由于大多数泡沫材料是由石油化工塑料制成的,它们对气候不是很友好。但现在,一种可替代的材料出现了——一种完全由木材制成的新型泡沫材料,它对环境无害,而且可回收利用。从长远来看,木材泡沫可以取代传统的产品,用于隔热、包装和轻质建筑。
泡沫材料用于建筑绝缘,保护运输中的易碎货物,以及建造轻质结构。它们重量轻,生产成本低,是很好的绝缘体,但它们也有一个缺点:因为它们是从石油或天然气中提取的,不太生态。从长远来看,这些以石油为基础的产品必须被来自可再生资源的材料所取代。
可回收,环保
Fraunhofer木材研究所,wilhelm - klauditz - Institute, WKI, brunschweig的研究人员采用了一种非常有前途的方法来解决这个问题,他们开发了一种从木材颗粒中制造泡沫的方法。Fraunhofer WKI木材基材料工艺技术和系统技术部门主管Volker Thole教授解释说:“我们的木材泡沫可以以与传统泡沫塑料完全相同的方式使用,但它是由可持续原材料制成的完全天然产品。”
它的另一个优点是,与传统的泡沫产品不同,木材泡沫在使用后很容易回收。例如,如果用作包装材料,它可以直接丢弃在纸张回收箱。这种新材料具有巨大的潜力,因此获得了2015年“建筑和生活”类GreenTec奖。
科学家们首先将木材非常细地研磨,直到微小的木材颗粒变成粘性的物体,从而产生泡沫。然后,他们向这种悬浮液中加入气体,使其膨胀成泡沫状泡沫,并使其硬化。木材本身所含的天然物质有助于其硬化过程。
这种新的制造技术是基于特定的化学过程。Thole解释说:“这就像面包在烤箱里烘烤时面团的发胀和凝固。”由此产生的木材泡沫是一种轻量级的基材,可以形成刚性板或柔性板。就像其他木制产品一样,它们可以很容易地锯或切割到所需的尺寸。
木材泡沫在家庭绝缘
泡沫木是一种理想的家庭隔热材料,目的是保持室内的热量,为建筑的居住者创造一个舒适的环境。到目前为止,可用的泡沫塑料产品主要是石化基的。少数可供选择的木质绝缘材料,如木纤维薄板或木纤维羊毛,比泡沫塑料绝缘材料更不易变形。
“由于水分的积累,薄纤维绝缘材料有在自身重量下逐渐倒塌的趋势,特别是在中间。这对它们的绝缘性能产生了不利影响,”Thole说。相比之下,WKI开发的木材泡沫在这方面与传统的塑料泡沫一样好。
Thole报告说:“我们根据绝缘材料的适用标准分析了我们的泡沫产品,得到了非常有希望的结果,不仅是在它们的保温性能方面,而且在它们的机械和流体动力性能方面。”换句话说,木材泡沫和传统的泡沫塑料一样具有绝缘性,而且能抵抗压力和湿度。
布劳恩施威格的科学家们目前正在对不同类型的木材进行实验,以确定哪种树种可以为这种应用提供最好的原材料。此外,他们正在努力确定工业化大规模生产木泡沫的合适工艺。这种以木材为基础的泡沫产品有望在几年内实现商业化。
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