في مجال بناء السفن والهندسة البحرية، يُعدّ الطلاء المضاد للتآكل ذاتي التلميع طلاءً خاصًا واسع الانتشار يُستخدم لتقليل تأثير الالتصاق البيولوجي على قاع السفينة أو غيرها من الهياكل تحت الماء. يتميز هذا النوع من الطلاء بتصميم كيميائي فريد يسمح للطلاء بالذوبان ببطء، مُطلقًا مواد فعالة تمنع التصاق الكائنات البحرية (مثل المحار والطحالب وغيرها)، مع الحفاظ على سطح أملس وتحسين كفاءة تشغيل السفينة.
إذن، ما هي المواد الكيميائية الموجودة فيطلاء مضاد للتآكل ذاتي التلميعكيف تعمل هذه المواد؟ ستتناول هذه المقالة بالتفصيل تركيب ومكونات ووظائف الطلاء المقاوم للتآكل ذاتي التلميع.
ما هو مبدأ طلاء مضاد للتآكل ذاتي التلميع؟
يكمن جوهر الطلاء المضاد للرواسب ذاتية التلميع في آلية "التلميع الذاتي". فمن خلال تصميم مصفوفة طلاء خاصة، يمكن للطلاء أن يتحلل كيميائيًا ببطء أو يذوب فيزيائيًا في البيئة المائية، مطلقًا عوامل فعالة مضادة للرواسب (عادةً ما تكون مبيدات حيوية أو أيونات معدنية)، مما يمنع الكائنات البحرية من الالتصاق به. بالإضافة إلى ذلك، تُجدد عملية الذوبان سطح طبقة الطلاء باستمرار للحفاظ على هيكل أملس.
هذا الطلاء مناسبٌ بشكلٍ خاص لقاع السفن، إذ يُقلل من تراكم الأوساخ الحيوية عليها، مما يُقلل من استهلاك الوقود ويزيد من سرعتها، ويطيل أيضًا دورة صيانتها. لذلك، يُعدّ الطلاء المُضاد للأوساخ ذاتي التلميع طلاءً هامًا يجمع بين الكفاءة والتوفير.
ما هي المواد الكيميائية الموجودة في الطلاء المضاد للتآكل ذاتي التلميع؟
المواد الكيميائية الموجودة في الطلاء المضاد للأوساخ ذاتي التلميع:
1. مصفوفة البوليمر
2. المواد الفعالة المضادة للتلوث
3. الحشوات والمواد المضافة
4. المذيبات
1. مصفوفة البوليمر
مصفوفة البوليمر هي المكون الرئيسي للطلاء المضاد للتآكل ذاتي التلميع، وهي التي تحدد بشكل مباشر سلوك ذوبان الطلاء ومتانته. فيما يلي أنواع شائعة من البوليمرات:
بوليمرات أساسها راتنج أكريلات الزنك: يُعد راتنج أكريلات الزنك من الراتنجات ذاتية التلميع الشائعة، ويحتوي على أيونات الزنك في بنيته الجزيئية. عند ملامسة طبقة الطلاء لمياه البحر، تتفاعل أيونات الزنك مع الماء لتكوين أملاح الزنك القابلة للذوبان، مما يُؤدي إلى ذوبان الطلاء.
● راتنجات أساسها إستر معدني: تستخدم بعض الدهانات ذاتية التلميع والمضادة للتلوث إسترات معدنية (مثل إسترات النحاس) كمصفوفات بوليمرية. يتحلل هذا الراتنج ببطء في الماء، مُطلقًا أيونات معدنية، ومُلمّعًا السطح.
● راتنج الأكريليك السيليكوني: تُعد البوليمرات القائمة على السيليكون خيارًا صديقًا للبيئة، وتتميز بانخفاض سميتها ومقاومتها الجيدة للعوامل الجوية. تذوب الدهانات القائمة على الأكريليك السيليكوني بالتساوي في مياه البحر، وتمنع الالتصاق البيولوجي.
2. المواد الفعالة المضادة للتلوث
المواد الفعالة المضادة للرواسب هي مكونات أساسية في الدهانات ذاتية التلميع المضادة للرواسب. وظيفتها الرئيسية هي تثبيط الكائنات البحرية أو القضاء عليها. فيما يلي بعض المواد الفعالة الشائعة:
مركبات النحاس: يُعد النحاس المكون النشط الرئيسي في الدهانات التقليدية المضادة للرواسب، ويُعدّ أكسيد النحاس (Cu2O) أكثرها شيوعًا. يذوب أكسيد النحاس ببطء في مياه البحر، مُطلقًا أيونات النحاس القادرة على القضاء على مجموعة متنوعة من الكائنات البحرية بفعالية، مثل الطحالب والمحار.
المزايا: فعالية عالية في مكافحة التلوث، وتكلفة منخفضة.
العيوب: قد تكون سامة للبيئة المائية.
● المركبات العضوية القصديرية (المحظورة الآن): تاريخيًا، كان القصدير العضوي (مثل ثلاثي بوتيل القصدير، الحواجز التقنية للتجارة) يستخدم على نطاق واسع في الدهانات المضادة للحشف، ولكن بسبب الضرر الخطير الذي يسببه للبيئة، حظرت المنظمة البحرية الدولية (في رأيي) استخدام الدهانات العضوية القصديرية تمامًا في عام 2008.
● مبيدات حيوية بديلة: مع تحسّن الوعي البيئي، بدأت العديد من الدهانات المضادة للرواسب باستخدام مبيدات حيوية صديقة للبيئة، مثل الفلورايدات أو مركبات الأمين العضوية. تتميز هذه المواد بأداء ممتاز في مقاومة الرواسب بمستوى سمية منخفض.
3. الحشوات والمواد المضافة
على الرغم من أن الحشوات والمواد المضافة ليست المكونات الرئيسية لطلاء مضاد للتآكل ذاتي التلميع، إلا أنها تلعب دورًا مهمًا في تحسين أداء الطلاء واستقراره.
● الحشوات المعدنية: تحتوي بعض الدهانات المضادة للأوساخ على حشوات مثل السيليكات وكربونات الكالسيوم لضبط صلابة ومتانة الطلاء.
● معدلات الرومولوجيا: يمكن لمعدلات الرومولوجيا تحسين سيولة وأداء بناء الطلاء وضمان طلاء موحد لفيلم الطلاء.
● عامل مضاد للأشعة فوق البنفسجية: على الرغم منطلاء قاع القاربلا يتعرض عادة لأشعة الشمس، كما تضيف بعض الدهانات المضادة للأوساخ عوامل مضادة للأشعة فوق البنفسجية لمنع أضرار الأشعة فوق البنفسجية أثناء التخزين والنقل.
4. المذيبات
دور المذيبات هو تقليل لزوجة الطلاء، مما يُسهّل استخدامه بالفرشاة أو الرش. عادةً ما تشمل المذيبات في الدهانات ذاتية التلميع والمضادة للتآكل الأنواع التالية:
● زيلين
● البيوتانول
● إيثرات الجليكول
تتبخر هذه المذيبات أثناء عملية الطلاء ولا تبقى في طبقة الطلاء.
ما هي آلية مكافحة التلوث في طلاء مضاد للتلوث ذاتي التلميع؟
1. التلميع المادي
طلاء ذاتي التلميع مضاد للرواسب يحافظ على نعومة سطح طبقة الطلاء عن طريق إذابة الطبقة السطحية ببطء. هذا السطح الأملس لا يسمح بالتصاق الكائنات البحرية، مما يقلل من الرواسب الحيوية.
2. المبيدات الحيوية الكيميائية
يمكن أن يؤدي إطلاق المواد الفعالة المضادة للتلوث إلى قتل الكائنات البحرية أو تثبيط نموها بشكل مباشر. على سبيل المثال، تُعدّ أيونات النحاس وبعض المبيدات الحيوية شديدة السمية للطحالب والمحار، ويمكن أن تُقلل بشكل كبير من الالتصاق البيولوجي بقاع السفينة.
3. الحماية طويلة الأمد
من خلال التحكم في معدل إطلاق المواد الفعالة، يمكن لطلاء مضاد للتآكل ذاتي التلميع أن يوفر تأثيرًا مضادًا للتآكل مستمرًا، وعادةً ما يحافظ على الأداء لمدة تتراوح بين 3 إلى 5 سنوات.
القضايا البيئية المتعلقة بالطلاء المضاد للتآكل ذاتي التلميع
على الرغم من أهمية الطلاءات ذاتية التلميع المضادة للرواسب في صناعة بناء السفن، إلا أن المواد الكيميائية المستخدمة قد يكون لها تأثيرٌ مُعين على البيئة البحرية. على سبيل المثال، قد يُسبب أكسيد النحاس وبعض المبيدات الحيوية العضوية تسممًا للكائنات الحية غير المستهدفة. ولذلك، وضع المجتمع الدولي لوائح صارمة بشأن التركيب الكيميائي للطلاءات المضادة للرواسب.
بدأت بعض الدول والمناطق بتشجيع استخدام دهانات مضادة للرواسب ذاتية التلميع وصديقة للبيئة، مثل الدهانات المضادة للرواسب الخالية من النحاس أو المنتجات التي تحتوي على مبيدات حيوية منخفضة السمية. تحافظ هذه الطلاءات الجديدة على أداء جيد في مقاومة الرواسب مع تقليل العبء البيئي.
كيف تضمن شركة هوارين الكيميائية جودة منتجاتها؟
في شركة هوارين للصناعات الكيميائية المحدودة، نضع مراقبة الجودة على رأس أولوياتنا. نلتزم بمعايير ايزو 9001 وISO 14001 لضمان استيفاء طلاءاتنا الصناعية لمتطلبات الجودة العالمية. خطوط إنتاجنا المتطورة وفريقنا الفني ذو الخبرة يُمكّناننا من تقديم منتجات عالية الجودة باستمرار. إذا كنت تبحث عن طلاءات موثوقة ومتينة، فنحن المورد الذي يمكنك الوثوق به.
