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木材泡沫 全新的绿色家居隔热保温材料

  • 投稿黄奎
  • 更新时间2015-09-07
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文/ 海风

德国弗劳恩霍夫协会的专家正在开发一种用木材制成的绝缘泡沫,这种绝缘泡沫在未来将会取代石化塑料成为一种既高效又环保的建筑材料,并且发挥与塑料喷雾泡沫剂相同的功效,但是制造原材料上却更加天然环保。

德国政府一向以尖锐的绿色环保议题和政策而著称,更加倾向于形成一个绿色经济。德国联邦政府下达了节能条例,进一步强调,未来的建筑业要减少能源的消耗。满足这一节能法规的方式主要依赖于建造墙壁和房屋所涉及的保温材料。因为高效的绝缘材料能够阻止大量热量的流失。建筑内部的外墙保温材料能够防止热量由内部向外部的散失。在传统的建筑领域,一般在石化塑料的基础上使用硬纸板或者延展性泡沫。因为他们是良好的绝缘保温材料,同时也很容易生产。但是这些材料不利于环境保护,影响环境的质量。因此,从长远上看,要不断寻找一种全新的材料,产于可再生能源,能够完全代替石化产品。

未来的绝缘保温材料必然以环保与高效为目标。每个建筑承包商都要充分考虑房屋建筑的保温情况,这同时也是一个强制性的要求。在国际上,很多建筑领域的法规都要求提高能源效率和可持续性。墙体和屋面保温是降低能耗和运行成本的关键因素。常用的保温材料包括基于石化塑料可扩展泡沫,泡沫板或纤维棉絮。它们经济实惠,易于生产,这些都是很好的绝缘体。但它们不是特别环保,其原材料也是不可再生的。

木材是自然再可生资源,几个世纪以来,一直被全球认为是一种宝贵而又用途广泛的建筑材料。人们一生中大部分时间都在室内度过,并且室内呼吸的空气远不如室外清新。事实上,室内较差的空气质量大大的增加了人们患众多疾病的可能性。根据世界卫生组织的调查,所谓的住宅厌恶综合症,是因为不健康室内环境内造成的。这很大程度上取决于室内建筑材料的环保程度。人们对建筑材料所包含的化学成分,如甲醛和其有毒物质的敏感性正引起世界性的关注。自然可再生和绿色环保建材会大大减少许多建筑物的有毒化学品的散发,减少对环境的威胁。天花板、外墙等涉及的保温材料是主要的影响因素。

全球对环境和能源的关注使得对建筑物的能源要求日益重要。很多国家在房屋的保温性能现已成为强制性的规范要求。木材是一种较好的隔热体,相比钢材和混凝土都好很多倍。鉴于它的隔热性很易于达到较高的水平,在墙、房顶或是地板内放置泡沫材料,能减少热从暖出到凉出的传递速度。这就要求对绝缘保温材料的材质加以重视。

德国弗劳恩霍夫协会的专家正在开发一种用木材制成的绝缘泡沫,这种绝缘泡沫在未来将会取代石化塑料成为一种既高效又环保的建筑材料,并且发挥与塑料喷雾泡沫剂相同的功效,但是制造原材料上却更加天然环保。这种泡沫的原材料是一种叫做丹宁酸的物质,主要存在与树皮当中。经过恰当的处理后,可以被用来生产硬质泡沫。这种泡沫不仅有效运用于建筑行业的保温绝缘领域、汽车零件模塑,而且还具备阻燃的性能。而且很有可能替代有毒的聚苯乙烯泡沫塑料。

弗劳恩霍夫木材研究所研究员将木材研磨成极细的黏糊糊的木粒,然后向其中注入气体,使之扩展成泡沫状,继而会变坚硬。硬化的过程是借助木材中所包含的天然物质来完成的。在备选方案中,需要一个特殊的化学反应过程来促进最终产品的完成。这一过程类似与一个烘焙。也就是当泡沫团在烘箱中上升,而随之变硬的时候。

木材泡沫是一种轻量级基材,既可制成硬质泡沫板也可制成柔性泡沫地垫。在化学反应作用下,很多黏糊状的物质都能够用作制作泡沫。以木材为基础原料的保温绝缘材料已不是什么新鲜事,但目前使用的主要类型产品存在缺陷。例如,由木纤维和木丝制成垫子更易于出现纤维脱落的情况,同时在形状上不如石化产品稳定。随着时间的推移,温度发生波动,还会出现受潮的情况,由木纤维制成的垫子在中间位置会出现下沉的情况。事实上,也存在其它很多以木材和羊毛为基础材质的绝缘垫,它们更倾向于将一些纤维进行事先处理,而后根据它们的位置,在中间部位进行压缩。这在一定程度上会对产品的绝缘保温性能造成负面影响。

德国弗劳恩霍夫协会的教授沃尔克依据绝缘材料的适用标准,对实验得到的木材泡沫进行了分析。结果令人振奋。这种产品在绝缘性能、机械性能、相关湿度和性能方面都具备较高的指标。

目前,研究人员正在探索用于制造泡沫的最佳木材种类,扩大泡沫生产的规模,以达到商业化的生产水平,适应商业发展的规律。毫无疑问,这种环保泡沫的生产规模主要依赖于树木的数量。因为,是树木为其提供原材料。如果现有工业产生的废弃木材能够被充分利用,那么将对木材泡沫的生产具有极大的推动作用。

这种全新的材料除了可以用到保温材料外,还可以用到包装业。由木材泡沫制成的包装箱在未来必然成为发泡聚苯乙烯的一个长期的替代品。

研究人员希望在泡沫用完、即将丢弃的时候,将其转化成一种生物燃料。这样可以进一步增加这种原料的使用率。

人们的任何行为都会对环境造成影响。建筑领域的设计师和建筑师更加意识到这一点。在进行建筑操作时,选择更加重视环保意识,使用既可再生又能保存能量的建筑材料,将对环境的负面影响降到最低。而木材制成的泡沫以及相关的保温材料,能够节约能源,减少对空气的污染。它在未来的进一步发展,必将对建筑领域环保观念的增强起到更大的推动作用。