بسپار / ایران پلیمر پوشش های خودتمیزشونده بر پایه مواد کاتالیست نوری برای سطوح غیرآلی در محیط های خارج ساختمان بسیار مناسب و پرمصرف هستند. با این وجود، مطالعات در زمینه مواد کاتالیست نوری فعال در محدوده طول موج مرئی بسیار گسترده است. صنایع تحت تاثیر پوشش های خود تمیزشونده عبارت هستند از:
سازه ها و شیشه های ساختمانی
پزشکی
صنایع غذایی و بسته بندی
تصفیه آب
تهویه هوا
پوشش های خورشیدی
نانوذرات
مواد نور فعال واکنش های شیمیایی از جمله واکنش تجزیه موادآلی مانند چربی و میکروب ها را تحت تابش نور تقویت می کنند. عملکرد دی اکسید تیتانیوم (TiO_2) به عنوان پرمصرف ترین ماده نور فعال نشان می دهد که بازدهی خاصیت کاتالیستی این مواد در ابعاد نانو به طرز قابل توجهی بهبود پیدا می کند. نانوذرات TiO_2 دارای سطح ویژه بسیار بالا، اندازه و حجم تخلخل زیاد، فعالیت زیاد و چگالی پایین می باشد. این ویژگی ها مساحت سطح در دسترس جهت جذب آلودگی های آلی را می افزاید و از آنجایی که واکنش های نور فعالی وابسته به واکنش های روی سطح هستند، به بهبود عملکرد کاتالیست کمک می کنند.
خلاصه بازار پوشش های خودتمیزشونده
بازار اصلی شیشه، ضدعفونی، بهداشتی
ارزش بازار در سال 2012 850 میلیون دلار
سهم نانوپوشش 100%
نرخ رشد مرکب تا 2020 87%
ارزش بازار 2020 2/1 میلیارد دلار
سهم نانوپوشش 100%
اغلب سطوح در محیط های داخلی همچون کاشی سرامیک و شیشه پنجره به مرور زمان توسط مواد آلی مانند روغن، آلودگی و دوده پوشیده می شوند. پوشش های شفاف TiO_2 قادر هستند بدون ایجاد کوچکترین تغییر بر رنگ و شفافیت زیرآیند مواد آلی رسوب کرده بر آن را تجزیه کنند.
بازار پوشش های خودتمیزشونده
پوشش های خودتمیزشونده بر پایه نانوذرات TiO_2 برای نگهداری ساختمان ها خصوصاً برج های بلند بسیار سودمند هستند زیرا نیاز به فرآیند هزینه بر تمیز کردن را می کاهند. انواع مختلف سطوح را می توان تحت تابش نور خورشید یا نور داخل اتاق با استفاده از TiO_2 به سطحی خودتمیزشونده تبدیل کرد. بنابراین سطوح دارای پوشرنگ، سطوح سرامیکی، شیشه ای و سیمانی دارای نانوذرات فعال TiO_2، می توانند در ایجاد فضاهای تمیز نقش مهمی ایفا کنند. از واکنش کاتالیستی نوری TiO_2 کاربردهای گسترده ای ایجاد شده است:
سطوح بهداشتی: پوشش های کاتالیست نوری به عنوان پوشش های بهداشتی جهت کاهش آلودگی باکتریایی و ویروسی به کار می روند. این پوشش مواد آلی لازم برای رشد باکتری را از بین می برد و از طرفی فرآیند اکسیداسیون قوی آن باعث از بین رفتن غشای سلولی باکتری می گردد.
پوشش خودتمیزشونده: پوشش های کاتالیست نوری برای سطوح خارجی ساختمان ها که در اثر دود خودروها و کپک آلوده و چرب می شوند بسیار سودمند هستند.
کاهش آلودگی هوای داخل و سندرم ساختمان بیمار: این دسته از پوشش ها با از بین بردن ترکیبات آلی فرّار ساطع شده از مصالح ساختمان و مبلمان، سندرم ساختمان بیمار را کنترل می کنند و محیط کار و زندگی سالم تری را فراهم می آورند.
کاهش آلودگی هوا: اکسیداسیون کاتالیست نوری ضایعات هیدروکربنی ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی در کارخانه ها را می کاهد.
تصفیه فاضلاب: کاتالیست های نوری می توانند جایگرین موثری برای کلرین و روش اکسیداسیون ایمن تری برای تصفیه آب باشند. اکسیداسیون کاتالیست نوری باکتری، سموم آلی و دیگر مواد شیمیایی موجود در آب را بدون ورود ماده جدید از بین می برد.
پوشش های بر پایه نانوذرات TiO_2 به صورت تجاری در دسترس هستند و جهت تصفیه آب و هوا، شیشه های خودتمیزشونده، محصولات بتنی و … خصوصاً در بازار ژاپن و اروپا بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.
مترجم: مهندس رعنا رفیعی هشجین، دانشجوی دکتری مهندسی رنگ
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره ۲۱۷ دو ماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات بسپار که در اوایل آذرماه منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.
