Účinnost

Fotokatalytické nátěry FN® vykazují mimořádně silný efekt při čištění vzduchu a ochraně povrchu proti usazování špíny a mikroorganimů. Svojí fotokatalytickou účinností překonávají konkurenční produkty na trhu až stonásobně

Mechanismus obrany proti usazování a růstu mikroorganismů

Vysoce účinný fotokatalytický povrch vytváří pro usazování a růst mikroorganismů mimořádně nepříznivé podmínky na základě tří vzájemně propojených efektů:

  1. Fotokatalytický jev účinně odstraňuje z povrchu mikroskopické částečky organických nečistot, které slouží mikroorganismům jako potrava.
  2. Při přímém kontaktu mikroorganismů se světlem aktivovaným fotokatalytickým povrchem dojde k narušení jejich buněčné stěny v důsledku interakce atomů organických molekul, z nichž se skládá, s uvolněnými elektrony a elektronovými dírami na povrchu nanokrystalů fotokatalyzátoru.
  3. Nátěrová vrstva FN® neobsahuje látky, které by většina mikroorganismů mohla využít efektivně pro svoji výživu.

V důsledku toho se na světlem aktivovaných plochách, kde jsou aplikovány FN® nátěry neusazují ve vnějším prostředí řasy ani plísně a v interiéru prováděné stěry prokázaly, že na nich nejsou prakticky žádné mikroorganismy (podmínkou je aktivace ultrafialovým zářením).

Mechanismus samočištění

FN® povrch se sám účinně čistí od prachu, sazí a mikrokapének mastnoty, které se jinak postupně na povrchu stěn, střech a stavebních konstrukcí usazují jako nános špíny. Samočistící funkce je působena dvěma mechanismy.

Tím prvním je fotokatalýza, která účinně rozloží všechny lepkavé organické složky mikroprachu, a tak mu zamezí pevně se přilepit na povrch a návazně pronikat do hloubky.

Druhým mechanismem je superhydrofilita světlem aktivovaného fotokatalytického povrchu fotokatalyzátoru. Kapénky vody se na něm roztečou do souvislé vrstvičky, po níž další voda snadno stéká a unáší sebou prachové částice špíny, které fotokatalýza zbavila lepkavých organických složek.

V důsledku kombinace fotokatalytického efektu se superhydrofilitou pak na povrchu tvořeném TiO2 fotokatalyzátorem neulpívá špína. Její organické složky jsou spáleny fotokatalýzou a anorganické prachové zbytky jsou pak z povrchu snadno odstraněny v důsledku působení deště a větru.

Ochrana proti ničivým účinkům ultrafialového záření

Působení ultrafialového záření je jedním z hlavních vlivů, které působí degradaci pojiva nátěrových hmot a fasádních stěrek. To vede k jejich postupnému rozpadu.

Funkční nátěry FN® obsahují velké množství fotoaktivního oxidu titaničitého. Jeho nanokrystaly pohlcují ultrafialové záření (UV).  Díky jejich vysoké koncentraci nepronikne přes nátěrovou vrstvu k podkladu, na němž jsou FN® nátěry aplikovány, prakticky žádné UV.

Snadné odstranění výtvorů sprejerů

Jedna základní nátěrová vrstva FN®1 + 5 nátěrových vrstev FN®2 vytváří povrch, na který se obtížně nanáší barvy s organickými ředidly nebo fixy. Vytvořené čmáranice lze snadno odstranit mechanicky s pomocí tlakové vody a kartáče bez chemických rozpouštědel a poškození podkladu.

FN® vrstva účinně absorbuje velké množství barvy ze spreje a tím snižuje barevnou sytost vytvářené čáry (zvyšuje spotřebu spreje), Speciální sprejerská fixa po pár tazích přestává psát, protože se obalí nátěrem. Barva zůstává v povrchové FN® vrstvě a nepenetruje dál do hloubky fasády. Čmáranice jsou proto odstranitelné i po delší době. FN® vrstva je mimořádně prodyšná a nebrání odvětrávání podkladu. FN® nátěry mohou být použity i na památkově chráněných objektech. Ochranná vrstva není průhledná a po odstranění graffiti musí být znovu obnovena.

Materiály vykazující fotokatalytickou účinnost jsou schopny čistit vzduch od široké škály v něm rozptýlených organických i některých anorganických látek (například oxidy dusíku (NOx) a oxidy síry (SOx).

Pokud se molekula (nebo mikroskopická prachová částice) dotkne světlem aktivovaného fotokatalytického povrchu, dojde k její oxidaci vzdušným kyslíkem a v konečném efektu dojde k jejímu rozložení až na základní minerální součásti (zejména H2O a CO2). Vzduch je čištěn tím, že zapáchající nebo nebezpečné organické látky jsou přeměněny na molekuly vody a oxidu uhličitého.

Nejvýznamnější anorganickou imisní látkou jsou oxidy dusíku (NOx). Světlem aktivovaný fotokatalytický povrch dokáže odstraňovat NOx ze vzduchu tak, že významně urychluje přírodní procesy vedoucí k jejich přeměně v pevnou látku – dusičnany.  Pro efektivní čištění vzduchu v interiérech nebo ve vnějším prostředí (čištění ovzduší od imisí) jsou však využitelné pouze takové materiály, které vykazují dlouhodobě (i po několika letech) velmi vysokou fotokatalytickou účinnost (při jediném kontaktu vzdušné masy se světlem aktivovaným fotokatalytickým povrchem dojde k odstranění minimálně 15% NOx (NO a NO2)).

Drtivá většina nátěrových hmot s fotokatalytickým efektem dosahuje účinnosti menší než 1%. Jejich efekt pro čištění vzduchu v praktickém provozu je proto zcela zanedbatelný a neměřitelný. Nátěry FN® vykazují mimořádně vysokou fotokatalytickou účinnost – 20- 50% (v závislosti na typu nátěru, podkladu a konkrétních podmínkách jako jsou např. teplota a vlhkost).

Tato účinnost je doložena řadou laboratorních testů provedených AV ČR, VŠCHT, VŠB. Proto je možno technologii FN® nátěrů využít pro efektivní čištění vzduchu jak v interiérech, tak i pro zlepšování kvality ovzduší v oblastech znečištěných automobilovou dopravou a průmyslem a lokálním topením.

Účinnost FN® povrchů vytvořených funkčními nátěry FN®

Technologie FN® povrchů je založena na využití 2. generace nátěrových hmot s fotokatalytickým efektem – funkční nátěry FN®. Fotokatalytický účinek povrchu vytvořeného těmito nátěry je až stokrát větší, než je tomu u nátěrových hmot 1. generace, které využívají pojiv na bázi silikátu nebo sol-gel. Zdrojem mimořádně vysoké fotokatalytické účinnosti u druhé generace fotokatalytických nátěrových hmot je využití zcela nového druhu minerálního pojiva. To, na rozdíl od pojiv, která využívají fotokatalytické nátěry první generace, vytváří mimořádně porézní strukturu s vysokým obsahem fotokatalyzátoru, který je ve vysoké koncentraci ukotven na povrchu pojivové struktury nátěrové vrstvy.  Tím je v nátěrové vrstvě dosaženo mimořádného zvětšení povrchu, na němž se uplatňuje fotokatalytický jev. Čím větší je tento povrch, tím vyšší je fotokatalytická účinnost.

                                                                                                  1. generace:                                                                                                                                                     

Fotografie z elektronového mikroskopu: krystalky fotokatalyzátoru obaleny pojivem nátěru. Tím je redukován povrch pro fotokatalýzu.

      Schéma: krystalky fotokatalyzátoru obalené pojivem.

2. generace:

Fotografie z elektronového mikroskopu: krystalky fotokatalyzátoru jsou vytlačeny ve vysoké koncentraci na povrch porézní struktury vytvořené pojivem. Tím je  maximalizován povrch pro fotokatalýzu.                Schéma: krystalky fotokatalyzátoru obalují strukturu pojiva.

Vysoká fotokatalytická účinnost povrchu je přitom rozhodující pro zajištění plné funkční využitelnosti a životnost fotokatalytické technologie. Účinnost povrchů vytvořených fotokatalytickými nátěry 1. generace  nepřekračuje 4% účinnosti čistého fotokatalyzátoru. FN® povrch dosahuje účinnosti, která je až 100% fotokatalytické účinností čistého fotokatalyzátoru. Povrch vytvořený FN® nátěry proto může být využit jako efektivní technologie pro čištění vzduchu od zapáchajících a škodlivých látek, pro vytváření povrchů dlouhodobě odolných proti usazování a růstu mikroorganismů, povrchů s mimořádně silnou samočistící funkcí.

Mimořádně vysoká fotokatalytická účinnost technologie FN®povrchů byla prokázána řadou testů provedených nezávislými vědecko výzkumnými institucemi v ČR i v zahraničí. Pro ověření účinnosti byly použity i testy prováděné dle norem ISO 22197-1 a ISO 22197-3.  Účinnost FN technologie je potvrzena i stovkami praktických uplatnění v ČR i v zahraničí

GRAF POROVNÁNÍ FOTOKATALYTICKÉ ÚČINNOSTI fotokatalytických nátěrů 1. generace (se silikátovým pojivem) s fotokatalytickými nátěry 2. generace – funkčním nátěrem FN® – modelová látka NOx

(měření prováděné podle ISO 22197-1 na Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR a na dalších pracovištích)

Dlouhodobé výzkumy prováděné pracovníky Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV  ČR prokazují využitelnost technologie FN® povrchů pro účinné snižování množství oxidů dusíku (NOx) ve vzduchu městských a průmyslových aglomerací.  Výsledky svých dosavadních výzkumů shrnuli v  souhrnné vědecké studii, kterou uveřejnil v renomovaný odborný časopis „Applied Catalysis B: Environmental“
Vysokou fotokatalytickou účinnost nátěrové technologie funkčních nátěrů FN® potrdilo i srovnávací testování komerčních nátěrů, které bylo provedeno pracovníky Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR. Testy prokázaly, že účinnost FN® je násobně vyšší než u konkurenčních produktů : Protokol z testů provedených na odborném pracovišti Ústavu fyzikální chemie AV ČR. (V souladu s platnými požadavky zákona o ochraně hospodářské soutěže jsou názvy konkurenčních produktů a jejich výrobců začerněny)

GRAF ÚČINNOSTI ODBOURÁVÁNÍ VOC (těkavých organických uhlovodíků) NA FN® POVRCHU

Testy odbourávání VOC (modelová látka hexan) podle ISO 22197-3; 2011 provedené VŠCHT: průměrná konverze 50% (18 mg/m2/hod).

 Testy_VSCHT_2014

OCHRANA PROTI USAZOVÁNÍ A PŘEMNOŽENÍ MIKROORGANISMŮ

Ultrafialovým světlem aktivovaný FN® povrch velmi účinně brání usazování a růstu mirkoorganismů (viry, bakterie, kvasinky, řasy). Tato účinnost byla testována a potvrzena řadou odborných pracovišť.

SOUHRN VÝSLEDKŮ TESTŮ ZDRAVOTNÍCH ÚSTAVŮ: