Устойчивост на емайла на избледняване
Условната светоустойчивост е определена върху проби от тъмносив емайл RAL 7016 върху REHAU BLITZ PVC профил.
Условната светоустойчивост на боята е определена при тестове в съответствие със стандартите:
GOST 30973-2002 "Поливинилхлоридни профили за блокове за прозорци и врати. Метод за определяне на устойчивост на климатични влияния и оценка на издръжливостта". стр. 7.2, таб.1, прибл. 3.
Определянето на условната светоустойчивост при интензитет на излъчване от 80±5 W/m 2 се контролира чрез промяна на блясъка на покритията и цветовите характеристики. Цветовите характеристики на покритията се определят на уред Spectroton след избърсване на пробите със суха кърпа за отстраняване на образуваната плака.
Промяната в цвета на пробите по време на теста се оценява по промяната в цветовите координати в системата CIE Lab, като се изчислява ΔE. Резултатите са показани в таблица 1.
Таблица 1 - Промяна в характеристиките на блясъка и цвета на покритията
|
Време на задържане, ч |
Загуба на блясък, % |
Координат на цвета - L |
Координат на цвета - а |
Цветна координата -b |
Промяна на цвета Δ E до стандартен |
|||
|
Преди тестване |
След тестване |
|||||||
Счита се, че проби от 1 до 4 са преминали теста.
Данните са дадени за проба № 4 - 144 часа UV облъчване, което отговаря на ГОСТ 30973-2002 (40 условни години):
L = 4,25 норма 5,5; а = 0,48 норма 0,80; b = 1,54 норма 3,5.
заключение:
Мощност на светлинния поток до 80±5 W/m 2 води до рязък спадблясък на покритията с 98% след 36 часа тестване в резултат на образуване на плака. При продължаване на тестването не се наблюдава допълнителна загуба на блясък. Устойчивостта на светлина може да се характеризира в съответствие с GOST 30973-2002 - 40 условни години.
Цветовите характеристики на покритието са в допустими граници и отговарят на GOST 30973-2002 г. по образци No 1, No 2, No 3, No 4.
Основни характеристики:
- Естетически/визуални характеристики;
- Цвят;
- Блясък;
- Повърхността е гладка, текстурирана, зърнеста…;
- производителност;
- Формуемост и общи механични свойства;
- Устойчивост на корозия;
- UV устойчиви.
Всички тези характеристики се проверяват по време на производствения процес или след него и могат да бъдат проверени чрез различни тестове и измервания.
Продуктовите спецификации се основават на тези тестове.
1. Механични свойства на боята
Необходими характеристики:
Методи за формиране:
- Огъване;
- Профилиране;
- Дълбоко изтегляне.
Контактен инструмент с органично покритие:
- износоустойчивост;
- Смазочни свойства на боята.
Температура на обработка мин. 16°C
2. Механични свойства: Гъвкавост
Т-образен огъване
Плоско парче цветен материал се огъва успоредно на посоката на валцуване. Действието се повтаря, за да се получи все по-малко твърд радиус на огъване.
Определя се адхезията и гъвкавостта на системата за покритие в режим на огъване (или режим на опън) при стайна температура (23°C ±2°C).
Резултатите са изразени, например (0,5 WPO и 1,5T WC).
тест за удар
Плоска проба от цветния материал се деформира от удар с 20 mm полусферичен перфоратор с тегло 2 kg. Височината на падането определя енергията на удара. Адхезията и гъвкавостта на покритието са тествани.
Оценява се способността на боядисания материал да издържа на бърза деформация и удар (устойчивост на лющене и напукване на покритието).
3. Механични свойства: Твърдост
Твърдост на молива
Моливи с различна твърдост (6B - 6H) се движат по повърхността на покритието при постоянно натоварване.
Твърдостта на повърхността се оценява от "молива".
Твърдост на Клемен (тест за надраскване)
Индентор с диаметър 1 mm се движи по повърхността с постоянна скорост. Отгоре могат да се прилагат различни натоварвания (от 200 g до 6 kg).
Определят се различни свойства: повърхностна твърдост на покритието по време на надраскване, свойства на триене и адхезия към основата.
Резултатите зависят от дебелината на боядисания продукт.
Твърдост на Taber (тест на износване)
Плоско парче боядисан материал се завърта под две абразивни колелаинсталирани паралелно. Изтриването се постига чрез кръгово движение на тестовия панел и постоянно натоварване.
Твърдостта на Taber е устойчивостта на абразия при груб контакт.
Измерването на напрежението върху металната плочка показва, че деформациите в някои области могат да бъдат много силни.
Разтягането в надлъжна посока може да достигне 40%.
Свиването в напречна посока може да достигне 35%.
5. Механични свойства: пример за деформация при производството на метални керемиди.
Тест за марсиняк:
1-ва стъпка: деформация в устройството Marcignac;
2-ра стъпка отлежаване в климатична камера (тропически тест).
За да се възпроизведат в малък мащаб най-сериозните деформации, наблюдавани при промишлените керемиди.
За моделиране на стареене на боята след профилиране и оценка на производителността на системите за боядисване.
6. Устойчивост на корозия.
Устойчивостта на корозия на боядисаните продукти зависи от:
Околна среда (температура, влажност, валежи, агресивни вещества като хлориди…);
Естеството и дебелината на органичното покритие;
Естеството и дебелината на металната основа;
Повърхностни обработки.
Устойчивостта на корозия може да се измери:
Ускорени тестове:
Различни ускорени тестове могат да се провеждат в различни „прости“ (изкуствено създадени) агресивни условия.
Естествено влияние:
Възможни са различни среди: морски климат, тропически, континентални, индустриални среди...
7. Устойчивост на корозия: ускорени тестове
солен тест
Боядисаният образец се излага на непрекъснат солен спрей (непрекъснато пръскане на 50 g/l разтвор на натриев хлорид при 35°C);
Продължителността на теста варира от 150 до 1000 часа в зависимост от спецификацията на продукта;
Способността на инхибиторите на корозията (забавители) да блокират анодните и катодни реакции по ръбовете и рисковете;
Адхезия към мокра почва;
Качеството на повърхностната обработка чрез нейната чувствителност към повишаване на pH.
8. Устойчивост на корозия: ускорени тестове
Устойчивост на конденз, QST тест
Плоска боядисана проба се излага на условия на кондензат (една страна на панела е изложена на влажна атмосфера при 40°C, другата страна се държи при стайна среда).
Устойчивост на влага, KTW тест
Плоска боядисана проба се подлага на циклично излагане (40°C > 25°C) в наситена водна атмосфера;
След тестване се определя появата на мехурчета върху метала на тестовата проба;
Мокра адхезия на грунд и слой за повърхностна обработка;
Бариерен ефект на покритието на външния слой и неговата порьозност.
Тест за корозия на вътрешна бобина
Плоска оцветена проба се поставя под товар от 2 kg в опаковка с други проби и се подлага на циклично излагане (25°C, 50% RH > 50°C или 70°C, 95% RH);
Екстремни условия, водещи до корозия между завъртанията на бобината по време на транспортиране или съхранение (адхезия към мокра почва, бариерен ефект на горния слой и порьозност в условия на затворена опаковка).
 |
 |
 90° север |
 5° юг |
10. Устойчивост на корозия: Открита експозиция (Стандарти за дълготрайност: EN 10169)
В съответствие с EN 10169 продуктите на открито трябва да бъдат изложени на въздействие заобикаляща средаза поне 2 години.
Необходими характеристики за RC5: 2 mm и 2S2, главно под навеси (проба 90°C) и в зони на припокриване (проба 5°).
11. UV устойчивост (избледняване)
След корозия, UV излагането е втората голяма заплаха за издръжливостта на боядисаните материали.
Терминът "UV изгаряне" означава промяна външен видбоя (предимно цвят и гланц) с течение на времето.
Не само излагането на UV лъчение влошава качеството на боята, но и други влияния на околната среда:
Слънчева светлина - UV, видими и инфрачервени обхвати;
Влажност – време на намокряне на повърхността, относителна влажност;
Температура - устойчивост на пукнатини - максимални стойности и дневни цикли на отопление/охлаждане;
Вятър, дъжд - абразия с пясък;
Сол - промишлени, крайбрежни зони;
Мръсотия – въздействие върху почвата и замърсители…
12. UV избледняване
Ускорен тест за UV устойчивост
Как се провежда тестът?
Стандарти: EN 10169;
Плоска ОС проба е изложена на UV лъчение;
UV облъчване;
Възможни периоди на кондензация;
2000 часа експозиция (цикли 4H кондензация 40°C/4H облъчване при 60°C с 0,89V/m2 радиация при 340 nm);
След тестване се определят промените в цвета и блясъка.
13. UV устойчивост
- EN 10169: Ускорени тестове
- EN 10169: Излагане на околната среда:
Само странично въздействие върху пробата за 2 години на места с фиксирана енергия на слънчева радиация (най-малко 4500 MJ / m2 / година) > Гваделупа, Флорида, Санари и др...
След като събрахме значителна колекция от тъмно оцветени хифомицети, изолирани от различни местообитания, ние започнахме да изучаваме връзката на естествените гъбични изолати с UV радиацията. Такова изследване даде възможност да се разкрият разликите в устойчивостта на UV лъчи между видовете и родовете от семейство Dematiaceae, широко разпространени в почвата, да се определи разпространението на този признак във всяка биоценоза, както и неговото таксономично и екологично значение.
Изследвахме устойчивост на UV лъчи (254 nm, интензитет на дозата 3,2 J/m2) на 291 култури гъби, изолирани от ливадни и заливно-ливадни (21 вида от 11 рода), алпийски (25 вида от 18 рода) и солен разтвор (30 видове от 19 рода) почви. При изследване на UV устойчивостта на култури Dematiaceae, изолирани от плоските засолени почви на юг от Украинската ССР, изхождахме от предположението, че с увеличаване на неблагоприятните условия на живот поради солеността на почвата, по-голям брой устойчиви видове тъмно оцветени в него ще се натрупват хифомицети, отколкото в други почви. В някои случаи не беше възможно да се определи UV устойчивост поради загуба или спорадично спорулиране във вида.
Изследвахме естествени изолати на тъмно оцветени хифомицети; следователно всяка проба се характеризира с неравен брой култури. За някои редки видове размерът на извадката не позволява подходяща статистическа обработка.
Широко разпространеният и често срещан род Cladosporium е представен от най-голям брой щамове (131), за разлика от родовете Diplorhinotrichum, Haplographium, Phialophora и др., изолирани само в единични случаи.
Условно разделихме изследваните гъби на силно устойчиви, устойчиви, чувствителни и силно чувствителни. Силно устойчиви и устойчиви са тези, чиято преживяемост след 2-часово излагане на UV лъчи е съответно над 10% и от 1 до 10%. Видове, чиято степен на оцеляване варира от 0,01 до 1% и от 0,01% и по-малко, ние класифицираме като чувствителни и силно чувствителни.
Открити са големи колебания в UV стабилността на изследваните тъмно оцветени хифомицети - от 40% или повече до 0,001%, т.е. в рамките на пет порядъка. Тези флуктуации са малко по-малки на ниво родове (2–3 порядъка) и видове (1–2 порядъка), което е в съответствие с резултатите, получени върху бактерии и тъканни култури на растения и животни (Самоилова, 1967; Жестяников, 1968) .
От 54-те изследвани вида от семейство Dematiaceae, Helminthosporium turcicum, Hormiscium stilbosporum, Curvularia tetramera, C. lunata, Dendryphium macrosporioides, Heterosporium sp., Alternaria tenuis и значителна част от Stemphylium sarciniforms, устойчиви на дълготрайно излъчване, са силно устойчиви на UV радиация при 254 nm. Всички те се характеризират с интензивно пигментирани, твърди клетъчни стени и, с изключение на Dendryphium macrosporioides, Heterosporium sp. и Hormiscium stilbosporum, принадлежат към групите Didimosporae и Phragmosporae от семейство Dematiaceae, характеризиращи се с големи многоклетъчни конидии.
Значително по-голям брой видове са устойчиви на UV лъчи. Те включват видове от родовете Alternaria, Stemphylium, Curvularia, Helminthosporium, Bispora, Dendryphion, Rhinocladium, Chrysosporium, Trichocladium, Stachybotrys, Humicola. Отличителни черти на тази група, както и на предишната, са големи конидии с твърди, интензивно пигментирани стени. Сред тях значително място заемат и гъбите от групите Didimosporae и Phragmosporae: Curvularia, Helminthosporium, Alternaria, Stemphylium, Dendryphion.
23 вида тъмно оцветени хифомицети са класифицирани като UV-чувствителни: Oidiodendron, Scolecobasidium, Cladosporium, Trichosporium, Haplographium, Periconia, Humicola fusco-atra, Scytalidium sp., Alternaria dianthicola, Monodyctis Curesp., Monodyctis Curesp. Обърнете внимание, че A. dianthicola и C. pallescens, чиито конидии са по-малко пигментирани, са чувствителни към UV лъчи, въпреки че други видове от тези родове са устойчиви и дори силно устойчиви.
Според възприетото деление видовете от рода Cladosporium, който е широко разпространен и представен в нашите изследвания с най-голям брой щамове, се класифицират като чувствителни (C. linicola, C. hordei, C. macrocarpum, C. atroseptum. C. brevi-compactum var. tabacinum) и силно чувствителни (C. . elegantulum, C. transchelii, C. transchelii var. semenicola, C. griseo-olivaceum).
Видовете от рода Cladosporium, принадлежащи към първата група, се отличават с доста плътни, интензивно пигментирани, груби клетъчни мембрани, за разлика от втората група видове, чиито клетъчни стени са по-тънки и по-малко пигментирани. Чувствителни видове, чиято преживяемост след облъчване с доза 408 J/m 2 е по-малка от 0,01% са Diplorhinotrichum sp., Phialophora sp., Chloridium apiculatum и др. В тази група няма едроспорови тъмно оцветени хифомицети. Видовете, силно чувствителни към UV облъчване, имат малки, слабо пигментирани или почти безцветни конидии.
При някои видове Dematiaceae е изследвана морфологията на конидии, образувани след облъчване с доза 800 J/m 2 . Образуваните след облъчване конидии на Cladosporium transchelii, C. hordei, C. elegantulum и C. brevi-compactum обикновено са по-големи от тези на необлъчените видове. Тази тенденция е особено ясна в базалните конидии. Забележими промени в морфологията на конидии се наблюдават и при едроспорови, UV устойчиви видове Curvularia geniculata, Alternaria alternata, Trichocladium opacum, Helminthosporium turcicum, те се откриват само след облъчване с високи дози UV лъчи от порядъка на 10 3 J /m 2 . В същото време конидии на Curvularia geniculata забележимо се удължиха и станаха почти прави; в конидии на Alternaria alternata броят на надлъжните прегради намалява, докато те напълно изчезнат, а самите те стават по-големи от контролните. Напротив, конидии на H. turcicum стават по-малки, броят на преградите в тях намалява, понякога септите стават извити. В конидията на Trichocladium opacum се наблюдава появата на отделни необичайно подути клетки. Подобни промени в морфологията показват значителни нарушения в процесите на растеж и делене при облъчени гъби.
Изследването на естествени изолати на гъби от семейство Dematiaceae потвърждава известна зависимост на UV устойчивостта от размера на конидии и пигментацията на техните мембрани. По правило големите конидии са по-устойчиви от малките. Трябва да се отбележи, че избраният от нас индекс - степента на преживяемост - на меланин-съдържащи гъбички след облъчване с доза от 408 J/m, Kumita, 1972). Съвсем очевидно е, че естеството на това явление се нуждае от допълнително проучване с участието на видове от семейство Dematiaceae, които са силно устойчиви и устойчиви на този признак.
Изследвахме разпределението на характеристиката на UV устойчивост в тъмно оцветени гъби, изолирани от заливно-ливадни, засолени и високопланински почви, което беше изобразено графично. Получените криви приличат на криви на нормално разпределение (Lakin, 1973). Степента на оцеляване на по-голямата част (41,1 и 45,8%) от културите, изолирани съответно от ливадни и засолени почви на Украйна, е 0,02-0,19% след доза от 408 J/m 2 (2-часова експозиция) и устойчивост към това факторът е разпределен в рамките на 6 порядъка. Следователно предположението за повишена устойчивост на UV облъчване на тъмно оцветени хифомицети от засолени почви не беше потвърдено.
UV устойчивостта на алпийски видове от семейство Dematiaceae се различава значително от описаната по-горе, което се отразява в промяната в позицията на върха на кривата и обхвата на разпространение.
За 34,4% от културите преживяемостта е 0,2-1,9%. Степента на преживяемост при 39,7% от изолатите надвишава 2%, т.е. кривата на разпределение на характеристиката на UV устойчивост се измества към повишена устойчивост на UV лъчение. Обхватът на разпространение на този имот не надвишава четири порядъка.
Във връзка с разкритите разлики в разпределението на признака на UV устойчивост при равнинни и високопланински видове и родове от семейство Dematiaceae, изглежда уместно да се провери как възникват те: поради преобладаващата поява на високоустойчиви и UV устойчиви видове тъмно оцветени хифомицети в планинските почви, или има повишена устойчивост на UV радиация на високопланински щамове от същия вид или род в сравнение с низинните щамове. За да докажем последното, сравнихме култури от семейство Dematiaceae, изолирани върху повърхността на равнинни и високопланински почви, както и от повърхностни (0–2 cm) и дълбоки (30–35 cm) хоризонти на равнинни ливадни почви. Очевидно такива гъби са в изключително неравностойни условия. Използваните от нас проби позволиха да се анализират 5 общи рода от семейство Dematiaceae, изолирани на повърхността на равнинни и високопланински почви на базата на UV устойчивост. Само щамовете, изолирани от алпийски почви, видовете от рода Cladosporium и Alternaria са значително по-устойчиви от щамовете, изолирани от равнинни почви. Напротив, устойчивостта на UV лъчи на щамове, изолирани от равнинни почви, е значително по-висока от тази на високопланинските почви. Следователно различията в микрофлората на районите с повишена инсолация (алпийски почви) спрямо UV лъчите се определят не само от преобладаващата поява на устойчиви родове и видове Dematiaceae, но и от евентуалната им адаптация към такива условия. Очевидно последната разпоредба е от особено значение.
Сравнението на UV устойчивостта на културите от най-често срещаните родове тъмно оцветени хифомицети, изолирани от повърхностни, изложени на светлина и дълбоки почвени хоризонти, показа липсата на статистически значими разлики между тях. Диапазонът на промените в характеристиката на устойчивост към UV лъчи в естествените изолати от широко разпространените видове Dematiaceae е предимно еднакъв при равнинните и високопланинските изолати и не надвишава два порядъка. Широката вариабилност на този признак на видово ниво осигурява оцеляването на стабилна част от популацията на вида в екологично неблагоприятни за този фактор условия.
Проведените изследвания потвърждават изключително високата устойчивост на UV лъчи на видовете Stemphylium ilicis, S. sarciniforme, Dicoccum asperum, Humicola grisea, Curvularia geniculata, Helminthosporium bondarzewi, разкрита в експеримента, при която след доза облъчване от около 1,2-1,5 ∙ 3 J/m 2 до 8-50% от конидии остават живи.
Следващата задача беше да се проучи устойчивостта на някои видове от семейство Dematiaceae към биологично екстремни дози UV радиация и изкуствена слънчева светлина (ISS) висока интензивност(Жданова и др. 1978, 1981).
Монослой от сухи конидии върху желатинов субстрат беше облъчен по модифицирания от нас метод на Лий (Жданова и Василевская, 1981) и бяха получени сравними, статистически значими резултати. Източникът на UV лъчение беше лампа DRSh-1000 със светлинен филтър UFS-1, който пропуска UV лъчи от 200–400 nm. Интензитетът на светлинния поток е 200 J/m 2 s. Оказа се, че Stemphylium ilicis, Cladosporium transchelii и особено неговият Ch-1 мутант са силно устойчиви на този ефект.
Така преживяемостта на S. ilicis след доза от 1 ∙ 10 5 J/m 2 е 5%. 5% преживяемост за Ch-1 мутанти, C. transchelii, K-1 и BM мутанти се наблюдава след дози от 7,0 х 104; 2,6 ∙ 10 4 ; 1,3 ∙ 10 4 и 220 J / m 2, съответно. Графично смъртта на облъчени тъмно оцветени конидии се описва чрез сложна експоненциална крива с обширно плато, за разлика от оцеляването на BM мутанта, който се подчинява на експоненциална зависимост.
Освен това тествахме устойчивостта на гъбички, съдържащи меланин, към високоинтензивна ISS. Източникът на излъчване беше слънчев осветител (OS - 78) на базата на ксенонова лампа DKsR-3000, осигуряващ излъчване в диапазона на дължината на вълната от 200-2500 nm със спектрално разпределение на енергията, близко до това на слънцето. В този случай делът на енергията в UV областта е 10–12% от общия радиационен поток. Облъчването се извършва на въздух или във вакуум (106.4 μPa). Интензитетът на излъчване във въздуха е 700 J/m 2 s, а във вакуум - 1400 J/m 2 s (съответно 0,5 и 1 слънчева доза). Една слънчева доза (слънчева константа) е стойността на общия поток на слънчевата радиация извън земната атмосфера на средно разстояние Земя-Слънце, падащ върху 1 cm 2 от повърхността за 1 s. Измерването на специфичното излъчване се извършва по специална техника в позицията на пробата с помощта на луксметър 10-16 с допълнителен неутрален светлинен филтър. Всеки щам беше облъчен с най-малко 8-15 последователно увеличаващи се дози облъчване. Времето на облъчване варира от 1 минута до 12 дни. Резистентността към ISS се оценява по степента на преживяемост на гъбичните конидии (броя на образуваните макроколонии) спрямо необлъчената контрола, взета за 100%. Изследвани са общо 14 вида от 12 рода от семейство Dematiaceae, от които 5 вида са проучени по-подробно.
Резистентността на културите на C. transchelii и неговите мутанти към ISS зависи от степента на тяхната пигментация. Графично се описва със сложна експоненциална крива с обширно плато на съпротивлението. Стойността на LD от 99,99 при облъчване във въздух за мутанта Ch-1 е 5,5 10 7 J/m 2 , първоначалната култура на C. transchelii - 1,5 10 7 J/m 2 , светло оцветени мутанти K-1 и BM - 7,5 ∙ 10 6 и 8,4 ∙ 10 5 J / m 2, съответно. Облъчването на мутанта Ch-1 във вакуумни условия се оказва по-благоприятно: резистентността на гъбичките се повишава значително (LD 99,99 - 2,4 ∙ 10 8 J/m 2 ), видът на кривата на преживяемост на дозата се променя (многокомпонентна крива). За други щамове такова излагане е по-вредно.
При сравняване на устойчивостта на UV лъчи и ISS с висока интензивност на културите на C. transchelii и неговите мутанти бяха открити много прилики, въпреки факта, че ефектът на ISS беше изследван върху „сухите“ конидии и беше облъчена водна суспензия от спори с UV лъчи. И в двата случая е установена пряка връзка между устойчивостта на гъбичките и съдържанието на меланинов пигмент PC в клетъчната стена. Сравнението на тези свойства показва участието на пигмента в устойчивостта на гъбичките към ISS. Механизмът на фотозащитното действие на меланиновия пигмент, предложен по-късно, дава възможност да се обясни дългосрочната устойчивост на меланин-съдържащите гъбички към общи дози UV лъчи и ISS.
Следващият етап от нашата работа беше търсенето на култури от гъбички, съдържащи меланин, по-устойчиви на този фактор. Оказа се, че са видове от род Stemphylium, а стабилността на културите S. ilicis и S. sarciniforme във въздуха е приблизително еднаква, изключително висока и се описва с многокомпонентни криви. Максималната доза на облъчване от 3,3 ∙ 10 8 J/m 2 за споменатите култури съответства на стойността на LD 99 . Във вакуум, с по-интензивно облъчване, преживяемостта на културите Stemphylium ilicis е малко по-висока от тази на S. sarciniforme (LD 99 е съответно 8,6 ∙ 10 8 и 5,2 ∙ 10 8 J/m 2), т.е. тяхната оцеляване. почти същото и също е описано с многокомпонентни криви с екстензивно плато при процент на преживяемост от 10 и 5%.
Така е установена уникална резистентност на редица представители от семейство Dematiaceae (S. ilicis, S. sarciniforme, C. transchelii Ch-1 мутант) към дълготрайно високоинтензивно ISS облъчване. За да сравним получените резултати с известните досега, намалихме с порядък стойностите на сублеталните дози, получени за нашите обекти, тъй като UV лъчите (200–400 nm) на съоръжението OS-78 възлизаха на 10% в неговия светлинен поток. Следователно, степента на преживяемост от порядъка на 10 6 -10 7 J/m 2 в нашите експерименти е с 2-3 порядъка по-висока от тази, известна за силно резистентните микроорганизми (Hall, 1975).
В светлината на идеите за механизма на фотозащитното действие на меланиновия пигмент (Жданова и др., 1978), взаимодействието на пигмента със светлинни кванти води до фотоокислението му в гъбичната клетка и впоследствие до стабилизиране на процеса. поради обратим фотопренос на електрони. В атмосфера на аргон и във вакуум (13,3 m/Pa) естеството на фотохимичната реакция на меланиновия пигмент остава същата, но фотоокислението е по-слабо изразено. Повишаването на UV устойчивостта на конидии на тъмно оцветени хифомицети във вакуум не може да се свърже с кислородния ефект, който липсва при облъчване на „сухи“ проби. Очевидно в нашия случай вакуумните условия са допринесли за намаляване на нивото на фотоокислението на меланиновия пигмент, което е отговорно за бързата смърт на клетъчната популация в първите минути на облъчването.
По този начин, изследване на устойчивостта на UV лъчение на около 300 култури на представители на семейство Dematiaceae показа значителна UV устойчивост на този ефект на меланин-съдържащи гъбички. В рамките на семейството е установена хетерогенност на видовете на тази основа. Устойчивостта на UV лъчи вероятно зависи от дебелината и компактността на подреждането на меланиновите гранули в клетъчната стена на гъбичките. Устойчивостта на редица тъмно оцветени видове към източници на ултравиолетови лъчи с висока мощност (лампи DRSH-1000 и DKsR-3000) беше тествана и беше идентифицирана изключително устойчива група видове, която значително надвишава такива микроорганизми като Micrococcus radiodurans и M radiophilus в това свойство. Установен е особен характер на оцеляването на тъмнооцветените хифомицети според типа на дву- и многокомпонентните криви, които са описани за първи път от нас.
Направено е изследване на разпространението на признака на устойчивост на UV лъчи на тъмнооцветените хифомицети във високопланинските почви на Памир и Памир-Алай и в ливадните почви на Украйна. И в двата случая той наподобява нормално разпространение, но в микофлората на алпийските почви ясно преобладават UV устойчиви видове от семейство Dematiaceae. Това показва, че слънчевата изолация причинява дълбоки промени в микрофлората на повърхностните почвени хоризонти.
В И. Третяков, Л.К. Богомолова, О.А. Крупинин
Един от най-агресивните видове експлоатационни въздействия върху полимера Строителни материалие UV излагане.
За оценка на устойчивостта на полимерните строителни материали се използват както пълномащабни, така и ускорени лабораторни тестове.
Недостатъкът на първия е дълга продължителносттестове, невъзможността за изолиране на влиянието на един фактор, както и трудността да се вземат предвид годишните колебания на атмосферните ефекти.
Предимството на ускорените лабораторни изследвания е, че те могат да се извършат за кратко време. В същото време в някои случаи е възможно получените зависимости на измененията на свойствата във времето да се опишат чрез известни математически модели и да се предвиди тяхната издръжливост за по-дълги периоди на експлоатация.
Целта на тази работа беше да се оцени устойчивостта на UV лъчение в условията на Краснодарския край на проби от бяла ламинирана полипропиленова тъкан със специални добавки в най-кратки срокове.
Ламинирана полипропиленова тъкан се използва за временна защита на изградени и реконструирани строителни конструкции, както и отделни елементиот атмосферни влияния.
Устойчивостта на материала на UV облъчване се оценява чрез промяна на якостта на опън съгласно GOST 26782002 върху проби - ленти, размери (50x200) ± 2 mm и промяна на външния вид (визуално).
За пределната стойност на стареенето на материала се взема да се намали якостта му до 40% от първоначалната стойност.
Изпитванията за якост на опън бяха проведени на универсална машина за изпитване ZWICK Z005 (Германия). Първоначалната якост на опън на тестваните образци е
115 N/cm. ""
" Снимка 1.
Ултравиолетово облъчване на изображението
пробите от материал се извършват в апарат за облъчване
изкуствено време (AIP) тип "Xenotest" с ксенонов емитер DKSTV-6000 по GOST 23750-79 със система за водно охлаждане и кожух от кварцово стъкло. Интензитетът на излъчване в диапазона на дължината на вълната 280-400 nm е 100 W/m2. Часовата доза на UV облъчване (O) е 360 kJ/m2 за този спектрален режим.
По време на експозиция на AIP, интензитетът на тъканно облъчване се контролира от интензиметър - дозиметър, произведен от OBkDM (Германия).
Пробите се облъчват непрекъснато в продължение на 144 часа (6 дни). Отстраняването на пробите за оценка на промяната в якостта на опън се извършва на определени интервали. Зависимостта на остатъчната якост на опън (в %) от първоначалната стойност на ламинираната полипропиленова тъкан от времето на облъчване в AIP е показана на Фигура 1.
След математическа обработка на получените данни по метода на най-малките квадрати, получените експериментални резултати се обобщават чрез линейната зависимост, показана на фигура 2.
20 40 60 80 100 120 140 160 Зависимост на остатъчната якост на опън (в %) от стойността на ламинирана полипропиленова тъкан от времето в AIP
строителни материали и конструкции
Теоретичната обсерватория на Московския държавен университет е 120 000 kJ/m2 годишно (O f M)
В същото време в литературата няма данни за годишната доза на UV частта на слънчевата радиация в Краснодарския край (Ouf c c). Горните стойности на Osum за Москва и Краснодарския край дават възможност да се изчисли приблизително общата годишна UV доза за Краснодарския край според следната формула:
O f -O c / O
uv M сумира K.k "
Фигура 2. Линейна зависимост на остатъчната якост на опън на ламинирана полипропиленова тъкан от логаритъма на времето на облъчване в AIP
1 - експериментални стойности; 2 - стойности, изчислени с помощта на уравнение (1)
следователно,
От k \u003d 1200001,33 \u003d
160320 kJ/m2 година
P% \u003d P0 - 22,64-1dt,
където P% ost - остатъчна стойност на якостта на опън (в%) след UV облъчване; P0 - начална стойност на якост на опън (в%), равна на 100; 22.64 - стойност, числено равна на тангенса на наклона на правата линия в координатите: остатъчна якост на опън (в %) - логаритъмът на времето на облъчване в AIP; T е времето на експозиция в AIP, в часове.
Резултатите от математическата обработка (виж уравнение (1) и фигура 2) позволяват екстраполиране на получените данни за по-дълъг период на изпитване.
Анализът на получените резултати показва, че след 437 часа на облъчване ще настъпи намаляване на остатъчната якост на ламинираната полипропиленова тъкан до 40%. В този случай общата доза на UV радиация ще бъде 157320 kJ/m2.
Визуалната оценка на външния вид на облъчения материал показва, че вече след 36 часа облъчване тъканта има по-плътна структура, става по-малко рохкава и по-малко лъскава. При по-нататъшно облъчване твърдостта и плътността на тъканта се увеличават.
Съгласно GOST 16350-80, общата доза слънчева радиация (Osumm) за умерен топъл климат с мека зима в Краснодарския край (GOST, таблица 17) е 4910 MJ / m2 (Osum Kk), а за умерения климат на Москва - 3674 MJ / m2 (Osum M). Годишната доза на UV частта на слънчевата радиация според Москва
Сравнението на годишната доза на UV облъчване за Краснодарския край (160320 kJ/m2) с дозата на UV облъчване в лабораторни условия (157320 kJ/m2) ни позволява да заключим, че при естествени условия здравината на материала ще намалее до 40 % от първоначалната стойност под действието на UV лъчение излагане за приблизително една година.
Заключения. Въз основа на представения материал могат да се направят следните изводи.
1. Изследвана е устойчивостта на образци от ламинирана полипропиленова тъкан за строителни цели на действието на UV облъчване в лабораторни условия.
2. Чрез изчисление е определена годишната доза UV радиация за Краснодарския край, която е 160320 kJ/m2.
3. Съгласно резултатите от лабораторни тестове за 144 часа (6 дни) беше установено, че промяната в якостта на опън под въздействието на UV облъчване се описва с линейна логаритмична зависимост, което позволява да се използва за прогнозиране на светоустойчивост на полимерна тъкан.
4. Въз основа на получената зависимост е определено, че намаляването на здравината на ламинираната полипропиленова тъкан за строителни цели до критично ниво под въздействието на UV облъчване при естествени условия в Краснодарския край ще настъпи за приблизително една година.
литература
1. GOST 2678-94. Материалите са рулонни покриви и хидроизолация. Методи за изпитване.
строителни материали и конструкции
2. GOST 23750-79. Устройства за изкуствено време на ксенонови емитери. Общи технически изисквания.
3. GOST 16350-80. Климатът на СССР. Зониране и статистически параметри на климатичните фактори за технически цели.
4. Колекция от наблюдения на метеорологичната обсерватория на Московския държавен университет. М.: Издателство на Московския държавен университет, 1986 г.
Ускорен метод за оценка на UV устойчивостта на ламинирана полипропиленова тъкан за строителни цели
За оценка на устойчивостта на светлина на проби от ламинирана полипропиленова тъкан за строителни цели на UV облъчване в лабораторни условия чрез намаляване на якостта на опън на изпитвания материал до гранична стойност от 40%, линейна зависимост на остатъчната якост от времето на експозиция в изкуствен метеорологичен апарат е получен в логаритмични координати.
Въз основа на получената зависимост беше определено, че намаляването на здравината на ламинираната полипропиленова тъкан за строителни цели до критично ниво под въздействието на UV облъчване в естествени условия на Краснодарския край ще настъпи за приблизително една година.
Ускорен метод за оценка на устойчивостта на ламинирани полипропиленови тъкани за строително предназначение към ултравиолетово облъчване
от V.G. Третяков, Л.К. Богомолова, О.А. Крупинина
За оценка на светоустойчивостта на проби от ламинирана полипропиленова тъкан за строително предназначение на въздействието на ултравиолетово облъчване in vitro върху издръжливостта намалява при разтягане на изпитвания материал до гранична стойност от 40% линейната зависимост на остатъчната издръжливост от времето на облъчване в устройството на се получава изкуствено време в логаритмични координати.
Въз основа на получената зависимост е определено, че намаляването на издръжливостта на ламинираните полипропиленови тъкани за изграждане до критично ниво под въздействието на ултравиолетовото лъчение в естествените условия на Краснодарска територия ще настъпи приблизително за една година.
Ключови думи: светоустойчивост, ултравиолетово облъчване, прогноза, критично ниво на якост, климат, ламинирана полипропиленова тъкан.
Ключови думи: светоустойчивост, ултравиолетово облъчване, прогноза, критично ниво на издръжливост, климат, ламинирана полипропиленова тъкан.
Вече беше отбелязано по-горе (виж предишната статия), че лъчите от UV диапазона обикновено се разделят на три групи в зависимост от дължината на вълната:
[*]Дълговълново лъчение (UVA) - 320-400 nm.
[*] Среден (UVB) - 280-320 nm.
[*]Късовълново лъчение (UVC) - 100-280 nm.
Една от основните трудности при отчитането на въздействието на UV лъчението върху термопластите е, че неговият интензитет зависи от много фактори: съдържанието на озон в стратосферата, облаците, надморската височина на местоположението, височината на слънцето над хоризонта (и двете по време на ден и през годината) и разсъждения. Комбинацията от всички тези фактори определя нивото на интензитета на UV лъчение, което е отразено на тази карта на Земята:В области, оцветени в тъмно зелено, интензитетът на UV радиация е най-висок. Освен това трябва да се има предвид, че висока температураи влажността допълнително засилват ефекта на UV лъчението върху термопластите (вижте предишната статия).
[B]Основният ефект на UV лъчението върху термопластите
Всички видове UV - радиация могат да предизвикат фотохимичен ефект в структурата на полимерните материали, което може да бъде както полезно, така и да доведе до разграждане на материала. Въпреки това, по аналогия с човешката кожа, колкото по-висок е интензитетът на излъчване и колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-голям е рискът от разграждане на материала.
[U] Деградация
Основният видим ефект от въздействието на UV лъчението върху полимерните материали е появата на т.нар. "кредови петна", обезцветяване на повърхността на материала и повишена чупливост на повърхностните зони. Този ефект често може да се види в пластмасови изделияпостоянно работещи на открито: места на стадиони, градински мебели, парниково фолио, дограма и др.В същото време термопластичните продукти често трябва да издържат на излагане на UV радиация от видове и интензитети, които не се срещат на Земята. Говорим например за елементите на космически кораб, което изисква използването на материали като FEP.
Посочените по-горе ефекти от действието на UV лъчението върху термопластите се забелязват като правило върху повърхността на материала и рядко проникват по-дълбоко от 0,5 mm в структурата. Въпреки това, разграждането на материала върху повърхността под натоварване може да доведе до разрушаване на продукта като цяло.
[U] Бафове
V НапоследъкШироко приложение са намерили специални полимерни покрития, по-специално тези на основата на полиуретан-акрилат, които се „самовъзстановяват“ под въздействието на UV лъчение. Дезинфекциращите свойства на UV лъчението се използват широко, например в охладители за пия водаи може да бъде допълнително подобрена от добрите пропускателни свойства на PET. Този материал се използва и като защитно покритие на UV инсектицидни лампи, осигурявайки до 96% пропускане на светлина при дебелина 0,25 mm. UV лъчението се използва и за възстановяване на мастило, нанесено върху пластмасова основа.Положителният ефект от излагането на UV лъчение е използването на флуоресцентни избелващи реагенти (FWA). Много полимери имат жълтеникав оттенък при естествена светлина. Въпреки това, въвеждането на UV лъчи в състава на FWA материала се абсорбира от материала и излъчва обратно лъчите от видимия диапазон на синия спектър с дължина на вълната 400-500 nm.
[B] Ефект на UV лъчението върху термопластите
Енергията на UV лъчение, погълната от термопластите, възбужда фотоните, които от своя страна образуват свободни радикали. Докато много термопласти в тяхната естествена, чиста форма не абсорбират UV радиация, наличието на остатъци от катализатор и други замърсители в състава им, които служат като рецептори, може да доведе до разграждане на материала. Освен това, за да започне процеса на разграждане, са необходими незначителни фракции замърсители, например една милиардна част от натрия в състава на поликарбоната води до нестабилност на цвета. В присъствието на кислород свободните радикали образуват кислороден хидропероксид, който разрушава двойните връзки в молекулярната верига, което прави материала крехък. Този процес често се нарича фотоокисление. Въпреки това, дори при липса на водород, разграждането на материала все още се случва поради свързани процеси, което е особено характерно за елементите на космическите кораби.
Термопластите със слаба UV устойчивост в тяхната немодифицирана форма включват POM, PC, ABS и PA6/6.
PET, PP, HDPE, PA12, PA11, PA6, PES, PPO, PBT се считат за достатъчно устойчиви на UV лъчи, както и комбинацията PC/ABS.
PTFE, PVDF, FEP и PEEK имат добра UV устойчивост.
PI и PEI имат отлична UV устойчивост.
