Сучасна плитка.
Кераміка в епоху нанотехнології
Хімічні нанотехнології оперують з добре відомими хімічними процесами, в яких беруть участь добре відомі органічні або неорганічні елементи та структури. Але вони беруть участь лише в «наноскопічних» кількостях. Якщо порівняти середні розміри наноэлемента з розмірами звичайного футбольного м'яча, то їх співвідношення буде таким же, як у футбольного м'яча з земною кулею! В результаті, акуратно вибудовуючи мініатюрні структури із знайомих елементів таблиці Менделєєва, сьогодні можна отримати матеріали з дивовижними властивостями, які інколи навіть суперечать здоровому глузду. Деякі сучасні матеріали можуть виявляти потужну здатність, що клеїть, будучи, однак, репелентами. Інші демонструють високу твердість, але залишаються гнучкими. Покриття з таких найтонших матеріалів прозорі, стійкі до хімічного впливу, стійкі до корозії, тому область застосування тут справді безмежна. Один з секторів практичних досягнень нанотехнологій — це отримання міцних і стійких покриттів для кераміки. Покриттів, які самоочищаються від бруду, або до яких бруд не пристає.
У 1999 році німецька компанія Nanogate Technologies GmbH Саарбрюкена перемогла в тендері, оголошеному концерн Duravit AG, на розробку самоочисного покриття для кераміки — WonderGliss. На виставці CEVISAMA 2000 в Іспанії був показаний ще один продукт — покриття для плитки Sekcid, розроблене фірмою в результаті стратегічного партнерства з іспанським концерном Torrecid S. A. — одним зі світових лідерів у сфері виробництва фритов і глазурей для керамічної промисловості. В даний час йде робота над продуктом Cleartec для душових кабін фірми Duscholux GmbH.
Суть підходу Nanogate досить проста. Уявіть собі дощечку, з якої стирчить ліс гострих цвяхів, забитих зсередини. Або масажну щітку. Уявіть собі клаптик паперу, який буде зображувати пляма бруду.
Крапля води сідає на плитку з покриттям «гидротект».
Краплі води з'єднуються і утворюють рівномірну плівку.
Водяна плівка рівномірно стікає, несучи всі частинки бруду.
Сила прилипання бруду обумовлена площею поверхні їх взаємного контакту. Якби цвяхів не було і поверхня була б гладкою, то площа контакту виявилася б значною і бруд трималася б міцно. Однак, із-за гострих кінчиків цвяхів площа контакту мінімальна, і бруд «ширяє на пуанте». Теж саме відбувається і з краплею води. Вона не може «розтектися» по вістрям і тому згортається в кульку.
Тепер, якщо злегка нахилити дощечку, то кулька води покотиться по вістрям і зустрінеться з плямою бруду.
Перед плямою «постає проблема вибору: або продовжувати нестійкий балансувати на вістрях, або «злитися» з гладкою рівною поверхнею котиться водяної краплі. Природно, вибір вирішується на користь другого варіанту. І краплі води, обволоченные повстречавшимися на шляху пластівцями бруду, скочуються вниз, залишаючи за собою чисту суху поверхню.
Крапля олії на плитки з покриттям «гидротект».
Крапля олії повільно відривається.
Крапля масла відділяється.
Інший підхід застосували дослідники японського концерну TOTO. Вони проводили експерименти з фотокатализатором на основі двоокису титану.
Під впливом ультрафіолетових променів двоокис титану, модифікована розробниками на основі нанотехнологій, виділяє активний кисень з води або атмосферного кисню. Цей процес подібний до фотосинтезу, в якому хлорофіл використовує сонячне світло, щоб перетворити воду і вуглекислий газ в кисень і глюкозу. Виділеного активного кисню цілком достатньо, щоб окислювати і розчленувати органічні матеріали або пахучий газ, вбивати бактерії.
«Гидротект» (каталізатор)
В результаті досліджень були створені покриття для керамічних матеріалів з принципово новими властивостями — стерилізування, деодорирования приміщень, руйнування частинок бруду. Особливо це актуально для медичних установ або для приміщень, де готують їжу.
Подальші експерименти з фотокатализатором дозволили відкрити ще одне незвичайне явище. При впливі світла кут контакту поверхні з водою починає поступово зменшуватися. І через деякий час поверхня починає проявляти властивості супер-гідрофільності.
Іншими словами, поверхня не відштовхує воду взагалі, вода не може існувати у формі краплі, вона повністю розтікається тонкою плівкою по всій поверхні, перетворюється на тонку прозору плівку. Базові рішення знайдені японцями, були запатентовані в 1998 році (всього було зареєстровано понад 350 патентів) і отримали комерційна назва Hydrotect.
Бактерії
Ця технологія була ліцензована німецьким концерном Deutsche Steinzeug, і в 2000 році на заводах AgrobBuchtal було розпочато серійне виробництво керамічної плитки для облицювання фасадів KerAion Hydrotect.
Будь-яка атмосферна волога туман, ранкова роса, дощ — постійно утворює на поверхні плитки KerAion Hydrotect тонку плівку води, яка, стікаючи з вертикальних або похилих площин фасаду, захоплює за собою бруд, не дає їй накопичуватися. А активний кисень, що виділяється під впливом ультрафіолету, розщеплюють органічні забруднювачі.
При цьому ліквідуються і потенційні джерела біоруйнування будівель — цвіль, грибок, мох і лишайник.
Бактерії розкладаються
Технологія нанесення покриття Hydrotect в шар останнього випалу плитки дозволяє отримати зносостійку поверхню.
Плитка може експлуатуватися і в якості облицювання підлоги в зонах з інтенсивним рухом. Сьогодні всі плитки лінії KerAion випускаються з таким покриттям.
Тут потрібно відзначити один важливий момент. Самоочисні поверхні розглядаються сьогодні насамперед у загальному контексті боротьби за зниження затрат і робочого часу на обслуговування.
За даними ETCSC — японської комісії з вивчення поведінки плитки у зовнішньому облицюванні — саме з-за неминучого поступового накопичення бруду витрати на чищення фасадів, облицьованих звичайною плиткою, за перші вісім років щорічно зростають приблизно на 12,5%. У наступні вісім років щорічне зростання витрат досягає 18% (з урахуванням появи витрат на ремонт). У разі ж плитки з самоочищається поверхнею Hydrotect ці витрати, так і залишаються на постійному рівні.
Джерело: Vashdom.ru
У 1999 році німецька компанія Nanogate Technologies GmbH Саарбрюкена перемогла в тендері, оголошеному концерн Duravit AG, на розробку самоочисного покриття для кераміки — WonderGliss. На виставці CEVISAMA 2000 в Іспанії був показаний ще один продукт — покриття для плитки Sekcid, розроблене фірмою в результаті стратегічного партнерства з іспанським концерном Torrecid S. A. — одним зі світових лідерів у сфері виробництва фритов і глазурей для керамічної промисловості. В даний час йде робота над продуктом Cleartec для душових кабін фірми Duscholux GmbH.
Суть підходу Nanogate досить проста. Уявіть собі дощечку, з якої стирчить ліс гострих цвяхів, забитих зсередини. Або масажну щітку. Уявіть собі клаптик паперу, який буде зображувати пляма бруду.
Крапля води сідає на плитку з покриттям «гидротект».
Краплі води з'єднуються і утворюють рівномірну плівку.
Водяна плівка рівномірно стікає, несучи всі частинки бруду.
Сила прилипання бруду обумовлена площею поверхні їх взаємного контакту. Якби цвяхів не було і поверхня була б гладкою, то площа контакту виявилася б значною і бруд трималася б міцно. Однак, із-за гострих кінчиків цвяхів площа контакту мінімальна, і бруд «ширяє на пуанте». Теж саме відбувається і з краплею води. Вона не може «розтектися» по вістрям і тому згортається в кульку.
Тепер, якщо злегка нахилити дощечку, то кулька води покотиться по вістрям і зустрінеться з плямою бруду.
Перед плямою «постає проблема вибору: або продовжувати нестійкий балансувати на вістрях, або «злитися» з гладкою рівною поверхнею котиться водяної краплі. Природно, вибір вирішується на користь другого варіанту. І краплі води, обволоченные повстречавшимися на шляху пластівцями бруду, скочуються вниз, залишаючи за собою чисту суху поверхню.
Крапля олії на плитки з покриттям «гидротект».
Крапля олії повільно відривається.
Крапля масла відділяється.
Інший підхід застосували дослідники японського концерну TOTO. Вони проводили експерименти з фотокатализатором на основі двоокису титану.
Під впливом ультрафіолетових променів двоокис титану, модифікована розробниками на основі нанотехнологій, виділяє активний кисень з води або атмосферного кисню. Цей процес подібний до фотосинтезу, в якому хлорофіл використовує сонячне світло, щоб перетворити воду і вуглекислий газ в кисень і глюкозу. Виділеного активного кисню цілком достатньо, щоб окислювати і розчленувати органічні матеріали або пахучий газ, вбивати бактерії.
«Гидротект» (каталізатор)
В результаті досліджень були створені покриття для керамічних матеріалів з принципово новими властивостями — стерилізування, деодорирования приміщень, руйнування частинок бруду. Особливо це актуально для медичних установ або для приміщень, де готують їжу.
Подальші експерименти з фотокатализатором дозволили відкрити ще одне незвичайне явище. При впливі світла кут контакту поверхні з водою починає поступово зменшуватися. І через деякий час поверхня починає проявляти властивості супер-гідрофільності.
Іншими словами, поверхня не відштовхує воду взагалі, вода не може існувати у формі краплі, вона повністю розтікається тонкою плівкою по всій поверхні, перетворюється на тонку прозору плівку. Базові рішення знайдені японцями, були запатентовані в 1998 році (всього було зареєстровано понад 350 патентів) і отримали комерційна назва Hydrotect.
Бактерії
Ця технологія була ліцензована німецьким концерном Deutsche Steinzeug, і в 2000 році на заводах AgrobBuchtal було розпочато серійне виробництво керамічної плитки для облицювання фасадів KerAion Hydrotect.
Будь-яка атмосферна волога туман, ранкова роса, дощ — постійно утворює на поверхні плитки KerAion Hydrotect тонку плівку води, яка, стікаючи з вертикальних або похилих площин фасаду, захоплює за собою бруд, не дає їй накопичуватися. А активний кисень, що виділяється під впливом ультрафіолету, розщеплюють органічні забруднювачі.
При цьому ліквідуються і потенційні джерела біоруйнування будівель — цвіль, грибок, мох і лишайник.
Бактерії розкладаються
Технологія нанесення покриття Hydrotect в шар останнього випалу плитки дозволяє отримати зносостійку поверхню.
Плитка може експлуатуватися і в якості облицювання підлоги в зонах з інтенсивним рухом. Сьогодні всі плитки лінії KerAion випускаються з таким покриттям.
Тут потрібно відзначити один важливий момент. Самоочисні поверхні розглядаються сьогодні насамперед у загальному контексті боротьби за зниження затрат і робочого часу на обслуговування.
За даними ETCSC — японської комісії з вивчення поведінки плитки у зовнішньому облицюванні — саме з-за неминучого поступового накопичення бруду витрати на чищення фасадів, облицьованих звичайною плиткою, за перші вісім років щорічно зростають приблизно на 12,5%. У наступні вісім років щорічне зростання витрат досягає 18% (з урахуванням появи витрат на ремонт). У разі ж плитки з самоочищається поверхнею Hydrotect ці витрати, так і залишаються на постійному рівні.
Джерело: Vashdom.ru
Інші статті
