Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
Bestimmung der photokatalytischen Selbstreinigung - Dirt Test.
Bestimmung der Selbstreinigungswirkung photokatalytisch aktiver Materialien und Oberflächen
Neutrale und unabhängige Prüfung und Bewertung der photokatalytischen Selbstreinigungswirkung
Die photokatalytische Selbstreinigung basiert auf zwei unterschiedlichen Mechanismen, die synergetisch einen reinigungsunterstützenden Effekt ermöglichen. Die direkte Oxidation von Verschmutzungen führt zu einem Schmutzabbau, der durch den Effekt der Superhydrophilie auf den katalytisch aktiven Oberflächen im Kontakt mit Wasser erhöht wird (Easy-to-Clean-Effekt). Das Fraunhofer IST verfügt über verschiedene Methoden zum Nachweis und zur Quantifizierung des Reinigungsverhaltens photokatalytisch aktiver Produkte. Im Bereich der photokatalytischen Selbstreinigung bietet das Institut ein breites Portfolio an geeigneten Messtechniken zu deren Qualifizierung.
Ein breites Angebot an normgerechten und Kundenspezifischen Prüfverfahren zur photokatalytischen Selbstreinigung
Das Fraunhofer IST verfügt über verschiedene Methoden zum Nachweis und zur Quantifizierung der Reinigungswirkung photokatalytisch aktiver Produkte im Rahmen folgender Prüfverfahren:
- Abbau von Methylenblau (ISO 10678, DIN 52980)
- Dirt-Test (DIN EN 1096-5)
- Bestimmung des Wasserkontaktwinkels (ISO 27448, ISO 19810)
- Fettsäureabbau
Darüber hinaus bietet das Fraunhofer IST seinen Kunden die Möglichkeit zum Aufbau eigener kundenspezifischer Prüfverfahren und unterstützt die Partner bei der Überführung der dieser Verfahren in die industrielle Anwendung oder zwecks späterer Normierung und Standardisierung.
Bestimmung der photokatalytischen Aktivität durch Abbau von Methylenblau gemäß DIN 52980/ISO 10678
Methylenblau-Messstand nach DIN 52980.
Zur Charakterisierung photokatalytisch aktiver Oberflächen hinsichtlich ihrer Aktivität zum Abbau organischer Moleküle wird eine Probe mit Methylenblau in wässriger Lösung in Kontakt gebracht und mit UV-Licht bestrahlt. Die Abnahme des Farbstoffgehalts der Lösung wird kontinuierlich während der Messung mittels UV/Vis-Spektroskopie ermittelt, sodass im Rückschluss eine Aussage über die photokatalytische Aktivität getroffen werden kann.
Bestimmung des Selbstreinigungsverhaltens von beschichteten Glasoberflächen – Dirt-Test gemäß DIN EN 1096-5
Aufsprühen des Modelschmutzes im Dirt-Test
Im Dirt-Testverfahren wird die selbstreinigende Wirkung beschichteter Glasoberflächen bei künstlicher Bewitterung ermittelt. Dafür wird Modellschmutz auf die Probe mithilfe einer Sprühdüse aufgebracht. Anschließend erfolgen abwechselnd eine UV-Bestrahlung und eine Besprühung mit Wasser zur Simulation von Sonne und Regen. Der Abbau der Schmutzlösung wird während des gesamten Versuches durch ein Haze-Meter bestimmt und gilt als Maß für die Reinigungswirkung der Oberflächen.
Bestimmung der photokatalytischen Aktivität durch Messung des Kontaktwinkels nach ISO 27448
Bei diesem Verfahren wird ein Fettsäurefilm auf die Probe aufgebracht und unter UV-Licht abgebaut. Hierdurch ändert sich das Benetzungsverhalten der Oberfläche. Während des Abbaus wird der Wasserkontaktwinkel als einer der Indices, der die selbstreinigende Aktivität beeinflusst, gemessen.
Bestimmung der photokatalytischen Selbstreinigungswirkung durch Abbau von Fettsäure
Streulichtmessung am Haze-Meter.
Bei diesem Prüfverfahren wird eine Fettsäure auf die photokatalytisch aktive Probe aufgebracht, so dass ein dünner trüber Film entsteht. Durch UV(A)-Bestrahlung wird die Fettsäure zersetzt und vollständig zu H2O und CO2 mineralisiert. Die photokatalytische Mineralisierungsleitung der Probe kann anschließend mittels Streulichtmessung oder direkt über das bei der Abbaureaktion entstandene CO2 ermittelt werden.