Байгальд ээлтэй силикон ба полиуретан чигжээс: Аль нь илүү байгальд ээлтэй вэ?

Ихэнх програмуудын хувьд,Байгальд ээлтэй силикон чигжээснь илүү байгаль орчинд ээлтэй сонголт юм. Силиконы байгаль орчны давуу талууд нь элс дээр суурилсан гарал үүсэл болон дээд зэргийн бат бөх чанараас үүдэлтэй. Полиуретан нь газрын тосноос хамааралтай тул байгаль орчинд илүү их нөлөө үзүүлдэг. Хоёр материал хоёулаа барилгын зах зээлд томоохон хувь эзэлдэг тул энэхүү ялгааг тогтвортой барилга байгууламжид чухал ач холбогдолтой болгодог.

Хоёр чигжээсийн дэлхийн зах зээл нь асар их бөгөөд өсөх төлөвтэй байгаа нь тэдгээрийн өргөн хэрэглээг харуулж байна.

Байгальд ээлтэй силикон чигжээсийг сонгох нь байгаль орчинд үзүүлэх урт хугацааны нөлөөллийг бууруулдаг.

Амьдралын мөчлөгийн 1-р үе шат: Түүхий эд ба үйлдвэрлэл

 

Чигжээсний байгаль орчны аялал нь түүхий эдээс эхэлдэг. Эдгээр материалын гарал үүсэл нь силикон ба полиуретаны хоорондох анхны гол ялгааг бий болгодог. Нэг нь дэлхийн хамгийн түгээмэл элементүүдээс гаралтай бол нөгөө нь хязгаарлагдмал чулуужсан түлшнээс хамаардаг.

Силикон: Элбэг дэлбэг элснээс

Силикон чигжээстүүхий эдийн шатанд байгаль орчны хувьд мэдэгдэхүйц давуу талтай. Тэдний гол барилгын материал нь цахиур бөгөөд энэ нь зүгээр л элс болох цахиураас гаргаж авсан элемент юм. Дэлхий дээр элсний асар их нөөц бий.

Үйлдвэрлэлийн процесс нь энэхүү түүхий эдийг удаан эдэлгээтэй чигжээс болгон хувиргадаг.

· Нэгдүгээрт, үйлдвэрлэгчид цахиурын элсийг зууханд нүүрстөрөгчтэй халааж цахиурын металл үйлдвэрлэдэг.

·Дараа нь энэхүү цахиурын металл нь метилхлоридтой урвалд орж хлоросилан үүсгэдэг.

·Эцэст нь гидролиз гэж нэрлэгддэг процесс нь эдгээр хлорсилануудыг силикон чигжээсийн гол цөмийг бүрдүүлдэг эцсийн силоксан полимер болгон хувиргадаг.

Энэ үйл явц нь эрчим хүч их шаарддаг. Гэсэн хэдий ч элбэг дэлбэг, чулуужсан түлшний бус нөөцөд тулгуурладаг нь силиконыг илүү байгаль орчинд ээлтэй материал болгон хөгжүүлэхэд хүчтэй эхлэл болдог.

Полиуретан: Түүхий тосноос

Полиуретан чигжээс нь маш өөр замаар явдаг. Эдгээр нь сэргээгдэхгүй нөөц болох түүхий тосноос бүрэн гаргаж авсан синтетик полимерүүд юм. Полиуретан үйлдвэрлэл нь хоёр үндсэн химийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох полиол ба изоцианатуудаас хамаардаг. Эдгээр нь хоёулаа нефть химийн үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүн юм.

Полиуретаны бүхэл бүтэн амьдралын мөчлөг нь чулуужсан түлшийг олборлох, цэвэршүүлэх, боловсруулахтай холбоотой байдаг. Энэхүү хамаарал нь элсэн суурьтай материалтай харьцуулахад байгаль орчинд илүү их нөлөө үзүүлдэг.

Түүхий тос олборлох, цэвэршүүлэх нь амьдрах орчныг сүйтгэх, хүлэмжийн хийн ялгаруулалт зэрэг байгаль орчны эрсдэлийг сайн баримтжуулсан байдаг. Хязгаарлагдмал нөөцөд найдах нь полиуретаны гарал үүслийг силиконтой харьцуулахад тогтвортой бус болгодог. Үйлдвэрлэлийн түвшинд эдгээр материалын хоорондох сонголт нь элбэг дэлбэг байдал ба хомсдолын хоорондох сонголт юм.

Амьдралын мөчлөгийн 2-р үе шат: Хэрэглээ ба хатуурал: Эрүүл мэнд ба агаарын чанарын нөлөөлөл

Чигжээсний нөлөө нь түүхий эдээс гадна агаарын чанар болон түүнийг түрхэж буй хүмүүсийн эрүүл мэндэд нөлөөлдөг. Түрхэх болон хатууруулах явцад чигжээс нь агаарт химийн бодис ялгаруулдаг. Эдгээр ялгаруулалтын төрөл ба хэмжээ нь силикон ба полиуретаны хооронд мэдэгдэхүйц ялгааг бий болгодог.

Силиконы бага VOC давуу тал

Силикон чигжээс нь дотор болон гадна агаарын чанарын хувьд ерөнхийдөө мэдэгдэхүйц давуу талтай байдаг. Үйлдвэрлэгчид орчин үеийн олон силиконыг маш бага хэмжээний дэгдэмхий органик нэгдлүүд (VOCs) агуулсан байхаар боловсруулдаг. Эдгээр нэгдлүүд нь хүний ​​эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулж, утаа үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Өмнөд эргийн агаарын чанарын менежментийн дүүрэг (SCAQMD) зэрэг зохицуулах байгууллагууд 1168-р дүрэм гэх мэт дүрмийн дагуу эдгээр ялгарлын хатуу стандартыг тогтоодог.

Олон өндөр чанартай силикон бүтээгдэхүүн эдгээр стандартыг амархан хангадаг. Жишээлбэл, LEED v4.1 стандартад нийцсэн чигжээс нь ихэвчлэн литр тутамд 50 граммаас (г/л) бага VOC агууламжтай байдаг. Зарим мэргэшсэнсиликон чигжээс30 г/л-ээс доош түвшинд ч хүрнэ. 100% бага VOC-тай силикон чигжээсийг сонгох нь хортой химийн бодисын ялгаралтыг багасгаж, түрхэгч болон барилгын оршин суугчдын аль алинд нь аюулгүй орчинг бүрдүүлдэг.

Полиуретаны изоцианат ба VOC-ийн эрсдэлүүд

Полиуретан чигжээс нь хэрэглэх явцад эрүүл мэндэд илүү ноцтой асуудал үүсгэдэг. Тэдгээрийн химийн найрлагад амьсгалын замын болон арьсны мэдрэгжүүлэгч хүчтэй изоцианатууд багтдаг. NIOSH, OSHA зэрэг эрүүл мэндийн байгууллагууд эдгээр нэгдлүүдтэй холбоотой ноцтой эрсдэлийг тогтоосон.

Изоцианатууд нь дэлхий даяар мэргэжлээс шалтгаалсан астма өвчний гол шалтгаан болдог. Хордлого нь нүд, арьс, амьсгалын замыг хүчтэй цочроож болзошгүй.

Изоцианатын өртөлтөөс үүдэлтэй эрүүл мэндийн эрсдэлүүд сайн баримтжуулсан байдаг:

· Амьсгалах нь амьсгалын замын асуудал, дотор муухайрах, уушгинд шингэн хуримтлагдахад хүргэдэг.

· Арьсанд хүрэх нь контакт дерматит үүсгэж болзошгүй.

· Давтан өртөх нь мэдрэгшилд хүргэж болзошгүй бөгөөд хамгийн бага хүрэлцэх нь астма шиг хүнд харшлын урвал үүсгэдэг.

Зарим полиуретан чигжээсийг бага VOC-тай найрлагатай байдаг ч изоцианат байгаа нь эрүүл мэнд, аюулгүй байдлын чухал асуудал хэвээр байна. Энэхүү эрсдэл нь хэрэглээний явцад зохих агааржуулалт болон хувийн хамгаалалтын хэрэгслийг (PPE) зайлшгүй шаардлагатай болгож, VOC багатай силикон чигжээстэй холбоогүй аюулын давхаргыг нэмэгдүүлдэг.

Байгальд ээлтэй силикон чигжээс яагаад бат бөх чанараараа давуу талтай байдаг вэ?

Бат бөх чанар бол тогтвортой байдлын тулгын чулуу юм. Илүү удаан эдэлгээтэй чигжээсийг цөөн солих шаардлагатай болгодог тул нөөцийг хэмнэж, цаг хугацааны явцад хаягдлыг бууруулдаг. Энэхүү чухал амьдралын мөчлөгийн үе шатанд силиконы төрөлхийн шинж чанар нь тодорхой давуу талыг олгодог.

Силикон: Хэт ягаан туяа болон эрс тэс цаг агаарт тэсвэртэй

Силикон чигжээс нь хүрээлэн буй орчны стресс хүчин зүйлс, ялангуяа хэт ягаан туяа болон температурын хэт туйлшралд онцгой тэсвэртэй байдаг. Энэхүү уян хатан чанар нь тэдгээрийн тогтвортой цахиур-хүчилтөрөгчийн химийн үндэс суурьтай холбоотой юм. Материалын бүтэц нь нарны гэрэлд амархан задардаггүй.

·Урт хугацааны ашиглалтын хугацаа: Дээд зэрэглэлийн саармаг хатууруулагчтай силиконууд нь гадаа хэрэглээнд 20 ба түүнээс дээш жил үйлчлэх боломжтой бөгөөд энэ нь засвар, солих давтамжийг эрс бууруулдаг.

·Температурын тогтвортой байдал: Стандарт силикон резин нь -60°C-аас +230°C (-76°F-аас +446°F) хүртэлх өргөн хүрээний температурт үр дүнтэй ажилладаг. Энэ нь хүйтэн жаварт уян хатан, өндөр халуунд тогтвортой хэвээр байна.

·Баталгаажсан гүйцэтгэл: Шинжлэх ухааны судалгаагаар силикон нь бат бөх чанарыг баталж байна. 1000 цагийн хэт ягаан туяаны А туяагаар хөгшрөлтийн дараа силикон резин нь бусад олон полимерээс хамаагүй илүү механик шинж чанараа хадгалдаг.

Энэхүү бат бөх гүйцэтгэл ньБайгальд ээлтэй силикон чигжээсБарилгын фасаднаас эхлээд цонхны битүүмжлэл хүртэл удаан хугацааны цаг агаарын хамгаалалтын найдвартай сонголт. Хэдэн арван жилийн нар, цаг агаарыг тэсвэрлэх чадвар нь илүү байгаль орчинд ээлтэй материалын байр суурийг бататгадаг.

Полиуретан: Бат бөх боловч нарны гэрэлд өртөмтгий

Полиуретан чигжээс нь гайхалтай урагдах бат бөх, үрэлтэд тэсвэртэй гэдгээрээ алдартай. Тэд маш бат бөх, удаан эдэлгээтэй холбоо үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч энэхүү бат бөх чанар нь нарны нөлөөнд ихээхэн өртөмтгий байдаг. Полиуретан дахь органик химийн холбоо нь хэт ягаан туяаны доройтолд өртөмтгий байдаг.

Нарны гэрэлд өртөх нь уретан холбоог таслах химийн процессыг эхлүүлдэг. Энэхүү задрал нь цаг хугацааны явцад шарлах, шохойжих, гадаргуугийн хагарал үүсэх зэрэг хүсээгүй үр дагаварт хүргэдэг.

Энэхүү төрөлхийн сул талыг арилгахын тулд үйлдвэрлэгчид полиуретан чигжээсийг тусгай нэмэлтүүдээр бэхжүүлэх ёстой.

· Хэт ягаан туяаны тогтворжуулагч болон шингээгчийг найрлагад нь хольсон.

·Эдгээр нэмэлтүүд нь полимерийг нарны гэрлээс хамгаалахад тусалдаг.

· Тэдгээргүйгээр гадаа ашиглах үед чигжээсийн ашиглалтын хугацаа мэдэгдэхүйц богино байх болно.

Эдгээр нэмэлтүүд нь гүйцэтгэлийг сайжруулдаг ч үндсэн сул талыг нь тодотгож өгдөг. Хэт ягаан туяаны эсэргүүцлийг төрөлхийн эзэмшихээс илүүтэйгээр бий болгох хэрэгцээ нь полиуретаныг нарны ихэнх хэсэгт силиконтой харьцуулахад сул талтай болгодог.

Амьдралын мөчлөгийн 3-р үе шат: Гүйцэтгэл ба урт наслалт

Чигжээсний бодит байгаль орчны өртөг нь түүний ашиглалтын хугацаанд илэрдэг. Эрт эвдэрсэн бүтээгдэхүүн нь илүү их хаягдал үүсгэж, солиход илүү их нөөц зарцуулдаг. Тиймээс урт наслалт нь тогтвортой байдлын чухал хэмжүүр юм.

Цөөн тооны солилтын байгаль орчны ашиг тус

Цөөн тооны солих нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг багасгадаг.Байгальд ээлтэй силикон чигжээсЭнэ чиглэлээр онцгой сайн ажилладаг. Өндөр чанартай силикон чигжээс нь хүнд нөхцөлд ч гэсэн 20 ба түүнээс дээш жил ажиллах боломжтой. Энэхүү онцгой бат бөх чанар нь зайлуулах болон дахин хэрэглэх мөчлөгийг багасгадаг. Солихоос зайлсхийх бүр нь хуучин чигжээсийг хогийн цэг рүү бага явуулж, шинэ бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд бага түүхий эд, эрчим хүч зарцуулна гэсэн үг юм.

Энэхүү урт хугацааны сэтгэлгээ нь тогтвортой засвар үйлчилгээний практиктай нийцдэг. Эхнээс нь бат бөх материалд хөрөнгө оруулах нь дараа нь үнэтэй, нөөц их шаарддаг яаралтай засвар хийхээс сэргийлдэг.

Дээд зэрэглэлийн чигжээс болон мэргэжлийн суурилуулалтад зарцуулсан доллар бүрийн хувьд үл хөдлөх хөрөнгийн эзэд дараагийн арван жилд засварын зардлаас ойролцоогоор 4-6 доллар хэмнэх боломжтой.

Удаан эдэлгээтэй чигжээс сонгох нь санхүүгийн болон хүрээлэн буй орчны эрүүл мэндэд оруулсан хөрөнгө оруулалт юм. Энэ нь урт хугацааны үйл ажиллагааны зардлыг бууруулж, үнэ цэнэтэй нөөцийг хэмнэдэг.

Полиуретан хатуулаг шаардлагатай үед

Силикон нь цаг агаарын нөлөөнд маш сайн тэсвэртэй байдаг бол полиуретан нь тодорхой, хүнд нөхцөлд хосгүй бат бөх чанарыг өгдөг. Урагдах өндөр бат бэх, элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь хөдөлгөөн ихтэй хэвтээ холболтын хамгийн тохиромжтой сонголт болгодог. Эдгээр тохиолдолд полиуретаны бат бөх чанар нь түүний байгаль орчны гол давуу тал болдог.

Полиуретан чигжээсийг тогтмол физик стресст тэсвэртэй хэсгүүдэд зориулан бүтээсэн:

· Бетон шалан дээрх өргөтгөл ба хяналтын холбоосууд

· Агуулах болон үйлдвэрийн шал

· Машины зогсоол болон зам

Эдгээр хөдөлгөөн ихтэй бүсэд бат бөх чанар багатай чигжээс ашиглах нь хурдан эвдрэл, ойр ойрхон солих, нийт хаягдал нэмэгдэхэд хүргэдэг. Эдгээр тодорхой хэрэглээний хувьд полиуретан нь элэгдэл, хонхорхойд тэсвэртэй байх чадвар нь удаан хугацааны ашиглалтын хугацааг баталгаажуулдаг бөгөөд механик бат бөх чанар нь гол шаардлага болдог илүү тогтвортой сонголт болгодог.

Амьдралын мөчлөгийн 4-р үе шат: Ашиглалтын хугацаа дууссаны дараа устгах

Чигжээсний амьдралын мөчлөгийн эцсийн шат бол түүнийг устгах явдал юм. Силикон болон полиуретан аль нь ч биологийн задралд ордоггүй тул хогийн цэг дэх тэдгээрийн зан төлөв нь байгаль орчны чухал хүчин зүйл юм. Тэдний химийн тогтвортой байдал болон дахин боловсруулах боломж нь ашиглалтын хугацаа дуусах янз бүрийн нөхцөл байдлыг бий болгодог.

Хогийн цэг дэх силикон

Силикон чигжээс нь химийн хувьд идэвхгүй байдаг. Энэхүү тогтвортой байдал нь хортой бодис болж задардаггүй эсвэл хөрс болон гүний усанд хорт бодис ялгаруулдаггүй гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч энэхүү тогтвортой байдал нь тэдгээрийг хүрээлэн буй орчинд маш удаан эдэлгээтэй болгодог. Силикон полимерүүд хогийн цэгт задрахад 50-500 жил шаардагдаж, урт хугацааны хог хаягдлын хуримтлалд хувь нэмэр оруулдаг.

Силикон хаягдал нь удаан эдэлгээтэй боловч идэвхгүй шинж чанартай тул бусад хуванцартай харьцуулахад хогийн цэгт харьцангуй хоргүй байдаг.

Хэрэглэсний дараах силиконыг дахин боловсруулах нь хэцүү боловч эрч хүчээ авч байна. Шинээр гарч ирж буй шийдлүүд нь илүү эргэлтийн эдийн засагт хүрэх замыг санал болгож байна:

·Мэргэжлийн компаниуд болон зарим үйлдвэрлэгчид хэрэглээний дараах силикон бүтээгдэхүүнийг цуглуулж эхэлж байна.

·Герман дахь шиг дэвшилтэт робот ялгах системүүд нь одоо холимог хуванцар хаягдлаас силикон хайрцагнуудыг тодорхойлж, ялгаж чаддаг болсон.

· Тусгаарлагч шил гэх мэт бүтээгдэхүүний химийн мэдрэгч болон задлах концепцийн шинэчлэлүүд нь силиконыг дахин ашиглах эсвэл дахин боловсруулах зорилгоор гаргаж авах зорилготой юм.

Хогийн цэг дэх полиуретан

Полиуретан нь ашиглалтын хугацаа дуусахад байгаль орчинд илүү их эрсдэл учруулдаг. Бат бөх, хөндлөн холбосон полимер сүлжээ нь түүнийг уламжлалт аргаар дахин боловсруулахад маш хэцүү болгодог. Полиуретан нь хогийн цэгт аажмаар задардаг тул хортой химийн бодис ялгаруулдаг. Судалгаагаар энэхүү задрал нь хорт хавдар үүсгэгч 2,4-диаминотолуен зэрэг аюултай урьдал бодисуудыг ялгаруулж болзошгүйг харуулж байна.

Дахин боловсруулахад бэрхшээлтэй байдаг нь ихэвчлэн дахин боловсруулалтад хүргэдэг бөгөөд ингэснээр материал чанар, үнэ цэнээ алддаг. Гэсэн хэдий ч судлаачид үүнийг шийдвэрлэхийн тулд дахин боловсруулалтын дэвшилтэт аргуудыг идэвхтэй боловсруулж байна.

·Химийн дахин боловсруулалт: Ацидолиз гэх мэт процессууд нь полиуретаныг анхны мономерууд болгон задалж, улмаар тэдгээрийг шинэ, өндөр чанартай материал болгон дахин ашиглах боломжийг олгодог.

·Термохимийн дахин боловсруулалт: Пиролиз нь хүчилтөрөгчгүй орчинд дулааныг ашиглан полиуретан хаягдлыг ашигтай хий, шингэн, хатуу бодис болгон хувиргадаг.

Эдгээр шинэлэг аргууд нь полиуретаныг шугаман "ашиглах ба устгах" бүтээгдэхүүнээс дугуй хэлбэртэй бүтээгдэхүүн болгон хувиргахад ирээдүйтэй.

Ихэнх түгээмэл төслүүдийн хувьд Байгаль орчинд ээлтэй силикон чигжээс нь илүү байгаль орчинд ээлтэй сонголт юм. Элсэн дээр суурилсан гарал үүсэл, бага VOC ялгаруулалт, онцгой ашиглалтын хугацаа нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг багасгадаг. Силиконы удаан эдэлгээ нь урт хугацааны хог хаягдал, нөөцийн хэрэглээг шууд бууруулдаг бөгөөд энэ нь түүний ногоон баталгааны гол хүчин зүйл юм. VOC багатай Байгаль орчинд ээлтэй силикон чигжээсийг ашиглах нь төслүүдэд томоохон ногоон барилгын гэрчилгээний дагуу зээл авахад тусалдаг.

·LEED

·БРИЭМ

· Ногоон бөмбөрцөг

Ерөнхий битүүмжлэлд хамгийн бага байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн хувьд 100% бага VOC сонгоно уусиликон чигжээсDow, Sika, эсвэл Wacker зэрэг тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчдээс

Түгээмэл асуултууд

Аль чигжээс нь илүү байгаль орчинд ээлтэй вэ?

Силиконерөнхийдөө илүү байгаль орчинд ээлтэй сонголт юм. Үүний давуу талууд нь элсэн дээр суурилсан гарал үүсэл, VOC ялгаруулалт бага, бат бөх чанар зэрэг орно. Энэхүү урт хугацааны ашиглалтын хугацаа нь хаягдал болон солих хэрэгцээг бууруулж, газрын тосонд суурилсан полиуретантай харьцуулахад байгаль орчинд үзүүлэх нийт нөлөөллийг бууруулдаг.

Полиуретан хэзээ нэгэн цагт илүү байгальд ээлтэй сонголт мөн үү?

Тийм ээ, хөдөлгөөн ихтэй тодорхой хэрэглээнд зориулагдсан. Полиуретан нь агуулахын шал эсвэл замд хамгийн тохиромжтой. Ийм нөхцөлд бат бөх чанар нь байнга засвар хийхээс сэргийлдэг тул элэгдэлд тэсвэртэй байх шаардлагатай үед илүү тогтвортой сонголт болдог.

 

Чигжээстэй холбоотой цорын ганц эрүүл мэндийн асуудал нь VOC уу?

Үгүй, бусад химийн бодисууд эрсдэл учруулдаг. Полиуретан чигжээс нь амьсгалын замын мэдрэгжүүлэгч бодис болох изоцианат агуулдаг. Эдгээр нэгдлүүд нь ихэнх бага VOC силикон бүтээгдэхүүнд байдаггүй хэрэглээний явцад эрүүл мэндэд ноцтой аюул учруулдаг тул силиконыг түрхэгчдэд илүү аюулгүй сонголт болгодог.

Хуучин чигжээсийн хоолойг дахин боловсруулж болох уу?

Ашигласан чигжээсийн дахин боловсруулах сонголтууд одоо ч хөгжиж байна. Зарим мэргэшсэн үйлдвэрүүд болон үйлдвэрлэгчид хэрэглээний дараах силиконыг хүлээн авч эхэлж байна. Хэрэглэгчид өөрсдийн бүс нутагт хамгийн сүүлийн үеийн хаягдлын удирдамжийн талаар орон нутгийнхаа хог хаягдлын менежментийн байгууллагатай үргэлж зөвлөлдөх хэрэгтэй.