Vi använder cookies för att förbättra din upplevelse. Genom att fortsätta använda webbplatsen godkänner du vår användning av cookies. Mer information.
Polyuretanskum (PU) används ofta inom byggbranschen för en mängd olika ändamål, men i takt med att miljön når nollutsläpp får miljövänliga material allt större uppmärksamhet. Att förbättra deras gröna rykte är avgörande.
Polyuretanskum är en polymer som består av organiska monomerenheter sammanlänkade av uretan. Polyuretan är ett lättviktigt material med hög lufthalt och en öppencellig struktur. Polyuretan framställs genom reaktion av diisocyanat eller triisocyanat och polyoler och kan modifieras genom tillsats av andra material.
Polystyrenskum kan tillverkas av polyuretan med varierande hårdhet, och andra material kan också användas i dess produktion. Härdplastskum är den vanligaste typen, men vissa termoplastiska polymerer finns också. De främsta fördelarna med härdplastskum är dess brandmotstånd, mångsidighet och hållbarhet.
Polyuretanskum används flitigt inom byggbranschen på grund av dess brandbeständiga, lätta strukturella och isolerande egenskaper. Det används för att tillverka starka men lätta byggnadselement och kan förbättra byggnaders estetiska egenskaper.
Många typer av möbler och mattor innehåller polyuretan på grund av dess mångsidighet, kostnadseffektivitet och hållbarhet. EPA-föreskrifter kräver att materialet härdas helt för att stoppa den initiala reaktionen och undvika toxicitetsproblem. Dessutom kan polyuretanskum förbättra brandmotståndet hos sängkläder och möbler.
Spraypolyuretanskum (SPF) är ett primärt isoleringsmaterial som förbättrar en byggnads energieffektivitet och komfort för de boende. Användningen av dessa isoleringsmaterial minskar utsläppen av växthusgaser och förbättrar inomhusluftens kvalitet.
PU-baserade lim används också vid tillverkning av träprodukter som MDF, OSB och spånskivor. PU:s mångsidighet gör att det kan användas för olika ändamål, såsom ljudisolering och slitstyrka, extrem temperaturbeständighet, mögelbeständighet, åldringsbeständighet etc. Detta material har många användningsområden inom byggbranschen.
Även om polyuretanskum är mycket användbart och används i många aspekter av byggnadskonstruktion, har det vissa problem. Under senare år har hållbarheten och återvinningsbarheten hos detta material i stor utsträckning ifrågasatts, och forskning för att ta itu med dessa problem har blivit allt vanligare i litteraturen.
Den viktigaste faktorn som begränsar detta materials miljövänlighet och återvinningsbarhet är användningen av mycket reaktiva och giftiga isocyanater under dess produktionsprocessen. Olika typer av katalysatorer och tensider används också för att producera polyuretanskum med olika egenskaper.
Det uppskattas att cirka 30 % av allt återvunnet polyuretanskum hamnar på soptippar, vilket utgör ett stort miljöproblem för byggbranschen eftersom materialet inte är lätt biologiskt nedbrytbart. Ungefär en tredjedel av polyuretanskummet återvinns.
Det finns fortfarande mycket att förbättra inom dessa områden, och i detta syfte har många studier utforskat nya metoder för återvinning och återanvändning av polyuretanskum och andra polyuretanmaterial. Fysikaliska, kemiska och biologiska återvinningsmetoder används ofta för att återvinna polyuretanskum för mervärdesändamål.
Det finns dock för närvarande inga återvinningsalternativ som ger en högkvalitativ, återanvändbar och stabil slutprodukt. Innan återvinning av polyuretanskum kan betraktas som ett gångbart alternativ för bygg- och möbelindustrin måste hinder som kostnad, låg produktivitet och en allvarlig brist på återvinningsinfrastruktur åtgärdas.
Artikeln, som publicerades i november 2022, undersöker sätt att förbättra hållbarheten och återvinningsbarheten hos detta viktiga byggmaterial. Studien, som utfördes av forskare från Lièges universitet i Belgien, publicerades i tidskriften Angewandte Chemie International Edition.
Denna innovativa metod innebär att man ersätter användningen av mycket giftiga och reaktiva isocyanater med mer miljövänliga material. Koldioxid, en annan miljöskadlig kemikalie, används som råvara i denna nya metod för att producera grönt polyuretanskum.
Denna miljömässigt hållbara tillverkningsprocess använder vatten för att skapa skummedlet, vilket imiterar den skumningsteknik som används vid traditionell polyuretanskumbearbetning och framgångsrikt undviker användningen av miljöskadliga isocyanater. Slutresultatet är ett grönt polyuretanskum som författarna kallar "NIPU".
Förutom vatten använder processen en katalysator för att omvandla cykliskt karbonat, ett grönare alternativ till isocyanater, till koldioxid för att rena substratet. Samtidigt hårdnar skummet genom att reagera med aminer i materialet.
Den nya processen som demonstreras i artikeln möjliggör produktion av fasta polyuretanmaterial med låg densitet och en regelbunden porfördelning. Kemisk omvandling av avfallskoldioxid ger enkel tillgång till cykliska karbonater för produktionsprocesser. Resultatet är en dubbelverkan: bildandet av ett skumbildande medel och bildandet av en PU-matris.
Forskargruppen har skapat en enkel, lättimplementerad modulär teknik som, i kombination med en lättillgänglig och billig miljövänlig utgångsprodukt, skapar en ny generation av grönt polyuretanskum för byggindustrin. Detta kommer därför att stärka branschens ansträngningar att uppnå nettonollutsläpp.
Även om det inte finns någon universell metod för att förbättra hållbarheten inom byggbranschen, fortsätter forskningen om olika metoder för att ta itu med denna viktiga miljöfråga.
Innovativa metoder, som den nya tekniken från ett team vid Lièges universitet, kommer att bidra till att avsevärt förbättra miljövänligheten och återvinningsbarheten hos polyuretanskum. Det är avgörande att ersätta traditionella mycket giftiga kemikalier som används vid återvinning och förbättra polyuretanskums biologiska nedbrytbarhet.
Om byggbranschen ska kunna uppfylla sina åtaganden om nettonollutsläpp i linje med internationella mål för att minska mänsklighetens påverkan på klimatförändringarna och naturen, måste metoder för att förbättra cirkulariteten vara i fokus för ny forskning. Det är uppenbart att en "business as usual"-strategi inte längre är möjlig.
Liège universitet (2022) Utveckling av mer hållbara och återvinningsbara polyuretanskum [Online] phys.org. acceptabelt:
Bygga med kemi (webbplats) Polyuretaner i byggbranschen [online] Buildingwithchemistry.org. Acceptabelt:
Gadhav, RV et al (2019) Metoder för återvinning och bortskaffande av polyuretanavfall: en översikt av Open Journal of Polymer Chemistry, 9 s. 39–51 [Online] scirp.org. Acceptabelt:
Friskrivning: De åsikter som uttrycks här är författarens egna och återspeglar inte nödvändigtvis åsikterna hos AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, ägaren och operatören av denna webbplats. Denna friskrivning utgör en del av användarvillkoren för denna webbplats.
Reg Davey är en frilansskribent och redaktör baserad i Nottingham, Storbritannien. Hans skrivande för AZoNetwork representerar en kombination av olika intressen och områden som han har varit intresserad av och engagerad i under åren, inklusive mikrobiologi, biomedicinska vetenskaper och miljövetenskap.
David, Reginald (23 maj 2023). Hur miljövänligt är polyuretanskum? AZoBuild. Hämtad 22 november 2023 från https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald: ”Hur miljövänligt är polyuretanskum?” AZoBuild. 22 november 2023
David, Reginald: ”Hur miljövänligt är polyuretanskum?” AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Hämtad 22 november 2023).
David, Reginald, 2023. Hur gröna är polyuretanskum? AZoBuild, hämtad 22 november 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
I den här intervjun diskuterar Muriel Gubar, global segmentchef för byggmaterial på Malvern Panalytical, cementindustrins hållbarhetsutmaningar med AzoBuild.
På internationella kvinnodagen hade AZoBuild nöjet att prata med Dr. Silke Langenberg från ETH Zürich om hennes imponerande karriär och forskning.
AZoBuild pratar med Stephen Ford, chef för Suscons och grundare av Street2Meet, om de initiativ han ansvarar för att skapa starkare, mer hållbara och säkrare skyddsrum för behövande.
Den här artikeln ger en översikt över biotekniska byggmaterial och diskuterar de material, produkter och projekt som kommer att bli möjliga till följd av forskning inom detta område.
I takt med att behovet av att minska koldioxidutsläppen i den byggda miljön och bygga koldioxidneutrala byggnader ökar, blir koldioxidreduktion viktig.
AZoBuild pratade med professorerna Noguchi och Maruyama om deras forskning och utveckling av kalciumkarbonatbetong (CCC), ett nytt material som kan utlösa en hållbarhetsrevolution inom byggbranschen.
AZoBuild och arkitektkooperativet Lacol diskuterar sitt kooperativa bostadsprojekt La Borda i Barcelona, Spanien. Projektet nominerades till EU-priset för samtida arkitektur 2022 – Mies van der Rohe-priset.
AZoBuild diskuterar sitt sociala bostadsprojekt med 85 bostäder med EU:s Mies van der Rohe-prisfinalist Peris+Toral Arquitectes.
Med 2022 precis runt hörnet ökar spänningen efter tillkännagivandet av de arkitektföretag som nominerats till Europeiska unionens pris för samtida arkitektur – Mies van der Rohe-priset.
Publiceringstid: 22 november 2023
