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La schiuma di poliuretano (PU) è comunemente utilizzata nell’edilizia per una varietà di scopi, ma con la spinta verso le emissioni zero, i materiali rispettosi dell’ambiente stanno ricevendo sempre maggiore attenzione.Migliorare la loro reputazione ecologica è fondamentale.
La schiuma di poliuretano è un polimero costituito da unità monomeriche organiche legate da uretano.Il poliuretano è un materiale leggero con un elevato contenuto d'aria e una struttura a celle aperte.Il poliuretano è prodotto dalla reazione di un diisocianato o triisocianato e polioli e può essere modificato mediante l'inclusione di altri materiali.
Il polistirene espanso può essere realizzato con poliuretano di varia durezza e nella sua produzione possono essere utilizzati anche altri materiali.La schiuma di poliuretano termoindurente è il tipo più comune, ma esistono anche alcuni polimeri termoplastici.I principali vantaggi della schiuma termoindurente sono la resistenza al fuoco, la versatilità e la durata.
La schiuma di poliuretano è ampiamente utilizzata nel settore edile grazie alle sue proprietà strutturali e isolanti resistenti al fuoco, leggere.Viene utilizzato per realizzare elementi costruttivi resistenti ma leggeri e può migliorare le proprietà estetiche degli edifici.
Molti tipi di mobili e moquette contengono poliuretano per la sua versatilità, convenienza e durata.Le normative EPA richiedono che il materiale sia completamente indurito per fermare la reazione iniziale ed evitare problemi di tossicità.Inoltre, la schiuma di poliuretano può migliorare la resistenza al fuoco di biancheria da letto e mobili.
La schiuma di poliuretano spray (SPF) è un materiale isolante primario che migliora l'efficienza energetica di un edificio e il comfort degli occupanti.L’utilizzo di questi materiali isolanti riduce le emissioni di gas serra e migliora la qualità dell’aria interna.
Gli adesivi a base PU vengono utilizzati anche nella produzione di prodotti in legno come MDF, OSB e truciolato.La versatilità del PU significa che può essere utilizzato per vari scopi come isolamento acustico e resistenza all'usura, resistenza alle temperature estreme, resistenza alla muffa, resistenza all'invecchiamento, ecc. Questo materiale ha molti usi nel settore edile.
Sebbene la schiuma di poliuretano sia molto utile e venga utilizzata in molti aspetti della costruzione di edifici, presenta alcuni problemi.Negli ultimi anni, la sostenibilità e la riciclabilità di questo materiale sono state ampiamente messe in discussione e la ricerca per affrontare questi problemi è diventata sempre più comune in letteratura.
Il principale fattore che limita la compatibilità ambientale e la riciclabilità di questo materiale è l'uso di isocianati altamente reattivi e tossici durante il processo di produzione.Vari tipi di catalizzatori e tensioattivi vengono utilizzati anche per produrre schiume poliuretaniche con proprietà diverse.
Si stima che circa il 30% di tutta la schiuma di poliuretano riciclata finisca in discarica, il che rappresenta un grave problema ambientale per il settore edile perché il materiale non è facilmente biodegradabile.Circa un terzo della schiuma di poliuretano viene riciclato.
C’è ancora molto da migliorare in questi ambiti e, a tal fine, molti studi hanno esplorato nuovi metodi per riciclare e riutilizzare la schiuma poliuretanica e altri materiali poliuretanici.Metodi di riciclaggio fisici, chimici e biologici sono comunemente usati per recuperare la schiuma poliuretanica per usi a valore aggiunto.
Tuttavia, attualmente non esistono opzioni di riciclaggio che forniscano un prodotto finale stabile, riutilizzabile e di alta qualità.Prima che il riciclaggio della schiuma di poliuretano possa essere considerato un’opzione praticabile per l’industria dell’edilizia e del mobile, è necessario affrontare ostacoli quali i costi, la bassa produttività e la grave mancanza di infrastrutture di riciclaggio.
Il documento, pubblicato nel novembre 2022, esplora i modi per migliorare la sostenibilità e la riciclabilità di questo importante materiale da costruzione.Lo studio, condotto da scienziati dell'Università di Liegi in Belgio, è stato pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie International Edition.
Questo approccio innovativo prevede la sostituzione dell’uso di isocianati altamente tossici e reattivi con materiali più rispettosi dell’ambiente.L'anidride carbonica, un'altra sostanza chimica dannosa per l'ambiente, viene utilizzata come materia prima in questo nuovo metodo di produzione della schiuma poliuretanica verde.
Questo processo di produzione ecosostenibile utilizza l'acqua per creare l'agente schiumogeno, imitando la tecnologia di schiumatura utilizzata nella tradizionale lavorazione della schiuma poliuretanica ed evitando con successo l'uso di isocianati dannosi per l'ambiente.Il risultato finale è una schiuma di poliuretano verde che gli autori chiamano “NIPU”.
Oltre all’acqua, il processo utilizza un catalizzatore per convertire il carbonato ciclico, un’alternativa più ecologica agli isocianati, in anidride carbonica per purificare il substrato.Allo stesso tempo, la schiuma si indurisce reagendo con le ammine presenti nel materiale.
Il nuovo processo dimostrato nell’articolo consente la produzione di materiali poliuretanici solidi a bassa densità con una distribuzione regolare dei pori.La conversione chimica dell'anidride carbonica di scarto fornisce un facile accesso ai carbonati ciclici per i processi di produzione.Il risultato è una doppia azione: la formazione di un agente schiumogeno e la formazione di una matrice PU.
Il gruppo di ricerca ha creato una tecnologia modulare semplice e facile da implementare che, se combinata con un prodotto di partenza ecologico facilmente disponibile ed economico, crea una nuova generazione di schiuma poliuretanica verde per il settore edile.Ciò rafforzerà quindi gli sforzi del settore per raggiungere l’obiettivo di zero emissioni nette.
Sebbene non esista un approccio unico per migliorare la sostenibilità nel settore edile, la ricerca continua su diversi approcci per affrontare questa importante questione ambientale.
Approcci innovativi, come la nuova tecnologia del team dell’Università di Liegi, contribuiranno a migliorare significativamente la compatibilità ambientale e la riciclabilità della schiuma di poliuretano.È fondamentale sostituire le tradizionali sostanze chimiche altamente tossiche utilizzate nel riciclaggio e migliorare la biodegradabilità delle schiume poliuretaniche.
Se l’industria delle costruzioni vuole rispettare i suoi impegni di emissioni nette zero in linea con gli obiettivi internazionali per ridurre l’impatto dell’umanità sul cambiamento climatico e sul mondo naturale, gli approcci per migliorare la circolarità devono essere al centro di nuove ricerche.Chiaramente, un approccio “business as usual” non è più possibile.
Università di Liegi (2022) Sviluppare schiume poliuretaniche più sostenibili e riciclabili [Online] phys.org.accettabile:
Costruire con la Chimica (sito web) Poliuretani in edilizia [online] Buildingwithchemistry.org.accettabile:
Gadhav, RV et al (2019) Metodi per il riciclaggio e lo smaltimento dei rifiuti di poliuretano: una revisione dell'Open Journal of Polymer Chemistry, 9 pp. 39–51 [Online] scirp.org.accettabile:
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Reg Davey è uno scrittore ed editore freelance con sede a Nottingham, nel Regno Unito.Scrivere per AZoNetwork rappresenta una combinazione di vari interessi e aree in cui si è interessato e coinvolto nel corso degli anni, tra cui la microbiologia, le scienze biomediche e le scienze ambientali.
David, Reginald (23 maggio 2023).Quanto è ecologica la schiuma di poliuretano?AZoBuild.Estratto il 22 novembre 2023 da https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
David, Reginald: "Quanto è ecologica la schiuma di poliuretano?"AZoBuild.22 novembre 2023
David, Reginald: "Quanto è ecologica la schiuma di poliuretano?"AZoBuild.https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.(Accesso il 22 novembre 2023).
David, Reginald, 2023. Quanto sono verdi le schiume poliuretaniche?AZoBuild, accesso il 22 novembre 2023, https://www.azobuild.com/article.aspx?ArticleID=8610.
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Orario di pubblicazione: 22 novembre 2023
