HUT77826A - Festékanyag, a hősugárzás tartományában kis emissziós képességgel - Google Patents

Festékanyag, a hősugárzás tartományában kis emissziós képességgel Download PDF

Info

Publication number
HUT77826A
HUT77826A HU9603232A HU9603232A HUT77826A HU T77826 A HUT77826 A HU T77826A HU 9603232 A HU9603232 A HU 9603232A HU 9603232 A HU9603232 A HU 9603232A HU T77826 A HUT77826 A HU T77826A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
refractive index
heat radiation
particles
binder
dye
Prior art date
Application number
HU9603232A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9603232D0 (en
Inventor
Gerd Hugo
Original Assignee
Gerd Hugo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gerd Hugo filed Critical Gerd Hugo
Publication of HU9603232D0 publication Critical patent/HU9603232D0/hu
Publication of HUT77826A publication Critical patent/HUT77826A/hu

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/58—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres
    • B29C70/585—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres incorporation of light reflecting filler, e.g. lamellae to obtain pearlescent effet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0078—Pigments consisting of flaky, non-metallic substrates, characterised by a surface-region containing free metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0081—Composite particulate pigments or fillers, i.e. containing at least two solid phases, except those consisting of coated particles of one compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/32—Radiation-absorbing paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/69—Particle size larger than 1000 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/61—Passive solar heat collectors, e.g. operated without external energy source
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/84—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by UV- or VIS- data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C01P2004/34—Spheres hollow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

A találmány tárgya festékanyag, amely a hősugárzás tartományában kis emissziós képességgel rendelkezik.
f
Az ismert festékanyagok lényegében kötőanyagokból, pigmentekből és különböző adalékokból állnak. A normál festékanyagoknál a kötőanyagok és a beágyazott pigmentek többnyire erős abszorpcióval rendelkeznek a hősugárzás tartományában, és ezért nagy a hősugárzó képességük is.
Példaként egy szilikátbázisú, kültéri falfestéket festékben levő mészből állnak, hasonlóan erős abszorpciós sávokkal rendelkeznek a hősugárzás 3-100 pm hullámhosszúságú termikus infravörös tartományában. A házfal emissziós tényezője a hősugárzás tartományában ezért 90 % felett van. Ez azt jelenti, hogy a konvekciós, tehát a levegő által elszállított hő mellett a fal Ms = εσΤ4 hőenergiát sugároz ki. Ha a fal hőmérséklete 0 ’C, tehát 273 K, ez azt jelenti, hogy ε = 0,9 mellett a kisugárzott hő 283 Wm-2 .
Fontos tudni, hogy egy háznak sugárzásos hőveszteségei a többi veszteségek mellett keletkeznek, tehát teljesen függetlenek a konvekciós hőveszteségektől. Ez azzal magyarázható, hogy a levegő széles tartományban átlátszó a hősugárzás számára, tehát a hősugárzás
11978 szempontjából a hőmérsékletkülönbség nem a levegő hőmérsékletétől függ, hanem a környezet és az égbolt sugárzási hőmérsékletétől. Ha derült az ég, ezek a hőmérsékletek lényegesen alacsonyabbak a levegő hőmérsékleténél.
Egy ház külső falán fellépő hőveszteségek kiküszöbölése mellett érdemes a ház külső falának belső oldalára sugárzással átadott hőt is csökkenteni. Az összes tárgy, így a bútorok, a padló és főként a ház belső falai hősugárzással hőt adnak le a leírt törvényszerűségek szerint. Maga az ember is ad le hőt sugárzás formájában a külső fal belső oldala felé. Természetesen főként a fűtőtestek adnak le sugárzással hőt, mégpedig nagyjából egyformán a belső tér, ill. a külső fal belső oldala felé.
Itt az ε > 0,9 emissziós tényezőnek megfelelően (emissziós tényező = abszorpciós tényező) a hősugárzás több, mint 90 %-a abszorbeálódik, és hővezetéssel a külső falra kerül.
A fűtőtestről a falra sugárzással közvetlenül átvitt hőmennyiség csökkentésére a fűtőtestek mögé helyezhető visszaverő fóliák kaphatók. A visszaverő fóliák fémfelülete a hősugárzásnak csak kb. 10-20 %-át abszorbeálja. A különbözet 100 %-a visszaverődik a helyiségbe, ebben az esetben a fűtőtestre. Ezeket a visszaverő fóliákat, valószínűleg fémes külsejük miatt, nem kedvelik, és csak ritkán használják. Egy lakás falának teljes beborítása ilyen visszaverő fóliákkal nem • · · lenne ésszerű, mivel ezek gőzdiffúziója nagyon csekély vagy nulla, és másrészt a helyiségből egy Faraday-kalicka keletkezne, amelyben senki sem szeretne élni. Egy így kialakított lakás az esztétikai szempontoknak sem felelne meg.
Mégis, az energiamegtakarítás szempontjából kifizetődne, ha a helyiség befelé tükrözne, tehát a hősugárzás befelé visszaverődne. Erre a célra mindenesetre egy gőzáteresztő rétegre van szükség, amely nem változtatja a helyiséget Faraday-kalickává, és az esztétikai követelményeknek is megfelel.
A növekvő levegőszennyezés, amely nagyrészt a házak fűtéséhez elégetett fosszilis tüzelőanyagból keletkezik, továbbá annak tudata, hogy a fosszilis tüzelőanyagkészletek előbb-utóbb kimerülnek, elkerülhetetlenné teszi azt, hogy az energiaszükségelet minimalizálásának valamennyi lehetőségét kihasználjuk.
Célunk a találmánnyal egy olyan javított festékanyag létrehozása, amelynek segítségével energia takarítható meg. Ezen kívül egy eljárást kívánunk létrehozni olyan réteges pigmentek előállítására, amelyek felhasználhatók ezekhez a festékanyagokhoz.
A kitűzött feladatot az 1. és a 8. igénypont szerinti jellemzőkkel oldjuk meg. A találmány tárgyának előnyös kiviteli alakjait az aligénypontok tartalmazzák. A feladatot az eljárás vonatkozásában a 11. igénypont szerint oldjuk meg.
• · · · · ·· · ···· • · · · ·· · ♦ · · ··; ί .
• ····· · · * .· · ·· ·· ♦
A találmány meglepő hatása az, hogy a hősugárzás tartományában kis emissziós képességű festékanyag állítható elő olyan részecskék beágyazásával, amelyek a hősugárzás tartományában nagymértékben transzparensek, és amelyek törésmutatója a hősugárzás tartományában nagyobb vagy kisebb, de mindenesetre eltérő a hősugárzás tartományában nagy áteresztési tényezővel rendelkező kötőanyag törésmutatójától. Egy ilyen festékanyagnál a látható tartományban nem jelentkeznek hátrányos hatások.
Különösen jó eredmények érhetők el, ha az egyes részecskéknek a termikus infravörös tartományban mérhető törésmutatójából és a részecskék átmérőjéből képzett szorzat lényegében egyenlő a közepes hullámhossz felével abban a hullámhossztartományban, amelyben a festékanyagnak alacsony emissziós hatással kell rendelkeznie. Csekély eltolódások keletkeznek annak a kötőanyagnak a törtésmutatója miatt, amelybe a részecskéket beadagoljuk. Minél nagyobb törtésmutatója, annál jobban eltolódik hullámhossz a hosszabb hullámú tartomány felé. Előnyösen a részecskékkel töltött kötőanyagban a töltés mértéke a rétegek össztérfogatára vonatkoztatva 20-70 %, célszerűen
30-50 %.
A reflexió, ill. az emisszió mértékét a kötőanyag törésmutatója és a bekevert részecskék törésmutatója közötti különbség határozza meg. Minél nagyobb a különbség, annál nagyobb lesz a kívánt reflexió is. A nagymértékben transzparens kötőanyagok törésmutatói a a kötőanyag a közepes
1,3 és 1,7 között elsősorban akkor ha a részecskék hősugárzás tartományában általában vannak. A törésmutatóban tehát valósítható meg nagy különbség, törtésmutatója nagyobb, mint a kötőanyagé. Előnyösen a részecskék törésmutatója 2 és 4 között van, de nagyobb törésmutatók is elképzelhetők. Ha a részecske törésmutatója kisebb, mint a kötőanyagé, akkor lehetőleg a levegő törésmutatója, azaz 1 körül kell lennie.
Annak a tartománynak a sávszélessége is, amelyben a kisebb emissziót, ill. nagyobb reflexiót el kívánjuk érni, a kötőanyag és a részecske törésmutatója közötti különbség nagyságától függ. Minél nagyobb a különbség a két anyag törésmutatója között, annál nagyobb a sávszélesség a kiválasztott közepes hullámhosszúságon. Ha a törésmutatók különbsége 2 (nkötőanyag = 1,5; nrészecske = 3,5), az első rezonancia sávszélessége kb. 6 gm. Ezáltal az atmoszférikus ablak 8-14 pm-nél elhelyezkedő, katonai szempontból fontos tartományában alacsony emisszió, ill. magas reflexió érhető el. így a 300 K-es sugárzó 8-14 limes tartománya, amelyben az atmoszféra nagymértékben transzparens, és ezért az energiát átengedi a világűr felé, kis emisszióval, ill. nagy reflexióval alakítható ki. További rezonanciák adódnak a szintén fontos 3-5 μπιes atmoszférikus ablaktól egészen a látható fény tartományáig.
A beágyazott részecskék anyagaként minden olyan anyag szóba jöhet, amely a hősugárzás tartományában • · · » transzparens, és a hősugárzás tartományában nagyobb vagy kisebb törésmutatóval rendelkezik, mint a kötőanyag.
A találmány szempontjából különösen előnyösek azok az anyagok a kötőanyagban diszpergált részecskék számára, amelyek főként a következő anyagok csoportjából választhatók ki: germánium, szilícium, fém-szulfid, pl. ólom-szulfid, fém-szelenid, pl. cink-szelenid, fémtellurid vagy maga a tellur, klorid, pl. nátrium- és kálium-klorid, fluorid, pl. kálcium-fluorid, litiumfluorid, bárium-fluorid és nátrium-fluorid, antimonid, pl. indium-antimonid.
Azoknak az anyagoknak a választéka korlátozott, amelyek a transzparensek, hősugárzás és még hullámhossztartományában a kötőanyagtól eltérő törésmutatóval is rendelkeznek. A találmány szerint mesterségesen megnövelt, 111. csökkentett törésmutatóval )
rendelkező részecskék is használhatók erre a célra.
Mesterségesen megnövelt törésmutatóval rendelkező részecskék előállításához szerves vagy akár szervetlen kötőanyagokat, amelyek a hősugárzás tartományában nagymértékben transzparensek, 10-50 térfogat%-ig olyan kolloid fémporral· töltünk, amelynek szemcsenagysága 0,051 pm, és a kolloid részecskéket egyenletesen oszlatjuk el a kötőanyagban. Az így töltött kötőanyagot szárítjuk, és a szárítás után a kívánt szemcsenagyságra őröljük, amely a kapott anyag törésmutatójától függ. A kolloid fémrészecskék különösen csekély mérete miatt más • · · · hullámhossztartományokban nem keletkeznek hátrányos reflexiónövekedések.
A kolloid fémporral történő töltés mértékétől és a kötőanyag törésmutatójától függően olyan részecskék állíthatók elő, amelyek törésmutatója lényegesen nagyobb a kiindulási anyagénál. Ha a töltést 30 térfogat% kolloid rézzel végezzük, amelynek közepes szemcseátmérője 0,5 gm alatt van, a kötőanyagként alkalmazott polietilénolvadék törésmutatója 1,5-ről 2,2-re növekszik. Az így töltött polietilént ezután folyékony nitrogénnel hűtjük, és a kívánt 2,5 pm-es szemcsenagyságra őröljük.
Mivel a találmány szerinti festékanyagnál a kis emissziós képességet mindenekelőtt azzal érjük el, hogy a bekevert részecskék és a kötőanyag törésmutatói különbözőek, a találmány szerint az alacsony emisszió levegő beágyazásával, tehát a kötőanyag alacsony törésmutatójú anyaggal történő töltésével is megvalósítható. Alapvetően itt is ugyanazok a feltételek érvényesek, mint a már leírt esetben. Optimális hatást akkor kapunk, ha ^a^levegővel telt üregek átmérője^ lényegében olyan nagy, mint a kívánt alacsony emissziójú, ill. magas reflexiójú tartomány közepes hullámhosszának a fele. Az üregek mechanikus úton porlasztással vagy ismert kémiai reakciókkal hozhatók létre a kötőanyagban.
Az alacsony emissziójú festékanyag előállítására szolgáló eddig leírt eljárásoknál lehetséges volt elsősorban a kötőanyagba beágyazott részecskék nagyságával, vagy bizonyos határok között a töltési • · • a · térfogattal, töltési fokkal azt hullámhossztartományt meghatározni, amelyben a festék csekély mértékben emittál, ill. jól reflektál. Ha azonban egy lehetőleg széles tartományban alacsony emisszióval rendelkező festéket kívánunk előállítani, akkor erre a célra önmagában ismert, előre gyártott mikroüreges golyók is megfelelnek, amelyek falának anyaga a hősugárzás tartományában transzparens, és a fentiekben már megadott anyagokból állhat. Itt is lehetséges a fal anyagának törtésmutatóját kolloid fémrészecskék beágyazásával mesterségesen megnövelni. A kötőanyag töltésének mértéke a hősugárzás tartományában transzparens, mikroüreges golyókkal nem kritikus; minél nagyobb a töltési fok, annál kisebb egy így kialakított festékanyag hősugárzása.
A mikroüreges golyók átmérője az 5-500 μπι-es tartományban van, előnyösen 10-200 pm.
, Az alacsony emissziójú festékanyag előállításának egy további módja az, hogy lapocska alakú, réteges pigmenteket ágyazunk be, amelyek olyan anyagokból vannak, amelyek a hősugárzás hullámhossztartományában transzparensek és a már említett anyagok sorából származnak, vagy az önmagukban a hősugárzás tartományában transzparens anyagok közül, amelyek törésmutatóját kolloid fémrészecskék beágyazásával mesterségesen beállítottuk.
A kozmetikai célra vagy az autóipar számára készített diszítőlakkokból ismeretesek ilyen lapocska alakú interferenciapigmentek. A DE OS 32 21 045 sz. irat ···· 9 9 · « * · • « ··· ·« » ·· · ·»·· • ·· * «a· t · • · · ·· <·· · gyöngyfényű pigmenteket ismertet, amelyek réteges, csillogó lapocskákat tartalmaznak. Hatásosságuk azonban a látható tartományra korlátozódik, mivel interferenciát eredményező méreteik speciálisan a látható fény tartományára vannak kialakítva, és mivel az alkalmazott anyagok a hősugárzás tartományában nem transzparensek, és abszorbeálnak. Különböző eljárások ismeretesek az ilyen lapocska alakú pigmentek előállítására. A legtöbb esetben vegyi úton csapatnak ki anyagokat a villogó lapocskákra. Ismeretesek olyan előállítási eljárások is, amelyeknél pl. egy kenőkéssel lakkrétegeket visznek fel egy mozgó szárítószalagra, majd a lakkot pigmentté aprítják.
Az utóbb említett eljárással különösen kedvező áron lehet a hősugárzás tartományában hatásos interferenciapigmenteket előállítani a következő módon. Előnyösen három réteget hordunk fel főként szerves, a hősugárzás tartományában transzparens anyagokból, amelyeknél kolloid fémrészecskékkel végzett különböző mértékű töltéssel eltérő törésmutatót állítottunk be.
Először egy lehetőleg nagy törésmutatójú réteget viszünk fel, majd egy lehetőleg alacsony törésmutatójú réteg következik, míg az utolsó réteg ismét magas törésmutatójú, ahol mindegyik réteget a következő réteg felhordása előtt előszárításnak vetjük alá, hogy a rétegek ne follyanak egymásba. Az anyag lehetőleg magas, ill. alacsony törésmutatóját az egyes rétegeknél az alkalmazott kötőanyag törésmutatójához viszonyítjuk.
A szárítás és őrlés után a hősugárzás tartományában magas reflexiójú, ill. alacsony emissziójú interferenciapigmenteket kapunk, amelyeket a hősugárzást átengedő kötőanyagba viszünk be, és így a hősugárzás tartományában hatékony festékanyag keletkezik.
Kötőanyagként a találmány szerint előnyösen olyan anyagokat alkalmazunk, amelyek a hősugárzás tartományában nagymértékben transzparensek, mint pl. a ciklo- vagy klórkaucsuk és a bitumenes kötőanyagok. Ha jó ellenállóképességgel is kell rendelkeznie olajjal, benzinnel és vegyszerekkel szemben, akkor a találmány szerint előnyösen olyan kötőanyagokat alkalmazunk, amelyeket a poliuretánból, akrilátból, PVCkeverékpolimerékből, poHetilén/vinilacetátkeverékpolimerekből, butilkaucsukból és szilikon-alkid gyantákból álló csoportból választunk ki. A követelményektől függően módosított polietilénbázisú vizes kötőanyagok, pl. a BASF Ludwigshafen Poligen PE és Poligen WE1 termékei is használhatók. A vizes polietilén kötőanyagok és vizes akrilát kötőanyagok keverékei is alkalmazhatók.
A továbbiakban néhány példát ismertetünk a találmány szerinti festékanyag előállítására.
• 1. Példa
Egy kereskedelemben kapható klórkaucsuk bázisú lakk kötőanyagba - amelynek törésmutatója a hősugárzás tartományában kb. 1,6 - a kötőanyag szilárdanyagI tartalmára vonatkoztatva 40 térfogat% 1,7 μπι közepes szemcsenagyságú, és a hősugárzás tartományában kb. 3,5 törésmutatójú sziliciumport vittünk be. Annak érdekében, hogy megakadályozzuk a részecskék leülepedését a kötőanyagban, a lakkfilmet kemencében 80 ’C-on végzett gyors szárításnak vetettük alá. Ezt követően mértük a sötétszürke lakk reflexiós, ill. emissziós tulajdonságait, és 20 % közepes emissziós tényezőt (80 %os reflexiót) állapítottunk meg a 4,5-6 μπι és a 8-13 μπι hullámhossztartományban.
2. Példa
Melegragasztókhoz használt, sürített levegővel üzemeltetett porlasztópisztollyal polietilént porlasztottunk adagolt levegőhozzávezetéssel több rétegben, összesen 0,5 mm vastagságban, egy földelt fémlapra. Az adagolt levegőhozzávezetés következtében a polietilénben mikroüregek keletkeztek, amelyek átmérője 5-10 μπι volt. A levegő és a kötőanyag arányát, ami 50 % volt, mérlegeléssel határoztuk meg. A réteg reflexiós, ill. emissziós tulajdonságainak ezt követő mérésekor 65 %-os közepes emissziós tényezőt (35 %-os reflexiót) állapítottunk meg a 4,5-5 μπι-es és a 8-12 μπι-es hullámhossztartományban.
3. Példa
Polietilénolvadékba 30 térfogat% rézrészecskét vittünk be, amelyek közepes szemcsenagysága 0,5 μπι volt;
• · a részecskéket szokásos eljárással oszlattuk el az olvadékban. Az ilyen módon töltött polietilént ezután folyékony nitrogénnel hűtöttük, és 3,5 gm közepes szemcseméretűre őröltük. Az így kapott részecskéket egy kereskedelemben kapható, ciklokaucsuk bázisú kötőanyagba vittük be 35 térfogat% arányban. A keveréket kereskedelemben kapható, transzparens színezőanyagokkal zöldre színeztük, és egy földelt fémlapra kentük. A felkent anyag reflexiós, ill. emissziós tulajdonságainak ezt követő mérésekor 75 %-os szélessávú emissziós tényezőt (25 %-os reflexiót) határoztunk meg a hősugárzás teljes hullámhossztartományában; csak a 4,5-5 gm-es és a 8-12 gm-es tartományokban jelentkeztek eltérések. Ezekben a tartományokban az emissziós tényező 35 % (a reflexió 65
%) volt.
4. Példa
A BASF cég által gyártott Poligen WE1 vizes diszperziójába a hősugárzás tartományában transzparens, szilícium és kalcium-fluorid alapú anyagból álló mikroüreges golyókat, valamint az olvadáspont csökkentéséhez különböző oxidokat vittünk be 50 térfogati, arányban. A mikroüreges golyók átmérője 30-80 gm, falvastagsága 1-3 gm volt. A keveréket ultrafinom (1 ginnél kisebb átmérőjű) fehér cinkszulfid pigmentekkel fehérre színeztük, és ezután mértük az emissziós tulajdonságokat a hősugárzás tartományában. 30 %-os emissziós tényezőt (70 %-os reflexiót) állapítottunk meg • · a hősugárzás teljes tartományában. Csupán a 4-6 ym-es tartományban volt az emissziós tényező 65 % (a reflexió 35 %) .
5. Példa
Egy kereskedelemben kapható, ciklokaucsuk bázisú kötőanyagba, amely a hősugárzás tartományában nagymértékben transzparens, 0,5 ym-nél kisebb közepes átmérőjű rézrészecskéket vittünk be 30 térfogati arányban. A keveréket oldószerrel annyira felhígítottuk, hogy egy teflonlapra felporlasztott lakk kiszáradása után 1-1,5 ym vastagságú film keletkezett. A kikeményített filmre egy ciklokaucsuk lakkból egy további filmet porlasztottunk fel rézrészecskék nélkül, amelynek rétegvastagsága a kiszárítás és kikeményítés után 2-3 ym volt. Ezután erre a második rétegre ismét egy rézrészecskéket tartalmazó réteget vittünk fel. Az így kapott réteget leválasztottuk a teflonlapról, és mozsárban aprítottuk. A túlságosan finomra őrölt porrészecskék kiszitálása után a lapocska alakú, a hősugárzás tartományában transzparens réteges pigmenteket mikroszkóp alatt vizsgáltuk. Felületi méreteik 10-20 ym körül voltak, rétegvastagságuk pedig 4-6 ym volt. A különböző törésmutatójú anyagokból álló réteges felépítés miatt a pigmentek nagy reflexióval rendelkeztek a hősugárzás tartományában. A réteges pigmenteket 25 térfogati arányban a BASF cég egy módosított Poligen WE1 diszperziójába vittük be, és ultrafinom (1 ym-nél kisebb • · · · • · ’ _ * ··· · · ι · * • ····· · * I ·· ♦ ·· ·· · átmérőjű) fehér pigmentekkel végzett fehérre színezés után a hősugárzás hullámhossztartományában mértük. Az emisszió a 6-14 μπι-es hullámhossztartományban 35 % (reflexió 65 %) és a 2-5 μιη-es hullámhossztartományban 70 % (reflexió 30 %) volt.

Claims (12)

  1. Szabadalmi igénypontok i 1) Festékanyag, a hősugárzás hullámhossztartományában kis (5 emissziós, ill. nagy reflexiós képességgel, azzal jellemezve, hogy a hősugárzás tartományában, elsősorban a 3-50 gm-es hullámhossztartományban nagymértékben transzparens kötőanyagba olyan részecskék vannak beágyazva, amelyek C ebben hullámhossztartományban nag^meri értékben transzparensek, és amelyek törésmutatója a hősugárzás hullámhossztartományában törésmutatójától.
    eltér kötőanyag
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti festékanyag, azzal j ellemezve, hogy a részecskék olyan átmérővel rendelkeznek, amely a kívánt hullámhossztartományban, amelyben reflektálni kell, a közepes hullámhossz felének és a hősugárzás tartományában a részecske törésmutatójának szorzatából adódik.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti festékanyag, azzal j ellemezve, hogy a részecskék 5-500 gm, előnyösen 10-200 gm átmérőjű mikroüreges golyók, amelyek a hősugárzás tartományában abszorpciómentes gázzal vannak töltve, továbbá a fal anyaga a hősugárzás tartományában transzparens, és olyan törésmutatóval rendelkezik, amely egyenlő vagy nagyobb, mint a kötőanyag törésmutatója.
    • · · ·
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti festékanyag, azzal j ellemezve, hogy a részecskék egy réteges pigmentből vannak kialakítva, amely legalább három rétegből áll, amelyek közül egy első, belső réteg kisebb törésmutatóval rendelkezik, mint a két külső réteg.
    f
  5. 5. A 4. igénypont szerinti festékanyag, azzal ’i
    V j ellemezve, hogy a reflexiós ki j ! hullámhossztartomány az egyes rétegek vastagságával állítható be.
  6. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti festékanyag, azzal j ellemezve, hogy a kötőanyag a rétegek össztérfogatára vonatkoztatva 10-70 %, előnyösen 20-50 % mértékben van töltve a részecskékkel.
  7. 7. Az 1. igénypont szerinti festékanyag, azzal j ellemezve, hogy az az anyag, amelyből a részecskék vannak, a törésmutatót növelő 0,05-1 μπι átmérőjű kolloid fémrészecskéket tartalmaz.
    87. Festékanyag, a hősugárzás hullámhossztartományában kis emissziós, ill. nagy reflexiós képességgel, azzal j ellemezve, hogy a festékanyag a hősugárzás tartományában, különösen a 3-50 μπι-es hullámhossztartományban nagymértékben transzparens kötőanyagból áll, amelyben 5-50 μπι nagyságrendű gázzárványok vannak.
    • · · · ·
  8. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti festékanyag, azzal jellemezve, hogy a kötőanyagban diszpergált részecskék legalább egy, a következő anyagok csoportjából kiválasztott anyagból vannak: germánium, szilícium, fém-szulfid, pl. ólom-szulfid, fém-szelenid, pl. cink-szelenid, fém-tellurid vagy maga a tellur, klorid, pl. nátrium- és kálium-klorid, fluorid, pl. kálcium-fluorid, litium-fluorid, bárium-fluorid és nátrium-fluorid, antimonid, pl. indium-antimonid.
  9. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti festékanyag, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag legalább egy, a következő anyagok csoportjából kiválasztott anyagot tartalmaz: poliuretán, akrilát, PVCkeverékpolimerek, polietilén/vinilacetátkeverékpolimerek, butilkaucsuk és szilikon-alkid gyanták, módosított polietilénbázisú vizes kötőanyagok, akrilátbázisú vizes kötőanyagok, valamint vizes polietilénbázisú és akrilátbázisú kötőanyagok keverékei.
  10. 11. Eljárás réteges pigmentek előállítására, azzal jellemezve, hogy a hősugárzás tartományában transzparens, ebben a hullámhossztartományban egy első törésmutatóval rendelkező anyagból álló első rétegre a ( hősugárzás tartományában transzparens, egy második törésmutatóval rendelkező anyagból álló második réteget, majd erre a hősugárzás tartományában transzparens, egy harmadik törésmutatóval rendelkező anyagból álló harmadik • · réteget viszünk fel, és ezeket a rétegeket szárítás után pigmentekké aprítjuk.
  11. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal j ellemezve, hogy a második réteget kisebb törésmutatóval alakítjuk ki, mint az első és a harmadik réteget.
  12. 13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és a harmadik réteget egyenlő törésmutatóval alakítjuk ki.
HU9603232A 1994-05-25 1995-05-11 Festékanyag, a hősugárzás tartományában kis emissziós képességgel HUT77826A (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4418214A DE4418214C2 (de) 1994-05-25 1994-05-25 Anstrichstoff mit niedrigem Emissionsvermögen im Bereich der Wärmestrahlung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU9603232D0 HU9603232D0 (en) 1997-01-28
HUT77826A true HUT77826A (hu) 1998-08-28

Family

ID=6518919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9603232A HUT77826A (hu) 1994-05-25 1995-05-11 Festékanyag, a hősugárzás tartományában kis emissziós képességgel

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0797634B1 (hu)
AT (1) ATE202792T1 (hu)
AU (1) AU685629B2 (hu)
CA (1) CA2190997A1 (hu)
CZ (1) CZ292176B6 (hu)
DE (2) DE4418214C2 (hu)
DK (1) DK0797634T3 (hu)
HU (1) HUT77826A (hu)
MX (1) MX209759B (hu)
NZ (1) NZ285069A (hu)
PL (1) PL180236B1 (hu)
WO (1) WO1995032251A1 (hu)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19513372A1 (de) * 1995-04-08 1996-10-10 Wicona Bausysteme Gmbh Außenwandaufbau an Gebäuden, insbesondere Paneel einer Gebäudewand
DE19650300A1 (de) * 1996-12-04 1998-06-10 Gerd Hugo Anstrichstoff
DE19736435C2 (de) * 1997-08-21 1999-09-09 Sto Ag Fassadenabdeckung
EP1180649A1 (de) * 2000-08-08 2002-02-20 Lothar Dr.-Ing. Siebel Baukonstruktionsbeschichtung zur Minderung der Wärmeverluste an strukturierten Aussenbauteilen, u.a. Sichtmauerwerk
DE10044216A1 (de) 2000-09-07 2002-05-02 Fraunhofer Ges Forschung Beschichtungsmaterial für multifunktionelle, superphobe Schichten
DE50013570D1 (de) * 2000-12-16 2006-11-16 Siebel Lothar Oberflächenbeschichtung zur verbesserten Wärmeübertragung
DE10102789A1 (de) * 2001-01-22 2002-08-01 Gerd Hugo Beschichtung mit geringer solarer Absorption
AUPR554501A0 (en) * 2001-06-07 2001-07-12 Lehmann Pacific Solar Pty Limited Radiative cooling surface coatings
EP1445095B1 (en) * 2001-10-25 2012-12-26 Panasonic Corporation Composite thin film holding substrate, transparent conductive film holding substrate, and panel light emitting body
DE102005061684A1 (de) 2005-12-21 2007-06-28 Eckart Gmbh & Co. Kg Weißes, IR-Strahlung reflektierendes Pigment, dessen Herstellung und Verwendung
DE102007028842A1 (de) * 2007-06-20 2008-12-24 Eckert Gmbh Dunkle, IR-Strahlung reflektierende Pigmente, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung derselben
ITTO20100391A1 (it) * 2010-05-11 2011-11-12 Finmeccanica Societa Per Azioni Metodo di realizzazione di una vernice atta a modificare l'emissione infrarossa di una superficie
DE102010038005A1 (de) 2010-10-06 2012-04-12 Gerd Lehnert Verfahren und Vorrichtung zum Heizen von Räumen
EP2753666B1 (de) 2011-09-06 2020-04-08 Basf Se Infrarotstrahlung absorbierende weisse und helle farben
CN109677035A (zh) * 2018-12-27 2019-04-26 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种低红外发射率隔热材料及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1227594B (de) * 1954-05-04 1966-10-27 Eltro G M B H & Co Ges Fuer St Infrarotreflektierende, feuerfeste UEberzuege bildende Massen
DE977550C (de) * 1954-07-12 1967-02-02 Eltro G M B H & Co Ges Fuer St Verfahren zur Herstellung Infrarot gut reflektierender Pigmente
US4311623A (en) * 1981-03-20 1982-01-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Blue-gray low infrared emitting coating
DE3606691A1 (de) * 1986-02-28 1987-09-03 Industrieanlagen Betriebsges Materialien zur multispektralen tarnung im visuellen, ir- und mikro/millimeterwellen-bereich
US4916014A (en) * 1987-10-30 1990-04-10 Paul Weber I.R. reflecting paint
DE3832555A1 (de) * 1988-09-24 1990-07-12 Herberts Gmbh Verwendung von anstrichstoffen mit hohem reflexionsvermoegen im spektralbereich der waermestrahlung zur beschichtung von zielobjekten, sowie zielobjekte erkennbar mit waermebildgeraeten
ATE139034T1 (de) * 1991-12-21 1996-06-15 Roehm Gmbh Ir-reflektierender körper

Also Published As

Publication number Publication date
CA2190997A1 (en) 1995-11-30
CZ341196A3 (en) 1997-02-12
HU9603232D0 (en) 1997-01-28
NZ285069A (en) 1997-12-19
WO1995032251A1 (de) 1995-11-30
DE59509389D1 (de) 2001-08-09
MX209759B (es) 2002-08-19
DK0797634T3 (da) 2001-09-24
DE4418214C2 (de) 1999-02-04
MX9605603A (es) 1998-05-31
EP0797634A1 (de) 1997-10-01
CZ292176B6 (cs) 2003-08-13
ATE202792T1 (de) 2001-07-15
PL180236B1 (pl) 2001-01-31
AU685629B2 (en) 1998-01-22
DE4418214A1 (de) 1995-11-30
PL317355A1 (en) 1997-04-01
AU2405495A (en) 1995-12-18
EP0797634B1 (de) 2001-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HUT77826A (hu) Festékanyag, a hősugárzás tartományában kis emissziós képességgel
US5962143A (en) Coating composition for producing heat radiation-reflecting coatings
AU2004256962A1 (en) Thermal infra-red reflective pigments for coatings
US6017981A (en) Coating material with reflective properties in two wavelength ranges, and absorbent properties in a third wavelength range
JP5419461B2 (ja) Ｉｒ放射線を反射する白色顔料、その製造および使用
US5811180A (en) Pigments which reflect infrared radiation from fire
Song et al. Optical properties across the solar spectrum and indoor thermal performance of cool white coatings for building energy efficiency
US20010044489A1 (en) Coating substance with low emissivity in the heat radiation range
MXPA97005382A (en) Material of covering with repellent properties in two interval of length of onday absorbent properties in a third intervalode length of or
AU2019355035B2 (en) Metal-free solar-reflective infrared-emissive paints and methods of producing the same
KR20100050465A (ko) 적외선을 반사하는 어두운 안료, 이의 생산 방법, 및 이의 용도
KR20000057354A (ko) 코팅 재료
JP6323932B2 (ja) 塗料組成物及び塗膜形成方法
Lundh et al. Antireflection treatment of Thickness Sensitive Spectrally Selective (TSSS) paints for thermal solar absorbers
CN108570258A (zh) 一种反射隔热涂层及其制备方法
JP2013230440A (ja) 塗膜形成方法
Wijewardane Inventions, innovations, and new technologies: Paints and coatings for passive cooling
EP1326933B1 (en) A reflective paint and a method for its use
US5607995A (en) Low gloss compositions for high reflectance films in the infra red range
JP6407210B2 (ja) 塗材、遮熱材および該遮熱材の作製方法
US20230193053A1 (en) Pigmented passive radiative cooling coating
KR20230070929A (ko) 복사 냉각형 색상 구조
JP2023166075A (ja) 壁面仕上げ方法
KR20230168974A (ko) 태양광 반사능이 향상된 복사냉각 페인트
Gonome et al. Control of radiative properties of coatings pigmented with Fe2O3 nanoparticles