science >> Wetenschap >  >> Chemie

Upcycling van sponsachtig plastic schuim van schoenen, matrassen en isolatie

Polyurethaanschuimen zijn notoir moeilijk te recyclen en komen op stortplaatsen of in producten met een lagere waarde terecht, zoals synthetische tapijten. Krediet:Northwestern University

Onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor het upcyclen van polyurethaanschuim, het sponsachtige materiaal in matrassen, isolatie, meubelkussens en schoenen.

Dit proces, ontwikkeld door onderzoekers van de Northwestern University en de University of Minnesota, eerst gaat het om het mengen van afval van polyurethaanschuim na consumptie met een katalysatoroplossing waardoor het schuim kneedbaar wordt. Volgende, de methode maakt gebruik van een "dubbelschroefs" extrusieproces dat zowel lucht uit het schuim verwijdert om een ​​nieuw materiaal te creëren in de vorm van een harde, duurzaam plastic of zacht, flexibele film en hervormt het materiaal.

Hierdoor kan schuimafval worden verwerkt tot hoogwaardiger rubbers en harde kunststoffen voor gebruik in schoendemping, horloge polsbandjes, harde duurzame wielen (voor winkelwagentjes en skateboards) en in automobieltoepassingen, zoals bumpers.

"Afval van polyurethaanschuim is in het verleden gestort en verbrand of gedowncycled voor gebruik in vloerbedekking, " zei William Dichtel van Northwestern, die het onderzoek mede leidde. "Ons nieuwste werk verwijdert effectief lucht uit polyurethaanschuim en vormt ze opnieuw in elke vorm. Dit zou de weg kunnen effenen voor de industrie om polyurethaanschuimafval te recyclen voor veel relevante toepassingen."

Het onderzoek wordt op 29 april gepubliceerd in het tijdschrift ACS Centrale Wetenschap .

Dichtel is de Robert L. Letsinger hoogleraar scheikunde aan het Weinberg College of Arts and Sciences in Northwestern. Hij leidde het onderzoek samen met Christopher Ellison, een universitair hoofddocent chemische technologie en materiaalkunde aan de Universiteit van Minnesota.

Vaak gemaakt van giftige bouwstenen, polyurethaanschuim is een hardnekkig materiaal dat vaak op de bodem van stortplaatsen terechtkomt. Terwijl andere soorten kunststoffen kunnen worden omgesmolten en gerecycled, De chemische bindingen van polyurethaanschuim zijn zo sterk dat het niet smelt, zelfs niet bij extreme hitte. Op zijn best, mensen kunnen het versnipperen tot synthetische vezels, die vervolgens kunnen worden omgezet in tapijt en borstels.

Andere upcycling-inspanningen hebben het schuim samengeperst om de lucht te verwijderen, maar dit resulteerde in gebarsten of ongelijkmatig gemengde materialen. Dichtel en Ellison's aanpak maakt gebruik van twee in elkaar grijpende, meedraaiende schroeven om het schuim gelijktijdig te mengen en opnieuw te vormen. Dit verbeterde menging en luchtafvoer.