Самоочищающаяся облицовка вентилируемого фасада

— А умываться как?
— А так! Надо меньше пачкаться!

 Каникулы в Простоквашино

На сегодняшний день нанотехнологии все шире внедряются во все сферы производства и строительство не является исключением. Один из первых результатов использования нанотехнологий в строительстве это разработка самоочищающейся облицовки для вентилируемых фасадов.

О получении данного эффекта впервые заявили Японские производители фиброцементных панелей. На рынок (в том числе Российский) поступили в продажу фиброцементные панели с самоочищающимся керамическим покрытием. Создание материалов с такими удивительными свойствами неразрывно связано с использованием наноразмерных систем. Это стало возможным благодаря разработке целого ряда новых методов, позволяющих синтезировать структуры со свойствами, регулируемыми на атомно-молекулярном уровне.

Компании NICHIHA и ASAHITOSTEM для систем самоочистки используют систему силикагель-фторуглеродные соединения. Силикагель – твёрдый гидрофильный сорбент, получаемый из пересыщенных растворов кремниевых кислот и содержащий от 10 до 70 % свободного аморфного диоксида кремния. Силикагель обладает огромной площадью поверхности – 500 м2/1 г и благодаря этому поглощает влагу из воздуха. Гранулы силикагеля размером до 0,01 мм, с добавлением фторидных соединений, наносят на лицевую поверхность фиброцементных панелей, прошедших автоклавирование. Силикагель заполняет мельчайшие поры на поверхности панели и поглощает влагу из воздуха, образуется тончайшая плёнка воды, благодаря которой грязь, попавшая на поверхность японского сайдинга не оседает на ней, а смывается дождём. Фторуглеродные соединения торговой марки LUMIFLON (разработка ASAHITOSTEM) используются в виде PVDF– поливинилидена или FEVE– фторэтиленвинилэфира сополимера. Покрытие LUMIFLON обеспечивает стойкость японских фасадных панелей к негативному воздействию внешней среды; стойкость к загрязнению: благодаря высокому содержанию фтора поверхность долгое время остаётся чистой и хорошо выглядит; стойкость к грибковым загрязнениям.

Как уже было отмечено выше, свойства твёрдых тел определяются не только химическим составом, но и особенностями их структуры. В последнее время ведутся интенсивные исследования по созданию таких твердофазных материалов, которые характеризуются широким спектром физико-химических свойств, благодаря чему находят применение во многих технологических процессах. Для активирования исходных реагентов и достижения требуемых характеристик (плотности, прочности, термостойкости и др.) при синтезе таких материалов широко используется введение в них микродобавок. В качестве таковых наиболее широко используется диоксид титана, обладающий целым рядом уникальных свойств. Это ценное сырьё в производстве пигментов для лакокрасочной промышленности и отрасли переработки полимерных материалов, диэлектрической керамики и керамических плёнок. В настоящее время диоксид титана широко используется в области фотокатализа. Фотокаталитические процессы используются и для очистки воздуха. Нанесённый на оксидную матрицу TiO2 под действием энергии света (ультрафиолетовой области), кислорода воздуха и воды, образует свободные радикалы, которые способны разрушить органические и неорганические (в меньшей степени) загрязнители атмосферы. Эти процессы лежат в основе действия титаноксидных катализаторов, которые добавляются для производства цементов, разработанных группой Italcementi. Изделия из такого цемента обладают свойствами самоочищения и удаления загрязнений из атмосферы. Исследования показали, что использование цемента с содержанием диоксида титана уменьшает содержание NOx в среднем на 80% .

Существует целый ряд методов по нанесению диоксида титана на инертные носители, таких как молекулярное наслаивание, пропитка, осаждение из газовой фазы, гидролиз.

Методом молекулярного наслаивания можно создавать на поверхности равномерные слои вещества заданной толщины с точностью до монослоя, наносить в заданной последовательности монослои разной природы, то есть задавать строго состав и строение синтезируемого твёрдого вещества. При этом структурные единицы размещаются с плотностью и в положениях, предусмотренных условиями синтеза.

Диоксид титана существует в виде трех полиморфных форм: анатаза, рутила и брукита. Наибольшую активность в фотостимулированных каталитических и фотоэлектрических реакциях проявляет диоксид титан, находящийся в анатазной модификации. Усиление фотоактивности объясняется более высоким положением уровня Ферми у анатаза (3,3 – 3,4 эВ) по сравнению с рутилом (3.1 – 3.2 эВ).

Титаноксидные наносистемы находят очень широкое применение в современном материаловедении, в частности, это получение высокоэффективных каталитических систем, огнеупорных материалов, мембранных катализаторов, современных керамических и оптических материалов.

Фирма KMEW в производстве своих фотокерамических панелей для японских вентилируемых фасадов использует титаноксидные катализаторы.

 

Вслед за Японией и Российские производители заявили о создании алюминиевых композитных панелей с эффектом самоочистки. По данным компании КРАСПАН при покраске панелей Краспан-AL используются самые современные лакокрасочные материалы, созданные на основе достижений нанотехнологии. В них сочетаются достоинства PVDF и инновационные качества, основанные на изменении материи на атомном уровне. Нано-PVDF-покрытие обладает не только повышенной стойкостью к внешним воздействиям, но и способностью к самоочищению, что особенно важно на фасадах городских зданий, подвергающихся постоянному воздействию загрязненной атмосферы. Дождь или снег, стекая по поверхности фасадных панелей, будет смывать с них копоть и грязь, делая ненужной механическую или ручную очистку.

Помимо самоочищения, у алюминиевого композита с нано-PVDF-покрытием имеются и другие немаловажные технические особенности: устойчивость к кислотам и щелочам, маслостойкость, стойкость к воздействию климатических факторов и истиранию. Такой набор технико-эксплуатационных качеств доступен российскому потребителю по цене, не превышающей среднюю стоимость огнестойкой панели иностранного производства.

Также можно посмотреть:
Солнечные батареи и вентилируемый фасад.
Проблема пожарной безопасности вентилируемого фасада