بهينه‌سازي شرايط اختلاط مواد ضايعاتي براي اصلاح قير پايه با استفاده از طراحي مخلوط بهينه واريانس يكپارچه

ضايعات صنايع مختلف از جمله پليمرها و لجن‌ها مي‌توانند در محيط‌زيست رها شده و صدمات جبران‌ناپذيري را سبب شوند. از اين رو استفاده‌ي دوباره از آن‌ها در حوزه‌هاي مختلف بسيار با اهميت است. از اين رو هدف از اين مطالعه، استفاده‌ي همزمان از ضايعات پلي‌اتيلن (PE)، لجن ضايعاتي حاصل از فرايند تصفيه‌ي روغن‌هاي كاركرده (WS) و استايرن-بوتادين-استايرن ميكرونيزه براي بهبود كيفيت قير پايه (22-PG58) مي‌باشد. استفاده از روش طراحي مخلوط بهينه واريانس يكپارچه (I-OMD) كه براي اولين بار جهت بهينه‌سازي شرايط اصلاح قير به كار مي‌رود، دومين هدف اين پروژه مي‌باشد. پاسخ‌هاي درجه‌ي نفوذ (Pen)، نقطه نرمي (SP)، كشش‌پذيري (Duct)، درجه‌ي نفوذ باقي‌مانده بعد از پيرشدگي كوتاه‌مدت (rPen) و تغييرات جرم بعد از پيرشدگي كوتاه‌مدت (CM) بر اساس متغيرهاي مستقل PE ،SBS و WS با استفاده از روش طراحي مخلوط بهينه واريانس يكپارچه، بهينه شدند. تحت شرايط بهينه‌ي به دست آمده براي قير اصلاح‌شده، خواص رئولوژيكي مورد‌ مطالعه قرار گرفتند. در شرايط بهينه‌ي به‌دست‌آمده با استفاده از اين روش، مقادير فاكتورهاي مستقل PE ،SBS و WS به ترتيب ترتيب 3، 4 و 5% (وزني/وزني) بودند. همچنين در شرايط بهينه‌ي فوق، مقادير پاسخ‌هاي Pen ،SP ،Duct ،rPen و CM به ترتيب dmm 51، oC 64، cm 27، 83% و 07/0% به دست آمدند. علاوه بر اين، تحت شرايط I-OMD، پارامترهاي رئولوژيكي قير پايه اصلاح‌شده‌ي پليمري و لجن ضايعاتي با استفاده از رئومتر تيرچه خمشي و رئومتر برشي ديناميكي، ويژگي‌هاي قير 22-PG64 را از خود نشان داد. قير اصلاح‌شده در مقايسه با مطالعات ديگر عملكرد بهتر در دماهاي بالا، پيرشدگي كمتر در معرض گرما و هوا و همچنين مقاومت بيشتري در برابر شكستگي در دماهاي پايين را نسبت به قير اوليه از خود نشان داد.