重大突破!陶氏、捷豹路虎、安道拓推出化学循环汽车座椅!

科技   2024-12-03 15:08   辽宁  

来源:CHINAPLAS国际橡塑展综合整理,素材源自:陶氏、DT新材料、专塑视界、中国化工信息周刊、艾邦高分子、废塑料新观察等


废旧聚氨酯座椅的化学回收技术

取得了重大突破!


近日,陶氏、捷豹路虎、安道拓宣布,行业首次将废旧聚氨酯泡沫应用到新汽车座椅中,目前该产品含有20%的再生多元醇,未来还将继续提高比例。


▲图源:DOW


据悉,该废料首先来于捷豹路虎的二手车的聚氨酯座椅泡沫,经过陶氏MobilityScience™ 材料创新后被重新加工成座椅泡沫,再由安道拓整合到座椅中。


捷豹路虎目前正在其汽车座椅中全面使用这种材料,旨在2025年初在预生产车辆中大规模测试其使用情况。


据披露的数据来看,这种座椅在保持高性能的同时,二氧化碳当量排放量将减少一半,每个座椅可减少超过44公斤的二氧化碳排放,相当于可为近3000部智能手机充电



座椅泡沫座椅泡沫

这个技术“牛”在哪?

咱们今天就来聊一聊~


聚氨酯泡沫的化学循环,
风起云涌?


咱们先来简单了解一下

什么是聚氨酯(PU)材料?


聚氨酯材料是由有机异氰酸酯和多元醇反应生成的一种具有重复氨基甲酸酯链段的高分子聚合物,选择不同的原料和不同的生产工艺,可以制成性能各异的聚氨酯产品。


聚氨酯泡沫塑料分为软泡和硬泡

聚氨酯软泡主要用于家具、汽车、服装等;

聚氨酯硬泡主要应用于冰箱、冰柜、冷库、

管道保温、板材和建筑保温等领域~



聚氨酯材料结构稳定,使用寿命可长达数十年,但这也大大增加了该类塑料的生物降解和高值再生利用的难度。


随着聚氨酯制品市场的蓬勃发展,对聚氨酯制品的回收利用也日益受到广泛关注和重视。


其中,化学回收法就是采用醇解、胺解、水解或热解等方法,把聚氨酯品泡沫分解成聚氨酯原料或其他化学原料的方法。


聚氨酯泡沫由于存在氨酯键、脲键等,可通过醇解、胺解及水解,将其断裂分解成多元醇及芳香族多元胺、二氧化碳等,经过进一步分离提纯即可得到用于再聚合的高质量多元醇。



不止是陶氏、捷豹路虎、安道拓

近一年来,多家企业

在聚氨酯化学回收领域

展示了他们的实力和新动作↓↓


1

美国Edge Global Innovation:
床垫泡沫变鞋底!



2024年9月,美国Edge Global Innovation开发了一种将聚氨酯床垫泡沫转化为聚合物颗粒的工艺,可用于生产各种模塑产品,包括鞋底、手机壳或各种工业用途的橡胶垫圈。



▲图源:Waste Advantage Magazine


这些颗粒可以由高达75%的再生床垫泡沫组成,其余部分是原始聚合物和其他添加剂。除了回收的床垫泡沫外,该工艺还可以使用直接从泡沫制造商那里获得的工业后废泡沫。


2

德国蓝浦(RAMPF):

废聚氨酯化学回收为气凝胶!



2024年6月,德国蓝浦集团宣布,利用其化学升级回收技术将聚氨酯生产废料制造气凝胶。该项目名为“PolymAEROcycle”。技术上通过糖酵解工艺从混合的聚氨酯废料中产生回收的多元醇,再合成聚氨酯基凝胶,然后对湿凝胶进行超临界干燥,得到气凝胶。



3

科思创与合作伙伴
启动回收废旧聚氨酯床垫泡沫项目



2024年5月,科思创宣布,与法国公司Ecomaison共同开发了用于回收报废聚氨酯床垫泡沫的进化概念,主要是利用其化学回收技术实现这一目标。通过这种先进的工艺,可以回收最初使用的两种原材料:多元醇以及甲苯二异氰酸酯(TDI)的一种前体——甲苯二胺 (TDA)。


4

巴斯夫 x 奥托立夫中国:推出创新
“设计回收”聚氨酯发泡技术解决方案



CHINAPLAS 2024 国际橡塑展首日,巴斯夫与全球领先汽车供应商奥托立夫中国签订合作备忘录:奥托立夫中国出品的方向盘将采用巴斯夫“设计回收”聚氨酯发泡解决方案


除了汽车方向盘,巴斯夫还针对汽车、家具和鞋类产品开发了“设计回收”聚氨酯发泡解决方案,包括汽车座椅和沙发等应用。


▲巴斯夫与汽车供应商奥托立夫中国合作,采用含有回收材料的“设计回收”聚氨酯发泡解决方案制造的方向盘(方向盘内部泡沫部分由回收聚氨酯制成)。图摄于CHINAPLAS 2024 国际橡塑展。


聚氨酯座椅的化学回收
对行业发展有何意义?


汽车座椅泡沫循环再利用,为何难?


与床垫泡沫不同,汽车座椅泡沫的回收难度要大很多。主要原因在于,汽车在设计时很少考虑在报废后拆卸和分离材料的难易程度,让报废汽车利于拆解和材料循环。


2023年7月,欧盟委员会通过了关于报废车辆(End-of-Life Vehicles,ELV)的法规提案新提案围绕汽车产品全生命周期的环境责任、经济责任、社会责任,对汽车的可回收设计、再生材料含量等内容提出了细化要求。


该提案提出,到2030年,新车应包含至少25%的再生塑料(PCR),其中6.25%来自回收的报废汽车根据欧盟统计,目前一辆汽车中,塑料占汽车总重量的11%~16%不等。


经过修订后,法规将于2025年7月实施。2028年,制造商必须制定循环策略,2031年,上市车辆必须使用25%的再生塑料。


虽然欧盟测算,每辆新车的成本预计增加不到40欧元,但要达到这个标准却不容易,需要仔细考虑回收材料的使用生产过程和市场带来的各种变量因素和潜在风险,这给各大车企带来了巨大的压力。


此外,市面大量的二手车是以往的存量车。过往的汽车设计中,经常使用一些难以分离的混合材料、固定方法和粘合剂,这为拆解、分类、化学回收各环节都带来了巨大的挑战。

据悉,目前大众、梅赛德斯、宝马、福特、丰田、本田、日产等一系列汽车巨头都已经开始在汽车内外饰中使用PCR材料,但还未大规模使用。


捷豹路虎的化学回收的座椅泡沫在业内尚属首次,这不但是汽车企业向循环经济迈出的重要一步,更代表着化学循环可以帮助汽车企业达到满足新法规和材料性能无损的双赢目标。



随着技术的进步和法规的推动

未来化学回收还将取得哪些突破?

我们拭目以待!



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