We gebruiken cookies om uw ervaring te verbeteren. Door verder te bladeren op deze site, gaat u akkoord met ons gebruik van cookies. Meer informatie.
Polyurethaanschuim (PU) wordt veelvuldig gebruikt in de bouw voor diverse doeleinden, maar met de drang naar nul-emissie krijgen milieuvriendelijke materialen steeds meer aandacht. Het verbeteren van hun groene reputatie is cruciaal.
Polyurethaanschuim is een polymeer dat bestaat uit organische monomeereenheden, verbonden door urethaan. Polyurethaan is een lichtgewicht materiaal met een hoog luchtgehalte en een open celstructuur. Polyurethaan wordt geproduceerd door de reactie van een di- of tri-isocyanaat met polyolen en kan worden gemodificeerd door toevoeging van andere materialen.
Piepschuim kan worden gemaakt van polyurethaan met verschillende hardheden, en er kunnen ook andere materialen worden gebruikt bij de productie ervan. Thermohardend polyurethaanschuim is het meest voorkomende type, maar er bestaan ook enkele thermoplastische polymeren. De belangrijkste voordelen van thermohardend schuim zijn de brandwerendheid, veelzijdigheid en duurzaamheid.
Polyurethaanschuim wordt veel gebruikt in de bouw vanwege zijn brandwerende, lichtgewicht constructieve en isolerende eigenschappen. Het wordt gebruikt om sterke maar lichtgewicht bouwelementen te maken en kan de esthetische eigenschappen van gebouwen verbeteren.
Veel soorten meubels en tapijten bevatten polyurethaan vanwege de veelzijdigheid, kosteneffectiviteit en duurzaamheid. EPA-regelgeving vereist dat het materiaal volledig is uitgehard om de eerste reactie te stoppen en toxiciteitsproblemen te voorkomen. Bovendien kan polyurethaanschuim de brandwerendheid van beddengoed en meubels verbeteren.
Spuitpolyurethaanschuim (SPF) is een primair isolatiemateriaal dat de energie-efficiëntie en het comfort van een gebouw verbetert. Het gebruik van deze isolatiematerialen vermindert de uitstoot van broeikasgassen en verbetert de luchtkwaliteit binnenshuis.
Lijmen op basis van PU worden ook gebruikt bij de productie van houtproducten zoals MDF, OSB en spaanplaat. De veelzijdigheid van PU maakt het geschikt voor diverse doeleinden, zoals geluidsisolatie, slijtvastheid, extreme temperatuurbestendigheid, schimmelbestendigheid en verouderingsbestendigheid. Dit materiaal kent vele toepassingen in de bouwsector.
Hoewel polyurethaanschuim zeer nuttig is en in veel aspecten van de bouw wordt gebruikt, kent het ook enkele problemen. De laatste jaren zijn de duurzaamheid en recyclebaarheid van dit materiaal sterk in twijfel getrokken, en er wordt in de literatuur steeds vaker onderzoek gedaan naar deze kwesties.
De belangrijkste factor die de milieuvriendelijkheid en recyclebaarheid van dit materiaal beperkt, is het gebruik van zeer reactieve en giftige isocyanaten tijdens het productieproces. Ook worden verschillende soorten katalysatoren en oppervlakteactieve stoffen gebruikt voor de productie van polyurethaanschuim met verschillende eigenschappen.
Naar schatting belandt ongeveer 30% van al het gerecyclede polyurethaanschuim op de stortplaats, wat een groot milieuprobleem vormt voor de bouwsector omdat het materiaal niet gemakkelijk biologisch afbreekbaar is. Ongeveer een derde van het polyurethaanschuim wordt gerecycled.
Er valt op deze gebieden nog veel te verbeteren en daarom zijn er veel studies uitgevoerd naar nieuwe methoden voor het recyclen en hergebruiken van polyurethaanschuim en andere polyurethaanmaterialen. Fysische, chemische en biologische recyclingmethoden worden veel gebruikt om polyurethaanschuim terug te winnen voor toepassingen met toegevoegde waarde.
Er zijn momenteel echter geen recyclingopties die een hoogwaardig, herbruikbaar en stabiel eindproduct opleveren. Voordat recycling van polyurethaanschuim een haalbare optie voor de bouw- en meubelindustrie kan worden, moeten belemmeringen zoals kosten, lage productiviteit en een ernstig gebrek aan recyclinginfrastructuur worden aangepakt.
Het artikel, gepubliceerd in november 2022, onderzoekt manieren om de duurzaamheid en recyclebaarheid van dit belangrijke bouwmateriaal te verbeteren. De studie, uitgevoerd door wetenschappers van de Universiteit van Luik in België, werd gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie International Edition.
Deze innovatieve aanpak omvat het vervangen van zeer giftige en reactieve isocyanaten door milieuvriendelijkere materialen. Koolstofdioxide, een andere milieuschadelijke chemische stof, wordt gebruikt als grondstof in deze nieuwe methode voor de productie van groen polyurethaanschuim.
Dit milieuvriendelijke productieproces gebruikt water om het schuimmiddel te creëren, wat de schuimtechnologie nabootst die wordt gebruikt bij de traditionele verwerking van polyurethaanschuim en het gebruik van milieuschadelijke isocyanaten succesvol vermijdt. Het eindresultaat is een groen polyurethaanschuim dat de auteurs "NIPU" noemen.
Naast water gebruikt het proces een katalysator om cyclisch carbonaat, een milieuvriendelijker alternatief voor isocyanaten, om te zetten in koolstofdioxide om het substraat te zuiveren. Tegelijkertijd hardt het schuim uit door een reactie met de amines in het materiaal.
Het nieuwe proces dat in het artikel wordt gedemonstreerd, maakt de productie mogelijk van vaste polyurethaanmaterialen met een lage dichtheid en een regelmatige poriënverdeling. Chemische omzetting van afvalkoolstofdioxide zorgt voor gemakkelijke toegang tot cyclische carbonaten voor productieprocessen. Het resultaat is een dubbele werking: de vorming van een schuimmiddel en de vorming van een PU-matrix.
Het onderzoeksteam heeft een eenvoudige, eenvoudig te implementeren modulaire technologie ontwikkeld die, in combinatie met een gemakkelijk verkrijgbaar en goedkoop milieuvriendelijk startproduct, een nieuwe generatie groen polyurethaanschuim voor de bouwsector creëert. Dit zal de inspanningen van de sector om netto-nul emissies te bereiken, versterken.
Hoewel er geen universele aanpak bestaat voor het verbeteren van de duurzaamheid in de bouwsector, wordt er nog steeds onderzoek gedaan naar verschillende benaderingen om dit belangrijke milieuprobleem aan te pakken.
Innovatieve benaderingen, zoals de nieuwe technologie van het team van de Universiteit van Luik, zullen de milieuvriendelijkheid en recyclebaarheid van polyurethaanschuim aanzienlijk verbeteren. Het is cruciaal om de traditionele, zeer giftige chemicaliën die bij recycling worden gebruikt, te vervangen en de biologische afbreekbaarheid van polyurethaanschuim te verbeteren.
Wil de bouwsector haar netto-nul-emissie-afspraken nakomen, in lijn met internationale doelstellingen om de impact van de mensheid op klimaatverandering en de natuur te verminderen, dan moeten benaderingen ter verbetering van circulariteit centraal staan in nieuw onderzoek. Het is duidelijk dat een 'business as usual'-aanpak niet langer mogelijk is.
Universiteit van Luik (2022) Ontwikkeling van duurzamere en recyclebare polyurethaanschuimen [Online] phys.org. acceptabel:
Bouwen met Chemie (website) Polyurethanen in de Bouw [online] Buildingwithchemistry.org. acceptabel:
Gadhav, RV et al (2019) Methoden voor recycling en verwijdering van polyurethaanafval: een overzicht van het Open Journal of Polymer Chemistry, 9 pp. 39–51 [Online] scirp.org. acceptabel:
Disclaimer: De hier geuite meningen zijn die van de auteur in zijn persoonlijke hoedanigheid en weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs de meningen van AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, de eigenaar en exploitant van deze website. Deze disclaimer maakt deel uit van de gebruiksvoorwaarden van deze website.
Reg Davey is een freelance schrijver en redacteur gevestigd in Nottingham, Verenigd Koninkrijk. Zijn werk voor AZoNetwork vertegenwoordigt een combinatie van verschillende interesses en gebieden waarin hij zich al jaren interesseert en betrokken is, waaronder microbiologie, biomedische wetenschappen en milieuwetenschappen.
David, Reginald (23 mei 2023). Hoe milieuvriendelijk is polyurethaanschuim? AZoBuild. Geraadpleegd op 22 november 2023 via https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald: "Hoe milieuvriendelijk is polyurethaanschuim?" AZoBuild. 22 november 2023
David, Reginald: "Hoe milieuvriendelijk is polyurethaanschuim?" AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Geraadpleegd op 22 november 2023).
David, Reginald, 2023. Hoe milieuvriendelijk zijn polyurethaanschuimen? AZoBuild, geraadpleegd op 22 november 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
In dit interview bespreekt Muriel Gubar, wereldwijd segmentmanager voor bouwmaterialen bij Malvern Panalytical, de duurzaamheidsuitdagingen van de cementindustrie met AzoBuild.
Deze Internationale Vrouwendag had AZoBuild het genoegen om met Dr. Silke Langenberg van ETH Zürich te spreken over haar indrukwekkende carrière en onderzoek.
AZoBuild spreekt met Stephen Ford, directeur van Suscons en oprichter van Street2Meet, over de initiatieven die hij begeleidt om sterkere, duurzamere en veiligere onderkomens te creëren voor mensen in nood.
In dit artikel geven we een overzicht van biotechnologisch ontwikkelde bouwmaterialen. Ook bespreken we de materialen, producten en projecten die mogelijk worden dankzij onderzoek op dit gebied.
Naarmate de noodzaak toeneemt om de gebouwde omgeving te decarboniseren en CO2-neutrale gebouwen te bouwen, wordt het verminderen van CO2-uitstoot steeds belangrijker.
AZoBuild sprak met professoren Noguchi en Maruyama over hun onderzoek en ontwikkeling op het gebied van calciumcarbonaatbeton (CCC), een nieuw materiaal dat een duurzaamheidsrevolutie in de bouwsector teweeg kan brengen.
AZoBuild en architectencoöperatie Lacol bespreken hun coöperatieve woningbouwproject La Borda in Barcelona, Spanje. Het project was genomineerd voor de EU-prijs voor hedendaagse architectuur 2022 – de Mies van der Rohe-prijs.
AZoBuild bespreekt zijn sociale huisvestingsproject met 85 woningen met EU Mies van der Rohe Award-finalist Peris+Toral Arquitectes.
Nu 2022 voor de deur staat, neemt de spanning toe na de bekendmaking van de shortlist van architectenbureaus die genomineerd zijn voor de prijs van de Europese Unie voor hedendaagse architectuur – de Mies van der Rohe-prijs.
Plaatsingstijd: 22-11-2023
