廢棄聚氨酯泡棉資源化技術簡介-以國內廢電冰箱硬質泡棉為例(下)

 

刊登日期:2021/1/27
  • 字級

徐錦上、劉邦弘、胡昕/工研院材化所;陳思潔、隋學光/綠電再生股份有限公司
1. 化學回收
(1) 奧地利Getzner Werkstoffe GmbH公司-化學回收醇解
Gentzner是奧地利隔振材料領域的領先廠商,過去50年來專注於開發聚氨酯材料的減振降噪解決方案,並導入Bayer公司開發之專利(US Patent 6020386),採Single-Phase醇解回收技術進行聚氨酯泡棉回收再利用,每公噸廢泡棉約可回收0.5公噸多元醇。
 
(2) 美國Emery Oleochemicals公司-化學回收醇解
美國Emery Oleochemicals導入Troy Polymers Inc. (TPI)所開發之專利技術(US Patent 6750260),將回收的聚氨酯泡棉醇解還原成多元醇,可再利用於生產軟質或硬質聚氨酯泡棉,達成封閉循環(應用於原製程)或開放循環(應用於不同製程)。目前專利生產的Infigreen®再生多元醇有2種,分別為Infigreen®300及Infigreen®420A。汽車產業自2002年起開始使用再生多元醇Infigreen 420A製造硬質聚氨酯泡棉。
 
(3) 其它化學回收醇解
廢聚氨酯泡棉化學醇解資源再生除上列三家公司之外,還有德國的Rampf公司、德國H&S Anlagetechnik公司、加拿大Polymer Research Technologies Ltd的 RecyclopolTM再生多元醇以及韓國Jung Woo Fine Chemical公司(2018年設立,因成本問題已於2019年底暫停運作)。
 
2. 能量回收
日本Ogawa Econos Inc.將建築廢聚氨酯泡棉、廢塑膠(做為黏著劑)、廢紙及木屑廢料(表二),先以機器撕碎,再用加熱射出成型(Heat Extrusion),最後再用旋轉刀具切割成燃料棒RPF(Refuse Paper and Plastic Fuel,圖四),成品外型直徑 35 mm,長度 30-100 mm,高熱值達6,800 Kcal/Kg (表三),產量5~6 m3/h。
 
工研院材化所已與綠電再生公司合作,開發廢冰箱聚氨酯泡棉資源化回收利用技術,包含能量回收法-再生燃料棒與物理再生-再研磨法。
1. 能量回收法-再生燃料棒
由於聚氨酯泡棉燃燒時容易產生如氰化氫(HCN)、氮氧化物(NO2+NO)與一氧化碳(CO)等毒性氣體,所開發之燃料棒係透過添加適當毒性氣體抑制劑方式,來降低燃燒時的毒性氣體濃度。廢冰箱聚氨酯泡棉轉製燃料棒技術,包括了廢冰箱泡棉分選、配方研製、熱值評估、燃燒污染物排放測試等,並建立1.3公噸小型試量產技術(圖五),以及將產製的燃料棒進行流體化床鍋爐試燒,以驗證燃料棒性能及分析燃燒空氣污染物排放情形,並可作為未來推廣至規模實廠應用之參考依據。除可節省廢泡棉處理費,減輕焚化爐額外負擔之外,還可以節省相當多的燃料費。
 
圖五、廢冰箱聚氨酯泡棉轉製燃料棒流程
圖五、廢冰箱聚氨酯泡棉轉製燃料棒流程
 
2. 物理再生-再研磨法
廢冰箱聚氨酯泡棉物理再生-再研磨法包括了廢冰箱破碎、分選、擠壓、再研磨與精緻分選(圖六)。由於再研磨法的聚氨酯添加到新材料的多元醇中,漿料的黏度與加工設備能力限制了回收料的添加量。工研院材化所開發廢聚氨酯粉體表面改質技術,可大幅降低粉體在多元醇中的黏度,並提高發泡體的抗壓強度(8),取代量最高可達30%,並可應用於仿木傢俱書桌椅(圖七)---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
圖六、廢冰箱聚氨酯泡棉物理再生-再研磨法流程
圖六、廢冰箱聚氨酯泡棉物理再生-再研磨法流程
 

分享