Na zlepšenie vášho zážitku používame súbory cookie. Pokračovaním v prehliadaní tejto stránky súhlasíte s používaním súborov cookie. Viac informácií.
Polyuretánová pena (PU) sa bežne používa v stavebníctve na rôzne účely, ale s úsilím o nulové emisie sa ekologickým materiálom dostáva čoraz väčšej pozornosti. Zlepšenie ich ekologickej reputácie je kľúčové.
Polyuretánová pena je polymér pozostávajúci z organických monomérnych jednotiek spojených uretánom. Polyuretán je ľahký materiál s vysokým obsahom vzduchu a otvorenou bunkovou štruktúrou. Polyuretán sa vyrába reakciou diizokyanátu alebo triizokyanátu a polyolov a možno ho modifikovať pridaním ďalších materiálov.
Polystyrénová pena sa môže vyrábať z polyuretánu rôznej tvrdosti a pri jej výrobe sa môžu použiť aj iné materiály. Najbežnejším typom je termosetová polyuretánová pena, ale existujú aj niektoré termoplastické polyméry. Hlavnými výhodami termosetovej peny sú jej ohňovzdornosť, všestrannosť a trvanlivosť.
Polyuretánová pena sa v stavebníctve hojne používa vďaka svojim ohňovzdorným, ľahkým konštrukčným a izolačným vlastnostiam. Používa sa na výrobu pevných, ale ľahkých stavebných prvkov a môže zlepšiť estetické vlastnosti budov.
Mnoho typov nábytku a kobercov obsahuje polyuretán kvôli jeho všestrannosti, nákladovej efektívnosti a odolnosti. Predpisy EPA vyžadujú, aby bol materiál úplne vytvrdený, aby sa zastavila počiatočná reakcia a predišlo sa problémom s toxicitou. Okrem toho môže polyuretánová pena zlepšiť ohňovzdornosť posteľnej bielizne a nábytku.
Striekaná polyuretánová pena (SPF) je primárny izolačný materiál, ktorý zlepšuje energetickú účinnosť budovy a pohodlie obyvateľov. Používanie týchto izolačných materiálov znižuje emisie skleníkových plynov a zlepšuje kvalitu vnútorného ovzdušia.
Lepidlá na báze PU sa používajú aj pri výrobe drevených výrobkov, ako sú MDF, OSB a drevotrieska. Všestrannosť PU znamená, že sa dá použiť na rôzne účely, ako je zvuková izolácia a odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť voči extrémnym teplotám, odolnosť voči plesniam, odolnosť voči starnutiu atď. Tento materiál má mnoho využití v stavebníctve.
Hoci je polyuretánová pena veľmi užitočná a používa sa v mnohých aspektoch stavebníctva, má aj určité problémy. V posledných rokoch sa udržateľnosť a recyklovateľnosť tohto materiálu do značnej miery spochybňovali a výskum zameraný na riešenie týchto otázok sa v literatúre stáva čoraz bežnejším.
Hlavným faktorom obmedzujúcim ekologickosť a recyklovateľnosť tohto materiálu je použitie vysoko reaktívnych a toxických izokyanátov počas jeho výrobného procesu. Na výrobu polyuretánových pien s rôznymi vlastnosťami sa používajú aj rôzne typy katalyzátorov a povrchovo aktívnych látok.
Odhaduje sa, že približne 30 % všetkej recyklovanej polyuretánovej peny končí na skládkach, čo predstavuje veľký environmentálny problém pre stavebný priemysel, pretože materiál nie je ľahko biologicky odbúrateľný. Približne tretina polyuretánovej peny sa recykluje.
V týchto oblastiach je stále čo zlepšovať a preto sa v mnohých štúdiách skúmali nové metódy recyklácie a opätovného použitia polyuretánovej peny a iných polyuretánových materiálov. Na získavanie polyuretánovej peny s pridanou hodnotou sa bežne používajú fyzikálne, chemické a biologické metódy recyklácie.
V súčasnosti však neexistujú žiadne možnosti recyklácie, ktoré by poskytovali vysokokvalitný, opakovane použiteľný a stabilný konečný produkt. Predtým, ako sa recyklácia polyuretánovej peny môže považovať za schodnú možnosť pre stavebný a nábytkársky priemysel, je potrebné riešiť prekážky, ako sú náklady, nízka produktivita a závažný nedostatok recyklačnej infraštruktúry.
Článok publikovaný v novembri 2022 skúma spôsoby, ako zlepšiť udržateľnosť a recyklovateľnosť tohto dôležitého stavebného materiálu. Štúdia, ktorú vykonali vedci z Univerzity v Liege v Belgicku, bola publikovaná v časopise Angewandte Chemie International Edition.
Tento inovatívny prístup zahŕňa nahradenie vysoko toxických a reaktívnych izokyanátov ekologickejšími materiálmi. Oxid uhličitý, ďalšia chemikália škodlivá pre životné prostredie, sa v tejto novej metóde výroby zelenej polyuretánovej peny používa ako surovina.
Tento environmentálne udržateľný výrobný proces využíva na vytvorenie penotvorného činidla vodu, čím napodobňuje technológiu penenia používanú pri tradičnom spracovaní polyuretánovej peny a úspešne sa vyhýba použitiu environmentálne škodlivých izokyanátov. Konečným výsledkom je zelená polyuretánová pena, ktorú autori nazývajú „NIPU“.
Okrem vody sa v procese používa katalyzátor na premenu cyklického uhličitanu, ekologickejšej alternatívy k izokyanátom, na oxid uhličitý, čím sa substrát vyčistí. Zároveň pena tvrdne reakciou s amínmi v materiáli.
Nový proces demonštrovaný v článku umožňuje výrobu tuhých polyuretánových materiálov s nízkou hustotou a pravidelným rozložením pórov. Chemická premena odpadového oxidu uhličitého poskytuje ľahký prístup k cyklickým uhličitanom pre výrobné procesy. Výsledkom je dvojitý účinok: tvorba penotvorného činidla a tvorba PU matrice.
Výskumný tím vytvoril jednoduchú a ľahko implementovateľnú modulárnu technológiu, ktorá v kombinácii s ľahko dostupným a lacným ekologickým východiskovým produktom vytvára novú generáciu zelenej polyuretánovej peny pre stavebný priemysel. To posilní úsilie tohto odvetvia o dosiahnutie nulových čistých emisií.
Hoci neexistuje univerzálny prístup k zlepšeniu udržateľnosti v stavebníctve, výskum rôznych prístupov k riešeniu tohto dôležitého environmentálneho problému pokračuje.
Inovatívne prístupy, ako napríklad nová technológia tímu Univerzity v Liege, pomôžu výrazne zlepšiť ekologickosť a recyklovateľnosť polyuretánovej peny. Je nevyhnutné nahradiť tradičné vysoko toxické chemikálie používané pri recyklácii a zlepšiť biologickú odbúrateľnosť polyuretánových pien.
Ak má stavebný priemysel splniť svoje záväzky týkajúce sa nulových čistých emisií v súlade s medzinárodnými cieľmi zníženia vplyvu ľudstva na zmenu klímy a prírodný svet, prístupy k zlepšeniu obehového hospodárstva musia byť stredobodom nového výskumu. Je zrejmé, že prístup „zachovania si fungovania ako obvykle“ už nie je možný.
Univerzita v Liège (2022) Vývoj udržateľnejších a recyklovateľnejších polyuretánových pien [Online] phys.org. akceptovateľné:
Building with Chemistry (webová stránka) Polyuretány v stavebníctve [online] Buildingwithchemistry.org. prijateľné:
Gadhav, RV a kol. (2019) Metódy recyklácie a likvidácie polyuretánového odpadu: prehľad Open Journal of Polymer Chemistry, 9 s. 39–51 [Online] scirp.org. prijateľné:
Vyhlásenie o vylúčení zodpovednosti: Názory vyjadrené v tomto dokumente sú názormi autora v jeho osobnom zastúpení a nemusia nevyhnutne odrážať názory spoločnosti AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlastníka a prevádzkovateľa tejto webovej stránky. Toto vyhlásenie o vylúčení zodpovednosti tvorí súčasť zmluvných podmienok používania tejto webovej stránky.
Reg Davey je nezávislý spisovateľ a editor so sídlom v Nottinghame v Spojenom kráľovstve. Písanie pre AZoNetwork predstavuje kombináciu rôznych záujmov a oblastí, o ktoré sa v priebehu rokov zaujímal a ktorým sa venoval, vrátane mikrobiológie, biomedicínskych vied a environmentálnych vied.
David, Reginald (23. mája 2023). Aká ekologická je polyuretánová pena? AZoBuild. Získané 22. novembra 2023 z https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald: „Aká ekologická je polyuretánová pena?“ AZoBuild. 22. novembra 2023
David, Reginald: „Aká ekologická je polyuretánová pena?“ AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Prístup 22. novembra 2023).
David, Reginald, 2023. Aké ekologické sú polyuretánové peny? AZoBuild, prístup 22. novembra 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
V tomto rozhovore Muriel Gubar, globálna manažérka segmentu stavebných materiálov v spoločnosti Malvern Panalytical, diskutuje s AzoBuild o výzvach udržateľnosti v cementárenskom priemysle.
Pri príležitosti Medzinárodného dňa žien mal AZoBuild tú česť porozprávať sa s Dr. Silke Langenberg z ETH Zurich o jej pôsobivej kariére a výskume.
AZoBuild sa rozpráva so Stephenom Fordom, riaditeľom spoločnosti Suscons a zakladateľom spoločnosti Street2Meet, o iniciatívach, ktoré dohliada na vytvorenie silnejších, odolnejších a bezpečnejších prístreškov pre tých, ktorí to potrebujú.
Tento článok poskytne prehľad bioinžinierskych stavebných materiálov a rozoberie materiály, produkty a projekty, ktoré budú možné vďaka výskumu v tejto oblasti.
S rastúcou potrebou dekarbonizácie zastavaného prostredia a výstavby uhlíkovo neutrálnych budov sa znižovanie emisií uhlíka stáva dôležitým.
Spoločnosť AZoBuild sa rozprávala s profesormi Noguchim a Maruyamom o ich výskume a vývoji betónu z uhličitanu vápenatého (CCC), nového materiálu, ktorý by mohol spustiť revolúciu v oblasti udržateľnosti v stavebníctve.
AZoBuild a architektonické družstvo Lacol diskutujú o svojom projekte družstevného bývania La Borda v Barcelone v Španielsku. Projekt sa dostal do užšieho výberu na Cenu EÚ za súčasnú architektúru za rok 2022 – Cenu Miesa van der Roheho.
Spoločnosť AZoBuild diskutuje o svojom projekte sociálneho bývania s 85 domami s finalistom ceny EÚ Mies van der Rohe Award, spoločnosťou Peris+Toral Arquitectes.
Rok 2022 je za rohom a vzrušenie narastá po oznámení užšieho zoznamu architektonických firiem nominovaných na Cenu Európskej únie za súčasnú architektúru – Cenu Miesa van der Roheho.
Čas uverejnenia: 22. novembra 2023
