Jasba Agrob Buchtal Contact
Nanotehnologia HT
 Home | Fatade Ventilate | Bazine de inot | Mozaic | Pardoseli flotante | Pavele ceramice | Klinker | Gresie si faianta | Ceramica tehnica | Nanotehnologia HT  | Referinte | Cataloage - download
DOCUMENTATII
Degradarea fotocatalitica a bacteriilor pe placi  tratate cu HT (en)
Certificat ISEGA (de)
Test usurinta in curatare ISO 10678 : 2010
Degradarea noxelor test ISO22197-1
Efectul fotocatalitic - test report Fraunhofer Institut Holzkirchen (en)
Documentatie reducere acetaldehida (en)
 
PREZENTARI
 

 

NANOTEHNOLOGIA HT
cladiri verzi   In lume exista o nevoie tot mai acuta de cladiri verzi datorita restrangerii spatiului verde si unii chiar le fac la propriu fara sa realizeze consumurile care se reflecta tot in mii de litri de apa. La toate aceste initiative exista o alternativa: ceramica cu prorpietati fotocatalitice.  Avand o experienta in producerea ceramicii cu proprietati fotocatalitice inca din anul 2001, incepand cu anul 2012 Agrob Buchtal a trecut la o noua generatie de ceramica, bazata pe o nanotehnologie avansata, care pe langa faptul ca este antibacteriana, aceasta este si antivirala. In principiu tehnologia se bazeaza pe aplicarea, in timpul coacerii, a unui strat de dioxid de titan, pe suprafata placilor ceramice. Datorita proprietatilor fotocatalitice si de hidrofilie a dioxidului de titan acesta face ca placile sa se curete extrem de usor. Activat fiind de de catre lumina, acest activeaza oxigenul din aer care intra in contact cu placile ceramice. Oxigenul activ din aer, se leaga de invelisul proteic al bacteriilor si al virusurilor producand oxidarea (arderea) acestora. Hidrofilia placilor tratate cu dioxid de titan face ca apa sa fie puternic atrasa pe suprafetele placilor de ceramica, intrand pe sub stratul de mizerie facand ca aceasta sa poata fi indepartata cu o foarte mare usurinta.

Ceramica cu proprietati fotocatalitice.Ceramica tarata cu doixid de titan TiO2

Dioxidul de titan este un fototcatalizator care aplicat pe suprafata placilor de ceramica in timpul coacerii acestora  confera placilor urmatoarele proprietati:
 ht     Sub influenta  luminii placile de tratate cu dioxid de titan produc oxigen activ care prin oxidare distruge bacteriile si virusurile,  germenii de microorganisme, muschi si licheni si de asemenea distruge mirosurile urate din incaperi. Acest mecanism este asemanator cu cel al fotosintezei, astfel ca  1000 m² de ceramica tratata cu dioxid de titan echivaleaza, ca putere de purificare a aerului, cu sapte zeci de arbori.
      O alta proprietate esentiala data de dioxidul de titan este cea de hidrofilie. Apa este absobita pe suprafata filmului de dioxid de titan atat de puternic incat intra pe sub straturile de murdarie, creeaza o suprafata flotanta astfel incat curatirea acestor suprafete define extrem de usoara, reducand consumul de detergent la jumatate.  In ceea ce priveste fatadele si peretii exteriori ai cladirilor, nu necesita intretineri ulterioare, placile ceramice expuse ploilor se autocurata.

Avantajele tehnologiei HT

Din proprietatile enumerate mai sus rezulta urmatoarele avantaje economice si ecologice:
   - costuri reduse in intretinerea fatadei cladirilor;
   - reducerea cheltuielilor cu agentiile de curatire;
   - timp redus in activitatea de curatire;
   - suportul material pentru curatire este redus la minim;
   - agrsivitatea agentilor de curatire asupra ambientului este redusa la minim;
   - pentru fatadele exterioare nu este necesara investitia in aparatura si platforme de curatire periodica.

Istoric

     Procesul fotocatalitic a fost descris in anii ‘70 de catre cercetatorii Americani si Japonezi A. Heller, A. Fujishima, K. Honda: cand razele ultraviolete intra in contact cu suprafatele care contin TiO2, se elibereaza electroni si se creeaza astfel legaturi pozitive . Legaturile atomice sunt atat de puternice incat urmatoarele molecule de  H2O care vin in contact cu stratul OH sunt adsorbite si resping alte materiale cu care vin in contact. Picaturile de apa care cad pe suprafetele superhidrofilice formeaza o pelicula compacta de apa la suprafata placilor.
      Electronii liberi au capacitatea de a forma oxigen activ. Ei transforma CO in CO2, maresc gradul de oxidare al oxidului de azot si al oxidului de sulf, si produc oxidarea substantelor organice. Descompunerea bacteriilor este de fapt realizata prin procesul de oxidare al materiei organice.
      Cercetarile in acest domeniu au atins punctual culminant in 1995 odata cu inceperea folosirii in industrie a procesului fotocatalitic. S-a descoperit cum poate fi aplicat stratul activ de TiO2 pe suprafata materialelor ceramice, astfel incat sa se pastreza proprietatile fotocatalitice. Procesul de aplicare este patentat si poarta numele de Hydrotect. Agrob Buchtal are o traditie, in acest domeniu, incepand cu anul 2000

Tehnologia HT


     Tehnologia Hydrotect are efecte devastatoare asupra baceriilor insa fara actiune semnificativa asupra virusurilor. Incepand cu anul 2012 Agrob Buchtal a trecut la o generatie superioara de gresie si faianta prin aplicarea unui nou tip de dioxid de titan care a ajuns la  performanta de a avea si proprietati antivirale, distrugand orice forma de virus. Tehnologia poarta numele de HT.

Principiul de functionare

     Principiul HT se bazeaza pe efectul fotocatalitic al dioxidului de titan. In timpul procesului de coacere a ceramicii, in ultima treime a timpului de ardere, o solutie ce contine dioxid de titan este pulverizata pe suprafata placilor. Dupa aceasta placile de ceramica sunt aduse din nou la temperatura de coacere si in acest fel dioxidul de titan adera la suprafata acestora. In acest fel suprafata placilor de ceramica ramane curata, pastrandu-si culorile ne alterate sau estompate, cu o mare rezistenta la chimicale si abrazivi. Referitor la rezistenta la chimicale si abraziune, nu exista nici o deosebire intre ceramica HT si ceramica netratata.
      Procesul de cataliza presupune o reactie declansata de catre dioxidul de titan intre oxigenul si umiditatea din aer in prezenta luminii, in special cea cu o lungime de unda de 300 – 400 nm. In timpul procesului dioxidul de titan nu se consuma, distruge sau transforma, el participa doar la reactie fara sa se consume, jucand doar rolul de catalizator. Acesta este motivul pentru care placile de ceramica tratate cu dioxid de titan sunt garantate pe viata. Proprietile fotocatalitice implica creearea unei suprafete hidrofilice. Suprafetele tratate HT sunt capabile sa reduca tensiunea superficiala a apei si astfel apa adera la suprafata, formand un film uniform pe suprafata placilor de ceramica, in locul picaturilor izolate, de apa. In cazul placilor ceramice obisnuite, acest film se poate obtine doar adaugand detergenti in apa. In acest fel apa patrunde sub particulele de murdarie, formandu-se in acest fel, o pelicula ce permite evacuarea gravitationala a murdariei. Prin procesul de fotocataliza, o parte din apa de pe suprafata placii de ceramica este descompusa in hidrogen si oxigen, asanumitul oxigen activ. Acesta din urma este responsabil pentru distrugerea si eliminarea bacteriilor si descompunerea particulelor din substantele odorizante organice (miros de bucatarie, miros de tutun, etc.). In cazul grafitti, autocuratarea se produce fara interventii exterioare insa procesul este mai lent si progresiv deoarece patrunderea luminii in spatele vopselei se face treptat, prin indepartarea progresiva a vopselei. O curatire rapida se face cu un detergent obisnuit, fara ca acest proces sa afecteze proprietatile fotocatalitice ale suprafetei.
      Asa cum am mentionat mai sus, pentru activarea efectului fotocatalitic este necesara o lumina cu o lungime de unda de 300-400 nm. Aceasta lumina este furnizata din belsug de radiatia solara din timpul zilei dar ea este disponibila si in interior, provenind de la radiatia patrunsa pe fereastra sau de la corpurile de iluminat artificial. In acest fel ceramica HT poate fi activata perpetuu. Aceste proprietati recomanda ceramica HT atat pentru interior (bai, bucatarii, sali de operatii, holuri, restaurante) cat si pentru placari exterioare.

Efectul antibacterian

Cateva teste efectuate in conditii de laborator dovedesc efectul antibacterian al placilor tratate cu dioxid de titan.Testele compara comportamentul coloniilor de bacterii de pe suprafetele tratate cu Hydrotect in comparatie cu cele de pe suprafetele martor.
In imaginea de mai jos aveti prezentata evolutia bacteriei Escherichia coli pe suprafetele cu Hydrotect in comparatie cu suprafata standard.

Evolutia bacteriei Escherichia coli pe placi tratate cu Hydrotect

Sunt suficiente 20 de minute ca aceste colonii sa fie distruse complet. Comportament similar il au Staphylococcus aureus, Serratia marcences, Burkholderia cepacia, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus uberis, Enterococcus facalis si lista continua, cuprinzand practic toate bacteriile, germenii de ciuperci si alte microorganisme.

Efectul de "autocuratare" 

autocuratare este un nume generic dat acestui efect pentru ca parcatic autocuratarea are loc doar in prezenta apei. Pentru ca suprafeltele tratate cu HT,ca sa se curete de murdarie e nevoie ca apa sa se prelinga pe aceste suprafete. Efectul este foarte elocvent in cazul fatadelor ventilate, expuse actiunii factorilor poluatori si a precipitatiilor, deopotriva. Factorii poluanti: praf, noxe, diferinte suspensii din aer se depun constant pe peretii cladirilor. Dupa fiecare ploaie, apa se scurge pe fatadele cladirilor, datorit proprietatii de hidrofilie aceasta adera la filmul de TiO2 de pe placa si astfel se creeaza o suprafata flotanta angrenand gravitational murdaria si in acest fel suprafetele raman perfect curate.

Efectul de autocuratire


In cele ce urmeaza am sa va prezint doua exemple concrete. Este vorba de doua cladiri din Bratislava placate cu KerAion 60x60. Prima este placata in anul 2000 cu placi ceramice KerAion ne tratat cu dioxid de titan iar cea de a doua este o cladire este placata in 2001 cu acelasi tip de placi ceramice de acelasi format dar tratate cu dioxid de titan.

cladire fara HT
Cladire placata in anul 2000 cu placi ceramice netratate cu dioxid de titan

Cladire tratata cu HT
Cladire placata in anul 2001 cu placi ceramice tratate cu dioxid de titan

Imaginile sunt mai mult decat graitoare. In timp ce pe prima cladire patina timpului si-a pus ampreta in mod ireversibil, in ciuda eforturilor administratorilor cladirii de a o curata, cea de a doua cladire arata "briliant"
Un fenomen interesant a inceput sa apara in marile aglomeratii urbane. In orasele mari unde masurile de protectia mediului ai fost aplicate cu strictete, datorita imbunatatirii calitatii aerului, pe fatadele placate cu placi ceramice, pe latura nordica a cladirilor au inceput sa apara muschii si lichenii, fapt ce implica costuri suplimentare legate de curatirea periodica a acestor suprafete.

Fatada atacata de muschi si licheni
Fatada cu expunere nordica atacata de muschi si licheni

Nu acelasi lucru se intamplacu fatadele placate cu ceramica tratata cu dioxid de titan. Datorita actiunii oxigenului activ generat de aceste suprafete si a proprietatii de autocuratare, acestea raman perfect curate.

Desigur ca prima reactie a fiecaruia este cea de a pune intrebari legate de costuri: cat costa un metru patrat de ceramica tratata cu dioxid de titan? care este diferenta de cost intre o fatada ventilata placata cu ceramica tratata cu dioxid de titan si una ne tratata? Merita investitia? Smogul si poluarea in orasele mari sunt elemente care fac parte din viata de zi cu zi. Vrand nevrand ele sunt prezente si isi fac treaba cu constiiciozitate. O fatada simpla, indiferent din ce material este facuta, in 3-5 ani va incepe sa poarte amprenta timpului.

Alpinist utilitar

Domnul din imagine, ca de altfel orice alt alpinist utilitar, va scapa temporar de aceste neplaceri, pentru o suma cuprinsa intre 3 si 5 Euro/mp, in functie de complexitatea lucrarii si de gradul de murdarire al fatadei. In cazul in care sunteti multumiti de munca prestata, puneti bine numarul sau de telefon pentru ca peste 3 ani veti avea iar nevoie de el si tot asa pana cand veti constata ca fatada se curata din ce in ce mai greu datorita "imbatranirii" placilor ceramice accelerata de agresivitatea substantelor de curatat si va veti gandi sa o schimbati cu una noua. Date fiind toate acestea si adaugand faptul ca diferenta de cost intre o ceramica tratata si una ne tratata cu dioxid de titan este de doar 2 Euro/mp si ca in cazul suprafetelor tratate cu TiO2 fatadele nu au nevoie de intretinere pe toata durata existentei lor, veti avea cu certitudine raspunsurile la toate intrebarile de mai sus.

     Atunci cand vorbim de faianta de pe peretii bailor lucrurile tau ceva asemanator. In cazul faiantei obisnuite si mai ales faianta lucioasa in culori inchise in mod frecvent va intalniti cu problema petelor de saruri minerale ramase in urma evaporarii stropilor de apa.

stropi de apa pe ceramica                          saruri pe ceramica
Pe o placa de faianta apa ramane sub forma de stropi care dupa evaporare lasa urme de saruri

ceramica cu HT                        faianta curata, tratata cu dioxid de titan
Pe suprafata placilor de faianta tratata cu dioxid de titan apa formeaza o pelicula subtire care se scurge gravitational, lasand faianta perfect curata.

Pentru curatirea placilor de faianta nu este nevoie de detergenti si dezinfectanti. Este suficient sa dati un jet de apa cu dusul pe pereti si acestia raman curati.
    In cazul placilor de gresie tratate cu dioxid de titan lucrurile stau putin diferit. Fireste ca aceasta doar in situatii rare pot fi curatate cu jet de apa. De aceea se impune utilizarea detergentilor doar pentru neutralizarea particulelor sau a moleculelor de murdarie. Chiar daca detasarea acestora, de pe suprafetele placilor de gresie poate fi facuta doaar cu apa, pentru evitarea raspundirii lor in intreaga incapere se impune neutralizarea lor.
   Pana in anul 2012, in ciuda existentei placilor tratate cu dioxid de titan o problema tot mai persista: problema rosturilor. daca suprafetele placilor ceramice ramneau curate, rosturile dintre placi ramaneu in continuare expuse patarii. Problema a fost solutionata de catre producatorul german de adezivi PCI. Acesta a lansat pe piata PCI Geofug un chit de rosturi ce contine dioxid de titan, avand aceleasi proprietati ca gresia si faianta tratate HT

Descompunerea noxelor

Este o alta caracteristica a placilor fotocatalitice cu o foarte buna aplicabilitate in cadrul programelor de cladiri verzi. Datorita proprietatilor fotocatalitice oxigenul activ generat de fatadele placate cu ceramica tratata cu dioxid de titan,  interactioneaza cu particulele de noxe din aer si printr-un proces de oxido-reducere acestea sunt descompuse in substante elementare. Este un proces foarte asemenator cu cel al fotosintezei. Astfel mono oxidul de carbon este transformat in dioxid de carbon. La fel si formaldehida este redusa datorita proceselor specifice in dioxid de carbon si apa.

1000 mp de fatada HT = 70 arbori

Puterea de filtrare a aerului a 1000mp de fatade cu ceramica tratata cu dioxid de titan echivaleaza cu cea a 70 de arbori de talie mijlocie. Acest fapt rezida din urmatoarele calcule:
In baza testelor de laborator efectuate decatre un institut din Osaka a reiesit ca un metru patrat de ceramica fotocatalitica are capacitatea de a anihila 40mg noxe/zi.
Performantele frunzelor de plop: in baza acelorasi cercetari s-a ajuns la concluzia ca 1mp de frunze de plop au capacitatea de a anihila 3mg de noxe/ora, in baza ipotezei ca durata medie de iluminare diurna este de 12 ore, sezonul efectiv este de 6 luni si deci performanta zilnica medie anuala este de 18mg noxe.
Performantele arborelui mediu de plop: considerand ca suprafata medie a unei frunze de plop este de 20 cm patrati si un plop are in medie 15000 frunze performantele unui plop ar fi de 540 mg noxe/ zi.
Comparatia intre placile fotocatalitice si plop  40.000 mg de noxe ( calculat la 1000 mp de placi)  / 540 mg noxe (pe un copac)  = 74,04 .... rotunjind obtinem 70 arbori.
Asadar se estimeaza ca 1000 mp de ceramica tratata cu HT echivaleaza, ca putere de purificare a aerului cu o padurice de 70 de arbori.

echivalenta arbori vs fatade
1 000 mp fatada  placata cu ceramica fotocatalitica are aceeasi putere de netralizarea noxelor cu cea 70 arbori

Riscuri

     Dioxidul de titan este un compus chimic ne toxic si este folosit in diferite materiale ca  pigmentii pentru vopseluri, materiale plastice, rujuri de buze, pasta de dinti, etc. Dioxidul de titan poate fi adaugat chiar in alimente, el ne avand alt rol decat influentand culorile este eliminat de catre organism. Dioxidul de titan este folosit si in industria tigarilor, determinand culoarea albicioasa a scrumului de tigara, sau in industria salamurilor. Testele efectuate de catre Institutul Fraunhofer din Germania au certificat faptul ceramica tratata HT nu cauzeaza nici un fel de alergii.

Heinze  |  Archello  |  Archilovers  |  Archiproducts | ArchiExpo  | Architectenweb  | Baunetz Wisse  | ArchiTonic  | Materia  | Digital Showroom  |  ChromaPlural  | Pinterest  | You Tube  | Facebook