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, iar ele însele 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 pe 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 mai jos 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 DL 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 acestora aproape la fel și a fost descrisă și prin 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 de mare intensitate pe termen lung. 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.

Majoritatea uleiurilor și etanșanților sunt folosite cu același succes atât pentru decorarea interioară, cât și pentru cea exterioară. Adevărat, pentru aceasta trebuie să aibă un anumit set de proprietăți, de exemplu, cum ar fi rezistența la umiditate, izolarea termică și rezistența la radiațiile ultraviolete.

Toate aceste criterii trebuie îndeplinite fără greș, deoarece condițiile noastre climatice sunt imprevizibile și în continuă schimbare. Poate fi însorit dimineața, dar până la prânz vor apărea nori și vor începe ploile abundente.

Având în vedere toate cele de mai sus, experții recomandă să alegeți uleiuri și etanșanți rezistente la UV.

De ce este nevoie de un filtru?

S-ar părea, de ce să adăugați un filtru UV când puteți folosi silicon sau etanșant poliuretanic pentru lucrări în aer liber? Dar toate aceste mijloace au anumite diferențe, ceea ce nu permite utilizarea lor în absolut toate cazurile. De exemplu, puteți restabili cu ușurință o cusătură dacă a fost folosit un etanșant acrilic, ceea ce nu se poate spune despre silicon.

În plus, etanșantul siliconic este foarte agresiv față de suprafețele metalice, ceea ce nu se poate spune despre cele acrilice. O altă trăsătură distinctivă cu semnul minus pentru etanșanții cu silicon este compatibilitatea lor cu mediul. Conțin solvenți periculoși pentru sănătate. Acesta este motivul pentru care unii etanșanți acrilici au început să folosească un filtru UV pentru a-și extinde gama de aplicații.

Radiațiile ultraviolete sunt cauza principală a distrugerii majorității materialelor polimerice. Având în vedere faptul că nu toți etanșanții sunt rezistenți la UV, trebuie să fiți extrem de atenți atunci când alegeți un etanșant sau un ulei.

Substanțe rezistente la radiațiile ultraviolete

Există deja o serie de materiale de etanșare rezistente la UV pe piața de etanșare și acoperiri. Acestea includ silicon și poliuretan.

Etanșanti siliconici

Avantajele etanșanților cu silicon includ aderența ridicată, elasticitatea (până la 400%), capacitatea de a vopsi suprafața după întărire și rezistența la radiațiile ultraviolete. Cu toate acestea, au și multe dezavantaje: nu sunt ecologice, agresive față de structurile metalice și imposibilitatea refacerii cusăturilor.

Poliuretan

Au o elasticitate chiar mai mare decât siliconul (până la 1000%). Rezistente la îngheț: pot fi aplicate pe suprafețe la temperaturi ale aerului de până la -10 C°. Sigilanții poliuretanici sunt durabili și, bineînțeles, rezistenți la UV.

Dezavantajele includ aderența ridicată nu la toate materialele (nu interacționează bine cu plasticul). Materialul folosit este foarte dificil și costisitor de reciclat. Etanșantul poliuretanic nu interacționează bine cu mediile umede.

Etanșanti acrilici cu filtru UV

Etanșanții acrilici au multe avantaje, inclusiv aderența ridicată la toate materialele, posibilitatea refacerii cusăturilor și elasticitatea (până la 200%). Dar dintre toate aceste beneficii, un lucru lipsește: rezistența la razele ultraviolete.

Datorită acestui filtru UV, etanșanții acrilici pot concura acum cu alte tipuri de agenți de etanșare și facilitează alegerea consumatorilor în anumite cazuri.

Uleiuri cu filtru UV

Un produs incolor pentru acoperirea suprafețelor din lemn are o protecție ridicată și fiabilă împotriva radiațiilor ultraviolete. Uleiurile cu filtru UV sunt folosite cu succes pentru lucrul în aer liber, permițând materialului să-și păstreze toate proprietățile pozitive de bază, în ciuda influențelor externe.

Acest tip de ulei vă permite să întârziați ușor următoarea acoperire planificată a suprafeței cu ulei. Intervalul dintre restaurări este redus de 1,5-2 ori.

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.

Recent, ideea universalității materialelor plastice și compozitelor, despre care se așteaptă să rezolve majoritatea problemelor materialelor tradiționale, a devenit dominantă în societate (inclusiv în comunitatea științifică). Se crede că noile tipuri de materiale plastice și compozite vor înlocui în curând nu numai metalele, ci și sticla, lianții anorganici rezistenți la căldură și materialele de construcție. Este destul de comun să credem că prin modificarea chimică sau fizico-chimică a materialelor plastice (de exemplu, umplerea acestora) se pot obține rezultate impresionante.

În mare măsură acest lucru este adevărat. Cu toate acestea, polimerii au mai multe „călcâiuri lui Ahile” care nu pot fi corectate de chimia și fizica carbonului și a compușilor săi. Una dintre aceste probleme este rezistența la căldură și chimică sub influența soarelui și a altor radiații. Stabilizatorii UV (UFS) rezolvă această problemă.

În prezența oxigenului omniprezent, razele soarelui au un efect puternic de descompunere a polimerilor. Este clar vizibil de la produsele din plastic aflate în aer liber la soare - mai întâi se estompează și devin albe, apoi se crăpă și se prăbușește. Ei nu se comportă mai bine în mare: potrivit ecologiștilor, apa de mare și soarele transformă produsele din plastic în praf, pe care apoi peștii îl confundă cu plancton și îl mănâncă (și apoi mâncăm astfel de pești). În general, fără UVC și aditivi anti-radiații (ARA), polimerul nu este potrivit pentru multe dintre aplicațiile noastre obișnuite.

Polimerii sunt sensibili la radiațiile UV, astfel încât durata de viață a produselor este redusă sub influența factorilor atmosferici din cauza distrugerii ușoare a polimerului. Utilizarea unui concentrat de stabilizator de lumină face posibilă obținerea de produse cu rezistență ridicată la radiațiile UV și creșterea semnificativă a duratei de viață a acestora. În plus, utilizarea UVC previne pierderea culorii, întunecarea, pierderea proprietăților mecanice și formarea de fisuri în produsul finit.

Stabilizatorii de lumină sunt deosebit de importanți în produsele cu suprafață mare expuse la lumina soarelui sau la alte iradieri - filme, foi. Conceptul de „stabilizare UV” înseamnă că filmul nu pierde mai mult de jumătate din rezistența sa mecanică inițială sub influența luminii solare într-o anumită perioadă de timp. UFS, de regulă, conține 20% amine HALS „împiedicate steric” (adică amine cu o structură spațială care împiedică mișcările conformaționale ale moleculelor - acest lucru face posibilă stabilizarea radicalilor etc.) și un antioxidant.

Caracteristicistabilizatori UV

Mecanismul de acțiune al stabilizatorilor de lumină (pe lângă UVC există stabilizatori IR etc.) este complex. Ele pot absorbi pur și simplu (absorbi) lumina, eliberând energia absorbită apoi sub formă de căldură; poate intra în reacții chimice cu produși de descompunere primară; poate încetini (inhiba) procesele nedorite. Există două moduri de a introduce UVC: acoperirea suprafeței și introducerea polimerului în bloc. Se crede că este mai scump să se introducă în bloc, dar efectul UVC este mai durabil și mai fiabil. Adevărat, cea mai mare parte a produselor (de exemplu, toate chinezești) sunt stabilizate prin aplicarea unui strat de suprafață polimer - de obicei 40-50 microni. Apropo, pentru o durată de viață lungă (3–5 ani sau până la 6–10 sezoane) nu este suficient să adăugați mult UVC, aveți nevoie și de o grosime suficientă și de o marjă de siguranță. Deci, pentru o durată de viață de 3 ani, filmul trebuie să aibă o grosime de cel puțin 120 de microni timp de 6-10 sezoane, este necesar un material cu trei straturi de până la 150 de microni, cu un strat mijlociu întărit.

UVC poate fi împărțit în absorbanți și stabilizatori. Absorbantele absorb radiația și le transformă în căldură (iar eficiența lor depinde de grosimea stratului de polimer; sunt ineficiente în filmele foarte subțiri). Stabilizatorii stabilizează radicalii care au apărut deja.

În CSI se vând forme de polimeri, atât stabilizați (mai scumpi), cât și nestabilizați (mai ieftini). Acest lucru explică în mare măsură calitatea inferioară a produselor analogice ieftine din China sau din alte țări. Este clar că polimerii (filmele) cu stabilizare mai ieftină vor servi mai puțin decât perioada stabilită. De exemplu, stabilitatea este adesea declarată pentru 10 sezoane, dar gradul în care stabilitatea scade la sarcini crescute nu este indicat. Ca urmare, durata de viață este adesea jumătate din cea declarată (adică 1-2 ani).

Un bun exemplu al efectului stabilizării polimerului este policarbonatul, polietilena și filmele. Perioada de valabilitate a policarbonatului sub formă de foaie de fagure variază de la 2 la 20 de ani, în funcție de gradul de stabilizare. Datorită economiilor la stabilizatori, 90% dintre producători nu pot confirma perioada de valabilitate declarată a foilor PC (de obicei 10 ani). La fel cu filmele. De exemplu, în loc de 5-10 sezoane, agrofilmele durează doar 2-3, ceea ce duce la pierderi semnificative în sectorul agricol. Polietilena fără UVC nu funcționează mult timp, deoarece se descompune rapid sub radiația UV (atenție la aspectul și starea produselor PE acum 10-15 ani). Din această cauză, de exemplu, conductele de gaz sau apă din polietilenă sunt interzise să fie așezate pe suprafața pământului sau chiar în interior. Nu se recomandă prelucrarea polimerilor la scară mare, cum ar fi polipropilena, poliformaldehida și cauciucurile fără UVC și ARD.

UVC-urile de înaltă calitate, din păcate, sunt scumpe (majoritatea sunt produse de companii occidentale de marcă) și, din această cauză, mulți producători locali economisesc la ele (trebuie adăugate în cantități de 0,1–2, sau chiar 5%). În loc de noi GOST, specificațiile și GOST-urile de acum 20 de ani sunt folosite în producție. Pentru comparație, în UE standardele pentru stabilizatori sunt actualizate la fiecare 10 ani. Fiecare tip de UVC are caracteristici care ar trebui luate în considerare la utilizare. De exemplu, UVC-urile aminelor duc la întunecarea materialului, iar utilizarea lor pentru produse deschise la culoare nu este recomandată. Pentru ele se folosesc UVC fenolici.

Rețineți că prezența UVC în polimeri, în special în filme, nu este încă considerată de la sine înțeles, ceea ce consumatorii trebuie să-l rețină. Producătorii de renume se concentrează pe prezența UVC în orice produs. Astfel, Mitsubishi-Engineering Plastics susțin că granulele lor de policarbonat NOVAREX conțin un aditiv de stabilizare UV „astfel încât policarbonatul celular să poată fi folosit timp de 10 ani sub expunere crescută la lumina soarelui”. Un exemplu „mai aproape” este cea mai recentă lansare din aprilie a întreprinderii belaruse Svetlogorsk-Khimvolokno privind introducerea de noi produse - film PE cu UVC. Pe lângă explicarea de ce este nevoie de UVC, serviciul de presă al companiei notează: filmul cu UVC „poate avea o durată de viață de până la trei sezoane”. Informațiile de la una dintre cele mai vechi și respectate întreprinderi din industrie (înființată în 1964, produce fibre chimice, fire textile din poliester, articole de uz casnic) arată: consumatorul trebuie să monitorizeze prezența UVC în polimer însuși.

Câteva cuvinte despre piață

Piața globală a stabilizatorilor de lumină și termică se apropie de pragul de 5 miliarde de dolari – mai precis, până în 2018 se așteaptă să ajungă la 4,8 miliarde de dolari. Cel mai mare consumator de stabilizatori este industria construcțiilor (în 2010, 85% din stabilizatori au fost folosiți pentru producția de profile, țevi și izolații pentru cabluri). Luând în considerare moda în creștere pentru siding (a cărei rezistență la iradierea luminii este cea mai importantă condiție), ponderea UVC în construcții nu poate decât să crească. Nu este surprinzător faptul că piața stabilizatorilor de lumină este încă la mare căutare - cel mai mare consumator de stabilizatori este regiunea Asia-Pacific, care reprezintă până la jumătate din cererea globală. Urmează Europa de Vest și SUA. Apoi există piețe din America de Sud, CSI și Europa de Est și Orientul Mijlociu - unde creșterea cererii de UVC este înaintea valorilor medii, ajungând la 3,5–4,7% pe an.

Începând cu anii '70, piața mondială a fost completată cu oferte de la companii europene de top. Astfel, marca Tinuvin UVC este folosită cu succes de aproape o jumătate de secol, pentru a extinde producția căreia Ciba a construit o nouă fabrică în 2001 (în 2009 Ciba a devenit parte a BASF). Compania IPG (International Plastic Guide) a testat și a lansat concentratul UVC marca LightformPP pentru filme și filaturi (acesta este un material izolator nețesut din polipropilenă, microporos, permeabil la vapori). Noul UVC, pe lângă protecția împotriva luminii, protejează împotriva efectelor distructive ale pesticidelor (inclusiv sulful), care este deosebit de important în industria agricolă. Noi UVC-uri au început deja să fie furnizate către CSI (de regulă, livrările provin din Europa de Vest, SUA și Coreea de Sud). Dezvoltarea UVC este realizată de japonezii Novarex, Western Clariant, Ampacet, Chemtura, BASF. Recent, producătorii asiatici au devenit din ce în ce mai influenți - nu numai sud-coreeni, ci și chinezi.

Dmitri Severin

Legăturile de cablu din nailon sunt un mijloc universal de fixare. Au găsit aplicație în multe domenii, inclusiv în munca în aer liber. În exterior, clemele de cablu sunt expuse la multiple influențe naturale: precipitații, vânturi, căldură de vară, frig de iarnă și, cel mai important, lumina soarelui.

Razele solare sunt dăunătoare șapelor; ele distrug nailonul, îl fac fragil și reduc elasticitatea, ducând la pierderea proprietăților de consum de bază ale produsului. În condițiile din centrul Rusiei, o șapă instalată pe stradă poate pierde 10% din rezistența sa declarată în primele 2 săptămâni. Motivul pentru aceasta este radiația ultravioletă, invizibilă pentru ochi undele electromagnetice prezente în lumina zilei. Sunt UVA cu undă lungă și, într-o măsură mai mică, UVB cu undă medie (datorită atmosferei, doar 10% ajunge la suprafața Pământului) razele UV care sunt responsabile pentru îmbătrânirea prematură a legăturilor de nailon.

Efectele negative ale UV sunt peste tot, chiar și în regiunile în care sunt foarte puține zile însorite, deoarece... 80% din raze pătrund în nori. Situația se agravează în regiunile nordice cu iernile lungi, deoarece permeabilitatea atmosferei la razele solare crește, iar zăpada reflectă razele, dublând astfel expunerea la UV.

Majoritatea furnizorilor oferă utilizarea unei cravate negre ca opțiune pentru a rezolva problema îmbătrânirii unei cleme de nailon din cauza expunerii la lumina soarelui. Aceste șape costă la fel ca și omologii lor alb neutru, iar singura diferență este că pentru a obține o culoare neagră în produsul finit, la materia primă se adaugă o cantitate mică de pudră de cărbune sau funingine ca pigment colorant. Acest aditiv este atât de nesemnificativ încât nu este capabil să protejeze produsul de distrugerea UV. Astfel de șape sunt denumite în mod obișnuit „rezistente la intemperii”. Speranța că o astfel de șapă va funcționa conștiincios în aer liber este ca și cum ai încerca să îți menții cald pe vreme rece purtând doar lenjerie intimă.

Atunci când sunt instalate în aer liber, numai legăturile din poliamidă 66 stabilizată la UV pot rezista în mod fiabil la sarcini pe o perioadă lungă de timp. Un efect pozitiv este obținut prin adăugarea de stabilizatori UV speciali la materiile prime. Scenariul de acțiune al stabilizatorilor de lumină poate fi diferit: pot absorbi (absorbi) lumina pur și simplu, eliberând energia absorbită apoi sub formă de căldură; poate intra în reacții chimice cu produși de descompunere primară; poate încetini (inhiba) procesele nedorite.