سفارش تبلیغ

پایه عکاسی مونوپاد
تبلیغات در پارسی بلاگ

رنگ نانو

جمعه 88/4/5 1:35 عصر| | نظر

رنگ و پوشش با نانو ذرات

     استفاده از نانو تکنولوژی در رنگ باعث افزایش کیفیت رنگ و کاهش مصرف آن می گردد . نانوتکنولوژی به دو صورت به این بخش کمک می کند ، یکی در انتخاب مواد مناسب در رنگ و دیگری در روش های بهینه رنگ کردن . نانو ذرات با اندازه های مختلف ، نورهایی با فرکانس های متفاوت ساطع می کند که می تواند برای تولید رنگ های گوناگون مورد استفاده واقع شوند .

     امروزه با گسترش تکنولوژی نانو، رنگ های پایه آبی نیز از این امر متأثر گشته اند ، مزایای عالی این نوع رنگ ها با اعمال این تکنولوژی دو چندان شده است . این رنگها از رزین های دیسپرس شونده در آب با ابعاد نانو و نیز از نانو پیگمنت ها و افزودنی هایی در اندازه نانو استفاده می شودکه باعث کیفیت بهتر رنگهای معمولی پایه آبی گردیده است . از جمله ویژگیهای این محصولات می توان به موارد ذیل اشاره نمود :

-                     دارای خواص مکانیکی ویژه ای هستند .

-                     دارای خواص ضد خوردگی ویژه ای هستند .

-         استفاده از نانو پیگمنت ها باعث افزایش نفوذ این نوع پوششها به درون شکافها و منافذ بسیارریز موجود در سطح فلز میگردد .

-                     با استفاده از رنگهای نانو چسبندگی روی سطح هفتاد مرتبه بیشتر می شود .

-         ضخامت اعمال سیستم پوششی نانو فقط 30 میکرون می باشد که در مقایسه با ضخامت رنگهای معمولی بسیار پایین می باشد و موجب صرفه جویی در مصرف رنگ می شود .

-                     به دلیل پایین بودن درصد حلالهای فرار با محیط زیست سازگارند .

-                     از لحاظ ظاهری فیلم حاصله بسیار صاف و براق است .

     از دیگر تأثیرات نانو در صنعت رنگ ، تولید رنگهایی در مقیاس نانو است که دود را می بلعند . در این نوع رنگ نانو ذرات کروی شکل دی اکسید تیتانیوم و کلسیم کربنات با قطر حدود 30 نانومتر بایک پلیمر پایه سیلیکونی (پلی سیلواکسان) مخلوط می شوند ، این پلیمر متخلخل است و همین مزیت موجب میگردد که گازهای NOx  با نامهای کلی نیتریک اکساید و نیتروژن دی اکساید ، کاملاً جذب آن گردد . سپس گازها به ذرات تیتانیوم دی اکساید می چسبند ، اشعه ماوراء بنفش نور خورشید جذب ذرات می‌شود و با استفاده از این انرژی NOx در یک واکنش شیمیایی به اسید نیتریک تبدیل می شود و اسید حاصله یا با باران شسته می شود و یا بوسیله کلسیم کربنات بازی خنثی می گردد .به علت ریز بودن ذرات رنگ حاصله بسیار شفاف و روشن است برای به دست آوردن رنگ دلخواه می توان از رنگدانه های مناسب استفاده کرد ، اولین محصولی که به بازار عرضه خواهد شد سفید می باشد .عمر مفید این رنگ با توجه به دوام کربنات کلسیم در حدود پنج سال می باشد .

     از دیگر کاربردهای جالب توجه استفاده از نانو لوله های کربنی در رنگ می باشد . فیبریل ها ساختارهای ویژه ای می باشند که از نانو لوله های کربنی ساخته می شوند و خاصیت رسانایی بالایی دارند . فیبریل ها از لحاظ شکل ظاهر شبیه به رشته های ماکارونی در ابعاد میکروسکوپی هستند ، قطر خارجی آنها 10 نانومتر و قطر داخلی آنها 5 نانومتر و طول آنها از 1 تا 10 میکرون متغیر می باشد .

     کاربرد فیبریل ها در رنگ باعث رسانایی آن می گردد و می توان از آن برای رنگ کردن خودرو به طریق قطره های باردار شده استفاده نمود .

     در این روش (الکترواستاتیکی)رنگ و قسمت هایی را که قرار است رنگ شوند ، باردار می کنند تا جاذبة الکتریکی بین آن دو باعث جذب رنگ توسط آن قسمت شود و بدین ترتیب کارایی رنگ چه از لحاظ کیفیت و چه از لحاظ کمیـّت ( میزان رنگ مصرفی ) ارتقا می یابد . در این روش رنگ بطور دقیق روی سطح مورد نظر می نشیند و از پراکنده شدن آن جلوگیری می شود و در نتیجه کارایی آن بالا رفته و سریع و تمیز و مقرون به صرفه می‌شود . همچنین این روش باعث کاهش انتشارات سمی
فرار می‌شود .

     کارایی رنگ الکترواستاتیکی چهار برابر بیشتر از رنگ به روش اسپری می باشد . به این معنی که 80% از رنگ در روش الکترواستاتیکی روی قسمت مورد نظر می نشیند در صورتیکه این مقداردر روش‌های معمول 20% می باشد .

     فناوری پوشش دهی مبتنی بر نانو تکنولوژی ،چه از طریق فرایند های سل- ژل و چه روش‌های نانو ذره ای کاربردهایی را ارائه می دهند که در صنعت خودرو دارای جذابیت تجاری می باشند .

     در زمینة پنجره های فتوکرومیک و الکترومیک ( پنجره هایی که به ترتیب تحت تأثیر نور و الکتریسیته تغییر رنگ می دهند ) تحقیقاتی صورت گرفته است و با تعداد زیادی از روش های مبتنی بر نانو ذرات و فرایند سل- ژل می توان آنها را تولید کرد .

     استفاده از نانو ذرات باریم سولفات به عنوان یک افزودنی در ترکیب رنگ ایده جدیدی است که موجب بهبود خواص رنگ می شود .به دلیل کوچک بودن قطر ذرات باریم سولفات (کمتر از 1/0میکرومتر) و نیز شاخص تجزیه پایین این ذرات ، شفافیت پوشش اعمال شده کاهش نمی یابد . شکل هندسی کروی این ذرات در بسیاری موارد دلیل دیگری برای افزایش براقیت رنگ اعمال شده می باشد . ذرات نانوی باریم سولفات همچنین موجب جلوگیری از کلوخه شدن پیگمنت های آلی و غیر آلی نیز می‌گردد . این ذرات روی سطح پیگمنت جذب می شوند و مانع تجمع پیگمنت ها می گردند .مکانیزم این فرآیند از یک سو بر اساس خواص ساختاری ذرات است و از سوی دیگر پیگمنت‌ها یکدیگر را بخاطر وجود بارهای الکتروستاتیکی موجود بر سطح ذرات باریم سولفات دفع می کنند .

     یکی دیگر از مزایای استفاده از این ذرات نانو در تولید رنگ این است که به دلیل استفاده کمتر از رزین در این نوع رنگ کنترل خواص رئولوژیکی رنگ یا پوشش با دقت بیشتری صورت می گیرد .این ذرات نانو در فرمولاسیون رنگهای با جلای بالا و در سیستم های پایه آبی و همچنین سیستم های با درصد جامدبالا قابل کاربرد هستند . در واقع استفاده در صد بالای این ذرات نهایتاًبه مصرف کمتر حلال منجر می شود که موجبات حفظ محیط زیست را فراهم می نماید . شرکت مرسدس بنز قصد دارد خودروهای جدیدی را که با یک نوع لاک شفاف حاوی ذرات نانو ، پوشش داده شده اند وارد بازار نماید . این روکشها دارای ذرات نانو از جنس سرامیک می باشند که قبل از فرآیندپخت به صورت جدا از هم قرار دارند ولی پس از پخت با یکدیگر اتصالاتی بر قرار می نمایند که منجر به تشکیل یک ساختارشبکه ای سه بعدی متراکم در فیلم پوششی می گردد .

     روکش حاصله در برابر خراشیدگی بسیار مقاوم می باشد . ذرات نانوی موجود در این روکش ها مقاومت در برابر خراشیدگی را تا سه برابر افزایش می دهند و به طور چشمگیری براقیت روکش و همچنین پایداری آن را برای مدت زمان طولانی بالا می برند .

     آزمایشات نشان می دهد که این افزایش براقیت رقمی در حدود 40 درصد در مقایسه با لاک های شفاف متداول می باشد .

          در آمریکا جنگ افزار هایی در دست ساخت می باشد که خود به خود قادرند هم نقایص رنگ خود را بر طرف کنند و هم متناسب با رنگ محیط تغییر رنگ دهند .این جنگ افزار ها با نوعی رنگهای هوشمند نانوپوشش داده می شوند. در این رنگها ماشینهای الکترونیکی بسیار کوچکی جاسازی شده است که به محض آسیب دیدن فیلم رنگ علائمی را جهت آگاه کردن ارسال می نماید . این نوع پوششها در مواقع نیاز متناسب با محیط تغییر رنگ داده و موجب اسستتار تجهیزات می گردد .