کاربردهای فناوری نانو در صنعت ساختمان-مواد چسبنده و درزگیر- گزارش آوریل 2010
کاربردهای فناوری نانو در صنعت ساختمان-مواد چسبنده و درزگیر- گزارش آوریل 2010
هدف از این گزارش، تحلیل سیر تحول فناوری نانو در توسعه مواد چسبنده و درزگیر برای صنعت ساختمان است. مواد چسبنده و درزگیر در تعداد زیادی از صنایع، برای اتصال مواد مشابه یا مختلف به یکدیگر به‌کار گرفته می‌شوند. مواد چسبنده و درزگیر دارای مبنای شیمیایی یکسانی هستند اما عملکردهای متفاوتی دارند. تفاوت اصلی بین این دو ماده، مدول کشسانی (الاستیسیته) آن‌ها است؛ یک ماده‌ی درزگیر دارای مقاومت کششی کمتری است. در صنعت ساختمان، مواد چسبنده و درزگیر دارای کاربردهای وسیعی چون موکت‌کاری، کاشی‌کاری، بتن، ورقه‌های قفسه‌ها و کمدها، لایه زیرین کف، ورقه‌های دیوار کاذب، گرم‌سازی، تهویه، تهویه هوای مطبوع، سیمان‌های متصل‌شده، خانه‌های پیش‌ساخته، پانل‌های پیش‌پرداخت‌شده، کف کشسان، سقف‌سازی و پوشش‌دهی دیوار هستند. امروزه فناوری نانو در صنعت مواد چسبنده و درزگیر، در قالب پرکننده‌های نانومقیاس همانند سیلیس دوداندود (Fumed Silica)، کربنات‌کلسیم رسوب‌دهی‌شده‌ی نانویی و دی‌اکسید تیتانیوم کاربرد دارد. در فناوری سنتی، پرکننده‌ها با هدف کاستن قیمت محصولات در فرمول‌بندی مواد چسبنده و درزگیر مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ اما این وضعیت، امروزه دستخوش تغییر شده‌است زیرا پرکننده‌های نانومقیاس، ارتقای کارایی و قابلیت‌هایی چون خصوصیات فیزیکی عالی، کنترل رئولوژیکال (جریان شناختی)، مقاومت در برابر سوختن و دوام و قابلیت بازیافت ارتقا یافته را، برای مواد چسبنده و درزگیر به ارمغان می‌آورند. اصلی‌ترین پرکننده‌هایی که از فناوری نانوی مدرن بهره‌گرفته و در تولید مواد چسبنده و درزگیر استفاده می‌شوند، سیلیس دوداندود، PCC نانویی و در مرتب‌های پایین‌تر، TiO2 هستند. سیلیس دوداندود که تحت عنوان سیلیس گرمازا نیز شناخته می‌شود در قالب ذراتی با اندازه‌ی چند 10 نانومتر و مساحت سطح ویژه‌ی m2/g 90 الی m2/g 600، قابل تولید است. سیلیس دوداندود را می‌توان از طریق یک فرآیند هیدرولیز و یا فرآیند رسوب‌دهی تولید کرد. همان‌گونه که از نامش پیداست، فرآیند تولید NPCC، دربرگیرنده‌ی رسوب‌دهی است که این امر منجر به تولید ذراتی در ابعاد 60 الی 150 نانومتر می‌گردد. این محصولات نانویی از چند سال پیش تاکنون در بازار موجود بوده‌اند و طیف وسیعی از صنایع مانند صنایع کاغذ، لوازم آرایشی، مواد غذایی، پلاستیک و مواد چسبنده و درزگیر از آن‌ها بهره گرفته‌اند. در اروپا، صنعت ساختمان دومین بازار بزرگ برای مواد چسبنده و درزگیر بوده است. تخمین زده می‌شود که در سال 2009 در اروپا، اندازه‌ی بازار مواد چسبنده و درزگیر برای محصولاتی که مستقیما مرتبط با صنعت ساختمان بوده‌اند، نزدیک به 1/9 میلیارد یورو بوده است. البته تنها تعدادی از محصولات در این بازار از فناوری نانو بهره می‌گرفتند. مطابق برآوردها تنها 10 درصد از کل مواد چسبنده و درزگیر شامل پرکننده‌های نانویی بوده و درصد استفاده از نانومواد در آن‌ها بسیار پایین است. چندین مشوق و مانع بر روی روند پذیرش مواد چسبنده و درزگیر نانویی در صنعت ساختمان تأثیرگذار هستند. مشوق‌های اصلی شامل، ارتقای کارایی، قابلیت‌های اضافی و مباحث زیست‌محیطی هستند درحالی‌که موانع اصلی عبارتند از رقابت قیمت، کمبود آگاهی و عدم خطرپذیری. انتظار می‌رود که فناوری نانو در توسعه‌ی نسل جدیدی از مواد چسبنده و درزگیر در سال‌های آتی مشارکت داشته و بازار مذکور همچنان روند روبه‌رشد خود را حفظ کند. با این وجود لازم است تا این توسعه‌ها با تدوین قوانین مقتضی در جنبه‌هایی چون سلامت و ایمنی همراه شوند و همچنین مزایا و نگرانی‌های مربوط به این محصولات در قالب زنجیره‌ی ارزش از تولیدکننده‌ی پرکننده‌ی نانومقیاس تا تولیدکننده‌ی مواد چسبنده و درزگیر تا صنعت ساختمان، به شکل وسیعی مورد بحث و تبادل نظر قرار بگیرند. این امر نه‌تنها از موانع پذیرش فناوری می‌کاهد بلکه به ابتکارات جدید در این حوزه نیز کمک می‌کند.
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1. مقدمه
1.1. تعاریف
مواد چسبنده:
محصولات درزگیر:
1.1.1. پرکننده‌ها2.1.1. اصلاح‌کننده رئولوژی
3.1.1. عامل‌های جفت‌کننده
2.1. شمای کلی
3.1. روش‌شناسی
2. جنبه‌های علمی و فناورانه
1.2. وضعیت تحقیق و توسعه (R&D)
1.1.2. سیلیس دوداندود (TRL 2-5)
2.1.2. کربنات‌کلسیم رسوب‌دهی‌شده (TRL 2-5)، (PPC)
3.1.2. عامل‌های جفت کننده (TRL 1-5)
2.2. نیاز به تحقیقات بیشتر
3.2. کاربردها و چشم‌اندازها
4.2. وضعیت فعلی در اتحادیه اروپا
لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله ابتدا وارد سایت شوید
منابـــع و مراجــــع
۱ - Michael Gleiche, ObservatoryNANO, Construction, focus Report on Adhesives & Sealants, 2010
