Hydrofobní přípravky na sklo mění fyzikální vlastnosti povrchu tak, aby odpuzovaly vodu a zabraňovaly usazování minerálních nečistot z deště. Tento efekt, známý také jako tekuté stěrače, spočívá v úpravě povrchového napětí, díky čemuž voda namísto tvoření souvislého filmu stéká v podobě dokonalých kuliček.
Fyzikální principy hydrofobie a kontaktní úhel
Běžné, chemicky neošetřené sklo má přirozeně hydrofilní charakter. Na jeho povrchu se nacházejí silanolové skupiny (Si-OH), které jsou vysoce polární. Když na takový povrch dopadne dešťová kapka, snadno se na něm rozprostře a vytvoří souvislý vodní film s nízkým kontaktním úhlem (obvykle pod 30 stupňů). Voda na skle ulpívá, pomalu se odpařuje a zanechává za sebou všechny rozpuštěné nečistoty, prach a minerály, které dešťová voda během své cesty atmosférou absorbovala.
Hydrofobní nátěry a kapaliny fungují tak, že polaritu povrchu radikálně změní. Nanesením tenké vrstvy hydrofobních látek, nejčastěji na bázi křemíkových polymerů (siloxanů) nebo fluoropolymerů, se povrchová energie skla výrazně sníží. Kontaktní úhel kapky vody se zvýší na více než 90 až 110 stupňů. Voda se v tom okamžiku nedokáže na skle rozprostřít a pod vlivem gravitační síly nebo proudění vzduchu se okamžitě formuje do téměř dokonalých kuliček, které z povrchu snadno sklouznou dolů.
Proč vlastně vznikají nevzhledné skvrny po dešti?
Mnoho lidí se domnívá, že dešťová voda je čistá destilovaná voda. Ve skutečnosti však každá kapka deště při průchodu atmosférou na sebe váže suspendované částice, jako je polétavý prach, pyl, průmyslové emise a soli. Jakmile tyto kapky dopadnou na hydrofilní okenní tabuli, roztečou se a vytvoří tenké kaluže. Během následného procesu odpařování se čistá voda (H2O) mění v páru, avšak veškeré pevné částice a minerály zůstávají fixovány na povrchu skla.
Tento jev se v chemii a fyzice označuje jako „efekt kávové skvrny“. Během odpařování dochází k proudění kapaliny směrem k okrajům kapky, kde se hromadí nejvíce rozpuštěných látek, což po vyschnutí vytváří charakteristické prstencové zacieky. Pokud je však povrch hydrofobní, kapky se neshlukují ani neodpařují na ploše. Většina vody odteče dříve, než k odpaření vůbec dojde. Ty kapky, které na skle zůstanou, mají minimální kontaktní plochu se sklem, takže i případný odparek je rozměrově zanedbatelný a snadno odstranitelný pouhým suchým hadříkem.
Metodika aplikace pro dlouhotrvající ochranný film
Účinnost a životnost hydrofobní vrstvy závisí na správném postupu nanášení a dokonalé přípravě podkladu. Pro dosažení optimálního výsledku je nutné dodržet následující kroky:
- Důkladné mechanické a chemické čištění: Sklo musí být zbaveno mastnoty, organických usazenin a vodního kamene. K tomu je nejvhodnější použít čisticí přípravek s obsahem isopropylalkoholu, který spolehlivě odmastí povrch bez zanechání šmouh.
- Aplikace hydrofobního přípravku: Přípravek se nanáší v tenké, rovnoměrné vrstvě pomocí mikrovláknového aplikátoru. Doporučuje se pracovat křížovými pohyby (nejprve vertikálně, poté horizontálně), aby se polymer dostal do všech mikroskopických nerovností skla.
- Polymerace a zaschnutí: Po nanesení je nutné nechat přípravek zaschnout, dokud se na skle nevytvoří jemný mlžný závoj. Během této doby dochází k chemické vazbě mezi křemíkovými řetězci v přípravku a silanolovými skupinami na skle.
- Rozleštění: Suchou a čistou utěrkou z mikrovlákna se povrch rozleští do dokonalé průhlednosti. Pro aktivaci plné hydrofobní odolnosti je ideální nevystavovat sklo vodě po dobu několika následujících hodin.
Jak udržovat hydrofobní vrstvu v kondici
Přestože hydrofobní vrstva výrazně usnadňuje údržbu, není nezničitelná. Postupem času podléhá mechanickému opotřebení a chemické degradaci způsobené UV zářením či agresivními čisticími prostředky. Chcete-li životnost vrstvy prodloužit, vyhněte se používání silně alkalických čističů nebo abrazivních písků, které by nanesené polymery mechanicky sedřely. K běžnému mytí ošetřeného skla postačí čistá voda, případně slabý roztok pH neutrálního saponátu a měkká stěrka.
