光触媒なんでも教室

１．光触媒作用の２つのはたらき （1)光触媒である酸化チタンに光が当たると、同時に２つの反応が生じます。 (2)e-（電子）とh+（正孔）が生じます。(2)酸化チタンを構成している２つのうちのひとつと、空気中のH2Oが反応します。 (3)空気中のO2とe-が、H2Oがh+とそれぞれ反応を起こします。 (4)酸化チタン表面にO2-（スーパーオキサイドイオン）、・OH（水酸ラジカル）という、２種の活性酸素を発生させます。 (５)OとH2Oが反応した結果、酸化チタン表面に、水とのなじみが非常によい-OH（親水基）ができます。 活性酸素の力で分解力を持つはたらき 親水基の力で親水性を持つはたらき ２．酸化チタンの安全性 　TiO2（酸化チタン）は、食品添加物としてアメリカでは1968年、日本では1983年に認可されており、食品、口紅などの化粧品にも広く利用されています。 また製品としてのハイドロテクトタイルの安全性についても、(財)日本食品分析センターによる皮膚一時刺激性試験、急性経口毒性試験でその安全性が確認されています。 《活性酸素の安全性》 活性酸素とは、通常大気中に存在し、また体内でも常に生成されているものです。この活性酸素は大量に体内に取り込まれると、人体に悪影響を与えてしまうことがあります。ハイドロテクトタイルの光触媒作用により生成される活性酸素は、あくまでもタイル表面で進行するものであり、空中に浮遊することはありません。また活性酸素自体の寿命が、非常に短いため、体内に取り込まれることはありません。日常生活で活性酸素が役立っている他の例として、消毒薬として一般的に使用されるオキシドール（過酸化水素水）が挙げられます。オキシドールは皮膚表面で活性酸素を生成することで、細菌や雑菌を消毒するという働きを持っています。 ３．光触媒（外装建材・タイル）における セルフクリーニング効果とは。 STEP.1 光触媒作用の"親水性"のはたらき 汚れが付きにくい STEP.2 光触媒作用の"分解力"のはたらき 汚れと壁面の付着力を弱める STEP.3 光触媒作用の"親水性"のはたらき 汚れを雨で流す ４．"超"親水性 機能による セルフクリーニング効果とは。 光触媒（外装建材・タイル）は屋外に使われるため、太陽光からの強い紫外線が当たります。 これにより、親水性の特性がより強く発揮されることで「超親水性」となり、水とのなじみやすさがいっそう顕著になります。 その結果、大きなセルフクリーニング効果を発揮します。 ●超親水性の性質（水とのなじみやすさ） タイル面に水をかけると、通常のタイルでは水滴に。光触媒（外装建材・タイル）では表面が水となじみ水膜となります。 ●超親水性による汚れと水の関係 表面には水は濡れるように付きます。そのため、雨の様な自然な力で汚れの下に水が入り込んでいくのです。 水が汚れの下に入り込んで汚れを浮かせて流します。 ５．外壁の汚れに対する「防汚」のメカニズム タイル外壁の汚れの原因は、油分を含まないほこりやちり等の汚れと、大気中の汚染物質（排気ガス、工場の煤煙等）により生じる油分を含むベタベタした汚れとに大別されます。 ハイドロテクトタイルの光触媒作用は、これらの汚れに対して付きにくくする、そしてその汚れを雨で流れ落とすという効果を発揮します。 ほこり、ちり等　　−油分が含まれていないさらさらした汚れ− 通常外壁の場合 ハイドロテクトタイルの場合 汚れが付着 汚れが付きにくい-超親水性- 表面に発生した静電 気に吸い寄せられて汚れが付着 タイル表面の親水基により空気中の水分がタイル面に水膜を造り、静電気が起きにくくなり、汚れを吸い寄せることが少なくなる 雨によって、汚れが目立つ 雨で汚れを洗い流す-超親水性- さらに、雨が降ると雨が当たった所の汚れがその勢いで周囲におしやられます。 雨は均一に当たることはないのでムラが生じ、汚れはいっそう目立ってしまいます。 付いてしまった汚れは、雨水がタイル表面に均一に広がり、汚れの下に雨水が入りこむことで、汚れを浮かせて、洗い流します。 自動車の排気ガス、工場の煤煙等。 大気中の汚染物質。 −油分が多く含まれているベタベタした汚れ− 通常外壁の場合 ハイドロテクトタイルの場合 汚れが頑固に付着 付いた汚れの付着力が弱まる -分解- 油分を含んだ汚れは付着しやすい性質を持っています。 また、その上にちりやホコリ等の汚れも付きやすくなってしまいます。 付いてしまった汚れのタイル表面に接している部分が分解されるため、付着力が弱まります。 　　 雨で汚れを洗い流す。 -超親水性- さらに雨が降ると、付着力が弱められた汚れの下に雨水が均一に広がって入り込み、汚れを浮かせて洗い流します。 ●外壁に付く汚れの比率は地域によっても異なります。 ■ほこり、ちりなど油分が含まれていない汚れ。 ■排気ガス・煤煙など油分が多く含まれてる汚れ 　 ６．セルフクリーニング効果による メンテナンスコスト削減 (試算前提条件) 建物寿命　40年・タイル使用面積　5,000ｍ2 ●通常タイル:5年毎に洗浄(40年で7回)洗浄コスト1,200円/ｍ2 (ゴンドラ・薬剤・廃水処理・養生・交通規制等) ●ハイドロテクトタイル(外装用) ： 20年に1回洗浄 (40年で1回) 洗浄コスト　500円/ｍ2(ブランコ・水洗い） 通常のタイルを使用したビル外装は、平均的に５年に１回程度の洗浄作業が必要となります。 ハイドロテクトタイルはこうしたメンテナンス費用を大幅に削減することができますのでビルの管理運営に要する経費節約と同時に建物自体の資産価値を高く維持することができます ハイドロテクトタイル（外装用）は、ビルの様々な部位に見られる汚れに 効果を発揮します。 ●窓まわりの雨スジ汚れ ●排気口からでる油分などがバインダーとなって付着 する汚れ ●看板等の取付設備への雨水のはね返りが原因となる汚れ ●パラペット、笠ﾘ部分に堆積する塵芥が長期間流出して付着する汚れ ●白いタイル外壁も、建てた時のイメージがずっと維持できます。 タイルが煉瓦から生まれた事は、今も残る外装タイルの小口、二丁掛けといった独特のサイズからも明らかです。陶磁器の工場で生み出された煉瓦が、やがて釉薬をかけた白いタイルとなっていったのも自然な流れと言えるでしょう。特に日本で、白や白に近い色合いのタイルが、現在でもなお主流であり続けるのも、そんな歴史に根づいた事かも知れません。 また、建築史において、著名な建築家による白いタイルを用いた作品が多く残っているのも事実です。いにしえよりこだわりを持って使われ続けてきた白いタイル。その「白」を建てた時のままのイメージ、コンセプトで維持できる、それがハイドロテクトタイルです。 ７．環境汚染防止＜Ｎｏx・Ｓｏx＞浄化機能 ＜大気汚染（NOx・SOx）を浄化します＞ ＜洗浄時に洗剤を必要としません＞ 通常外装タイルの洗浄には洗剤を使用します。この洗浄廃液は、排水処理を怠ると周辺の植栽に悪影響を与え、また河川・海洋の汚染にもつながります。 ハイドロテクトタイル（外装用）は洗剤をほとんど必要としない、環境に優しいタイルです。 ＊詳細資料・カタログはＴＯＴＯ「ハイドロテクトタイル」ＨＰにアクセス <http://www.toto.co.jp/products/ht_tile/index.htm> 【LINK】 ジャンルボールをクリックして最先端世界へGO! ホーム 商品 研究 大学 東大 掲示板 雑記