فناوری نانو در صنعت رنگ

فناوری نانو در صنعت رنگ

ویژگی های خاص نانوذرات ناشی از ویژگی های ساختاری آن ها مانند اندازه، شکل  و نسبت سطح به حجم بالای آن ها است. این ویژگی ها منجر به استفاده از این ذرات در صنایع مختلف در جهان شده است. صنعت رنگ نیز از این قاعده مستثنی نیست. از نانوذرات در این صنعت برای بهبود بخشیدن و یا ایجاد خواص جدیدی به رنگ ها استفاده می شود. بازار نانورنگ در آسیا- اقیانوسیه در مقایسه با مناطق دیگر با سرعت بیشتری در حال گسترش است. در این میان چین در بازار، پیشتاز بوده و در این زمینه سرمایه گذاری های زیادی انجام می دهد. بعد از آن هند و کره جنوبی قرار دارند.

نانو رنگ  چیست؟

به طور کلی، محافظت از یک بستر بین محیط خارجی و سطح، وظیفه اصلی رنگ است. به گونه ای که هنگام رنگ و خشک شدن آن، یک لایه عایق ایجاد می شود. به عنوان مثال در برخی رنگ ها از افزودنی هایی که ویژگی مقاومت در برابر خوردگی را ایجاد می کنند، استفاده می شود. این رنگ ها منجر به محافظت بیشتر سطح می گردد.

نانو رنگ ها پوشش هایی هستند که به منظور بهبود ویژگی های سطح یا زیرسطح استفاده می شوند.

نانورنگ

امروزه صنایع رنگ از نانو نقره، دی اکسید نانو تیتانیوم فعال، نانوسیلیس یا دی اکسید نانوسیلیس به عنوان مواد افزودنی استفاده می کنند. این نانومواد از سطوح در برابر  عوامل میکروبی، فیزیکی و شیمیایی محافظت می کنند. رنگهای نانو دارای خصوصیاتی مانند مقاومت در برابر خراش، سختی زیاد و مقاومت در برابر کپک و باکتری هستند. این ویژگی ها باعث می شود سطوح دوام بیشتری داشته باشند. رنگ ها و پوشش های نانو تا حد زیادی در صنایع مانند دریایی، اتومبیل، کشتی های جنگی، بیمارستان ها، نفت و گاز، الکترونیک و اپتیک، پزشکی، بسته بندی و هوا فضا استفاده می شود.

براساس نوع نانوذره مورد استفاده در نانورنگ، رنگ های نانو را  می توان به رنگ های نانوی گرافنی، نانولوله های کربنی، نانو SiO2 (دی اکسید سیلیسیم)، نانو نقره، نانو TiO2 (دی اکسید تیتانیوم) و نانو ZnO دسته بندی کرد. دسته بندی نانورنگ از دیدگاه دیگری نیز می تواند در نظر گرفته شود. یعنی براساس نوع فرآیند تولید آن ها باشد مانند روش های الکتروپینینگ، رسوب بخار شیمیایی (CVD)، رسوب بخار فیزیکی (PVD)، رسوب لایه اتمی (ALD)، پوشش آئروسل، خود سامانی و سل ژل.

در حال حاضر، دی اکسید تیتانیوم (TiO2) و دی اکسید سیلیکون مهمترین نانومواد مورد استفاده در رنگها هستند.

در ادامه به بررسی حضور برخی از این مواد نانو در رنگ ها و ویژگی های منحصر به فرد آن ها می پردازیم.

نانورنگ دی اکسید تیتانیوم

دو ویژگی بسیار عالی دی اکسید تیتانیوم نانو، فعالیت فوتوکاتالیستی و حفاظت در برابر اشعه ماورا بنفش است. ویژگی فوتوکاتالیستی باعث ایجاد خاصیت خود تمیزشوندگی رنگ ها می گردد. به بیان دیگر ویژگی فوتوکاتالیستی دی اکسید تیتانیوم نانو، باعث تولید رادیکال های هیدروکسیل در آب می شوند. در نهایت به ترکیبات آلی، مانند پروتئین های سلولی موجودات باکتریایی حمله می کنند. این فعالیت ویژگی خود تمیزشوندگی را به سطح می دهد. بدان معنا که سطح رنگ شده با نانورنگ دی اکسید تیتانیوم نیازی به تمیز کردن ندارد. ذرات گرد و غبار بروی سطح نچسبیده و آن را کثیف نمی کنند.

دی اکسید تیتانیوم و رنگ

نانو رنگ دی اکسید سیلیکون

افزودن نانو دی اکسید سیلیکون به رنگ ها می تواند سختی، سایش، خراش و مقاومت در برابر آب و هوای سطوح را بهبود بخشد. افزودن دی اکسید سیلیسیم نانو به رزین های پلیمری باعث ایجاد رنگ هایی با خاصیت سایشی عالی می شود.

همچنین نانوذرات سیلیکا سبب بهبود رفتار کندسوزی در پوشش‌های مقاوم در برابر حریق می‌گردد.

با این حال، حضور آن ها خاصیت ارتجاعی رنگ را کاهش می دهد. این ویژگی برای مقاومت در برابر تورم و کوچک شدن همراه با تغییرات دما و رطوبت لازم است.

نانورنگ نقره

سطوح پوشش داده شده با رنگ حاوی نانو نقره، خواص ضد میکروبی بسیار خوبی را در برابر باکتری ها و عوامل بیماری زای انسان ایجاد می کنند. با این حال، کارایی ضد باکتری بودن نقره نانو در رنگ ها در فضاهای باز نسبت به فضاهای بسته به دلیل قرار گرفتن در معرض شرایط خارجی کم تر است. مطالعات نشان داده است که نانو نقره قادر به جلوگیری کامل از رشد میکروبی و جلبک هم نیستند.

باکتری

در پایان

همان گونه که پیشتر نیز اشاره شد تفاوت اصلی رنگهای نانو با رنگهای معمولی این است این نوع رنگ ها  قادر به تغییر خواص آنها بر اساس شرایط اند. شایان ذکر است که حضور مواد نانویی مختلف، ویژگی های گوناگون و متفاوتی به رنگ می دهد. در حال حاضر،  بررسی برروی استفاده از مواد نانویی جدید و بهینه کردن مواد نانویی پیشین هم چنان ادامه دارد.

خرید و فروش نانورنگ ساختمان و ماشین در تموک!

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *