قیر امولسیون چیست؟+ تمام ویژگی های مهم و مشخصات

ترکیب هیدروژن و کربن، سازنده برخی از پرکاربردترین و مهم ترین مواد لازم برای زندگی انسان می باشد. بنزین، گازوئیل، پارافین و در مرحله بعد پلاستیک ها، الکل ها و بسیاری مواد دیگر، همه و همه از ترکیبات هیدروکربنی حاصل می شود. قیر هم یکی از این ترکیبات و سنگین ترین آنهاست.

اگرچه قیر به صورت معدنی هم در ابعاد زیاد و قیمت به صرفه تر قابل استخراج می باشد اما خالص ترین نوع آن، حاصل پالایش نفت خام در برج تقطیر است. قیر در بین ترکیبات نفت خام، بالاترین نقطه جوش را دارد و به همین دلیل، با افزایش دمای نفت خام، آخرین محصول نفتی خواهد بود که به جوش آمده و تبخیر می شود. این ویژگی، باعث می شود بتوان قیر را با بالاترین خلوص از نفت خام جدا نموده و مورد استفاده قرار داد. اما مشکلی که وجود دارد این است که قیر در دمای بالاتر از 300 درجه فرم مایع دارد و حالت فیزیکی آن در دمای محیط، جامد می باشد. و حمل و نقل، پاشش و استفاده از آن چندان کار راحتی نیست. به علاوه، چسبندگی که از مهم ترین ویژگی های قیر است، در فاز جامد وجود ندارد و باید قیر را به فرم مایع برسانیم تا چسبندگی داشته باشد. یک راهکار حل این مشکل، تولید قیر امولوسین است اما قیر امولوسین چیست؟

قیر امولسیون چیست؟

ایده کاربردی برای حل مشکل جامد بودن قیر در دمای محیط، استفاده از حلال هایی برای تغییر فرم فیزیکی قیر یا به زبان ساده تر، ساختن محلول از قیر است. دو نوع حلال برای قیر وجود دارد. نوع اول، حلال های نفتی هستند. بنزین، گازوئیل، نفتا و… موادی هستند که می توانند قیر را درون خودشان حل کنند. حلال نفتی موجود در محلول قیر و مواد نفتی پس از پاشش روی سطوح، به دلیل خاصیت فرار بودن این مواد، از محلول جدا می شود و باقیمانده صرفا همان قیر حل شده در محلول خواهد بود.

دومین راه، استفاده از آب به عنوان حلال قیر است اما از آنجا که قیر حالت روغنی دارد و روغن و آب نمی توانند بیشتر از چند ثانیه در کنار هم بمانند، باید از یک ماده واسطه برای کنار هم نگه داشتن این دو استفاده نمود که این ماده، امولوسیفایر و محلول آب و قیر، قیر امولسیون نام دارد. همانند قیر محلول در حلال نفتی، آب موجود در قیر امولسیون نیز پس از پاشش روی سطوح، تبخیر می شود و باقیمانده ترکیب، همان قیر خواهد بود.

موادی نظیر نمک های قلیایی مانند سدیم هیدروکسید و پتاسیم هیدروکسید، اسیدهای آلی نظیر هیدروکلریک اسید و استیک اسید و نمک های آمونیوم از جمله موادی هستند که می توانند نقش امولسیفایر را در این فرآیند اجرا کنند. این مواد از یک سر با قیر و از سر دیگر با آب ارتباط برقرار می کنند. نوع امولسیون کننده مورد استفاده در قیر، می تواند به آن خاصیت آنیونیک یا کاتیونیک بدهد. خاصیت آنیونیک به معنای داشتن بار منفی روی ذرات و خاصیت کاتیونیک به معنای بار مثبت روی ذرات می باشد.

تاریخچه قیر امولسیون

قیر امولسیون، بیش از یک قرن قدمت دارد و تولید اولین نمونه آن به سال 1922 باز می گردد. در آن زمان، اتوموبیل به تولید انبوه رسیده بود و نیاز به راهسازی، هر روز بیشتر از روز قبل شدت می یافت. برای آن که ساخت جاده های آسفالته سرعت بیشتری بگیرد و دیگر زمانی برای گرم کردن قیر و حمل و نقل دستگاه های گرمایش قیر تلف نشود، محققان ایده قیر امولسیون را به مرحله اجرا رساندند تا امکان استفاده از قیر به صورت سرد هم در راهسازی فراهم باشد. این ابتکار توانست سرعت راهسازی و سرعت تولید قیر را به شکل قابل توجهی افزایش دهد.

با وجود گذشت بیش از یک قرن از آن زمان، ایده قیر امولسیون همچنان یکی از راهکارهای اصلی حمل و نقل سریع قیر است و توسط بیشتر کشورهای جهان، حتی کشورهای پیشرفته و صنعتی، مورد استفاده قرار می گیرد.

نحوه تولید قیر املسیون

به طور کلی، دو روش برای تولید قیر امولسیون وجود دارد. روش اول، استفاده از پروانه است که با سرعت زیادی می چرخد و آب و قیری که گرم شده و حالت مایع دارد را با هم مخلوط می کند. در این روش، به آب مقداری نمک قلیایی اضافه می شود تا آب خاصیت قلیایی پیدا کند و با قیر مذاب که خاصیت اسیدی دارد، بر هم کنش اولیه را برقرار نماید. به این ترتیب، قیر و آب با یکدیگر در حضور امولسیون کننده مخلوط می شوند و یک ترکیب پایدار را می سازند.

روش دوم، استفاده از آسیاب کلوئیدی می باشد. قیر امولسیون در این روش با آسیاب شدن قیر و تبدیل به ذرات بسیار کوچک و سپس ریختن این ذرات کوچک درون آب دارای امولسیون کننده تولید می شود. این روش نسبت به روش پروانه قیر یکنواخت تری تولید می کند. به همین دلیل، معمولا روش آسیاب کلوئیدی به روش پروانه ترجیح داده می شود.

کاربرد قیر امولسیون

به دلیل خاصیت چسبندگی بسیار بالای قیر امولسیون، مهم ترین کاربرد این ماده در راهسازی و توسعه جاده ها می باشد. قیر امولسیون را می توان به راحتی به مناطق دوردست برد و به کمک آن، جاده های آسفالته را توسعه داد. ترکیب قیر امولسیون و آسفالت می تواند سطح جاده را پایدار نموده و تا سالهای سال مقاومت قابل توجهی در برابر ضربات خودروها به جاده اعطا نماید. به علاوه، ترمیم آسفالت نیز به کمک قیر امولسیون که نیازی به گرم شدن و حرارت مستقیم ندارد، بسیار ساده تر از سایر انواع قیر است. البته با وجود اینکه قیرپاشی در این فرآیند به صورت سرد انجام می شود، باز هم نباید از لوازم ایمنی نظیر کفش ایمنی غافل شد زیرا کفش ایمنی یکی از مهم ترین لوازم ایمنی محیط کار است و صرف نظر از دمای قیر، باید از این نوع وسایل استفاده نمود.

از قیر امولسیون همچنین برای اندودکاری به صورت سطحی و آب بندی سطوح هم استفاده می شود. قیرهای امولسیون کاربردهایی هم در مالچ پاشی و کاهش سطح غبار مناطق کویری دارند اما این کاربردها در برابر کاربردهای این نوع قیر در صنعت راهسازی، درصد بسیار کمی دارند؛ به طوری که گفته می شود بیش از 85 درصد استفاده قیر، صرفا در زمینه تولید آسفالت و راهسازی است.

ویژگی های قیر امولسیون

با توجه به آنچه گفتیم، قیر امولسیون چه ویژگی هایی دارد که باعث می شود استفاده از آن مناسب و منطقی باشد؟ در ادامه به این سوال پاسخ خواهیم داد.

• حمل و نقل سریع و آسان
• عدم نیاز به پیش گرمایش و در نتیجه حمل و نقل دستگاه های گرمایشی
• صرفه جویی در مصرف انرژی
• خطر اشتعال کمتر نسبت به قیر معمولی
• قدرت آلایندگی کمتر و سازگاری با محیط زیست
• نفوذپذیری در درزها و شکستگی ها و تولید سطح صاف به دلیل ویسکوزیته کمتر از قیر معمولی

مشخصات قیر امولسیون

در انتها، جدول زیر را برای اطلاعات بیشتر در مورد خصوصیات فنی و تخصصی قیر امولسیون در اختیار شما قرار می دهیم. این جدول موارد مهمی از ویژگی های این نوع قیر را توصیف می نماید.

جمع بندی

در این مقاله، به بررسی قیر امولسیون به عنوان یکی از انواع قیر نفتی پرداختیم. قیر امولوسیون در واقع نوعی قیر است که به کمک آب و ماده واسطه ای به نام امولوسیفایر، رقیق شده است. قیر امولوسیون پس از پاشش، رطوبت خود را از دست می دهد و قیر نهایی روی زمین باقی می ماند. از این ماده برای راهسازی و ترمیم آسفالت بدون استفاده از پیش گرمایش قیر استفاده می شود. قیر امولوسیون دارای خطر اشتعال کمتر و قابلیت حمل و نقل ساده تری نسبت به قیر معمولی می باشد و به همین دلیل، در عملیات های راهسازی در مناطق دوردست، از این نوع قیر برای تولید آسفالت پایدار استفاده می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید با مشاوران پترو صنعت فومه در ارتباط باشید.

سوالات متداول