Influența radiațiilor ultraviolete și a altor factori asupra produselor polimerice. Impactul radiațiilor UV asupra materialelor plastice de inginerie Substanțe rezistente la radiațiile ultraviolete

S-a menționat deja mai sus (a se vedea articolul anterior) că razele UV sunt de obicei împărțite în trei grupuri, în funcție de lungimea de undă:
[*]Radiația cu undă lungă (UVA) – 320-400 nm.
[*]Medie (UVB) – 280-320 nm.
[*]Radiația cu undă scurtă (UVC) – 100-280 nm.
Una dintre principalele dificultăți în luarea în considerare a impactului radiațiilor UV asupra materialelor termoplastice este că intensitatea acesteia depinde de mulți factori: conținutul de ozon în stratosferă, nori, altitudine, înălțimea soarelui deasupra orizontului (atât în ​​timpul zilei, cât și pe tot parcursul zilei). an) și reflecții. Combinația tuturor acestor factori determină nivelul intensității radiației UV, care se reflectă pe această hartă a Pământului:

În zonele colorate culoare verde închis Intensitatea radiației UV este cea mai mare. În plus, trebuie luat în considerare faptul că creșterea temperaturii și umidității sporesc și mai mult efectul radiațiilor UV asupra materialelor termoplastice (vezi articolul anterior).

[B] Efectul principal al radiațiilor UV asupra materialelor termoplastice

Toate tipurile de radiații UV pot provoca un efect fotochimic în structura materialelor polimerice, care poate fi fie benefic, fie poate duce la degradarea materialului. Cu toate acestea, asemănător cu pielea umană, cu cât este mai mare intensitatea radiației și cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât este mai mare riscul de degradare a materialului.

[U]Degradare
Principalul efect vizibil al radiațiilor UV asupra materialelor polimerice este apariția așa-numitului. „pete calcaroase”, decolorare pe suprafața materialului și fragilitate crescută a suprafețelor. Acest efect poate fi adesea observat în produse din plastic, folosit în mod constant în aer liber: scaune pe stadioane, mobilier de gradina, film cu efect de seră, rame de ferestre etc.

În același timp, produsele termoplastice trebuie adesea să reziste la expunerea la tipuri și intensități de radiații UV care nu se găsesc pe Pământ. Vorbim, de exemplu, despre elemente de nave spațiale, care necesită utilizarea unor materiale precum FEP.

Efectele notate mai sus din impactul radiațiilor UV asupra materialelor termoplastice sunt observate, de regulă, pe suprafața materialului și rareori pătrund în structură mai adânc de 0,5 mm. Cu toate acestea, degradarea materialului pe suprafață sub sarcină poate duce la distrugerea produsului în ansamblu.

[U]Buff-uri
Recent, acoperirile polimerice speciale, în special cele pe bază de poliuretan-acrilat, „auto-vindecare” sub influența radiațiilor UV, au găsit o utilizare pe scară largă. Proprietățile dezinfectante ale radiațiilor UV sunt utilizate pe scară largă, de exemplu, în răcitoare pentru apă potabilăși poate fi îmbunătățit în continuare prin proprietățile bune de permeabilitate ale PET. Acest material este folosit și ca strat protector pe lămpi insecticide UV, oferind transmisie de până la 96% din fluxul luminos cu o grosime de 0,25 mm. Radiația UV este, de asemenea, utilizată pentru a restabili cerneala aplicată pe o bază de plastic.

Efectul pozitiv al expunerii la radiațiile UV provine din utilizarea reactivilor de albire fluorescenți (FWA). Mulți polimeri au o nuanță gălbuie în lumina naturală. Cu toate acestea, prin introducerea FWA în material, razele UV sunt absorbite de material și emit raze înapoi în domeniul vizibil al spectrului albastru cu o lungime de undă de 400-500 nm.

[B]Expunerea la radiații UV pe materialele termoplastice

Energia UV absorbită de termoplastice excită fotonii, care la rândul lor formează radicali liberi. În timp ce multe materiale termoplastice în forma lor naturală, pură, nu absorb radiația UV, prezența reziduurilor de catalizator și a altor contaminanți care servesc drept receptori în compoziția lor poate duce la degradarea materialului. Mai mult, pentru a începe procesul de degradare, sunt necesare fracțiuni mici de poluanți, de exemplu, o miliardime de sodiu din compoziția policarbonatului duce la instabilitatea culorii. În prezența oxigenului, radicalii liberi formează hidroperoxid de oxigen, care rupe dublele legături din lanțul molecular, făcând materialul fragil. Acest proces numită adesea foto-oxidare. Cu toate acestea, chiar și în absența hidrogenului, degradarea materialului are loc încă din cauza proceselor conexe, ceea ce este tipic în special pentru elementele navelor spațiale.

Printre materialele termoplastice care au rezistență nesatisfăcătoare la radiațiile UV în forma lor nemodificată se numără POM, PC, ABS și PA6/6.

PET, PP, HDPE, PA12, PA11, PA6, PES, PPO, PBT sunt considerate suficient de rezistente la radiațiile UV, la fel ca și combinația PC/ABS.

PTFE, PVDF, FEP și PEEK au o rezistență bună la radiațiile UV.

PI și PEI au o rezistență excelentă la radiațiile UV.

După ce am colectat o colecție semnificativă de hifomicete de culoare închisă izolate din diferite habitate, am început să studiem relația dintre izolatele fungice naturale și radiația UV. Acest studiu a făcut posibilă identificarea diferențelor de rezistență la UV între speciile și genurile larg răspândite din familia Dematiaceae în sol, pentru a determina distribuția acestei trăsături în cadrul fiecărei biocenoze, semnificația ei taxonomică și ecologică.

Am studiat rezistența la razele UV (254 nm, intensitatea dozei 3,2 J/m2) a 291 de culturi fungice izolate din luncă și luncă-lunca (21 de specii din 11 genuri), de munte înalt (25 de specii din 18 genuri) și saline ( 30 specii din 19 genuri) soluri. Când am studiat rezistența la UV a culturilor de Dematiaceae izolate din soluri saline plate din sudul RSS Ucrainei, am plecat de la presupunerea că, odată cu creșterea condițiilor de viață nefavorabile din cauza salinității solului, s-ar acumula un număr mai mare de specii rezistente de hifomicete de culoare închisă. în ea decât în ​​alte soluri. În unele cazuri, a fost imposibil să se determine rezistența la UV din cauza pierderii sau sporulării sporadice a speciilor.

Am studiat izolate naturale de hifomicete de culoare închisă, prin urmare, fiecare probă a fost caracterizată printr-un număr inegal de culturi. Pentru unele specii rare, dimensiunea eșantionului nu a permis o prelucrare statistică adecvată.

Răspândit și frecvent întâlnit genul Cladosporium este reprezentat de cel mai mare număr de tulpini (131), spre deosebire de genurile Diplorhinotrichum, Haplographium, Phialophora etc., izolate doar în cazuri izolate.

Am împărțit condiționat ciupercile studiate în foarte rezistente, rezistente, sensibile și foarte sensibile. Foarte rezistenți și rezistenți au fost cei a căror rată de supraviețuire după 2 ore de expunere la razele UV a fost mai mare de 10% și, respectiv, de la 1 la 10%. Am clasificat speciile a căror rată de supraviețuire a variat de la 0,01 la 1% și de la 0,01% și mai jos ca fiind sensibile și foarte sensibile.

Au fost relevate fluctuații mari ale rezistenței UV a hipomicetelor de culoare închisă studiate - de la 40% sau mai mult la 0,001%, adică în cinci ordine de mărime. Aceste fluctuații sunt oarecum mai mici la nivel de gen (2-3 ordine) și specii (1-2 ordine), ceea ce este în concordanță cu rezultatele obținute asupra bacteriilor și culturilor de țesuturi de plante și animale (Samoilova, 1967; Zhestyanikov, 1968) .

Dintre cele 54 de specii studiate din familia Dematiaceae, Helminthosporium turcicum, Hormiscium stilbosporum, Curvularia tetramera, C. lunata, Dendryphium macrosporioides, Heterosporium sp., Alternaria tenuis și o parte semnificativă a tulpinilor de Stemphylium sarciniforme sunt foarte rezistente la iradierea UV pe termen lung. la 254 nm. Toate se disting prin pereții celulari rigizi, intens pigmentați și, cu excepția Dendryphium macrosporioides, Heterosporium sp. și Hormiscium stilbosporum, aparțin grupelor Didimosporae și Phragmosporae din familia Dematiaceae, caracterizate prin conidii multicelulare mari.

Un număr semnificativ mai mare de specii sunt rezistente la razele UV. Acestea includ specii din genurile Alternaria, Stemphylium, Curvularia, Helminthosporium, Bispora, Dendryphion, Rhinocladium, Chrysosporium, Trichocladium, Stachybotrys, Humicola. Trăsăturile distinctive ale acestui grup, ca și celei precedente, sunt conidiile mari, cu pereții rigizi, intens pigmentați. Printre acestea, un loc semnificativ au ocupat și ciupercile din grupele Didimosporae și Phragmosporae: Curvularia, Helminthosporium, Alternaria, Stemphylium, Dendryphion.

23 de specii de hifomicete de culoare închisă sunt clasificate ca fiind sensibile la UV: Oidiodendron, Scolecobasidium, Cladosporium, Trichosporium, Haplographium, Periconia, Humicola fusco-atra, Scytalidium sp., Alternaria dianthicola, Monodyctis sp., Peyronella sp., Curvularia etc. De remarcat Vă rugăm să rețineți că speciile A. dianthicola și C. pallescens, ale căror conidii sunt mai puțin pigmentate, sunt sensibile la razele UV, deși alte specii din aceste genuri sunt rezistente și chiar foarte rezistente.

Conform diviziunii acceptate, speciile din genul Cladosporium, care este larg răspândit și reprezentat în studiile noastre de cel mai mare număr de tulpini, sunt clasificate ca fiind sensibile (C. linicola, C. hordei, C. macrocarpum, C. atroseptum. C. brevi-compactum var. tabacinum) și foarte sensibile (C . elegantulum, C. transchelii, C. transchelii var. semenicola, C. griseo-olivaceum).

Speciile din genul Cladosporium aparținând primului grup s-au distins prin pereții celulari destul de denși, intens pigmentați, aspri, în contrast cu al doilea grup de specii, ai căror pereți celulari erau mai subțiri și mai puțin pigmentați. Speciile sensibile, a căror rată de supraviețuire după iradiere cu o doză de 408 J/m 2 a fost mai mică de 0,01%, au fost Diplorhinotrichum sp., Phialophora sp., Chloridium apiculatum etc. Hipomicetele de culoare închisă cu spori mari au fost absente în aceasta. grup. Speciile foarte sensibile la iradierea UV aveau conidii mici, slab pigmentate sau aproape incolore.

La unele specii de Dematiaceae a fost studiată morfologia conidiilor formate în urma iradierii cu o doză de 800 J/m2. Conidiile Cladosporium transchelii, C. hordei, C. elegantulum și C. brevi-compactum formate după iradiere sunt de obicei mai mari decât cele ale speciilor neiradiate. Această tendință a fost deosebit de clară la conidiile bazale. Modificări vizibile în morfologia conidiilor au fost observate și la speciile cu spori mari, rezistente la UV, Curvularia geniculata, Alternaria alternata, Trichocladium opacum, Helminthosporium turcicum, acestea au fost detectate numai după iradiere cu doze mari de raze UV ​​de ordinul 10 3 J /m 2. În același timp, conidiile Curvularia geniculata s-au alungit vizibil și au devenit aproape drepte în conidiile Alternaria alternata, numărul despărțitorilor longitudinali a scăzut până au dispărut complet și ele au devenit mai mari decât cele de control; Dimpotrivă, conidiile lui N. turcicum au devenit mai mici, numărul de septuri din ele a scăzut, iar uneori septurile au devenit curbate. În conidiile de Trichocladium opacum s-a observat apariția unor celule individuale, neobișnuit de umflate. Astfel de modificări ale morfologiei indică tulburări semnificative în procesele de creștere și diviziune la ciupercile iradiate.

Studiul izolatelor naturale de ciuperci din familia Dematiaceae a confirmat o anumită dependență a rezistenței UV de dimensiunea conidiilor și de pigmentarea membranelor acestora. De regulă, conidiile mari sunt mai stabile decât cele mici. De remarcat că indicatorul pe care l-am ales - supraviețuirea - al ciupercilor cu conținut de melanină după iradierea cu o doză de 408 J/m 2 indică rezistența mare a grupului de ciuperci în ansamblu, depășind-o pe cea a microorganismelor unice Micrococcus radiodurans. (Moseley, Copland, 1975) și Micrococcus radiophilus (Lewis, Kumita, 1972). Este destul de evident că natura acestui fenomen necesită un studiu suplimentar cu implicarea unor specii foarte rezistente și rezistente din familia Dematiaceae.

Am studiat distribuția trăsăturii de rezistență la UV la ciupercile de culoare închisă izolate din solurile de luncă inundabilă, saline și de munte înaltă, care a fost reprezentată grafic. Curbele rezultate semănau cu curbele de distribuție normale (Lakin, 1973). Rata de supraviețuire a majorității (41,1 și 45,8%) culturilor izolate din solurile de luncă și, respectiv, saline ale Ucrainei, după o doză de 408 J/m 2 (expunere de 2 ore) a fost de 0,02-0,19%, iar rezistența la aceasta. factorul a fost distribuit în 6 ordine de mărime. În consecință, ipoteza privind rezistența crescută la iradierea UV a hifomicetelor de culoare închisă din solurile saline nu a fost confirmată.

Rezistența la UV a speciilor de munte înalt din familia Dematiaceae a fost semnificativ diferită de cea descrisă mai sus, ceea ce s-a reflectat în schimbarea poziției vârfului curbei și a intervalului de distribuție.

Pentru 34,4% dintre culturi, rata de supraviețuire a fost de 0,2-1,9%. Rata de supraviețuire de 39,7% din izolate a depășit 2%, adică curba de distribuție a trăsăturii de rezistență UV este deplasată către rezistență crescută la iradierea UV. Domeniul de distribuție pentru această proprietate nu a depășit patru ordine de mărime.

În legătură cu diferențele identificate în distribuția trăsăturii de rezistență la UV la speciile și genurile de câmpie și munte înalt din familia Dematiaceae, a părut oportun să se verifice de ce apar: datorită apariției predominante a rezistențelor foarte rezistente și rezistente la UV. specii de hifomicete de culoare închisă în solurile de munte sau există o rezistență crescută la radiațiile UV a tulpinilor de munte înalte din aceeași specie sau gen în comparație cu tulpinile de câmpie. Pentru a demonstra aceasta din urmă, s-a făcut o comparație a culturilor din familia Dematiaceae izolate la suprafața solurilor de câmpie și de munte înalt, precum și de la orizonturile de suprafață (0-2 cm) și adânc (30-35 cm) ale terenurilor de șes. solurile de luncă. Este evident că astfel de ciuperci sunt în condiții extrem de inegale. Probele pe care le-am folosit au făcut posibilă analizarea, pe baza rezistenței la UV, a 5 genuri comune din familia Dematiaceae, izolate la suprafața solurilor de câmpie și de înaltă munte. Doar tulpinile izolate din solurile de munte înalte ale speciilor din genul Cladosporium și Alternaria sunt semnificativ mai rezistente decât tulpinile izolate din solurile de câmpie. Dimpotrivă, rezistența UV a tulpinilor izolate din solurile de câmpie a fost semnificativ mai mare decât cea din solurile montane înalte. În consecință, diferențele în raport cu razele UV în micoflora zonelor cu insolație crescută (solurile de munte înalt) sunt determinate nu numai de apariția predominantă a genurilor și speciilor rezistente de Dematiaceae, ci și de posibila adaptare a acestora la astfel de condiții. Ultimul punct are evident o semnificație specială.

O comparație a rezistenței la UV a culturilor din cele mai comune genuri de hifomicete de culoare închisă izolate de la suprafață, expuse la lumină și orizonturile profunde ale solului a arătat absența diferențelor semnificative statistic între ele. Gama de variație a trăsăturii de rezistență la razele UV la izolatele naturale ale speciilor de Dematiaceae răspândite a fost în mare parte aceeași la izolatele de câmpie și de munte înaltă și nu a depășit două ordine de mărime. Variabilitatea largă a acestei trăsături la nivel de specie asigură supraviețuirea unei părți stabile a populației speciilor în condiții nefavorabile din punct de vedere ecologic pentru acest factor.

Studiile efectuate au confirmat rezistența la UV excepțional de mare a speciilor Stemphylium ilicis, S. sarciniforme, Dicoccum asperum, Humicola grisea, Curvularia geniculata, Helminthosporium bondarzewi, relevată în experiment, în care, după o doză de iradiere de circa 1,2-1,5 ∙ 10 3 J/m2 până la 8-50% din conidii au rămas în viață.

Următoarea sarcină a fost studierea rezistenței unor specii din familia Dematiaceae la doze biologic extreme de radiații UV și lumina artificială de mare intensitate (ASL) (Zhdanova et al. 1978, 1981).

Am iradiat un monostrat de conidii uscate pe un substrat de gelatină conform metodei lui Lee, modificată de noi (Zhdanova, Vasilevskaya, 1981) și am obținut rezultate comparabile, fiabile statistic. Sursa de radiații UV a fost o lampă DRSh-1000 cu filtru UFS-1, care transmite raze UV ​​de 200-400 nm. Intensitatea fluxului luminos a fost de 200 J/m 2 ∙ s. S-a dovedit că Stemphylium ilicis, Cladosporium transchelii și mai ales mutantul său Ch-1 sunt foarte rezistente la acest efect.

Astfel, rata de supraviețuire a S. ilicis după o doză de 1 ∙ 10 5 J/m 2 a fost de 5%. 5% supraviețuire pentru mutanții Ch-1, C. transchelii, K-1 și mutanții BM a fost observată după doze de 7,0 ∙ 104; 2,6 ∙ 10 4 ; 1,3 ∙ 10 4 și, respectiv, 220 J/m 2. Grafic, moartea conidiilor de culoare închisă iradiate a fost descrisă printr-o curbă exponențială complexă cu un platou extins, în contrast cu supraviețuirea mutantului BM, care a respectat o dependență exponențială.

În plus, am testat rezistența ciupercilor care conțin melanină la ASC de mare intensitate. Sursa de radiație a fost un iluminator solar (OS - 78) bazat pe o lampă cu xenon DKsR-3000, care furnizează radiații în intervalul de lungimi de undă 200-2500 nm cu o distribuție spectrală a energiei apropiată de cea a soarelui. În acest caz, ponderea energiei în regiunea UV a fost de 10-12% din fluxul total de radiații. Iradierea a fost efectuată în aer sau în condiții de vid (106,4 μPa). Intensitatea radiației în aer a fost de 700 J/m 2 ∙ s și în vid - 1400 J/m 2 ∙ s (0,5 și respectiv 1 doză solară). O doză solară (constantă solară) este valoarea fluxului total de radiație solară în afara atmosferei terestre la distanța medie Pământ-Soare care cade pe 1 cm 2 de suprafață în 1 s. Iradierea specifică a fost măsurată folosind o tehnică specială la poziția probei folosind un luxmetru 10-16 cu un filtru suplimentar de densitate neutră. Fiecare tulpină a fost iradiată cu cel puțin 8-15 doze de radiație crescânde succesiv. Timpul de iradiere a variat de la 1 minut la 12 zile. Rezistența la ASC a fost evaluată prin rata de supraviețuire a conidiilor fungice (numărul de macrocolonii formate) în raport cu martorul neiradiat, luată ca 100%. Au fost testate în total 14 specii din 12 genuri din familia Dematiaceae, dintre care 5 specii au fost studiate mai detaliat.

Rezistența culturilor de C. transchelii și a mutanților săi la ASC depindea de gradul de pigmentare a acestora. Grafic, a fost descris printr-o curbă exponențială complexă cu un platou extins de rezistență. Valoarea LD de 99,99 la iradierea în aer pentru mutantul Ch-1 a fost de 5,5 ∙ 10 7 J/m 2 , cultura originală de C. transchelii - 1,5 ∙ 10 7 J/m 2 , mutanții de culoare deschisă K-1 și BM - 7,5 ∙ 10 6 și respectiv 8,4 ∙ 10 5 J/m 2. Iradierea mutantului Ch-1 în condiții de vid s-a dovedit a fi mai favorabilă: rezistența ciupercii a crescut vizibil (LD 99,99 - 2,4 ∙ 10 8 J/m 2), tipul de curbă de supraviețuire a dozei sa schimbat (curba multicomponentă). Pentru alte tulpini, o astfel de iradiere a fost mai distructivă.

Când se compară rezistența la razele UV și ASC de mare intensitate a culturilor de C. transchelii și mutanții săi, s-au găsit multe asemănări, în ciuda faptului că efectul ASC a fost studiat asupra conidiilor „uscate” și a fost o suspensie apoasă de spori. iradiat cu raze UV. În ambele cazuri, s-a constatat o dependență directă a rezistenței fungice de conținutul de pigment de melanină PC din membrana celulară. O comparație a acestor proprietăți indică participarea pigmentului la rezistența ciupercilor la ASC. Mecanismul propus în continuare pentru efectul fotoprotector al pigmentului de melanină face posibilă explicarea rezistenței pe termen lung a ciupercilor care conțin melanină la dozele totale de raze UV ​​și ASC.

Următoarea etapă a muncii noastre a fost să găsim culturi de ciuperci care conțin melanină care sunt mai rezistente la acest factor. S-au dovedit a fi specii din genul Stemphylium, iar rezistența culturilor de S. ilicis și S. sarciniforme în aer este aproximativ aceeași, extrem de mare și descrisă de curbe multicomponente. Doza maximă de radiație de 3,3 ∙ 10 8 J/m 2 pentru culturile menționate a corespuns valorii LD de 99. În vid, cu iradiere mai intensă, rata de supraviețuire a culturilor de Stemphylium ilicis a fost puțin mai mare decât cea a S. sarciniforme (LD 99 este 8,6 ∙ 10 8 și respectiv 5,2 ∙ 10 8 J/m 2), adică supraviețuirea lor aproape la fel și a fost descrisă și de curbe multicomponente cu un platou extins la nivelul de supraviețuire de 10 și 5%.

Astfel, a fost descoperită o rezistență unică a unui număr de reprezentanți ai familiei Dematiaceae (S. ilicis, S. sarciniforme, mutantul C. transchelii Ch-1) la iradierea prelungită de mare intensitate. Pentru a compara rezultatele obținute cu cele cunoscute anterior, am redus cu un ordin de mărime valorile dozelor subletale primite pentru obiectele noastre, deoarece razele UV (200-400 nm) ale instalației OS-78 au reprezentat 10% din ea. fluxul luminos. În consecință, rata de supraviețuire de ordinul 10 6 -10 7 J/m 2 în experimentele noastre este cu 2-3 ordine de mărime mai mare decât cea cunoscută pentru microorganismele foarte rezistente (Hall, 1975).

În lumina ideilor despre mecanismul acțiunii fotoprotectoare a pigmentului melanină (Zhdanova și colab., 1978), interacțiunea pigmentului cu cuante de lumină a dus la foto-oxidarea acestuia în celula fungică și ulterior la stabilizarea procesului datorită fototransfer reversibil de electroni. Într-o atmosferă de argon și în vid (13,3 m/Pa), natura reacției fotochimice a pigmentului de melanină a rămas aceeași, dar fotooxidarea a fost mai puțin pronunțată. Creșterea rezistenței UV a conidiilor hipomicetelor de culoare închisă în vid nu poate fi asociată cu efectul de oxigen, care este absent atunci când probele „uscate” sunt iradiate. Aparent, în cazul nostru, condițiile de vid au contribuit la scăderea nivelului de fotooxidare a pigmentului de melanină, care este responsabil pentru moartea rapidă a populației celulare în primele minute de iradiere.

Astfel, un studiu al rezistenței la radiațiile UV a aproximativ 300 de culturi de reprezentanți ai familiei Dematiaceae a arătat o rezistență UV semnificativă la acest efect al ciupercilor care conțin melanină. În cadrul familiei, s-a stabilit eterogenitatea speciilor pe această bază. Rezistența la UV depinde probabil de grosimea și compactitatea aranjamentului granulelor de melanină în peretele celular al ciupercii. A fost testată rezistența unui număr de specii de culoare închisă la sursele de raze UV ​​de mare putere (lămpi DRSh-1000 și DKsR-3000) și a fost identificat un grup de specii extrem de stabil, semnificativ superior în această proprietate față de astfel de tipuri de microorganisme. ca Micrococcus radiodurans si M. radiophilus. Un model unic de supraviețuire al hifomicetelor de culoare închisă a fost stabilit în funcție de tipul de curbe cu două și mai multe componente care au fost descrise pentru prima dată de noi.

S-a realizat un studiu privind distribuția trăsăturii de rezistență la razele UV a hifomicetelor de culoare închisă în solurile montane înalte din Pamir și Pamir-Alai și în solurile de luncă din Ucraina. În ambele cazuri seamănă cu o distribuție normală, dar micoflora solurilor de munte înalt a fost dominată în mod clar de specii rezistente la UV din familia Dematiaceae. Acest lucru indică faptul că insolația solară provoacă schimbări profunde în micoflora orizontului solului de suprafață.

Acrilic în arhitectură

Cele mai frumoase structuri arhitecturale sunt create din sticlă acrilică - acoperișuri transparente, fațade, bariere rutiere, copertine, copertine, foișoare. Toate aceste structuri sunt operate în aer liber sub expunere constantă la radiația solară. Apare o întrebare rezonabilă: structurile acrilice vor fi capabile să reziste „atacului” razelor soarelui arzător, păstrând în același timp caracteristici excelente de performanță, strălucire și transparență? Ne grăbim să vă mulțumim: nu există niciun motiv de îngrijorare. Structurile acrilice pot fi utilizate în siguranță în aer liber sub expunere constantă la radiații ultraviolete, chiar și în țările fierbinți.

Comparația acrilicului cu alte materiale plastice în ceea ce privește rezistența la radiațiile UV

Să încercăm să comparăm acrilul cu alte materiale plastice. Astăzi, pentru fabricarea geamurilor de fațadă și acoperiș și a structurilor de închidere, este utilizat număr mare diverse materiale plastice transparente. La prima vedere, nu sunt diferite de acrilic. Dar materialele sintetice, asemănătoare cu acrilul în ceea ce privește caracteristicile lor vizuale, își pierd atractivitatea vizuală după doar câțiva ani de utilizare în lumina directă a soarelui. Nicio acoperire sau peliculă suplimentară nu poate proteja plasticul de calitate scăzută de radiațiile ultraviolete pentru o lungă perioadă de timp. Materialul rămâne sensibil la razele UV și, din păcate, nu este nevoie să vorbim despre fiabilitatea tuturor tipurilor de acoperiri de suprafață. Protecția sub formă de pelicule și lacuri se sparge și se dezlipește în timp. Nu este surprinzător că garanția împotriva îngălbenirii unor astfel de materiale nu depășește câțiva ani. Sticla acrilica de la marca Plexiglas se manifesta intr-un mod complet diferit. Materialul are proprietăți naturale de protecție, astfel încât nu își pierde caracteristicile excelente timp de cel puțin trei decenii.

Cum funcționează tehnologia de protecție a acrilicului de lumina soarelui?

Rezistenta UV din plexiglas este asigurata de o tehnologie unica protecţie cuprinzătoare Stabil UV natural. Protecția se formează nu numai la suprafață, ci în întreaga structură a materialului la nivel molecular. Producătorul de plexiglas Plexiglas oferă o garanție de 30 de ani împotriva îngălbenirii și întunecării suprafeței în timpul utilizării constante în exterior. Această garanție se aplică plăcilor transparente, incolore, țevilor, blocurilor, tijelor, plăcilor ondulate și nervurate din sticlă acrilică marca Plexiglas. Copertine, acoperișuri, fațadele acrilice transparente, foișoarele, gardurile și alte produse din plexiglas nu capătă o nuanță galbenă neplăcută.

Diagrama prezintă modificări ale indicelui de transmisie a luminii al acrilicului în timpul perioadei de garanție în diferite zone climatice. Vedem că transmisia luminii a materialului scade ușor, dar acestea sunt modificări minime care sunt invizibile cu ochiul liber. O scădere a indicelui de transmisie a luminii cu câteva procente poate fi determinată numai cu ajutorul echipamentelor speciale. Din punct de vedere vizual, acrilul rămâne perfect transparent și strălucitor.

Pe grafic puteți urmări dinamica modificărilor transmisiei luminii acrilicului în comparație cu sticla obișnuită și alte materiale plastice. În primul rând, transmisia luminii acrilicului în starea sa inițială este mai mare. Acesta este cel mai transparent material plastic cunoscut astăzi. În timp, diferența devine mai vizibilă: materialele de calitate scăzută încep să se întunece și să se estompeze, dar transmisia luminii acrilicului rămâne la același nivel. Niciunul dintre materialele plastice cunoscute, cu excepția acrilului, nu poate transmite 90% din lumină după treizeci de ani de funcționare sub soare. Acesta este motivul pentru care se preferă acrilul designeri moderniși arhitecți atunci când își creează cele mai bune proiecte.


Când menționăm transmisia luminii, vorbim despre spectrul sigur razele ultraviolete. Sticla acrilică blochează partea periculoasă a spectrului radiației solare. De exemplu, într-o casă sub un acoperiș din acril sau într-un avion cu ferestre din acril, oamenii sunt protejați de geam de încredere. Pentru a clarifica, să ne uităm la natura radiațiilor ultraviolete. Spectrul este împărțit în radiații cu unde scurte, unde medii și unde lungi. Fiecare tip de radiație are efecte diferite asupra lumea din jurul nostru. Radiația cu cea mai mare energie, cu lungime de undă scurtă, absorbită de stratul de ozon al planetei, poate deteriora moleculele de ADN. Val mediu – cu expunerea prelungită provoacă arsuri ale pielii și inhibă funcțiile de bază ale corpului. Cea mai sigură și chiar utilă este radiația cu unde lungi. Doar o parte din radiațiile periculoase de unde medii și întregul spectru de unde lungi ajung pe planeta noastră. Acrilul transmite spectrul benefic al radiațiilor UV, blocând în același timp razele periculoase. Acesta este un avantaj foarte important al materialului. Vitrarea unei case vă permite să păstrați lumina maximă în interior, protejând oamenii de efectele negative ale radiațiilor ultraviolete.

Ce este?

De ce este imprimarea UV atât de bună?

De ce să plătești mai mult?

Principiul imprimării ultraviolete

Imprimarea cu ultraviolete (imprimare UV) este un tip de imprimare care utilizează cerneală UV-curable prin imprimare cu jet de cerneală direct pe material. Când este expusă la radiații UV de o anumită lungime de undă, o astfel de cerneală polimerizează instantaneu și se transformă într-o stare solidă. Deoarece cerneala nu este absorbită în material și nu se răspândește pe suprafață, acest lucru vă permite să creați imagini luminoase și bogate.

Cerneala UV are o suprafață mată după polimerizare, așa că este necesar un tratament suplimentar de lac pentru a adăuga luciu. Dar dacă utilizați imprimarea pe sticlă cu reversul, apoi imaginile devin suculente și lucioase. Astfel, imaginea poate fi aplicată pe orice suprafață. Suprafețele lucioase sunt tratate cu o soluție specială înainte de aplicare, care ajută cerneala să adere la suprafața materialului. Chiar și fără lac, după polimerizare, cerneala se oprește din evaporarea solvenților nocivi și devine inofensivă pentru oameni.

La imprimarea pe materiale transparente (sticlă, plexiglas) cu culoare albă, obținem mai multe straturi: bază (sticlă) + grund (pentru aderența la suprafață) + cerneluri UV colorate + cerneală UV albă + folie de protecție albă de siguranță.

Care sunt avantajele tipăririi cu cerneală ultravioletă?

  • Durabilitate
    Cerneala UV este foarte rezistentă la impact mediu. În plus, sunt mai durabile - nu se estompează la soare și nu se dizolvă în apă și solvent.
  • Prietenia mediului
    Componentele care alcătuiesc cernelurile UV, spre deosebire de cernelurile cu solvenți, nu conțin solvenți pe bază de rășină. În procesul de lucru cu cerneală, efectele nocive asupra atmosferei și oamenilor sunt practic eliminate. Acest lucru permite utilizarea imprimării ultraviolete în locuri cu cerințe sanitare crescute (școli, grădinițe, spitale) și în interior.
  • Selecție mare material si suprafete
    Cerneala UV nu este absorbită în material, dar rămâne la suprafață. De aceea poți imprima pe orice materiale: flexibile sau dure, cu suprafețe netede sau inegale.
  • Culori luminoase și bogate
    Pentru că Cerneala UV nu este absorbită și nu se răspândește, culorile nu își pierd bogăția, iar absența sângerării vă permite să imprimați imagini clare ca în fișierul original. De aceea, puteți imprima pe orice suprafață fără a pierde din bogăție și claritate.
  • Durabilitate
    În publicitatea de interior, durata de viață a imprimării UV este de 10 - 15 ani, iar în publicitatea exterioară este limitată la 4-5 ani. Acest lucru se explică prin faptul că materialele publicitare exterioare sunt încă expuse la radiații ultraviolete și la schimbări semnificative de temperatură.
  • Imprimare albă
    În prezent, foarte puține imprimante se pot lăuda cu capacitatea de a imprima în alb. În același timp alb poate fi un substrat, opac și pur și simplu ca a 5-a culoare suplimentară atunci când imprimați pe suprafețe întunecate

Deci, de ce să plătiți pentru imprimarea UV?

Tehnologia de imprimare UV în sine este mult mai scumpă decât imprimarea interioară simplă folosind plotere cu solvenți. Dar atunci când imprimați pe un plotter cu solvent, există o serie de dezavantaje semnificative, inclusiv cele dăunătoare sănătății, deoarece chiar și după câteva zile, cerneala cu solvent continuă să se evapore de pe suprafața filmului. Și este mai bine să nu menționăm lista de boli pe care le provoacă într-un loc decent.

De exemplu, să ne uităm la cel mai frecvent caz - realizarea unui skinali (șorț de bucătărie)

Așadar, skinali-ul este instalat în bucătărie între sertarele de jos și de sus, în imediata apropiere din gătit. Este firesc în acest caz să folosiți mai mult produse ecologice. Sticla securizata pt aragaz cu gaz situat într-o zonă cu schimbări de temperatură, iar filmul în astfel de locuri poate „pluti”, cu bule apărând și pelicula uscându-se spre centrul sticlei, ceea ce, la rândul său, duce la apariția unor dungi transparente de-a lungul marginilor pielii. Acest lucru pare deosebit de critic la joncțiunile ochelarilor individuale. Imprimarea UV nu are toate acestea, deoarece... se aplica direct pe sticla si nu se teme temperaturi ridicate. Un bonus suplimentar va fi calitate superioară pozele și imprimarea pe marginea sticlei, chiar și teșiturile sunt sigilate.

Diferența de cost pentru un metru pătrat de imprimare foto pe film și imprimare UV este de 600-800 de ruble. Cu o lungime a șorțului de 4 metri alergători. costurile suplimentare vor fi de 1,5 - 2 mii de ruble. Dar la banii astia veti obtine culori vii, fara praf si resturi sub folie, fara margini transparente, cu garantie 10-15 ani. Meriti un produs bun pentru banii cheltuiti!

Rezistența emailurilor la decolorare

Rezistența condiționată la lumină a fost determinată pe mostre de email gri închis RAL 7016 pe un profil PVC REHAU BLITZ.

Rezistența la lumină condiționată a stratului de vopsea și lac a fost determinată în teste în conformitate cu standardele:

GOST 30973-2002 "Profile de policlorură de vinil pentru blocuri de ferestre și uși. Metodă pentru determinarea rezistenței la influențele climatice și evaluarea durabilității." clauza 7.2, tabelul 1, nota. 3.

Determinarea rezistenței la lumină condiționată la o intensitate de radiație de 80±5 W/m 2 a fost controlată de modificări ale luciului acoperirilor și ale caracteristicilor culorii. Caracteristicile de culoare ale acoperirilor au fost determinate folosind un dispozitiv Spectroton după ștergerea probelor cu o cârpă uscată pentru a îndepărta depunerile care s-au format.

Modificarea culorii probelor în timpul testului a fost judecată prin modificarea coordonatelor de culoare în sistemul CIE Lab, calculând ΔE. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 1.

Tabelul 1 - Modificarea caracteristicilor de luciu și culoare ale acoperirilor

Timp de reținere, h

Pierderea luciului, %

Coordonata culorii - L

Coordonată de culoare - a

Coordonata de culoare -b

Schimbarea culorii ΔE la referință

Înainte de testare

După testare

Se consideră că probele de la 1 la 4 au trecut testele.

Datele sunt date pentru proba nr. 4 - 144 de ore de iradiere UV, care corespunde GOST 30973-2002 (40 de ani condiționati):

L = 4,25 norma 5,5; a = 0,48 norma 0,80; b = 1,54 norma 3,5.

Concluzie:

O putere a fluxului luminos de până la 80±5 W/m2 duce la o scădere bruscă a luciului acoperirilor cu 98% după 36 de ore de testare ca urmare a formării plăcii. Pe măsură ce testarea continuă, nu mai apare nicio pierdere a luciului. Rezistența la lumină poate fi caracterizată în conformitate cu GOST 30973-2002 - 40 de ani condiționati.

Caracteristicile de culoare ale acoperirii sunt în limite acceptabile și respectă GOST 30973-2002 privind probele nr. 1, nr. 2, nr. 3, nr. 4.



mob_info