CZ310038B6 - Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí - Google Patents
Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí Download PDFInfo
- Publication number
- CZ310038B6 CZ310038B6 CZ2022-550A CZ2022550A CZ310038B6 CZ 310038 B6 CZ310038 B6 CZ 310038B6 CZ 2022550 A CZ2022550 A CZ 2022550A CZ 310038 B6 CZ310038 B6 CZ 310038B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- layer
- photocatalytic
- composite system
- nanoparticles
- photoactive
- Prior art date
Links
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 230000003019 stabilising effect Effects 0.000 title abstract 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004795 extruded polystyrene foam Substances 0.000 description 1
- 239000011494 foam glass Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C09D133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí aplikovatelná na základní tepelně a hydroizolační vrstvu a osahující fotokatalytickou vrstvu tvořenou disperzí směsi nanočástic fotoaktivního oxidu titaničitého a oxidu křemičitého ve vodě, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že na základní tepelně a hydroizolační vrstvě je nanesena odrazivá vrstva vysoce bílého nátěru s vysokým odrazem světla obsahujícího pojiva odolná vůči rozkladu způsobenému fotokatalytickou reakcí a na odrazivé vrstvě je nanesena fotokatalytická vrstva tvořená disperzí směsi nanočástic fotoaktivního oxidu titaničitého a oxidu křemičitého ve vodě, kde účinnou složkou jsou nanočástice fotoaktivní formy oxidu titaničitého.
Description
Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí
Oblast techniky
Vynález spadá do oboru uplatňování fotokatalytických technologií a týká se nového provedení kompozitní soustavy tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí, která je určena především pro nanášení na podklad stavebního materiálu, zejména na střechách objektů.
Dosavadní stav techniky
V posledních dvou desetiletích se značná pozornost věnovala zavádění aplikací fotokatalýzy v různých oborech, z nichž největší uplatnění našla při lokálním čištění ovzduší, za účelem zlepšení životního prostředí v městských aglomeracích, a to zejména při použití na chodnících, stěnách či střechách budov, nebo při vytváření samočistících povrchů se silným antimikrobiálním účinkem, při konstrukcích zařízení pro úpravu a čištění vzduchu v interiérech. Z oblasti stavebnictví je možno uvést patentové dokumenty EP 2054567 A2, EP 2242806 A1, EP 2716832 A1, EP 3625404 A1 nebo EP 3732146 A1. Nově se testuje použití při ochraně kulturního dědictví na površích soch či jiných památek, především jako prevence růstu mikroorganismů na povrchu. Principy fotokatalýzy, která využívá dvou efektů, a to oxidačně redukční reakce především pro rozklad organických nečistot a nastavení supersmáčivosti povrchu pro odstranění anorganických nečistot vodou jsou v literatuře dostatečně popsány. Aplikačně známé funkce fotoaktivních povrchů na bázi TiO2 se samočistící funkcí jsou určeny především k udržování čistoty různě barevných povrchů z důvodů estetických a výhodně také s funkcí antimikrobiální a snižování koncentrace toxických plynů v ovzduší. Tyto aplikace jsou chráněny patenty, a pro ověření účinnosti jednotlivých efektů byly vytvořeny ISO a CEN standardy. Poslední aktuální přehled aplikací lze najít v knize Photocatalytic Experimental Methods. Aplikace kdy samočistící povrch má vliv na udržování vysokého odrazu světla tím se stane teplotně stabilním není uveden.
Je rovněž znám způsob vytváření kompozitní soustavy s fotokatalytickou funkcí sestávající z fotokatalyzátoru a pojiva podle patentového dokumentu CZ 307426 B6, kde soustava je určena pro úpravy různých materiálů za účelem dosažení jejich samočistících vlastností a hygienických účinků, kde fotokatalyzátorem jsou neaglomerované částice TiO2 a pojivem jsou nanočástice SiO2.
Zcela nový směr uplatnění fotokatalýzy je spojen s klimatickými změnami, které způsobují přehřívání povrchů. Obecně platí, že tmavší povrch světelné záření absorbuje více, a tím se zahřívá. Proto se například začaly přikrývat některé špinící se ledovce pro zabránění jejich tání bílými plachtami. Naopak světlý povrch světlo odráží, proto jsou domy v oblastech s celoročně horkým klimatem zpravidla bílé.
Pro co nejnižší teplotu povrchu je důležitá jeho odrazivost a absorpce. Čím nižší absorpce a vyšší odrazivost, tím nižší teplota. Vliv má jakékoliv elektromagnetické záření, zejména ve viditelné oblasti a také v infračervené (IR) oblasti. Pro vysokou odrazivost je důležité, aby povrch byl co nejvíce bílý a souřadnice jasu L dle modelu metodiky CIE LAB byla blízká hodnotě 100. Důležitá je i odrazivost v IR oblasti. Tu lze zvýšit třeba speciálními pigmenty, které mají zvýšenou odrazivost právě v IR oblasti, nebo plnivy anebo třeba pomocí dutých kuliček naplněných inertním plynem. Pokud je trvale světlý povrch kombinován s izolační složkou, lze dosáhnout tepelně stabilizující povrch, kde tento trvale světlý povrch s vysokým odrazem světla (albedo) umožní finální fotokatalytická vrstva na povrchu.
Problematika tepelných a vodotěsných izolací střech je řešena celou řadou různých technologií, kde jednou z alternativ je technologie nástřiku tvrdých polyuretanových pěn (SPF - Spraying
- 1 CZ 310038 B6
Polyurethane Foam), kde základní izolační vrstva je založena na principu směsi dvou tekutých složek nanášených na povrch. Polyuretanové (PUR) pěny vytvářejí souvislou, k podkladu samokotvící, tepelně a hydroizolační vrstvu. Na tuto PUR izolační vrstvu je aplikována další vrstva jako ochranný nátěr, který chrání PUR proti rozkladu vlivem UV záření ze slunečního světla (tedy proti fotooxidaci). Typů nátěrů je celá řada, např. akrylátové, polyuretanové, silikonové a další, přičemž mohou mít různé barevné odstíny. Při tmavších odstínech nebo zašpinění střechy spadem dochází k rychlejšímu prohřívání tepelně izolační vrstvy a snižuje se její účinnost v denním osvitu sluncem. Vrstva je rychleji prohřátá a postup teplot pokračuje do podloží konstrukce, kde se akumuluje. Při snížení osvitu v podvečer a v noci tepelně izolační vrstva funguje jako zpětná brzda naakumulovanému teplu ve stavební konstrukci. Při velkém počtu tropických dní dochází tedy pomalu k postupnému celkovému prohřívání konstrukce objektu. Pro dobrou účinnost je z tohoto důvodu nutno aplikovat silné tloušťky izolace, což značně zvyšuje náklady a může být pro některého investora obtížně dostupné.
K překonání této nevýhody byl vyvinut tepelný a vodotěsný izolační systém stavebních objektů dle zapsaného užitného vzoru CZ 34656 U1 určený pro povrchy opatřené vrstvou stříkané PUR pěny, jejíž povrch je chráněn UV vrstvou na bázi uretan-akrylové hmoty. Toto technické řešení tedy zahrnuje postupnou aplikaci stříkané polyuretanové izolační pěny (SPF - Spraying Polyurethane Foam), následný dvojí nástřik specifické kompozice světlé a vysoce odrazivé barvy na bázi uretan-akrylové hmoty, transparentní bariérové mezivrstvy s vysokou přilnavostí a chemickými vlastnostmi bránícími průniku radikálů a iontů a nakonec svrchní fotokatalytické vrstvy tvořené nanokompozitní soustavou tvořenou disperzní směsí nanočástic fotoaktivního TiO2 a SiO2 ve vodě a mající samočisticí funkci.
Po více jak dvouletém ověřování zkušebních aplikací systému dle výše uvedeného užitného vzoru na různých stavebních objektech se ukázalo, že daný systém má řadu nedokonalostí, které bude třeba odstranit, aby se optimalizovala možnost jeho aplikací. Toto je dosaženo předkládanou kompozitní soustavou, která značně urychluje realizaci na objektech, především na střechách, když odstraňuje nanášení bariérové mezivrstvy, tedy jeden technologický krok, čímž se výrazně snižují náklady na aplikaci a zvyšuje ekonomická dostupnost. Nové a vyšší účinky řešení dle vynálezu jsou popsány níže.
Podstata vynálezu
Stanoveného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí aplikovatelná na základní tepelně a hydroizolační vrstvu a osahující fotokatalytickou vrstvu tvořenou disperzí směsi nanočástic fotoaktivního oxidu titaničitého a oxidu křemičitého ve vodě, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že na základní tepelně a hydroizolační vrstvě je nanesena odrazivá vrstva vysoce bílého nátěru s vysokým odrazem světla obsahujícího pojiva odolná vůči rozkladu způsobenému fotokatalytickou reakcí a na odrazivé vrstvě je nanesena fotokatalytická vrstva tvořená disperzí směsi nanočástic fotoaktivního oxidu titaničitého a oxidu křemičitého ve vodě, kde účinnou složkou jsou nanočástice fotoaktivní formy oxidu titaničitého.
Ve výhodném provedení kompozitní soustavy je základní tepelně a hydroizolační vrstva tvořena bezespárou a samokotvící stříkanou polyuretanovou pěnou, kde stříkaná polyuretanová pěna má tloušťku minimálně 25 mm, přičemž odrazivá vrstva je vytvořena tak, aby souřadnice jasu L podle modelu metodiky CIE LAB byla blízká hodnotě 100.
Kombinace aplikace bílého vysocereflexního nátěru a následně vrstvy nátěru se samočisticí fotokatalytickou funkcí na místě (in situ) nanášenou tepelně a hydroizolační vrstvu SPF zajišťuje prodloužení doby zašpinění povrchu a změny (ztmavnutí) jeho odstínu, čímž dojde ke snížení prohřevu objektu v tropických slunných dnech. Použití kompozitní soustavy je energeticky přínosné po celý rok, kdy v zimě redukuje úniky tepla a v létě přispívá k omezení prohřevu. Je
- 2 CZ 310038 B6 možné ji použít i na jiných izolačních sestavách, kde pod hydroizolační vrstvou je již zabudována určitá vrstva tepelné izolace, například EPS, XPS, Foamglass nebo minerální vlna, čímž je možno vypustit použití SPF. Tato alternativní řešení je nutno technicky posoudit individuálně s ohledem na typ skladby, možné interakce látek a očekávaný přínos.
Příklady uskutečnění vynálezu
Kompozitní soustava je v základním provedení tvořena na povrch objektu stříkanou základní tepelně a hydroizolační vrstvou (SPF), která je bezespárá a samokotvící. Na tuto vrstvu je nanesena podkladová vrstva nátěru světle šedé barvy obsahující směs pigmentů a plniv dispergovanou v emulzi uretan-akrylové pryskyřice. Na podkladové vrstvě je nanesena odrazivá vrstva vysoce bílého nátěru s vysokým odrazem světla (albedem), čehož je dosaženo kombinací TiO2, plniv a additiv se zvýšenou odrazivostí v IR oblasti a obsahujícího speciální pojivo odolné vůči rozkladu způsobenému fotokatalytickou reakcí z vrchní fotokatalytické vrstvy jako kopolymer organického akrylátu s anorganickou častí na bázi koloidního SiO2. Na odrazivou vrstvu je nanesena třetí, fotokatalytická vrstva, tvořená disperzí směsi nanočástic fotoaktivního TiO2 a SiO2 ve vodě, kde účinnou složkou jsou nanočástice fotoaktivní formy TiO2. Tato vrstva je upravena tak, aby při nástřiku byla viditelná a po krátké době se změnila na absolutně transparentní.
Při aplikaci kompozitní soustavy pro výše uvedené složení je na očištěný a upravený povrch objektu proveden nástřik tepelně a hydroizolační vrstvy tvořené tvrdou dvoukomponentní polyuretanovou pěnou (SPF). Celková tloušťka pěny může být od 25 mm/1“ v závislosti na druhu objektu a požadavku izolačních parametrů směrem nahoru neomezená. Na hotovou aplikovanou tepelně a hydroizolační vrstvu je nanesena nástřikem nebo válečkem podkladová vrstva světle šedého odstínu. Na tuto podkladovou vrstvu je opět nanesena nástřikem nebo válečkem odrazivá vrstva vysoce bílého nátěru s vysokým odrazem světla (albedo) speciálně vyvinutého pro zvýšení odrazivosti slunečního záření a s odolností vůči rozkladu způsobenému fotokatalytickou reakcí s posledním povrchovým finálním nátěrem. Nakonec je aplikována třetí, fotokatalytická vrstva, tvořená disperzí směsi nanočástic fotoaktivního TiO2 a SiO2 ve vodě, kde účinnou složkou jsou nanočástice fotoaktivní formy TiO2. Tato vrstva je upravena tak, aby při nástřiku byla viditelná a po krátké době se změní na absolutně transparentní. Fotokatalytická vrstva je transparentní anebo semitransparentní zpravidla o tloušťce v řádu nanometrů a mikrometrů. Pro barevný odstín je používaný přídavek organického barviva o takové koncentraci, aby byl fotokatalyticky odbouratelný v požadovaném čase, např. methylenová modř.
Celý postup je nutno realizovat na základě technického návrhu a přípravě povrchu pro aplikaci tepelně a hydroizolační vrstvy z tvrdé polyuretanové pěny nebo jiného materiálu. Tato je aplikována za striktně předepsaných klimatických podmínek a vhodným technologickým zařízením.
Popsané základní provedení kompozitní soustavy není jediným možným řešením podle vynálezu, ale základní tepelně a hydroizolační vrstva nemusí být realizována SPF, ale může být tvořena jiným vodonepropustným materiálem vykazujícím teploizolační vlastnosti. Podkladová mezivrstva nátěru nemusí být světle šedé barvy, ale může mít jiný světlý odstín, který neovlivní negativně albedo odrazivé vrstvy. Podkladová mezivrstva nemusí být uretan-akrylátová, ale může být jiného typu s obsahem plniv a pigmentů, které zvyšují ochranu možného rozkladu organické izolace jako SPF vlivem UV záření. Pro vysokou odrazivost je důležité, aby povrch byl co nejvíce bílý, tedy souřadnice jasu L dle modelu metodiky CIE LAB byla blízká hodnotě 100. Důležitá je i odrazivost v infračervené (IR) oblasti. Tu lze zvýšit třeba speciálními pigmenty, které mají zvýšenou odrazivost právě v IR oblasti, plnivy anebo třeba pomocí dutých kuliček naplněných inertním plynem. Naše základní barva je kombinací těchto plniv, TiO2 a additiv.
- 3 CZ 310038 B6
Průmyslová využitelnost
Kompozitní soustava podle vynálezu je určena pro využití ve všech odvětvích, kde je snaha aplikovat fotokatalýzu jako metodu pro zlepšení životního prostředí, a to především na střechy zemědělských a průmyslových objektů. Dále v městských aglomeracích při vytváření samočisticích povrchů subjektů se silným mikrobiálním účinkem, při úpravě vzduchu v interiérech zařízení, ve stavebnictví, zdravotnictví apod. Soustavu lze využít jako nátěry plastů, betonových prvků, soch, materiálů na bázi celulózy, textilních materiálů apod.
Claims (3)
1. Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí, aplikovatelná na základní tepelně a hydroizolační vrstvu, a osahující fotokatalytickou vrstvu tvořenou disperzí směsi 5 nanočástic fotoaktivního oxidu titaničitého a oxidu křemičitého ve vodě, vyznačující se tím, že na základní tepelně a hydroizolační vrstvě je nanesena odrazivá vrstva vysoce bílého nátěru s vysokým odrazem světla obsahujícího pojiva odolná vůči rozkladu způsobenému fotokatalytickou reakcí; a že na odrazivé vrstvě je nanesena fotokatalytická vrstva tvořená disperzí směsi nanočástic fotoaktivního oxidu titaničitého a oxidu křemičitého ve vodě, kde účinnou složkou jsou nanočástice 10 fotoaktivní formy oxidu titaničitého.
2. Kompozitní soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že základní tepelně a hydroizolační vrstva je tvořena bezespárou a samokotvící stříkanou polyuretanovou pěnou.
3. Kompozitní soustava podle nároku 2, vyznačující se tím, že stříkaná polyuretanová pěna má tloušťku minimálně 25mm.
15 4. Kompozitní soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že odrazivá vrstva je vytvořena tak, aby souřadnice jasu L dle modelu metodiky CIE LAB byla blízká hodnotě 100.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-550A CZ2022550A3 (cs) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-550A CZ2022550A3 (cs) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ310038B6 true CZ310038B6 (cs) | 2024-05-29 |
| CZ2022550A3 CZ2022550A3 (cs) | 2024-05-29 |
Family
ID=91185436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2022-550A CZ2022550A3 (cs) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2022550A3 (cs) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1687267A (zh) * | 2005-05-09 | 2005-10-26 | 杨世相 | 纳米水性天然真石乳胶漆 |
| CZ30198U1 (cs) * | 2016-07-11 | 2016-12-27 | Technická univerzita v Liberci | Akrylátová nátěrová hmota s fotokatalytickou funkcí |
| CZ30342U1 (cs) * | 2016-12-27 | 2017-02-07 | Barvy A Laky Teluria, S.R.O. | Nátěrová hmota s fotokatalytickou funkcí |
| CZ34656U1 (cs) * | 2020-10-19 | 2020-12-08 | BARVY A LAKY HOSTIVAŘ, a.s. | Tepelný a vodotěsný izolační systém stavebních objektů |
-
2022
- 2022-12-22 CZ CZ2022-550A patent/CZ2022550A3/cs unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1687267A (zh) * | 2005-05-09 | 2005-10-26 | 杨世相 | 纳米水性天然真石乳胶漆 |
| CZ30198U1 (cs) * | 2016-07-11 | 2016-12-27 | Technická univerzita v Liberci | Akrylátová nátěrová hmota s fotokatalytickou funkcí |
| CZ30342U1 (cs) * | 2016-12-27 | 2017-02-07 | Barvy A Laky Teluria, S.R.O. | Nátěrová hmota s fotokatalytickou funkcí |
| CZ34656U1 (cs) * | 2020-10-19 | 2020-12-08 | BARVY A LAKY HOSTIVAŘ, a.s. | Tepelný a vodotěsný izolační systém stavebních objektů |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2022550A3 (cs) | 2024-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cannavale et al. | Multifunctional bioinspired sol-gel coatings for architectural glasses | |
| KR101625115B1 (ko) | 노출형 옥상지붕의 단열차열방수공법 및 이에 사용되는 단열차열방수 도료조성물 | |
| TWI440505B (zh) | Photocatalyst coating | |
| JP3797037B2 (ja) | 光触媒性親水性コーティング組成物 | |
| KR101219531B1 (ko) | 건축물 외벽 파손복구 및 차열방수공법 | |
| TWI457386B (zh) | Photocatalyst-coated body and a photocatalyst coating liquid | |
| Nguyen et al. | Effects of nano-TiO2 and nano-SiO2 particles on the reflectance and weathering durability of solar heat reflectance coating | |
| Anous | Nanomaterials and their applications in interior design | |
| JP2001064583A (ja) | 光触媒塗料組成物、光触媒性塗膜、該塗膜被覆物品および該塗膜形成方法 | |
| US20080026161A1 (en) | Photocatalytically Active Coating of a Substrate | |
| JP4518567B2 (ja) | 塗布液 | |
| JP2006131917A (ja) | 光触媒性親水性コーティング組成物 | |
| KR20220079233A (ko) | 옥상용 무기질 탄성 침투 방수제 제조 방법 | |
| CZ310038B6 (cs) | Kompozitní soustava tepelně stabilizujících vrstev s fotokatalytickou funkcí | |
| JP4233654B2 (ja) | 光触媒担持構造体の製造方法及びその方法により得られた光触媒担持構造体 | |
| CZ34656U1 (cs) | Tepelný a vodotěsný izolační systém stavebních objektů | |
| ES2856942T3 (es) | Método para producir un producto bituminoso fotocatalítico | |
| JP4339663B2 (ja) | 近赤外線吸収積層材 | |
| JP2011031125A (ja) | 光触媒塗装体、および光触媒コーティング液 | |
| JP5081543B2 (ja) | 光触媒担持構造体の製造方法及びその方法により得られた光触媒担持構造体 | |
| JP2001252615A (ja) | 塗布方法及び該方法を用いて塗布された構造体 | |
| JP2011056473A (ja) | 光触媒塗装体、および光触媒コーティング液 | |
| Muscio | Coupling of solar reflective cool roofing solutions with sub-surface phase change materials (PCM) to avoid condensation and biological growth | |
| Wurood Asaad et al. | Application of Reflective Coating on the Thermal Performance of a Building's Roof: An Overview | |
| Nasrollahi et al. | Nano coating and reducing the energy consumption in city buildings |