Chúng tôi sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn. Bằng cách tiếp tục duyệt trang web này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie. Thông tin thêm.
Bọt polyurethane (PU) thường được sử dụng trong xây dựng cho nhiều mục đích khác nhau, nhưng với xu hướng hướng tới không phát thải, các vật liệu thân thiện với môi trường đang ngày càng được quan tâm. Việc nâng cao danh tiếng "xanh" của chúng là vô cùng quan trọng.
Bọt polyurethane là một loại polymer bao gồm các đơn vị monome hữu cơ được liên kết bằng urethane. Polyurethane là vật liệu nhẹ với hàm lượng không khí cao và cấu trúc ô mở. Polyurethane được tạo ra bằng phản ứng giữa diisocyanate hoặc triisocyanate và polyol, và có thể được biến tính bằng cách thêm vào các vật liệu khác.
Bọt polystyrene có thể được làm từ polyurethane với độ cứng khác nhau, và các vật liệu khác cũng có thể được sử dụng trong quá trình sản xuất. Bọt polyurethane nhiệt rắn là loại phổ biến nhất, nhưng cũng có một số loại polymer nhiệt dẻo. Ưu điểm chính của bọt nhiệt rắn là khả năng chống cháy, tính linh hoạt và độ bền.
Bọt polyurethane được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng nhờ đặc tính chống cháy, kết cấu nhẹ và cách nhiệt. Nó được sử dụng để chế tạo các cấu kiện xây dựng chắc chắn nhưng nhẹ, đồng thời có thể cải thiện tính thẩm mỹ của công trình.
Nhiều loại đồ nội thất và thảm có chứa polyurethane nhờ tính linh hoạt, hiệu quả về chi phí và độ bền. Quy định của EPA yêu cầu vật liệu phải được xử lý hoàn toàn để ngăn chặn phản ứng ban đầu và tránh các vấn đề độc tính. Ngoài ra, bọt polyurethane có thể cải thiện khả năng chống cháy của giường ngủ và đồ nội thất.
Bọt polyurethane phun (SPF) là vật liệu cách nhiệt chính giúp cải thiện hiệu suất năng lượng của tòa nhà và sự thoải mái cho người sử dụng. Việc sử dụng vật liệu cách nhiệt này giúp giảm phát thải khí nhà kính và cải thiện chất lượng không khí trong nhà.
Keo dán gốc PU cũng được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm gỗ như ván MDF, ván OSB và ván dăm. Tính linh hoạt của PU cho phép nó được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như cách âm và chống mài mòn, chịu nhiệt độ khắc nghiệt, chống nấm mốc, chống lão hóa, v.v. Vật liệu này có nhiều ứng dụng trong ngành xây dựng.
Mặc dù bọt polyurethane rất hữu ích và được sử dụng trong nhiều khía cạnh của xây dựng, nhưng nó vẫn có một số vấn đề. Trong những năm gần đây, tính bền vững và khả năng tái chế của vật liệu này đã bị đặt dấu hỏi lớn, và các nghiên cứu nhằm giải quyết những vấn đề này ngày càng trở nên phổ biến trong các tài liệu.
Yếu tố chính hạn chế tính thân thiện với môi trường và khả năng tái chế của vật liệu này là việc sử dụng isocyanate có tính phản ứng cao và độc hại trong quá trình sản xuất. Nhiều loại chất xúc tác và chất hoạt động bề mặt khác nhau cũng được sử dụng để sản xuất bọt polyurethane với các tính chất khác nhau.
Người ta ước tính rằng khoảng 30% tổng lượng bọt polyurethane tái chế sẽ bị chôn lấp, gây ra vấn đề môi trường nghiêm trọng cho ngành xây dựng vì vật liệu này không dễ phân hủy sinh học. Khoảng một phần ba lượng bọt polyurethane được tái chế.
Vẫn còn nhiều điều cần cải thiện trong các lĩnh vực này, và vì mục đích này, nhiều nghiên cứu đã khám phá các phương pháp mới để tái chế và tái sử dụng bọt polyurethane và các vật liệu polyurethane khác. Các phương pháp tái chế vật lý, hóa học và sinh học thường được sử dụng để thu hồi bọt polyurethane cho các mục đích sử dụng có giá trị gia tăng.
Tuy nhiên, hiện tại vẫn chưa có giải pháp tái chế nào cung cấp sản phẩm cuối chất lượng cao, có thể tái sử dụng và ổn định. Trước khi việc tái chế bọt polyurethane có thể được coi là một giải pháp khả thi cho ngành xây dựng và nội thất, cần phải giải quyết những rào cản như chi phí, năng suất thấp và tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng cơ sở hạ tầng tái chế.
Bài báo, được xuất bản vào tháng 11 năm 2022, khám phá các phương pháp cải thiện tính bền vững và khả năng tái chế của vật liệu xây dựng quan trọng này. Nghiên cứu do các nhà khoa học từ Đại học Liege ở Bỉ thực hiện, đã được công bố trên tạp chí Angewandte Chemie International Edition.
Phương pháp tiếp cận sáng tạo này bao gồm việc thay thế việc sử dụng isocyanate có độc tính cao và phản ứng mạnh bằng các vật liệu thân thiện với môi trường hơn. Carbon dioxide, một hóa chất gây hại cho môi trường khác, được sử dụng làm nguyên liệu thô trong phương pháp sản xuất bọt polyurethane xanh mới này.
Quy trình sản xuất bền vững với môi trường này sử dụng nước để tạo ra chất tạo bọt, mô phỏng công nghệ tạo bọt được sử dụng trong quá trình chế tạo bọt polyurethane truyền thống và tránh sử dụng isocyanate gây hại cho môi trường. Thành quả cuối cùng là một loại bọt polyurethane xanh mà các tác giả gọi là "NIPU".
Ngoài nước, quy trình này còn sử dụng chất xúc tác để chuyển đổi cacbonat vòng, một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường hơn so với isocyanate, thành carbon dioxide để làm sạch chất nền. Đồng thời, bọt sẽ cứng lại bằng cách phản ứng với các amin trong vật liệu.
Quy trình mới được trình bày trong bài báo cho phép sản xuất vật liệu polyurethane rắn mật độ thấp với phân bố lỗ xốp đều đặn. Quá trình chuyển đổi hóa học carbon dioxide thải giúp dễ dàng tiếp cận cacbonat vòng cho các quy trình sản xuất. Kết quả là một tác động kép: hình thành chất tạo bọt và hình thành nền PU.
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một công nghệ mô-đun đơn giản, dễ triển khai, kết hợp với một sản phẩm khởi đầu thân thiện với môi trường, giá rẻ và sẵn có, tạo ra một thế hệ bọt polyurethane xanh mới cho ngành xây dựng. Điều này sẽ củng cố nỗ lực của ngành trong việc đạt được mức phát thải ròng bằng 0.
Mặc dù không có cách tiếp cận nào phù hợp với mọi trường hợp để cải thiện tính bền vững trong ngành xây dựng, nhưng nghiên cứu vẫn tiếp tục tìm ra nhiều cách tiếp cận khác nhau để giải quyết vấn đề môi trường quan trọng này.
Các phương pháp tiếp cận sáng tạo, chẳng hạn như công nghệ mới từ nhóm nghiên cứu Đại học Liege, sẽ giúp cải thiện đáng kể tính thân thiện với môi trường và khả năng tái chế của bọt polyurethane. Việc thay thế các hóa chất độc hại cao truyền thống được sử dụng trong quá trình tái chế và cải thiện khả năng phân hủy sinh học của bọt polyurethane là rất quan trọng.
Nếu ngành xây dựng muốn đạt được cam kết phát thải ròng bằng 0 theo các mục tiêu quốc tế nhằm giảm thiểu tác động của con người lên biến đổi khí hậu và thế giới tự nhiên, thì các phương pháp tiếp cận nhằm cải thiện tính tuần hoàn phải là trọng tâm của các nghiên cứu mới. Rõ ràng, cách tiếp cận "kinh doanh như thường lệ" không còn khả thi nữa.
Đại học Liège (2022) Phát triển bọt polyurethane bền vững và có thể tái chế hơn [Trực tuyến] phys.org. chấp nhận được:
Xây dựng với Hóa học (trang web) Polyurethane trong Xây dựng [trực tuyến] Buildingwithchemistry.org. chấp nhận được:
Gadhav, RV et al (2019) Phương pháp tái chế và xử lý chất thải polyurethane: tổng quan về Tạp chí Hóa học Polymer Mở, 9 trang 39–51 [Trực tuyến] scirp.org. chấp nhận được:
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Quan điểm được trình bày ở đây là quan điểm cá nhân của tác giả và không nhất thiết phản ánh quan điểm của AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, chủ sở hữu và điều hành trang web này. Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm này là một phần của các điều khoản và điều kiện sử dụng trang web này.
Reg Davey là một nhà văn và biên tập viên tự do sống tại Nottingham, Vương quốc Anh. Việc viết bài cho AZoNetwork thể hiện sự kết hợp của nhiều sở thích và lĩnh vực khác nhau mà anh đã quan tâm và tham gia trong nhiều năm, bao gồm vi sinh vật học, khoa học y sinh và khoa học môi trường.
David, Reginald (23 tháng 5 năm 2023). Bọt polyurethane thân thiện với môi trường như thế nào? AZoBuild. Truy cập ngày 22 tháng 11 năm 2023, từ https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald: “Bọt polyurethane thân thiện với môi trường như thế nào?” AZoBuild. 22 tháng 11, 2023
David, Reginald: “Bọt polyurethane thân thiện với môi trường như thế nào?” AZoBuild. https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610. (Truy cập ngày 22 tháng 11 năm 2023).
David, Reginald, 2023. Bọt Polyurethane thân thiện với môi trường đến mức nào? AZoBuild, truy cập ngày 22 tháng 11 năm 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
Trong cuộc phỏng vấn này, Muriel Gubar, giám đốc phân khúc vật liệu xây dựng toàn cầu tại Malvern Panalytical, thảo luận về những thách thức về tính bền vững của ngành xi măng với AzoBuild.
Nhân Ngày Quốc tế Phụ nữ năm nay, AZoBuild rất vui được trò chuyện với Tiến sĩ Silke Langenberg từ ETH Zurich về sự nghiệp và nghiên cứu ấn tượng của bà.
AZoBuild trò chuyện với Stephen Ford, giám đốc Suscons và người sáng lập Street2Meet, về các sáng kiến mà ông đang giám sát để tạo ra những nơi trú ẩn chắc chắn hơn, bền hơn và an toàn hơn cho những người có nhu cầu.
Bài viết này sẽ cung cấp tổng quan về vật liệu xây dựng sinh học và thảo luận về các vật liệu, sản phẩm và dự án có thể trở thành hiện thực nhờ nghiên cứu trong lĩnh vực này.
Khi nhu cầu khử cacbon trong môi trường xây dựng và xây dựng các tòa nhà trung hòa cacbon ngày càng tăng, việc giảm thiểu cacbon trở nên quan trọng.
AZoBuild đã trao đổi với Giáo sư Noguchi và Maruyama về hoạt động nghiên cứu và phát triển bê tông canxi cacbonat (CCC) của họ, một vật liệu mới có thể tạo nên cuộc cách mạng bền vững trong ngành xây dựng.
AZoBuild và hợp tác xã kiến trúc Lacol thảo luận về dự án nhà ở hợp tác La Borda tại Barcelona, Tây Ban Nha. Dự án đã lọt vào danh sách rút gọn cho Giải thưởng Kiến trúc Đương đại EU năm 2022 – Giải thưởng Mies van der Rohe.
AZoBuild thảo luận về dự án nhà ở xã hội gồm 85 ngôi nhà với Peris+Toral Arquitectes, công ty lọt vào vòng chung kết Giải thưởng Mies van der Rohe của EU.
Khi năm 2022 đang đến gần, sự phấn khích đang dâng cao sau khi danh sách rút gọn các công ty kiến trúc được đề cử cho Giải thưởng Kiến trúc đương đại của Liên minh Châu Âu – Giải thưởng Mies van der Rohe được công bố.
Thời gian đăng: 22-11-2023
