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폴리우레탄 폼(PU)은 다양한 목적으로 건축에 흔히 사용되지만, 배출가스 제로를 향한 노력으로 친환경 소재에 대한 관심이 높아지고 있습니다.친환경 평판을 높이는 것이 중요합니다.
폴리우레탄 폼은 우레탄으로 연결된 유기 모노머 단위로 구성된 폴리머입니다.폴리우레탄은 공기 함량이 높고 오픈 셀 구조를 지닌 경량 소재입니다.폴리우레탄은 디이소시아네이트 또는 트리이소시아네이트와 폴리올의 반응으로 생성되며 다른 물질을 포함시켜 변형될 수 있습니다.
폴리스티렌 폼은 다양한 경도의 폴리우레탄으로 만들 수 있으며 다른 재료도 생산에 사용할 수 있습니다.열경화성 폴리우레탄 폼이 가장 일반적인 유형이지만 일부 열가소성 폴리머도 존재합니다.열경화성 폼의 주요 장점은 내화성, 다양성 및 내구성입니다.
폴리우레탄 폼은 내화성, 경량 구조 및 단열 특성으로 인해 건설 산업에서 널리 사용됩니다.강하면서도 가벼운 건축 요소를 만드는 데 사용되며 건물의 미적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
다양한 유형의 가구와 카펫에는 다용도성, 비용 효율성 및 내구성으로 인해 폴리우레탄이 포함되어 있습니다.EPA 규정에 따르면 초기 반응을 중단하고 독성 문제를 방지하려면 재료를 완전히 경화시켜야 합니다.또한 폴리우레탄 폼은 침구와 가구의 내화성을 향상시킬 수 있습니다.
스프레이 폴리우레탄 폼(SPF)은 건물의 에너지 효율성과 거주자의 편안함을 향상시키는 주요 단열재입니다.이러한 단열재를 사용하면 온실가스 배출이 줄어들고 실내 공기질이 향상됩니다.
PU 기반 접착제는 MDF, OSB, 합판과 같은 목재 제품 생산에도 사용됩니다.PU의 다양성은 방음 및 내마모성, 극한 온도 저항성, 곰팡이 저항성, 노화 저항성 등과 같은 다양한 목적으로 사용될 수 있음을 의미합니다. 이 재료는 건설 산업에서 많은 용도로 사용됩니다.
폴리우레탄 폼은 매우 유용하고 건축의 여러 측면에서 사용되지만 몇 가지 문제가 있습니다.최근 몇 년 동안 이 재료의 지속 가능성과 재활용 가능성에 대해 많은 의문이 제기되었으며 이러한 문제를 해결하기 위한 연구가 문헌에서 점점 보편화되었습니다.
이 물질의 환경 친화성과 재활용성을 제한하는 주요 요인은 생산 과정에서 반응성이 높고 독성이 강한 이소시아네이트를 사용한다는 것입니다.다양한 특성을 지닌 폴리우레탄 폼을 생산하기 위해 다양한 유형의 촉매와 계면활성제도 사용됩니다.
재활용 폴리우레탄 폼 전체의 약 30%가 매립지로 가는 것으로 추산되는데, 이는 쉽게 생분해되지 않는 소재이기 때문에 건설 산업에 큰 환경 문제를 야기하고 있습니다.폴리우레탄 폼의 약 1/3이 재활용됩니다.
이 분야에는 아직 개선해야 할 부분이 많이 있으며, 이를 위해 폴리우레탄 폼 및 기타 폴리우레탄 재료를 재활용하고 재사용하기 위한 새로운 방법을 많은 연구가 탐구했습니다.물리적, 화학적, 생물학적 재활용 방법은 부가가치 용도로 폴리우레탄 폼을 회수하는 데 일반적으로 사용됩니다.
그러나 현재 고품질의 재사용 가능하고 안정적인 최종 제품을 제공하는 재활용 옵션은 없습니다.폴리우레탄 폼 재활용이 건설 및 가구 산업에서 실행 가능한 옵션으로 간주되기 전에 비용, 낮은 생산성 및 재활용 인프라의 심각한 부족과 같은 장벽을 해결해야 합니다.
2022년 11월에 출판된 이 논문은 이 중요한 건축 자재의 지속 가능성과 재활용성을 개선하는 방법을 탐구합니다.벨기에 리에주 대학교 과학자들이 수행한 이 연구는 Angewandte Chemie International Edition 저널에 게재되었습니다.
이 혁신적인 접근 방식에는 독성이 높고 반응성이 높은 이소시아네이트의 사용을 보다 환경 친화적인 재료로 대체하는 것이 포함됩니다.환경에 유해한 또 다른 화학물질인 이산화탄소를 원료로 사용하는 친환경 폴리우레탄 폼 제조법입니다.
이 환경적으로 지속 가능한 제조 공정은 물을 사용하여 발포제를 생성하며, 전통적인 폴리우레탄 폼 가공에 사용되는 발포 기술을 모방하고 환경에 유해한 이소시아네이트의 사용을 성공적으로 피합니다.최종 결과는 저자가 "NIPU"라고 부르는 녹색 폴리우레탄 폼입니다.
이 공정에서는 물 외에도 촉매를 사용하여 이소시아네이트의 친환경 대안인 고리형 탄산염을 이산화탄소로 전환하여 기질을 정화합니다.동시에, 폼은 재료의 아민과 반응하여 경화됩니다.
논문에서 입증된 새로운 공정을 통해 규칙적인 기공 분포를 갖는 저밀도 고체 폴리우레탄 재료를 생산할 수 있습니다.폐이산화탄소를 화학적으로 전환하면 생산 공정에서 순환 탄산염에 쉽게 접근할 수 있습니다.결과는 발포제 형성과 PU 매트릭스 형성의 이중 작용입니다.
연구팀은 쉽게 구할 수 있고 저렴하며 환경 친화적인 초기 제품과 결합하여 건설 산업을 위한 차세대 친환경 폴리우레탄 폼을 만드는 간단하고 구현하기 쉬운 모듈식 기술을 개발했습니다.따라서 이는 순배출 제로를 달성하려는 업계의 노력을 강화할 것입니다.
건설 산업의 지속 가능성을 향상시키기 위한 일률적인 접근 방식은 없지만, 이 중요한 환경 문제를 해결하기 위한 다양한 접근 방식에 대한 연구가 계속되고 있습니다.
University of Liege 팀의 신기술과 같은 혁신적인 접근 방식은 폴리우레탄 폼의 환경 친화성과 재활용성을 크게 향상시키는 데 도움이 될 것입니다.재활용에 사용되는 기존의 독성이 높은 화학 물질을 대체하고 폴리우레탄 폼의 생분해성을 개선하는 것이 중요합니다.
건설 산업이 기후 변화와 자연 세계에 대한 인류의 영향을 줄이기 위한 국제 목표에 따라 순 제로 배출 약속을 충족하려면 순환성을 개선하기 위한 접근 방식이 새로운 연구의 초점이 되어야 합니다.분명히 "평상시와 같은 비즈니스" 접근 방식은 더 이상 가능하지 않습니다.
University of Liège(2022) 보다 지속 가능하고 재활용 가능한 폴리우레탄 폼 개발 [온라인] phys.org.허용 가능:
Building with Chemistry(웹사이트) 건설에 사용되는 폴리우레탄 [온라인] Buildingwithchemistry.org.허용 가능:
Gadhav, RV 외 (2019) 폴리우레탄 폐기물 재활용 및 처리 방법: Open Journal of Polymer Chemistry, 9 페이지 39–51 [온라인] scirp.org 검토.허용 가능:
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Reg Davey는 영국 노팅엄에 거주하는 프리랜서 작가이자 편집자입니다.AZoNetwork에 대한 글은 미생물학, 생물 의학 및 환경 과학을 포함하여 그가 수년 동안 관심을 갖고 참여해 온 다양한 관심 분야와 영역의 조합을 나타냅니다.
데이비드, 레지널드(2023년 5월 23일).폴리우레탄폼은 얼마나 환경 친화적인가요?AZoBuild.https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610에서 2023년 11월 22일에 검색함.
David, Reginald: "폴리우레탄 폼은 얼마나 환경친화적인가요?"AZoBuild.2023년 11월 22일
David, Reginald: "폴리우레탄 폼은 얼마나 환경친화적인가요?"AZoBuild.https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.(2023년 11월 22일 액세스)
David, Reginald, 2023. 폴리우레탄 폼은 얼마나 친환경적입니까?AZoBuild, 2023년 11월 22일 액세스, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
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게시 시간: 2023년 11월 22일
