Rivestimenti autopulenti nanostrutturati : sperimentazioni e applicazioni in campo civile

The aim of this thesis is to prove, in an experimental way, the efficacy of some kind of self-cleaning solutions “sol-gel” settled on water-repellent substratum. The choice of this kind of substratum-treatment combination is conveyed from the will and the possibility of using the self-cleaning solutions inside the tunnels, which is a location largely subjected to sediment of dirt. For this reason, in addition to continue tests on solutions photo-activated from UV radiation, in order to test their durability and their resistance to cleaning, other experimentations are going to be put into effect on treated samples with drenched covering in order to be visibly photo-active. In the first part are going to be explained some essential notions for the comprehension of the experimentation. Concepts like super hydrophobia, super hydrophilia, photo-catalysis are going to be explained and Sol-Gel technology will be described, with reference to the advantages that it guarantees and to the methods of production and application and to the possible use in different fields. Also the market will be investigated to show some examples of which photocatalytic products are put on the market and which are their applications. Subsequently, the tests, realized both in laboratory and in the open-air ,will be shown with the aim of derive quantitatively the value of the self-cleaning performance which this treatments guarantee. In particular, are going to be highlighted the results obtained from the identification of the angle of contact , from the color tests on samples subjected to the atmospheric phenomena and soiled with rhodamine B. In the final part will be observed in detail the current situation of the tunnels, trying to identify the possible methods in order to guarantee a good quality covering. Two examples are going to be illustrated in order to clarify pros and cons of using “innovating” products.

Lo scopo di questa tesi è quello di andare a verificare a livello sperimentale l’efficacia di alcune tipologie di soluzioni sol-gel autopulenti depositate su substrati idrorepellenti. La scelta di questo tipo di combinazione trattamento-substrato è veicolata dalla volontà e dalla possibilità di utilizzare le superficia autopulenti all’interno di gallerie stradali, ambiente largamente soggetto al deposito di sporco. Per questo motivo inoltre, oltre a proseguire test su soluzioni fotoattivate da irraggiamento UV in maniera da testarne la durabilità e la resistenza al lavaggio, si andranno ad effettuare sperimentazioni su campioni trattati con rivestimenti drogati in maniera da essere fotoattivi nel visibile. Nella prima parte verranno esposte una serie di nozioni necessarie alla comprensione della sperimentazione. Si andranno a chiarire concetti quali la super idrofobia, la super idrofiilia, la fotocatalisi e verrà descritta la tecnologia Sol-Gel facendo riferimento ai vantaggi che garantisce, ai metodi di produzione e applicazione e ai possibili utilizzi in diversi campi. Si andrà quindi ad indagare il mercato portando esempi su quali siano i prodotti fotocatalitici in commercio e quali siano le loro applicazioni. In seguito, verranno illustrate le prove effettuate sia in laboratorio che in esterno con l’obiettivo di andare a rilevare quantitativamente il valore della performance autopulente garantita da questi trattamenti. In particolare verranno evidenziati i risultati ottenuti dall’individuazione degli angoli di contatto, dalle prove colorimetriche effettuate su campioni in condizioni reali (esposti agli agenti atmosferici) e su campioni sporcati con rodamina B. Nella parte finale si osserverà in maniera più dettagliata la situazione attuale delle gallerie auotstradali cercando di individuare le possibili vie da percorrere per garantire una buona qualità nel rivestimento. Si andranno ad illustrare due esempi in maniera da chiarire pro e contro sull’utilizzo di prodotti “innovativi”.