Life Cycle Assessment of Polyurethane Filled Composite Panels with Recycled Rubber Waste

Abstract

Work has recently been ongoing to reduce the environmental impact of composite construction materials to make the world a more sustainable place and leave a cleaner world for future generations. In this study, 25% recycled rubber waste was replaced with a 50 mm thick polyurethane filled composite panel (PCP) to reduce the environmental impact of composite construction materials and to demonstrate the importance of industrial waste. The environmental performance of this panel was evaluated by the life cycle assessment method. As a result of the work, it has been determined that polyurethane recycled rubber waste is an environmentally viable option to reduce the environmental impact of the polyurethane filled composite panel and thus to produce a more sustainable composite panel. 

Keywords

• Composite façade panel
• Life cycle assessment
• Waste Rubber
• Environmental İmpact

Geri Dönüştürülmüş Lastik Atık İkameli Poliüretan Dolgulu Kompozit Panellerin Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

Abstract

Dünyanın daha sürdürülebilir bir yer olması ve gelecek nesillere daha temiz bir dünya bırakmak için, kompozit inşaat malzemelerinin çevresel etkilerinin azaltılması ile ilgili çalışmalar son zamanlarda artmaktadır. Bu çalışmada, kompozit inşaat malzemelerinin çevresel etkilerini azaltmak ve endüstriyel atık kullanımının önemini ortaya koyabilmek için, 50 mm kalınlığındaki poliüretan dolgulu kompozit cephe paneline (PCP) %25 oranında geri dönüştürülmüş lastik atık ikame edilmiş ve bu panelin yaşam döngüsü değerlendirmesi yöntemi ile çevresel performansı hesaplanmıştır.  Çalışmanın sonucunda, poliüretan dolgulu kompozit panelinin çevresel etkisinin azaltılması ve böylece daha sürdürülebilir bir kompozit panel üretimi için poliüretanın geri dönüştürülmüş lastik atık ile ikamesinin çevresel açıdan uygun bir seçenek olduğu belirlenmiştir.

Keywords

• Kompozit cephe paneli
• Yaşam döngüsü değerlendirmesi
• Atık lastik
• Çevresel etki

References

1. [1] J. Y. Park ve M. R. Chertow, “Establishing and testing the ‘reuse potential’ indicator for managing wastes as resources”, Journal of Environmental Management, c. 137, ss. 45–53, 2014.
2. [2] P. K. Roy, R. Mathur, D. Kumar, ve C. Rajagopal, “Tertiary recycling of poly(ethylene terephthalate) wastes for production of polyurethane–polyisocyanurate foams”, Journal of Environmental Chemical Engineering, c. 1, sayı 4, ss. 1062–1069, 2013.
3. [3] A. Z. Ahrabi, İ. Bilici, ve A. Y. Bilgesü, “Pet Atiklari KullanilarakKompozi̇t MalzeÜreti̇mi̇ni̇n Araştirilmasi”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimar. Fakültesi Dergisi, c. 27, sayı 3, ss. 467–471, 2012.
4. [4] B. Dębska, 10 – Modification of Polymer Composites by Polyethylene Terephthalate Waste, Poly(Ethylene Terephthalate) Based Blends, Composites and Nanocomposites, 2015, ss. 195–212.
5. [5] A. M. H. Mansour ve S. A. Ali, “Reusing waste plastic bottles as an alternative sustainable building material”, Energy for Sustainable Development, c. 24, ss. 79–85, 2015.
6. [6] D. Dobrotă ve G. Dobrotă, “An innovative method in the regeneration of waste rubber and the sustainable development”, Journal of Cleaner Production, 2017.
7. [7] M. Sienkiewicz, H. Janik, K. Borzędowska-Labuda, ve J. Kucińska-Lipka, “Environmentally friendly polymer-rubber composites obtained from waste tyres: A review”, Journal of Cleaner Production, c. 147, ss. 560–571, 2017.
8. [8] K. Yan, W. He, M. Chen, ve W. Liu, “Laboratory investigation of waste tire rubber and amorphous poly alpha olefin modified asphalt”, Construction and Building Materials, c. 129, ss. 256–265, 2016.

9. [9] N. I. Fattuhi ve L. A. Clark, “Cement-based materials containing shredded scrap truck tyre rubber”, Construction and Building Materials, c. 10, sayı 4, ss. 229–236, 1996.
10. [10] M. Bravo ve J. de Brito, “Concrete made with used tyre aggregate: durability-related performance”, Journal of Cleaner Production, c. 25, ss. 42–50, 2012.
11. [11] H. Babaizadeh, N. Haghighi, S. Asadi, R. Broun, ve D. Riley, “Life cycle assessment of exterior window shadings in residential buildings in different climate zones”, Building and Environment, c. 90, ss. 168–177, Ağu. 2015.
12. [12] O. Ortiz, C. Bonnet, J. C. Bruno, ve F. Castells, “Sustainability based on LCM of residential dwellings: A case study in Catalonia, Spain”, Building and Environment, c. 44, sayı 3, ss. 584–594, Mar. 2009.
13. [13] E. Yılmaz ve H. Arslan, “Poliüretan ve Taşyünü Dolgulu Kompozit Panellerin Çevresel Performanslarının İrdelenmesi”, 9. Ulusal Çatı & Cephe Konferansı, İstanbul, Türkiye, 2018
14. [14] K. Büyüklü, “Malzeme Teknolojisi,” Mühendis ve Makina Dergisi, c.47, s. 563, ss. 51-56, 2006.
15. [15] H. AYDIN ve İ. EKMEKÇİ, “Isı yalltım malzemesi olarak poliüretan köpüğün fiziksel ve kimyasal özellikleri, üretimi ve incelenmesi”, Sakarya Üniversitesi Fen Bilim. Enstitüsü Dergisi, c. 6, sayı 1, ss. 45–50, 2002.
16. [16] J. M. Davies, Lightweight sandwich construction, John Wiley & Sons, 2008.
17. [17] N. Serter, “Cephelerde Kullanılan Sandviç Panellerin Üretim Ve Montaj Aşamaları,” Yüksek Lisans Tezi, Mimarlık Bölümü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2010.
18. [18] Ö. S. Bideci, R. C. Saka, ve A. Bideci, “Physical Characteristics of Rubberized Concrete Including Granulated Waste Tire Aggregate”, Politeknik Dergisi, c. 20, sayı 4, ss. 777–786, 2017.
19. [19] Environmental management — Life Cycle Assessment — Principles and Framework, International Organization for Standardization ISO 14040, 2006 [20] M. Finkbeiner, A. Inaba, R. B. H. Tan, K. Christiansen, ve H.-J. Klüppel, “The New International Standards for Life Cycle Assessment: ISO 14040 and ISO 14044”, The International Journal of Life Cycle Assessment, c. 11, sayı 2, ss. 80–85, 2006.
20. [21] M. A. Curran, “Life Cycle Assessment: A review of the methodology and its application to sustainability”, Current Opinion in Chemical Engineering, c. 2, sayı 3. ss. 273–277, 2013.
21. [22] A. D. La Rosa, D. R. Banatao, S. J. Pastine, A. Latteri, ve G. Cicala, “Recycling treatment of carbon fibre/epoxy composites: Materials recovery and characterization and environmental impacts through life cycle assessment”, Composites Part B: Engineering, c. 104, ss. 17–25, Kas. 2016.