چین میں پولیوریتھین مواد کی ری سائیکلنگ کی حیثیت
1، پولیوریتھین پروڈکشن پلانٹ ہر سال بڑی تعداد میں سکریپ تیار کرے گا، نسبتاً مرتکز، ری سائیکل کرنے میں آسان کی وجہ سے۔زیادہ تر پودے اسکریپ مواد کی بازیافت اور دوبارہ استعمال کے لیے جسمانی اور کیمیائی ری سائیکلنگ کے طریقے استعمال کرتے ہیں۔
2. صارفین کی طرف سے استعمال ہونے والے فضلہ پولیوریتھین مواد کو اچھی طرح سے ری سائیکل نہیں کیا گیا ہے۔چین میں فضلہ پولیوریتھین کے علاج میں مہارت رکھنے والے کچھ ادارے ہیں، لیکن ان میں سے زیادہ تر بنیادی طور پر جلائے گئے اور جسمانی ری سائیکلنگ ہیں۔
3، اندرون و بیرون ملک بہت سی یونیورسٹیاں اور تحقیقی ادارے ہیں، جو پولیوریتھین کیمیکل اور بائیولوجیکل ری سائیکلنگ ٹیکنالوجی کی تلاش میں مصروف عمل ہیں، ایک مخصوص تعلیمی نتائج شائع کیے ہیں۔لیکن واقعی بہت کم لوگوں کی بڑے پیمانے پر درخواست میں ڈال دیا، جرمنی H&S ان میں سے ایک ہے۔
4، چین کے گھریلو فضلہ کی درجہ بندی ابھی شروع ہوئی ہے، اور پولی یوریتھین مواد کی حتمی درجہ بندی نسبتاً کم ہے، اور کاروباری اداروں کے لیے بعد میں ری سائیکلنگ اور استعمال کے لیے فضلہ پولیوریتھین حاصل کرنا جاری رکھنا مشکل ہے۔فضلہ مواد کی غیر مستحکم فراہمی کاروباری اداروں کے لیے کام کرنا مشکل بناتی ہے۔
5. بڑے فضلے کی ری سائیکلنگ اور ٹریٹمنٹ کے لیے چارجنگ کا کوئی واضح معیار نہیں ہے۔مثال کے طور پر، پولی یوریتھین سے بنے گدے، ریفریجریٹر کی موصلیت وغیرہ، پالیسیوں اور صنعتی زنجیروں کی بہتری کے ساتھ، ری سائیکلنگ انٹرپرائزز کافی آمدنی حاصل کر سکتے ہیں۔
6، ہنٹس مین نے PET پلاسٹک کی بوتلوں کو ری سائیکل کرنے کا ایک طریقہ ایجاد کیا، متعدد سخت پروسیسنگ کے عمل کے بعد، کیمیکل ری ایکشن یونٹ میں دیگر خام مال کے رد عمل کے ساتھ پالئیےسٹر پولیول مصنوعات، ری سائیکل شدہ PET پلاسٹک کی بوتلوں سے 60% تک مصنوعات کے اجزاء، اور پالئیےسٹر۔ polyol اہم خام مال میں سے ایک polyurethane مواد پیدا کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.فی الحال، ہنٹس مین 1 بلین 500ml PET پلاسٹک کی بوتلوں کو ہر سال مؤثر طریقے سے ری سائیکل کر سکتا ہے، اور گزشتہ پانچ سالوں میں، 5 بلین ری سائیکل شدہ PET پلاسٹک کی بوتلوں کو 130,000 ٹن پولیول مصنوعات میں polyurethane موصلیت کے مواد کی تیاری کے لیے تبدیل کیا گیا ہے۔
جسمانی ری سائیکلنگ
یہ طریقہ سب سے زیادہ استعمال ہونے والی ری سائیکلنگ ٹیکنالوجی ہے۔نرم پولی یوریتھین جھاگ کو کولہو کے ذریعے کئی سینٹی میٹر کے ٹکڑوں میں گھلایا جاتا ہے، اور ایک رد عمل والی پولی یوریتھین چپکنے والی کو مکسر میں اسپرے کیا جاتا ہے۔استعمال ہونے والی چپکنے والی چیزیں عام طور پر پولی یوریتھین فوم کے مجموعے یا ٹرمینل NCO پر مبنی پری پولیمر ہیں جو پولی فینائل پولی میتھیلین پولی آئوسیانیٹ (PAPI) پر مبنی ہیں۔جب PAPI پر مبنی چپکنے والی اشیاء کو باندھنے اور بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو بھاپ کے اختلاط کو بھی اندر لے جایا جا سکتا ہے۔ بانڈنگ ویسٹ پولی یوریتھین کے عمل میں، 90% ویسٹ پولی یوریتھین شامل کریں، 10% چپکنے والی، یکساں طور پر مکس کریں، آپ ڈائی کا کچھ حصہ بھی شامل کر سکتے ہیں، اور پھر مرکب کو دبائیں.
تھرموسیٹنگ پولی یوریتھین نرم جھاگ اور RIM پولی یوریتھین مصنوعات میں 100-200℃ کے درجہ حرارت کی حد میں تھرمل نرم کرنے والی پلاسٹکٹی کی ایک خاص ڈگری ہوتی ہے۔اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر کے تحت، فضلہ پولیوریتھین کو بغیر کسی چپکنے کے ایک ساتھ جوڑا جا سکتا ہے۔ری سائیکل شدہ پروڈکٹ کو زیادہ یکساں بنانے کے لیے، فضلہ کو اکثر کچل دیا جاتا ہے اور پھر گرم کر کے دباؤ ڈالا جاتا ہے۔
کم درجہ حرارت کو پیسنے یا پیسنے کے عمل کے ذریعے پولی یوریتھین نرم جھاگ کو باریک ذرات میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور اس ذرے کے پھیلاؤ کو پولیول میں شامل کیا جاتا ہے، جو پولی یوریتھین فوم یا دیگر مصنوعات کی تیاری کے لیے استعمال ہوتا ہے، نہ صرف فضلہ پولی یوریتھین مواد کی وصولی کے لیے، بلکہ بھی مؤثر طریقے سے مصنوعات کی لاگت کو کم کرنے کے لئے.MDI پر مبنی کولڈ کیورنگ سافٹ پولی یوریتھین فوم میں pulverized پاؤڈر کا مواد 15% تک محدود ہے، اور TDI پر مبنی ہاٹ کیورنگ فوم میں زیادہ سے زیادہ 25% pulverized پاؤڈر شامل کیا جا سکتا ہے۔
کیمیکل ری سائیکلنگ
Diol hydrolysis سب سے زیادہ استعمال ہونے والے کیمیائی بحالی کے طریقوں میں سے ایک ہے.چھوٹے مالیکیولر ڈائیولز (جیسے ایتھیلین گلائکول، پروپیلین گلائکول، ڈائیتھیلین گلائکول) اور اتپریرک (ٹرٹیری امائنز، الکوحلامین یا آرگنومیٹالک مرکبات) کی موجودگی میں، پولی یوریتھینز (فومس، ایلسٹومر، RIM مصنوعات وغیرہ) تقریباً درجہ حرارت پر الکوحل ہوتے ہیں۔ دوبارہ تخلیق شدہ پولیول حاصل کرنے کے لیے کئی گھنٹوں تک 200°C۔پولی یوریتھین مواد کی تیاری کے لیے ری سائیکل شدہ پولیول کو تازہ پولیول کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔
Polyurethane foams کو ابتدائی نرم polyols اور hard polyols میں amination کے ذریعے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔امولیسس ایک ایسا عمل ہے جس میں دباؤ اور حرارت کے دوران پولی یوریتھین فوم امائنز کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔استعمال ہونے والی امائنز میں dibutylamine، ethanolamine، lactam یا lactam admixture شامل ہیں، اور رد عمل 150 ° C سے کم درجہ حرارت پر کیا جا سکتا ہے۔ حتمی مصنوع کو براہ راست تیار کردہ پولی یوریتھین فوم کو صاف کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے اور یہ اصل سے تیار کردہ پولی یوریتھین کو مکمل طور پر تبدیل کر سکتی ہے۔ پولیول
ڈاؤ کیمیکل نے ایک امائن ہائیڈرولیسس کیمیائی بحالی کا عمل متعارف کرایا ہے۔یہ عمل دو مراحل پر مشتمل ہوتا ہے: فضلہ پولی یوریتھین کو الکیلولامائن اور کیٹالسٹ کے ذریعے زیادہ ارتکاز پر منتشر امائنوسٹر، یوریا، امائن اور پولیول میں گل جاتا ہے۔اس کے بعد برآمد شدہ مواد میں خوشبودار امائنز کو ہٹانے کے لیے الکیلیشن ری ایکشن کیا جاتا ہے، اور اچھی کارکردگی اور ہلکے رنگ والے پولیول حاصل کیے جاتے ہیں۔یہ طریقہ متعدد قسم کے پولیوریتھین جھاگ کو بازیافت کرسکتا ہے ، اور برآمد شدہ پولیول کو متعدد قسم کے پولیوریتھین مواد میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔کمپنی RRIM حصوں سے ری سائیکل شدہ پولیول حاصل کرنے کے لیے کیمیائی ری سائیکلنگ کے عمل کا بھی استعمال کرتی ہے، جسے RIM حصوں کو 30% تک بڑھانے کے لیے دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ہائیڈرولیسس کا طریقہ - سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کو پولی یوریتھین نرم بلبلوں اور سخت بلبلوں کو گلنے کے لیے ہائیڈرولیسس کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ پولی اول اور امائن انٹرمیڈیٹس تیار کیے جا سکیں، جو کہ ری سائیکل شدہ خام مال کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
الکالولیسس: پولیتھر اور الکلی میٹل ہائیڈرو آکسائیڈ کو سڑنے والے ایجنٹوں کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور پولیول اور خوشبو دار ڈائمینز کو بازیافت کرنے کے لیے فوم کے سڑنے کے بعد کاربونیٹ کو ہٹا دیا جاتا ہے۔
الکوحل اور امولیسس کے امتزاج کا عمل -- پولیتھر پولیول، پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ اور ڈائمین کو سڑنے والے ایجنٹوں کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور کاربونیٹ سالڈز کو پولیتھر پولیول اور ڈائمین حاصل کرنے کے لیے ہٹا دیا جاتا ہے۔سخت بلبلوں کے گلنے کو الگ نہیں کیا جا سکتا، لیکن پروپیلین آکسائیڈ کے رد عمل سے حاصل ہونے والے پولیتھر کو سخت بلبلے بنانے کے لیے براہ راست استعمال کیا جا سکتا ہے۔اس طریقہ کے فوائد کم سڑن درجہ حرارت (60~160℃)، مختصر وقت اور بڑی مقدار میں سڑنے والے جھاگ ہیں۔
الکحل فاسفورس عمل - polyether polyols اور halogenated فاسفیٹ ایسٹر کے طور پر سڑنے والے ایجنٹوں، سڑنے والی مصنوعات polyether polyols اور امونیم فاسفیٹ ٹھوس، آسان علیحدگی ہیں.
Reqra، ایک جرمن ری سائیکلنگ کمپنی، polyurethane جوتے کے فضلے کی ری سائیکلنگ کے لیے ایک کم لاگت والی polyurethane فضلہ کی ری سائیکلنگ ٹیکنالوجی کو فروغ دیتی ہے۔اس ری سائیکلنگ ٹیکنالوجی میں، کچرے کو پہلے 10 ملی میٹر کے ذرات میں کچل دیا جاتا ہے، اسے مائع بنانے کے لیے ڈسپرسنٹ کے ساتھ ری ایکٹر میں گرم کیا جاتا ہے، اور آخر میں مائع پولیول حاصل کرنے کے لیے بازیافت کیا جاتا ہے۔
فینول سڑنے کا طریقہ -- جاپان پولی یوریتھین نرم جھاگ کو کچل کر فینول کے ساتھ ملا کر ضائع کرے گا، تیزابیت کے حالات میں گرم کیا جائے گا، کاربامیٹ بانڈ ٹوٹے گا، فینول ہائیڈروکسیل گروپ کے ساتھ مل جائے گا، اور پھر فینولک رال پیدا کرنے کے لیے فارملڈہائڈ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرے گا، اسے ٹھوس کرنے کے لیے ہیکسامیتھیلینیٹیٹرامائن شامل کرے گا، اچھی طاقت اور جفاکشی کے ساتھ تیار، بہترین گرمی مزاحمت فینولک رال مصنوعات.
پائرولیسس - تیلی مادوں کو حاصل کرنے کے لیے پولی یوریتھین کے نرم بلبلوں کو ایروبک یا انیروبک حالات میں اعلی درجہ حرارت پر گلایا جا سکتا ہے، اور پولیول کو علیحدگی سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔
گرمی کی بازیابی اور لینڈ فل ٹریٹمنٹ
پولیوریتھین فضلہ سے توانائی کی بازیافت ایک زیادہ ماحول دوست اور معاشی طور پر قیمتی ٹیکنالوجی ہے۔امریکن پولی یوریتھین ری سائیکلنگ بورڈ ایک تجربہ کر رہا ہے جس میں 20% فضلہ پولیوریتھین نرم جھاگ کو ٹھوس ویسٹ انسینریٹر میں شامل کیا جاتا ہے۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ بقایا راکھ اور اخراج ابھی بھی مخصوص ماحولیاتی تقاضوں کے اندر تھے، اور فضلہ کے جھاگ کو شامل کرنے کے بعد جاری ہونے والی حرارت نے جیواشم ایندھن کی کھپت کو بہت زیادہ بچایا۔یورپ میں، سویڈن، سوئٹزرلینڈ، جرمنی اور ڈنمارک جیسے ممالک بھی ایسی ٹیکنالوجیز کے ساتھ تجربہ کر رہے ہیں جو پولی یوریتھین قسم کے فضلے کو جلانے سے حاصل ہونے والی توانائی کو بجلی اور حرارتی حرارت فراہم کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
پولی یوریتھین فوم کو پاؤڈر میں پیس کر، یا تو اکیلے یا دیگر فضلہ پلاسٹک کے ساتھ، باریک چارکول پاؤڈر کو بدل کر گرمی کی توانائی کو بحال کرنے کے لیے بھٹی میں جلایا جا سکتا ہے۔مائیکرو پاؤڈر کے ذریعے پولیوریتھین کھاد کی دہن کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
آکسیجن کی عدم موجودگی میں، اعلی درجہ حرارت، ہائی پریشر اور اتپریرک، نرم پولی یوریتھین فوم اور ایلسٹومر کو تھرمل طور پر گیس اور تیل کی مصنوعات حاصل کرنے کے لیے گلایا جا سکتا ہے۔نتیجے میں تھرمل سڑنے والے تیل میں کچھ پولیول ہوتے ہیں، جو صاف ہوتے ہیں اور اسے فیڈ اسٹاک کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن عام طور پر ایندھن کے تیل کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔یہ طریقہ دوسرے پلاسٹک کے ساتھ مخلوط کچرے کو ری سائیکل کرنے کے لیے موزوں ہے۔تاہم، پولی یوریتھین فوم جیسے نائٹروجینس پولیمر کا گلنا اتپریرک کو کم کر سکتا ہے۔اب تک یہ طریقہ بڑے پیمانے پر اپنایا نہیں گیا ہے۔
چونکہ پولیوریتھین ایک نائٹروجن پر مشتمل پولیمر ہے، اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ دہن کی بحالی کا کوئی بھی طریقہ استعمال کیا گیا ہے، نائٹروجن آکسائیڈز اور امائنز کی پیداوار کو کم کرنے کے لیے دہن کے بہترین حالات کا استعمال کرنا چاہیے۔دہن کی بھٹیوں کو ایگزاسٹ گیس ٹریٹمنٹ کے مناسب آلات سے لیس کرنے کی ضرورت ہے۔
کافی مقدار میں پولیوریتھین فوم فضلہ کو فی الحال لینڈ فلز میں ٹھکانے لگایا جاتا ہے۔کچھ جھاگوں کو ری سائیکل نہیں کیا جا سکتا، جیسے کہ پولی یوریتھین فومس بیج کے بستر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔دیگر پلاسٹک کی طرح، اگر مواد ہمیشہ قدرتی ماحول میں مستحکم ہے، تو یہ وقت کے ساتھ جمع ہو جائے گا، اور ماحول پر دباؤ ہے.قدرتی حالات میں لینڈ فل پولیوریتھین فضلہ کو گلنے کے لیے، لوگوں نے بائیوڈیگریڈیبل پولیوریتھین رال تیار کرنا شروع کر دیا ہے۔مثال کے طور پر، پولیوریتھین کے مالیکیولز میں کاربوہائیڈریٹس، سیلولوز، لگنن یا پولی کیپرولیکٹون اور دیگر بایوڈیگریڈیبل مرکبات ہوتے ہیں۔
ری سائیکلنگ بریک تھرو
2011 میں، ییل یونیورسٹی کے طالب علموں نے ایکواڈور میں Pestalotiopsis microspora نامی فنگس دریافت کی تو سرخیاں بنیں۔فنگس پولی یوریتھین پلاسٹک کو ہضم کرنے اور توڑنے کے قابل ہے، یہاں تک کہ ہوا سے پاک (اینیروبک) ماحول میں بھی، جو اسے لینڈ فل کے نچلے حصے میں بھی کام کر سکتی ہے۔
اگرچہ تحقیقی دورے کی قیادت کرنے والے پروفیسر نے مختصر مدت میں نتائج سے بہت زیادہ توقعات رکھنے کے خلاف خبردار کیا، لیکن پلاسٹک کے فضلے کو ٹھکانے لگانے کے لیے تیز تر، صاف ستھرا، سائیڈ ایفینسی سے پاک اور زیادہ قدرتی طریقے کے خیال کی اپیل سے انکار نہیں کیا جا سکتا۔ .
کچھ سال بعد، LIVIN سٹوڈیو کی ڈیزائنر Katharina Unger نے Utrecht یونیورسٹی کے مائیکرو بایولوجی ڈیپارٹمنٹ کے ساتھ مل کر Fungi Mutarium کے نام سے ایک پروجیکٹ شروع کیا۔
انہوں نے دو بہت عام خوردنی مشروموں کے مائیسیلیم (کھمبیوں کا لکیری، غذائیت سے بھرپور حصہ) کا استعمال کیا، جس میں اویسٹر مشروم اور شیزوفیلا شامل ہیں۔کئی مہینوں کی مدت کے دوران، فنگس نے پلاسٹک کے ملبے کو مکمل طور پر خراب کر دیا جبکہ کھانے کے قابل AGAR کی پھلی کے ارد گرد عام طور پر بڑھتا رہا۔بظاہر، پلاسٹک mycelium کے لیے ایک ناشتہ بن جاتا ہے۔
دوسرے محققین بھی اس مسئلے پر کام جاری رکھے ہوئے ہیں۔2017 میں، ورلڈ ایگرو فارسٹری سنٹر کے ایک سائنسدان سحرون خان اور ان کی ٹیم نے اسلام آباد، پاکستان میں ایک لینڈ فل میں پلاسٹک کو تباہ کرنے والی ایک اور فنگس Aspergillus tubingensis دریافت کی۔
فنگس دو ماہ کے اندر پولیسٹر پولی یوریتھین میں بڑی تعداد میں بڑھ سکتی ہے اور اسے چھوٹے چھوٹے ٹکڑوں میں توڑ سکتی ہے۔
پروفیسر سٹیون زیمرمین کی قیادت میں یونیورسٹی آف الینوائے کی ایک ٹیم نے پولی یوریتھین کے فضلے کو توڑنے اور اسے دیگر مفید مصنوعات میں تبدیل کرنے کا طریقہ تیار کیا ہے۔
گریجویٹ طالب علم Ephraim Morado کو امید ہے کہ پولیمر کو کیمیائی طور پر دوبارہ تیار کرکے پولی یوریتھین فضلے کے مسئلے کو حل کریں گے۔تاہم، polyurethanes انتہائی مستحکم ہیں اور دو اجزاء سے بنائے گئے ہیں جن کو توڑنا مشکل ہے: isocyanates اور polyols۔
پولیول کلیدی حیثیت رکھتے ہیں کیونکہ وہ پیٹرولیم سے حاصل ہوتے ہیں اور آسانی سے انحطاط نہیں کرتے۔اس مشکل سے بچنے کے لیے، ٹیم نے ایک کیمیائی اکائی ایسیٹل کو اپنایا جو زیادہ آسانی سے گرا ہوا اور پانی میں گھلنشیل ہے۔کمرے کے درجہ حرارت پر trichloroacetic ایسڈ اور dichloromethane کے ساتھ تحلیل شدہ پولیمر کی تنزلی کی مصنوعات کو نئے مواد کی تیاری کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔تصور کے ثبوت کے طور پر، Morado elastomers، جو بڑے پیمانے پر پیکیجنگ اور آٹوموٹو حصوں میں استعمال ہوتے ہیں، چپکنے والی چیزوں میں تبدیل کرنے کے قابل ہے۔
لیکن بحالی کے اس نئے طریقہ کی سب سے بڑی خرابی رد عمل کو انجام دینے کے لیے استعمال ہونے والے خام مال کی قیمت اور زہریلا ہے۔لہذا، محققین فی الحال انحطاط کے لیے ہلکے سالوینٹ (جیسے سرکہ) کا استعمال کرتے ہوئے اسی عمل کو حاصل کرنے کے لیے ایک بہتر اور سستا طریقہ تلاش کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔
کچھ کارپوریٹ کوششیں۔
1. PureSmart ریسرچ پلان
2. FOAM2FOAM پروجیکٹ
3. ٹینگ لونگ شاندار: ابھرتے ہوئے تعمیراتی مواد کے لیے پولی یوریتھین موصلیت کے مواد کی ری سائیکلنگ
4. ایڈیڈاس: ایک مکمل طور پر ری سائیکل کرنے کے قابل چلانے والا جوتا
5. سالومن: سکی بوٹ بنانے کے لیے مکمل TPU جوتے کو ری سائیکل کرنا
6. کوسی: چوانگ سرکلر اکانومی کو فروغ دینے کے لیے میٹریس ری سائیکلنگ کمیٹی کے ساتھ تعاون کرتا ہے۔
7. جرمن H&S کمپنی: اسفنج گدوں کی تیاری کے لیے پولی یوریتھین فوم الکولیسس ٹیکنالوجی
پوسٹ ٹائم: اگست 30-2023