Page 30 - PITTURE E VERNICI EUROPEAN COATINGS Issue 3/May-June 2017

RAW MATERIALS
FILLERS CARICHE
Study of the heat reflective properties of outdoor paints
Studio delle proprietà termoriflettenti di pitture da esterno
MATERIE PRIME
Vincenzo Contaldi - R&D Engineer, SALENTEC SRL
Antonio Alessandro Liciulli - Professor of Materials Science and Engineering, UNIVERSITY OF SALENTO
V. Contaldi A.A. Liciulli
The heat reflective paints can reflect a big part of the solar radiation which is responsible of the heating of buildings, thus allowing to keep them cooler, also saving air-conditioning costs.
The radiated energy by the sun is distributed by 5% in the UV area (200-380 nm), for 50% in the visible band (380- 700 nm) and 45% in the near infrared NIR zone (700-2500 nm), so a common white paint contributes only to reflect the radiation portion in the visible band, which is precisely the band that provides the color.
Traditional paints are not optimized to improve the reflection of the radiated energy share in the NIR zone. To overcome this problem, many companies manufacture and promote various types of fillers and extenders to be included in the formulation of paints, promising good results.
The TSR (Total Solar Reflactance) quantifies the reflected radiation from a surface and it is calculated with the integral average of the spectral reflectivity, wavelength changing, weighed with the sun spectral irradiance on the earth's surface. Experimentally, it is observed that the value of the TSR changes with the thickness, however, beyond 200 μm, variations become negligible and the TSR value can be considered constant.
The SRI factor (Solar Reflective Index) combines in a formula the TSR and the emissivity, ie the ratio of absorbed radiation by the surface and re-emitted towards the outside.
As from definition, the SRI can have values greater than 100 in the case of good heat reflective materials. The higher the emissivity, which is a value between 0 and 1, the greater is the amount of energy re-emitted towards the outside, the
Le pitture termoriflettenti sono pitture in grado di riflettere gran parte della radiazione solare, responsabile del riscal- damento degli edifici, permettendo quindi di mantenerli più freschi e risparmiare sui costi del condizionamento. L’energia irradiata dal sole è distribuita per il 5% nella regione dell’UV (200-380 nm), per il 50% nella banda del visibile (380-700 nm) e per il 45% in quella del vicino in- frarosso NIR (700-2500 nm), per cui una comune pittura bianca contribuisce solo a riflettere la quota di radiazione nella banda del visibile, che è appunto la banda che de- termina il colore.
Le pitture tradizionali non sono ottimizzate per migliorare la riflessione della quota di energia irradiata nel campo del NIR.
Per ovviare a questo problema, molte aziende producono e promuovono cariche e fillers di vario tipo da inserire nella formulazione delle pitture, promettendo ottimi risultati. Il TSR (Total Solar Reflactance) quantifica la radiazione rifles- sa da una superficie ed è calcolata come la media integrale della riflettività spettrale, al variare della lunghezza d’onda, pesata con l’irradianza spettrale del sole sulla superficie terrestre.
Sperimentalmente, si osserva che il valore del TSR varia con lo spessore, però oltre i 200 μm le variazioni diventa- no trascurabili e il valore del TSR può essere considerato costante.
Il fattore SRI (Solar Reflective Index) combina in una formu- la il TSR e l’emissività, cioè la quota di radiazione assorbita dalla superficie e riemessa verso l’esterno.
Per come è definito, l’SRI può avere valori superiori a 100
26 Pitture e Vernici - European Coatings - Formulation 3 / 2017