Używamy plików cookie, aby ulepszyć Twoje wrażenia. Kontynuując przeglądanie tej witryny, wyrażasz zgodę na używanie przez nas plików cookie. Więcej informacji.
Pianka poliuretanowa (PU) jest powszechnie stosowana w budownictwie do różnych celów, ale wraz z dążeniem do osiągnięcia zerowej emisji, materiały przyjazne dla środowiska zyskują coraz większą uwagę. Poprawa ich ekologicznej reputacji jest kluczowa.
Pianka poliuretanowa to polimer składający się z organicznych jednostek monomerowych połączonych uretanem. Poliuretan to lekki materiał o wysokiej zawartości powietrza i strukturze otwartokomórkowej. Poliuretan powstaje w wyniku reakcji diizocyjanianu lub triizocyjanianu z poliolami i może być modyfikowany poprzez dodanie innych materiałów.
Styropian może być wytwarzany z poliuretanu o różnej twardości, a do jego produkcji można również użyć innych materiałów. Najpopularniejszym rodzajem jest pianka poliuretanowa termoutwardzalna, ale istnieją również polimery termoplastyczne. Głównymi zaletami pianki termoutwardzalnej są jej ognioodporność, wszechstronność i trwałość.
Pianka poliuretanowa jest szeroko stosowana w budownictwie ze względu na swoją ognioodporność, lekkość i właściwości izolacyjne. Służy do produkcji wytrzymałych, a jednocześnie lekkich elementów budowlanych i może poprawiać walory estetyczne budynków.
Wiele rodzajów mebli i wykładzin zawiera poliuretan ze względu na jego wszechstronność, opłacalność i trwałość. Przepisy EPA wymagają pełnego utwardzenia materiału, aby zatrzymać pierwotną reakcję i uniknąć problemów z toksycznością. Ponadto pianka poliuretanowa może poprawić ognioodporność pościeli i mebli.
Pianka poliuretanowa natryskowa (SPF) to podstawowy materiał izolacyjny, który poprawia efektywność energetyczną budynku i komfort użytkowników. Stosowanie tych materiałów izolacyjnych zmniejsza emisję gazów cieplarnianych i poprawia jakość powietrza w pomieszczeniach.
Kleje na bazie poliuretanu są również wykorzystywane w produkcji wyrobów z drewna, takich jak płyty MDF, OSB i płyty wiórowe. Wszechstronność poliuretanu sprawia, że można go wykorzystać do różnych celów, takich jak izolacja akustyczna i odporność na zużycie, odporność na ekstremalne temperatury, odporność na pleśń, odporność na starzenie itp. Materiał ten ma wiele zastosowań w przemyśle budowlanym.
Chociaż pianka poliuretanowa jest bardzo użyteczna i znajduje zastosowanie w wielu aspektach budownictwa, wiąże się z pewnymi problemami. W ostatnich latach kwestia zrównoważonego rozwoju i możliwości recyklingu tego materiału jest poddawana w wątpliwość, a badania nad tymi zagadnieniami stają się coraz powszechniejsze w literaturze.
Głównym czynnikiem ograniczającym przyjazność dla środowiska i możliwość recyklingu tego materiału jest stosowanie wysoce reaktywnych i toksycznych izocyjanianów w procesie jego produkcji. Do produkcji pianek poliuretanowych o zróżnicowanych właściwościach stosuje się również różnego rodzaju katalizatory i surfaktanty.
Szacuje się, że około 30% całej poddanej recyklingowi pianki poliuretanowej trafia na wysypiska śmieci, co stanowi poważny problem środowiskowy dla branży budowlanej, ponieważ materiał ten nie ulega łatwo biodegradacji. Około jedna trzecia pianki poliuretanowej jest poddawana recyklingowi.
W tych obszarach wciąż jest wiele do poprawy, dlatego w wielu badaniach poszukiwano nowych metod recyklingu i ponownego wykorzystania pianki poliuretanowej i innych materiałów poliuretanowych. Do odzyskiwania pianki poliuretanowej w celu uzyskania wartości dodanej powszechnie stosuje się metody recyklingu fizycznego, chemicznego i biologicznego.
Jednak obecnie nie ma możliwości recyklingu, które zapewniłyby wysokiej jakości, nadający się do ponownego użycia i stabilny produkt końcowy. Zanim recykling pianki poliuretanowej stanie się realną opcją dla branży budowlanej i meblarskiej, konieczne jest pokonanie barier, takich jak koszty, niska wydajność i poważny brak infrastruktury recyklingowej.
Artykuł, opublikowany w listopadzie 2022 roku, analizuje sposoby poprawy zrównoważonego rozwoju i możliwości recyklingu tego ważnego materiału budowlanego. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Liège w Belgii zostało opublikowane w czasopiśmie „Angewandte Chemie International Edition”.
To innowacyjne podejście polega na zastąpieniu wysoce toksycznych i reaktywnych izocyjanianów materiałami bardziej przyjaznymi dla środowiska. Dwutlenek węgla, kolejny szkodliwy dla środowiska związek chemiczny, jest wykorzystywany jako surowiec w tej nowej metodzie produkcji zielonej pianki poliuretanowej.
Ten ekologiczny proces produkcyjny wykorzystuje wodę do wytwarzania środka spieniającego, naśladując technologię spieniania stosowaną w tradycyjnym przetwarzaniu pianki poliuretanowej i skutecznie eliminując stosowanie szkodliwych dla środowiska izocyjanianów. Efektem końcowym jest zielona pianka poliuretanowa, którą autorzy nazywają „NIPU”.
Oprócz wody, proces wykorzystuje katalizator do przekształcania cyklicznego węglanu, bardziej ekologicznej alternatywy dla izocyjanianów, w dwutlenek węgla, który oczyszcza podłoże. Jednocześnie pianka twardnieje poprzez reakcję z aminami zawartymi w materiale.
Nowy proces zaprezentowany w artykule umożliwia produkcję stałych materiałów poliuretanowych o niskiej gęstości i regularnym rozkładzie porów. Chemiczna konwersja odpadowego dwutlenku węgla zapewnia łatwy dostęp do cyklicznych węglanów w procesach produkcyjnych. Rezultatem jest podwójne działanie: tworzenie środka spieniającego i tworzenie matrycy poliuretanowej.
Zespół badawczy stworzył prostą, łatwą do wdrożenia, modułową technologię, która w połączeniu z łatwo dostępnym i niedrogim, przyjaznym dla środowiska produktem wyjściowym, tworzy nową generację zielonej pianki poliuretanowej dla branży budowlanej. To z kolei wzmocni wysiłki branży na rzecz osiągnięcia zerowej emisji netto.
Mimo że nie ma jednego uniwersalnego podejścia do poprawy zrównoważonego rozwoju w branży budowlanej, wciąż prowadzone są badania nad różnymi sposobami rozwiązania tego ważnego problemu środowiskowego.
Innowacyjne podejścia, takie jak nowa technologia opracowana przez zespół z Uniwersytetu w Liège, pomogą znacząco poprawić przyjazność dla środowiska i możliwość recyklingu pianki poliuretanowej. Kluczowe jest zastąpienie tradycyjnych, wysoce toksycznych substancji chemicznych stosowanych w recyklingu i poprawa biodegradowalności pianek poliuretanowych.
Aby branża budowlana mogła wywiązać się ze swoich zobowiązań dotyczących zerowej emisji netto, zgodnie z międzynarodowymi celami ograniczania wpływu ludzkości na zmiany klimatu i środowisko naturalne, nowe badania muszą koncentrować się na sposobach poprawy gospodarki o obiegu zamkniętym. Oczywiste jest, że podejście „business as usual” nie jest już możliwe.
Uniwersytet w Liège (2022) Opracowywanie bardziej zrównoważonych i nadających się do recyklingu pianek poliuretanowych [Online] phys.org. dopuszczalne:
Budowanie z chemii (strona internetowa) Poliuretany w budownictwie [online] Buildingwithchemistry.org. dopuszczalne:
Gadhav, RV i in. (2019) Metody recyklingu i utylizacji odpadów poliuretanowych: przegląd czasopisma Open Journal of Polymer Chemistry, 9 s. 39–51 [Online] scirp.org. dopuszczalne:
Zastrzeżenie: Poglądy wyrażone w niniejszym dokumencie są poglądami autora w jego imieniu i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy firmy AZoM.com Limited działającej jako AZoNetwork, właściciela i operatora tej strony internetowej. Niniejsze zastrzeżenie stanowi część warunków korzystania z tej strony internetowej.
Reg Davey jest niezależnym pisarzem i redaktorem mieszkającym w Nottingham w Wielkiej Brytanii. Pisanie dla AZoNetwork stanowi połączenie różnych zainteresowań i obszarów, którymi interesował się i którymi się zajmował przez lata, w tym mikrobiologii, nauk biomedycznych i nauk o środowisku.
David, Reginald (23 maja 2023 r.). Jak przyjazna dla środowiska jest pianka poliuretanowa? AZoBuild. Pobrano 22 listopada 2023 r. z https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald: „Jak przyjazna dla środowiska jest pianka poliuretanowa?” AZoBuild. 22 listopada 2023 r.
David, Reginald: „Jak przyjazna dla środowiska jest pianka poliuretanowa?” AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Dostęp 22 listopada 2023 r.).
David, Reginald, 2023. Jak ekologiczne są pianki poliuretanowe? AZoBuild, dostęp 22 listopada 2023 r., https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
W tym wywiadzie Muriel Gubar, globalna menedżerka segmentu materiałów budowlanych w Malvern Panalytical, omawia z AzoBuild wyzwania związane ze zrównoważonym rozwojem w branży cementowej.
Z okazji Międzynarodowego Dnia Kobiet AZoBuild miało przyjemność porozmawiać z dr Silke Langenberg z ETH w Zurychu na temat jej imponującej kariery i badań.
Przedstawiciele AZoBuild rozmawiają ze Stephenem Fordem, dyrektorem Suscons i założycielem Street2Meet, o inicjatywach, które nadzoruje, aby tworzyć trwalsze, solidniejsze i bezpieczniejsze schroniska dla potrzebujących.
W artykule tym dokonano przeglądu bioinżynieryjnych materiałów budowlanych oraz omówiono materiały, produkty i projekty, które staną się możliwe do zrealizowania w wyniku badań w tej dziedzinie.
W miarę jak rośnie potrzeba dekarbonizacji środowiska zabudowanego i budowania budynków neutralnych pod względem emisji dwutlenku węgla, redukcja emisji dwutlenku węgla staje się coraz ważniejsza.
AZoBuild rozmawiał z profesorami Noguchim i Maruyamą na temat ich badań i rozwoju betonu węglanowo-wapniowego (CCC) – nowego materiału, który może zapoczątkować rewolucję w dziedzinie zrównoważonego rozwoju w branży budowlanej.
AZoBuild i spółdzielnia architektoniczna Lacol rozmawiają o swoim projekcie mieszkaniowym La Borda w Barcelonie w Hiszpanii. Projekt został nominowany do Nagrody Unii Europejskiej w dziedzinie architektury współczesnej im. Miesa van der Rohe w 2022 roku.
AZoBuild omawia swój projekt 85 mieszkań socjalnych z finalistą nagrody EU Mies van der Rohe Award, pracownią Peris+Toral Arquitectes.
Rok 2022 już tuż-tuż, a wraz z nim narasta napięcie po ogłoszeniu krótkiej listy pracowni architektonicznych nominowanych do Nagrody Unii Europejskiej w dziedzinie architektury współczesnej – Nagrody im. Miesa van der Rohe.
Czas publikacji: 22-11-2023
