Post on 21-Jan-2016
description
transcript
Dr. Ing. ILEANA CERNICA
11 octombrie 2007, CCIRB
11 octombrie 2007, CCIRB
De ce dezvoltarea tehnologiilor de finisare a
compozitelor ligno-celulozice folosind nanomateriale?
Implementarea Directivei Europene privind limitarea consumului de COV-uri in sectorul mobilei si altor produse finisate din lemn constituie o mare provocare pentru industria lemnului, obligand intreprinderile care utilizeaza solventi organici sa se incadreze in limitele prescise in HG 699/2003, sa monitorizeze, sa controleze permanent emisiile de COV-uri. Si sa abordeze tehnologiile cu continut redus de COV.
Cerintele crescute in industria mobilei privind utilizarea COV la finisare, au impus dezvoltarea unor tehnologii noi de finisare a compozitelor ligno-celulozice utilizand nanomateriale cu proprietati controlate, antistatice, hidrofobe, resistenta crescuta la zgariere
Materiale de acoperire
Nanogeluri:- In2O3 – SnO2
- Al2O3
LACURI HIDRODILUABILE 1062 CU PARTICULE DE ALUMINA
LACURI HIDRODILUABILE 2005 CU PARTICULE DE ALUMINA
LACURI HIDRODILUABILE 1062 CU PARTICULE DE ITO
LACURI HIDRODILUABILE 2005 CU PARTICULE DE ITO
Rasini:- acrilico-poliuretanice: APU 1062, APU 2005
Aditivi:
- antispumare
- umectare
- ingrosatori
- coalescenti
Apa
Realizarea unor materiale de acoperirece includ nanomateriale
PROIECT MATNANTECH 2004 - 2006
TESTAREA CARACTERISTICILOR FIZICO-CHIMICE SI MECANICE ALE PRODUSELOR REALIZATE
Determinari Lac hidrodiluabil
1062
Lac hidrodiluabil 1062 cu ITO
Lac hidrodiluabil
1062 cu alumina
Metode de verificare
- aspect pelicula aspect lucios aspect semimat, etalare buna
aspect semimat, etalare buna
vizual
- rezistenta la lichide reci apa (24 ore)
alcool (1 ora) acid acetic (1 ora)
acid citric (1 ora) amoniac (1 ora)
carbonat de sodiu (1ora)grasimi (24 ore)
5445555
5445555
5545545
SR ISO 4211/1997
- rezistenta la caldura uscata (700C, 20 minute)
5 5 5 SR ISO 4211-3/1997
- rezistenta la caldura umeda (550C, 20 minute)
4 5 5 SR ISO 4211-2/1997
- rezistenta la zgariere (mina creion)
HB H H STAS 6000-7/1986
- rezistenta la soc termic (nr. cicluri)
15 15 15 STAS 6000-5/1986
Legenda5 = nici o schimbare vizibila, nici o deteriorare 4 = usoara schimbare a luciului3 = semne usoare, vizibile din mai multe unghiuri de observare
Determinari Lac hidrodiluabil
2005
Lac hidrodiluabil 2005 cu ITO
Lac hidrodiluabil
2005 cu alumina
Metode de verificare
- aspect pelicula aspect lucios aspect lucios, etalare buna
aspect lucios, etalare buna
vizual
- rezistenta la lichide reci apa (24 ore)
alcool (1 ora) acid acetic (1 ora)
acid citric (1 ora) amoniac (1 ora)
carbonat de sodiu (1 ora)grasimi (24 ore)
555555
555555
555555
SR ISO 4211/1997
- rezistenta la caldura uscata (700C, 20 minute)
5 5 5 SR ISO 4211-3/1997
- rezistenta la caldura umeda (550C, 20 minute)
4 4 4 SR ISO 4211-2/1997
- rezistenta la zgariere (mina creion)
HB HB H STAS 6000-7/1986
- rezistenta la soc termic (nr. cicluri)
15 15 15 STAS 6000-5/1986
11 octombrie 2007, CCIRB
11 octombrie 2007, CCIRB
Tendinte prognozate de crestere si innoire
Grupul BIG 5 care include: Franta (14.6%), Italia (13.3%), Anglia (13%), Spania (11.8%) si Germania (10.7%) si care reprezinta aproape trei sferturi din intregul volum al industriei de constructii europene, manifesta un interes special pentru promovarea unor noi structuri si materiale care sa raspunda conceptului-nucleu: OM, NATURA, TEHNICA.
In Europa s-au initiat progame nationale de sustinere a dinamizarii utilizarii lemnului in constructii sub diferite forme (lemn masiv, placi pe baza de lemn) si din considerentele ecologice impuse de Acordul de la Kyoto cu privire la reducerea „efectului de sera”. Franta, de exemplu, prin Acordul cadru LEMN – CONSTRUCTII – MEDIA intentioneaza ca pana in 2010 sa majoreze la 25% ponderea materialelor din lemn si pe baza de lemn.In acest context placile compozite de tipul „aschii din lemn liate cu ciment” au cunoscut o evolutie continua a cererii pe piata mondiala (America 60% din volumul constructiilor usoare, Germania (35-40%), Farnta, Spania, Anglia, etc.).
In Romania in acest moment nu se fabrica acest tip de structura (ciment- lemn)desi deseurile rezultate din tehnologia de fabricatie a cherestelei (care are o pondere de 2.5mil m3/an) s-ar putea folosi in constructia unor structuri ciment-lemn.
Dezvoltarea impusa de faptul ca industriile traditionale vizate - constructii si lemn - reprezinta unele dintre cele mai active in Romania.
Calitatea vietii ( legata in acest context de imbunatatiri ambientale ) este un concept nou pentru sectorul constructiilor si de aceea este necesara o eficienta si un efort concertat in cercetarea in acest domeniu (acestea sunt primele cerinte ale dezvoltarii Platformei Tehnologice Europene European Construction Technology)
Nanomaterialele deschid posibilitatea obtinerii unor materiale cu proprietati noi (antibacteriene, de autocuratare (antistatice, hidrofobe sau anti graffitti)
In SUA reprezinta 60% din constructia usoara , in Germania 30-40% tehnologia fiind folosita si in Finlanda, Spania si Franta.
11 octombrie 2007, CCIRB
Realizarea suportului compozit ciment - lemn
Suport compozit
ciment - lemn
Ciment PORTLAND
Micro-nanopulbere de SiO2
RumegusAditiv superplastifiant
Apa
PARTENERI:
- Institutul Nationala al Lemnului Bucuresti- CEPROCIM
Imagine SEM a cimentului etalon
Imagine SEM a compozitului ciment-lemn
Imagine SEM a rumegusului
Structuri ciment – lemn dupa urmatoarele retete:
- ciment CEM I 42.5R
- rumegusului variaza de la 4 la 15%,
-de micro-nanopulberii de silice: 10%
-aditivului de superplastifiant aditiv : 1.5%
Testarea structurilor cimen-lemn din punct de vedere fizico-mecanic astfel: determinarea greutăţii specifice (a densităţii); umflarea în grosime, la o durată de imersare de: 2 ore, 24 ore cimentul etalon şi cimenturile compozite cu diverse adaosuri au fost testate din punct de vedere fizic (apa de consistenţă standard, timp de priza, stabilitate) şi din punct de vedere mecanic (rezistenţa la încovoiere şi compresiune la 2, 7 şi 28 zile);
Caracteristica Etalon 4R 10R 15R 20R
Rezistenţe mecanice la încovoiere, MPa
2 zile 5,39 6,14 4,59 2,45 1,30
7 zile 7,56 7,39 5,50 3,74 2,91
28 zile 8.60 9,33 6.68 5,29 2,99
Rezistenţe mecanice la compresiune, MPa
2 zile 25,0 31,8 21,6 9,7 4,9
7 zile 39,3 43,8 29,3 18,1 11,0
28 zile 48.3 54,8 41.4 28.1 13,3
Rezistente mecanice
05
10152025303540455055
Rc
(M
Pa
)
2 zile 7 zile 28 zile
Etalon 4R 10R 15R 20R
Influenta proportiei de rumegus asupra rezistentelor materialelor compozite
11 octombrie 2007, CCIRB
MICROSCOP ELECTRONIC CU SCANARE COMPUTERIZATA (SEM)
MICROSCOP OPTIC CU SCANARE COMPUTERIZATA
Substrat ciment -etalon
Substrat compozit ciment – lemn (rumegus)
Substrat ciment -etalon
Substrat compozit ciment – lemn (rumegus)
11 octombrie 2007, CCIRB
FFINISAJE ARHITECTURALEINISAJE ARHITECTURALE ( (ACOPERIRI DECORATIVEACOPERIRI DECORATIVE):): straturi de acoperire depuse
atat cu scopul unei protectii interioare sau exterioare a cladirilor cat si cu scop estetic.
Principalele tipuri de finisaje arhitecturale in constructii
domestice, profesionale;
traditionale; moderne;
in strat gros (pana la 50 mm), in strat subtire (pana la 5 mm);
care se consolideaza prin uscare, care se consolideaza prin priza, care se consolideaza prin adaos de fotoinitiatori.
11 octombrie 2007, CCIRB
CONDITIILE IMPUSE UNOR ASTFEL DE FINISAJE SUNT DINTRE CELE MAI SEVERE
rezistenta indelungata la intemperii;
rezistenta buna la lumina solara;
adeziune la suportul de baza;
rezistenta la inghet-dezghet;
aspect estetic;
cost redus de preparare si aplicare;
si mai recent:
proprietati de autocuratare;
proprietati antibacteriene.
CE S-A REALIZAT?
Elaborarea fluxurilor tehnologice de obtinere a nanopulberilor de ZnO, respectiv TiO2 nedopat si dopat cu diversi ioni metalici (Ag, Au, Pt, Fe)
Identificarea si selectia nanomaterialelor:
ZnO, TiO2
Procedee de procesare pentru obtinerea materialelor nanometrice: pe cale chimica (coprecipitare) si metoda sol-gel
Experimentari tehnologice:
Testarea proprietatilor antibacteriene si antimicotice a matricilor polimerice in care sunt inglobate nanopulberi oxidice
Obtinerea nanocompozitelor cu matrice polimerica in care sunt inglobate nanopulberi oxidice
11 octombrie 2007, CCIRBPROGRAM CEEX 2006
11 octombrie 2007, CCIRB
NANOCOMPOZITEMATRICE POLIMERICA NANOPULBERI OXIDICE NEDOPATE SI DOPATE CU IONI METALICI
PARTENERI:
- INCEMC Timisoara - IMNR Bucuresti - ICIA Cluj
11 octombrie 2007, CCIRB
Multumiri colectivului:
IMT- Matei Alina, Veronica Schiopu