Рисовая шелуха и переработанная газета могут быть экологически чистым изоляционным материалом будущего

Три протестированных панели композиции.Кредит: Universidad Tecnológica de Panamá, Grupo de Investigación: Iniciativa de Integración de tecnologías para el desarrollo de soluciones Ingenieriles (i2tedsi)

Строительный сектор является вторым по величине сектором потребления пластика и отвечает за более трети связанных с энергией выбросов парниковых газов по всему миру.Производственные процессы строительных материалов загрязняют воздух, землю и воду.Соответственно, строительные материалы, изготовленные из агропромышленных отходов, становятся все более привлекательными из-за их более низкого воздействия на окружающую среду.

Чтобы внести свой вклад в новое поколение материалов, изготовленных из того, что часто считается отходами, исследователи в Панаме в настоящее время разработали изоляционное материал на основе рисовой шелухи и оценили его тепловые и механические свойства.Они опубликовали свои результаты в границах в построенной среде.

«Здесь мы показываем, что можно создать альтернативный изоляционный материал из переработанной газеты и рисовой шелухи», - сказал доктор Накарин Марин Кальво, исследователь Universidad Tecnológica de Panamá, Центро региональный де Азуэро и первый автор статьи.«Разработанный материал обладает конкурентной теплопроводностью по сравнению со многими натуральными и переработанными изоляционными материалами».

В сельской панаме, где проводилось исследование, рисовая шелуха считается сельскохозяйственными отходами, обычно утилизируемыми на свалках или сжигается, что делает его значительной экологической проблемой.Чтобы произвести микс, шелухи были измельчены.Затем была добавлена целлюлоза, полученная из переработанной и измельченной газеты, с последующей борукой, которая сделала смеси устойчивой к грибам и дала ему свойства огня.Все компоненты были связаны с клеем.

Исследователи проверили различные материалы, чтобы проверить поведение материала, когда использовалась более или менее рисовая шелуха.Первое микс был сделан из 14% газеты, 9% -ную шелуху риса, 15% буры и 62% клей.В двух других композициях количество рисовой шелухи было увеличено, в то время как количество газет было уменьшено.Количество боры и клея оставалось неизменным.«Мы обнаружили, что результаты были одинаковыми во всех трех композициях в значениях K, максимальных напряжения и значения прочности сжатия»,-сказала Марин Кальво.

Теплопроводность, также часто называемая K-значением, описывает способность материала проводить тепло.Более низкое значение означает, что материал больше подходит для изоляции.Для проверенных композиций k-значение варьировалось от 0,0409-0,04607 Вт на метр Кельвина (W/MK).Другие натуральные и переработанные изоляционные материалы имеют значения K от 0,027 до 0,1 Вт/ м/ К.

Прочность на растяжение - это максимальное напряжение, которое материал может выдержать во время растягивания или тяги перед ломанием.Тестирование показало, что максимальное напряжение в среднем напряжении варьировалось от 1,31 до 1,76 мегапаскалов (МПА) для трех композиций.Паскаль - это единица, используемая для измерения силы, приложенной в углу 90 ° на поверхности объекта.Материалы, основанные на картоне, цементе и песке, имеют одинаковые значения прочности на растяжение.

Полученные значения прочности сжатия были от 20,19 до 21,23 МПа.Сила сжатия описывает способность материала выдерживать то, что его подталкивают.Полученные значения позволили исследователям проверить возможность использования разработанного материала в строительных приложениях.

Исследователи отметили, что в будущем потребуется дополнительные исследования для подтверждения изоляционных свойств материала и того, как он обрабатывает климат, отличный от высокой влажности Панамы.«В рамках будущих исследований мы оцениваем деградацию разработанного материала в условиях, контролируемых окружающей средой», - сказал Марин Кальво.

Дальнейшие исследования могут также включать другие конфигурации, такие как добавление длинных волокон, указывающих в одном направлении, чтобы усилить поведение материала при натяжении.«Мы можем сделать вывод, что материал также может быть потенциально использоваться в различных инженерных областях, включая производство легких компонентов, строительных панелей и устойчивой упаковки», - заключил Марин Кальво.

Больше информации: Теплоизоляционный материал, изготовленный из переработанных материалов для применения зданий: материал на основе целлюлозы и рисовой шелухи, границы в строительной среде (2023).Doi: 10.3389/fbuil.2023.1271317