坚定低碳发展之路,聚氨酯行业已走在前端
本文来源: 《电器》杂志 作者: 邓雅静,由 电小二 整理编辑!转载请注明来源!
2023年,冰箱行业追求低碳的决心更加坚定。一方面,各类低碳足迹的原材料不断涌现,助力整机厂从原料端降低碳足迹。另一方面,通过聚氨酯保温技术,积极引入新工艺,轻松满足冰箱更高能效标准要求,终端使用过程中的碳排放也得以减少。这些都为冰箱行业的低碳发展注入动力。
原料低碳化,全方位推进
聚氨酯的原料主要是MDI和组合聚醚。关于MDI,《电器》记者梳理近两年主流品牌的投产计划时发现,低碳足迹MDI成为企业布局的焦点。
科思创是最早推出低碳足迹MDI的企业。早在2021年11月,科思创就在亚太地区首发了获得ISCC PLUS质量平衡认证的低碳足迹MDI。与此同时,科思创和海尔合作开发的低碳冰箱也一起亮相。仅一年后,2022年11月8日,科思创与美的集团又联合推出了低碳绿色冰箱。值得注意的是,此次美的推出的两款净味系列低碳冰箱(BCD-439WFPZM和BCD-516WFGPZMA)均使用了科思创获得ISCC PLUS质量平衡认证的低碳足迹MDI。
巴斯夫是第二个展示低碳足迹MDI供应能力的化工企业。2022年2月,巴斯夫宣布将扩大MDI产品组合,并推出首款无温室气体排放的芳香族异氰酸酯Lupranat ZERO。2023年10月,巴斯夫再次宣布,位于韩国丽水的工厂已成功生产出首个生物质平衡MDI。据介绍,巴斯夫的生物质平衡MDI由生物质平衡苯制成。在生产链的起始端,巴斯夫生产生物质平衡苯所需的可再生原料已被送入生产系统,然后通过经认证的质量平衡方法将相应份额的可再生原料分配到MDI。
此外,亨斯迈也推出了低碳足迹足迹MDI,只是目前仅用于聚氨酯软泡行业。
与MDI相比,组合聚醚主要是通过改变配方和组分来帮助整机实现节能和低碳。“近年来,冰箱行业上演了发泡剂替代三部曲,从HCFC-141b+聚醚发泡体系,到环戊烷+聚醚发泡体系,再到如今各类二元、三元、四元共混发泡体系百花齐放的局面。其实,引发发泡体系变化的主要原因有两方面。一是中国履约《蒙特利尔议定书》,淘汰HCFC-141b,如今又在逐步淘汰HFC-245fa。二是冰箱能效标准越来越高,降本需求越来越强烈,因此探索低GWP值且节能的发泡体系迫在眉睫。”陶氏化学有关负责人介绍说。三元和四元共混发泡体系将对冰箱行业降低使用过程中的碳足迹起到关键性作用。
还有一些原料企业与整机厂紧密合作,探索全流程减碳路径。据万华化学有关负责人介绍,万华化学积极部署产业链绿色共创路线,探索家电行业“绿色材料-绿色生产-绿色回收”的解决方案。在材料源头,通过生物基材料及二氧化碳再利用技术的开发,实现家电产品源头减碳;在材料应用环节,以60s冰箱超快速脱模低导技术可实现每台冰箱耗电量节省2%,全年减少二氧化碳排放量45万吨;在家电消费后回收方面,万华化学加紧研发聚氨酯硬质泡沫化学回收法,通过将废旧泡沫的化学处理得到新的发泡原材料,在保证材料性能的条件下,实现家电保温层的循环利用。
工艺低碳化:创新技术应用效果显著
聚氨酯行业不仅在原料端不遗余力地帮助冰箱行业降低碳排放,工艺端的减碳行动也在如火如荼地进行。
《电器》记者进行专题采访时发现,在发泡设备领域拥有话语权的企业都重点提及了多枪背部注射技术。据康隆公司上海代表处首席代表周正平介绍,背部注射技术最先在日韩企业中应用,且技术成熟度高。以前国内冰箱厂发泡料多采用压缩机底部注射技术,即一枪或两枪底部注射技术。从2021年开始,国内企业也将多枪背部注射技术引入冰箱行业。不同的是,有的企业采用4枪背部注射技术,有的企业采用5枪背部注射技术。总体来说,新技术不仅可以让箱体泡沫密度分布更均匀,提高导热系数,而且发泡的速度也非常快,180s~200s就可以完成脱模,减少发泡原料的消耗。得益于突出的技术优势,如今海尔、海信、美的都在使用该技术。
安徽信盟装备股份有限公司是聚氨酯硬泡干部设备领域的佼佼者,也在积极布局多枪背部注射技术。据介绍,目前创维冰箱两条生产线采用了信盟设备提供的多枪背部注射技术。多枪背部注射技术可以让箱体内泡沫的密度分布更均匀,可以显著降低冰箱箱体的厚度,比如以前的冰箱厚度一般是40mm,现在可以做到30mm左右,因此这一技术得到了创维冰箱的认可,目前还有别的企业也在洽谈中。
与多枪背部注射技术异曲同工的另一个技术是真空发泡技术。据陶氏有关负责人介绍,陶氏真空发泡技术的核心技术原理是通过提高泡沫流动性、泡沫密度的均匀性,以减小微观泡孔尺寸,降低泡沫导热系数。真空发泡技术可以让家电企业在不增加成本的情况下将能效提升10%,同时通过缩短将近50%的脱模时间,大幅度增加循环次数,提高生产效率。如今,该技术已经迭代到第三代,对冰箱能效的提升非常显著。不过,周正平指出,真空发泡技术由于前期设备投入成本大,目前主要是海尔在用,有9条生产线,其他企业并未跟进。
在冰箱发泡线生产效率越来越高的同时,整机企业对于换模具的速度要求也越来越高。安徽信盟设备研发的另一个技术——箱体发泡线快速换模技术,正在得到企业关注。“以前,1台冰箱换一次模具大约需要1小时,设备的利用率很低,安徽信盟为土耳其贝科公司研发了16工位的、可以自动换模具的箱体发泡线,可实现在线自动换模。”安徽信盟设备有关负责人骄傲地说。在他看来,该技术节约了冰箱生产中换模具的时间,在生产效率大幅提升的同时,也降低了生产过程的碳排放。
此外,整机企业也加入降低碳排放的技术竞争中。据介绍,海尔冰箱首创动态压力下的聚氨酯发泡技术,解决了发泡流动性差、填充不均匀的难题,实现了在超高粘度材料、超快反应时间和复杂产品结构等条件下发泡料高质量填充,将发泡效率提升了50%。据介绍,目前,海尔冰箱国内已有4条生产线应用该技术,年产300万台绿色环保冰箱,年碳减排约为112万吨。
《电器》记者注意到,聚氨酯硬泡行业推动冰箱产业低碳发展,并不是在“双碳”目标提出之后,而是很早就将其作为目标,并循序渐进推进。如今,聚氨酯硬泡低碳技术已经走在国际前端。
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