Што такое брызент, устойлівы да ультрафіялетавага выпраменьвання? Брызент, устойлівы да ультрафіялетавага выпраменьвання, з'яўляецца ахоўным ахоўнікам для вонкавага абсталявання.

Звычайныя брызентавыя пакрыцці могуць стаць далікатнымі і выцвінуць усяго за некалькі месяцаў пад пякучым сонцам, але спецыяльна апрацаваныя брызентавыя пакрыцці могуць заставацца трывалымі, як новыя, гадамі. Прычына гэтага заключаецца ў спалучэнні матэрыялазнаўства і фотахімічнай тэхналогіі.

Калі намёт будзе знаходзіцца пад уздзеяннем сонечных прамянёў на працягу двух месяцаў, у поліэфірных валокнах пачнуць з'яўляцца малюсенькія дзіркі, што паступова прывядзе да іх пашкоджання. Нават высакаякасныя брызентавыя тэнты з ПВХ-пакрыццём без апрацоўкі ад ультрафіялетавага выпраменьвання стануць прыкметна далікатнымі, выцвінуць і ў рэшце рэшт страцяць сваю ахоўную функцыю прыкладна праз год.

Шкода, выкліканая ультрафіялетавымі (УФ) прамянямі, не толькі надае брызенту знешні выгляд старым; яны ініцыююць серыю хімічных рэакцый на малекулярным узроўні. Гэтыя рэакцыі ў рэшце рэшт прыводзяць да поўнага разбурэння брызенту. Брызент, апрацаваны з выкарыстаннем сродкаў, устойлівых да УФ-выпраменьвання, з'яўляецца ахоўнай плёнкай для вонкавага абсталявання.

I. Уплыў ультрафіялетавых прамянёў на брызент

Уздзеянне ультрафіялетавых прамянёў на брызент значна больш складанае, чым бачнае «выветрыванне», якое мы бачым. Насамрэч, гэта ўздзеянне запускае серыю хімічных рэакцый, пачынаючы на малекулярным узроўні, што ў канчатковым выніку прыводзіць да поўнага разбурэння брызенту. Дык як жа адбываецца гэты працэс?

Малекулярнае пашкоджанне брызенту ультрафіялетавымі прамянямі

Ультрафіялетавыя прамяні сонечнага святла валодаюць высокай энергіяй, здольнай разрываць хімічныя сувязі, выклікаючы рэакцыі фотадэградацыі ў валакністых матэрыялах. У распаўсюджаных палімерных валокнах, такіх як поліэфірныя і поліпрапіленавыя валокны, ультрафіялетавыя прамяні выклікаюць разрыў малекулярных ланцугоў, што прыводзіць да зніжэння ступені палімерызацыі і зніжэння механічных уласцівасцей валокнаў.

Фотадэградацыя поліэфірнай асноўнай тканіны

Гэта пашкоджанне асабліва відавочна на тканіне на аснове поліэстэру (ПЭТ). Эксперыменты паказваюць, што пры мадэляванні ўмоў натуральнага асвятлення, пасля 56 дзён уздзеяння ультрафіялетавага выпраменьвання, на паверхні поліэфірных валокнаў з'яўляюцца мікраскапічныя адтуліны і расколіны з відавочнымі прыкметамі пашкоджання.

Адначасова ўздзеянне ультрафіялетавага выпраменьвання можа выклікаць рэакцыі акіслення ў валакністым матэрыяле, утвараючы новыя функцыянальныя групы, такія як карбанільныя і гідраксільныя групы. Гэта не толькі змяняе хімічную структуру валокнаў, але і выклікае змены колеру, што прыводзіць да пажаўцення і змены колеру.

Фотааксідатыўная дэградацыя ПВХ-пакрыцця

Для матэрыялаў з павярхоўным пакрыццём з полівінілхларыду (ПВХ) працэс фотааксідатыўнай дэградацыі больш складаны. Ультрафіялетавыя прамяні спрыяюць рэакцыі дэгідрахларынавання ўнутры малекулярных ланцугоў ПВХ, утвараючы структуры з спалучанымі двайнымі сувязямі. Гэта асноўная прычына, чаму вырабы з ПВХ становяцца жоўтымі і далікатнымі пасля працяглага ўздзеяння сонца.

Адчувальнае пагаршэнне прадукцыйнасці

Гэта пашкоджанне на малекулярным узроўні паступова праяўляецца ў зменах прадукцыйнасці, якія ўспрымаюцца карыстальнікамі, звычайна развіваючыся ў пэўныя тэрміны:

Этап 1: Раннія прыкметы (тыдні-месяцы)

Невялікае пацвяленне або пажаўценне колеру; зніжэнне бляску паверхні.
Прафесійныя выпрабаванні могуць выявіць зніжэнне трываласці на расцяжэнне на 5-10%, але гэта не так лёгка заўважыць няўзброеным вокам.

Этап 2: Зніжэнне прадукцыйнасці (праз некалькі месяцаў)

Прыкметнае пабляканне колеру; на паверхні могуць з'явіцца дробныя расколіны.
Матэрыял становіцца больш цвёрдым і далікатным; трываласць на разрыў зніжаецца на 20-40%; воданепранікальнасць пачынае пагаршацца.

Этап 3: Поўны правал (прыкладна праз год ці раней)

Матэрыял становіцца вельмі далікатным, ламаецца пры невялікім напрузе.
Воданепранікальнае пакрыццё цалкам выходзіць з ладу.
Страта трываласці асноўнай тканіны перавышае 50%, што прыводзіць да страты яе асноўнай функцыянальнасці.

II. Апрамененасць у сонечным спектры

Ультрафіялетавыя прамяні ў асноўным паступаюць ад сонца. Спектр, які выпраменьвае сонца, утрымлівае выпраменьванне рознай даўжыні хвалі, у тым ліку ультрафіялетавае (УФ) выпраменьванне. У залежнасці ад даўжыні хвалі УФ-выпраменьванне можна падзяліць на тры тыпы: УФА, УФВ і УФС. УФС, з-за сваёй меншай даўжыні хвалі, амаль цалкам паглынаецца пры праходжанні праз атмасферу Зямлі, такім чынам аказваючы мінімальны ўплыў на жыццё на паверхні. Аднак УФА і частка УФВ могуць пранікаць у атмасферу і дасягаць зямлі.

Энергія выпраменьвання ў пэўных рэгіёнах

Апрамененасць у сонечным спектры адносіцца да энергіі сонечнага выпраменьвання, якая атрымліваецца на адзінку плошчы. Гэтая энергія існуе ў выглядзе розных даўжынь хваль, ад ультрафіялетавага да бачнага святла і інфрачырвонага, утвараючы бесперапынны спектр. Сонечная апрамененасць, вымераная на паверхні Зямлі або ў пэўным рэгіёне, залежыць не толькі ад энергіі, якая выпраменьваецца самім сонцам, але і цесна звязана з такімі фактарамі, як атмасферныя ўмовы, геаграфічнае становішча (шырата), сезонныя змены і час сутак.

Напрыклад, у ясныя, бязвоблачныя дні інтэнсіўнасць сонечнага выпраменьвання, якое атрымлівае паверхня пад прамымі сонечнымі прамянямі, значна вышэйшая, чым у пахмурныя дні. Падобным чынам, рэгіёны паблізу экватара звычайна атрымліваюць большую агульную сутачную колькасць сонечнай энергіі на працягу года ў параўнанні з палярнымі рэгіёнамі. Акрамя таго, эліптычная арбіта Зямлі вакол Сонца і нахіл яе восі выклікаюць змены вугла падзення Сонца паміж сезонамі, тым самым уплываючы на сонечнае выпраменьванне, якое атрымліваецца ў розных месцах на Зямлі.

Такім чынам, для пэўнага рэгіёна энергія выпраменьвання, якую ён атрымлівае, з'яўляецца вынікам складаных зменных, што патрабуе ўліку некалькіх фактараў для дакладнага разліку.

Ніжэй прыведзена табліца распаўсюджанай рэгіянальнай інтэнсіўнасці ультрафіялетавага выпраменьвання.

Рэгіён	кЛі	Рэгіён	кЛі	Рэгіён	кЛі
Аўстрыя	80	Сальвадор	140	Люксембург	80
Афганістан	180	Эфіопія	140	Лівія	180
Аляска	70	Фінляндыя	70	Мадагаскар	140
Алжыр	160	Францыя	120	Малі	200
Ангола	120	Германія	80	Мальта	160
Аргенціна	160	UK	70	Малайзія	140
Аўстралія	180	Грэцыя	120	Марока	160
Багамскія а-вы	140	Гватэмала	140	Маўрытанія	180
Бахрэйн	200	Гаяна	120	Мексіка	160
Бельгія	80	Гаіці	160	Мазамбік	160
Бірма	120	Гандурас	140	Непал	160
Балівія	140	Венгрыя	80	Нідэрланды	80
Бразілія	120	Індыя	180	Нікарагуа	140
Балгарыя	100	Інданезія	140	Нігер	200
Канада	100	Ірак	180	Нарвегія	70
Чад	200	Іран	180	Новая Зеландыя	120
чылі	140	Ізраіль	180	Аман	160
Кітай	140	Італія	120	Пакістан	180
Калумбія	100	Ямайка	160	панама	40
Коста-Рыка	140	Японія	100	Парагвай	160
куба	140	Іарданія	180	Перу	140
Кіпр	140	Кенія	140	Філіпіны	140
Данія	70	Кувейт	180	Польшча	80
Егіпет	200	Карэя	120	Партугалія	40
Эквадор	120	Ліван	180	Румынія	100

III. Навуковыя прынцыпы ўстойлівасці да ультрафіялетавага выпраменьвання

Ультрафіялетавыя брызенты абараняюцца з дапамогай двух асноўных механізмаў: фізічнага адлюстравання і хімічнага пераўтварэння.

Фізічнае адлюстраванне: апрацоўка паверхняў (PVDF, дыяксід тытана (тытанавыя белыя), акрыл)

Фізічнае адлюстраванне дасягаецца ў асноўным з дапамогай апрацоўкі паверхні, у тым ліку пакрыцця PVDF, дадання дыяксіду тытана (тытанавых беляў) і акрылавай апрацоўкі. Неарганічныя матэрыялы, такія як дыяксід тытана і аксід цынку, з-за высокага паказчыка праламлення могуць рассейваць ультрафіялетавыя прамяні, перашкаджаючы іх пранікненню.

Хімічная канверсія: пакрыццё ПВХ (даданне УФ-паглынальнікаў і святластабілізатараў да ПВХ)

Хімічная канверсія ў асноўным заключаецца ў даданні да ПВХ-пакрыцця УФ-паглынальнікаў і святластабілізатараў. УФ-паглынальнікі — гэта арганічныя злучэнні, якія паглынаюць УФ-выпраменьванне ў дыяпазоне даўжынь хваль 270-400 нм. Дзякуючы такім працэсам, як утварэнне стабільных вадародных сувязей і хелатных кольцаў вадародных сувязей, яны пераўтвараюць гэтую энергію ў цяпло і рассейваюць яго.

Асноўная мэта абодвух механізмаў — прадухіліць разрыў палімерных ланцугоў, тым самым супрацьстаячы старэнню і охрупчиванию, а таксама захоўваючы трываласць. Яны таксама прадухіляюць раскладанне малекул пігмента/фарбавальніка, тым самым супрацьстаячы выцвітанню.

IV. Значэнне і стандарты кошту UPF

Што такое значэнне UPF?

Каэфіцыент ультрафіялетавай абароны (UPF) — гэта міжнародна прызнаны паказчык для вымярэння здольнасці тканін абараняць ад сонца. Значэнне UPF прадстаўляе суадносіны сярэдняга ўздзеяння ультрафіялетавага выпраменьвання на неабароненую скуру да скуры, абароненай тканінай. Больш высокае значэнне UPF азначае лепшую абарону.

Згодна з кітайскім нацыянальным стандартам GB/T 18830-2009 «Тэкстыль — ацэнка ахоўных уласцівасцей ад сонечнага ультрафіялетавага выпраменьвання», выраб можа быць маркіраваны як «прадукт з ахоўным уплывам ультрафіялетавага выпраменьвання» толькі тады, калі яго каэфіцыент прапускання ультрафіялетавага выпраменьвання (UPF) перавышае 40, а каэфіцыент прапускання UVA — < 5%.

Асноўныя паказчыкі і каэфіцыент прапускання

Асноўныя класіфікацыі рэйтынгаў наступныя:

UPF 15-24: Добрая абарона
UPF 25-39: Вельмі добрая абарона
UPF 40-50+: Выдатная абарона
Калі UPF перавышае 50, уплыў далейшага павелічэння значэння UPF на абарону чалавека становіцца нязначным. Такім чынам, найвышэйшы рэйтынг UPF для тэкстылю ў Кітаі складае 50+.

Важнае адрозненне: UPF супраць SPF

Важна адзначыць, што UPF і SPF — гэта істотныя адрозненні: UPF — гэта паказчык абароны для тканін, а SPF — гэта паказчык абароны для сонцаахоўнай касметыкі, які ацэньвае здольнасць прадухіляць сонечныя апёкі (эрітему) на скуры.

V. Міжнародныя сістэмы стандартаў тэсціравання

Стандартныя сістэмы выпрабаванняў для замежных брызентаў, устойлівых да ультрафіялетавага выпраменьвання, і падобных матэрыялаў добра ўкаранёныя і ў асноўным падзяляюцца на дзве катэгорыі: выпрабаванні ахоўных характарыстык і выпрабаванні на ўстойлівасць да старэння пад уздзеяннем надвор'я.

Асноўныя стандарты для выпрабаванняў на ўстойлівасць да ультрафіялетавага выпраменьвання

Асноўныя стандарты для выпрабаванняў на ўстойлівасць да ультрафіялетавага выпраменьвання ўключаюць:

Стандарт Аўстраліі/Новай Зеландыі: AS/NZS 4399:1996
Амерыканскія стандарты: AATCC TM183 і ASTM D6544
Стандарты Еўрапейскага саюза: EN 13758-1 і EN 13758-2
Міжнародны стандарт: ISO 105-B02

Асноўныя стандарты для выпрабаванняў на ўстойлівасць да старэння ў залежнасці ад надвор'я

Для прамысловых матэрыялаў, такіх як ПВХ-брызенты, выпрабаванні на ўстойлівасць да доўгатэрміновых надвор'яў больш паказальныя, чым пачатковае значэнне UPF. Найбольш аўтарытэтным міжнародным выпрабаваннем з'яўляюцца выпрабаванні на паскоранае старэнне з дапамогай ксенонавай дугі. Асноўныя стандарты ўключаюць:
ISO 4892-2: Пластмасы. Метады ўздзеяння лабараторных крыніц святла. Частка 2: Ксенонавыя дугавыя лямпы. Яны імітуюць поўнаспектральнае сонечнае святло і з'яўляюцца міжнародна прызнаным метадам выпрабаванняў на ўстойлівасць да атмасферных уздзеянняў.
Адпаведныя амерыканскія стандарты: ASTM G155 (Стандартная практыка эксплуатацыі ксенонавага дугавога выпраменьвальніка) і ASTM D4329 (Стандартная практыка апрамянення пластмас люмінесцэнтнымі ультрафіялетавымі (УФ) лямпамі). Гэтыя стандарты звычайна ўстанаўліваюць інтэнсіўнасць апраменьвання 0.55 Вт/м² (пры даўжыні хвалі 340 нм) і час экспазіцыі 500-2000 гадзін, ацэньваючы змяненне колеру (значэнне ΔE) і хуткасць зніжэння фізічных уласцівасцей.

VI. Практычнае кіраўніцтва па закупках

Падзяліцеся гэтай гісторыяй:

I. Уплыў ультрафіялетавых прамянёў на брызент

Малекулярнае пашкоджанне брызенту ультрафіялетавымі прамянямі