This research study presents an innovative thermal insulation material comprised of bio-based materials and recycled face masks. The first chapter of this study investigates the novel thermal insulation materials and the current state of the art for these materials. The principal goal of this research is the application of recycled face masks in producing thermal insulation materials, which can be identified as a sustainable solution. In the subsequent chapters, the methodology for producing this material has been offered and the function of each component is described. In order to produce this insulation material, the application of bamboo fiber combined with shredded face masks has been considered. The bamboo fiber performs as the thermal insulating material, while the face masks act as a bonding agent for this material by applying direct heat during the production phase. The thermal properties of the face masks, which are comparable to polypropylene for the most part, allow us to melt the mask particles at approximately 160 °C and use them as a binder. In the final phase of this study, the thermal properties and, more significantly, the Life Cycle Impact of the material from a sustainability standpoint has been evaluated. In order to conduct a certified LCA, recognized production processes and standard operating procedures were considered. This study will conclude by comparing the environmental impacts of this material to those of existing market items and assessing its potential applicability.

Questo studio di ricerca presenta un innovativo materiale di isolamento termico composto da materiali a base biologica e mascherine riciclate. Il primo capitolo di questo studio esamina i nuovi materiali di isolamento termico e l'attuale stato dell'arte per tali materiali. L'obiettivo principale di questa ricerca è l'applicazione di maschere facciali riciclate nella produzione di materiali di isolamento termico, che possono essere identificati come una soluzione sostenibile. Nei capitoli successivi è stata proposta la metodologia per la produzione di questo materiale e descritta della funzione di ciascun componente. Per produrre questo materiale isolante è stata presa in considerazione l'applicazione di fibra di bambù combinata con maschere facciali sminuzzate. La fibra di bambù funge da materiale termoisolante, mentre le mascherine fungono da legante applicando calore diretto durante la fase di produzione. Le proprietà termiche delle mascherine, per la maggior parte paragonabili al polipropilene, ci consentono di fondere le particelle di mascherine a circa 160 °C e di utilizzarle come legante. Nella fase finale di questo studio sono state valutate le proprietà termiche e, più significativamente, il Life Cycle Impact del materiale dal punto di vista della sostenibilità. Per condurre un LCA certificato, sono stati presi in considerazione processi di produzione riconosciuti e procedure operative standard. Questo studio si concluderà confrontando gli impatti ambientali di questo materiale con quelli degli articoli di mercato esistenti e valutando la sua potenziale applicabilità.

Innovative Bio-based Insulation Material

Aboodi, Shayan
2021/2022

Abstract

This research study presents an innovative thermal insulation material comprised of bio-based materials and recycled face masks. The first chapter of this study investigates the novel thermal insulation materials and the current state of the art for these materials. The principal goal of this research is the application of recycled face masks in producing thermal insulation materials, which can be identified as a sustainable solution. In the subsequent chapters, the methodology for producing this material has been offered and the function of each component is described. In order to produce this insulation material, the application of bamboo fiber combined with shredded face masks has been considered. The bamboo fiber performs as the thermal insulating material, while the face masks act as a bonding agent for this material by applying direct heat during the production phase. The thermal properties of the face masks, which are comparable to polypropylene for the most part, allow us to melt the mask particles at approximately 160 °C and use them as a binder. In the final phase of this study, the thermal properties and, more significantly, the Life Cycle Impact of the material from a sustainability standpoint has been evaluated. In order to conduct a certified LCA, recognized production processes and standard operating procedures were considered. This study will conclude by comparing the environmental impacts of this material to those of existing market items and assessing its potential applicability.
AUGELLO, ANDREA
PITTAU, FRANCESCO
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
4-mag-2023
2021/2022
Questo studio di ricerca presenta un innovativo materiale di isolamento termico composto da materiali a base biologica e mascherine riciclate. Il primo capitolo di questo studio esamina i nuovi materiali di isolamento termico e l'attuale stato dell'arte per tali materiali. L'obiettivo principale di questa ricerca è l'applicazione di maschere facciali riciclate nella produzione di materiali di isolamento termico, che possono essere identificati come una soluzione sostenibile. Nei capitoli successivi è stata proposta la metodologia per la produzione di questo materiale e descritta della funzione di ciascun componente. Per produrre questo materiale isolante è stata presa in considerazione l'applicazione di fibra di bambù combinata con maschere facciali sminuzzate. La fibra di bambù funge da materiale termoisolante, mentre le mascherine fungono da legante applicando calore diretto durante la fase di produzione. Le proprietà termiche delle mascherine, per la maggior parte paragonabili al polipropilene, ci consentono di fondere le particelle di mascherine a circa 160 °C e di utilizzarle come legante. Nella fase finale di questo studio sono state valutate le proprietà termiche e, più significativamente, il Life Cycle Impact del materiale dal punto di vista della sostenibilità. Per condurre un LCA certificato, sono stati presi in considerazione processi di produzione riconosciuti e procedure operative standard. Questo studio si concluderà confrontando gli impatti ambientali di questo materiale con quelli degli articoli di mercato esistenti e valutando la sua potenziale applicabilità.
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