Kamenické práce & nanotechnologie a její využití

Kamenické práce, kameníci Praha, kamenictví, inspekce a znalecké posudky kamene, repase kamenných schodů, renovace kamenných schodů, broušení kamenných schodů, repase památek, repase pomníků, repase soch, repase kamene, kamenické práce, kamenické opravy kamene, kamenictví, broušení kamene, broušení kamenných podlah, stavební kamenické práce, restaurátorské kamenické práce, rekonstrukce kamene, čištění kamene, tryskání kamene, parní čištění kamene, impregnace kamene, anti-graffiti ochrana kamene a povrchů krátkodobě i dlouhodobě je připravena zajistit s využitím nanotechnologických metod repase, opracování, čištění a ochrany kamenných povrchů dle Vašeho přání a požadovaného rozsahu služeb naše odborně prováděcí sdružení Kamenický Servis®.

Restaurátorské kamenické práce

Kamenický Servis® se zabývá nanotechnologickou tématikou od počátku vzniku této technologie / vědy a snaží se přenášet novodobé poznatky a využití této technologie do své kamenické profese. Nanotechnologie, tak jak ji zná současnost se doposud používala a používá k mnohému a širokospektrálnímu použití nanotechnologickému čištění a k nanotechnologické tzv. hydrofobní ochraně povrchů a to na bázi SiO2 a nebo TiO2. Tuto formu současná vědní disciplína nanotechnologie definuje jako nanotechnologie 1. generace. Do této kategorie spadají také ochranné a čistící systémy s tzv. Nano efektem (perlení), které je dosaženo na základě složek chemických rozpouštědlových nebo ropných a silanových či silikonových částic.

Kamenický Servis® úspěšně navázal a započal od roku 2013 používat nově nastupující nanotechnologie 2. generace. Tyto nano produkty 2. generace se vyznačuji multifunkčními vlastnostmi a jsou vyrobeny výhradně a pouze na bázi organických částic a pojiv definované jako „suspenze" se samočistící schopností.

Pro kamenické sdružení byla nová matrice 2.generace nanomateriálů zásadní posunem z hlediska zvýšení fotokatalytické účinnosti nátěrů. 1m2 plochy natřené těmito nano materiály obsahují v rámci své 3D porózní mikro struktury nátěrové vrstvy přibližně 500 m2 povrchu nano krystalů fotokatalyzátoru, na němž může probíhat fotokatalýza! To vedlo ve srovnání s produkty 1. generace k enormnímu nárůstu fotokatalytické účinnosti. Ta se u nejúčinnějšího nano produktu 2. generace nano produktů přiblížila 100% účinnosti čistého fotokatalyzátoru!

Kamenický obor

Kamenické práce a nanomateriály a jejich využití

Kamenický obor a odborné kamenické práce pracují s nanotechnologií jako novým technickým oborem, který zahrnuje výzkum, vývoj, materiály a technologie). Nanotechnologie a její vznik a rozvoj umožnil rozvoj vědeckého poznání a vytvoření technických prostředků, jako je elektronový́ mikroskop, které nám umožnily zkoumat mikroskopické objekty o velikosti menší než 100 nm (jedna miliardtina metru) a manipulovat s nimi.

V kamenickém oboru výzkum nanoobjektů (objekty s velikostí pod 100nmě ukázal mimo jiné, že některé látky získávají jako prachové částice (nanočástice) v těchto rozměrech zcela nové vlastnosti, které se u nich neprojevují, jsou-li ve větších velikostech. Využití těchto poznatků se projevilo ve vývoji a výrobě nových materiálů nazývaných nanomateriály, výrobků se zcela novými, nebo výrazně vylepšenými užitnými vlastnostmi a samozřejmě také nových technologických postupů a výrobních zařízení pro využití opracování kamene, repase kamene, renovace kamene a především k dokonalé ochraně kamene.

Příklady nanomateriálů: např. kvantové tečky, nanoprášky, funkcionalizované nanočástice, nanokompozity, uhlíkové nanostruktury, grafen, nanovlákna, tenké filmy, nanovrstvy, koloidní systémy, modelování nanokrystalických materiálů, aj.

Nanomateriály v podobě nanočástic nebo nanovláken nacházejí přirozeně stále širší uplatnění i ve stavebnictví a kamenických oborech, jako je restaurátorství aj.

Kameníci

Kamenické práce, kameníci a renovátoři kamene započali používat nanomateriály ve využití v kompozitních konstrukčních prvcích staveb, tak i široké spektrum nátěrových hmot (barvy a laky s vysokou odolností proti otěru, ultrafialovému záření a dalším erozním vlivům, nátěry se sníženou prostupností tepla, nátěry s dlouhodobou antibakteriální funkcí, samočistící nátěry a nátěry čistící vzduch, povrchové úpravy stavebních prvků a vnitřního vybavení budov, využití nanovlákenných filtrů ve vzduchotechnice a další.

Kamenický obor a restaurátorské a památkově orientované instituce řadí nejnovější multifunkční nátěrové hmoty s fotokatalytickým efektem do skupiny nanotechnologických produktů, které vytvářejí zcela nový segment trhu – fotokatalytické samočistící nanotechnologie. Tyto technologie mají široké spektrum využití, které zahrnuje průmysl, potravinářskou výrobu, zemědělství, stavebnictví, ochranu životního prostředí, zdravotnictví i vojenství a především dosahu nejvyšší a nejdelší ochranné životnosti kamenných povrchů.

Kamenictví a fotochemické nano funkční procesy

Kameníkům a kamenickému oboru je pojem fotokatalýza, jenž vyjadřuje spojením slovních částí: foto a katalýza – pojmem nově vnímaným. Foto se používá pro označení světla a katalýza (urychlení) je v převážné míře využíváno v chemii pro proces změny rychlosti nebo i vyvolání chemické reakce látkami, které se touto reakcí nezmění. Tyto látky jsou označovány jako katalyzátory. Katalyzátory mohou nejen reakci urychlit, ale i vyvolat reakci, která by bez katalyzátoru vůbec neprobíhala. Katalyzátor se během reakce nespotřebovává a nemá vliv na množství přeměněného produktu.

Kamenictví rozlišuje katalýzu homogenní, kdy katalyzátor i reagující látka jsou v téže fázi, a heterogenní neboli kontaktní, kde katalyzátor je zpravidla tuhá látka a vlastní reakční směs je plynná nebo kapalná.Fotochemické procesyExistují také látky, které naopak brzdí rychlost reakce látek, které spolu jinak velmi ochotně reagují. Těmto látkám říkáme negativní katalyzátory nebo také inhibitory nebo stabilizátory. Ty jsou umístěny na nosiči s velkým povrchem – plochou na niž jsou tyto katalyzátory umístěny. Čím větší je tato plocha, tím větší je kapacita, s níž je schopno toto zařízení redukovat množství škodlivin.

Fotokatalýza

V kamenickém oboru a ochranných systémem kamenných povrchů a kamene, používáme pojem fotokatalýza pro označení procesu vyvolání a urychlení chemické reakce, na němž se podílí světlo a katalyzátor. Chemické reakce, které probíhají v souvislosti s působením světla, nazýváme fotochemické reakce. Přesně řečeno fotochemické jsou všechny reakce, ve kterých je energie, potřebná pro jejich průběh, nebo vznik poskytována energií elektromagnetických kmitů –viditelného světla, ultrafialových paprsků, nebo méně často paprsků infračervených.

Kamenné povrchy umožnují využívat fotochemického působení světla, které spočívá v tom, že atomy nebo molekuly reagující látky se nabuzující a aktivují se tím, že pohlcují světlená kvanta. Dochází ke zvýšení jejich vnitřní energie – zejména té její formy, která má vliv na průběh dané reakce a v některých případech způsobuje i disociaci molekul.

Fotokatalyzátory

Kamenné povrchy a fotokatalyzátory

Kamenictví pracuje s fotokatalyzátory, což jsou látky, které mohou ovlivňovat rychlost chemické reakce na povrchu kamene či případně takovou reakci iniciovat a to za podmínky že na ni dopadá světlo. Pro fotokatalýzu jsou nejčastěji používány polovodiče TiO2, WO3, SiO2, SrTiO3, alfa-Fe2O3, ZnO, a ZnS.

Nejvíce využívaným fotokatalyzátorem jsou nanočástice krystalického oxidu titaničitého - TiO2. Hlavními krystalickými formami tohoto materiálu jsou rutil a anatas. Zatímco rutil se jako bílý pigment, tzv. titanová běloba, průmyslově vyrábí a používá již dlouhou dobu, aplikace založené na specifických vlastnostech nanokrystalického anatasu se začínají rozvíjet teprve v současnosti.

Kamenné povrchy tak lze ochránit a to opatření proti vzniku a vývoji nebezpečných, velmi odolných kmenů bakterií, proti šíření bakteriálních i virových nákaz, růstu plísní a kvasinek. Mechanismus se chová tak, že Pokud se mikroorganismus dotkne světlem aktivovaného povrchu fotokatalyzátoru, spustí se oxidační rozklad organických molekul, z nichž se jeho tělo skládá, a dojde ke stejnému efektu, jako by byl spálen.

Mikroorganismy jsou usmrceny a jejich mrtvá těla jsou postupně, beze zbytku fotokatalyticky rozložena. Rychlost a účinnost tohoto procesu závisí na velikosti konkrétního mikroorganismu a fotokatalytickou účinností povrchu, se kterým mikroorganismus přišel do přímého kontaktu. Povrch, který vykazuje silný fotokatalytický efekt, vytváří účinnou zábranu proti usazování a růstu mikroorganismů. Biocidní účinek světlem aktivované fotokatalytické plochy je dlouhodobý až 10 let i více let.

Nanotechnologie

Kamenictví a nanotechnologie a nano materiály 2. generace

Kamenické postupy se dostaly díky této nové a nastupující generaci na novou vyšší úroveň kvality a jakosti čištění a ochrany kamenných povrchů. Tyto novodobé nanotechnologie jsou určeny k vytváření vysoce účinných fotokatalytických vrstev na povrchu kamene, kamenných stěn, stavebních kamenných konstrukcí, kamenných fasád a kamenných střech. Tyto vysoce účinné fotokatalytické vrstvy jsou, za podmínky přístupu ultrafialového světla novým typem technologie založené na využití nanomateriálů a nanotechnologických poznatků.

Kamenictví a kamenické obory pro ně používají název fotokatalytická nanotechnologie (FNT). Bez dodávky energie UV světla tato technologie nefunguje, stejně tak, jako nefungují elektrické spotřebiče bez dodávky elektrické energie Zaschlá, ultrafialovým světlem aktivovaná, nátěrová vrstva plní několik funkcí:

  • Účinně čistí vzduch od široké škály znečišťujících látek.
  • Velmi efektivně likviduje mikroorganismy.
  • Brání růstu plísní, zelené a černé řasy a rozrůstání lišejníků a mechů.
  • Je schopna se sama čistit od organické špíny, která se na povrchu usazuje.
  • Dokonale chrání podklad, na němž je nanesena, před degradujícími účinky.
  • Při nanesení více nátěrových vrstev vytváří ochranu povrchu proti graffiti.
Tryskání kamene 

Kamenické fotokatalytické suspense jsou svým chemickým složením vodné suspenze fotoaktivního oxidu titaničitého a anorganických pojiv. Nanesená suspenze vytvoří, po zaschnutí, na povrchu tenkou vrstvu o síle 0,01 mm. Čistící proces ve vrstvě je aktivován ultrafialovým světlem (UV), které je přirozenou součástí denního světla. Současně na fotokatalytickém povrchu dochází k eliminaci bakterií, virů, kvasinek, hub a spor. Fotokatalýza zároveň čistí povrch mikro prachu od nebezpečných organických látek.

Kámen či kamenný povrch ošetřený fotokatalytickou suspensí má protiplísňový́ účinek fotokatalytického efektu je navíc doplňován fyzikálními a chemickými vlastnostmi zaschlé nátěrové vrstvy. Její složení neposkytuje plísním potřebnou výživu a navíc se tato vrstva vyznačuje extrémně malými póry - méně než 3μm, kterými plísně nedokážou prorůstat. To vytváří bariéru, která je schopna plíseň dlouhodobě eliminovat.

Kamenné povrchy a samočistící fotokatalytické systémy

Kamenický Servis® používá nanotechnologii především v oblasti ochrany a čištění povrchů, která díky fotokatalytickému systému se samočistícím efektem, který naše sdružení provádí a aplikuje na základě odborné způsobilosti a aplikační certifikace prostřednictvím multifunkční suspenze FN NANO® s fotokatalytickým efektem. Kamenné povrchy mohou velmi snadno a za přijatelnou cenu získat samočistící schopnost, která je udrží dlouhodobě čisté s životností od 5-ti do 10-ti let.

Ochrana památek

Takto profesionálně ošetřený povrch netrpí uplýváním sazí ani prachových částic či tvorbou pavučin a takto ošetřené povrchy neporůstají zelenou řasou a návazně pak ani lišejníky a mechy. K dosažení uvedeného stačí profesionální aplikace ochranných impregnačních multifunkčních nátěrů suspenzemi FN NANO® s fotokatalytickým efektem.

Samočistící suspenze FN NANO® jsou v plném slova smyslu nanotechnologií budoucnosti. Mezi nanotechnologické produkty můžeme počítat i nátěrové hmoty, jejichž mikroskopická struktura a složení jsou založeny uplatnění nových poznatků z oblasti mikrosvěta. Tyto produkty využívají specifických vlastností nanočástic nebo nanovláken pro výrazné zvýšení kvalitativních parametrů, nebo dosažení zcela nových vlastností (mimořádná odolnost proti otěru, minimální odraz radarového signálu, snížená prostupnost elektromagnetického záření, vysoká tepelněizolační schopnost, samočistící povrchy, čištění vzduchu a vody a další).

VIZUALIZACE SCHÉMA FOTOKATALÝZY | FN NANO®

Čištění kamene

FN NANO® jsou svým složením vodné suspenze fotoaktivního oxidu titaničitého ve směsi anorganických pojiv. Nanesený nátěr po zaschnutí vytvoří na povrchu vysoce porózní tenkou vrstvu o síle 0,005 - 0,05 mm. Patentovaná kompozice FN NANO® vytváří takovou strukturu a morfologii vrstvy, v níž je maximálně zachována foto aktivita nanočástic TiO2. 1m2 plochy pokryté suspenzí FN NANO® tak vytváří 500 m2 fotoaktivní plochy nanočástic TiO2, na níž může probíhat fotokatalytický́ proces. To zajišťuje povrchům ošetřeným FN NANO® mimořádnou fotokatalytickou účinnost a samočistící schopnost s 10-ti letou životností ochrany ošetřených svislých a šikmých povrchů fasád, střech a zdiva.

Vizualizace reakční schopnosti fotokatalýzy | FN NANO®

Rekonstrukce kamene

Ideálním podkladem pro samočistící fotokatalytické ochranné povrchové suspenze FN NANO® je beton, silikátové omítky a barvy, kámen (zejména vápenec, mramor, opuka, pískovec), neglazovaná keramika (obklady, cihly, střešní tašky). Aplikovat lze i na akrylátové omítky a barvy. Nanášení vyžaduje speciální air-less technologii a aparaturu, provádí se stříkáním (pistole HVLP) v prostřednictvím certifikované odborně prováděcí sdružení.

Aplikace omítky

Samočistící ochranné povrchy kamene, fasád, střech, zdiva, cihel prostřednictvím fotokatalytické suspenze FN NANO® provádíme jako samočistící ochranu povrchů v níže uvedených oblastech s 10-ti letou garancí impregnace:

  • dlouhodobé zachování čistého povrchu stěn, střech a stavebních konstrukcí
  • pro zamezení tvorby usazenin na povrchu ošetřeném suspenzemi FN NANO®
  • ochrana proti uplývání a redukce výskytu sazí, prachových částic, mikro kapének tuku, mastnot aj.
  • omezení výskytu a tvorby mechů a řas, kdy fotokatalytický́ efekt zabraňuje na těchto plochách růstu plísní, řas, lišejníků a mechů
  • anti-graffiti ochrana plochy, na nichž je nanesena silnější vrstva suspenze FN NANO® (0,1 –0,2 mm), vykazují díky vlastnostem silný́ antigraffiti efekt

Nanotechnologie a životnost ochrany kamenných povrchů

Životnost kamenných povrchů

Kamenictví tuto výhodu a přednost nanotechnologické ochrany povrchů přijalo jak neměnný fakt, neboť nanotechnologie a fotokatalytický nano systém umožnuje jako první a zásadní výhodu proti chemickým biocidním prostředkům, které jsou proti mikroorganismům účinné jenom krátkodobě. Většina z desinfekčních a čistících či impregnačních prostředků, které nejsou na bázi fotokatalytického nano systému, přestane proti mikroorganismům působit v okamžiku, kdy jimi ošetřený povrch uschne.

Kamenická a fotokatalytická ochrana povrchů a její druhou zásadní výhodou povrchů se silným fotokatalytickým efektem je skutečnost, že mikroorganismy nejenom usmrtí, ale také postupně zlikvidují „spálí" jejich mrtvá těla. Chemické prostředky sice bakterie zabijí, ale jejich mrtvá těla se pak následně rozkládají a zamořují prostředí okolo sebe řadou nebezpečných látek.

Kameníci a kamenické sdružení v případě použití fotokatalytického systému v tomto případě disponují také třetí zásadní výhodou a tím je fakt, že si mikroorganismy proti fotokatalytickému efektu nejsou schopny, na rozdíl od chemických látek, vytvořit odolnost. Nátěrové a impregnační či čistící hmoty s fotokatalytickým efektem vytvářejí povlaky, které nezajišťují pouze funkci ochrany povrchu předmětů před povětrnostními vlivy nebo jejich nabarvení, ale zajišťují také další škálu funkcí jako je čištění vzduchu, biocidní účinek, samočištění povrchu a ochranu povrchu před ultrafialovým zářením. Proto používáme termín multifunkční nátěrové hmoty, systémy a impregnace v rámci našeho sdružení Kamenický Servis®.

Děkujeme za Vaši přízeň a těšíme se na spolupráci.

Vedení sdružení

Kamenický Servis®

Užíváme cookies, abychom vám zajistili co možná nejsnadnější použití našich webových stránek. Pokud budete nadále prohlížet naše stránky předpokládáme, že s použitím cookies souhlasíte.