Ми використовуємо файли cookie, щоб покращити ваш досвід. Продовжуючи перегляд цього сайту, ви погоджуєтеся на використання нами файлів cookie. Додаткова інформація.
Пінополіуретан (ПУ) зазвичай використовується в будівництві для різних цілей, але з прагненням до нульових викидів екологічно чисті матеріали отримують дедалі більшу увагу. Покращення їхньої екологічної репутації є критично важливим.
Пінополіуретан – це полімер, що складається з органічних мономерних ланок, з'єднаних уретаном. Поліуретан – це легкий матеріал з високим вмістом повітря та відкритою пористою структурою. Поліуретан отримують реакцією діізоціанату або триізоціанату та поліолів і можуть бути модифіковані шляхом додавання інших матеріалів.
Пінополістирол може бути виготовлений з поліуретану різної твердості, а також у його виробництві можуть використовуватися інші матеріали. Термореактивний поліуретан є найпоширенішим типом, але також існують деякі термопластичні полімери. Основними перевагами термореактивного пінополіуретану є його вогнестійкість, універсальність та довговічність.
Пінополіуретан широко використовується в будівельній галузі завдяки своїм вогнестійким, легким конструкційним та ізоляційним властивостям. Він використовується для виготовлення міцних, але легких будівельних елементів і може покращити естетичні властивості будівель.
Багато видів меблів та килимів містять поліуретан завдяки його універсальності, економічній ефективності та довговічності. Нормативи EPA вимагають повного затвердіння матеріалу, щоб зупинити початкову реакцію та уникнути проблем з токсичністю. Крім того, поліуретанова піна може покращити вогнестійкість постільної білизни та меблів.
Напилювана поліуретанова піна (НПП) – це основний ізоляційний матеріал, який підвищує енергоефективність будівлі та комфорт мешканців. Використання цих ізоляційних матеріалів зменшує викиди парникових газів і покращує якість повітря в приміщенні.
Клеї на основі поліуретану також використовуються у виробництві дерев'яних виробів, таких як МДФ, ОСП та ДСП. Універсальність поліуретану означає, що його можна використовувати для різних цілей, таких як звукоізоляція та зносостійкість, стійкість до екстремальних температур, стійкість до цвілі, стійкість до старіння тощо. Цей матеріал має багато застосувань у будівельній галузі.
Хоча пінополіуретан дуже корисний і використовується в багатьох аспектах будівництва, він має деякі проблеми. В останні роки екологічність та перероблюваність цього матеріалу значною мірою ставилися під сумнів, і дослідження, спрямовані на вирішення цих питань, стають все більш поширеними в літературі.
Основним фактором, що обмежує екологічність та перероблюваність цього матеріалу, є використання високореактивних та токсичних ізоціанатів під час його виробництва. Для виробництва поліуретанових пінопластів з різними властивостями також використовуються різні типи каталізаторів та поверхнево-активних речовин.
За оцінками, близько 30% усієї переробленої поліуретанової піни потрапляє на сміттєзвалища, що створює серйозну екологічну проблему для будівельної галузі, оскільки цей матеріал не є легко біорозкладним. Близько третини поліуретанової піни переробляється.
У цих сферах ще багато чого потрібно вдосконалити, і з цією метою в багатьох дослідженнях досліджувалися нові методи переробки та повторного використання поліуретанової піни та інших поліуретанових матеріалів. Для відновлення поліуретанової піни з доданою вартістю зазвичай використовуються фізичні, хімічні та біологічні методи переробки.
Однак наразі немає варіантів переробки, які б забезпечували високоякісний, багаторазовий та стабільний кінцевий продукт. Перш ніж переробка поліуретанової піни може розглядатися як життєздатний варіант для будівельної та меблевої промисловості, необхідно вирішити такі бар'єри, як вартість, низька продуктивність та гостра відсутність інфраструктури для переробки.
У статті, опублікованій у листопаді 2022 року, досліджуються шляхи покращення сталого розвитку та придатності до переробки цього важливого будівельного матеріалу. Дослідження, проведене вченими з Льєжського університету в Бельгії, було опубліковано в журналі Angewandte Chemie International Edition.
Цей інноваційний підхід передбачає заміну високотоксичних та реакційноздатних ізоціанатів більш екологічно чистими матеріалами. Вуглекислий газ, ще одна екологічно шкідлива хімічна речовина, використовується як сировина в цьому новому методі виробництва зеленої поліуретанової піни.
Цей екологічно стійкий виробничий процес використовує воду для створення піноутворювача, імітуючи технологію піноутворення, що використовується в традиційному процесі обробки поліуретанової піни, та успішно уникаючи використання екологічно шкідливих ізоціанатів. Кінцевим результатом є зелена поліуретанова піна, яку автори називають «NIPU».
Окрім води, у процесі використовується каталізатор для перетворення циклічного карбонату, більш екологічної альтернативи ізоціанатам, на вуглекислий газ для очищення субстрату. Водночас піна твердне, реагуючи з амінами в матеріалі.
Новий процес, продемонстрований у статті, дозволяє виробляти тверді поліуретанові матеріали низької щільності з регулярним розподілом пор. Хімічне перетворення відпрацьованого вуглекислого газу забезпечує легкий доступ до циклічних карбонатів для виробничих процесів. Результатом є подвійна дія: утворення піноутворювача та утворення поліуретанової матриці.
Дослідницька група створила просту, легку у впровадженні модульну технологію, яка в поєднанні з легкодоступним та недорогим екологічно чистим вихідним продуктом створює нове покоління зеленої поліуретанової піни для будівельної галузі. Таким чином, це посилить зусилля галузі щодо досягнення нульових викидів.
Хоча універсального підходу до покращення сталого розвитку в будівельній галузі не існує, дослідження різних підходів до вирішення цієї важливої екологічної проблеми тривають.
Інноваційні підходи, такі як нова технологія від команди Льєжського університету, допоможуть значно покращити екологічність та перероблюваність пінополіуретану. Вкрай важливо замінити традиційні високотоксичні хімікати, що використовуються під час переробки, та покращити біорозкладність пінополіуретану.
Якщо будівельна галузь має виконати свої зобов'язання щодо нульових викидів відповідно до міжнародних цілей щодо зменшення впливу людства на зміну клімату та навколишній світ, підходи до покращення циркулярності мають бути в центрі уваги нових досліджень. Очевидно, що підхід «звичайної роботи» більше неможливий.
Льєжський університет (2022) Розробка більш стійких та перероблюваних поліуретанових пін [Онлайн] phys.org. прийнятно:
Будівництво з хімією (вебсайт) Поліуретани в будівництві [онлайн] Buildingwithchemistry.org. прийнятно:
Гадхав, Р.В. та ін. (2019) Методи переробки та утилізації поліуретанових відходів: огляд Відкритого журналу полімерної хімії, 9 с. 39–51 [Онлайн] scirp.org. прийнятно:
Застереження: Погляди, висловлені тут, належать автору в його особистій якості та не обов’язково відображають погляди AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, власника та оператора цього веб-сайту. Цей застереження є частиною умов використання цього веб-сайту.
Реґ Дейві — позаштатний письменник і редактор з Ноттінгема, Велика Британія. Його робота для AZoNetwork поєднує різні інтереси та галузі, якими він цікавився та займався протягом багатьох років, включаючи мікробіологію, біомедичні науки та науки про навколишнє середовище.
Девід, Реджинальд (23 травня 2023 р.). Наскільки екологічно чистий пінополіуретан? AZoBuild. Отримано 22 листопада 2023 р. з https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
Девід, Реджинальд: «Наскільки екологічно чистий пінополіуретан?» AZoBuild. 22 листопада 2023 р.
Девід, Реджинальд: «Наскільки екологічно чистий пінополіуретан?» AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Дата звернення: 22 листопада 2023 р.).
Девід, Реджинальд, 2023. Наскільки екологічні пінополіуретани? AZoBuild, доступ отримано 22 листопада 2023 р., https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
У цьому інтерв'ю Мюріель Губар, глобальний менеджер сегмента будівельних матеріалів у Malvern Panalytical, обговорює з AzoBuild проблеми сталого розвитку цементної промисловості.
Цього Міжнародного жіночого дня AZoBuild мала задоволення поспілкуватися з докторкою Зільке Лангенберг з ETH Zurich про її вражаючу кар'єру та дослідження.
AZoBuild розмовляє зі Стівеном Фордом, директором Suscons та засновником Street2Meet, про ініціативи, які він контролює для створення міцніших, довговічніших та безпечніших укриттів для тих, хто цього потребує.
У цій статті буде надано огляд біоінженерних будівельних матеріалів та обговорено матеріали, продукти та проекти, які стануть можливими в результаті досліджень у цій галузі.
Оскільки потреба в декарбонізації забудованого середовища та будівництві вуглецево-нейтральних будівель зростає, скорочення викидів вуглецю стає важливим.
AZoBuild поспілкувався з професорами Ногучі та Маруямою про їхні дослідження та розробки в галузі карбонатно-кальцієвої бетонної суміші (CCC) – нового матеріалу, який може спричинити революцію сталого розвитку в будівельній галузі.
AZoBuild та архітектурний кооператив Lacol обговорюють свій проект кооперативного житла La Borda в Барселоні, Іспанія. Проект був номінований на премію ЄС за сучасну архітектуру 2022 року – премію Міса ван дер Рое.
AZoBuild обговорює свій проєкт соціального житла на 85 будинків з фіналістом премії Міса ван дер Рое, компанією Peris+Toral Arquitectes.
З наближенням 2022 року наростає ажіотаж після оголошення короткого списку архітектурних фірм, номінованих на Премію Європейського Союзу за сучасну архітектуру – Премію Міса ван дер Рое.
Час публікації: 22 листопада 2023 р.
