قیر به عنوان یک ماده هیدروکربنی سیاه‌رنگ از جمله کاربردی‌ترین موادی است که امروزه در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار گرفته و به واسطه برخورداری از ترکیباتی همچون ترکیبات هتروسیکلیک، هیدروکربن‌های اشباع، ترکیبات آروماتیک قطبی مانند فنول، نفتالین و ترکیبات آروماتیک چند حلقوی از ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی منحصربه‌فردی برخوردار است. قیر با داشتن چسبندگی عالی و آب‌گریزی بسیار زیاد می‌تواند به شکل جامد و مایع وجود داشته باشد در موادی همچون سولفور کربن و تتراکلروکربن به‌راحتی حل شود. قیرهای امولسیونی و قیرهای محلول از جمله قبرهایی هستند که می‌توانند خواص، ویژگی‌ها و قابلیت‌های متعددی داشته باشند. در ادامه مطلب به بررسی تفاوت قیرهای امولسیونی با محلول mc پرداخته خواهد شد.
انواع قیرها
همان‌طور که گفته شد قیرها می‌توانند بر اساس فاکتورها و پارامترهای متعددی دسته‌بندی شوند و با توجه به تفاوت‌هایی که دارند می‌توانند از کاربردهای مختلفی برخوردار باشند. به صورت کلی قیرها با پایه نفتی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند و هر کدام از این دسته‌ها می‌توانند زیرمجموعه‌های متعددی داشته باشند.
- قیرهای محلول( MC، RC، SC)
- قیرهای امولسیونی(CMS، CRS، CSS)
- قیرهای خالص
در اصل هر کدام از این سه دسته قیر می‌توانند از نظر فاکتورها و پارامترهایی همچون گرانروی، نقطه نرمی ، وزن مخصوص ، میزان کشش ، درجه نفوذ ، نقطه اشتعال ، حلالیت یا درجه خلوص قیر ، نقطه شکست ، اثر حرارت و هوا روی قیر و … متفاوت باشند.
قیر امولسیونی چیست؟
قیر امولسیونی در اصل مخلوطی از قیر و آب است که غیر قابل امتزاج بوده و قیر در آن به شیوه ذرات بسیار ریز معلق وجود خواهد داشت. در تعریف دیگر می‌توان گفت قیر امولسیونی ترکیبی قیر خالص نفتی، حلال، آب، امولسیفایر و اسید است که با استفاده از آسیاب کلوئیدی با دور چند هزار rpm مخلوط می‌شوند. در این مخلوط قیر به عنوان فاز داخلی یا غیر پیوسته و آب به عنوان فاز خارجی یا پیوسته شناخته می‌شود. قطر دانه‌های قیر در این ترکیب بین 001/0 تا 002/0 میلی‌متر بوده و هرچه این قطر کمتر باشد، امولسیون مرغوبیت بیشتری خواهد داشت.
محلول mc چیست؟
قیرهای محلول MC (Medium Curing) یا قیرهای محلول کندگیر نوعی از قیرها هستند که در تولید آنها از حلال‌های نیمه سنگین مانند نفت سفید استفاده می‌شود. حلال نیمه سنگین در مقایسه با بنزین، نفتا و … دیرتر تبخیر می‌شود و همین امر باعث می‌شود که این قیرها از ویژگی‌های منحصربه‌فردی برخوردار باشند. قیرهای محلول MC بر اساس مقدار گرانروی سینماتیک و همچنین سانتی استوکس به 5 دسته MC30، MC70، MC250، MC800 و MC3000 تقسیم می‌شوند. هرچقدر میزان حلال قیر MC کمتر باشد، روان تر خواهد بود و با افزایش میزان حلال قیر سیالیت کمتری خواهد داشت.
تفاوت قیرهای امولسیونی با محلول
به صورت کلی تمامی قیرها از جمله قیر طبیعی، قیر معدنی گیلسونایت، قیر های صنعتی و … شباهت‌های متعددی دارند اما می‌توانند تمایز و تفاوت‌های ویژه‌ای نیز داشته باشد. در حقیقت تفاوت اصلی قیرهای امولسیون و MC در نوع ماده‌ای است که آنها را به مایع تبدیل می‌کند اما می‌توان تفاوت‌های دیگری نیز داشته باشند که مهم‌ترین آنها شامل موارد زیر هستند:
- قیرهای امولسیونی از مخلوط قیر و آب و به کمک ماده امولسیون ساز (امولسیفایر) حاصل می‌شوند در حالی که قیرهای امولسیونی از مخلوط کردن قیر و حلال‌های نفتی به دست می‌آیند.
- قیرهای امولسیونی سازگاری بالایی با محیط زیست دارند و تقریباً هیچ آسیب و خسارتی به آن وارد نمی‌کنند را که حلال آنها آب بوده و با تبخیر آن هیچ آسیب زیست‌محیطی ایجاد نمی‌شود اما قیرهای محلول به واسطه حلال‌های نفتی خود می‌توانند خسارت‌های زیست‌محیطی متعددی ایجاد کنند.
- ازآنجایی‌که در قیرهای امولسیونی از آب برای مایع سازی استفاده می‌شود می‌تواند صرفه اقتصادی بیشتری داشته باشد در حالی که قیرهای محلول با استفاده از حلال‌های نفتی تولید می‌شوند و قاعدتاً از قیمت بیشتری برخوردار خواهند بود.
- دیگر تفاوت قیر mc و امولسیون هزینه‌های مربوط به روان‌سازی آنها قبل از استفاده است چرا که قیرهای محلول با توجه به نوع حلال‌هایی که دارند به حرارت و انرژی بیشتری برای روان‌سازی نیاز دارند در حالی که قیرهای امولسیونی نیاز به انرژی و زمان کمتری برای روان‌سازی دارند و این می‌تواند در کاهش هزینه‌ها مؤثر باشد.
- دیگر تفاوت قیرهای امولسیونی با محلول خطر انفجار و آتش‌سوزی آنها است به‌گونه‌ای که قیرهای امولسیونی از امنیت بیشتری برخوردار هستند در حالی که قیرهای محلول به واسطه نوع حلال بسیار خطرناک هستند.
- با توجه به آنکه از آب به عنوان حلال در قیرهای امولسیونی استفاده می‌شود، این قیرها می‌توانند خاصیت چسبندگی بیشتری داشته باشند چرا که آب موجود در آن راحت‌تر جدا و تبخیر می‌شود. حلال‌های نفتی موجود در قیرهای محلول زمان طولانی‌تری برای تبخیر شدن نیاز دارند و همین امر باعث می‌شود که کیفیت آنها پایین‌تر از قیرهای امولسیونی باشد.
- زمان نگهداری از قیرهای امولسیونی محدود است اما زمان نگهداری قیرهای محلول نامحدود است. در اصل قیرهای محلول برخلاف قیرهای امولسیون نیاز به سیرکولاسیون ندارند. در حقیقت با نگهداری طولانی مدت قیرهای محلول فقط مقداری از مواد فرار آنها متصاعد می‌شوند که می‌توان با اضافه کردن مواد نفتی مشکل را برطرف کرد.
- دیگر تفاوت قیرهای امولسیونی با محلول میزان مقاومت آنها در برابر یخ زدگی است به‌گونه‌ای که قیرهای امولسیونی به واسطه وجود آب مقاومت کمی دارند اما قیرهای محلول در برابر یخ زدگی مقاومت بالایی دارند و می‌توانند در شرایط آب و هوایی زمستانی کاربرد بیشتری داشته باشند.
- قیرهای محلول برای شرایط نمناکی و رطوبت هوا مناسب نیستند اما قیرهای امولسیون می‌توانند در این شرایط عملکرد مناسبی داشته باشند.
- از نظر ظاهری نیز قیرهای محلول کاملاً سیاه‌رنگ هستند در حالی که قیرهای امولسیونی قهوه‌ای تیره می‌باشند.
جمع‌بندی نهایی
قیرهای امولسیونی و قیرهای محلول از جمله قبرهایی هستند که هر کدام می‌توانند ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی متفاوتی داشته و از کاربردهای متعددی برخوردار باشند. مهم‌ترین تفاوت این دو نوع قیر در نوع حلال آنها است چراکه در قیرهای امولسیونی از آب و در قیرهای محلول از حلال‌های نفتی استفاده می‌شود. البته این دو نوع قیر از نظر ظاهر، کاربرد، مقاومت دمایی، قیمت، سازگاری با محیط زیست و … می‌توانند با همدیگر متفاوت باشند.