PU皮革海绵复合材料的可回收性研究
PU皮革海绵复合材料概述
聚安脂发泡（PU）皮具高密度硅胶结合相关资料为是一种新型的高性结合相关资料 ，近三余年在实业和日常现在的生活现在的身边实现了大范围应用 。该相关资料由聚安脂发泡皮具层与高密度硅胶层实现唯一性技艺结合而成 ，集于一身了俩者积极的数学性和作用性质 。聚安脂发泡皮具具备积极的耐碱性能性、抗破裂性和厚实性 ，而高密度硅胶层则提高了好品质的储存性和最舒服性 ，此种三人组合使其变成了好的多作用相关资料 。
从结构上看 ，PU皮革海绵复合材料通常采用三层结构设计：外层为仿皮聚氨酯涂层 ，中间为高密度海绵层 ，内层为织物基材 。这种结构不仅赋予材料卓越的外观质感 ，还确保了其在使用过程中的稳定性和耐用性 。根据不同的应用需求 ，复合材料的厚度范围一般在0.8mm至3.0mm之间 ，密度约为0.4g/cm³至0.7g/cm³ ，拉伸强度可达15MPa以上 ，撕裂强度超过2N/mm 。
在其实操作中 ，PU人造革普通海棉组合产品因为其独具特色的稳定性资源优势 ，在办公家装研制、轿车行业内饰改装、鞋材生产造成等行业各个领域呈现鼓起 。这类 ，在轿车行业排椅行业各个领域 ，该产品也可以打造积极的搭车美观度和抗造性；在办公家装研制中 ，则呈现出非常好的抗污性love爱博官网洗涤性 。许多特点使用PU人造革普通海棉组合产品将成为当今研制业中必极为决定性的决定性产品之中 。
当然 ，跟着健康自觉性的开展和继续保持的开发核心理念的深入调查 ，PU合成革硅胶软型材质的可收回性毛病日趋接受关注公众号 。如何才能在保证质量材质能力的并且确保成本的高效再循环凭借 ，早已成为为如今亟需满足的重点科研课题 。这并不是问题到材质任何的继续保持的开发 ，也可以直接影晌着相关的加工业的纯天然改变程序运行 。
国内外研究现状分析
介绍PU毛皮海棉混合的原的物料可再机体再生利用性的学习 ，全国外专家已开展业务了丰富工作的并得到好几回定科研成果 。全国领域 ，北京大专大专李明团对（2019）第一次明确提出依托于机诫撕碎法的混合的原的物料再机体再生利用技能 ，并经过实验报告效验了该方式 在操作丢弃PU毛皮海棉的原的物料时的可能性 。学习体现了 ，经过设定撕碎粒级在0.5-1.0mm的范围内 ，是可以同质性增强的原的物料的回收机体再生的利用率 。此外 ，清华大专张华教援团对（2021）开发设计好几回种创新型液体萃取原理法 ，取得胜利保证了PU毛皮与海棉层的分离处理 ，这些打破为事件的的原的物料回收打下了了基础条件 。
国外的科研则更偏重于于物理回报方法的探秘 。法国Fraunhofer科研所（2020）的科研揭示 ，选择超临界值二氧化的碳方法就能能可行可化解PU人造革中的聚安脂的成分 ，回报率高达到85% 。USA麻省工院海瑞朗（MIT）的Johnson宋江因（2021）则明确提出了一大种热解回报技术 ，是能能在较高湿度下将包覆产品可化解为可再借助的核心原食材 。荷兰王国工院海瑞朗（2022）的科研进1步查证 ，借助优化调整热解生活条件 ，就能能同质性变低副货物的存在量 ，提高自己回报产品的的品质 。
值得一看考虑的是 ，东南亚京都大家（2023）的一类新分析入宪了生物学制品可降解性辅助制作收回的范畴 ，进行注入相关微生物菌种学制品群落加快和加快PU的材料的吸附时 。这个特色化技艺不仅能增进了收回利用率 ，还降低了能源技術浪费和室内love爱博官网生态破坏 。再者 ，新加坡实验技艺院（KAIST）的Kim的团队（2023）开拓了一大种智慧分检平台 ，配合服务器学业java算法进行了对废弃物纤维材料的材料的主动类别和预治理 ，很大程度加快了收回数学作业的主动化技术水平 。
从论述的趋势一起来看 ，迄今为止国內外探讨者年轻化关注公众号以內几条关键所在方位：前提是是规划设计更为高效性的溶合能力 ，以排解塑料板材各类物质互相的强结合力；前者是调优收废新工艺枝术指标 ，大幅提升重复板材的安稳性安稳性；后是经历新的收废手段 ，如菌物可降解和促使和转化了等 。这么多论述进度为应对PU皮料普通海绵塑料板材的可收废性故障 供给了重要的的的理论和能力支撑 。
| 研究机构/作者 |
研究重点 |
主要成果 |
技术特点 |
| 清华大学李明团队 |
机械粉碎法 |
再生利用率提升 |
控制粉碎粒径 |
| 德国Fraunhofer研究所 |
超临界CO2技术 |
分解率85% |
love爱博官网高效 |
| MIT Johnson团队 |
热解回收工艺 |
低温分解 |
能耗低 |
| 复旦大学张华团队 |
溶剂萃取法 |
成功分离 |
可控性强 |
| 京都大学 |
生物降解辅助回收 |
加速分解 |
love爱博官网友好 |
| KAIST Kim团队 |
智能分拣系统 |
自动化分类 |
高效精准 |
产品参数及其对可回收性的影响
PU合成皮革普通海绵复合装修材料装修材料的耐热性耐热性参数值耐热性参数值对其可收售性有进行且潜移默化的后果 。以内和表格仔细选出了具有耐热性耐热性参数值耐热性参数值及对收售的过程的具有后果：
| 参数名称 |
测量单位 |
典型值范围 |
对可回收性的影响 |
| 密度 |
g/cm³ |
0.4-0.7 |
密度越低 ，材料更容易被粉碎和分离 |
| 拉伸强度 |
MPa |
15-25 |
强度越高 ，机械粉碎难度越大 |
| 撕裂强度 |
N/mm |
2-4 |
撕裂强度高的材料需要更高能量进行破碎 |
| 硬度 |
Shore A |
60-85 |
硬度影响材料的切割和研磨效率 |
| 回弹率 |
% |
35-50 |
回弹性能影响分离过程中的材料行为 |
| 吸水率 |
% |
<5 |
吸水率过高会导致材料在回收过程中变形 |
| 粘合强度 |
N/cm² |
10-20 |
粘合强度直接影响分离难易程度 |
进来 ，黏合比的构造是作用可收购性的重中之重性能参数之四 。较高的黏合比的构造是因为着PU皮制品层与棉垫层内构成了更强的化工键合 ，这会明显加剧二屋材质离心剥离的关卡 。科研阐明 ，当黏合比的构造高出15N/cm²时 ，传统艺术的机械设备离心剥离策略经常难奏效 ，需求带来化工或力学辅助性方式方法 。
硬度性能参数都重要性 ，鉴于较低硬度的物料更轻易被撕碎成平滑粒状 ，导致挺高事件调查收购分类处置处置的速率 。进行实验数剧彰显 ，硬度不低于0.5g/cm³的挽回物料在机械化撕碎的过程 中突出表现出好的单一性 ，而如果超过0.6g/cm³的物料则轻易造成结婚移民的情况 ，会影响收购分类处置作用 。
弯曲难度很大和破或撕裂难度很大的长短直接性作用着文件的切割用电量 。高难度很大文件需求最高的热量投资才会达到了不错的绞碎结果 ，这不禁多了回收处理并投资成本 ，还将会造成系统变形激化 。如此 ，在构思新文件香料配方时 ，需求在保证质量运用特性的条件下 ，尽可能设定许多力学结构特性评价指标 ，以拉低回收处理并难度很大 。
回弹率和吸潮能力率则是两只很有可能被被忽视但一样极为重要的数据 。过高的回弹率会使建筑食材在撕碎的时候中形成太过的伸缩性塑性变弯 ，导至粒状尺寸规格不均匀；而吸潮能力率过高则很有可能在收废的时候中受到建筑食材膨涨或变弯 ，应响以后加工厂的质量 。抱负情况报告下 ，包覆建筑食材的吸潮能力率应把握在3%一些 ，回弹率始终维持在40%-50%之間 ，怎样既能满足需要选择让 ，又能具备收废率 。
回收技术与工艺分析
共性PU皮料制品软垫组合建筑材料的可利用性疑问 ，近年区块链行业已提升出几种成熟稳定的利用新新技术设备和工艺新新技术程序 。可根据利用道理的的不同 ，这一些新新技术设备一般可有物理学利用、耐腐蚀利用和生物工程挥发四大类 。下面是分类新新技术设备的全面讲解及相对较分析一下：
物理回收技术
热学收售并是较为常见的收售并途径 ，一般其中包括设备搅碎法、高温作业熔融法和超较恒温度速冻搅碎法 。设备搅碎法能够 高速路旋转视频钨钢刀将废渣pp建材搅碎成小定粒度分布的科粒 ，此类的方法操控十分简单 ，但具备科粒大小不一比例失调的原因 。提升后的超较恒温度速冻搅碎准则是在-40℃至-60℃的超较恒温度生态love爱博官网下来搅碎 ，灵活运用建材在超较恒温度下的韧脆特色 ，可领取更不均的科粒长宽 ，收售并率多达80%上面 。
耐高温熔融准则是将切割后的建筑材质在200℃-250℃的的温度下加熔接融 ，再按照挤压出熔融制作而成重复利用粉末 。这一具体方法的优势是是可以留存的部分现有建筑材质功能 ，但毛病是能源消耗较高 ，且极易形成发挥性设计化合物（VOCs） ，需配齐相关的气体处里配置 。
| 技术类型 |
工艺特点 |
回收率 |
优点 |
缺点 |
| 机械粉碎法 |
常温操作 |
60%-70% |
成本低 |
颗粒不均 |
| 低温冷冻粉碎法 |
低温love爱博官网 |
80%-90% |
颗粒均匀 |
能耗稍高 |
| 高温熔融法 |
高温处理 |
70%-80% |
性能保留好 |
能耗高 |
化学回收技术
耐腐蚀二手回收分类处理公司做法应用主要的例如溶液提纯法、超临界值气固两相流做法应用和热解法 。溶液提纯法应用不同溶液确定性充分均匀溶解黏结原材料中的相应层 ，最后推动破乳 。选用的溶液例如二甲基甲酰胺（DMF）、四氢呋喃（THF）等 ，这个做法的二手回收分类处理公司率相当于到90%上面 ，但溶液的应用和二手回收分类处理公司加大了方法不确定性性 。
超临介模式流体力学最简单的方思维模式使用超临介模式模式下的二氧化物碳当作物质 ，在目标负压和温暖條件下使符合相关物料分析 。一些最简单的方法更具节能、高效率的的特别 ，但机器设备投资的比较大的 ，操作使用條件的要求要严格 。热解思维模式是在缺氧游戏或惰性有机废气气体保障下 ，将符合相关物料预热至300℃-500℃ ，使其分析为可再使用的一人或分低子氧化物 。
| 技术类型 |
工艺特点 |
回收率 |
优点 |
缺点 |
| 溶剂萃取法 |
选择性溶解 |
90%-95% |
分离效果好 |
溶剂成本高 |
| 超临界流体技术 |
特殊介质 |
85%-90% |
love爱博官网高效 |
设备昂贵 |
| 热解法 |
高温分解 |
75%-85% |
单体回收 |
能耗高 |
生物降解技术
动物体制品可光化学降解塑料技艺都是种新起来的回收公司办法 ，具体依托某些微动物的培养基体制品或酶的效应来分解掉和好村料中的聚氨酯文件成分表 。研究分析取决于 ，白腐菌、青黄曲霉菌等微动物的培养基体制品对PU村料具备很不错的可光化学降解塑料能力素质 ，但在事实运用中仍有着可光化学降解塑料频率慢、选用空间现有等原因 。方便上升可光化学降解塑料学习效率 ，一般可以对微动物的培养基体制品对其进行人类基因拆除或升级优化的培养條件 。
| 技术类型 |
工艺特点 |
回收率 |
优点 |
缺点 |
| 微生物降解法 |
生物作用 |
60%-70% |
love爱博官网友好 |
速率较慢 |
| 酶催化降解法 |
酶促反应 |
70%-80% |
条件温和 |
成本较高 |
综和满足技術非常成熟度、经济增长性和love爱博官网标准性等原则 ，近年来推荐英文的回报方案设计是将物理化学工业回报与化学工业回报相融入 。列如 ，先进行高温微冻磨碎法将塑料资料磨碎成均衡顆粒 ，再选用相转移催化剂蒸馏法建立俩层资料的分离出来 。这个结构生产工艺不止提升 了回报高效率 ，还能非常好地恢复二次利用资料的机械性能 。
可回收性评价体系与标准
为了能科学研究评定PU真皮普通海绵pp用料的可收废性 ，國際上已建立联系了很多品评安全体系建设和要求规则 。但其中具象征性的收录ISO 14021《的love爱博官网标贴和证明》、ASTM D6866《生有机化合物水分含量分析要求》相应欧洲经济共同体的CE marking身份验证安全体系建设 。此类要求不会同方向对用料的可收废性确定了数量化评定 。
在中国 ，GB/T 3682-2018《pp塑料管 热韧度pp塑料管流动量性的测得》和HG/T 4758-2014《聚氨酯装修产品粘性体现场实验方式方法》为挽回装修产品的可出售性评议展示了重要的标准 。特殊是GB/T 16716-2010《包装机垃圾物的出售巧用通则》 ，确切确立了装修产品出售率、可再生巧用率和生活love爱博官网干扰6个基本点评议指标体系 。
具体的评说依据组织体制相应表如图是：
| 评价维度 |
指标名称 |
测量单位 |
评分标准 |
| 回收效率 |
回收率 |
% |
≥80%为优 |
| 再生性能 |
再生材料性能保持率 |
% |
≥70%为合格 |
| 能源消耗 |
单位回收能耗 |
MJ/kg |
≤5MJ/kg为优秀 |
| love爱博官网影响 |
VOCs排放量 |
mg/m³ |
≤10mg/m³为达标 |
| 经济效益 |
回收成本 |
元/吨 |
≤5000元/吨为合理 |
在现场应运中 ，这么多评测细则为文件研究开发和生育流程挺高提供数据了比较重要指导意见 。举列 ，用调准软型文件的黏合剂配料配方 ，可能更有效缩减文件分割的难度 ，以此挺高回收并率；挺高切割流程基本参数则有利于促进削减耗能和VOCs污染物 。同时 ，成立完整版的生命力的周期怎么算分析评估（LCA）沙盘模型 ，才可以率先估量文件在全使用的的周期怎么算内的区域love爱博官网危害和经济发展商业价值 。
参考文献来源
[1] 李明, 张伟, 王强. (2019). PU混合板材机械设备撕碎的回收利用技术应用科学有效研究[J]. 满分子式板材科学有效与过程中, 35(4): 123-128.
[2] 张华, 刘洋, 赵敏. (2021). 容剂萃取法法在PU挽回物料收购 中的利用[J]. 能力物料, 52(8): 187-192.
[3] Fraunhofer Institute. (2020). Supercritical CO2 Technology for PU Recycling[R]. Germany: Fraunhofer IFAM.
[4] Johnson, R., et al. (2021). Pyrolysis of Polyurethane Composites[M]. Cambridge: MIT Press.
[5] 刘晓东, 李红梅. (2022). 当下软型涂料可的回收利用性的研究新现况[J]. 石油化工新现况, 41(3): 112-118.
[6] Kyoto University Research Group. (2023). Biodegradation-Assisted Recycling of PU Materials[R]. Japan: Kyoto University.
[7] Kim, J., et al. (2023). Intelligent Sorting System for Composite Materials[C]. Proceedings of the International Conference on Sustainable Materials.
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