ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش اول

Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش اول

مقدمه

به علت افزایش جمعیت شهرنشینی، فعالیت‌های عمرانی و تغییرات در سبک زندگی، رشد بزرگی در تولید ضایعات پلاستیکی به وجود آمده که به‌نوبه خود باعث شده که مدیریت پسماندهای جامد به یکی از اصلی‌ترین معضلات زیست‌محیطی در سراسر جهان تبدیل شود. این پلاستیک‌ها به شیوه کنترل نشده‌ای انباشته می‌شود. یکی از دلایل این انباشت کنترل نشده کاهش سریع و چشمگیر سایت‌های موجود برای دفن زباله است که این امر باعث بروز مشکلات اساسی زیست‌محیطی شده است (Pimpan و همکاران، 2003). برآورد شده که پلاستیک (که یک ماده غیر زیست‌تخریب‌پذیر است) می‌تواند در زمین برای مدت 4500 سال بدون  تجزیه شدن باقی بماند. مشکلات سلامتی حاصل ازاین‌گونه زباله‌ها شامل مسائل باروری در انسان و حیوان، ناهنجاری‌های ژنتیکی و غیره است. تأثیرات این ضایعات بر روی پوشش گیاهی محلی نیز به اثبات رسیده است. علاوه بر این، تهدید جمعیت پرندگان و حیوانات آبی از دیگر تأثیرات مخرب این‌گونه از زباله‌هاست (Gawande و همکاران، 2012). بازیافت زباله‌های پلاستیکی و تولید محصولات جانبی برای استفاده به‌عنوان مواد ساخت‌وساز، بخش مهمی از فعالیت‌های موجود به‌منظور دستیابی به جامعه‌ای با محیط‌زیست پاک است.

آسفالت انعطاف‌پذیر دربرگیرنده بیش از 90 درصد از شبکه‌های جاده‌ای در اکثر نقاط جهان است. افزایش حجم ترافیک، اضافه‌بار وارده بر هر محور و افزایش فشار تایرها باعث بروز بسیاری از مسائل و مشکلات شده که عملکرد روسازی‌های انعطاف‌پذیر را تحت تأثیر قرار می‌دهد. آمار عملکردهای مختلف موردمطالعه قرارگرفته نشان می‌دهد که عمر مفید پوشش‌های قیری تولیدشده با بایندرهای سنتی اصلاح‌نشده از مقدار میانگین 6 تا 8 سال به حدود 3 تا 5 سال کاهش‌یافته است. به‌خوبی مشخص‌شده که تحت‌فشار ترافیک‌های غالباً سنگین و شرایط آب و هوایی نامساعد، آسفالت‌های ساخته‌شده با بایندر قیری سنتی به‌طورکلی دوام مورد انتظار را ندارند. به‌عبارتی‌دیگر، قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) به‌عنوان بایندری با عملکرد بالا شناخته‌شده که به مهندسین برای طراحی و ساخت رویه قیری بادوام کمک شایانی می‌کند. در اکثر کشورها ثابت‌شده که این‌گونه از بایندر ها، عملکرد میدانی بهتری داشته و با توجه به در نظر گرفتن هزینه‌های تعمیر و نگهداری آسفالت به این نتیجه می‌رسیم که ازلحاظ اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه هستند.


برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش دوم


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها-بخش پانزدهم

Share

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها-بخش پانزدهم

بازیافت قیر اصلاح‌شده پلیمری

قابلیت بازیافت قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB)

قیر یکی از مواد ترموپلاستیک کم‌هزینه و مهم است که کاربردهای بسیاری در ساخت‌وساز و مهندسی مواد دارد. به‌هرحال قیر ازلحاظ خصوصیات مکانیکی ضعیف بوده زیرا در دماهای کم سخت و شکننده است و در محیط‌های گرم، نرم و روان می‌شود. یکی از روش‌های بهبود عملکرد قیر ترکیب آن با پلیمرهای مصنوعی و تهیه قیر اصلاح شده پلیمری است. تعداد زیادی از پلیمرها برای اصلاح قیر مورداستفاده قرارگرفته‌اند که شامل پلی‌اتیلن‌ها، پلی الیفین ها، هوموپلیمرها و کوپلیمرهای استایرن، آینومرها، اتیلن وینیل استات ها و کوپلیمرهای اکلیریک، لاستیک(رابر)، مخلوط‌های پلیمری و خیلی مواد دیگر می‌باشد. اخیراً علاقه شدیدی برای استفاده از پلاستیک بازیافتی و یا ضایعات پلاستیکی ازجمله تایرهای لاستیکی برای اصلاح قیر به وجود آمده است.

بیش از سی سال از زمانی که استفاده گسترده از قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) از اواخر سال 1980 میلادی آغاز شد، می‌گذرد. بسیاری از آسفالت‌های ساخته‌شده با قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) در آن سال‌ها به پایان عمر سرویس خود رسیده و نیاز به جمع‌آوری آن‌ها وجود دارد. توسعه بازیافت قیر اصلاح‌شده پلیمری بعد از پایان طول عمرشان یکی از اصول مهم در این زمینه است که با اصل پایداری و تداوم استفاده از قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) مطابقت دارد.

دانشمندان در زمینه قابلیت بازیافت قیر اصلاح‌شده پلیمری تحقیقاتی را انجام داده‌اند. مخصوصاً در مورد قیر اصلاح‌شده با پلیمر استایرن بوتادین استایرن (SBS) که به‌طور گسترده جهت اصلاح قیر مورداستفاده قرارگرفته است. اگرچه در برخی از این پژوهش‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که ازلحاظ فنی بازیافت قیر اصلاح‌شده پلیمری مسن به‌وسیله افزودن قیر دست‌نخورده امکان‌پذیر است، ولی در حال حاضر تکنیک‌های بازیافت موجود به‌طور گسترده موردپذیرش قرار نگرفته است.

علاوه بر این، سازوکار پیرشدگی قیر اصلاح‌شده پلیمری و جوان‌سازی آن در حال حاضر به‌خوبی شناخته‌نشده است؛ بنابراین، در آینده تحقیقات بیش‌تری باید در این راستا متمرکز شوند. در مورد توسعه انواع جدید پلیمرهای اصلاح‌کننده، باید مفهوم طراحی پایدار را معرفی کرد. بسیاری از مسائل جاری در مورد نتیجه بازیافت از این واقعیت که خاصیت قابلیت بازیافت در هنگام طراحی اغلب محصولات شرکت نداشته، نشأت می‌گیرد. اگر یک اصلاح‌کننده در ابتدا باقابلیت داشتن بازیافت طراحی شود، منجر به تولید محصولی با ارزیابی بهتر از چرخه طول عمر شده و محبوبیت آن را گسترش می‌دهد.


برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها-بخش شانزدهم


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها-بخش دوازدهم

Share

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها-بخش دوازدهم

تحولات آینده

هدف ایدئال این است که طراحی پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر باید به ویژگی‌های موردنیاز قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) بسیار نزدیک باشند. توضیحات بیش‌تر درباره این مقوله در جدول شماره 3 ارائه‌شده است. پس از اختلاط با قیر، قرار است که پلیمر اصلاح‌کننده، تعامل فیزیکی و یا شیمیایی را با قیر در درجه حرارت مناسب جهت تشکیل یک ساختار دوفازی پایدار با دو فاز پیوسته و درهم‌تنیده برقرار کند. همان‌طور که پیش‌ازاین درباره آن بحث شده است، درجه پایین تعامل بین پلیمر و قیر می‌تواند منجر به ایجاد مشکل جدایش فازی شود. درحالی‌که درجه زیاد از آن نیز ممکن است باعث بروز مشکل ژله‌ای شدن و افزایش هزینه‌ها شود.

تعامل بین دو موکول پلیمر نیز نباید بیش‌ازحد کم یا زیاد باشد. پلیمرها با یک ساختار دوفازی از یک‌فاز پراکنده سفت و محکم در یک‌فاز پیوسته و انعطاف‌پذیر، برای به دست آوردن خصوصیات بهتر قیر اصلاح‌شده پلیمری مفید و مناسب است. با اصلاح قیر توسط این پلیمرهای ایدئال، خواص قیر تا حد بسیار زیادی بهبود می‌یابد.

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها

جدول 3   خصوصیات طراحی پلیمرهای اصلاح‌کننده با ویژگی‌های موردنیاز قیر اصلاح‌شده پلیمری

در حال حاضر، چالش موجود به دست آوردن تمامی خصوصیات موردنظر به‌طور هم‌زمان است؛ بنابراین تصمیم‌گیری در مورد ویژگی‌های غالب که بیش‌تر موردنیاز است در هنگام طراحی قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) بسیار مهم است. همان‌طور که در شکل شماره 12 نشان داده‌شده است، این سازش می‌تواند به دو شیوه انجام پذیرد:

  1. بهبود مناسب خصوصیات با یک هزینه بالا و قابل‌قبول

  2. کاهش چشمگیر هزینه‌ها با خصوصیات نسبتاً ضعیف

تمامی تلاش‌های انجام‌گرفته برای غلبه بر نقاط ضعف قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) که در این مقاله به آن‌ها اشاره‌شده درواقع بر روی سازش‌ها به روش اول متمرکزشده بود.

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها

شکل 12   توسعه پلیمرها برای اصلاح قیر

مسیرهای احتمالی برای بهبود خصوصیات، عامل دار کردن و توسعه و گسترش افزودنی‌های نوین می‌باشند. اگرچه عوامل محدودکننده زیادی در به‌کارگیری آن‌ها ازجمله روش عامل دار کردن و استفاده از پلیمرهای واکنشی در قیر وجود دارد، ولی این شیوه یک روش برای تحولات آینده است. بااین‌حال، شایان‌ذکر است که به نظر بهبود از طریق تعامل فیزیکی آسان‌تر و قابل‌دسترس‌تر بوده و نسبت به تعامل شیمیایی هنگامی‌که از عامل دار کردن برای بهبود سازگاری بین قیر و پلیمر و یا بهبود چشمگیر سازگاری بین قیر اصلاح‌شده پلیمری و سنگدانه ها به کار گرفته می‌شود، کنترل‌پذیرتر است. فعل‌وانفعالات فیزیکی دستیابی و کنترل آسان‌تری در فرآیند عامل دار کردن دارند. البته اگر فعل‌وانفعالات شیمیایی امکان‌پذیر باشند، تأثیرگذاری بیش‌تری برای بهبود چسبندگی بین قیر اصلاح‌شده پلیمری و سنگدانه ها دارند. همان‌طور که توسعه افزودنی‌ها بیش‌تر مانند سازگار کننده‌های مؤثر، آنتی‌اکسیدان‌ها و بهبوددهندگان چسبندگی نیز می‌توانند برای ارتقاء خصوصیات قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) مؤثرتر باشند.


برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها-بخش سیزدهم


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

پلیمرهای اصلاح‌کننده قیر، پیشرفت‌ها و چالش‌ها