В стране и за рубежом создано много видов защитной пленки для парников и теплиц. Давайте попробуем разобраться в этом многообразии.
Виды полимерной пленки
Полиэтиленовая пленка. В настоящее время в овощеводстве нашей страны широко применяется обычная нестабилизированная полиэтиленовая пленка (ГОСТ 10354-82, рецептура 10803-020). Получают ее из природного газа.
Полиэтиленовая пленка чуть-чуть синевата и имеет слегка матовый оттенок, высокоэластична. Прочность ее одинакова по длине и ширине и равна более 100 кг1см2. С понижением температуры прочность пленки возрастает.
В первый период эксплуатации она сохраняет свои качества при температуре -65град. Однако установлено, что у пленки, бывшей в эксплуатации, морозостойкость понижается и при температуре минус 5-10град. она становится хрупкой. Поэтому полиэтиленовую пленку, прослужившую лето, нельзя использовать для укрытия зимой или поздней осенью.
Полиэтиленовая пленка незначительно изменяет линейные размеры в зависимости от температуры, что позволяет крепить ее жестко к элементам конструкций.
Под действием ультрафиолетовых лучей и повышенной температуры пленка «стареет», и вследствие этого ухудшается ее прочность на разрыв, светопроницаемость и морозостойкость. При использовании пленки толщиной 0,05 мм в качестве экрана в остекленных теплицах она служит от 3 до 5 лет, в то время как аналогичная пленка, находясь под прямым воздействием ультрафиолетовых лучей, изнашивается в течение 3-4 месяцев.
Долговечность полиэтиленовой пленки зависит от толщины, условий эксплуатации и применяемых конструкций.
Более тонкая пленка дешевле, но для тоннельных укрытий она должна быть толщиной не менее 0,08-0,1, мм. В то же время считают, что использовать пленку толщиной более 0,15 мм для укрытий на необогреваемом грунте невыгодно.
Полиэтиленовую пленку выпускают в рулонах с шириной полотна (рукава) 1,2-3 м.
Полиэтиленовая пленка обычно пропускает 80-90 % солнечного света. Но в специальных конструкциях с пленкой, где меньше затеняющих переплетов, освещенность бывает даже выше, чем под стеклом.
Следует отметить, что используемая в овощеводстве полиэтиленовая пленка специально для этих целей не создавалась и, естественно, обладает существенными недостатками: коротким сроком службы (4-5 месяцев); гидрофобной поверхностью, снижающей поступление света в результате загрязнения и образования светоотражающего экрана за счет мелкокапельного водяного конденсата; высокой степенью прозрачности для инфракрасного излучения, что ухудшает тепловой режим в укрытиях ночью.
Для укрытий многократного использования лучше применять светостабилизированную полиэтиленовую пленку (ГОСТ 10354-83, рецептура 108-08 или 158-08). Стабилизация пленки достигается путем введения в ее состав веществ, препятствующих разрушению полимера под воздействием атмосферных условий. Срок службы этой пленки при непрерывной эксплуатации достигает одного года, а на тоннельных укрытиях она может использоваться 2-3 сезона. Внешне она не отличается от нестабилизированной и определить ее можно по этикетке на рулоне.
Ленинградское научно-производственное объединение «Пластполимер» и Агрофизический институт разработали рецепт получения новой гидрофильной пленки (ГОСТ 10354-73, рецептура 108-82). В состав этой пленки входят свето- и термостабилизаторы, которые повышают срок ее эксплуатации в 2-3 раза по сравнению с обычной. Поверхность пленки гидрофильная, она мало загрязняется, конденсат влаги образуется в виде сплошного слоя, что повышает светопроницаемость и устраняет «капель». Способность новой пленки пропускать инфракрасное (тепловое) излучение снижена с 80 до 30-35 %. В производственных испытаниях урожайность овощей в теплицах, покрытых гидрофильной пленкой, повышалась на 10-15 %.
Теплоудерживающая полиэтиленовая пленка (ГОСТ 10354-83, рецептура 108-143Г или 158-143Г) значительно меньше пропускает инфракрасные лучи, в результате температура под ней на 1,5-2град. выше, чем под обычной полиэтиленовой пленкой. Улучшенный тепловой режим под новой пленкой позволяет увеличить ранний урожай овощей. На изготовление теплоудерживающей пленки требуется меньше полиэтилена за счет наполнителя (каолина).
В настоящее время теплоудерживающую пленку промышленность выпускает под маркой «СИК».
Особыми свойствами обладает вспененная пленка, которая состоит из двух слоев: монолитного и вспененного. Она пропускает 70 % видимого спектра солнечных лучей в рассеянном виде, в результате температура воздуха под пленкой несколько уменьшается днем и поддерживается на более высоком уровне ночью. «Вспененная» пленка рекомендуется для укрытий тоннельного типа и парников, а также для вегетативного размножения растений. При ее изготовлении достигается экономия полиэтилена до 20 % за счет его вспенивания.
Полиэтиленовая фоторазрушаемая (ГОСТ 10354-82) пленка обладает свойством разрушаться после определенного срока эксплуатации. В зависимости от рецептуры эта пленка имеет следующие средние сроки начала разрушения:
рецептура 108-70 с радиационным облучением - 20 дней;
- « - 108-70 без облучения - 45 дней;
- « - 108-71 без облучения - 60 дней.
Фоторазрушаемую пленку рекомендуют применять для мульчирования и в качестве бескаркасных укрытий. Для этих целей ее изготавливают толщиной 0,04-0,06 мм, а перед применением перфорируют круглыми или щелевидными отверстиями.
Поливинилхлоридная пленка (ГОСТ 16272-79, рецепт С). По внешнему виду она напоминает целлофан. Поливинилхлоридная пленка отличается высокой прозрачностью, она пропускает до 90 % видимого света и около 80 % ультрафиолетовой радиации. В отличие от полиэтиленовой она почти не пропускает инфракрасных (тепловых) лучей. Благодаря этому ночью под укрытием поливинилхлоридной пленкой бывает теплее, чем под полиэтиленовой. Эта пленка отличается большой долговечностью в эксплуатации, достигающей 2-3 года. В то же время она в 2-3 раза дороже, чем полиэтиленовая. При этом необходимо учесть, что Поливинилхлоридная пленка отличается относительно низкой морозостойкостью (температура хрупкости -15 град.С), поэтому ее нельзя оставлять зимой на необогреваемых сооружениях.
Пленка полиэтиленовая черная (ГОСТ 10354-82 рецептура 108-157 или 158-157) за счет стабилизации сажей практически светонепроницаема уже при толщине 0,04 мм. Она предназначена для мульчирования почвы овощных и других культур. Позволяет улучшить гидротермический режим почвы в корнеобитаемом слое и подавляет сорную растительность, в результате увеличивается урожайность и сокращаются затраты труда по уходу.
Для мульчирования в течение одного сезона рекомендуют применять черную пленку толщиной 0,04-0,05 мм, в течение двух лет - толщиной 0,06-0,08 мм, трех-четырех - 0,1 - 0,12 мм.
Дачников, принявших решение использовать поликарбонат для возведения на своём загородном участке парника либо теплицы, для выращивания овощей, интересует вопрос: «Пропускает ли поликарбонат ультрафиолетовые лучи?». Возникновение подобного вопроса небеспочвенно, ведь известен вред, который оказывает ультрафиолет на растения. Чтобы иметь возможность ответить на возникший вопрос, и принять окончательное решение об использовании полимера, потребуется обладать информацией о положительных и отрицательных сторонах материала.
Преимущества материала
Несмотря на то пропускает ли поликарбонат ультрафиолетовые лучи или нет, он обладает огромнейшим количеством несомненных достоинств. В их число вошли такие свойства материала:
- Невысокая цена на материал. Поликарбонат не требует постоянных и больших финансовых вложений по уходу за собой во время его эксплуатации.
- Структура термопласта такова, что даже смонтированный материал, можно без труда разобрать для хранения или повторно смонтировать.
- Эстетические качества, которые присутствуют благодаря производству полимера в широкой цветовой палитре.
- Высокий показатель прочности. Термопласт способен выдержать высокую механическую нагрузку (ударную либо под давлением высокой массы чего-либо).
- Возможность производить с полимером самостоятельные монтажные работы. Материал хорошо поддаётся механической обработке (сверлению, резанию), поэтому в работе с ним не потребуется затраты сверх усилий или обладания особыми навыками.
- Быстрота осуществления монтажных работ с материалом.
- Превосходная гибкость панелей термопласта, позволяющая использовать их даже в сложных конструкциях.
- Небольшой вес. Поликарбонат легче стекла примерно в пятнадцать раз, а это даёт возможность во время использования материала для парников либо теплиц, не устанавливать для строения фундамент.
- Прозрачность цветных листов материала достигает отметки в пятьдесят процентов, а для прозрачных плит этот показатель достигает восьмидесяти пяти процентов. Длительность эксплуатации не влияет на понижение коэффициента проницаемости световых лучей.
- Хорошее рассеивание света присутствует из-за наличия на поверхности панелей защитной плёнки, которая способствует рассеиванию солнечных лучей и защите от проникновения во внутреннюю часть помещения исходящего из солнца ультрафиолета от соприкосновения с поликарбонатом. Это свойство позволяет распределять равномерно лучи Солнца между растениями, если полимер использован в теплицах либо парниках.
- Теплопроводность. Это свойство меняется в зависимости от толщины плит. Чем толще панель, тем меньше показатель теплопроводности и наоборот.
- Пожаробезопасность. Материал быстро не воспламеняется и обладает свойством самозатухания. Полимер начинает плавиться лишь под воздействием температуры в 570 градусов по Цельсию, при этом не выделяет в воздушную среду газов, содержащих яд для живых организмов.
- Если материал всё же подвергся значительным воздействиям и получил механические повреждения, то он не рассыплется на мелкие частицы, словно стекло и его края не будут столь острыми, чтобы обладать способностью, нанести порез человеческому телу от неосторожного соприкосновения.
Недостатки
Поликарбонат с УФ-защитой и без неё, кроме достоинств, обладает и небольшим количеством недостатков. К их числу следует причислить следующие свойства материала:
- понижение способностей с пропускания света - это возможно, в случае если ячейки краёв панелей оклеены обычным скотчем или не оклеены вовсе, либо были помыты растворами, содержащими в своём составе растворители, хлор, абразивные частицы;
- деформация материала может иметь место, если профиль и листы изготовлены разными производителями и неплотно пристают друг к другу либо не было взято во внимание линейное расширение плит;
- прогибается под тяжестью снега или от сильного воздействия порывов ветра - это возможно, если используемый материал низкого качества или его толщина не соответствует климатическим условиям заданного региона, либо монтажные работы выполнены с ошибками.
Особенности поликарбоната с ультрафиолетовой защитой и без неё
Зная ответ на вопрос: «Пропускает ли поликарбонат ультрафиолетовые лучи?» можно принять окончательное решение, о том, использовать ли термопластовые панели в строительстве теплицы.
Полезно знать: Ведь известно, что ультрафиолет, проникший внутрь парника и находящийся в диапазоне от 390 нанометров, способен нанести вред растениям.
Поликарбонат способен не пропустить ультрафиолет в том случае, если его внешняя поверхность покрыта особой плёнкой, имеющей толщину 20-70 мкм. Без защитной плёнки ультрафиолет будет проникать сквозь полимерные плиты. Материал с защитной плёнкой не желтеет и способен использоваться, не пропуская ультрафиолет, на протяжении десяти лет.
Видео про защиту поликарбоната от ультрафиолета
Вы не можете увидеть, услышать или почувствовать ультрафиолетовое излучение, но можете вполне реально ощутить его воздействие на тело, в том числе и на глаза. Многие публикации в профессиональных изданиях посвящены исследованию воздействия ультрафиолета на глаза, и из них, в частности, следует, что длительное облучение им может вызвать целый ряд заболеваний.
Что же такое ультрафиолет?
Ультрафиолетовое излучение – это невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн 100–380 нанометров. Вся область ультрафиолетового излучения (или UV) условно делится на ближнюю (l = 200–380 нм) и дальнюю, или вакуумную (l = 100–200 нм); причем последнее название обусловлено тем, что излучение этого участка сильно поглощается воздухом и его исследование производят с помощью вакуумных спектральных приборов.Основным источником ультрафиолетового излучения является Солнце, хотя некоторые источники искусственного освещения также имеют в своем спектре ультрафиолетовую составляющую, кроме того, оно возникает и при проведении газосварочных работ. Ближний диапазон UV-лучей, в свою очередь, подразделяется на три составляющие – UVA, UVB и UVC, различающиеся по своему влиянию на организм человека.
При воздействии на живые организмы ультрафиолетовое излучение поглощается верхними слоями тканей растений или кожи человека и животных. В основе его биологического действия лежат химические изменения молекул биополимеров, вызванные как непосредственным поглощением ими квантов излучения, так и – в меньшей степени – взаимодействием с образующимися при облучении радикалами воды и других низкомолекулярных соединений.
UVC является наиболее коротковолновым и высокоэнергетичным ультрафиолетовым излучением с диапазоном длин волн от 200 до 280 нм. Регулярное воздействие этого излучения на живые ткани может быть достаточно разрушительным, но, к счастью, оно поглощается озоновым слоем атмосферы. Следует учитывать, что именно это излучение генерируется бактерицидными ультрафиолетовыми источниками излучения и возникает при сварке.
UVB охватывает диапазон длин волн от 280 до 315 нм и является излучением средней энергии, представляющим опасность для органов зрения человека. Именно UVB-лучи способствуют возникновению загара, фотокератита, а в экстремальных случаях – вызывают ряд заболеваний кожи. UVB-излучение практически полностью поглощается роговицей, однако часть его, в диапазоне 300– 315 нм, может проникать во внутренние структуры глаза.
UVA – это наиболее длинноволновая и наименее энергетичная составляющая УФ-излучения с l = 315–380 нм. Роговица поглощает некоторое количество UVА-излучения, однако бо"льшая часть поглощается хрусталиком. Эту составляющую и должны прежде всего учитывать офтальмологи и оптометристы, потому что именно она проникает глубже других в глаза и обладает потенциальной опасностью.
Глаза испытывают воздействие всего достаточно широкого УФ-диапазона излучения. Его коротковолновая часть поглощается роговицей, которая может быть повреждена при длительном воздействии излучения волн с l = 290–310 нм. С увеличением длин волн ультрафиолета возрастает глубина его проникновения внутрь глаза, причем бульшую часть этого излучения поглощает хрусталик.
Светопропускание материалов очковых линз в УФ-диапазоне
Защита органов зрения традиционно производится с применением солнцезащитных очков, клипсов, щитков, головных уборов с козырьками. Способность очковых линз отфильтровывать потенциально опасную составляющую солнечного спектра связана с явлениями абсорбции, поляризации или отражения потока излучения. Специальные органические или неорганические материалы вводятся в состав материала очковых линз или в виде покрытий наносятся на их поверхность. Степень защиты очковых линз в УФ-области нельзя определить визуально, исходя из оттенка или цвета окраски очковой линзы.Хотя спектральные свойства материалов очковых линз регулярно обсуждаются на страницах профессиональных изданий, в том числе и журнала «Веко», до сих пор существуют устойчивые заблуждения об их прозрачности в УФ-диапазоне. Эти неправильные суждения и представления находят свое выражение во мнении некоторых офтальмологов и даже выплескиваются на страницы массовых изданий. Так, в статье «Солнцезащитные очки могут спровоцировать агрессивность» окулиста-консультанта Галины Орловой, опубликованной в газете «Санкт-Петербургские ведомости» за 23 мая 2002 года, читаем: «Кварцевое стекло не пропускает ультрафиолетовые лучи, даже если оно не затемнено. Поэтому любые очки со стеклянными очковыми линзами защитят глаза от ультрафиолета». Следует отметить, что это абсолютно неверно, так как кварц является одним из наиболее прозрачных в УФ-диапазоне материалов, и кюветы из кварца широко используются для изучения спектральных свойств веществ в ультрафиолетовой области спектра. Там же: «Не все пластиковые очковые линзы защитят от ультрафиолетового излучения». Вот с этим утверждением можно согласиться.
С целью окончательно внести ясность в этот вопрос рассмотрим светопропускание основных оптических материалов в ультрафиолетовой области. Известно, что оптические свойства веществ в УФ-области спектра значительно отличаются от таковых в видимой области. Характерной чертой является уменьшение прозрачности с уменьшением длины волны, то есть увеличение коэффициента поглощения большинства материалов, прозрачных в видимой области. Например, обычное (не очковое) минеральное стекло прозрачно при длине волны свыше 320 нм, а такие материалы, как увиолевое стекло, сапфир, фтористый магний, кварц, флюорит, фтористый литий, прозрачны в более коротковолновой области [БСЭ].
Светопропускание очковых линз из различных материалов:
1 - кроновое стекло
2, 4 - поликарбонат
3 - CR-39 со светостабилизатором
5 - CR-39 с УФ-абсорбером в массе полимера
Для
того чтобы понять эффективность защиты от УФ-излучения различных
оптических материалов, обратимся к спектральным кривым светопропускания
некоторых из них. На рис. представлено светопропускание в диапазоне
длин волн от 200 до 400 нм пяти очковых линз из различных материалов:
минерального (кронового) стекла, CR-39 и поликарбоната. Как видно из
графика (кривая 1), большинство минеральных очковых линз из кронового
стекла в зависимости от толщины по центру начинают пропускать
ультрафиолет с длин волн 280–295 нм, достигая 80–90% светопропускания
на длине волны 340 нм. На границе УФ-диапазона (380 нм) светопоглощение
минеральных очковых линз составляет всего 9% (см. табл.).
| Материал | Показатель преломления | Поглащение УФ-излучения, % |
| CR-39 - традиционные пластмассы | 1,498 | 55 |
| CR-39 - с УФ-абсорбером | 1,498 | 99 |
| Кроновое стекло | 1,523 | 9 |
| Trivex | 1,53 | 99 |
| Spectralite | 1,54 | 99 |
| Полиуретан | 1,56 | 99 |
| Поликарбонат | 1,586 | 99 |
| Hyper 1,60 | 1,60 | 99 |
| Hyper 1,66 | 1,66 | 99 |
Это значит, что минеральные очковые линзы из обычного кронового стекла непригодны для надежной защиты от УФ-излучения, если в состав шихты для производства стекла не введены специальные добавки. Очковые линзы из кронового стекла могут использоваться в качестве солнцезащитных фильтров только после нанесения качественных вакуумных покрытий.
Светопропускание CR-39 (кривая 3) соответствует характеристикам традиционных пластмасс, долгие годы применявшихся для производства очковых линз. Такие очковые линзы содержат небольшое количество светостабилизатора, препятствующего фотодеструкции полимера под воздействием ультрафиолета и кислорода воздуха. Традиционные очковые линзы из CR-39 прозрачны для УФ-излучения от 350 нм (кривая 3), а их светопоглощение на границе УФ-диапазона составляет 55% (см. табл.).
Обращаем внимание наших читателей, насколько лучше с точки зрения защиты от ультрафиолета традиционные пластмассы по сравнению с минеральным стеклом.
Если в состав реакционной смеси добавляют специальный УФ-абсорбер, то очковая линза пропускает излучение с длиной волны от 400 нм и является прекрасным средством защиты от ультрафиолета (кривая 5). Очковые линзы из поликарбоната отличаются высокими физико-механическими свойствами, но в отсутствие УФ-абсорберов начинают пропускать ультрафиолет при 290 нм (то есть аналогично кроновому стеклу), достигая 86% светопропускания на границе УФ-области (кривая 2), что делает их непригодными к применению в качестве средства УФ-защиты. С введением УФ-абсорбера очковые линзы отрезают ультрафиолетовое излучение до 380 нм (кривая 4). В табл. 1 также приведены значения светопропускания современных органических очковых линз из различных материалов – высокопреломляющих и со средними значениями показателя преломления. Все эти очковые линзы пропускают световое излучение, начиная только от границы УФ-диапазона – 380 нм, и достигают 90% светопропускания при 400 нм.
Необходимо учитывать, что ряд характеристик очковых линз и особенностей конструкции оправ влияет на эффективность их применения в качестве средств УФ-защиты. Степень защиты возрастает с увеличением площади очковых линз – так, очковая линза площадью 13 см2 обеспечивает 60–65%-ю степень защиты, а площадью 20 см2 – 96%-ю или даже больше. Это происходит за счет уменьшения боковой засветки и возможности попадания УФ-излучения в глаза из-за дифракции на краях очковых линз. Увеличению защитных свойств очков способствует и наличие боковых щитков и широких заушников, а также выбор более изогнутой формы оправы, соответствующей кривизне лица. Следует знать, что степень защиты снижается с возрастанием вертексного расстояния, так как увеличивается возможность проникновения лучей под оправу и, соответственно, попадания их в глаза.
Граница отрезания
Если граница ультрафиолетовой области соответствует длине волны 380 нм (то есть светопропускание при этой длине волны не более 1%), то почему на многих марочных солнцезащитных очках и очковых линзах указано отрезание до 400 нм? Некоторые специалисты утверждают, что это прием маркетинга, так как обеспечение защиты свыше минимальных требований больше нравится покупателям, к тому же «круглое» число 400 запоминается лучше, чем 380. В то же время в литературе появились данные о потенциально опасном воздействии света синей области видимого спектра на глаза, поэтому некоторые производители и установили несколько большую границу в 400 нм. Тем не менее вы можете быть уверены, что средства защиты, не пропускающие излучение до 380 нм, обеспечат вас достаточной защитой от ультрафиолета в соответствии с сегодняшними стандартами.Хочется верить, что мы окончательно убедили всех в том, что обычные минеральные очковые линзы, а тем более кварцевое стекло, значительно уступают органическим линзам по эффективности отрезания ультрафиолета.
Чтобы ответить на этот вопрос, разберемся с природой такого явления, как ультрафиолет, и с природой такого материала, как оргстекло.
Пока мы не подошли к подробным характеристикам, мы ответим на вопрос — Оргстекло пропускает ультрафиолет? Да пропускает!
Ультрафиолетовое излучение — это лучи, которые по длине волны располагаются сразу за видимым спектром. Диапазон длин волн для ультрафиолета составляет 10-400 нм. Диапазон 10-200 нм называют вакуумным или «дальним», так как лучи с такой длиной волны присутствуют исключительно в космическом пространстве и поглощаются атмосферой планеты. Оставшуюся часть диапазона называют «ближним» ультрафиолетом которые подразделяют 3 категории излучений:
- длина волны 200-290 нм — коротковолновое;
- длина волны 290-350 нм — средневолновое;
- длина волны 350-400 нм — длинноволновое.
Каждый тип ультрафиолетового излучение производит различное воздействие на живые организмы. Коротковолновое — наиболее высокоэнергетичное излучение, повреждает биомолекулы, вызывает разрушение ДНК. Средневолновое — вызывает ожоги кожного покрова у человека, растения переносят кратковременное облучение без последствий, но при длительном происходит угнетение жизненных фенкций и гибель.
Длинноволновое — практически безвредно жизнедеятельности организма человека, безопасно и полезно для растений. Диапазон коротковолнового ультрафиолета и часть спектра средневолнового диапазона поглощает наша «защитная броня» — озоновый слой. До поверхности планеты, среды обитания живых существ и растений, добирается часть диапазона средневолнового излучения и весь длинноволновой диапазон, т.е. спектр полезных лучей и не вредящих при непродолжительном облучении.
Оргстекло — это химическая синтетическая полимерная структура метилметакрилата, представляет собой прозрачный пластик. Светопропускание несколько ниже чем у обыкновенного силикатного стекла, легко поддается механической обработке, небольшой вес. Оргстекло неустойчиво к воздействию некоторых растворителей — ацетона, бензола и спиртов. Производится на основе стандартного химического состава. Отличия марок и производителей заключаются в придании специфических свойств: ударопрочности, теплостойкости, защиты от УФ-излучения и т.д.
Стандартное оргстекло пропускает ультрафиолет. Его излучения и характеризуется коэффициентом пропускания:
- не более 1%, для длины волны 350 нм;
- не менее 70%, для длины волны 400нм.
Т.е. оргстекло пропускает только длинноволновое излучение, у самой границы диапазона длин волн, наиболее безопасное и наиболее полезное для живых организмов.
Стоит отметить, что у оргстекла невысокая устойчивость к механическому воздействию. Со временем, при попадании на него абразивных частиц, в процессе очистки поверхность повреждается, стекло приобретает матовость и снижает свою способность к пропусканию как видимого света, так и ультрафиолетового излучения.
Многие десятки лет пленки исправно служат садоводам-огородникам и крупным тепличным хозяйствам.
Низкая стоимость материала и минимальные затраты времени и средств на монтаж позволяют конкурировать со стеклом, акрилом и поликарбонатом. Разработаны и выпускаются изделия с повышенными функциональными свойствами, обеспеченными специальными добавками.Материалы покрытий и их свойства
Физико-механические показатели пленки определяются химическим составом и способом получения. Наиболее распространены:
- Полиэтиленовая
- Поливинилхлоридная
- Этиленвинилацетатная
Первая получается экструзией полиэтилена высокого (ПВД) или низкого давления (ПНД), имеет толщину от 30 до 400 мкм, поставляется в рулонах. Типичная ширина – 1500мм, намотка 50–200 м. В соответствии с требованиями ГОСТ 10354-82 прочность на разрыв сельскохозяйственных марок СТ, СИК составляет не менее 14,7 и 12,7 МПа соответственно. Изделия из ПНД превосходят аналоги из ПВД по химической стойкости и на 20–25% по прочности. На рынке представлены продукты, содержащие вторичные полимеры, уменьшающие стоимость, но снижающие механические характеристики.
Эксплуатационные показатели обуславливают специфические компоненты:
- Стабилизаторы (UF-добавки)
- Антифоговый слой
- IR-адсорбенты
- EVA-добавки
Нестабилизированная пленка на 80% прозрачна для ультрафиолетового излучения, что приводит к ожогам растений и сокращает срок ее службы до 6–12 месяцев в результате разложения. Наличие в составе 2%, 3% UF -стабилизаторов увеличивают долговечность до 18 и 24 мес соответственно (3, 4 сезона). Проницаемость для UF лучей снижается вдвое. Ингридиенты придают лимонный или голубой оттенок продукту.
Рис.1. Работа UF-добавок
Антифоговый слой обладает высокой смачиваемостью, способствует равномерному растеканию, предупреждает падение конденсата на культуры, обеспечивает его стекание с потолка по стенкам в дренажную систему. Результат – стабильная светопроницаемость и защита от гнилостных заболеваний, вызванных переувлажнением.
Рис.2. Гидрофильное действие
Малая толщина требует снижения потерь тепла от инфракрасного излучения почвы в ночное время. Задачу решают введением в состав IR-адсорбентов и EVA (этиленвинилацетатных) компонентов.
Вещества не влияют на проницаемость для солнечного света, служат отражению вторичного коротковолнового излучения грунта. В итоге удается поднять температуру в парнике на 3–5°C, по сравнению с обычным ПВД, не допустить заморозков на грунте. Кроме этого EVA повышает эластичность и морозостойкость.
Рис.3. IR-адсорбенты, EVA-добавки
Разработаны пленки марки ФЕ (светокорректирующие), преобразующие ультрафиолетовые лучи в видимый красный свет с длиной волны 615 нм, интенсифицирующий процессы фотосинтеза и развития саженцев в 2 раза.
Неприятная особенность полимеров – электростатический эффект, проявляющийся осаждением пыли на поверхности, ухудшающий прозрачность. Избежать этого явления позволяют антистатические концентраты, например серии «Atmer» от «Croda Polimer», вводимые в количестве 30–50% в композицию.
Прочность полиэтилена увеличивают армированием и многослойной конструкцией. Последней характерна лучшая теплоизоляция благодаря воздушному зазору, но прозрачность ее ниже, чем однослойной, вследствие преломления лучей на границах сред. Трехслойные продукты оптимальны для большепролетных (до 16 м) теплиц, имеют срок службы 3–5 лет.
Рис. 4. Большепролетная теплица с 3-х
Рис. 5. 3-х слойная армированная пленка от слойной пленкой
Армированные изделия состоят из двух слоев светостабилизированного полиэтилена и внутренней сетки из синтетических нитей диаметром 0,3 мм. Материал выдерживает нагрузку до 70 кг/м 2 , однако проницаемость свету падает примерно на 10%.
Поливинилхлоридные покрытия (ПВХ), изготовленные методом каландрирования, наиболее прочные, эластичные. Продукция высшего сорта марки С по ГОСТ 16272-79 выдерживает на разрыв вдоль волокон не менее 22 МПа, что служит залогом долговечности.
Коэффициент пропускания света достигает 88%, соответствует таковому для полиэтилена, но ПВХ меньше мутнеет со временем, чаще применяется однослойным (толщиной 150–200 мкм), поэтому эффективность его выше. Проницаемость для ультрафиолета составляет около 20%, снижена полезная фотосинтетическая радиация с длиной волн 380–400 нм (ультрафиолет А)
Изготовители используют стабилизирующие, антистатические, IR-добавки, определяющие оптимальный набор показателей. Модифицированный ими поливинилхлорид удерживает до 90% инфракрасного излучения внутри сооружения, обеспечивая лучшую тепловую эффективность .
Паропроницаемость (не менее 15 г/м 2 за 24 часа) благоприятно сказывается на дыхании растений в жаркие дни (у полиэтилена 0,5–30 г/м 2). Морозостойкость до -30°C позволяет переносить заморозки без охрупчивания. Ресурс доходит до 7 сезонов, но цена продукции на 50–70% выше, чем ПВД.
Этиленвинилацетатные (севиленовые) пленки представляют сополимер этилена с винилацетатом, по внешнему виду не отличимые от полиэтилена. Превосходят его по прочности на 20–25%, по прозрачности для лучей видимой части спектра – 92% против 88–90% у первого.
Покрытие гидрофильно, предотвращает капель на листья, вызывающую переохлаждение и образование водяных микролинз – причину местных ожогов. Морозостойкость достигает -80°C. Материал жестче ПВХ, меньше удлиняется и провисает под действием снега, дождя, ветра.
Период эксплуатации изделий, например «EVA-19» от «BERETRA OY», достигает 6–7 лет. Стоимость выше, чем у предыдущих.
Плюсы и минусы
Преимущества пленочных теплиц:
- Стоимость меньше в 3–5 раз, чем у стеклянных и поликарбонатных
- Не требуют фундамента
- Простота и высокая скорость монтажа
- Компактность при перевозке
К недостаткам относят:
- Меньшую в 10–30 раз прочность
- Малую жесткость – склонность к удлинению и провисанию под нагрузкой.
- Плохую теплоизоляционную способность. Теплопотери пленки толщиной 0,5 мм в 20 раз больше, чем у листа поликарбоната – 6 мм.
- Нестабильность свойств – помутнение со временем
- Меньшую долговечность – лучшие продукты уступают поликарбонату в 2 раза
- Необходимость разборки на зиму