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.

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

28 мая, 2016
Специализация: профессионал в области строительства и ремонта (полный цикл проведения отделочных работ, как внутренних, так и наружных, от канализации до электрики и финишных работ), монтажа оконных конструкций. Хобби: смотреть столбец "СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ И НАВЫКИ"

Вопрос о том, вреден ли линолеум для здоровья, мне задавали довольно часто. Мнение о токсичности и аллергенности этого напольного покрытия широко распространено, и потому, выбирая материалы для отделки помещений, многие относятся к линолеуму с недоверием. Ну, а если в доме есть маленькие дети, то уровень подозрительности нужно умножать минимум на два.

На самом деле значительная часть утверждений о вреде этого материал для здоровья либо сильно преувеличена, либо относится к низкокачественным разновидностям. И все же разобраться, где правда, а где вымысел, просто необходимо. Вот почему я проанализировал основные источники, описывающие вред линолеума, и предлагаю вам ознакомиться со сделанными мною выводами.

Анализ материала

Натуральные и синтетические покрытия

Прежде чем понять, вреден линолеум или нет, нужно заранее оговорить, о каком материале идет речь. Как известно любому, кто хоть немного сталкивался с отделкой полов, линолеумы бывают разные, но в данном аспекте наиболее актуальным будет деление на натуральные и синтетические покрытия.

Сравнивать их удобно с помощью таблицы:

Натуральный линолеум

Синтетический линолеум

основу материала составляет джутовое полотно – мешковина редкого плетения; джут пропитывается составом на базе льняного масла (linum oleum, отсюда, кстати, и название материала) с добавлением скипидара (тоже преимущественно натурального); в качестве наполнителей используются древесная мука, известковая мука, смолы, пигменты и т.д.

основа рулона – вспененный ПВХ, который отвечает за компенсацию, неровностей основания, обеспечивает тепло- и звукоизоляцию; поверх основы может укладываться армирующий слой – стеклоткань, придающая покрытию прочность и эластичность; сверху располагается декоративный слой из поливинилхлорида с нанесенным на него рисунком; поверх рисунка может накладываться истираемый материал — прозрачное покрытие на основе полиуретана или того же ПВХ.

Как видите, в натуральном линолеуме в принципе отсутствуют компоненты, которые могут стать причиной проблем со здоровьем. Покрытие не отличается токсичностью, не выделяет летучих веществ, не содержит практически никаких синтетических компонентов.

Поэтому, если цена (достаточно высокая, надо признать — от 1000 рублей за квадрат и более) вас не смущает, то приобретайте . Если же вы все-таки ограничены в средствах, или вам нужен более влагостойкий и износостойкий материал, то с некоторыми недостатками синтетического линолеума придется мириться.

Потенциальные угрозы от линолеума

Итак, вернемся к нашему тезису о том, что вредность линолеума в основном касается его синтетических разновидностей.

В чем же заключаются потенциальные угрозы?

1. Поливинилхлорид, который выступает в качестве связующего (замена льняному масло, более дешёвая и более доступная) сам по себе является практически полностью инертным. Если его не принимать в пищу, то его токсичность будет нулевой, так что вред от него – это все-таки миф.

При горении ПВХ действительно выделяет токсичные хлорсодержащие газы.
Но я думаю, что эта ситуация уже выходит за рамки обсуждаемого вопроса: если линолеум горит, то он в любом случае представляет угрозу.
С другой стороны, сам по себе поливинилхлорид воспламеняется очень неохотно, кроме того, там, где это необходимо, инструкция рекомендует укладывать специальный огнестойкий линолеум.

1. Армирующий материал – стекловолокно – тоже не содержит летучих веществ, способных оказывать отрицательное воздействие на здоровье. Здесь тоже опасаться нечего.

1. Главным источником опасности являются добавки – стабилизаторы и пластификаторы. Их вводят в состав ПВХ для того, чтобы он был одновременно прочным и эластичным. Некоторые производители используют дешевое сырье с низкой экологичностью, и потому сразу после укладки материал активно выделяет токсичные летучие фенолы. Взрослому человеку пребывание в комнате со «свежим» линолеумом может стоить головной боли, а у младенца даже спровоцировать отравление.

1. Сюда же стоит отнести и пигменты: если для декорирования использовалась дешевая краска, да еще и на толщине истираемого слоя производитель сэкономил, то через два-три года эксплуатации частички красящих веществ начнут попадать в атмосферу. Особого вреда здоровью они, может, и не нанесут, но вот аллергическую реакцию у человека с предрасположенностью спровоцировать вполне могут.
2. Еще одна угроза связана с разложением полимеров под воздействием ультрафиолета. Если для создания защитного слоя в полиуретановое покрытие не вводились фильтрующие добавки, то под яркими солнечными лучами (например, в гостиной с большими окнами) покрытие начнет разлагаться, и часть продуктов распада попадет в атмосферу.

1. Наконец, не стоит укладывать в доме (особенно спальнях и в детских) коммерческие и полукоммерческие разновидности покрытий. К их составу выдвигаются совсем другие требования, так что даже в качественных моделях содержание потенциально опасных компонентов может быть высоким.

Клей как вредный фактор

Еще один фактор, который обуславливает вред от линолеума, и о котором часто забывают – это клей.

Его влияние стоит учитывать по следующим причинам:

1. Многие сами по себе содержат большое количество летучих токсинов. Конечно, производители линолеума не рекомендуют использовать такие смеси для монтажа, но довольно часто мастера (либо самоучки, либо просто недостаточно ответственные рабочие) работают тем, что есть.

1. Активные компоненты клея, даже если и не являются токсичными сами по себе, могут вступать в реакцию с полиуретаном, провоцируя и его разложение, и растворение добавок (пластификаторов стабилизаторов, пигментов). Помимо снижения прочности и уменьшения срока службы покрытия результатом становится попадание в воздух не очень полезной «химии».
2. Особое внимание стоит уделить выбору клея, если линолеум укладывается на теплый пол: при нагреве химические реакции активизируются, и риск получить как минимум неприятный запах, а как максимум – серьезную интоксикацию возрастает в разы.

Кратко резюмируя, я все же отмечу: в отличие от распространенных ситуаций, большинство утверждений о вреде линолеума – это не мифы. Просто касаются они отнюдь не всех изделий представленных на рынке, а только продукции из эконом-сегмента: стараясь снизить себестоимость, производители материала подчас нарушают ряд стандартов.

Что же можно сделать, я расскажу ниже!

Как сделать пол максимально безопасным?

Раз мы разобрались, что значительная часть разговоров о вреде линолеума это не миф, и как минимум имеет под собой рациональное обоснование, то стоит подумать, что можно сделать с этой информацией.

Обезопасить себя вполне реально, и я рекомендую придерживаться таких правил (они довольно просты):

1. Выбираем только качественные покрытия . У линолеума в обязательном порядке должен быть сертификат соответствия санитарным нормам. Если такого сертификата нет – то даже самая низкая цена не должна становиться аргументом в пользу покупки.

Для детских комнат покупаем только специализированные покрытия, к которым выдвигаются куда более строгие требования.

1. Перед покупкой принюхиваемся к рулону . Резкий химический запах — признак высокого содержания токсинов. Конечно, «пахнуть» будет любой линолеум, но откровенно некондиционные варианты вы легко определите.

1. После укладки хорошо проветриваем комнату . Желательно, чтобы между отделкой полов и заселением прошло минимум пять-семь дней: за этот срок как раз снизится концентрация токсинов в воздухе.
2. И при выполнении монтажа своими руками, и при обращении к профессиональным отделочникам обращаем внимание на используемый клеевой состав . Пусть придется немного переплатить, но лучше взять действительно качественный безопасный клей.

1. При уборке используем только те моющие средства, которые не разрушают напольное покрытие .
2. Своевременно выполняем замену линолеума , не дожидаясь его износа из-за полного разрушения истираемого слоя под воздействием пешеходной нагрузки и ультрафиолета.

Заключение

Разобравшись, чем вреден линолеум, и поняв, какие именно факторы представляют опасность, предотвратить неприятные последствия будет довольно просто. В этом вам помогут и приведенные мной рекомендации, основанные на практическом опыте, и видео в этой статье и комментарии, в которых можно будет задать мне вопросы по всем аспектам затронутой темы.

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.

На страницах данного информационного ресурса уже отмечалась необходимость защиты изделий из полиэтилена, в частности полуфабрикатов (полиэтиленовых стержней, листов, плит и т.д.) из полиэтилена различных марок, а также других материалов семейства полиолефины, от вредного воздействия УФ - излучения, при эксплуатации изделий на открытом воздухе.

Вредное воздействие УФ - излучения выражается в изменении цвета материала (выцветании), а также в изменении его механических свойств - материал становится хрупким и растрескивается, даже без механической нагрузки.

Следует отметить что эти процессы (выцветание и изменение механических свойств) не связаны между собой – выцветание характеризует, прежде всего, стойкость красителей, используемых при производстве материалов, и поэтому потеря оригинального цвета изделия далеко не всегда означает изменение механических свойств материала.

Как уже отмечалось выше, для придания стойкости полиолефинов к воздействию УФ - излучения в их состав в процессе производства вводят специальные УФ - стабилизаторы (HALS – ингибиторы).

В целом можно сказать, что устойчивость материала к воздействию УФ - излучению, и, следовательно, срок службы изделий, зависит от количества и эффективности используемых УФ - стабилизаторов, а также от интенсивности УФ - излучения – в более высоких широтах интенсивность УФ - излучения ниже, чем в более низких. Дополнительно интенсивность УФ – излучения может усиливать, например, его отражение от водной поверхности.

Сочетание стабилизаторов и красителей, вводимых в состав материала, также может оказывать значительное воздействие на срок службы изделий, например вводимый в состав изделий из полиэтилена краситель на основе сажи сам по себе является хорошим УФ – стабилизатором, поэтому срок службы изделий из полиэтилена черного цвета является наибольшим.

Ведущие производители инженерных термопластов регулярно проводят тестирование производимых материалов для определения влияния УФ – излучения на их свойства. В целом можно сказать, что целевым показателем срока, в течение которого не должно происходить значительного изменения свойств материалов является 10 лет.

Однако с учетом того, что как уже отмечалось выше, интенсивность УФ – излучения для разных климатических зон различна, для мест высокой интенсивностью излучения реально достижимая величина этого показателя может быть значительно ниже.

С другой стороны, для изделий, в состав которых введен краситель на основе сажи, срок эксплуатации может быть значительно выше – в среднем до 20 лет, без значительных изменений свойств материала.

Отдельно стоит остановиться на вопросе выцветания материала. Данных эффект может наблюдаться в большей или меньшей степени, в зависимости от интенсивности УФ – излучения и стойкости применяемых красителей. При этом, стойкость применяемых в последнее время органических красителей, как правило, значительно ниже стойкости красителей на основе тяжелых металлов (например, кадмия). Поэтому далеко не всегда более современные материалы являются более устойчивыми к выцветанию.