Fassadenfarben

NQG³- Trockene Fassaden dank Nano-Quarz-Gitter Technologie

Bereits seit mehr als acht Jahren kommt die Nano-Quarz-Gitter Technologie (NQG) bei Fassadenfarben von Caparol zum Einsatz. Die Forscher des Unternehmens haben die Technik nun entscheidend weiterentwickelt. Als NQG³-Technologie (sprich: NQG hoch drei) weist sie eine Vielzahl von Verbesserungen auf.

NQG Produkte vereinen schon immer die Vorzüge von Siliconharz- und Silikatfarben, einerseits Kreidungsstabilität und Flexibilität, andererseits Oberflächenhärte und Langlebigkeit. Das dreidimensionale Nano-Quarz-Gitter führt zu einer Härte, die die Thermoplastizität des Bindemittels selbst bei hochsommerlichen Temperaturen fast völlig ausschließt. Dadurch wird die Verschmutzungsneigung, also das Anhaften von Schmutzpartikeln, Feinstaub und Sporen, entscheidend gesenkt. Was sich dennoch kurzfristig an den Fassaden festsetzt, löst sich spätestens beim nächsten Wind und Regen. Das Quellen des Bindemittels wird vermieden, Schutzfunktion und Farbbrillanz bleiben erhalten.

Ein neues Messverfahren machte es möglich, das Trocknungsverhalten beschichteter Flächen exakt zu beobachten, zu analysieren und aufzuzeichnen. Durch Auswertung der Messwerte und verschiedene Testreihen konnte die nächste Stufe in der Entwicklung der Nano-Quarz-Gitter Technologie erreicht werden. NQG³ bietet nachweislich die schnellste Abtrocknung durch ein intelligentes Feuchtemanagement. Auftretende Feuchtigkeit wird durch NQG³ absorbiert und in der obersten Schicht großflächig verteilt. Die größtmögliche Oberfläche und geringe Eindringtiefe garantiert schnellstmögliche Abtrocknung. Die sehr kurzen Standzeiten, in denen die NQG³-Produkte feucht sind, reduzieren die Gefahr des Algen- und Pilzbefalls.

Die NQG³-Technologie

Bei der Nano-Quarz-Gitter Technologie werden während der Herstellung des organischen Bindemittels nanoskalige Silikatpartikel fest und untrennbar mit den restlichen Bindemittelteilchen verbunden. Daraus resultiert ein stabiles Bindemittelgerüst mit anorganischen Pigmenten, welches für längere Farbtonbeständigkeit sorgt. Jetzt ist die neue NQG-Generation mit verbesserter Rezeptur und noch schnellerer Abtrocknung da. Besonders für die Minimierung von Algen- und Pilzbefall ist die Abtrocknungszeit der Fassade ein entscheidender Faktor.

Das „kapillar-hydroaktive“ Trocknungs- Management der NQG³-Farbe funktioniert wie folgt: Nässe verteilt sich auf der Oberfläche und wird weitgehend von der Fassade ferngehalten (Abbildung links). Gleichzeitig kann Wasserdampf nach außen dringen, die Feuchtigkeit an der Oberfläche verdunstet (Abbildung rechts). Die Oberflächenstruktur von NQG-Fassadenfarben ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung witterungsbedingter Feuchtigkeit. Dieser Effekt bewirkt eine raschere Verdunstung, da sich Nässe nicht ansammeln kann. Die Kapillarhydrophobie sorgt dafür, dass Feuchtigkeit weitgehend von Putz und Mauerwerk ferngehalten wird und die Bedingungen für mikrobiellen Befall deutlich verschlechtert werden.

Auf dem handelsüblichen Produkt (links) sind noch Wassertropfen zu sehen, während die NQG3-Version (rechts) fast vollständig abgetrocknet ist.

Bei der Entwicklung der NQG³-Technologie hat man Vergleichstests gegenüber marktüblichen, hochwertigen Fassadenfarben (ohne Nano-Quarz-Gitter) durchgeführt. Denn der erklärte Anspruch ist, das Produktversprechen „noch schnellere Abtrocknung“ nachzuweisen. Dieser Aspekt ist zur Vermeidung von Algen- und Pilzbefall besonders wichtig. Um die Wirkung fundiert zu belegen, wurden zunächst Labor-Tests mit speziell dafür entwickelten Messsystemen erarbeitet, bei denen NQG³ gegenüber den Vergleichsfarben eine bis zu 30% schnellere Abtrocknung nach intensiver Bewässerung aufwies.

Dies wurde mithilfe einer speziellen Infrarot-Kamera spektroskopisch gemessen und visualisiert. Je dunkler der Farbton, desto mehr Feuchtigkeit befindet sich an dieser Stelle auf der Oberfläche. Im nächsten Schritt auf größeren, verputzten Testplatten war der Unterschied auch ohne Messgeräte deutlich zu sehen. Von dem Fraunhofer LBF (Labor für Betriebsfestigkeit) wird für das Projekt aktuell eine offizielle Auftragsmessung durchgeführt. Das erklärte Ziel ist die Zertifizierung in Form einer wissenschaftlichen Studie.

 

NQG³ im Versuch

Bislang war es aufwändig, den Abtrocknungsprozess von Fassadenbeschichtungen zu untersuchen und unter realitätsnahen Bedingungen zu optimieren. Um Wasser überhaupt mit dem bloßen Auge sehen zu können, wurde eine vermeintlich schnelle Abtrocknung bisweilen auf glatten, nicht saugenden Untergründen und mit Schwallwasser demonstriert. Versuche haben aber mit den realen Szenarien, in denen Betauung und Schlagregen die Beschichtung gleichermaßen beanspruchen, nichts gemeinsam. Zudem ändert bereits eine feine Strukturierung der Oberfläche das Abtrocknungsverhalten fundamental, da sich das Wasser fast unsichtbar zwischen der Körnung festsetzt.

NIR-Messverfahren

Ein bei Caparol entwickeltes Messverfahren versetzt Kunden und Entwickler nun erstmals in die Lage, sich die Abtrocknung auf realen Untergründen und unter verschiedenen Bedingungen anzusehen. Das Verfahren nutzt die charakteristische Signatur von Wasser im nahen Infrarot (NIR) aus, wie sie auch in der Astrophysik zur Erkundung von Wasser im Weltraum genutzt wird: Während Wasser für unser Auge transparent ist, tritt im nahen Infrarot (NIR) bei einer Wellenlänge von 1450 Nanometern eine starke Absorption auf – man könnte sagen, Wasser wird hier farbig.

Mit einer speziell für Caparol modifizierten NIR-Kamera kann diese Wasser-Signatur gezielt gemessen und live dargestellt werden. Wasserdepots zwischen der Körnung und selbst kapillar gebundenes Wasser sind damit deutlich erkennbar. Ein weiterer Vorteil ist die Eindringtiefe des Messverfahrens von typischerweise bis zu 70 Mikrometern. Dies ist besonders wichtig, denn gerade in dieser oberflächennahen Schicht steht Wasser noch für das Wachstum von Algen und Pilzen zur Verfügung, obwohl die Oberfläche für das menschliche Auge bereits eine trockene Oberfläche suggeriert.

Der Versuchsafbau

Die durch Wasser hervorgerufene Absorption ergibt zunächst ein Bild in Graustufen, das in der von Thermografie-Kameras geläufigen Falschfarbendarstellung mit einem Farbverlauf von violett bis hellgelb kontrastreich dargestellt werden kann. Trockene Bereiche sind dabei in Gelbtönen, Wassertropfen violett dargestellt (siehe Abbildungen).
Die Leistungsfähigkeit der neuen Generation von NQG³-Fassadenbeschichtungen ist hier exemplarisch anhand der vergleichenden Abtrocknung von Thermosan NQG³ zu einer hochwertigen hydrophoben Fassadenfarbe dargestellt. Von der Belastungsdauer überwiegt die Betauung gegenüber Schlagregen. Die lang anhaltende Unterschreitung des Taupunkts stellt dabei die besondere Anforderung an Fassadenbeschichtungen.

Unter der natürlichen Betauung nachempfundenen Bedingungen wurden Muster eines vollständigen WDVS-Aufbaus zunächst langsam befeuchtet. Im Anschluss wurde dann die Abtrocknung (Rücktrocknung) gemessen. Auf der Oberfläche beider Beschichtungen bilden sich durch den Tau zunächst feine Tropfen, die anwachsen und sich in der Struktur der Oberfläche festsetzen. Schon während der Betauung führt die NQG³-Technologie dabei zu einer gleichmäßigeren Verteilung des Wassers auf der Oberfläche. Sobald keine weitere Feuchte mehr zugeführt wird, spreiten die verbliebenen Tropfen und die daraus entstehende große Oberfläche gewährleistet eine schnelle und gleichmäßige Abtrocknung der Beschichtung. Bereits nach 16 Minuten sind in diesem Test daher keine Wassertropfen mehr an der Oberfläche vorhanden. Ein anderes Bild zeigt sich bei der hydrophoben Beschichtung: Der Abperleffekt verhindert die Verteilung des Wassers auf der Oberfläche und bewirkt ein Zusammenziehen zu großen Tropfen. Die feine Strukturierung des Untergrunds verhindert jedoch ein Ablaufen der Tropfen. Die Konsequenz: Erst nach 44 Minuten sind auch hier letzte Wassertropfen von der Oberfläche verschwunden.

Über die Lebensdauer einer Fassade führt die gezeigte längere Standzeit von Wasser zu einem erheblich höheren Risiko des Befalls durch Algen und Pilze. Einmal mehr verhilft die Caparol Forschung mit innovativen Ideen dem Handwerk zu einem entscheidenden technischen Fortschritt. Wir sind nun in der Lage die maßgebliche Ursache für den Algen- und Pilzbefall zu visualisieren und einzudämmen.

Das sind die Vorteile

Länger sauber: Durch kleine, harte Quarzteilchen bleibt Schmutz an der Oberfläche nicht haften.

Die bewährte NQG-Technologie basiert auf einer harten Oberfläche mit mineralischem Charakter, die nicht zur Thermoplastizität neigt und auch selbst bei extremer Sonnenbelastung hart bleibt. Dadurch wird Verschmutzung durch ein Ankleben von Schmutzpartikeln, Feinstaub und Sporen deutlich reduziert. Was dennoch kurzfristig an den Fassaden haften bleibt, wird spätestens beim nächsten Regen abgewaschen. Ein Anquellen des Bindemittels wird vermieden, Schutzfunktion und Farbbrillanz bleiben erhalten.

Schneller trocken: Feuchtigkeit verteilt sich an der Oberfläche und verdunstet schnell. Das entzieht Algen und Pilze die Lebensgrundlage.

Feuchtigkeit wird noch schneller nach außen transportiert – mit NQG³ werden Fassaden messbar schneller trocken. Dies wurde mit speziell entwickelten Mess- und Prüfverfahren in mehrstufigen Vergleichstests wissenschaftlich bewiesen. Detail-Informationen zu den Trocknungstests lesen Sie in der Rubrik NQG³ im Versuch.

Länger schön: Ein stabiles Bindemittelgerüst mit extrem lichtechten anorganischen Pigmenten schafft eine lange Farbtonbeständigkeit.

Bei der Nano-Quarz-Gitter Technologie verbinden sich während der Herstellung des organischen Bindemittels nanoskalige Silikatpartikel untrennbar mit den restlichen Bindemittelteilchen. Die farbtonstabilen anorganischen Pigmente werden fest im Gitter eingebunden. Der Vorteil sind geringste Kreidung, lange Farbtonstabilität und hohe Farbbrillanz.

Anzeige

Große Fotoaktion auf der FAF 2019

Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Titelbild Malerblatt 1
Ausgabe
1.2020

ABO

Anzeige


Malerblatt Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Malerblatt-Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Medien GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Malerblatt-Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Malerblatt-Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de