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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Hydrophob



Manfred.pech
25.02.2013, 10:55
Ein bemerkenswerter Anstrich: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=IPM8OR6W6WE.
Aber was sind die Auswirkungen auf die Gesundheit ?

norbaer
25.02.2013, 11:40
Hmm da mach ich mir keine Sorgen denn ich lutsche mein U-Schiff zur Zeit ja auch nicht ab!

Allerdings wie bekommt man ein hydrpophobes Schiff ins Wasser?? Und wie lange hält die Furcht vor dem Wasser an??

BlankenAd
25.02.2013, 12:41
Sieht zwar interessant aus aber dein Schiff wird damit eher langsamer kann ich dir versichern.
Der wasserabstössende Effekt führt zu mehr (Mikro)Verwirblungen am Rumpf die mehr Widerstand geben.
Auch Hochglanzlack hätte den Effekt.
Ein schiff sollte sogar eine leicht aufgeraute Oberfläche ( Schmirgelpapier 200-400 oder so) haben für den niedrigsten Widerstand.
Sogenannter "Haifischhaut Effekt".
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grauwal
25.02.2013, 13:49
.......Ein schiff sollte sogar eine leicht aufgeraute Oberfläche ( Schmirgelpapier 200-400 oder so) haben für den niedrigsten Widerstand.
Sogenannter "Haifischhaut Effekt".
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Schon richtig,
matte Oberfläche ist am Besten, gefolgt von
glänzender Oberflächer. etwas schlechter und
bewachsene Oberflächer, die ist aber noch viel schlechter.

Wenn das Zeug nachhaltig den Bewuchs verhindern kann wäre es eine echte Alternative zu Antifouling.
Auch aus ökologischer Sicht. Wer weiß mehr von diesem Zeug?

Gruß Franz

@ Norbert: Wenn Du das Schiff beherzt ins Wasser drückst, gibt es auf.

Manfred.pech
25.02.2013, 15:06
Schon richtig,
matte Oberfläche ist am Besten, gefolgt von
glänzender Oberflächer. etwas schlechter und
bewachsene Oberflächer, die ist aber noch viel schlechter.

Wenn das Zeug nachhaltig den Bewuchs verhindern kann wäre es eine echte Alternative zu Antifouling.
Auch aus ökologischer Sicht. Wer weiß mehr von diesem Zeug?

Gruß Franz

@ Norbert: Wenn Du das Schiff beherzt ins Wasser drückst, gibt es auf.

Hier ist eine entsprechende Diskussion: http://www.boatdesign.net/forums/boat-design/hydrophobic-coatings-46184.html

Matte Oberflächen: http://www.boatdesign.net/forums/hydrodynamics-aerodynamics/matte-faster-44514.html

TomM
25.02.2013, 15:39
Es wäre toll, wenn man solche Beschichtungen dauerhaft hinbekäme.

Als Antifouling werden sie aber nie wirken. Einfach mal überlegen, wie sich Bewuchs am Rumpf festhält und wie die Schicht das festhalten (verankern) verhindern will.

Manfred.pech
26.02.2013, 13:00
Es wäre toll, wenn man solche Beschichtungen dauerhaft hinbekäme.

Als Antifouling werden sie aber nie wirken. Einfach mal überlegen, wie sich Bewuchs am Rumpf festhält und wie die Schicht das festhalten (verankern) verhindern will.

Die Diskussion darüber läuft im boatdesign.net (Link s.o.). Darüber hinaus gibt es wissenschaftliche Untersuchungen bis hin zu einer Dissertation zum Thema.
Käuflich ist die Substanz inzwischen sogar bei Ebay (http://www.ebay.de/itm/Fabric-Waterproof-Coating-Spray-Brathable-resist-from-water-oil-stains-repellent-/350650560472?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item51a466efd8), so dass jeder seine eigenen Versuche unternehmen kann.

http://hss.ulb.uni-bonn.de/2010/2047/2047-1.pdf und aus Sicht der Bionik: http://suite101.de/article/superhydrophobe-materialien-mit-nano-technologie-a133743#axzz2M0MnTDvE , aus der Sicht des SPIEGELS - http://www.spiegel.de/netzwelt/gadgets/nano-spray-neverwet-nie-mehr-angst-vor-rotweinflecken-a-797817.html. Autopolitur: http://www.autofinish-inntal.de/index.php/politur-nanobeschichtung


Gibt es Lotus-Effect® Antifouling-Beschichtungen für Schiffe und Boote?

Noch nicht. Selbstreinigende superhydrophobe mikro- bis nanostrukturierte Oberflächen mit der Markenbezeichnung Lotus-Effekt® umfassen eine 3-Phasen Interaktion zwischen Festkörper, Luft und Wasser. Dauerhaft unter Wasser kann es keine Selbstreinigung nach dem Lotus-Prinzip geben. Dies hat zur Konsequenz, dass der Einsatz auf Schiffsrümpfen, in Pipelines, Drainagen oder bei Herzkathetern keinen Sinn macht.

TomM
26.02.2013, 17:23
Stimmt Manfred, stimmt alles. Wir sind seit über 15 Jahren in dem Thema.

Bionik in eBay - passt das? Denk einfach mal nach wo den die Probleme liegen könnten. Es gibt bisher jede Menge Probleme. Untergrundvorbereitung, definierte Ausbildung der Oberfläche, Applikationtechnologie...

Drei Systeme gibt es auf dem Markt, chemisch haftende "Polymere" mit hydrophoben und oder lipohoben Eigenenschaften. Partikelprozesse im Sol/Gel Verfahren und allerlei "draufklebe" Verfahren. bei denen z.B. Teflonpartikel in Wachsen oder Ölen aufgebacht werden.

Ein "Ausprobieren" ist zwar nett, aber sagt nix über Langzeitverhalten, und Haltbarkeit und Entfernbarkeit.

Entfernbarkeit ist das Stichwort am Boot, schon mal einen Wasserpass gemalt?

Das zweite Stichwort ist eben die Bewuchshemmung, das klappt nicht, denn die Polypen "greifen" durch nanometrische einfach hindurch. Du hast keine Haihaut, die lebt, sondern totes Gelcoat.

Übrigens haben sich offiziell nahezu alle Hersteller zurückgezogen - eben WEGEN der reißerischen Werberei mit "never again clean the surface". Soweit sind wir noch lange nicht! Schau Dir Dein Video an - beim Öl wird brenzlig für die Arbeitshandschuhe, wurde auch schnell ausgeblendet.

Southerly
26.02.2013, 18:01
@tom
Hast Du Dir die Bilder von International zu der Eisbrecher Farbe angesehen? Der weiße Rumpf ist 60 Monate im Wasser gewesen - mit der Belastung durch Abrasion und Biofoul - und nix ist zu sehen.

Irgend etwas muss doch drann sein, daß die das hinkriegen und wir nicht über den Zeitraum.

TomM
26.02.2013, 18:46
Ich denke, dass es einen großen Unterschied macht ob ein Boot/Schiff bewegt wird oder nicht. Yachten liegen zur Hälfte der Saison still. Berufsschiffe eben nicht. Eisbrechen werden sicher anders mit Bewuchs belastet als ein Schiff im Mittelmeer oder gar in Kapstadt.

Es wird sicher einzelne Fälle geben wo das Prinzip anwendbar ist und viele andere, wo eben nicht. Nur, mit Bionik im engeren Sinn hat das dann nicht mehr so viel gemeinsam.

Es sollte doch zu denken geben, die sog. Nanoprodukte liegen in den Baumärkten fast immer in der Schmuddelecke, das was es bisher im Handel für Endverbraucher gibt bringt mehr Probleme als es löst.

Manfred.pech
27.02.2013, 13:13
Offensichtlich scheint es Versuche zu geben, die einen ersten Eindruck vermitteln:

Quote by Dr. Henry Pate of Battelle: “In all the years that I have been testing material and coatings, I have never seen anything that prevents biofouling this well”.

Siehe Seite 27: http://www.ornl.gov/adm/partnerships/tech/superhydrophobic/docs/ABCs_of_Superhydrophobic.pdf

http://img69.imageshack.us/img69/4420/superhydrophobic1.jpg (http://imageshack.us/photo/my-images/69/superhydrophobic1.jpg/)

Uploaded with ImageShack.us (http://imageshack.us)

TomM
27.02.2013, 15:55
Sei ned bös, aber das ist Algenschleim, auch hässlich und dööf, aber was ist mit Muschelbewuchs oder Seepocken?

Am End sagt der Herr Prof. vom Batelle, genau das was ich sage - I have never seen ...

Die Technologie einer nanostrukturierten Oberfläche ist bekannt, nichts neues. Aber jetzt kommt die Problematik, wie bekomme ich das auf jede beliebige Oberfläche, so, dass es auch hält und nicht nur unter Labrbedingungen.

Problem eins (bei diesem Produkt) der Kieselsäurefilm muß irgendwie entstehen können, das macht mal mit Temperatur und die kann ich am Boot auf dem Bock nicht anwenden.
Problem zwei wenn ich das ganze wie einen Lack ausrüste wird die Nanostruktur nicht definiert an der Oberfläche sein. Wie steht es dann mit den Haftung am Untergrund.
Problem drei (und eigentlich wichtigstes) wie gut ist die Verschleißfestigkeit der Struktur. Glas korrodiert und damit sind die Nanometrischen Spitzen bei Belastung schneller weg als da.

Solche Systeme (ähnliche) wurden vom Saarbrücker INM (Institut für neue Materialien, auch mit einem Professor als Gründer) vor Jahren/Jahrzehnten schon entwickelt. Das war im Sol/Gel Prozess und benötigte Temperaturen von etwa 140°C, später war man bei um die 100°C um die Strukturen aufzusintern. Das klappte gut bei Glas und man dachte an tolle Anwendungen bei Solarpanelen bis Verkehrsschildern. Am Ende zu teuer, zu aufwändig.

Wir gingen mit Silanen einen anderen Weg, wie Degussa, und einige mehr. Chemische Bindung an O-H Gruppen mit speziell ausgerüsteten Silanen. Geht ganz gut, ist haltbar einfach aber auch ned Billig und, weil reaktiv, nur begrenzt als Vorprodukt haltbar. Tests zeigen wenigstens 5 bis 7 Jahre Haltbarkeit.

Veile, viele andere gengen den Weg über Silikone, die werden entsprechend ausgerüstet nur aufgewischt (nahezu ohne Bindung zum Untergrund. Halten daher auch maximal wie ein mittleres Wachs aber sind als Vorprodukt halbe Ewigkeiten haltbar.

Sehr viel mehr gibt es nicht, und diese, doch diverse hydrophobe Tenside, aber die waschen sich schneller ab als sie drauf sind.

Ansonsten sehe ich es immer kritisch, wenn ein Institut mit fast Werbung seine Existenzbereichtigung nachweist. Wenn es darum geht, haben wir schon seit 15 Jahren selbstreinignde Oberflächen - leider nicht in der Realität.

Manfred.pech
27.02.2013, 23:40
Sei ned bös, aber das ist Algenschleim, auch hässlich und dööf, aber was ist mit Muschelbewuchs oder Seepocken?

Am End sagt der Herr Prof. vom Batelle, genau das was ich sage - I have never seen ...

Die Technologie einer nanostrukturierten Oberfläche ist bekannt, nichts neues. Aber jetzt kommt die Problematik, wie bekomme ich das auf jede beliebige Oberfläche, so, dass es auch hält und nicht nur unter Labrbedingungen.

Problem eins (bei diesem Produkt) der Kieselsäurefilm muß irgendwie entstehen können, das macht mal mit Temperatur und die kann ich am Boot auf dem Bock nicht anwenden.
Problem zwei wenn ich das ganze wie einen Lack ausrüste wird die Nanostruktur nicht definiert an der Oberfläche sein. Wie steht es dann mit den Haftung am Untergrund.
Problem drei (und eigentlich wichtigstes) wie gut ist die Verschleißfestigkeit der Struktur. Glas korrodiert und damit sind die Nanometrischen Spitzen bei Belastung schneller weg als da.

Solche Systeme (ähnliche) wurden vom Saarbrücker INM (Institut für neue Materialien, auch mit einem Professor als Gründer) vor Jahren/Jahrzehnten schon entwickelt. Das war im Sol/Gel Prozess und benötigte Temperaturen von etwa 140°C, später war man bei um die 100°C um die Strukturen aufzusintern. Das klappte gut bei Glas und man dachte an tolle Anwendungen bei Solarpanelen bis Verkehrsschildern. Am Ende zu teuer, zu aufwändig.

Wir gingen mit Silanen einen anderen Weg, wie Degussa, und einige mehr. Chemische Bindung an O-H Gruppen mit speziell ausgerüsteten Silanen. Geht ganz gut, ist haltbar einfach aber auch ned Billig und, weil reaktiv, nur begrenzt als Vorprodukt haltbar. Tests zeigen wenigstens 5 bis 7 Jahre Haltbarkeit.

Veile, viele andere gengen den Weg über Silikone, die werden entsprechend ausgerüstet nur aufgewischt (nahezu ohne Bindung zum Untergrund. Halten daher auch maximal wie ein mittleres Wachs aber sind als Vorprodukt halbe Ewigkeiten haltbar.

Sehr viel mehr gibt es nicht, und diese, doch diverse hydrophobe Tenside, aber die waschen sich schneller ab als sie drauf sind.

Ansonsten sehe ich es immer kritisch, wenn ein Institut mit fast Werbung seine Existenzbereichtigung nachweist. Wenn es darum geht, haben wir schon seit 15 Jahren selbstreinignde Oberflächen - leider nicht in der Realität.

Vielen Dank für die vielen Infos. Aber ist es wirklich so, dass Sie das Gleiche sagen, wie Herr Batelle, der niemals etwas gesehen hat, dass "biofouling" genauso gut verhindert wie sein "superhydrophibic" ?

TomM
28.02.2013, 04:46
Nee, nee, die pünktchen sind schon absichtlich.

Das beschriebene Glasperlenmehhl hat ja zunächst nichts mit Nanotechnik zu tun. Die Partikel wind viel zu groß. Die Nanotechnik, sofern denn eine vorhanden ist, wäre maximal das Coating der Glasperlen.

Aber wie gepostet, wie steht es mit der mechanischen Belastbarkeit, wie wird die Haftung zum Untergrund sichergestellt und wie bekomme ich ein definierte Oberfläche.

Den Kappes mit den selbst organisierenden Schichten, den man immer wieder auf einschläügigen Websites findet, kann man gerost vergessen. Das funktioniert so leider nicht. Das klappt dann nur noch im So/gel Verfahren, bei dem eine Sole (Suspension) durch verdampfen des Lösemittels zum gel wird und dieses gel dann mit Temperatur gesintert wird. Das geht recht definiert, wenn auch nicht perfekt. Nachteil, wie beschrieben, eine nachträgliche Applikation ist fast unmöglich weil man definierte Bedingung braucht um den Prozess wie gewollt ablaufen zu lassen.

Die silanischen Beschichtungen sind, wie gesagt, nur begrenzt haltbar. Die Widerstandsfähigkeit ist relativ gut, weil wirklich nur die reaktiven Substanzen auf die Oberfläche gebracht werden. Aber Verschleiß gibt es trotzdem.

Die, öligen, hydrophoben Verbindungen kleben auf der Oberfläche, haben meist auch nur ein Hydrophobie, weil Öl nicht lipophob sein kann, das verbietet sich, dass Öl, öl abstößt. Mechanisch sind die gar nicht belastbar und "schmieren" hin und her.

Die Sache mit dem Verschleiß ist in der Natur genau so vorhanden, allerdings stirbt ein Blatt einfach nach der Vegetationszeit und keiner macht sich Gedanken darum. Kohlrabi, z.B. ist auch extrem Hydrophob, dann atert das Blatt und die Hydrophobie nimmt ab. Nach der Wachtunsperiode wird das Blatt gelb und fällt ab. Soviel zu diesem Thema, Bionik.

Nanotechnik ist ansonsten heute fast allgegenwärtig, von Leiterplattenbeschichtungen über Nanotubes zur Kunststoffverteifung bis hin zur Sonnenmilch. Wobei ich persönlich die Nanostäube in Kosmetikartikeln oder anderen Zubereitungen für nicht mehr vorhandene Naopartikel halte. Der Grund ist der, dass die Oberflächenenergie von Nanopartikeln so groß ist, dass sie binen kürzester Zeit zusammenballen und dann maximal noch Mikropartikel sind. Es wurden mal Messungen von Dräger gemacht und man fand in 0,5 Meter über einem Kessel kaum noch Nanopartikel, sie waren nahezu alle agglomeriert, zu Feinstäuben, die auch nicht gesund sind!

Das alles ist ein langers Thema, derzeit wird nur noch wenig im Bereich der Oberflächentechnik geforscht unf entwickelt. Schuld daran sind die reißerischen Versprechungen von zu vielen Zauberlehrlingen. Um einfach mal eine zahl zu nennen, wir haben als Miniladen runde fünf Millionen in das Projekt gesteckt, dazu noch mal mindest das fünffache von unserem Partner in dem Bereich, wir haben kein REM oder große Klimakammern. Nahezu gleichzeitig wurde das INM in Saarbrücken gegründet, durch einen (Name ist mir bekannt) Professor des Fraunhofer (ich glaube es war Stuttgart). Die Stuttgarter waren an selbstreinigenden Glasoberflächen und Reinigungsrobotern für die Glaskuppel am Lehrter Bahnhof Berlin. Wir haben jede Menge mit den Leuten kommuniziert und gemeinsam Versuche gemacht.

Fraunhofer hat dann in diversen Fersehsendungen die Trommel gerührt, aber es gab noch kein Produkt, tolle Videos, Demonstrationen, Erklärungen und Zukunftsbilder, aber es gab kein Produkt, dass dies nur annähernd für länger als ein paar Tage konnte.

Dann haben Farbhersteller, Rohstoffhersteller etc. die Lotuseffekt Vereinigung gegründet, das schlief mangels brauchbarer Produkte (was mache ich mit einer Fassade, die neu beschichtet werden muß?) langsam ein, ob da noch was läuft weiß ich nicht, man hört aber nichts mehr. Die sassen in Bonn oder Köln soweit ich mich erinnere. Unser Silanlieferant hat sich aus den eigenen Rezepturen zurückgezogen. Unser Partner mach mittlerweile hauptsächlich Billigcoatings.

Du siehst es ist nicht unbegründet, wenn ich solche Videos skeptisch betrachte und eine Vermarktung über eBay für fast lächerlich ansehe. Im eBay geht es um die schnelle Mark, um sonst nichts!

Manfred.pech
02.03.2013, 23:48
Vielen Dank, Tom! Das ist für mich sehr aufschlussreich.

Nelson-II
03.03.2013, 06:24
ja, Tom, enorme Sachkenntnis. Danke!
Fraunhofer ist immer mit Vorsicht zu geniesen. Die sind oft sehr reisserisch und schnell im ideenklau. Ich machte mit denen nichts mehr.

Eisbrecher: Bei fast Null grad wächst kaum was und das schabt sich am Eis ab.