古いマットレスを新しくする: 簡単な化学反応でできる

オーフス大学の研究者は、産業界のパートナーと協力して、単純な化学がポリウレタンフォームから重要な原材料を抽出するだけでなく、最も重要な成分も何度も再利用できることを証明しました。

オーフス大学

画像: オーフス大学の研究者らは、ポリウレタンフォームマットレスの化学結合を分解し、そのモノマー構成要素を抽出する方法を発明し、特許を取得した。 ポリオール (赤い円内の分子) は、新しい PU フォームマットレスに再配合されます。もっと見る

クレジット: オーフス大学

遡ること2022年、オーフス大学の研究者がポリウレタン（PU）プラスチックを元の成分に分解する新しくて安価な方法を発表したとき、それは最終的に埋め立て地に送られるのではなく新しいPU素材にリサイクルできることを発表し、大きな波紋を巻き起こした。または焼却炉。

今回、デンマーク RePURpose コンソーシアムの一員として、Plixxent A/S、Dan-Foam Aps、およびデンマーク工科大学と協力して、同じ研究者がこの方法を使用して軟質発泡ポリウレタンに取り組むことができることを証明しました。

それらは約分解されました。 1.5キロのフォームマットレスから主成分を抽出し、そのうちの1つであるポリオールを新しいマットレスの原料として使用しました。 研究者らは、主に原油から製造される「新鮮な」ポリオールを、古いマットレスから抽出したポリオールに置き換えることで、品質をまったく損なうことなく、マットレスの64パーセントを置き換えることに成功した。

彼らはまた、このプロセスを数回繰り返すことができることも実証しました。 つまり、ポリウレタンフォームからポリオールを再抽出し、再利用することが可能です。

この結果は、米国化学会が発行する科学雑誌『ACS Sustainable Chem & Eng』に発表されたばかりです。

これにより、柔軟な PU フォームの循環経済に向けてさらに一歩前進しました。 そしてそれは切実に必要とされています。

世界のPU廃棄物の大部分は、リサイクルが難しいため埋め立て地に捨てられています。 PU は溶かすことができないため、他の多くのプラスチックのように単純に新しい製品を成形することはできません。

世界の PU 市場は 2021 年に 2,470 万トンで、2029 年までに 2,900 万トンを超えると予想されています。マットレスに使用される柔軟な PU フォームは市場の約 30% を占めます。

PUはマットレスだけに使用されるわけではありません。 これは、多くの異なる特性とさらに多くの用途を備えた先進的なプラスチック材料のグループです。 また、家具、冷蔵庫、靴、おもちゃ、塗料、充填剤、断熱材、自動車、風力タービン、航空機などにも使用されています。

オーフス大学の化学者らが開発し特許を取得したこの方法は加溶媒分解と呼ばれるもので、熱したtert-アミルアルコールと少量の苛性カリを入れた一種の圧力鍋に材料を入れてPUの化学結合を分解する。

ただし、研究者らは、このプロセスが PU 市場全体に使用できるとは考えていません。 PUの種類が違いすぎます。

「私たちの技術は、社会をPUマットレスの循環経済に向けて推進することができます。しかし、リサイクルが埋め立てや焼却をやめさせるのであれば、産業と社会は廃棄物の流れを完全に制御する必要があります。問題は、PUベースの素材の各メーカーが独自の基準を持っていることです。」独自のレシピです」と、研究の共著者であるオーフス大学学際ナノ科学センター (iNANO) のステファン・クヴィスト・クリステンセン助教授は述べています。

ACS 持続可能な化学と工学

10.1021/acssuschemeng.3c01469

適用できない

tert-アミルアルコールを介した軟質フォームの解重合による熱硬化性ポリウレタンからのポリオールのクローズドループリサイクル

2023 年 7 月 7 日

この研究の著者らは、次のような競合する経済的利益を宣言している: オーフス大学と工科大学は、ポリウレタンを分解するための tert-アミル アルコール プロセスの特許を取得した。