如何回收废旧冰箱中的聚氨酯

聚氨酯(PU)是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其优良的性能而被广泛应用。PU制品分为泡沫制品和非泡沫制品两大类：泡沫制品有软质、硬质、半硬质泡沫；非泡沫制品有涂料、胶黏剂、合成革、弹性体和弹性纤维(氨纶)等。

聚氨酯硬质泡沫塑料是一种性能优良的绝热材料和结构材料，其主要特性是硬韧，可发泡性、弹性、耐磨性，耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等性能优良。

聚氨酯泡沫是冰箱制造的主要原材料之一，在冰箱的生产过程中会产生大量的报废塑料，市场中报废的冰箱中也包含着大量的废旧塑料和废旧聚氨酯泡沫。因此，对废旧冰箱中聚氨酯进行回收利用有重大的环境和经济价值。

聚氨酯泡沫塑料的分拣

废旧冰箱在进入回收站后，首先通过预处理以分离其中部分有价值的组件，包括压缩机、电机、换热器、电路板等，在实际操作过程中，通常采用破碎技术对箱体进行粉碎，然后再使用分选装置将聚氨酯泡沫与其它材料进行分离。

需指出的是在进行冰箱整体破碎时，发泡层中的CFC-11（三氯一氟甲烷，亦称R11）发泡剂会泄露到大气中，造成二次污染，因而这一破碎过程需在密闭装置内进行。

发泡剂的回收

CFC-11属氯氟烃化合物，该物质对生态环境的破坏主要是缘于其较高的臭氧消耗潜值及地球温室效应值因而在聚氨酯泡沫的回收利用过程中，需对CFC-11进行环保处理。冰箱保温层内的聚氨酯泡沫中CFC-11含量为3 %~5 %。

在聚氨酯泡沫的破碎过程中，可先通过真空挤压法排出泡孔中的CFC-11，然后再将泡沫粉碎到适当的细度，以确保CFC-11的彻底释放。破碎过程中所逸出的CFC-11发泡剂，经过滤、分离，除去粉尘后，进入发泡剂的回收装置。目前，用于回收聚氨酯泡沫中CFC-11发泡剂的方法主要为活性炭吸附法，此外还有液体介质溶解法及超临界流体吸收法。

聚氨酯的物理回收法

物理回收法是在不破坏聚合物本身的化学结构、 不改变其基本组成的情况下改变废旧料的物理形态后直接利用的方法。有掩埋法、粉碎法、粘合加工、挤出成型等方法。

1. 粉碎法

聚氨酯边角料及旧废料在应用前首先切割或者粉碎、筛分得到所需粒度的小块或者细粉。 一般说来硬质的聚氨酯泡沫粉碎比较容易，所以其粉碎技术也比较成熟如：精密切割技术、Flachmatritsen 挤压等技术。这废聚氨酯粉碎后的细片或粉末多作为填料混入原料中回收重用。

2. 粘合加工成型

此法是废旧聚氨酯回收利用中最普遍的方法。其要点是：先将废旧聚氨酯硬质泡沫粉碎成细片状，涂撒聚氨酯粘合剂等，再直接通入水蒸气等高温气体，使聚氨酯粘合剂熔融或溶解后对粉状的废旧聚氨酯粘接，然后加压固化成一定形状的泡沫。

3. 挤出成型

粘合加工的另一种方法就是挤出成型，将PU材料转变成软塑性材料，这种材料适合作强度高、硬度高，但对断裂伸长率要求不高的塑料件。对于软质微孔 PU泡沫废料，可以将其粉碎成粉末，掺混到热塑性聚氨酯中，在挤出成型机中造粒，采用注射成型方法制造鞋底等制品。

聚氨酯的化学回收法

化学回收法是指在化学试剂、 催化剂、 热和空气存在的条件下，将聚氨酯降解成可重新利用的液体低聚物甚至是小分子有机化合物，从而实现原料的循环使用。其优点是可回收不熔不溶的热固性聚氨酯废弃物。

化学法回收废旧聚氨酯的一般工艺流程： PU 废旧料分检、洗涤、粉碎成颗粒——投入反应釜——约200℃ 加降解剂——减压蒸馏并分离提纯——检验、存储。

化学法主要有醇解法、胺解法、醇胺法、碱降解法、水解法、氢降解法、热降解法和磷酸酯法等。

能量回收法

聚氨酯主要含碳、氢、氧、氮，与空气中氧燃烧时，产生大量的热能，每千克聚氨酯约产生25～28MJ。聚氨酯废旧料常与城市固体废料一起作燃料，可取代部分煤，作锅炉的燃料，聚氨酯是洁净燃料，燃烧产生的气体只含少量的NO₂，不含SO₂，远优于煤、燃油等燃料。

但在焚烧过程中如果燃烧不完全将会产生有毒气体，对大气造成污染，所以人们对焚烧法的反对呼声不断高涨。

总结

由于聚氨酯硬质泡沫塑料性能优良和用途广泛，其发展与日俱增，因此，对其废旧制品的回收利用不仅能有效地保护环境，减少污染，而且能节省资源，变废为宝。

对于聚氨酯硬质泡沫废料的利用，从产前投入的经济角度看，以直接回收利用好。但是，制品的性能较差，只能作低档用品使用。从最终产品的使用性能看，还是化学回收法中的醇解、碱解和水解较好。与此同时，选择不同的处理方法还要结合实际的情况，具体问题具体分析，以获得最好的投入产出比。