Новости

Покрытие, придающее натуральным тканям водонепроницаемость
Кэмбридж, штат Массачусетс – Ткани, не пропускающие воду, важны везде, от дождевиков до военных навесов, но традиционные водоотталкивающие покрытия остаются в окружающей среде и накапливаются в наших организмах, поэтому из соображений безопасности их, вероятно, скоро выведут из употребления. Таким образом, остается ниша, которую необходимо заполнить, для этого исследователям нужно найти безопасную замену. Одна группа исследователей предложила многообещающее решение: покрытие, не только добавляющее водоотталкивающие свойства таким натуральным тканям, как хлопок и шелк, но также более эффективное, чем все существующие покрытия. Новые открытия описаны в журнале Advanced Functional Materials, в статье профессоров Массачусетского технологического института, Крипы Варанаси и Карен Глисон, доктора наук, ранее работавшего в МТИ, Дэна Сото и двух других авторов. "Наша задача заключалась в соблюдении законов об охране окружающей среды, поскольку существующие водоотталкивающие вещества сейчас постепенно выводят из употребления", - поясняет Варанаси. Однако выяснилось, что альтернатива, предложенная его группой, превосходит традиционные материалы. "Большинство тканей, считающихся водоотталкивающими, на самом деле являются водостойкими", - говорит Варанаси, доцент в области машиностроения. "Если вы стоите под дождем, рано или поздно вода просочится. В конечном итоге, суть водоотталкивающей ткани в том, чтобы капли просто отскакивали. Новое покрытие приближается к этой цели", - утверждает он. Поскольку старые покрытия накапливаются в окружающей среде и тканях организма, Агенство по охране окружающей среды сейчас разрабатывает новые правила в отношении длинноцепных полимеров, которые десятилетиями были промышленным стандартом. "Они повсюду, и их действие не так просто ослабить", - говорит Варанаси. Покрытия, используемые в настоящее время для изготовления водоотталкивающих тканей, как правило, состоят из длинноцепных полимеров с перфторированными боковыми цепями. Проблема в том, что изучаемые полимеры с более короткими цепями, не обладают таким водоотталкивающим (или гидрофобным) эффектом как варианты с более длинными цепями. Другая сложность с существующими покрытиями заключается в том, что они основаны на жидкости, поэтому ткань приходится погружать в жидкость, а затем высушивать. Варанаси отмечает, что из-за этого забиваются все поры в ткани и они не могут дышать так же, как до обработки. Поэтому необходим следующий этап производства, во время которого через ткань продувается воздух, чтобы заново открыть эти поры, а это добавляет производственных затрат и в определенной степени снижает водозащитные свойства. Исследования показали, что полимеры, в которых содержится менее восьми перфторированных углеродных групп, не остаются и не накапливаются в окружающей среде и организмах так сильно, как те, в которых таких групп восемь и более (а их используют чаще всего). Варанаси поясняет, что на счету этой группы МТИ два достижения: полимер с более короткой цепью, сам по себе обладающий определенными гидрофобными свойствами, усиленными дополнительной химической обработкой; и новый процесс нанесения покрытий, названный инициированным химическим осаждением из газовой фазы, разработанный за последние годы соавтором статьи Карен Глисон и ее коллегами. Основная заслуга в разработке наилучшего полимера с короткой цепью и способа его нанесения с помощью инициированного химического осаждения из газовой фазы, по мнению Варанаси, принадлежит Сото, основному автору статьи. Благодаря процессу нанесения покрытий химическим осаждением из газовой фазы, который не предполагает использования каких-либо жидкостей и выполняется при низких температурах, получается очень тонкое, равномерное покрытие, повторяющее контуры ткани и не вызывающее забивания пор, что устраняет необходимость в повторной обработке для их открытия. В качестве дополнительного этапа еще большего усиления водоотталкивающих свойств, по желанию, можно добавить пескоструйную обработку поверхности. "Основной трудностью был поиск оптимального варианта, при котором характеристики покрытия, его прочность и возможность применения инициированного химического осаждения из газовой фазы можно было совместить для получения наилучших результатов", - говорит Сото. Варанаси утверждает, что данный процесс совместим со многими видами тканей, включая хлопок, нейлон и лен, а также с неткаными материалами, например, бумагой, что открывает возможности самых разнообразных вариантов применения. Систему испытали на различных типах тканей с разными ткацкими рисунками. Ткани с покрытием подвергали всевозможным лабораторным испытаниям, включая стандартное промышленное испытание в условиях дождя. Материалы подвергались воздействию не только воды, но и других жидкостей, включая кофе, кетчуп, гидроксид натрия и различные кислоты и щелочи, и остались устойчивы ко всем из них. Материалы с покрытием выдержали несколько промывок без ослабления свойств покрытий, а также прошли испытания на интенсивный абразивный износ, и после 10000 повторов повреждений покрытий обнаружено не было. "В конечном счете, при интенсивном абразивном износе ткани будут повреждены, а покрытия - нет", - говорит Варанаси. Исследовательская группа планирует продолжать работать над оптимизацией химической формулы для достижения наилучших водоотталкивающих свойств и надеется передать лицензию на использование запатентованной технологии компаниям, занимающимся производством тканей и одежды. Центр технологических инноваций Deshpande при МТИ оказал поддержку в работе.
подробнее...
Испытания - это не только царапание поверхности автомобильных покрытий
Гейтерсберг, штат Мэриленд – Новые испытания Национального института стандартов и технологий и трех его партнеров могут способствовать защите внешних поверхностей автомобилей от таких дефектов, как вмятины, царапины, и других проблем на дорогах. В новой статье журнала Progress in Organic Coatings, исследователи из четырех организаций (Национальный институт стандартов и технологий и его партнеры Eastman Chemical Co., the Hyundai America Technical Center и Anton Paar USA) описали три быстрых и надежных лабораторных метода для моделирования процесса образования царапин на прозрачных слоях автомобильных покрытий. Испытания направлены на достижение более глубокого понимания механизмов, стоящих за этим процессом, чтобы производители могли сделать будущие материалы для покрытий более устойчивыми к царапинам и стойкими в целом. В настоящее время производители автомобильных покрытий используют два простых метода испытаний для оценки устойчивости прозрачных слоев к царапинам и прогнозирования характеристик в рабочих условиях: прибор для измерения прочности на истирание и симулятор мойки автомобилей "Amtech-Kistler". Первый представляет собой устройство с роботизированным "пальцем", двигающимся из стороны в сторону с разной степенью нажима, повторяя повреждения, вызываемые действиями человека или абразивными поверхностями. Второй - это вращающееся колесо со щелками, моделирующее воздействие автомойки на прозрачные слои. "К сожалению, оба метода оценивают характеристики прозрачных слоев только на основе внешнего вида, качественного анализа, результаты которого отличаются при каждом испытании и не дают количественных данных для научного понимания процессов, происходящих в автомобильных покрытия в реальности", - говорит физик Национального института стандартов и технологий, Ли Пиин Сунг, один из авторов новой статьи. “Мы продемонстрировали метод испытания, характеризующий механизмы образования царапин на молекулярном уровне, потому что именно так раскрывается химия и физика процесса для создания более стойких покрытий”. В своих испытаниях исследователи воздействовали штифтом с алмазным наконечником на поверхность из полимерного композиционного материала для составления ее морфологии, затем использовали штифт для нанесения царапин и повторно воздействовали на поверхность и составляли ее морфологию.  С помощью наконечников различного размера с разным усилием были проведены испытания на царапины: на нано-, микро- и макроуровнях. Количественная разница между профилями до и после нанесения царапин вместе с их микроскопическим анализом оказались ценными сведениями о чувствительности к деформациям, стойкости к образованию трещин и сопротивлению внешним воздействиям. Если царапины в прозрачном слое составляют несколько микрометров в глубину и ширину и возникают без трещин, их считают поверхностными повреждениями. "Такие трудноразличимые деформации, как правило, возникают в результате мойки автомобиля", - говорит Сунг. Она пояснила, что испытание на наноцарапины, выполненное в Национальном институте стандартов и технологий, предоставило наиболее полные данные о механизмах повреждений и образовании легких царапин, а испытания на микро- и макроцарапины, проведенные партнерами института, выдали более подробную информацию о более крупных, глубоких и заметных деформациях, известных как царапины с трещинами - повреждения, наносимые ключами, ветками деревьев, продуктовыми тележками и другими твердыми предметами. Исследователи пришли к выводу, что для получения наиболее точной оценки характеристик прозрачных слоев необходимо проводить испытания нано-, микро- и макроцарапин совместно с действующими стандартными методами испытаний конкретной отрасли.
подробнее...
Демонстрационная установка для получения химических веществ из CO2 и солнечного света
Амстердам – компания Nouryon, ранее известная как AkzoNobel Specialty Chemicals, и ее партнер Photanol BV планируют построить опытный завод в Делфзейле, Нидерланды, для производства химических веществ из солнечного света. Компании объединились в 2014 году для совместной работы над технологией, использующей цианобактерии аналогично тому, как на заводах используется фотосинтез для создания таких химических строительных блоков, как органические кислоты из диоксида углерода (CO2). Технология находит свое применение в биологически разлагающихся пластмассах, средствах личной гигиены и промежуточных продуктах химической промышленности. Компания Photanol получила финансирование от нидерландских инвестиционных фирм, благодаря чему строительство может продолжиться. Завершение планируется на 2020 год. Новыми инвесторами Photanol являются компании GROEIfonds, Innovatiefonds Noord-Nederland и Investeringsfonds Groningen.
подробнее...
Исследователи разрабатывают супергидрофобное покрытие и процесс его нанесения под водой
САН-АНТОНИО, ТЕХАС – Материаловеды из Юго-западного научно-исследовательского института разработали супергидрофобное покрытие и процесс его нанесения на внутренние поверхности длинных трубчатых конструкций. Данная технология, в первую очередь, создана для понижения или предотвращения прилипания гидратов и других отложений на подводный трубопровод. Гидраты - это льдоподобные твердые вещества, состоящие из воды и газа, как правило, метана или диоксида углерода. Гидраты по плотности схожи со льдом, а выглядят как талый лед. Однако молекулы газа, содержащиеся в гидратах, стабилизируют кристаллы и позволяют гидратам (в отличие от льда) образовываться при температуре 70 °F в углеводородных системах, например, на линиях производственного потока. Гидраты могут осаждаться на внутренней стенке трубы и накапливаться, пока полностью не заблокируют линию потока и не остановят перемещение углеводородов к обрабатывающему оборудованию. В настоящее время образование гидратов предотвращают либо с помощью химических добавок, либо физическими методами, например, используя нагревательные рубашки или высокочастотные электромагнитные поля, из-за чего повышаются затраты и технологическая сложность. Более того, если эти методы не работают, удаление затора из гидратов может оказаться весьма дорогостоящим. В глубоких нефтяных скважинах компоненты парафина и асфальтена, содержащиеся в нефти, также могут осаждаться на внутренней стенке трубы и препятствовать прохождению потока из скважины. Тогда необходимо принимать меры по предотвращению или устранению затора. “Мы разработали семейство покрытий и технологический процесс под названием Lotus (отсылка к цветку лотоса), предполагающий наличие аналогичных супергидрофобных свойств", - говорит сотрудник института, доктор Майкл Миллер. "Мы производим эти покрытия с помощью вакуумного процесса, при котором плазма (состояние вещества, состоящего из свободных электронов и ионизированных атомов и молекул) воспламеняется внутри трубы по всей ее длине, при этом вводится одно или несколько химических веществ. В данном процессе вещества выборочно фрагментируются на ионы, которые затем с ускорением подают на поверхность трубы, где они сразу же подвергаются полимеризации и образуют тонкое, стеклоподобное стойкое покрытие", - добавил он.
подробнее...

Журнал

Календарь событий

Новые обсуждения

Контроль качества пассивации трехвалентного хрома
Как контролировать качество пассиваторов трехвалентного хрома (Cr3)?
Ответов1
Просмотров1777
Аппараты вихревого слоя для очистки гальваностоков
Компания GlobeCore предлагает промышленным предприятиям, в составе которых действуют гальванические цехи, аппараты вихревого слоя типа АВС-100 и АВС-150. Это оборудование повышает эффективность действующих линий очистки сточных вод гальванического производства. Анализ интенсифицирующих факторов, которые имеют место в данных аппаратах (интенсивное перемешивание и диспергирование обрабатываемых компонентов, акустическая и электромагнитная обработки, высокое локальное давление, электролиз) показывает, что на процессы очистки сточных вод в значительной мере влияют следующие из них: - геометрические параметры и режимы работы вихревого слоя, его гидродинамические факторы, которые обеспечивают интенсивное перемешивание обрабатываемых сред; - электрохимические факторы, электромагнитная обработка и активация веществ в вихревом слое; - диспергирование фаз. Использование АВС в системах очистки сточных вод гальванического производства позволяет обеспечить качество очистки ниже норм предельно допустимой концентрации, уменьшить расход реагентов в 1,5–2 раза, расход электроэнергии в два раза, а также сократить производственные площади под очистительные сооружения на 10–15%. Больше информации на сайте https://avs.globecore.ru. Вопросы можно отправлять на avs@globecore.ru.
Ответов0
Просмотров1069
Ищу у кого покрыть катафорезным лаком латунь
Здравствуйте! Мне на постоянной основе требуется покрытие катафорезным лаком латунной фурнитуры в Москве
Ответов1
Просмотров1212
Удаление покрытия
Какими способами можно удалить порошковое покрытие с крюков и подвесок, и в чем разница между ними?
Ответов1
Просмотров534
Изменение свойств покрытия
Мы используем серебряные и другие металлические порошковые покрытия на алюминиевых профилях, которые иногда эксплуатируются на открытом воздухе. Существуют ли способы улучшить сопротивление к царапанию этих покрытий?
Ответов1
Просмотров399

Витрина технологий