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La mousse de polyuréthane (PU) est couramment utilisée dans la construction à diverses fins, mais avec la tendance vers zéro émission, les matériaux respectueux de l'environnement font l'objet d'une attention croissante.Il est essentiel d’améliorer leur réputation écologique.
La mousse de polyuréthane est un polymère constitué d'unités monomères organiques liées par de l'uréthane.Le polyuréthane est un matériau léger avec une teneur élevée en air et une structure à cellules ouvertes.Le polyuréthane est produit par la réaction d'un diisocyanate ou d'un triisocyanate et de polyols et peut être modifié par l'inclusion d'autres matériaux.
La mousse de polystyrène peut être fabriquée à partir de polyuréthane de dureté variable, et d'autres matériaux peuvent également être utilisés dans sa production.La mousse de polyuréthane thermodurcissable est le type le plus courant, mais il existe également certains polymères thermoplastiques.Les principaux avantages de la mousse thermodurcie sont sa résistance au feu, sa polyvalence et sa durabilité.
La mousse de polyuréthane est largement utilisée dans l’industrie de la construction en raison de ses propriétés structurelles et isolantes résistantes au feu et légères.Il est utilisé pour fabriquer des éléments de construction solides mais légers et peut améliorer les propriétés esthétiques des bâtiments.
De nombreux types de meubles et de moquettes contiennent du polyuréthane en raison de sa polyvalence, de sa rentabilité et de sa durabilité.Les réglementations de l'EPA exigent que le matériau soit complètement durci pour arrêter la réaction initiale et éviter les problèmes de toxicité.De plus, la mousse de polyuréthane peut améliorer la résistance au feu de la literie et des meubles.
La mousse de polyuréthane pulvérisée (SPF) est un matériau isolant principal qui améliore l'efficacité énergétique d'un bâtiment et le confort de ses occupants.L’utilisation de ces matériaux isolants réduit les émissions de gaz à effet de serre et améliore la qualité de l’air intérieur.
Les adhésifs à base de PU sont également utilisés dans la production de produits en bois tels que les MDF, les OSB et les panneaux de particules.La polyvalence du PU signifie qu’il peut être utilisé à diverses fins telles que l’isolation phonique et la résistance à l’usure, la résistance aux températures extrêmes, la résistance à la moisissure, la résistance au vieillissement, etc. Ce matériau a de nombreuses utilisations dans l’industrie de la construction.
Bien que la mousse de polyuréthane soit très utile et utilisée dans de nombreux aspects de la construction de bâtiments, elle présente certains problèmes.Ces dernières années, la durabilité et la recyclabilité de ce matériau ont été largement remises en question, et les recherches visant à résoudre ces problèmes sont devenues de plus en plus courantes dans la littérature.
Le principal facteur limitant le respect de l'environnement et la recyclabilité de ce matériau est l'utilisation d'isocyanates hautement réactifs et toxiques au cours de son processus de production.Différents types de catalyseurs et de tensioactifs sont également utilisés pour produire des mousses de polyuréthane aux propriétés différentes.
On estime qu’environ 30 % de toute la mousse de polyuréthane recyclée finit dans les décharges, ce qui pose un problème environnemental majeur pour l’industrie de la construction car le matériau n’est pas facilement biodégradable.Environ un tiers de la mousse de polyuréthane est recyclé.
Il reste encore beaucoup à améliorer dans ces domaines et, à cette fin, de nombreuses études ont exploré de nouvelles méthodes de recyclage et de réutilisation de la mousse de polyuréthane et d’autres matériaux polyuréthane.Les méthodes de recyclage physique, chimique et biologique sont couramment utilisées pour récupérer la mousse de polyuréthane en vue d'utilisations à valeur ajoutée.
Cependant, il n’existe actuellement aucune option de recyclage permettant d’obtenir un produit final de haute qualité, réutilisable et stable.Avant que le recyclage de la mousse de polyuréthane puisse être considéré comme une option viable pour l’industrie de la construction et du meuble, des obstacles tels que le coût, la faible productivité et le manque criant d’infrastructures de recyclage doivent être surmontés.
L'article, publié en novembre 2022, explore les moyens d'améliorer la durabilité et la recyclabilité de cet important matériau de construction.L'étude, réalisée par des scientifiques de l'Université de Liège en Belgique, a été publiée dans la revue Angewandte Chemie International Edition.
Cette approche innovante consiste à remplacer l'utilisation d'isocyanates hautement toxiques et réactifs par des matériaux plus respectueux de l'environnement.Le dioxyde de carbone, un autre produit chimique nocif pour l'environnement, est utilisé comme matière première dans cette nouvelle méthode de production de mousse de polyuréthane verte.
Ce processus de fabrication écologiquement durable utilise de l'eau pour créer l'agent moussant, imitant la technologie de moussage utilisée dans le traitement traditionnel de la mousse de polyuréthane et évitant avec succès l'utilisation d'isocyanates nocifs pour l'environnement.Le résultat final est une mousse de polyuréthane verte que les auteurs appellent « NIPU ».
En plus de l'eau, le procédé utilise un catalyseur pour convertir le carbonate cyclique, une alternative plus écologique aux isocyanates, en dioxyde de carbone pour purifier le substrat.Dans le même temps, la mousse durcit en réagissant avec les amines présentes dans le matériau.
Le nouveau procédé présenté dans l'article permet la production de matériaux polyuréthanes solides de faible densité avec une répartition régulière des pores.La conversion chimique des déchets de dioxyde de carbone permet un accès facile aux carbonates cycliques pour les processus de production.Le résultat est une double action : la formation d’un agent moussant et la formation d’une matrice PU.
L'équipe de recherche a créé une technologie modulaire simple et facile à mettre en œuvre qui, combinée à un produit de départ respectueux de l'environnement, facilement disponible et peu coûteux, crée une nouvelle génération de mousse de polyuréthane verte pour l'industrie de la construction.Cela renforcera donc les efforts de l’industrie pour atteindre zéro émission nette.
Bien qu’il n’existe pas d’approche unique pour améliorer la durabilité dans le secteur de la construction, la recherche se poursuit sur différentes approches pour résoudre cet important problème environnemental.
Des approches innovantes, comme la nouvelle technologie de l’équipe de l’Université de Liège, contribueront à améliorer considérablement le respect de l’environnement et la recyclabilité de la mousse polyuréthane.Il est essentiel de remplacer les produits chimiques hautement toxiques traditionnels utilisés dans le recyclage et d’améliorer la biodégradabilité des mousses de polyuréthane.
Si l’industrie de la construction veut respecter ses engagements de zéro émission nette, conformément aux objectifs internationaux visant à réduire l’impact de l’humanité sur le changement climatique et sur le monde naturel, les approches visant à améliorer la circularité doivent être au centre de nouvelles recherches.De toute évidence, une approche « comme si de rien n’était » n’est plus possible.
Université de Liège (2022) Développer des mousses polyuréthane plus durables et recyclables [En ligne] phys.org.acceptable:
Construire avec la chimie (site Web) Polyuréthanes dans la construction [en ligne] Buildingwithchemistry.org.acceptable:
Gadhav, RV et al (2019) Méthodes de recyclage et d'élimination des déchets de polyuréthane : une revue de l'Open Journal of Polymer Chemistry, 9 pp. 39-51 [En ligne] scirp.org.acceptable:
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Reg Davey est un écrivain et éditeur indépendant basé à Nottingham, au Royaume-Uni.Écrire pour AZoNetwork représente une combinaison de divers intérêts et domaines dans lesquels il s'est intéressé et impliqué au fil des ans, notamment la microbiologie, les sciences biomédicales et les sciences de l'environnement.
David, Reginald (23 mai 2023).Dans quelle mesure la mousse de polyuréthane est-elle respectueuse de l’environnement ?AZOBuild.Récupéré le 22 novembre 2023 sur https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald : « Dans quelle mesure la mousse de polyuréthane est-elle respectueuse de l'environnement ?AZOBuild.22 novembre 2023
David, Reginald : « Dans quelle mesure la mousse de polyuréthane est-elle respectueuse de l'environnement ?AZOBuild.https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.(Consulté le 22 novembre 2023).
David, Reginald, 2023. Dans quelle mesure les mousses de polyuréthane sont-elles écologiques ?AZOBuild, consulté le 22 novembre 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
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Heure de publication : 22 novembre 2023
