工事項目

  1. 一般建築塗装全般

  2. 吹き付け塗装

  3. 内装塗り壁及び塗装

  4. 特殊塗装

  5. 防水

0120-971-608

Tel

アパタイト被服二酸化チタン光触媒 シックコート

 

適応下地 各種塗料アクリル・ウレタン・シリコン・クリヤーその他 コンクリート・磁器タイルなど

 

光触媒の働き

光は人類にとって欠かす事のできない、エネルギーです。
この光のエネルギーとの化学反応で有害物質を除去する「光触媒」、環境を浄化する「光触媒」の働きが

今さまざまな場面で注目を浴びています。

 

アパタイトを被覆した二酸化チタン

 

二酸化チタン光触媒の表面をアパタイトで覆うことにより、アパタイトが細菌や有機物質を吸着して二酸化チタンが分解する多機能性セラミックス複合材料を開発。
ア パタイトは生体内で生成されることから、アパタイトができやすいようにPHや組成を調整した疑似体液を開発した。液温を体温に近い37℃に設定しに酸化 チタン粉末や薄膜を浸漬することで表面にアパタイトを析出させた。アセトアルデヒドや大腸菌などを用いた実験により、この複合材料の吸着・分解の効果が確 認できた。
二酸化チタンの光触媒機能に加え、アパタイトのタンパク質やアンモニア臭、NOxなどの吸着機能を付与することで、光の有無に関わら ず細菌やウィルスを吸 着する事が可能になった。

吸着した物質は、光が当たると二酸化チタンの作用により分解されるため、アパタイトの吸着能力はその都度回復する。さらに、アパタイトがスペーサーとなり二酸化チタンが直接媒体と接触しないことにより、

従来不可能であった有機系の媒体(繊維、樹脂、プラスチックス、木材、紙等)に 練り込んで被覆することもでき、二酸化チタンの応用範囲を飛躍的に拡大する可能性がある。病院のタイルや空気清浄機のフィルター、たばこの臭いの消臭に衣 類の繊維に混ぜたり水耕剤倍、風呂、花瓶などの水の浄化、室内のカビ防止などに利用できるだろう。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ナノメートルオーダーのアパタイト結晶を析出させた二酸化チタン

 

アパタイトは、細菌やウィルスなどのタンパク質やアンモニアや窒素酸化物、アルデヒド類などの吸着能に優れ、それらを大量に吸着することができる。そのた め環境改善材料としての利用も可能である。一方、光触媒は、光を照射することで強い酸化力を生じるため、有害な有機化学物質や細菌、臭いなどを分解し炭酸 ガスや水などに分解・除去することができる。反面、樹脂や有機系の塗料や繊維などに粉末を混合すると基材やバインダーそのものを分解して、変色させたりぼ ろぼろにしてしまうためそのままでは混合して応用できない。また、大気中に浮遊したり水中の分散している有機物や細菌などをその表面に引き寄せたり多量に 吸着しておくことはできないため、たまたま接触した物質しか分解できない。さらにはもっとも重大な欠点として光に二酸化チタンの表面にナノメートルオー ダーのアパタイト結晶を析出させた複合材料を開発した。この複合材料は以下のような点で優れており図のように環境浄化材料としての応用範囲を飛躍的に拡大 する可能性がある。

 

1) アパタイトが吸着した物質は光が当たれば二酸化チタン光触媒が分解・除去するためアパタイトの吸着機能はその都度再生し半永久的に使用を続けることができる。すなわち吸着・分解機能を有する複合材料である。

2) 夜間など必ずしも光が当たらない状況や光が微弱な場合でもアパタイトは多量の細菌や物質を吸着しておくことができる。一般家庭の室内の有害物質程度であれば何日かは光が無くても吸着・除去できる。

3) アパタイトは有機物質と光触媒を隔離する働きもする。従ってアパタイトを被覆した二酸化チタンをプラスチックや繊維、紙などの有機系の媒体などに混合しても二酸化チタンと基材が直接接触しないため基材を分解することがなく、この複合材料はそのまま混合することができる。

4) アパタイトで捉えておいた物質を二酸化チタンで分解することができるのでわずかな光でも確実に物質を分解することができる(光触媒は、通常有機物を炭酸ガ スと水にまで分解するのに一定の時間が必要である。しかし、空気中や水中の物質が光触媒表面に留まっていることはむしろ希でたまたま一定時間表面に留まっ ていた物質しか分解できない)

 

 

 

←アパタイトが二酸化チタンに析出している
二酸化チタンとアパタイトを複合化することができれば、アパタイトが細菌を吸着して二酸化チタンが光触媒作用によって分解する半永久的に使用できる抗菌材料となりうる。
【結果】
二酸化チタンにアパタイトが被覆することにより今までできなかった塗料の上に直接光触媒を施工することができる

←一般的な二酸化チタンの表面図。

二酸化チタンがむき出しである。
細菌などを積極的に吸着する能力はないため、表面に接触した菌しか殺菌・分解できない。
【結果】
二酸化チタン単体では有機物を分解するだけで、塗料の上に直接光触媒を施工することはできない。

【昼】有害物質を分解 【夜】有害物質を吸着 を1日を通して毎日繰り返しています。

 

     トルエンの分解試験

アパタイト被覆に酸化チタンと二酸化チタン単体でのトルエンの分解試験。

 

1) 試験開始から60分は遮光状態、60分後から光を照射

 

2) 試験開始後60分の遮光状態では二酸化チタン単体では、ほとんど変化がないのに対し、アパタイト被覆二酸化チタンでは、80%以下にまで分解。

 

3) 120分後(照射開始から60分後)には、二酸化チタン単体は、35%までしか分解できないのに対し、アパタイト被覆に酸化チタンは、10%以下にまで分解。

 

アパタイトと二酸化チタンを複合化することにより、

光が当たらないと機能しないという二酸化チタン単体の欠点を克服し、

アパタイトのタンパク質やアンモニア臭NOxなどの吸着機能を付与することで、

 

1. 夜間などの光が当たらない時でもアパタイトが物質を吸着する。
2. 光が当たるとアパタイトを吸着した物質を二酸化チタン光触媒が分解する。
3. アパタイトがスペーサーとなるため直接光触媒が基材に触れない。
4. 光触媒が有機物を分解するのに一定の時間を必要とするが、アパタイトが吸着した物質を逃さないため確実に分解することができる。