Za izboljšanje vaše izkušnje uporabljamo piškotke. Z nadaljnjim brskanjem po tej strani se strinjate z našo uporabo piškotkov. Več informacij.
Poliuretanska pena (PU) se pogosto uporablja v gradbeništvu za različne namene, vendar se s prizadevanji za ničelne emisije okolju prijazni materiali vse bolj posvečajo pozornosti. Izboljšanje njihovega zelenega ugleda je ključnega pomena.
Poliuretanska pena je polimer, sestavljen iz organskih monomernih enot, povezanih z uretanom. Poliuretan je lahek material z visoko vsebnostjo zraka in odprtocelično strukturo. Poliuretan nastane z reakcijo diizocianata ali triizocianata in poliolov ter ga je mogoče modificirati z vključitvijo drugih materialov.
Stiroporna pena je lahko izdelana iz poliuretana različne trdote, pri njeni proizvodnji pa se lahko uporabljajo tudi drugi materiali. Najpogostejša vrsta je termoreaktivna poliuretanska pena, obstajajo pa tudi nekateri termoplastični polimeri. Glavne prednosti termoreaktivne pene so njena požarna odpornost, vsestranskost in vzdržljivost.
Poliuretanska pena se zaradi svojih ognjevarnih, lahkih konstrukcijskih in izolacijskih lastnosti pogosto uporablja v gradbeništvu. Uporablja se za izdelavo močnih, a lahkih gradbenih elementov in lahko izboljša estetske lastnosti stavb.
Številne vrste pohištva in preprog vsebujejo poliuretan zaradi njegove vsestranskosti, stroškovne učinkovitosti in trajnosti. Predpisi EPA zahtevajo, da se material popolnoma strdi, da se ustavi začetna reakcija in se preprečijo težave s toksičnostjo. Poleg tega lahko poliuretanska pena izboljša požarno odpornost posteljnine in pohištva.
Razpršena poliuretanska pena (SPF) je primarni izolacijski material, ki izboljša energetsko učinkovitost stavbe in udobje stanovalcev. Uporaba teh izolacijskih materialov zmanjšuje emisije toplogrednih plinov in izboljšuje kakovost zraka v zaprtih prostorih.
Lepila na osnovi PU se uporabljajo tudi pri proizvodnji lesnih izdelkov, kot so MDF, OSB in iverne plošče. Vsestranskost PU pomeni, da se lahko uporablja za različne namene, kot so zvočna izolacija in odpornost proti obrabi, odpornost proti ekstremnim temperaturam, odpornost proti plesni, odpornost proti staranju itd. Ta material ima veliko uporab v gradbeni industriji.
Čeprav je poliuretanska pena zelo uporabna in se uporablja v številnih vidikih gradnje, ima nekaj težav. V zadnjih letih sta bili trajnost in recikliranje tega materiala v veliki meri pod vprašajem, raziskave za reševanje teh vprašanj pa so v literaturi postale vse pogostejše.
Glavni dejavnik, ki omejuje okolju prijaznost in možnost recikliranja tega materiala, je uporaba zelo reaktivnih in strupenih izocianatov med njegovim proizvodnim procesom. Za proizvodnjo poliuretanskih pen z različnimi lastnostmi se uporabljajo tudi različne vrste katalizatorjev in površinsko aktivnih snovi.
Ocenjuje se, da približno 30 % vse reciklirane poliuretanske pene konča na odlagališčih, kar predstavlja velik okoljski problem za gradbeno industrijo, saj material ni lahko biorazgradljiv. Približno tretjina poliuretanske pene se reciklira.
Na teh področjih je še veliko prostora za izboljšave, zato so številne študije raziskale nove metode za recikliranje in ponovno uporabo poliuretanske pene in drugih poliuretanskih materialov. Za pridobivanje poliuretanske pene za uporabo z dodano vrednostjo se pogosto uporabljajo fizikalne, kemične in biološke metode recikliranja.
Vendar trenutno ni možnosti recikliranja, ki bi zagotavljale visokokakovosten, ponovno uporaben in stabilen končni izdelek. Preden se recikliranje poliuretanske pene lahko šteje za izvedljivo možnost za gradbeno in pohištveni sektor, je treba odpraviti ovire, kot so stroški, nizka produktivnost in hudo pomanjkanje infrastrukture za recikliranje.
Članek, objavljen novembra 2022, raziskuje načine za izboljšanje trajnosti in recikliranja tega pomembnega gradbenega materiala. Študija, ki so jo izvedli znanstveniki z Univerze v Liegeu v Belgiji, je bila objavljena v reviji Angewandte Chemie International Edition.
Ta inovativen pristop vključuje zamenjavo uporabe zelo strupenih in reaktivnih izocianatov z okolju prijaznejšimi materiali. Ogljikov dioksid, še ena okolju škodljiva kemikalija, se v tej novi metodi proizvodnje zelene poliuretanske pene uporablja kot surovina.
Ta okoljsko trajnostni proizvodni postopek uporablja vodo za ustvarjanje penilnega sredstva, s čimer posnema tehnologijo penjenja, ki se uporablja pri tradicionalni predelavi poliuretanske pene, in se uspešno izogiba uporabi okolju škodljivih izocianatov. Končni rezultat je zelena poliuretanska pena, ki jo avtorji imenujejo »NIPU«.
Poleg vode postopek uporablja katalizator za pretvorbo cikličnega karbonata, okolju prijaznejše alternative izocianatom, v ogljikov dioksid za čiščenje substrata. Hkrati se pena strdi z reakcijo z amini v materialu.
Novi postopek, predstavljen v članku, omogoča proizvodnjo trdnih poliuretanskih materialov z nizko gostoto in pravilno porazdelitvijo por. Kemična pretvorba odpadnega ogljikovega dioksida omogoča enostaven dostop do cikličnih karbonatov za proizvodne procese. Rezultat je dvojno delovanje: nastanek penilnega sredstva in nastanek PU matrice.
Raziskovalna skupina je ustvarila preprosto in enostavno izvedljivo modularno tehnologijo, ki v kombinaciji z lahko dostopnim in poceni okolju prijaznim izhodiščnim izdelkom ustvarja novo generacijo zelene poliuretanske pene za gradbeno industrijo. To bo tako okrepilo prizadevanja industrije za doseganje neto ničelnih emisij.
Čeprav ni enotnega pristopa za izboljšanje trajnosti v gradbeni industriji, se raziskave različnih pristopov za reševanje tega pomembnega okoljskega vprašanja nadaljujejo.
Inovativni pristopi, kot je nova tehnologija ekipe Univerze v Liegeu, bodo znatno izboljšali okolju prijaznost in recikliranje poliuretanske pene. Ključnega pomena je nadomestiti tradicionalne zelo strupene kemikalije, ki se uporabljajo pri recikliranju, in izboljšati biorazgradljivost poliuretanskih pen.
Če želi gradbena industrija izpolniti svoje zaveze glede neto ničelnih emisij v skladu z mednarodnimi cilji za zmanjšanje vpliva človeštva na podnebne spremembe in naravni svet, morajo biti pristopi k izboljšanju krožnosti v središču novih raziskav. Jasno je, da pristop »poslovanja kot običajno« ni več mogoč.
Univerza v Liègu (2022) Razvoj bolj trajnostnih in reciklabilnih poliuretanskih pen [Spletno] phys.org. sprejemljivo:
Gradnja s kemijo (spletna stran) Poliuretani v gradbeništvu [spletna stran] Buildingwithchemistry.org. sprejemljivo:
Gadhav, RV et al. (2019) Metode za recikliranje in odstranjevanje poliuretanskih odpadkov: pregled Open Journal of Polymer Chemistry, 9 str. 39–51 [Spletno] scirp.org. sprejemljivo:
Izjava o omejitvi odgovornosti: Mnenja, izražena tukaj, so stališča avtorja v njegovem osebnem imenu in ne odražajo nujno stališč družbe AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, lastnika in upravljavca tega spletnega mesta. Ta izjava o omejitvi odgovornosti je del pogojev uporabe tega spletnega mesta.
Reg Davey je svobodni pisatelj in urednik s sedežem v Nottinghamu v Združenem kraljestvu. Pisanje za AZoNetwork predstavlja kombinacijo različnih interesov in področij, ki ga zanimajo in s katerimi se ukvarja že leta, vključno z mikrobiologijo, biomedicinskimi znanostmi in okoljskimi znanostmi.
David, Reginald (23. maj 2023). Kako okolju prijazna je poliuretanska pena? AZoBuild. Pridobljeno 22. novembra 2023 s https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald: »Kako okolju prijazna je poliuretanska pena?« AZoBuild. 22. november 2023
David, Reginald: »Kako okolju prijazna je poliuretanska pena?« AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Dostopano 22. novembra 2023).
David, Reginald, 2023. Kako zelene so poliuretanske pene? AZoBuild, dostopano 22. novembra 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
V tem intervjuju Muriel Gubar, globalna vodja segmenta gradbenih materialov pri Malvern Panalytical, z AzoBuild razpravlja o izzivih trajnostnega razvoja cementne industrije.
Na ta mednarodni dan žena se je AZoBuild z veseljem pogovarjal z dr. Silke Langenberg z ETH Zürich o njeni impresivni karieri in raziskavah.
AZoBuild se pogovarja s Stephenom Fordom, direktorjem podjetja Suscons in ustanoviteljem podjetja Street2Meet, o pobudah, ki jih nadzira za ustvarjanje močnejših, trajnejših in varnejših zatočišč za tiste, ki jih potrebujejo.
Ta članek bo predstavil pregled bioinženirskih gradbenih materialov in razpravljal o materialih, izdelkih in projektih, ki bodo postali mogoči zaradi raziskav na tem področju.
Ker se povečuje potreba po dekarbonizaciji grajenega okolja in gradnji ogljično nevtralnih stavb, postaja zmanjšanje ogljika pomembno.
AZoBuild se je pogovarjal s profesorjema Noguchijem in Maruyamo o njunih raziskavah in razvoju kalcijevega karbonatnega betona (CCC), novega materiala, ki bi lahko sprožil revolucijo trajnosti v gradbeni industriji.
AZoBuild in arhitekturna zadruga Lacol razpravljata o svojem projektu zadružnih stanovanj La Borda v Barceloni v Španiji. Projekt se je uvrstil v ožji izbor za nagrado EU za sodobno arhitekturo 2022 – nagrado Mies van der Rohe.
AZoBuild se je o svojem projektu socialnih stanovanj s 85 stanovanji pogovarjal s finalistom nagrade EU Mies van der Rohe, podjetjem Peris+Toral Arquitectes.
Z bližajočim se letom 2022 narašča navdušenje po objavi ožjega seznama arhitekturnih podjetij, nominiranih za nagrado Evropske unije za sodobno arhitekturo – nagrado Mies van der Rohe.
Čas objave: 22. november 2023
