La propriété autonettoyante est l’une des plus appréciées dans les applications architecturales et automobiles. Les recherches scientifiques et technologiques des laboratoires, des industries et des instituts de recherche sont axées sur le développement de surfaces qui restent propres et peu coûteuses à entretenir. Le verre doit garder son aspect original et ne nécessiter que peu de maintenance.

Le développement de produits autonettoyants se justifie par le coût élevé de l’entretien de surfaces vitrées, dans les bâtiments commerciaux, mais aussi par la pénibilité de la tâche domestique de nettoyage des vitres, verrières, cabines de douches, miroirs, dessus de tables, éviers…

La réponse à ce besoin est de déposer un revêtement facile à nettoyer, autonettoyant ou photo catalytique :

Contexte scientifique : un matériau solide est maintenu par les forces qui lient ses composants (atomes, ions). En cassant ces interactions physiques et en transformant ce matériau solide en vapeur, nous créons deux actualités surfaces dont les liaisons sont ouvertes à la saturation. L’énergie nécessaire à cette transformation est appelée énergie de surface. L’énergie de surface d’une surface traitée est très importante. Si une goutte d’eau est en contact avec cette surface, ses molécules sont attirées par celles-ci. Ce phénomène s’explique par la notion d’angle de contact : angle formé par la surface et la tangente de la courbe provoquée par le fluide, au point de contact :

Angle de Contact

Untreated Glass

Le concept d’angle de contact exprime l’équilibre des contraintes physiques qui se produisent selon les différentes tensions de surface (énergie de surface exprimée ci-dessus) et les interaction fluide/solide. Une surface propre a une forte tension qui permet d’obtenir un faible angle de contact ; elle sera alors hydrophile (attirant l’eau). Le verre par lui-même attire l’eau. L’angle de contact d’une goutte d’eau sur du verre est d’environ 10 à 15°. La capacité d’être mouillé est liée à la capacité d’être nettoyé, directement en rapport avec l’angle de contact mais aussi avec au moins deux autres paramètres :

1. Polarité de la surface en termes de charge électrostatique (caractéristiques chimiques de la surface)
2. Topographie de la surface: rugosité et micro rugosité
   

L’action de différents types d’éléments (particules, produits abrasifs) sur la surface en verre réduit l’énergie de surface en augmentant l’angle de surface et en réduisant les capacités à être mouillé et nettoyé. L’angle de contact est atteint alors 30 à 50°, rend difficile le nettoyage et compromet la durabilité de la surface. Pour résoudre ce problème, les premières solutions ont été des revêtements « passifs » de type hydrophobe ou hydrophile. Dans cet article, nous abordons le type hydrophobe :

Revêtement hydrophobe : le concept consiste à déposer un revêtement à faible tension de surface sur le verre pour obtenir un angle de contact élevé. Ainsi, deux types ont été développés :

Revêtement facile à nettoyer : angle de contact de 85-90° à 100-105°. Un minimum de nettoyage reste nécessaire, le risque de dépôt de poussières reste présent.

Revêtement autonettoyant : angle de contact de plus de 105°. Le nettoyage n’est plus nécessaire, aucun dépôt ne se forme sur la surface.

Ci-dessous les graphiques des angles de contact :

Revêtement facile à nettoyer

Revêtement autonettoyant (angle de contact d’une surface traitée avec Diamon Fusion®)

Le procédé autonettoyant le plus innovant est Diamon Fusion®, par sa simplicité de mise en œuvre et son efficacité économique. Il est développé par Diamon Fusion International, Inc. (DFI), à San Juan Capistrano, Californie. Ce procédé breveté crée un phénomène unique : une modification moléculaire de la surface traitée. Celle-ci devient une nouvelle surface, chimiquement parlant. Ce développement ajoute de actualités propriétés à la surface, inconnues auparavant, comme par exemple : résistance aux rayures et aux chocs améliorée. Diamon Fusion® offre aussi une possibilité unique, l’utilisation de l’Art Invisible du Verre ('Invisible Art Glass™'), un procédé pour intégrer des visuels ou des lettres dans du verre transparent, qui restent invisibles jusqu’à ce que le verre soit exposé à la buée, le gel ou la vapeur. L’application la plus populaire à ce jour a été d’intégrer les logos d’hôtels dans les vitres de douches.

Diamon Fusion® facilite la pose d’adhésif, tout en restant résistante à la saleté.

L’auteur : Guglielmo Macrelli est consultant technique et scientifique dans le domaine des matériaux (Ionics Lab, Italie). Son expertise spécifique : vitrerie solaire et thermique ; à transmission variable ; avec propriétés mécaniques spéciales ; verre trempé ; techniques d’apposition de films très fins.

Plus d’information sur DFI, visitez le site internet : www.diamonfusion.com, ou téléphonez à notre siège (949) 388-8000, ou contactez nous par e-mail à dfi@diamonfusion.com.