多元醇,羥值300-600mgKOH/g;B組份:PMDI多異氰酸酯A組份與B組份混合體積比為1:1,使用PU雙液型混合噴塗設備;PU硬質泡綿噴塗密度:(1)孔泡綿結構:400-500kg/m3(2)開孔泡绵結構:150-300kg/m3。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該多元醇應用於雙液PU噴塗黏著劑(雙液型聚氨酯噴塗膠黏著劑)(CASE用途)具有優異的黏接強度,PU/PET回收多元醇應用於雙液PU噴塗接著劑,組成如下:A組份(重量單位kg):(1)PU/PET回收多元醇選用羥值200-400mgKOH/g多元醇;(2)PU/PET回收多元醇,優先選用PU合成革系列多元醇,PU合成革/PET回系列回收多元醇及PET/PU CASE系列回收多元醇;(3)聚醚多元醇,優先選用乙二胺EDA起始基的聚醚多元醇,羥值300-500mgKOH/g;B組份:PMDI多異氰酸酯A组份與B組份重量比為1:0.5-1.5。
- 如請求項1所述之PU及PET廢料回收處理及資源再生應用方法,其中該箱模成型法,成型產品有三類:(a)隔熱板材:PU硬質發泡廢料,為閉孔結構;(b)吸震/吸音板材:PU軟質廢料,為開孔柔軟結構;(c)仿木板材:PU CASE,PET廢料,具有高耐衝性;其中廢料填料與PU黏著劑使用量配比及成品密度,成品密度範圍100kg/m3至1300kg/m3;(a)PU硬泡廢料與PU黏著劑重量比為1:0.1-0.3,成品密度為100-300kg/m3;(b)PU軟泡廢料與PU黏著劑重量比為1:0.1-0.3,成品密度為100-500kg/m3;(c)PU CASE,PET廢料與PU黏著劑重量比為1:0.05-0.25,成品密度為800-1300kg/m3;PU CASE,PET廢料亦可添加適度PU泡綿來製作300-800kg/m3材質。
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2020
- 2020-12-04 TW TW109143143A patent/TWI855194B/zh active
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