Nors modernizmo architektūra su sniego baltumo fasadais atėjo į šį pasaulį jau beveik prieš šimtmetį, tačiau praktinis klausimas, kaip išlaikyti švytinčius fasadus ne tik inauguracijos metais, liko aktualus iki šiolei. Aplinkos dulkėtumas, krituliai ir įvairios nuosėdos atima iš architektūros spalvinę nekaltybę greičiau nei ji spėja tapti madinga. Natūralu, kad baltų fasadų problema ypač nedavė ramybės švarą dievinantiems vokiečiams…
Ir štai 1997-aisiais Bonos Universiteto Botanikos Instituto direktorius, profesorius, dr. Vilhelmas Barthlott'as (Wilhelm Barthlott) atranda paviršiaus savaiminio valymosi reiškinį ir pavadina jį Lotus-Effect®. Nes profesorius tyrinėjo lotoso lapus, kurie pasižymi išskirtiniu teršalų atstūmimu, neleisdami jiems prilipti. Šios savybės dėka lietus lengvai nuplauna lotoso lapus ir jie visą laiką išlieka švarūs.
UNIKALUS LOTOSO LAPO APSIVALYMAS
Negana to, toliau eksperimentuodamas su lotoso lapais, profesorius Barthlott'as išbandė įvairios kilmės skirtingo klampumo skysčius. Rezultatai stebino – netgi užpylus dispersinių klijų, šie nuo lotoso lapo nuriedėdavo tarsi karoliukai. Netgi tokie agresyvūs teršalai kaip suodžiai, pramoniniai tepalai ir pan., – lengvai nusiplaudavo vandeniu.
Tuomet profesorius Barthlott'as suformulavo Lotus-Effect® esmę: šis efektas – tai specifinė charakteristika, apibūdinanti išskirtinį hidrofobinių paviršių mikrostruktūros pasipriešinimą svetimkūnių prikibimui.
Ypatingos mikrostruktūros dėka, lotosas sumažina lapo ir purvo dalelių paviršių sąlyčio plotą net 90%, nepriklausomai nuo teršalų cheminių sąvybių. Dėl tų pačių priežasčių, vandens lašų ir lotoso lapo sąlytis taip pat minimalus. Šiuo atveju lietaus lašai įgauna taisyklingą sferos formą, todėl paviršiaus įtempimo jėgos sugeba pritraukti menkai besilaikančias teršalų daleles. Taigi, vandens lašai nubėga nuo lapo paviršiaus, nusinešdami kartu net ir menkiausias purvo dalelytes. Tai – unikalus savaiminio apsivalymo efektas.
GIMĖ BIONINIAI SILIKONINIAI DAŽAI SU LOTOSO EFEKTU
Profesorius nustatė, kad Lotus-Effect® veikimas yra pagrįstas fizikinės chemijos principu ir gali būti pritaikytas daugeliui sintetinių produktų. Pirmasis praktinis Lotus-Effect® pritaikymas – unikalūs silikoniniai fasado dažai Lotusan, kuriuos pradėjo gaminti kompanija „Sto“ AG dar 1999 metais. Per tą laiką ir Lietuvoje atsirado pastatų, dažytų „Lotusan“ dažais, kurie iki šiol išliko tokie pat švarūs, nepakeitę spalvos ir atrodantys kaip nauji! Šiuo metu jau gaminamas ir Lotusan dekoratyvinis tinkas, kuris susilaukė sėkmės Europoje ir tapo mėgiamas ir Lietuvoje.
Kompanija „Sto“ AG, kurdama fasadinius dažus su Lotus-Effect® sąvybėmis, bazine rišančiąja medžiaga pasirinko silikoninę dervą, kuri pasižymi stulbinančiu hidrofobiškumu. Iš silikoninių dervų bei unikalių adityvų pagaminta mikroemulsija yra pagrindinė šių dažų dispersinės sistemos rišančioji medžiaga. Sekančiame gamybos etape yra sudedami kruopščiai atrinkti ir tarpusavyje suderinti mineraliniai užpildai bei specialūs neorganiniai pigmentai.
Taip gimsta fasado dažai „Lotusan“, kurių specifinė plėvelės paviršiaus mikrostruktūra ir pasižymi Lotus-Effect®.
GREIČIAUSIAI DŽIŪSTANTYS DAŽAI IR TINKAI
Buvo atlikta aibė bandymų, lyginant fasadinių dažų įmirkimo ir džiūvimo savybes. Visų dažų, išskyrus Lotusan, bandiniai lengvai įmirkdavo, o praėjus 6 – 10 minučių išdžiūdavo. Vadinasi, visą šį laiką drėgni dažų paviršiai buvo ideali terpė veistis pelėsiui, grybeliui bei samanoms.
Tuo tarpu puikiai vandenį atstumiantys, t.y. beveik neįmirkstantys dažai „Lotusan“, netgi be papildomų biocidinių priedų, yra nepaprastai atsparūs žalingam mikroorganizmų poveikiui.
MAŽIAUSIA DRĖGMĖS ABSORBCIJA
Drėgmės absorbavimas (medžiagos svorio padidėjimas dėl įsigėrusio vandens) yra nustatomas panardinant dažų bandinius 6 paroms į demineralizuotą vandenį. Bandymai parodė, kad paprasti silikoniniai dažai absorbuoja vandens 10, akriliniai 17, o silikatiniai 18 kartų daugiau, negu dažai „Lotusan“. Taigi, – fasado dažų (dekoratyvinio tinko) „Lotusan“ vandens įgeriamumas [%] yra mažiausias iš visų bandytų dažų rūšių.
Tai labai aktualus rodiklis, nes drėgmės skverbimosi (lyjant lietui) ir paviršių džiūvimo (sausuoju periodu) procesų metu, dažų plėvelę veikia didelės vidinių įtempimų jėgos. Kuo didesnė absorbcija, tuo stipresnis mechaninis poveikis tenka fasado dažų sluoksniui. Tai sąlygoja paviršinių įtrūkimų ir pūslių atsiradimą. Ilgainiui prastėja fasado estetinis vaizdas, blogėja sienų šiluminės savybės. Su laiku irimo procesas tampa vis intensyvesnis ir plinta gilyn į tinką.
Štai kodėl dažai Lotusan, išsiskiriantys minimaliomis drėgmės absorbavimo savybėmis, užtikrina ilgaamžę fasado apsaugą.
PUIKIAI KVĖPUOJANTYS FASADAI MAŽIAUSIAI IMLŪS IR TERŠALAMS
Drėgmės absorbavimo lygį nusako vandens absorbcijos koeficientas – drėgmės srauto tankis w. Tuo tarpu dažų plėvelės laidumą vandens garų skverbimuisi iš patalpų į išorę, taip vadinamą "fasadų kvėpavimą", nusako specifinė charakteristika – vandens garų difuzijos ekvivalentas Sd-H2O [5]. Nagrinėjant žemiau pateiktas diagramas, tampa akivaizdu, kad dažai Lotusan pasižymi puikiai suderintomis svarbiausiomis savybėmis – žemu vandens įgeriamumo lygiu bei dideliu pralaidumu vandens garų difuzijai.
Tuo tarpu imlumas teršalams nustatomas tiriant dažų baltumo praradimą L [%] (100% baltumo etalonu yra pasirinktas bario sulfatas – BaSO4 ). Praėjus 6 mėn. bandomąjam laikotarpiui, nustatyta, kad dažų „StoColor Lotusan“ baltumo praradimas yra dešimteriopai mažesnis nei silikoninių dažų, septynis kartus mažesnis nei silikatinių (šie dažai išlieka gana balti tik intensyvaus kalkėjimo dėka, t. y. teršalai nubyra nuo paviršiaus kartu su dažų sluoksnio dalimi) ir keturiolika kartų mažesnis nei akrilinių. Pastarųjų dažų baltumo praradimui lemiamą įtaką daro organinių junginių, esančių akrilo dervų sudėtyje, savybė geltonuoti, t. y. cheminio junginio degradavimas UV-spindulių poveikyje [6].
RETAS FASADO DAŽŲ TERMOPLASTIŠKUMAS IR MINIMALUS KALKĖJIMAS
Tyrinėjant skirtingų dažų termoplastines savybes, buvo pastebėta, kad dažų „Lotusan“ rišančiojo polimero plastiškumas, veikiant šilumai, padidėja labai nežymiai. Todėl galima daryti prielaidą, kad šiltuoju metų laiku, kada oro temperatūra pakyla iki +20C ir daugiau, kiti labiau termoplastiški dažai tampa imlesni teršalams. Tai atsitinka dėl to, kad purvo dalelytės lengviau prilimpa prie suminkštėjusios dažų plėvelės. O šis procesas savo ruožtu lemia tai, kad dažų paviršiaus savaiminio valymosi savybės pasireiškia žymiai silpniau.
Kalkėjimo proceso intensyvumas (dažų plėvėlės svorio dalies netekimas) yra labai svarbus rodiklis, nusakantis dažų ilgaamžiškumą bei atsparumą atmosferiniam poveikiui. Pasibaigus 6 mėnesių bandomajam periodui, kurio metu skirtingų rūšių dažais padengtos plokštės buvo laikomos lauke, paaiškėjo, kad fasado dažų StoColor Lotusan kalkėjimo laipsnis [%] yra dvigubai mažesnis nei silikoninių bei akrilinių, ir penkis kartus mažesnis už silikatinių fasado dažų kalkėjimo laipsnį. PR
