Technologia NPT - Nano Protection Technology

Ocena: 0
1773

Mansard-Bis to jedyna firma w Polsce od 30 lat produkująca blaszane pokrycia dachowe, które sama maluje proszkowo. Firma niedawno opracowała nowatorską metodę malowania proszkowego.

Dzięki funduszom unijnym firma Mansard-Bis stworzyła technologię NPT czyli Nano Protection Technology, która obejmuje innowacyjną powłokę proszkową wykorzystującą nanokompozyty polimerowe oraz nowatorską technologię łączenia długich pasów blachy i małych paneli.

Projekt unijny NCBiR

Stworzenie tej technologii było możliwe dzięki udziałowi w projekcie „Innowacyjna technologia produkcji długowiecznych pokryć dachowych, wykorzystująca powłoki proszkowe zawierające nanokompozyty polimerowe” realizowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Dodatkowo celem projektu było też opracowanie technologii montażu poza zlewnią wody.

Technologia malowania proszkowego wymaga mniejszej ilości maszyn i urządzeń, jest bezpieczna dla środowiska, wyraźnie skraca czas produkcji przy doskonałych parametrach wytrzymałościowych i odporności na działanie negatywnych czynników atmosferycznych.

Badania nad stworzeniem technologii NPT można podzielić na trzy zasadnicze fazy:

  • opracowanie receptury powłoki proszkowej z wykorzystaniem nanokompozytów polimerowych oraz ocena właściwości nowopowstałych mieszanek
  • opracowanie technologii łączenia pasów i paneli zmniejszających odpadowość systemu
  • opracowanie technologii mocowania systemu poza zlewnią wody.

Receptura i ocena właściwości

Opracowanie receptury powłoki proszkowej z wykorzystaniem nanokompozytów polimerowych oraz ocenianie właściwości nowopowstałych mieszanek odbyło się w kilku fazach.

W pierwszym etapie badań sporządzono 320 kompozycji systemu proszkowego z wykorzystaniem nanonapełniaczy oraz dodatków stabilizujących mieszankę. Po wstępnych badaniach właściwości fizycznych wytypowano 11 próbek, które posłużyły do dalszych badań. Próbki te zostały poddane ocenie wyglądu oraz właściwości mechaniczno–fizycznych.

  • Zwiększona przyczepność farby:

Na podstawie uzyskanych rezultatów badań morfologii powierzchni i przekroju badanych powłok zaobserwowano wyraźne odwarstwianie się powłoki farby proszkowej niemodyfikowanej. W przypadku kompozycji zwierającej nanonapełniacze nie obserwowano tego niekorzystnego zjawiska. Warte podkreślenia są rezultaty badań mechanicznego odrywania powłoki od podłoża. Test na ścinanie na zakładkę potwierdził doskonałą adhezję powłok zmodyfikowanych wytypowanymi nanonapełniaczami. Obserwuje się wzrost naprężenia ścinającego od 270% do 300%.

  • Zwiększona żywotność:

Istotną zaletą badanego produktu, która rzutuje na jego żywotność, jest odporność na niekorzystne zjawisko atmosferyczne jakim jest grad. Potwierdzają to wyniki badań odporności na uderzenie, wykonanych za pomocą aparatu DuPont’a. Rezultaty w tym zakresie gwarantują osiągnięcie przedłużenia żywotności do 50 lat na otrzymane zmodyfikowane nanonapełniaczami powłoki farb proszkowych.

  • Lepsze właściwości mechaniczne:

Zmodyfikowane powłoki posiadały znacząco zwiększone właściwości mechaniczne (twardość, elastyczność, adhezja, udarność), co wyraźnie poprawia ich odporność w czasie montażu i podczas późniejszej eksploatacji. Ponadto obserwacje morfologii powierzchni powłok podczas krytycznego odkształcenia oraz przekrojów ciętych potwierdziły wyraźną różnicę w adhezji powłok zmodyfikowanych w stosunku do niemodyfikowanych. Z kolei dzięki odpowiedniemu dobraniu stabilizatorów i ich bardzo dobremu zdyspergowaniu w matrycy farby proszkowej, nie obserwuje się zmian podczas procesu przyspieszonego starzenia w komorze.

Bardzo istotna jest odporność powłoki na zniszczenie podczas obróbek blacharskich wykonanych w miejscu montażu. Dlatego innowacyjna powłoka opracowana w ramach projektu powinna się charakteryzować dużą elastycznością.

W celu oszacowania adhezji badanych powłok do blachy wykonano obserwacje z wykorzystaniem mikroskopu optycznego podczas badań plastyczności.

Dodatkowo na podstawie rezultatów przeprowadzonych badań stwierdzono, że kompozycje zawierające zmodyfikowaną powłokę są całkowicie odporne na działanie grzybów i glonów.

Widok powłok po teście na przegięcie blachy: A - powłoka modyfikowana, B-powłoka proszkowa niemodyfikowana

Widok próbek powłok po badaniu plastyczności: A - powłoka niemodyfikowana; B - powłoka modyfikowana

Widok próbek po 28 dniach wystawienia na działanie glonów : A - powłoka niemodyfikowana; B - powłoka modyfikowana

Łączenie i mocowanie

W drugim etapie prac zespół badawczy pracował nad optymalizacją technologii łączenia pasów i paneli w celu zminimalizowania odpadowości produkcyjnej do zera, natomiast odpadowości montażowej - do 2 %. Prace rozpoczęły się od stworzenia koncepcji linii do produkcji zarówno paneli, jak i długich pasów o maks. długości 2500 mm. Dużym wyzwaniem było utrzymanie parametrów giętej blachy zarówno dla wąskich paneli, jak i długich pasów sięgających nawet do 2500 mm. Zadanie zostało zrealizowane.

Opracowana technologia mocowania paneli i pasów poza zlewnią wody została potwierdzona badaniami wytrzymałościowymi, jak również testami rozlewania się płynu po powierzchni systemu.

Innowacyjny system montażu poza zlewnią

Tradycyjny system montażu w zlewni

Zalety powłok modyfikowanych

Blaszane pokrycia dachowe, wykorzystujące opracowaną technologię Nano Protection Technology (NPT), są nowatorskie i jednocześnie posiadają cenną właściwość - ich produkcja charakteryzuje się  zmniejszoną energochłonnością, a to - obok możliwości ich długiego użytkowania - wpływa na zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska . Wpływ na to mają w szczególności następujące czynniki:

  • dwukrotne wydłużenie żywotności powłoki dachowej
  • redukcja mikrospękań w miejscach tłoczenia - dzięki wykorzystaniu technologii malowania proszkowego już wyprofilowanego wyrobu
  • zwiększenie odporności na działanie niekorzystnych czynników atmosferycznych (jak np. promieniowanie UV, kwaśnie deszcze, duże różnice temperatur, mikroorganizmy) poprzez zastosowanie nanonapełniaczy
  • zwiększenie odporności na zarysowania i ścieranie
  • zwiększenie odporności na porastanie dachów przez mikroorganizmy
  • redukcja odpadów montażowych z 20 % do 2%
  • redukcja odpadów produkcyjnych do zera.

Technologia NPT pozwala na uzyskanie niespotykanej grubości powłoki, sięgającej od 70 do 100 mikronów z każdej strony. Ponadto technologia profilowania przed malowaniem proszkowym pozwala zabezpieczyć wszystkie krawędzie, w odróżnieniu do innych wyrobów, które najpierw są malowane a dopiero później profilowane i cięte.

Potwierdzenie wyników

Te wyniki i wnioski potwierdziła Politechnika Rzeszowska poprzez wykonanie szeregu badań. Wyniki potwierdziły wzrost odporności na uszkodzenia, poprawę adhezji powłoki do blachy (nawet o 300%) oraz większą odporność na działanie promieniowania UV, wody oraz pary wodnej, a także agresywnych mediów chemicznych (np. NaCl, HCl itp.). Ponadto porównanie parametrów typowych produktów z blachy powlekanej z badanym wyrobem pozwoliło stwierdzić, iż poprzez polepszenie własności badanego produktu zwiększyła się jego trwałość i okres gwarancji, co ma bezpośredni wpływ na ochronę środowiska i komfort użytkowania blachy powlekanej NPT.
Dodajmy jeszcze, ze firma Mansard-Bis oferuje również dopełnienie całego systemu w postaci unikalnego systemu rynnowego oraz obróbek dekarskich wykonywanych pod konkretny projekt dachu oraz o identycznym kolorze jak pokrycie dachowe.

Projekt

Projekt "Innowacyjna technologia produkcji długowiecznych pokryć dachowych, wykorzystująca powłoki proszkowe zawierające nanokompozyty polimerowe" uzyskał dofinansowanie w ramach Poddziałania 1.1.1 "Badania przemysłowe i prace rozwojowe realizowane przez przedsiębiorstwa", "Szybka ścieżka" MŚP realizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju i współfinansowanego przez Unię Europejską.
Nr umowy: POIR.01.01.01-00-0065/16-00
Beneficjent: Renata Pietryka Przedsiębiorstwo Wielobranżowe "Mansard-Bis" z siedzibą w Sanoku
Zgłoszenie wynalazku nr P.424083 zostało dokonane 27.12.2017 r.

 

 

 

 

PODZIEL SIĘ:
OCEŃ: