Композиція для нанесення покриття, яка містить фотокаталізатор, покритий апатитом, і система радіаційного нагрівання, яка містить зазначену композицію

Реферат: Композиція фотокаталітичного покриття, яка містить фотокаталізатор з нанесеним гідроксіапатитом, зв'язуюче на основі алкоксиду кремнію, акрилову емульсію, загусник, який є ксантановою камеддю, і воду. Система радіаційного нагрівання, що містить зазначену композицію. Система має дезодоруючі та антибактеріальні властивості. UA 100571 C2 (12) UA 100571 C2 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ГАЛУЗЬ ВИНАХОДУ Даний винахід відноситься до композиції для нанесення покриття, яка містить фотокаталізатор, покритий апатитом, і до системи радіаційного нагрівання, яка містить зазначену композицію. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Фотокаталізатор являє собою речовину, яка поглинає світло в заздалегідь заданому діапазоні довжин хвиль, що сприяє ініціюванню хімічної реакції. Фотокаталізатор, наприклад, забезпечує повне окислення токсичних речовин до діоксиду вуглецю й води при застосуванні окислювача (наприклад, кисню або води) при опроміненні світлом. З кінця 1980-х років у розвинених країнах була проведена значна кількість досліджень, сконцентрованих на реакціях фотокаталітичного окислення із застосуванням фотокаталізаторів, розглянутих як високотехнологічні окисні процеси. У типовій реакції фотокаталітичного окислення як проміжні сполуки, що окислюють органічної домішки, утворюються гідроксильні радикали й супероксиди. Важливою перевагою реакцій фотокаталітичного окислення є можливість досягнення достатнього ступеня розкладання органічних домішок при застосуванні одного лише кисню без додавання додаткових окислювачів, таких як пероксид водню й озон, а також можливість досягнення ефекту знезаражування. Фотокаталізатори знаходять широке застосування з метою розкладання домішок у різних галузях техніки. В Японії у цей час розробляється й впроваджується велика кількість фотокаталітичних продуктів, здатних розкладати різні шкідливі органічні речовини. Наприклад, фотокаталізатори наносять на бетон і матеріали для зовнішньої обробки будинків (наприклад, облицювальну плитку) для підтримки поверхні бетону й будинків у чистоті принаймні протягом десяти років. Відомі фотокаталітичні продукти є дуже ефективними при розкладанні органічних домішок, але в умовах недостатньої освітленості, зокрема, при нестачі УФ-випромінювання, наприклад, всередині приміщень, специфічні властивості таких фотокаталізаторів проявляються в недостатньому ступені. Відповідно, при нанесенні відомих фотокаталітичних продуктів на вироби, що застосовуються у внутрішніх приміщеннях, експлуатаційні характеристики фотокаталітичних продуктів різко знижуються. У заявці на патент Республіки Корея № 10-2000-0059193 А від 9 жовтня 2000 р. описаний матеріал насадки для баштових охолоджувачів, в яких з метою досягнення напівбезперервної стерилізації застосовують фотокаталізатор для стерилізації, що усуває необхідність у періодичному додаванні й утилізації стерилізуючих агентів, не викликаючи при цьому забруднення охолоджуючої води й шкідливого впливу на устаткування. У заявці на патент Республіки Корея № 10-2000-0045311 А від 4 серпня 2000 р. запропонована система очистки води із застосуванням обертового елемента, який містить плівкове покриття на основі оксиду титану як фотокаталізатор. У заявці на патент Республіки Корея № 10-2000-0035845 А від 28 червня 2000 р. описана ємність для очистки води, при цьому для очистки води в ємності застосовують УФвипромінювання й діоксид титану. У публікації заявки на патент Японії № 2008-105905 від 8 травня 2008 р., за якою не проводилася експертиза, описана система фотолізу води із застосуванням фотокаталізатора. У публікації заявки на патент Японії № 2008-094709 від 24 квітня 2008 р., за якою не проводилася експертиза, описана фотокаталітична добавка до цементного розчину для застосування в будівництві, яка підходить для очистки органічних речовин. У публікації заявки на патент США № 2007-0297973 від 27 грудня 2007 р. описаний спосіб одержання фотокаталізатора. У публікації заявки на патент США № 2006-0159598 від 20 липня 2006 р. описаний очисник повітря, у якому застосовують фотокаталізатор. ОПИС ВИНАХОДУ ТЕХНІЧНА ЗАДАЧА Традиційно використовувані фотокаталітичні продукти дуже ефективні при розкладанні органічних домішок в УФ-області, але в умовах недостатньої освітленості, зокрема, всередині приміщень, вони проявляють свої специфічні властивості в недостатньому ступені. Відповідно, при нанесенні традиційно використовуваних фотокаталітичних продуктів на вироби, що застосовуються всередині приміщень, властиві фотокаталітичним продуктам експлуатаційні характеристики (наприклад, розкладання забруднень і стерилізуючі властивості) проявляються в недостатньому ступені. 1 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Тому існує потреба в розробці композиції фотокаталітичного покриття, яке підходить для нанесення на продукти, призначені для застосування як зовні, так і всередині приміщень. Фотокаталізатори здатні розкладати підложки (або носії) внаслідок їх високої каталітичної активності. Фотокаталізатори поглинають УФ-випромінювання з утворенням гідроксильних радикалів або супероксидів, які розкладають підложки до води й діоксиду вуглецю. Внаслідок розкладання відбувається відділення фотокаталізаторів від підложок, що спричиняє погіршення експлуатаційних властивостей фотокаталітичних продуктів. Тому існує потреба в розробці композицій фотокаталітичного покриття, які зводять до мінімуму відділення фотокаталізатора від підложки. З іншого боку, системи радіаційного нагрівання, відомі з рівня техніки, не здатні очищувати повітря в приміщеннях від компонентів з неприємним запахом. Обігрів кімнати із застосуванням систем радіаційного нагрівання, відомих з рівня техніки, активує молекули компонентів сигаретного диму та компоненти з неприємним запахом, при цьому неприємний запах всередині приміщення підсилюється. Крім того, підвищення температури в приміщенні при обігріві створює сприятливе середовище для проліферації бактерій. Варто зробити висновок, що оскільки системи радіаційного нагрівання, відомі з рівня техніки, не здатні очищувати повітря всередині приміщень, неприємний запах у приміщенні підсилюється, при цьому також прискорюється ріст бактерій. Тому існує потреба в розробці систем радіаційного нагрівання, здатних до очистки повітря всередині приміщення. ТЕХНІЧНЕ РІШЕННЯ Даний винахід спрямований на вирішення вищевказаних проблем, що існують у рівні техніки; однією із задач даного винаходу є розробка композиції фотокаталітичного покриття, яке підходить для нанесення на продукти, призначені для застосування як зовні, так і всередині приміщень внаслідок їхніх високих фотокаталітичних експлуатаційних характеристик навіть у видимій області. Іншою задачею даного винаходу є розробка системи радіаційного нагрівання, що містить композицію фотокаталітичного покриття для очистки повітря всередині приміщень. Відповідно до одного з аспектів даного винаходу, запропонована композиція фотокаталітичного покриття, яка містить від 5 до 20 % (мас.) фотокаталізатора з нанесеним гідроксиапатитом, від 5 до 15 % (мас.) зв'язувальної речовини на основі алкоксиду кремнію, від 1 до 5 % (мас.) акрилової емульсії, від 0,1 до 1 % (мас.) загусника та від 54 до 85 % (мас.) води. Фотокаталізатор з нанесеним гідроксиапатитом, переважно має коефіцієнт покриття від 5 до 36%. Середній діаметр часток фотокаталізатора з нанесеним гідроксиапатитом, переважно становить від 1 до 250 нм. Фотокаталізатор переважно вибирають із діоксиду титану, оксиду цинку, оксиду цирконію, оксиду олова, триоксиду ванадію й з’єднань зазначених сполук. Загусник переважно є ксантановою камедю. Композицію фотокаталітичного покриття відповідно до винаходу переважно застосовують у виробництві систем радіаційного нагрівання. Відповідно до іншого аспекту даного винаходу, запропонована система радіаційного нагрівання, яка містить композицію фотокаталітичного покриття. В окремому випадку система радіаційного нагрівання відповідно до винаходу містить у собі підложку, нагрівальний шар і тепловипромінюючий шар. Підложка переважно являє собою пластину з алюмінію або нержавіючої сталі (SUS, Stainless Steel). Нагрівальний шар переважно одержують принаймні з одного ніхромового дроту, покритого силіконом, тефлоном або склониткою. Тепловипромінюючий шар переважно одержують шляхом нанесення на підложку суміші випромінюючого неорганічного матеріалу, від 20 до 25% (мас.) алкоксисиланового клею й від 10 до 15% (мас.) спиртового розчинника та наступного видалення розчинника сушінням, причому випромінюючий неорганічний матеріал складається з 6-12% (мас.) TiО2, 20-30% (мас.) SiО2, 5-10% (мас.) ZrО2, 5-10% (мас.) Al2O3, 5-10% (мас.) Fe2O3, 5-10% (мас.) MnО2 й 15% (мас.) Na2O. Система радіаційного нагрівання відповідно до винаходу додатково містить теплоізоляційний шар на зовнішній поверхні, протилежній поверхні тепловипромінюючого шару. Теплоізоляційний шар переважно складається зі скловолокна, і товщина зазначеного шару становить від 15 до 25 мм. 2 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Система радіаційного нагрівання відповідно до винаходу додатково містить нерівномірний поверхневий шар, що лежить на поверхні тепловипромінюючого шару. Нерівномірний поверхневий шар переважно одержують шляхом нанесення пересиченого водного розчину суміші SiО2 і СаО2 на поверхню тепловипромінюючого шару й видалення води сушінням. Нерівномірний поверхневий шар переважно одержують шляхом нанесення пересиченого водного розчину суміші SiО2 і СаО2 у масовому співвідношенні 1:4 на поверхню тепловипромінюючого шару й видалення води сушінням. Система радіаційного нагрівання відповідно до винаходу додатково містить шар фотокаталітичного покриття. Товщина шару фотокаталітичного покриття переважно становить від 30 до 300 мкм. Відповідно до іншого аспекту даного винаходу, запропонований спосіб виготовлення системи радіаційного нагрівання, причому даний спосіб містить у собі етапи нанесення композиції фотокаталітичного покриття на тепловипромінюючий шар й отверднення поверхні тепловипромінюючого шару в інтервалі температур від 18 до 150°С. У відповідності до ще одного з аспектів даного винаходу, запропонований спосіб виготовлення системи радіаційного нагрівання, причому спосіб містить у собі етапи нанесення композиції фотокаталітичного покриття на нерівномірний поверхневий шар й отверднення поверхні нерівномірного поверхневого шару в інтервалі температур від 18 до 150°С. Перед детальним описом даного винаходу варто привести наступні визначення використовуваних термінів: Термін "матеріал покриття" являє собою родове поняття, що охоплює рідкі матеріали, у тому числі лаки й фарби, що наносяться на поверхню твердих матеріалів з утворенням твердих плівок. Матеріал покриття захищає поверхню твердих матеріалів або робить поверхню естетично привабливою. Матеріал покриття знаходиться в рідкому стані, у тому числі в стані гелю, до й під час нанесення. Переважними є сушіння й отверднення матеріалу покриття негайно після нанесення. Термін "апатит" відноситься до матеріалу, здатного адсорбувати органічні речовини й бактерії та характеризується формулою Ca x(FO4)y(OH)z (х = 5z, y = 3z, z = 1-50). Характерним прикладом апатиту є гідроксиапатит, що має молекулярну формулу Ca 10(PO4)6(ОН)2. Термін "коефіцієнт покриття" визначається як значення, одержане шляхом розрахунку співвідношення площі поверхні першого матеріалу, на якій адсорбований або котру займає другий матеріал, до загальної площі поверхні першого матеріалу, і множення співвідношення на 100. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Перераховані вище й інші об'єкти, відмітні ознаки й інші переваги даного винаходу будуть більш зрозумілі з наступного далі детального опису, розглянутого в сполученні із прикладеними кресленнями, причому: На Фіг. 1 – наведена структура системи радіаційного нагрівання відповідно до одного з варіантів здійснення даного винаходу; На Фіг. 2 – наведені результати досліджень ступеня видалення ацетальдегіду композицією згідно із даним винаходом при опроміненні видимим світлом; На Фіг. 3 – наведені результати досліджень ступеня видалення аміаку композицією згідно із даним винаходом при опроміненні видимим світлом; На Фіг. 4 – наведені результати досліджень ступеня видалення ацетальдегіду композицією згідно із даним винаходом при опроміненні УФ-світлом; На Фіг. 5 – наведені результати досліджень ступеня видалення аміаку композицією згідно із даним винаходом при опроміненні УФ-світлом; На Фіг. 6 – наведені результати досліджень антибактеріальної активності відносно Escherichia coli, Staphylococcus aureus й Salmonella typhimurium; На Фіг. 7 – наведені зображення, що показують антибактеріальну активність відносно Escherichia coli відповідно до Фіг. 6; На Фіг. 8 – наведені зображення, що показують антибактеріальну активність відносно Staphylococcus aureus відповідно до Фіг. 6; На Фіг. 9 – наведені зображення, що показують антибактеріальну активність відносно Salmonella typhimurium відповідно до Фіг. 6; На Фіг. 10 – наведений графік, на якому показана емісійна здатність системи радіаційного нагрівання, яка містить композицію фотокаталітичного покриття відповідно до винаходу, у дальній інфрачервоній області. ПЕРЕВАЖНИЙ ВАРІАНТ ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ 3 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Далі детально описуються переважні варіанти здійснення даного винаходу. У даному винаході запропонована композиція фотокаталітичного покриття, яка містить від 5 до 20% (мас.) фотокаталізатора, покритого гідроксиапатитом, від 5 до 15% (мас.) зв'язувальної речовини на основі алкоксиду кремнію, від 1 до 5% (мас.) акрилової емульсії, від 0,1 до 1% (мас.) загусника й від 54 до 85% (мас.) води розраховуючи на загальну масуматеріалу. Фотокаталізатор, покритий гідроксиапатитом, є дуже важливою складовою композиції фотокаталітичного покриття. Традиційно використовувані фотокаталізатори мають тенденцію до відділення від підложок (або носіїв) із часом, внаслідок того, що вони розкладають підложки тією самою мірою, що й домішки. Навпаки, фотокаталізатор, покритий апатитом, застосовуваним у композиції фотокаталітичного покриття відповідно до винаходу, охороняє фотокаталізатор від безпосереднього контакту з апатитом, застосовуваним як підложка й, тим самим, запобігає відділенню фотокаталізатора від підложки. Крім того, апатит підвищує здатність до адсорбції домішок внаслідок наявності у нього пористої структури, що забезпечує можливість ефективного розкладання домішок фотокаталізатором. Фотокаталізатор може бути обраний з діоксиду титану, оксиду цинку, оксиду цирконію, оксиду олова, триоксиду ванадію й з’єднань зазначених сполук. Внаслідок високої фотокаталітичної активності переважним є діоксид титану. Відомо, що фотокаталітична активність фотокаталізаторів зростає в наступному порядку: діоксид титану > оксид цинку > оксид цирконію > оксид олова > оксид ванадію. Фотокаталізатор, покритий гідроксиапатитом, переважно додають у кількості від 5 до 20 % (мас.) розраховуючи на загальну масу композиції. Якщо фотокаталізатор, покритий гідроксиапатитом, додають у кількості менше 5 % (мас.), прояв корисних ефектів, у тому числі антибактеріальної активності, протигрибкової активності, дезодоруючих ефектів підвищення якості повітря всередині приміщень, утруднюється. У той же час, якщо фотокаталізатор, покритий гідроксиапатитом, додають у кількості більше 20% (мас.), кількість дорогого каталізатора зростає, що економічно невигідно. Коефіцієнт покриття гідроксиапатиту відносно площі поверхні фотокаталізатора переважно становить від 5% до 36%. Якщо коефіцієнт покриття становить менше 5%, здатність гідроксиапатиту до адсорбції домішок виявляється незадовільною, і фотокаталізатор може відокремлюватися від підложки. У той же час, якщо коефіцієнт покриття перевищує 36%, гідроксиапатит покриває значну частину фотокаталізатора, що погіршує його експлуатаційні властивості. Середній діаметр часток фотокаталізатора, покритого апатитом, переважно становить від 1 до 250 нм. Якщо середній діаметр часток фотокаталізатора, покритого апатитом, становить менше 1 нм, можливість застосування фотокаталізатора в складі матеріалу покриття виявляється знехтувано малою, а його здатність до поглинання світла суттєво знижується. Якщо діаметр часток фотокаталізатора середній, більші за 250 нм частки фотокаталізатора важко диспергувати у воді, що робить практично неможливим одержання матеріалу покриття, у якому фотокаталізатор диспергований гомогенно. Зв'язувальна речовина на основі алкоксиду кремнію добре змішується з фотокаталізатором. Зв'язувальна речовина на основі діоксиду кремнію служить для запобігання агрегації часток фотокаталізатора й для диспергування часток діоксиду титану, що застосовується як фотокаталізатор, у воді. Для цього зв'язувальну речовину на основі діоксиду кремнію переважно додають у кількості від 5 до 15% (мас.) розраховуючи на загальну масу композиції. Застосування зв'язувальної речовини на основі діоксиду кремнію в кількості менше 5% (мас.) може викликати агрегацію часток фотокаталізатора. У той же час, застосування зв'язувальної речовини на основі діоксиду кремнію в кількості більше 15% (мас.) призводить до блокування поверхні фотокаталізатора, що погіршує фотокаталітичну активність фотокаталізатора. Акрилова емульсія являє собою додаткову зв'язувальну речовину. Акрилова емульсія служить для забезпечення надійного закріплення застосовуваних фотокаталізатора й зв'язувальної речовини на основі діоксиду кремнію на поверхні системи радіаційного нагрівання, описаної нижче. Вміст акрилової емульсії переважно становить від 1 до 5% (мас.) із розрахунку на загальну масу композиції. Застосування акрилової емульсії поза рамками даного інтервалу погіршує закріплення й фотокаталітичну активність фотокаталізатора. Загусник є компонентом, що надає в'язкість іншим компонентам; і переважно є ксантановою камедю. Вміст загусника переважно становить від 0,1 до 1% (мас.) розраховуючи на загальну масу композиції. Поза даним інтервалом в'язкість композиції стає 4 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 занадто низькою або занадто високою, що погіршує текучість матеріалу і його здатність до нанесення. З урахуванням економічної ефективності, активності діоксиду титану, в'язкості матеріалу покриття й технологічних властивостей покриття, кількість води переважно становить від 54 до 85% (мас.) із розрахунку на загальну масу композиції. Далі пояснюється спосіб нанесення композиції фотокаталітичного покриття відповідно до винаходу. Композиція фотокаталітичного покриття відповідно до винаходу може бути нанесена на різні підложки шляхом розпилення, змочування або нанесення валиком. Приклади подібних підложок містять у собі бетонні, дерев'яні й пластмасові підложки. Композицію фотокаталітичного покриття наносять на випромінювальну панель системи радіаційного нагрівання із застосуванням одного зі способів нанесення покриттів, при цьому утворюється плівкове покриття. Отверднення покриття на випромінювальній панелі переважно проводити в інтервалі температур від 18 до 150°С. Температура отверднення менше 18°С знижує твердість плівкового покриття. У той же час температура отверднення більше 150°С підвищує ризик розтріскування плівкового покриття внаслідок занадто швидкого отверднення. У даному винаході також запропонована система радіаційного нагрівання, яка містить композицію фотокаталітичного покриття. Мається на увазі, що система радіаційного нагрівання відповідно до винаходу включає нагрівальні системи, у яких застосовують композицію фотокаталітичного покриття й які містять тепловипромінювальний матеріал і нагрівальний пристрій; при цьому на вид тепловипромінювального матеріалу й нагрівального пристрою не накладається особливих обмежень. В одному з варіантів здійснення винаходу система радіаційного нагрівання має високу випромінювальну здатність у дальній інфрачервоній області. У системі радіаційного нагрівання застосовують композицію фотокаталітичного покриття; зазначена система містить у собі підложку, нагрівальний шар і тепловипромінюючий шар. Композицію фотокаталітичного покриття рівномірно змішують із матеріалом тепловипромінюючого шару або застосовують для одержання шару фотокаталітичного покриття. Система радіаційного нагрівання може додатково містити теплоізоляційний шар. На Фіг. 1 показана структура системи радіаційного нагрівання відповідно до іншого варіанта здійснення даного винаходу. Зокрема, система радіаційного нагрівання містить підложку 2, нагрівальний шар 1, тепловипромінюючий шар 3, теплоізоляційний шар 4, нерівномірний поверхневий шар 5 і шар фотокаталітичного покриття 6. Теплоізоляційний шар 3 може бути одержаний принаймні з однієї неорганічної речовини, обраної з TiО2, SiО2, ZrО2, Al2O3, Fe2O3, MnО2, 2MgO-2Al2O3-5SiО2 й Al2O3-TiО2. Переважно вибирати неорганічну речовину із групи, що складається з TiО 2, SiО2, ZrО2, Al2O3, Fe2O3, MnО2 й Na2O. Згадані неорганічні матеріали можуть застосовуватися окремо або у виді суміші. Зокрема, тепловипромінюючий шар 3 переважно одержують шляхом нанесення суміші випромінюючого неорганічного матеріалу, 20-25% (мас.) алкоксисиланового клею й 10-15% (мас.) спиртового розчинника на підложку 2, і видалення розчинника сушінням. Випромінюючий неорганічний матеріал складається з 6-12% (мас.) TiО2, 20-30% (мас.) SiО2, 5-10% (мас.) ZrО2, 5-10% (мас.) Al2O3, 5-10% (мас.) Fe2O3, 5-10% (мас.) MnО2 й 1-5% (мас.) Na2O. При температурах приблизно від 92°С приблизно до 110°С тепловипромінюючий шар 3 здатний випускати теплові електромагнітні хвилі, довжина яких становить від 2,5 до 25 мкм (центральна довжина хвилі 9 мкм) і які, як відомо, мають високу проникаючу здатність. Матеріал тепловипромінюючого шару переважно має високу чистоту і великий розмір часток, наприклад, принаймні 350 меш (72,5 мкм). Тепловипромінюючий шар 3 може бути одержаний шляхом змішування неорганічного матеріалу із клеєм і розчинником, нанесення суміші на одну з поверхонь підложки 2 і сушіння суміші. Клей являє собою матеріал, що має високу теплопровідність й виняткову теплостійкість. Зокрема, клей є термічно стабільним при 250°С або вище, переважно при 300°С або вище. Для описуваної мети може бути використаний будь-який відомий клейкий матеріал; приклади подібних матеріалів містять у собі акрилові смоли й епоксидні смоли. Як розчинник може застосовуватися розчинник на основі кетону. В альтернативному варіанті здійснення винаходу система радіаційного нагрівання може бути виготовлена шляхом змішування матеріалу тепловипромінюючого шару 3 з композицією фотокаталітичного покриття й сушіння суміші. Хоча система радіаційного нагрівання є ефективною для очистки повітря, вона має відносно низьку фотокаталітичну активність у порівнянні із системою радіаційного нагрівання, яка містить шар 5 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фотокаталітичного покриття 6, одержаний із застосуванням композиції фотокаталітичного покриття. Підложка 2 відіграє роль опори для тепловипромінюючого шару 3 і нагрівального шару 1. Особливих обмежень для виду матеріалу підложки немає. Підложка 2 може являти собою пластину із синтетичних смол, нержавіючої сталі (відомої фахівцеві в даній галузі техніки як SUS) або алюмінію. Зокрема, підложку виготовляють із матеріалу, що має високу теплостійкість, фізико-хімічні властивості якого не піддаються змінам в інтервалі температур від 92 до 250°С та який переважно має коефіцієнт теплового розширення, близький до відповідної величини для сусідніх шарів, тобто нагрівального шару 1 і тепловипромінюючого шару 3. Підложку переважно виготовляють із матеріалу, що має високу теплопровідність й низьку щільність, що допомагає знизити масу системи радіаційного нагрівання. Система відповідно до винаходу може бути розміщена на стелі або на стіні. Система відповідно до винаходу може бути приєднана до несучої конструкції. Тому зниження маси системи, яка відповідає даному винаходу, розглядається як важливий фактор. Підложка 2 переважно являє собою пластину з алюмінію. Для виготовлення нагрівального шару 1 може застосовуватися будь-який матеріал, що має здатність генерувати тепло при надходженні енергії від зовнішнього джерела енергії. Нагрівальний шар 1 переважно виготовляють із матеріалу, що має низьку зміну опору залежно від температури (що означає слабку залежність коефіцієнта опору від температури), який є дуже гнучким і не піддається сильним змінам фізико-хімічних властивостей. Наприклад, для виготовлення нагрівального шару 1 можливе застосування тепловипромінюючого тонкого дроту. Якщо тепловипромінюючий дріт малого перетину має низьку механічну міцність, або при наявності тенденції до окислення його поверхні, що підвищує контактний опір, це може погіршити роботу системи відповідно до винаходу. Нагрівальний шар 1 може бути виготовлений, наприклад шляхом покриття принаймні одного тепловипромінюючого дроту (наприклад, ферохромового (Fe-Cr), ніхромового (NiCr), або мідно-нікелевого (Cu-Ni) дроту) синтетичною смолою (наприклад, поліфторетиленом (Teflon, DuPont, USA), силіконом або склониткою, що являє собою вид скловолокна, добре відомий у рівні техніки), стабільною при настільки високій температурі, як 300°С. Тепловипромінюючий дріт, покритий синтетичною смолою, генерує тепло при надходженні енергії й передає тепло тепловипромінюючому шару 3. У випадку, якщо місце розміщення системи радіаційного нагрівання відповідно до винаходу вибирають довільно, на зовнішній поверхні системи, що є протилежною до поверхні тепловипромінюючого шару 3, може бути розміщений теплоізоляційний шар 4. У цьому випадку теплоізоляційний шар 4 блокує проходження тепла, яке генерується нагрівальним шаром 1, крізь поверхню, яка є протилежною до поверхні тепловипромінюючого шару 3, що забезпечує можливість ефективного випуску теплового випромінювання. Крім того, теплоізоляційний шар 4 може зупиняти тепло, яке генерується в нагрівальному шарі 1, що знижує ризик пожежі. Теплоізоляційний шар 4 переважно виготовляють із легкого матеріалу, що не горить, наприклад, гіпсокартону або скловолоконного картону високої щільності. Особливо переважним є скловолоконний картон високої щільності, оскільки він є легким і найбільш безпечним для навколишнього середовища. Якщо теплоізоляційний шар мають намір виготовляти із застосуванням скловолоконного картону, зовнішні поверхні подібного картону, якими скловолокно повернене до зовнішнього середовища, можуть бути покриті склотканиною або матеріалом Vaporbarrier (що являє собою композиційний матеріал, який складається з алюмінієвої фольги, плівки із ПВХ, скловолоконної пряжі й ін.). Можливе застосування будь-якого теплоізоляційного матеріалу, відомого в рівні техніки, без обмежень. Товщина теплоізоляційного шару 4 може бути належним чином визначена фахівцем у даній галузі техніки з урахуванням загальної маси і об'єму системи та інших факторів. Найбільш переважні значення товщини теплоізоляційного шару 4 становлять приблизно від 15 нм до 25 мм. Теплоізоляційний шар 4 може бути приклеєний до нагрівального шару 1 за допомогою клею. В альтернативному варіанті здійснення теплоізоляційний шар 4 може бути з'єднаний з підложкою 2 або з нагрівальним шаром 1 без застосування клею. Наприклад, теплоізоляційний шар 4, нагрівальний шар 1, підложка 2 і тепловипромінюючий шар 3 можуть бути закріплені валюмінієвій рамці, що усуває необхідність застосування клею. Нерівномірний поверхневий шар 5 може бути розміщений на поверхні тепловипромінюючого шару 3, з якого відбувається випускання теплового випромінювання. Нерівномірний поверхневий шар 5 одержують шляхом створення шорсткості на поверхні системи радіаційного 6 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нагрівання, з якої відбувається виділення випускання теплового випромінювання, що підвищує площу поверхні, з якої відбувається випускання теплового випромінювання, і призводить до підвищення випромінювальної здатності системи. Температура нерівномірного поверхневого шару є трохи меншою від температури тепловипромінюючого шару 3. Тому, хоча споживач знаходиться в контакті з нерівномірним поверхневим шаром 5, в нього немає небезпеки одержання опіку. Нерівномірний поверхневий шар 5 може бути виготовлений із суміші, наприклад, суміші, що включає діоксид кремнію (SiО2) і оксид кальцію (CaО). Нерівномірний поверхневий шар може бути одержаний шляхом нанесення пересиченого розчину суміші SiО 2 і СаО на поверхню тепловипромінюючого шару й видалення води шляхом сушіння. Ступінь пересичення пересиченого водного розчину особливо не обмежується, якщо зберігається можливість рівномірного розподілу діоксидів на поверхні тепловипромінюючого шару 3. Текстура часток діоксиду залишається незмінною, що надає поверхні системи шорсткуватості й підвищує площу поверхні. Таким чином, нерівномірності поверхневого шару 5 підвищують площу зовнішньої поверхні системи, результатом чого може виявитися підвищення емісійної здатності. При цьому співвідношення кількостей SiО2 й CaО у пересиченому водному розчині може бути відрегульоване належним чином. З урахуванням підвищення випромінювальної здатності й гладкості покриття найбільш переважним є приведення масового співвідношення SiО 2 до CaО, яке становить 1:4. Шар фотокаталітичного покриття 6 може бути одержаний шляхом нанесення композиції фотокаталітичного покриття на тепловипромінюючий шар 3. В альтернативному варіанті здійснення винаходу шар фотокаталітичного покриття 6 може бути одержаний шляхом нанесення композиції фотокаталітичного покриття на нерівномірний поверхневий шар 5. Композиція фотокаталітичного покриття є прозорою для теплового випромінювання (наприклад, для дальнього інфрачервоного випромінювання) у ступені, достатньому для його проникнення крізь покриття після отверднення й сушіння. Тому вплив шару фотокаталітичного покриття 6 на випромінювальну здатність у дальній інфрачервоній області зводиться до мінімуму. Якщо шар фотокаталітичного покриття 6 виявляється занадто товстим, це може негативно позначитися на випромінювальній здатності в дальній інфрачервоній області. З урахуванням цього товщина шару покриття переважно становить від 30 до 300 мкм, більш переважно від 30 до 150 мкм. Шар фотокаталітичного покриття 6 має ту ж форму, що й підложка, що зводить до мінімуму його вплив на ефективність емісії системою теплового випромінювання. Наприклад, як показано на Фіг. 1, шар фотокаталітичного покриття 6 одержують так, щоб він відповідав нерівномірностям поверхневого шару 5, у результаті чого вплив шару фотокаталітичного покриття 6 на ефективність емісії системою теплового випромінювання зводиться до мінімуму. Композиція фотокаталітичного покриття відповідно до винаходу має в'язкість, що підходить для одержання шару фотокаталітичного покриття 6. Розмір системи, яка відповідає даному винаходу, може бути визначений фахівцем у даній галузі техніки відповідно до передбачуваної області застосування й умов експлуатації. Крім того, послідовно розташовані шари, які складають систему, не обов'язково мають однакові розміри. Розміри шарів, які складають систему, можуть змінюватися, оскільки це не зачіпає функції шарів. ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУ Даний винахід пояснюється більш детально посилаючись на наступні наведені далі приклади. Однак дані приклади наведені як ілюстрація і не обмежують даний винахід. ПРИКЛАДИ Приготування фотокаталізатора, покритого гідроксиапатитом Спочатку готували розчин гідроксиапатиту, який імітує біологічну рідину, шляхом змішування + + 2+ 2+ 2Na (213 мМ), K (7.5 мМ), Ca (50 мМ), Mg (1.5 мМ), Cl (147.8 мМ), HCO3 (6 мМ), HPO4 (12 2мМ) і SO4 (0.75 мМ) з водою. У розчині, який імітує біологічну рідину, диспергували діоксид титану та перемішували протягом години з великою швидкістю обертання. У результаті на поверхні діоксиду титану рівномірно осаджувався гідроксиапатит. Закінчивши перемішування гідроксиапатит залишали на дозрівання протягом 24 годин з одержанням діоксиду титану, рівномірно покритого гідроксиапатитом. Діоксид титану, покритий гідроксиапатитом, стабілізували шляхом нагрівання при 200-300°С протягом години. Діоксид титану може являти собою будь-який з анатазу, рутилу й брукиту. У даному прикладі як фотокаталізатор застосовували діоксид титану у виді анатазу (Р25 від компанії Degussa, Німеччина). 7 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Приготування композиції фотокаталітичного покриття. Водний розчин діоксиду титану, покритого гідроксиапатитом, змішували зі зв'язувальною речовиною на основі алкоксиду кремнію й акриловою емульсією з наступним повільним перемішуванням. Потім до суміші додавали ксантанову камедь, що служить загусником, і швидко перемішували суміш із одержанням композиції фотокаталітичного покриття. Зв'язувальну речовину на основі алкоксиду кремнію готували шляхом диспергування силану в спирті, повільного додавання до дисперсії води при перемішуванні та залишення дисперсії на 24-48 годин з метою гідратації силану з одержанням алкоксиду кремнію. На даному етапі воду застосовували в кількості 10-20 мас. ч. із розрахунку на 100 ч. силану. Композицію фотокаталітичного покриття піддавали отвердненню з метою циклізації алкоксиду кремнію з діоксидом титану. Зазначена циклізація призводила до ідеального стану, у якому зберігається тільки можливість проходження повітря крізь шар, а проходження вологи із зовнішнього середовища запобігається. Нанесення композиції фотокаталітичного покриття й виготовлення системи радіаційного нагрівання. Композицію фотокаталітичного покриття наносили на тепловипромінюючий шар 3 або нерівномірний поверхневий шар 5 із застосуванням способу нанесення, обраного з розпилення, змочування, нанесення валиком і нанесення пензлем. Після нанесення композицію фотокаталітичного покриття піддавали твердінню в інтервалі температур від 18 до 150°С з одержанням функціональної системи радіаційного нагрівання. У наступних далі демонстраційних випробуваннях аналізували композицію фотокаталітичного покриття й систему радіаційного нагрівання. Демонстраційні випробування Приклад 1. Здатність до розкладання органічних речовин при опроміненні видимим світлом Композицію фотокаталітичного покриття сушили й розмелювали в порошок. Порошок використовували як зразок для вимірювання ступеня очистки від СН3СНО й NH3. Випробування проводили в Корейському інституті конструкційних матеріалів (KICM), що є офіційною організацією із проведення випробувань у Кореї. Результати випробувань показані на Фіг. 2 і 3. 1. Умови та методика аналізу ступеню очистки від СН3СНО 1) Виготовлення зразків для аналізу: по 0,5 г зразка поміщали на підходящі алюмінієві пластини й сушили на повітрі протягом 24 год. з одержанням зразків для аналізу. 2) Умови лампового опромінення: на відстані 10 см від кожного зразка поміщали по дві люмінесцентні лампи із триполосним люмінофором (PhilipsFL20SS/18 Super δO). 3) Попередня обробка зразків для аналізу: зразки не піддавали попередній обробці, однак опромінювали УФ-світлом протягом 3 год. 4) Методика дослідження - Підготовляли чотири газонепроникні пакети із ПВФ-смоли об'ємом 5 л (компанія Tokyo Deodorant Inc., Японія). Зразки для аналізу поміщали в газонепроникні пакети. У кожен пакет вдували по 3 л повітря, яке містить 90 м. д. СН3СНО, і герметично запечатували. - Два пакети залишали в умовах ІЧ опромінення; інші залишали у темряві. - Значення концентрації СН3СНО в пакетах вимірювали за допомогою індикаторної трубки. 2. Умови та методика аналізу ступеню очистки від NH3 Умови та методика аналізу ступеню очистки від NH3 були тими ж, що й для аналізу ступеню очистки від СН3СНО. 3. Результати досліджень Результати досліджень наведені в Таблиці 1. Таблиця 1 Опромінення видимим світлом (% очистки) СН3СНО Н. О. (>99) * NH3 9 * Примітка Н. О.: СН3СНО не був виявлений, або був виявлений у концентрації, меншій нижньої межі виявлення (0,25 м. д.) після опромінення видимим світлом протягом 2 год. >99: Ступінь очистки від СН3СНО склала більше 99%. 8 UA 100571 C2 5 10 15 20 25 При опроміненні видимим світлом ступінь очистки від СН 3СНО склала більше 99%, а ступінь очистки від NH3 – 9%. Ступінь очистки від NH3 виявилася набагато більш низькою, ніж для СН3СНО. Однак з урахуванням того, що міцність зв'язків між елементами, які утворюють нітрид вище, ніж між елементами, що утворюють ацетальдегід, ступінь очистки від NH3 при опроміненні видимим світлом, який має більш низьку енергію, ніж УФвипромінювання, була оцінена як висока. Приклад 2. Здатність до розкладання органічних речовин при УФ-опроміненні Композицію Фотокаталітичного покриття сушили й розмелювали в порошок. Порошок використовували як зразок для вимірювання ступеню очистки від СН 3СНО й NH3. Випробування проводили в Корейському інституті конструкційних матеріалів (KICM), що є офіційною організацією із проведення випробувань у Кореї. Результати випробувань показані на Фіг. 4 й 5. 1. Умови та методика випробувань ступеня очистки від СН3СНО 1) Методика випробувань: PRKS L-002 (методика Gasbag-A) 2) Умови випробувань - Кількість і виготовлювач люмінесцентних ламп чорного світла: 2, Sankyo Denki - Виготовлювач і модель вимірювача УФ-випромінювання: Konica Minolta (UM-IO), UD360 - Зразок для випробувань: 0,5 г зразка наносили на алюмінієву пластину й сушили на повітрі протягом 24 годин із одержанням зразка для випробувань. - Попередня обробка зразків для випробувань: зразки не піддавали попередній обробці, однак піддавали опроміненню УФ-світлом протягом 3 годин. - Відстань від зразка для випробувань до УФ-ламп: 10 см. - Температура в лабораторії: 22°С -Підтвердження результатів випробувань: PRKS L-002: Концентрація ацетальдегіду всередині газонепроникних пакетів у темряві не змінилася. ( максимальна концентрац ія газу на початку випробувань) - (кконцентр ція газу на початку випробувань) 0 (середньочис ельна концентрац ія) 30 35 40 45 2. Умови та методика випробувань ступеню очистки від NH3 1) Одержання зразків для випробувань: по 0,5 г зразка наносили на відповідні алюмінієві пластини і сушили на повітрі протягом 24 годин з одержанням зразків для випробувань. 2) Умови лампового опромінення: установлювали люмінесцентні лампи чорного світла (компанія Sankyo-denki, 20 Вт); значення інтенсивності УФ-випромінювання встановлювали рівним 1,0 мВт/см2 із застосуванням вимірювача УФ-випромінювання (компанія KonicaMinolta, UD-360). 3) Попередня обробка зразків для випробувань: зразки не піддавали попередній обробці, однак опромінювали УФ-світлом протягом 3 год. 4) Методика випробувань - Підготовляли чотири газонепроникних пакети із ПВФ-смоли об'ємом 5 л (компанія Tokyo Deodorant Inc., Японія). Зразки для аналізу поміщали в газонепроникні пакети. У кожен пакет вдували по 3 л повітря, яке містить 90 м. д. NH3, і герметично запечатували. - Два пакети залишали в умовах опромінення; інші залишали в темряві. - Значення концентрації NH3 у пакетах вимірювали за допомогою індикаторної трубки. 3. Результати випробувань Результати випробувань наведені в Таблиці 2. Таблиця 2 Опромінення УФ-світлом (% очистки) СН3СНО Н. О. (>99) * NH3 Н. О. (>99) Примітка: Н. О.: СН3СНО (або NH3) не був виявлений, або був виявлений у концентрації, що є меншою від нижньої межі виявлення (0,25 м. д.) після опромінення видимим світлом протягом 2 годин. >99: Ступінь очистки від СН3СНО (або від NH3) склала більше 99%. 9 UA 100571 C2 5 10 15 20 Значення ступеню очистки від СН3СНО й від NH3 склали більше 99%. Приклад 3: Дослідження антибактеріального ефекту Дослідження антибактеріальної активності проводили з використанням Escherichia coli, Staphylococcus aureus й Salmonella typhimurium у Корейському інституті конструкційних матеріалів (KICM), який є офіційною організацією із проведення досліджень у Кореї. Результати дослідження наведені на Фіг. 6-9. 1. Умови та методика дослідження 1) Умови лампового опромінення: на відстані 10 см від зразків для аналізу були встановлені по дві люмінесцентні лампи із триполосним люмінофором (PhilipsFL20SS/18 Super δO). 2) Після інокуляції розчином, що містить бактерії, зразки для аналізу піддавали впливу люмінесцентних ламп протягом 2 год. 3) Зразки поміщали у відповідні чашки Петрі й інокулювали їх розчином, що містить бактерії. Чашки Петрі піддавали впливу люмінесцентних ламп протягом 2 годин і промивали буферним розчином. Підраховували кількість бактерій, що залишилися. 4) Назви аналізованих бактерій: - Escherichia coli (ATCC 25922); - Staphylococcus aureus (ATCC 6538); - Salmonella typhimurium (IFO 14193). 5) Розмір зразка: 5 х 5 см. 2. Результати дослідження Результати дослідження наведені в Таблиці 3. Таблиця 3 Штам бактерій Escherichia coli (ATCC 25922) Staphylococcus aureus (ATCC 6538) Salmonella typhimurium (IFO 14193) Вихідна концентрація (КУО/100 ч.) Концентрація після закінчення 2 ч (КУО/100 ч.) Антибактеріальна дія (Ступінь знищення бактерій, %) 2370 2 99,9 2226 2 99,9 2279 2 99,9 25 30 35 40 45 Значення ступеню знищення бактерій для Escherichia coli (ATCC 25922), Staphylococcus aureus (ATCC 6538) і для Salmonella typhimurium (IFO 14193) склали 99,9%. Приклад 4. Емісійна здатність системи радіаційного нагрівання в дальній інфрачервоній області й адгезія фотокаталізатора Були проведені дослідження емісійної здатності системи радіаційного нагрівання в дальній інфрачервоній області. Дослідження проводили у Корейському інституті енергетичних досліджень (KIER), що є офіційною організацією із проведення досліджень у Кореї. Результати досліджень наведені на Фіг. 10. 1. Умови та методика дослідження 1) Емісійна здатність у дальній інфрачервоній області Емісійну здатність системи радіаційного нагрівання й абсолютно чорного тіла визначали із застосуванням FT-IR-спектрометра в Корейському інституті енергетичних досліджень (KIER). 2) Адгезія фотокаталітичного матеріалу покриття До поверхні системи радіаційного нагрівання приклеювали клейку стрічку, яку потім видаляли. Стрічка була виготовлена з пропілену/каучуку й мала міцність на розрив, яка дорівнює 6,8 кГ/дюйм (2,62 кН/м) (відповідно до методик аналізів ASTM D-3652, D-3652, D3330, D-3759 й D-3759). 2. Результати досліджень Результати досліджень наведені в Таблиці 4. 10 UA 100571 C2 Таблиця 4 Емісійна здатність у дальній інфрачервоній області 94,8% 5 10 15 Адгезійна активність Відшаровування не спостерігається Емісійна здатність системи радіаційного нагрівання в дальній інфрачервоній області виявилася високою (94,8%); відшаровування фотокаталітичної композиції не спостерігалося. МОЖЛИВІ ГАЛУЗІ ЗАСТОСУВАННЯ В ПРОМИСЛОВОСТІ Як зрозуміло з вищевикладеного, композиція фотокаталітичного покриття відповідно до винаходу має високу фотокаталітичну активність навіть у видимій області і тому є підходящою для застосування у виробах, які піддають експлуатації як зовні, так і всередині приміщень. Крім того, виділення фотокаталізатора з композиції фотокаталітичного покриття відповідно до винаходу з часом не спостерігалося. Система радіаційного нагрівання згідно із даним винаходом також містить шар покриття, яке містить композицію фотокаталітичного покриття, що дозволяє зазначеній системі очищати повітря всередині приміщень. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Композиція фотокаталітичного покриття, яка містить від 5 до 20 мас. % фотокаталізатора, вибраного з діоксиду титану, оксиду цинку, оксиду цирконію, оксиду олова, триоксиду ванадію та їх комбінацій, покритого гідроксіапатитом, від 5 до 15 мас. % зв'язуючого на основі алкоксиду кремнію, від 1 до 5 мас. % акрилової емульсії, від 0,1 до 1 мас. % загусника, який є ксантановою камеддю й від 64 до 85 мас. % води, причому фотокаталізатор, покритий гідроксіапатитом, характеризується ступенем покриття від 5 до 36 % відносно площі поверхні фотокаталізатора, і середній діаметр часток фотокаталізатора з нанесеним гідроксіапатитом складає від 1 до 250 нм. 2. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що композицію фотокаталітичного покриття застосовують для виробництва системи радіаційного нагрівання. 3. Система радіаційного нагрівання, яка містить композицію фотокаталітичного покриття за п. 1, містить підкладку 2, нагрівальний шар 1 і тепловипромінюючий шар 3. 4. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що підкладка 2 є пластиною з нержавіючої сталі (SUS) або алюмінію. 5. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що нагрівальний шар 1 виконаний із принаймні ніхромового дроту, покритого силіконом, тефлоном або склониткою. 6. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що тепловипромінюючий шар 3 одержаний шляхом нанесення на підкладку 2 суміші випромінюючого неорганічного матеріалу, від 20 до 25 мас. % алкоксисиланового адгезиву і від 10 до 15 мас. % спиртового розчинника, та видалення розчинника сушінням, причому випромінюючий неорганічний матеріал складається з 6-12 мас. % ТіО2, 20-30 мас. % SiO2, 5-10 мас. % ZrO2, 5-10 мас. % Аl2О3, 5-10 мас. % Fe2O3, 5-10 мас. % МnО2 й 1-5 мас. % Na2O. 7. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що зазначена система додатково містить теплоізоляційний шар 4 на зовнішній поверхні, що є протилежною до поверхні тепловипромінюючого шару 3. 8. Система за п. 7, яка відрізняється тим, що теплоізоляційний шар 4 складається зі скловолокна, і товщина зазначеного шару становить від 15 до 25 мм. 9. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що зазначена система додатково містить нерівномірний поверхневий шар 5 на поверхні тепловипромінюючого шару 3. 10. Система за п. 9, яка відрізняється тим, що нерівномірний поверхневий шар 5 одержаний шляхом нанесення пересиченого водного розчину суміші SiO2 й СаО на поверхню тепловипромінюючого шару 3 і видалення води сушінням. 11. Система за будь-яким з пп. 9 або 10, яка відрізняється тим, що нерівномірний поверхневий шар 5 одержаний шляхом нанесення пересиченого водного розчину суміші SiO2 й СаО при масовому співвідношенні 1:4 на поверхню тепловипромінюючого шару 3 і видалення води сушінням. 11 UA 100571 C2 5 10 12. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що зазначена система додатково містить шар 6 фотокаталітичного покриття. 13. Система за п. 12, яка відрізняється тим, що товщина шару 6 фотокаталітичного покриття становить від 30 до 300 мкм. 14. Спосіб одержання системи радіаційного нагрівання за п. 3, який включає етапи нанесення композиції фотокаталітичного покриття за п. 1 на тепловипромінюючий шар 3 і отверднення поверхні тепловипромінюючого шару 3 в інтервалі температур від 18 до 150 °С. 15. Спосіб одержання системи радіаційного нагрівання за п. 9, який включає етапи нанесення композиції фотокаталітичного покриття за п. 1 на нерівномірний поверхневий шар 5 і отверднення поверхні нерівномірного поверхневого шару 5 в інтервалі температур від 18 до 150°С. 12 UA 100571 C2 13 UA 100571 C2 14 UA 100571 C2 15 UA 100571 C2 16 UA 100571 C2 17 UA 100571 C2 18 UA 100571 C2 19 UA 100571 C2 20 UA 100571 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 21