عایق رطوبتی نانو چیست؟ تفاوت نانو سیلر و نانو مواد آبگریز
مقدمه
رطوبت یکی از مخربترین عوامل پنهان در ساختمانها و تجهیزات صنعتی است؛ عاملی که اغلب زمانی متوجه آن میشویم که خسارت وارد شده است: از پوستهشدن نما و شورهزدگی دیوارها گرفته تا خوردگی سازه و از کار افتادن تجهیزات حساس.
روشهای سنتی عایقکاری معمولاً با لایههای ضخیم، تغییر ظاهر سطح و عمر مفید محدود همراهاند. همین محدودیتها باعث شدهاند که در بسیاری از پروژهها، عایقکاری یا بهدرستی انجام نشود یا بهکلی نادیده گرفته شود.
با ظهور عایق رطوبتی نانو، رویکرد محافظت از سطوح دگرگون شده است. این فناوری با ایجاد لایهای فوقنازک، نفوذی و نامرئی، بدون مسدود کردن تنفس مصالح، سدی مؤثر در برابر آب و رطوبت ایجاد میکند. امروزه این راهکار نهتنها در صنعت ساختمان، بلکه در حوزههایی مانند الکترونیک، خودروسازی، نساجی و سازههای صنعتی بهعنوان یک راهحل بادوام و پیشرفته شناخته میشود.
در این مقاله، از ضرورت عایقکاری رطوبتی آغاز میکنیم و با بررسی دقیق تفاوت نانو سیلر و نانو آبگریز آببند، به درک صحیح انتخاب و اجرای این فناوری میرسیم.
چرا عایقکاری رطوبتی مهمترین بخش نادیده گرفتهشده در سازههاست؟
وقتی در حال انتخاب کفپوش یا بازسازی سازههای ساختمانی خود هستید، احتمالاً عایقکاری رطوبتی اولین چیزی نیست که به آن فکر میکنید. با این حال، اهمیت آن بسیار بیشتر از چیزی است که بسیاری از افراد تصور میکنند. اطمینان از داشتن محافظت مناسب در برابر آب برای یک ساختمان بسیار ضروری است.
شما به یک عایق رطوبتی ساختمان نیاز دارید تا از ورود آب به فضاهای زیر کف و داخل دیوارها جلوگیری کند. هرچند بخار آب ناشی از رطوبت هوا ممکن است مسئله بزرگی به نظر نرسد، اما میتواند آسیبهای جدی به بنای ساختمان وارد کند.
پیشگیری از مشکلات رطوبتی بسیار آسانتر از ترمیم خسارات ناشی از نفوذ آب پس از وقوع آن است. مقدار کمی رطوبت کافی است تا محیطی ایدهآل برای رشد کپک ایجاد شود. پوسیدگی و کپک مشکلاتی هستند که بدون تجربه و تجهیزات حرفهای، مقابله با آنها بسیار دشوار است.
عدم اجرای عایق رطوبتی منجر به ایجاد کپک و شوره در ساختمان شده است.
چرا و چه زمانی به عایقکاری رطوبتی نیاز داریم؟
هنگام ساخت دیوارها، کفپوش یا سقف ساختمان، ممکن است این سؤال برایتان پیش بیاید که:
- آیا به عایق رطوبتی نیاز دارید یا خیر؟
- در صورت نیاز یا چه زمانی باید آن را اجرا کنید؟
عایق رطوبتی برای جلوگیری از آسیب رطوبت به مصالح ساختمانی طراحی شده است؛ زیرا بسیاری از این مصالح در برابر کپک و آب آسیبپذیر هستند.
شاید تصور کنید عایقهای رطوبتی فقط در مناطق گرم و مرطوب لازماند، اما حتی ساختمانهایی در اقلیمهای سردتر نیز میتوانند از آن بهرهمند شوند.
محیطی که در آن زندگی میکنید، هم نوع عایق موردنیاز و هم روش نصب آن را تعیین میکند. مهمترین نکته بررسی این موضوع است که عایق رطوبتی باید در سمت داخلی سازه قرار بگیرد یا سمت خارجی آن.
انتخاب محل مناسب عایق رطوبتی، عمدتاً به اقلیم اطراف ساختمان بستگی دارد؛ گرما و رطوبت معمولاً از داخل ساختمان تولید میشود یا از بیرون؟
اگر در منطقهای سردسیر زندگی میکنید، برای مقابله با هوای سرد، فضای داخل ساختمان را گرم میکنید. در این حالت، بخش عمده رطوبت از داخل تولید میشود و عایق رطوبتی باید بین دیوار گچی و عایق حرارتی نصب شود. برعکس، در مناطق گرم و مرطوب، منطقیتر است که عایق رطوبتی بین دیوار خارجی و عایق قرار گیرد تا عایق خشک بماند.
جدول زیر به نحوه انتخاب محل مناسب عایق رطوبتی در سازههای ساختمانی میپردازد.
|
اقلیم |
منبع رطوبت |
محل عایق |
|
سرد |
داخل | سمت داخلی |
|
گرم و مرطوب |
بیرون |
سمت خارجی |
| معتدل | هر دو |
عایق نفوذی تنفسی |
محافظت در برابر حشرات مخرب
عایق رطوبتی همچنین میتواند از ساختمان در برابر حشرات مخربی مانند موریانهها و مورچههای نجار محافظت کند. این آفات به رطوبت جذب میشوند، از بین بردن آنها دشوار است و میتوانند خسارات شدیدی به ساختمان وارد کنند. در موارد حاد، این حشرات میتوانند اسکلت چوبی ساختمان را آنقدر تخریب کنند که در نهایت کل سازه دچار فروپاشی شود.
صرفنظر از نوع اقلیم، توصیه میشود از عایق رطوبتی در زیرزمینها، فضاهای خالی زیر ساختمان، زیر کفپوشها و پشت دیوارهای گچی در مکانهای با رطوبت بالا مانند آشپزخانهها، سرویسهای بهداشتی و حمامها استفاده شود. وقتی پای استحکام سازه ساختانی در میان است، احتیاط همیشه بهتر از پشیمانی است.
تفاوت عایق رطوبتی و عایق بخار؛ دو مفهوم متفاوت که اشتباه گرفته میشوند!
در صنعت ساختمان، اصطلاحات عایق رطوبتی و عایق بخار اغلب بهجای یکدیگر استفاده میشوند. اما آیا واقعاً یکساناند؟
هر دو برای جلوگیری از ورود رطوبت به خانه طراحی شدهاند و میتوانند از مواد مختلفی ساخته شوند، اما تفاوتهای مهمی دارند. تفاوت اصلی بین محصولات عایق رطوبتی و عایق بخار به میزان نفوذپذیری و محل کاربرد آنها مربوط میشود:
- عایقهای رطوبتی با نفوذپذیری بخار (یا نیمهنفوذپذیر)
این نوع عایقها بسته به اقلیم سازه، در سمت خارجی یا داخلی دیوار نصب میشوند. وظیفه آنها جلوگیری از نفوذ آب مایع به فضای داخلی دیوار است، در حالی که همزمان اجازه میدهند بخار آب موجود در داخل دیوار به سمت بیرون خارج شود؛ این فرآیند به خشکشدن مجموعه دیوار کمک میکند. در اقلیمهای گرم، مانع بخار در سمت خارجی دیوار قرار میگیرد و در اقلیمهای سرد، مانع بخار در سمت داخلی دیوار نصب میشود تا از ورود آب و بخار به فضای خالی داخل دیوار جلوگیری شود.
- مانعهای بخار غیرقابل نفوذ
این نوع موانع معمولاً در سمت داخلی سازه، یعنی بین استادها (Studs) و دیوار خشک (Drywall) نصب میشوند تا از نفوذ بخار آب از فضای داخلی ساختمان به داخل حفره دیوار از طریق انتشار (Diffusion) جلوگیری کرده و مانع میعان بخار روی سمت گرم عایق شوند.
مقایسه عملکرد عایق رطوبتی و عایق بخار
عایق رطوبتی نانو چیست و چه کاربردی دارد؟
امروزه صنعت پوشش و عایقهای رطوبتی در حال متحولکردن روشهایی است که صنایع مختلف برای محافظت از سطوح در برابر آسیبهای ناشی از آب بهکار میگیرند. این فناوری شامل اعمال یک لایه بسیار نازک از نانومواد است که آب، آلودگی و سایر مایعات را دفع میکند. عایقهای رطوبتی نانو میتوانند بر پایه آب، حلال یا پلیمر باشند؛ که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
امروزه این فناوری علاوه بر صنعت ساختمان، بهطور گسترده در صنایع دیگر از قبیل الکترونیک، خودروسازی و نساجی مورد استفاده قرار میگیرد. توانایی این پوششها در ایجاد محافظتی بادوام، نامرئی و مؤثر باعث شده است که هم برای تولیدکنندگان و هم برای مصرفکنندگان گزینهای محبوب باشد.
در جدول زیر ویژگیهای کلیدی عایق رطوبتی نانو نسبت به عایقهای رطوبتی سنتی مقایسه شده است.
|
ویژگی |
روش سنتی | نانو عایق |
|
ضخامت |
بالا | بسیار کم |
| نفوذ عمقی | خیر |
بله |
|
تنفس سطح |
خیر |
بله |
|
مقاومت شیمیایی |
متوسط | بالا |
| تعمیر و نگهداری | زیاد |
کم |
|
امکان ابرآبگریزی |
خیر | بله |
| صرفه جویی در هزینه | متوسط |
بالا |
| کاهش زیبایی ظاهری | بله |
خیر |
درک نانوپوشش ضدآب
در اصل، نانوپوشش ضدآب یک راهکار مبتنی بر نانوفناوری است که یک سد محافظ روی سطوح ایجاد میکند. این پوششها از نانوذراتی (اغلب سیلیکا یا سایر مواد آبگریز) تشکیل شدهاند که بهصورت مایع یا اسپری اعمال میشوند. پس از خشکشدن، یک لایه فوقنازک و شفاف تشکیل میدهند که مانع نفوذ آب به سطح میشود. این لایه بادوام، انعطافپذیر و مقاوم در برابر فرسایشهای محیطی است. با استفاده از این نوع پوششها، مزایا و کاربردهایی فراوانی فراهم شده است که از جمله این کاربدها میتوان به سه مورد زیر اشاره کرد:
- عایقکاری نانو در نمای مدرن:
یکی از بزرگترین چالشها در نماهای آجری و سنگی، ظاهر شدن لکههای سفید یا همان «شوره» است. عایقهای سنتی با ایجاد لایه ضخیم، راه تنفس مصالح را میبندند و باعث پوسته شدن سطح میشوند. اما نانو عایقهای نفوذی، بدون تغییر رنگ یا براق کردن نما، با حفظ تنفسپذیری مصالح، به عمق نفوذ کرده و با جلوگیری از واکنش نمکهای داخلی با رطوبت، برای همیشه مشکل شوره و لک را حل میکنند.
- آببندی استخرها و مخازن:
در سازههایی مثل استخر که فشار آب زیاد است، روشهایی مثل ایزوگام به مرور زمان از سطح جدا میشوند و در اصطلاح تبله میکنند. عایق رطوبتی نانو ساختمان به دلیل پیوند مولکولی با بتن، بخشی از ساختار سازه میشود. این پوششها در برابر فشار مثبت و منفی آب (فشار هیدرواستاتیک) به شدت مقاوم هستند و حتی در صورت ایجاد ترکهای ریز در بتن، خاصیت آببندی خود را حفظ میکنند.
- بازسازی بدون تخریب:
این بخش شاید محبوبترین کاربرد عایقهای رطوبتی نانو در ساختمان باشد. با استفاده از نانو سیلرهای بیرنگ، میتوان بدون نیاز به تخریب کاشی و سرامیک، کف و دیوارهای حمام یا آشپزخانه را که دچار نمزدگی شدهاند، آببندی کرد. این ماده در حقیقت یک عایق رطوبتی بدون تخریب است که به بندکشیها نفوذ کرده و آنها را نفوذناپذیر میکنند، و علاوه بر سرعت بالا، هزینههای بازسازی را تا ۸۰٪ کاهش میدهد.
عایق رطوبتی نانو شفاف و بدون تغییر در ظاهر و رنگ نما
عایق نانو رطوبتی در حال حاضر دارای تنوع بسیار زیادی است. این عایقها بهصورت سرد و بدون نیاز به حرارت اجرا میشوند و با تجهیزات ساده قابل اعمال هستند. پوششدهی این نوع عایق با کمک تجهیزات اجرای رنگ مانند غلتک، قلمو و… قابل انجام است. عایقهای رطوبتی نانو دارای رنگبندی مختلفی هستند و میتوان در صورت نیاز آنها را با رنگدانههای اختصاصی نیز تولید کرد.
مزایای عایق رطوبتی نانو نسبت به عایقهای سنتی:
- ایجاد سد رطوبتی در عمق سطح سازه: بهعنوان عایق نفوذی، حفاظت از عمق تا سطح انجام میشود. حتی اگر سطح دچار خراش شود، خاصیت آببندی نانو از بین نمیرود.
- حفظ ظاهر و ساختار سطح: نانو عایق رطوبتی بدون ایجاد لایه ضخیم یا تغییر رنگ، به عمق سطح نفوذ کرده و در عین حفظ تنفسپذیری، سد رطوبتی پایدار ایجاد میکنند. این ویژگی آنها را برای نماهای سنگی، آجری و فضاهای داخلی ایدهآل میسازد.
بررسی تخصصی مکانیزم عملکرد نانو آبگریز در مقابل نانو سیلر
اولین نکته مهم این است که مواد نانو عایق رطوبتی به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
- آبگریزها (Water Repellents)
- آببندها یا سیلرها (Water Sealers)
با اینکه ظاهر این مواد معمولاً شبیه به هم هستند و تفاوتی با چشم دیده نمیشود، اما رفتار، مکانیزم و کاربرد آنها کاملاً متفاوت است. استفاده نادرست از آنها نتیجهای در بر نخواهد داشت.
نانو مواد آبگریز چیست؟
این مواد ظاهری کاملاً شبیه آب دارند. وقتی روی سطح اسپری میشوند، خاصیت خیسشوندگی سطح را از بین میبرند. بهطور معمول، مولکولهای آب تمایل دارند به مولکولهای سطح بچسبند، روی آن حرکت کنند و جذب شوند؛ درست مثل نفوذ آب در یک پیراهن نخی. اما با اعمال نانو مواد آبگریز، مولکولهای آب دیگر تمایلی به اتصال به سطح ندارند و بهجای آن، به یکدیگر میچسبند و به شکل قطره یا دانههای کروی درمیآیند. روی سطوح عمودی مانند نمای ساختمان، این قطرات به دلیل وزن خود روی سطح نمیمانند و تحت تأثیر جاذبه به پایین میغلتند؛ در نتیجه سطح، آبگریز میشود.
نانو سیلرهای آببند چگونه عمل میکنند؟
این مواد نیز مانند آبگریزها ظاهری شبیه آب دارند، اما عملکرد متفاوتی دارند. پس از اسپری شدن، سیلر به عمق سطح نفوذ میکند؛ زیرا نانو سیلرها در دسته عایق رطوبتی نفوذی قرار میگیرند. برای سطوح متخلخل نیز سطح باید کاملاً خشک باشد، تا ماده بهسرعت جذب شده و امکان نفوذ عمیق فراهم شود.
باید توجه شود که استفاده از نانو سیلر روی سطوح غیرمتخلخل (مانند گرانیت) اتلاف هزینه است و حتی میتواند باعث شورهزدگی شود.
پس از جذب، سیلر حدود ۲۴ ساعت زمان برای خشکشدن نیاز دارد. در این مدت، با آهک موجود در مصالح ساختمانی مانند گچ، کناف، سیمان، بتن، آجر یا سنگهای رسوبی واکنش شیمیایی داده و رسوبات نامحلولی ایجاد میکند که مویرگها و مسیرهای نفوذ رطوبت را مسدود میسازد. به این ترتیب، سطح آببندی میشود.
مقایسه مکانیزم عملکرد عایق رطوبتی نانو و نانوسیلر
نحوه اجرای عایق رطوبتی نانو (گامبهگام)
نانوپوششهای نانوعایق رطوبتی در هر کدام از گروههای آبگریز یا سیلر آببند قرار بگیرند، برای داشتن عملکرد مناسب مراحل زیر را باید طی کنند:
- آمادهسازی سطح: سطح موردنظر(چه پارچه، مصالح ساختمانی، فلز یا شیشه) بهطور کامل تمیز میشود تا آلودگی، چربی یا پوششهای قبلی حذف شوند. آمادهسازی صحیح، چسبندگی بهتر لایه نانو را تضمین میکند.
- اعمال پوشش: محلول نانو بهصورت اسپری، قلممو یا غوطهوری روی سطح اعمال میشود. این فرایند بهگونهای طراحی شده که پوشش یکنواخت ایجاد کند و در محیطهای صنعتی اغلب با تجهیزات تخصصی انجام میشود.
- خشکشدن و پخت: پوشش پس از اعمال خشک میشود و طی این مرحله، نانوذرات به سطح متصل شده و یک لایه محافظ پیوسته تشکیل میدهند. برخی پوششها برای افزایش دوام نیاز به پخت تحت UV یا حرارت دارند.
- یکپارچهسازی با سطح: ساختار نانویی در مقیاس مولکولی با سطح ادغام شده و یک سد آبگریز ایجاد میکند که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست.
- آزمون عملکرد: سطح پوششدادهشده از نظر آبگریزی، انعطافپذیری و مقاومت در برابر عوامل محیطی مانند تابش UV و سایش آزمایش میشود.
برای دانستن چگونگی و دلایل نحوه اجرا میتوانبد به مقاله “۸ اشتباه رایج در اجرای نانوپوشش که باعث کاهش عملکرد آن میشود” مراجعه نمایید.
تکنولوژی نانو در خدمت عایقکاری؛ از الکترونیک تا ساختمان
- الکترونیک:
نانوپوششهای ضدآب روی گوشیهای هوشمند، تبلتها و ابزارهای پوشیدنی اعمال میشوند و از آنها در برابر ریختن اتفاقی مایعات و غوطهوری در آب محافظت میکنند؛ در نتیجه عمر دستگاه افزایش یافته و هزینههای تعمیر کاهش مییابد. - تجهیزات و سازههای صنعتی:
از نانوعایقهای رطوبتی برای جلوگیری از نفوذ آب، بخار و یون کلر به سازه، کاهش خوردگی آرموتور، جلوگیری از شورهزدگی و ترکهای ناشی از رطوبت و افزایش مقاومت در برابر سیکل یخزدگی و ذوب در سکوهای بتنی پتروشیمی، پایه تجهیزات سنگین و کف سالن تولید استفاده میشود. همچنین برای جلوگیری از خوردگی لولههای خطوط انتقال آب، نفت، گاز و مواد شیمیایی، مخازن و تانکها بکار میرود.
- خودروسازی:
خودروسازان از نانوپوششها روی شیشه جلو، صندلیها و سطوح خارجی خودرو استفاده میکنند. نتیجه، آبگریزی بهتر، تمیزکاری آسانتر و دوام بالاتر در برابر شرایط جوی است. - ساختوساز:
همانطور که در بخشهای قبل اشاره شد، در حوزه ساختوساز، نانوپوششها نقش کلیدی در آببندی نما، بام و سازههای زیرزمینی ایفا میکند. - منسوجات:
پوشاک فضای باز و روکشهای مبلمان با نانوپوششها تیمار میشوند تا آب و لکه را دفع کنند؛ این کار عمر محصول را افزایش داده و ظاهر آن را در طول زمان حفظ میکند.
چکلیست خریداران نانوپوشش ضدآب
اگر قصد خرید عایقهای رطوبتی نانو را دارید بهتر است موارد زیر را قبل از بررسی نمایید:
- سازگاری با سطح: اطمینان از مناسببودن پوشش برای ماده موردنظر (مصالح ساختمانی، پارچه، فلز یا شیشه)
- دوام و مقاومت: بررسی مقاومت در برابر UV، سایش و فرسایش محیطی
- روش اجرا: امکان اعمال آسان از طریق اسپری، غوطهوری یا قلممو یا نیاز به یک متخصص
- اثر زیستمحیطی: انتخاب گزینههای دوستدار محیطزیست که مواد مضر آزاد نکنند
- آزمونهای عملکرد: وجود گواهیها و شواهد عملکرد واقعی آبگریزی
- هزینه و مقیاسپذیری: ارزیابی مقرونبهصرفهبودن در مقیاس موردنظر، بهویژه در کاربرد صنعتی
- پشتیبانی و مستندات تأمینکننده: دسترسی به پشتیبانی فنی و دستورالعملهای شفاف
جمعبندی
استفاده از فناوری نانو در عایقکاری رطوبتی، فراتر از یک انتخاب تجملی، یک سرمایهگذاری هوشمندانه برای افزایش طول عمر سازههاست. چه به دنبال محافظت از نمای سنگی یک ساختمان در برابر بارانهای اسیدی باشید و چه بخواهید قطعات الکترونیکی خود را در برابر نفوذ بخار آب بیمه کنید،
نانو عایق رطوبتی نمای ساختمان با ویژگیهایی همچون عدم تغییر ظاهر سطح، مقاومت در برابر UV و نفوذ به عمق، برتری مطلق خود را نسبت به عایقهای سنتی ثابت کردهاند.
مهمترین نکته در استفاده از این فناوری، شناخت دقیق تفاوت میان نانو مواد آبگریز و نانو سیلر است. تشخیص و تمایز این دو محصول نانو، و انتخاب محصولی متناسب با جنس سطح و شرایط اقلیمی، منجر به بهبود قابل توجه فرآیند عایقکاری در سازههای گوناگون میشود.