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Apr 20, 2024

오래된 매트리스를 새로 만든다: 간단한 화학으로 폴리우레탄을 재활용할 수 있습니다

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2022년에 오르후스 대학교(Aarhus University)의 연구원들이 폴리우레탄(PU) 플라스틱을 원래 구성 요소로 분해하여 매립지로 가는 대신 새로운 PU 소재로 재활용할 수 있는 새롭고 저렴한 방법을 발표했을 때 큰 충격을 받았습니다. 아니면 소각장.

이제 덴마크 RePURpose 컨소시엄의 일부인 Plixxent A/S, Dan-Foam Aps 및 덴마크 기술 연구소와 함께 동일한 연구원들이 이 방법을 사용하여 연질 폼 폴리우레탄을 처리할 수 있음을 입증했습니다.

그들은 대략 무너졌습니다. 1.5kg의 폼 매트리스를 주요 구성 요소로 추출하고 그 중 하나인 폴리올을 새로운 매트리스의 원료로 사용했습니다. 원유에서 주로 생산되는 "신선한" 폴리올을 오래된 매트리스에서 추출한 폴리올로 교체함으로써 연구원들은 어떤 식으로든 품질을 손상시키지 않고 매트리스의 64%를 교체했습니다.

그들은 또한 이 과정이 여러 번 반복될 수 있음을 입증했습니다. 즉, 폴리우레탄 폼에서 폴리올을 다시 추출하여 다시 재사용할 수 있습니다.

이번 연구 결과는 미국화학회(American Chemical Society)가 발행하는 과학저널 ACS Sustainable Chem & Eng에 최근 게재됐다.

이는 유연한 PU 폼의 순환 경제를 향한 한 걸음 더 나아가는 것입니다. 그리고 그것은 절실히 필요합니다.

전 세계 PU 폐기물의 대부분은 재활용이 어렵기 때문에 매립지에 버려집니다. PU는 녹을 수 없기 때문에 다른 플라스틱처럼 단순히 새로운 제품으로 성형하는 것은 불가능합니다.

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PU의 세계 시장은 2021년 2,470만톤이었으며, 2029년에는 2,900만톤을 넘어설 것으로 예상된다. 매트리스에 사용되는 연질 PU 폼은 시장의 약 30%를 차지한다.

PU는 매트리스에만 사용되는 것이 아닙니다. 이는 다양한 특성과 더 많은 용도를 갖춘 고급 플라스틱 소재 그룹입니다. 또한 가구, 냉장고, 신발, 장난감, 페인트, 필러, 단열재, 자동차, 풍력 터빈, 항공기 등에 사용됩니다.

오르후스 대학의 화학자들이 개발하고 특허를 받은 방법은 가용매 분해(solvolytic)라고 하며, 뜨거운 3급 아밀 알코올과 약간의 가성 칼륨과 함께 일종의 압력솥에 재료를 넣어 PU의 화학 결합을 분해합니다.

그러나 연구진은 이 공정이 전체 PU 시장에 활용될 수 있을 것으로 기대하지 않는다. 다양한 유형의 PU가 너무 다릅니다.

"우리 기술은 사회를 PU 매트리스의 순환 경제로 이끌 수 있습니다. 그러나 재활용이 매립과 소각을 끝내려면 산업과 사회가 폐기물 흐름을 완전히 통제해야 합니다. 문제는 PU 기반 재료를 생산하는 각 제조업체가 고유한 특성을 가지고 있다는 것입니다. 연구의 공동 저자이자 오르후스 대학교 iNANO(학제간 나노과학 센터)의 Steffan Kvist Kristensen 조교수는 "자신만의 고유한 레시피가 있습니다."라고 말했습니다.

참고 자료: Johansen MB, Donslund BS, Larsen E, et al. 유연한 폼의 tert-아밀 알코올 매개 해중합을 통해 열경화성 폴리우레탄에서 폴리올을 폐루프 재활용합니다. ACS 지속가능화학공학 2023;11(29):10737-10745. 도이: 10.1021/acssuschemeng.3c01469

이 기사는 다음 자료를 바탕으로 재출판되었습니다. 참고: 자료의 길이와 내용이 편집되었을 수 있습니다. 자세한 내용은 인용된 출처에 문의하세요.