關於蠟(封體、鍍膜)的自潔性(self-cleaning)

今天無意看到一款蠟品的廣告裡打起了有關荷葉效應的詞語。

藉此我也要寫篇文章來糾正一下蠟和荷葉效應的關係

以下圖片以及資料來源於網絡

什麼是荷葉效應？

一、首先從接觸角談起

為什麼荷葉上的水珠是球形，可以滾來滾去，有的葉子上卻很扁，乖乖的呆在一個地方不動呢？讓我們看看下面這幅圖：一滴水在固體表面上，整個圖中有三個界面。紅色的是固體和水的界面，藍色的是固體和空氣的界面，黑色的是水和空氣的界面。黑色的的那個界面是彎曲的，我們從紅色黑色和藍色交界的地方沿著黑色曲面的方向畫一條綠色切線。在紅線和綠線之間有個夾角，它叫作「接觸角」。

如果接觸角很大，是什麼樣子呢？

當接觸角很大的時候，水珠就呈現球形，水和葉子接觸的地方（相當於上面這幅圖中的紅線）非常小，接觸面積小摩擦力小，水就不會再一個地方呆著，整個水珠就可以滾來滾去。

接觸角的作用----

1.液態的汙染物會非常難以附著在表面

2.固體汙染物(如泥沙等等)會隨著滾動的水珠被快速的帶離表面，從而達到自清潔

二、為什麼荷葉的接觸角這麼大？

蓮葉表面的化學組成為蠟。一般而言，水在一般的臘上接觸角為110度，但是水在蓮葉的接觸角卻大於160度，所以除了臘之外，可能還有其它因素使水在蓮葉上的接觸角大於160度。那到底還有什麼因素呢？荷葉表面，有著什麼樣的秘密呢？下面是用電子掃描顯微鏡「看」到的荷葉表面。

荷葉表面原來非常的粗糙！右邊的照片上的標度是20微米（微米是千分之一毫米），也就是說，荷葉表面布滿了大小在幾微米到十幾微米之間的突起。每個突起上還布滿了更小的突起，或者說細毛。荷葉的超強疏水性，跟這種超微結構有關。為什麼這樣的「粗糙」結構就能產生超強的疏水性呢？我們來看下面的圖：

對於一個疏水的固體表面來說，當表面不平有微小突起的時候，有一些空氣會被「關到」水與固體表面之間，水與固體的接觸面積會大大減小。具體的數學推導

在這裡就省略了，總之，科學家們已經證明：當疏水表面上有這種微細突起的時候，固體表面的接觸角會大大增加。在荷葉上，水與葉面的接觸角會大於160度，只要葉面稍微傾斜，水珠就會自由的在荷葉上自由滾動。

以上就是組成荷葉效應的兩個必要條件，一是表面的蠟質，二是表面密集的突起物形成的氣密室。

那麼我們回頭看一下棕櫚蠟，很明顯只具備了第一種特質。

如果有第二種特質的話，那蠟就會變成非常難看的磨砂狀(仔細看荷葉的表面就不是光滑的)，還記得以前蠟壇版主我是明仔測試過的不沾水塗層嗎？噴上漆面後雖然會產生超強的疏水，但是會讓漆面同時變成磨砂狀

----總結---

一般的棕櫚蠟、封體、鍍膜的最大水觸角會在110度左右，已經有非常好的自潔性。如果像達到完全的自潔性，水觸角必須要大於160度，目前來講還是非常困難。尼桑曾推出了一款擁有完整自潔性的汽車塗層，目前還在測試中，具體情況還不是非常明了

在日常使用過程中，蠟層會被不斷的損耗，而導致水觸角變小，最後失去自潔性。所以如果沒事就請吃飯、睡覺、打打蠟..