ایجاد پوشش‌های سوپرهیدروفوب در سطوح کاشی و سرامیک

///ایجاد پوشش‌های سوپرهیدروفوب در سطوح کاشی و سرامیک

نحوه تر شوندگی سطح نقش برجسته‌ای در اغلب خواص سطحی ایفا می‌کند. ترشدن یک سطح وابسته به کشش سطحی میان مایع ترکننده، جامد ترشونده و فاز گازی اطراف آن است. علاوه بر این سه عامل که توسط برهمکنش‌های مولکولی ایجاد می‌شوند، زبری سطح یا ساختارهای خاص سطحی نیز نقشی کلیدی در پدیده ترشدن ایفا می‌کند. سطوح را می‌توان به دودسته آب‌گریز و آب‌دوست تقسیم‌بندی کرد. انواع مختلف پلاستیک‌ها مخصوصاً آن‌هایی که دارای تعداد زیادی کربن فلوئوره هستند (مثل تفلون) جزء معروف‌ترین سطوح آب‌گریز محسوب می‌شوند. سطوح آب‌دوست معروف نیز شامل سطوح فلزی و شیشه‌های معمولی هستند که این سطوح به‌طورمعمول تمایل بیشتری به ایجاد پیوند با مواد جذب‌شده دارند اما سطوح آب‌گریز تمایلی به ایجاد چنین پیوندی ندارند.

نحوه تر شوندگی سطح نقش برجسته‌ای در اغلب خواص سطحی ایفا می‌کند. ترشدن یک سطح وابسته به کشش سطحی میان مایع ترکننده، جامد ترشونده و فاز گازی اطراف آن است. علاوه بر این سه عامل که توسط برهمکنش‌های مولکولی ایجاد می‌شوند، زبری سطح یا ساختارهای خاص سطحی نیز نقشی کلیدی در پدیده ترشدن ایفا می‌کند. سطوح را می‌توان به دودسته آب‌گریز و آب‌دوست تقسیم‌بندی کرد. انواع مختلف پلاستیک‌ها مخصوصاً آن‌هایی که دارای تعداد زیادی کربن فلوئوره هستند (مثل تفلون) جزء معروف‌ترین سطوح آب‌گریز محسوب می‌شوند. سطوح آب‌دوست معروف نیز شامل سطوح فلزی و شیشه‌های معمولی هستند که این سطوح به‌طورمعمول تمایل بیشتری به ایجاد پیوند با مواد جذب‌شده دارند اما سطوح آب‌گریز تمایلی به ایجاد چنین پیوندی ندارند.

ایجاد ناهمواری‌های نانو و میکرومتری با استفاده از یک پوشش آب‌گریز، سبب می‌شود آلودگی‌های سطح به‌راحتی در حضور آب از روی سطح آب‌گریز لیز خورده و جدا شود و به‌این‌ترتیب سطح تمیز باقی بماند.

خاصیت اَبَر آب‌گریزی، اصطلاحاً به اثر نیلوفر آبی (lotus effect) معروف است. این خاصیت در برگ گل نیلوفر آبی به دلیل وجود برجستگی‌های فوق‌ریز بر روی برآمدگی‌های میلی‌متری است. وجود برآمدگی‌های میکرومتری در ساختار این برگ سبب حبس شدن مقادیر زیاد هوا در فواصل این برآمدگی‌ها در زمان تماس با آب می‌شود.

از سوی دیگر وجود واکس طبیعی بر روی این برگ سبب ایجاد خاصیت اَبَر آب‌گریزی این سطح می‌شود. آلودگی سطوح اَبَر آب‌گریز (سوپرهیدروفوب) یا سطوح دارای اثر نیلوفر آبی بسیار کمتر از سطوح دارای انرژی سطحی بالاست. به‌علاوه، ذرات آلاینده‌ای که به سستی با این سطوح پیوند یافته‌اند، به‌راحتی با ترشدن (مثلاً در اثر بارش باران) پاک می‌شوند.

وضعیت ترشوندگی توسط زاویه تماس آن سطح با قطره روی آن تعیین می‌شود. زاویه تماس صفر درجه، معادل ترشوندگی کامل است. در مورد آب این حالت به نام اَبَر آب‌دوستی یا ترشدگی کامل نامیده می‌شود. زاویه تماس بیش از ۹۰ درجه بیانگر آب‌گریز بودن است و سطوحی اَبَر آب‌گریز نامیده می‌شوند که دارای زاویه تماس بسیار بزرگی (بیشتر از ۱۵۰ درجه) هستند.

 

در حال حاضر بیش از ۲۰۰ نوع سطح اَبَر آب‌گریز طبیعی شناسایی شده‌اند که در اثر ترکیبات شیمیایی موجود بر سطح و یا ریخت‌شناسی (مورفولوژی) ویژه سطحشان همواره تمیز باقی می‌مانند.

از دیگر نمونه‌های سطوح اَبَر آب‌گریز طبیعی می‌توان به برگ گیاه برنج اشاره کرد. این برگ ساختاری شبیه نیلوفر آبی دارد با این تفاوت که در نیلوفر آبی پرزهای سطحی به‌صورت یکنواخت بر سطح توزیع شده‌اند؛ حال‌آنکه در برگ برنج این پرزها فقط در جهت موازی با لبه برگ آرایش یافته‌اند. به دلیل نحوه آرایش خاص پرزها، قطره آب در راستای پرزها به‌راحتی لیز می‌خورد و به همین دلیل این برگ از خاصیت اَبَر آب‌گریزی جهت‌دار برخوردار است.

شایان‌ذکر است که استفاده از موادی نظیر ترکیبات فلوئوروکربن در پوشش، زاویه تماس حدود ۱۲۰ درجه را ایجاد و این سطوح را آب‌گریز می‌کند. همچنین با روکش دهی تفلون بر روی توده‌ای از نانولوله‌های کربنی که به‌صورت هدفمند رشد یافته‌اند، یک سطح اَبَر آب‌گریز ایجاد می‌شود.

نیاز به وجود شناساگر مطمئن و باکیفیت دام یکی از نیازهای اساسی هر واحد مدرن پرورش دام است. مدیریت کارآمد مزارع پرورش دام در شناسایی و رصد مؤثر دام‌ها نهفته است. در یک واحد دامداری با توجه به تعداد دام در اختیار و موضوعاتی مانند نیاز به پایش همیشگی کیفیت شیرتولیدی و افزایش بهره‌وری، نیاز به تغیر در روش هویت گذاری دام‌ها به‌شدت حس می‌شود. دام‌های سنگین دامداری دارای پلاک‌های دیداری آویخته به گوش Visual Ear Tag می‌باشند که شماره بدن آن‌ها روی آن نوشته شده است.

بزها به دلیل وارداتی بودن، دارای یک پلاک RFID و یک پلاک Visual به هر دو گوش می‌باشند و به تبعیت از نسل اول، بزهای دیگر هم در ایران به همان روش پلاک گذاری شده‌اند.

در دامداری‌های صنعتی دام سنگین تحت پوشش این شرکت متقاضی، در زمان طراحی و تجهیز دامداری‌ها امکانات مربوط با هویت دار نمودن دام‌ها خریداری شده است. به‌عنوان‌مثال در بخش شیردوشی، واحد تشخیص هویت دام وجود دارد. همچنین تعدادی پلاک RFID که تاریخ انقضا آن‌ها به اتمام رسیده است نیز خریداری شده است. به‌این‌ترتیب آنچه در حال حاضر در این مجموعه دامداری‌های وجود دارد، تعدادی از تجهیزات فاقد کاربری است که در دوره‌های زمانی مختلف، از تولیدکنندگان متفاوت یا حتی مدل‌های مختلف خریداری شده است.

در حال حاضر به دلیل اهمیت ثبت اطلاعات شیر تولیدی هر دام این امر توسط افرادی به‌صورت دوره‌ای (یک روز در هر ماه) و به روش ثبت کاغذی (سه بار در یک روز) برای یک دام انجام می‌شود.

این مجموعه دامپروری، به دلایلی چون قیمت بالای پلاک‌های خارجی، تنوع تجهیزات خریداری‌شده، انقضاء زمان بهره‌برداری یا حتی خدمات پشتیبانی و کمبود نیروی متخصص الکترونیک و کامپیوتر به دلیل پراکندگی جغرافیایی دامداری‌ها با چالش‌هایی روبرو است.

برای برطرف کردن نیاز این شرکت متقاضی می‌توان به دو طریق عمل نمود:

۱- راه‌اندازی سامانه موجود سخت‌افزاری و نرم‌افزاری
این روش موانعی را به همراه خود دارد که عبارت است از:

  • دسترسی نداشتن به اسناد فنی
  • در دسترس نبودن تأمین‌کنندگان یا عدم تمایل آن‌ها به همکاری
  • هزینه‌های بسیار بالای تجهیزات موجود
  • هزینه بالای اجرا
  • هزینه بالای خدمات نگهداری و خدمات پس از فروش

۲- طراحی و تولید یک سامانه جدید بومی

این روش نیز موانعی را به همراه خود دارد که عبارت است از:

  • تطابق یک سامانه با تمام امکانات موجود
  • هزینه بالای اجرا
  • هزینه بالای خدمات نگهداری و خدمات پس از فروش

نمودار زیر علل تمایل شرکت متقاضی به هویت گذاری استاندارد و یکپارچه الکترونیک دام را نشان می‌دهد:

در اثر باقی ماندن قطرات آب بر روی سطوح کاشی و سرامیک و بخار شدن این قطرات، رسوبات محلول در آب بر روی سطوح مذکور باقی می‌ماند که این امر یکی از عمده‌ترین دلایل آلودگی سطوح کاشی و سرامیک می‌باشد و

پس از مدتی باعث خوردگی سطوح و از بین رفتن جلا، زیبایی و استحکام این سطوح می‌شود. درصورتی‌که از باقی ماندن این قطرات روی سطوح کاشی و سرامیک در طول زمان جلوگیری نماییم، آلودگی‌های مذکور کمتر ایجاد می‌شود و سطوحی تمیزتر خواهیم داشت.

یکی از روش‌هایی که می‌توان با آن مانع از باقی ماندن این قطرات روی سطوح شد، اعمال پوشش‌های آب‌گریز کننده می‌باشد. سطوح آب‌دوست به‌طورمعمول تمایل بیشتری به ایجاد پیوند با مواد جذب‌شده دارند و سطوح آب‌گریز تمایلی به ایجاد چنین پیوندی ندارند. متأسفانه بسیاری از مواد، همانند شیشه و فلز در دسته آب‌دوست‌ها قرار می‌گیرند. این سطوح به دلیل انرژی سطحی بالایشان به‌آسانی لکه می‌گیرند. انرژی سطحی یک فلز تمیز بسته به میزان تمیز بودن آن به‌راحتی به ۱۰۰۰ میلی نیوتون بر متر می‌رسد (انرژی سطحی آهن حدود ۲۵۰۰ میلی نیوتون بر متر است) در مقابل، انرژی سطحی تفلون تنها معادل ۱۸ میلی نیوتون بر متر است. به همین دلیل تلاش‌های زیادی برای کاهش کشش سطحی سطوح مختلف جهت تمیز بودنشان صورت گرفته است.

پوشش‌های سوپرهیدروفوب کاشی و سرامیک می‌توانند با ایجاد خاصیت آب‌گریزی و آنتی باکتریال و ضدقارچ، سطح را در برابر اثر هرگونه کثیفی، چربی، لکه و تغییر رنگ در مدت‌زمان طولانی مقاوم نمایند و به دلیل خاصیت آب‌گریزی خود از رسوب‌گیری سطوح جلوگیری کنند و با دفع انواع مایعات، مانع ورود گردوخاک به درزها و سطوح گردند.

در کاشی و سرامیک‌های موجود در سرویس‌های بهداشتی، منافذ نامرئی و میکروسکوپی دارند که با چشم غیرمسلح نمی‌توان آن‌ها را دید. باکتری‌ها و ذرات ریز می‌توانند به‌راحتی در آن‌ها نفوذ کرده و باقی بمانند و برای تمیز نگه‌داشتن آن‌ها باید مواد شوینده شیمیایی به‌طور منظم مورداستفاده قرار گیرد که استفاده از مواد شوینده و ضدعفونی‌کننده شیمیایی جهت شستشوی سطوح سرامیکی آسیب‌های جدی از قبیل حساسیت‌های شدید پوستی و ریوی به بدن انسان وارد می‌آورد.

با استفاده از پوشش‌های آب‌گریز، مواد شوینده اسیدی و شیمیایی به‌طور کامل حذف می‌گردند و تمیز کردن سطوح آسان خواهد شد. کاربرد این پوشش‌ها، بر روی تمامی سطوح از قبیل کاشی و سرامیک، سرویس بهداشتی، وان حمام، روشویی و استفاده در منازل شخصی، بیمارستان‌ها، مکان‌های تفریحی و ورزشی و عمومی،کشتارگاه‌های صنعتی، کارخانه‌های مواد غذایی، استخر و سونا است، لذا این شرکت بزرگ تولید کاشی و سرامیک در نظر دارد در زمینه ایجاد پوشش‌های سوپرهیدروفوب (اَبَر آب‌گریز) در سطوح کاشی و سرامیک با دارندگان این فناوری تعامل و همکاری نماید.

  • یکسان‌سازی ثبت و نگهداری اطلاعات؛
  • ثبت اطلاعات شناسنامه‌ای دام؛
  • استخراج آمار شیر تولیدی؛
  • کنترل خدمات درمانی دام؛
  • قابلیت اعمال برای دام‌های سبک و سنگین باشد؛
  • قابلیت استفاده در مزارع بزرگ و کوچک.
  • ü      ایجاد واکنش شیمیایی بین پوشش به‌کاربرده شده و سطح سرامیک

    ü      عدم چسبندگی مناسب بین پوشش و سطح

    ü      هزینه‌های گزاف تولید و غیراقتصادی بودن محصول نهایی

    ü      تداخل با خط تولید کاشی و سرامیک

    ü      افزایش شکنندگی و سایندگی کاشی

نوع همکاری مطلوب :

  • خرید تضمینی خدمت

فراخوان

کلیه فناوران، شرکت های دانش بنیان، دانشگاه ها، پژوهشگاه ها و سایر شخصیت های حقیقی و حقوقی فعال در این زمینه می توانند پیشنهادهای خود را از طریق سایت(روی لینک ارسال پاسخ در انتهای این صفحه کلیک کنید) یا پست الکترونیک Proposal@boomerangtt.com ارسال نمایند. همچنین به منظور کسب اطلاعات بیشتر با شماره های ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳ تماس حاصل فرمائید.

هیچ دیدگاهی موجود نیست.

نظر خود را بگذارید

Your email address will not be published.

این را به اشتراک بگذارید