Χρησιμοποιούμε cookies για να βελτιώσουμε την εμπειρία σας. Συνεχίζοντας την περιήγησή σας σε αυτόν τον ιστότοπο, συμφωνείτε με τη χρήση των cookies. Περισσότερες πληροφορίες.
Ο αφρός πολυουρεθάνης (PU) χρησιμοποιείται συνήθως στις κατασκευές για μια ποικιλία σκοπών, αλλά με την ώθηση προς μηδενικές εκπομπές, τα φιλικά προς το περιβάλλον υλικά λαμβάνουν ολοένα και μεγαλύτερη προσοχή. Η βελτίωση της οικολογικής τους φήμης είναι κρίσιμη.
Ο αφρός πολυουρεθάνης είναι ένα πολυμερές που αποτελείται από οργανικές μονομερείς μονάδες συνδεδεμένες με ουρεθάνη. Η πολυουρεθάνη είναι ένα ελαφρύ υλικό με υψηλή περιεκτικότητα σε αέρα και δομή ανοιχτών κυψελών. Η πολυουρεθάνη παράγεται με την αντίδραση ενός διισοκυανικού ή τριισοκυανικού και πολυολών και μπορεί να τροποποιηθεί με την προσθήκη άλλων υλικών.
Ο αφρός πολυστυρενίου μπορεί να κατασκευαστεί από πολυουρεθάνη ποικίλης σκληρότητας, ενώ στην παραγωγή του μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν και άλλα υλικά. Ο θερμοσκληρυνόμενος αφρός πολυουρεθάνης είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος, αλλά υπάρχουν και ορισμένα θερμοπλαστικά πολυμερή. Τα κύρια πλεονεκτήματα του θερμοσκληρυνόμενου αφρού είναι η αντοχή στη φωτιά, η ευελιξία και η ανθεκτικότητά του.
Ο αφρός πολυουρεθάνης χρησιμοποιείται ευρέως στον κατασκευαστικό κλάδο λόγω των πυράντοχων, ελαφρών δομικών και μονωτικών ιδιοτήτων του. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανθεκτικών αλλά ελαφρών δομικών στοιχείων και μπορεί να βελτιώσει τις αισθητικές ιδιότητες των κτιρίων.
Πολλά είδη επίπλων και χαλιών περιέχουν πολυουρεθάνη λόγω της ευελιξίας, της οικονομικής αποδοτικότητας και της ανθεκτικότητάς της. Οι κανονισμοί EPA απαιτούν το υλικό να έχει σκληρυνθεί πλήρως για να σταματήσει η αρχική αντίδραση και να αποφευχθούν προβλήματα τοξικότητας. Επιπλέον, ο αφρός πολυουρεθάνης μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη φωτιά των κλινοσκεπασμάτων και των επίπλων.
Ο αφρός πολυουρεθάνης σε μορφή ψεκασμού (SPF) είναι ένα κύριο μονωτικό υλικό που βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση ενός κτιρίου και την άνεση των ενοίκων. Η χρήση αυτών των μονωτικών υλικών μειώνει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και βελτιώνει την ποιότητα του εσωτερικού αέρα.
Οι κόλλες με βάση την πολυουρεθάνη χρησιμοποιούνται επίσης στην παραγωγή ξύλινων προϊόντων όπως MDF, OSB και μοριοσανίδες. Η ευελιξία της πολυουρεθάνης σημαίνει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορους σκοπούς, όπως ηχομόνωση και αντοχή στη φθορά, αντοχή σε ακραίες θερμοκρασίες, αντοχή στη μούχλα, αντοχή στη γήρανση κ.λπ. Αυτό το υλικό έχει πολλές χρήσεις στον κατασκευαστικό κλάδο.
Παρόλο που ο αφρός πολυουρεθάνης είναι πολύ χρήσιμος και χρησιμοποιείται σε πολλές πτυχές της κατασκευής κτιρίων, παρουσιάζει ορισμένα προβλήματα. Τα τελευταία χρόνια, η βιωσιμότητα και η ανακυκλωσιμότητα αυτού του υλικού έχουν αμφισβητηθεί σε μεγάλο βαθμό και η έρευνα για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων έχει γίνει ολοένα και πιο συχνή στη βιβλιογραφία.
Ο κύριος παράγοντας που περιορίζει την περιβαλλοντική φιλικότητα και την ανακυκλωσιμότητα αυτού του υλικού είναι η χρήση εξαιρετικά δραστικών και τοξικών ισοκυανικών κατά τη διαδικασία παραγωγής του. Διάφοροι τύποι καταλυτών και επιφανειοδραστικών ουσιών χρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή αφρών πολυουρεθάνης με διαφορετικές ιδιότητες.
Εκτιμάται ότι περίπου το 30% όλου του ανακυκλωμένου αφρού πολυουρεθάνης καταλήγει σε χώρους υγειονομικής ταφής, γεγονός που αποτελεί σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα για τον κατασκευαστικό κλάδο, επειδή το υλικό δεν είναι εύκολα βιοδιασπώμενο. Περίπου το ένα τρίτο του αφρού πολυουρεθάνης ανακυκλώνεται.
Υπάρχουν ακόμη πολλά που πρέπει να βελτιωθούν σε αυτούς τους τομείς και, προς το σκοπό αυτό, πολλές μελέτες έχουν διερευνήσει νέες μεθόδους ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης αφρού πολυουρεθάνης και άλλων υλικών πολυουρεθάνης. Οι φυσικές, χημικές και βιολογικές μέθοδοι ανακύκλωσης χρησιμοποιούνται συνήθως για την ανάκτηση αφρού πολυουρεθάνης για χρήσεις προστιθέμενης αξίας.
Ωστόσο, προς το παρόν δεν υπάρχουν επιλογές ανακύκλωσης που να παρέχουν ένα υψηλής ποιότητας, επαναχρησιμοποιήσιμο και σταθερό τελικό προϊόν. Προτού η ανακύκλωση αφρού πολυουρεθάνης θεωρηθεί βιώσιμη επιλογή για τον κατασκευαστικό κλάδο και τον κλάδο της επίπλωσης, πρέπει να αντιμετωπιστούν εμπόδια όπως το κόστος, η χαμηλή παραγωγικότητα και η σοβαρή έλλειψη υποδομών ανακύκλωσης.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε τον Νοέμβριο του 2022, διερευνά τρόπους βελτίωσης της βιωσιμότητας και της ανακυκλωσιμότητας αυτού του σημαντικού δομικού υλικού. Η μελέτη, που διεξήχθη από επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Λιέγης στο Βέλγιο, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Angewandte Chemie International Edition.
Αυτή η καινοτόμος προσέγγιση περιλαμβάνει την αντικατάσταση της χρήσης εξαιρετικά τοξικών και δραστικών ισοκυανικών με πιο φιλικά προς το περιβάλλον υλικά. Το διοξείδιο του άνθρακα, μια άλλη επιβλαβής για το περιβάλλον χημική ουσία, χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη σε αυτή τη νέα μέθοδο παραγωγής πράσινου αφρού πολυουρεθάνης.
Αυτή η περιβαλλοντικά βιώσιμη διαδικασία κατασκευής χρησιμοποιεί νερό για τη δημιουργία του αφροποιητικού παράγοντα, μιμούμενη την τεχνολογία αφρισμού που χρησιμοποιείται στην παραδοσιακή επεξεργασία αφρού πολυουρεθάνης και αποφεύγοντας με επιτυχία τη χρήση περιβαλλοντικά επιβλαβών ισοκυανικών. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένας πράσινος αφρός πολυουρεθάνης που οι συγγραφείς ονομάζουν «NIPU».
Εκτός από το νερό, η διαδικασία χρησιμοποιεί έναν καταλύτη για τη μετατροπή του κυκλικού ανθρακικού άλατος, μιας πιο οικολογικής εναλλακτικής λύσης των ισοκυανικών, σε διοξείδιο του άνθρακα για τον καθαρισμό του υποστρώματος. Ταυτόχρονα, ο αφρός σκληραίνει αντιδρώντας με αμίνες στο υλικό.
Η νέα διαδικασία που παρουσιάζεται στην εργασία επιτρέπει την παραγωγή στερεών πολυουρεθανικών υλικών χαμηλής πυκνότητας με κανονική κατανομή πόρων. Η χημική μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα από απόβλητα παρέχει εύκολη πρόσβαση σε κυκλικά ανθρακικά άλατα για τις διαδικασίες παραγωγής. Το αποτέλεσμα είναι μια διπλή δράση: ο σχηματισμός ενός αφριστικού παράγοντα και ο σχηματισμός μιας μήτρας πολυουρεθάνης.
Η ερευνητική ομάδα δημιούργησε μια απλή, εύκολη στην εφαρμογή αρθρωτή τεχνολογία που, όταν συνδυάζεται με ένα άμεσα διαθέσιμο και φθηνό, φιλικό προς το περιβάλλον αρχικό προϊόν, δημιουργεί μια νέα γενιά πράσινου αφρού πολυουρεθάνης για τον κατασκευαστικό κλάδο. Αυτό θα ενισχύσει, επομένως, τις προσπάθειες του κλάδου για την επίτευξη μηδενικών καθαρών εκπομπών.
Ενώ δεν υπάρχει μια ενιαία προσέγγιση για τη βελτίωση της βιωσιμότητας στον κατασκευαστικό κλάδο, η έρευνα συνεχίζεται σε διαφορετικές προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση αυτού του σημαντικού περιβαλλοντικού ζητήματος.
Καινοτόμες προσεγγίσεις, όπως η νέα τεχνολογία από την ομάδα του Πανεπιστημίου της Λιέγης, θα συμβάλουν σημαντικά στη βελτίωση της περιβαλλοντικής φιλικότητας και της ανακυκλωσιμότητας του αφρού πολυουρεθάνης. Είναι κρίσιμο να αντικατασταθούν οι παραδοσιακές, εξαιρετικά τοξικές χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στην ανακύκλωση και να βελτιωθεί η βιοδιασπασιμότητα των αφρών πολυουρεθάνης.
Εάν ο κατασκευαστικός κλάδος πρόκειται να τηρήσει τις δεσμεύσεις του για μηδενικές εκπομπές ρύπων σύμφωνα με τους διεθνείς στόχους για τη μείωση του αντίκτυπου της ανθρωπότητας στην κλιματική αλλαγή και τον φυσικό κόσμο, οι προσεγγίσεις για τη βελτίωση της κυκλικότητας πρέπει να βρίσκονται στο επίκεντρο της νέας έρευνας. Σαφώς, μια προσέγγιση «business as usual» δεν είναι πλέον δυνατή.
Πανεπιστήμιο της Λιέγης (2022) Ανάπτυξη πιο βιώσιμων και ανακυκλώσιμων αφρών πολυουρεθάνης [Διαδικτυακά] phys.org. αποδεκτό:
Δόμηση με Χημεία (ιστότοπος) Πολυουρεθάνες στις Κατασκευές [ηλεκτρονικά] Buildingwithchemistry.org. αποδεκτό:
Gadhav, RV et al (2019) Μέθοδοι ανακύκλωσης και διάθεσης αποβλήτων πολυουρεθάνης: ανασκόπηση του Open Journal of Polymer Chemistry, 9 σελ. 39–51 [Διαδικτυακά] scirp.org. αποδεκτό:
Αποποίηση ευθύνης: Οι απόψεις που εκφράζονται εδώ είναι αυτές του συγγραφέα υπό την προσωπική του ιδιότητα και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τις απόψεις της AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, της ιδιοκτήτριας και διαχειριστή αυτού του ιστότοπου. Η παρούσα αποποίηση ευθύνης αποτελεί μέρος των όρων και προϋποθέσεων χρήσης αυτού του ιστότοπου.
Ο Reg Davey είναι ανεξάρτητος συγγραφέας και επιμελητής με έδρα το Νότιγχαμ του Ηνωμένου Βασιλείου. Η συγγραφή για το AZoNetwork αντιπροσωπεύει έναν συνδυασμό διαφόρων ενδιαφερόντων και τομέων στους οποίους έχει ενδιαφερθεί και ασχοληθεί όλα αυτά τα χρόνια, όπως η μικροβιολογία, οι βιοϊατρικές επιστήμες και οι περιβαλλοντικές επιστήμες.
David, Reginald (23 Μαΐου 2023). Πόσο φιλικός προς το περιβάλλον είναι ο αφρός πολυουρεθάνης; AZoBuild. Ανακτήθηκε στις 22 Νοεμβρίου 2023 από https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
Ντέιβιντ, Ρέτζιναλντ: «Πόσο φιλικός προς το περιβάλλον είναι ο αφρός πολυουρεθάνης;» AZoBuild. 22 Νοεμβρίου 2023
David, Reginald: «Πόσο φιλικός προς το περιβάλλον είναι ο αφρός πολυουρεθάνης;» AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Πρόσβαση στις 22 Νοεμβρίου 2023).
David, Reginald, 2023. Πόσο οικολογικοί είναι οι αφροί πολυουρεθάνης; AZoBuild, πρόσβαση στις 22 Νοεμβρίου 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
Σε αυτήν τη συνέντευξη, η Muriel Gubar, παγκόσμια διευθύντρια τμήματος δομικών υλικών στην Malvern Panalytical, συζητά τις προκλήσεις βιωσιμότητας της τσιμεντοβιομηχανίας με την AzoBuild.
Αυτή την Παγκόσμια Ημέρα της Γυναίκας, η AZoBuild είχε την ευχαρίστηση να μιλήσει με τη Δρ. Silke Langenberg από το ETH Zurich σχετικά με την εντυπωσιακή καριέρα και την έρευνά της.
Η AZoBuild μιλάει με τον Stephen Ford, διευθυντή της Suscons και ιδρυτή της Street2Meet, σχετικά με τις πρωτοβουλίες που επιβλέπει για τη δημιουργία ισχυρότερων, πιο ανθεκτικών και ασφαλέστερων καταφυγίων για όσους έχουν ανάγκη.
Αυτό το άρθρο θα παρέχει μια επισκόπηση των βιοτεχνολογικών δομικών υλικών και θα συζητήσει τα υλικά, τα προϊόντα και τα έργα που θα καταστούν δυνατά ως αποτέλεσμα της έρευνας σε αυτόν τον τομέα.
Καθώς αυξάνεται η ανάγκη για απαλλαγή του δομημένου περιβάλλοντος από τον άνθρακα και την κατασκευή κτιρίων με ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα, η μείωση του άνθρακα καθίσταται σημαντική.
Η AZoBuild μίλησε με τους καθηγητές Noguchi και Maruyama σχετικά με την έρευνα και την ανάπτυξή τους στο σκυρόδεμα ανθρακικού ασβεστίου (CCC), ένα νέο υλικό που θα μπορούσε να πυροδοτήσει μια επανάσταση στη βιωσιμότητα στον κατασκευαστικό κλάδο.
Η AZoBuild και ο αρχιτεκτονικός συνεταιρισμός Lacol συζητούν το συνεταιριστικό τους έργο στέγασης La Borda στη Βαρκελώνη της Ισπανίας. Το έργο προκρίθηκε για το Βραβείο Σύγχρονης Αρχιτεκτονικής της ΕΕ 2022 – το Βραβείο Mies van der Rohe.
Η AZoBuild συζητά το έργο κοινωνικής στέγασης 85 κατοικιών με τον φιναλίστ του βραβείου Mies van der Rohe της ΕΕ, Peris+Toral Arquitectes.
Με το 2022 να πλησιάζει, ο ενθουσιασμός αυξάνεται μετά την ανακοίνωση της λίστας με τις υποψήφιες αρχιτεκτονικές εταιρείες για το Βραβείο Σύγχρονης Αρχιτεκτονικής της Ευρωπαϊκής Ένωσης – το Βραβείο Mies van der Rohe.
Ώρα δημοσίευσης: 22 Νοεμβρίου 2023
