Што е церада отпорна на УВ зрачење? УВ-отпорната церада е заштитна заштитна фолија за надворешна опрема

Обичните церади можат да станат кршливи и да избледат по само неколку месеци под жешкото сонце, но специјално третираните церади можат да останат цврсти како нови со години. Причината за ова лежи во комбинацијата од инженерство на материјали и фотохемиска технологија.

Ако шаторот е континуирано изложен на сончева светлина два месеци, ќе почнат да се појавуваат мали дупки во полиестерските влакна, што постепено ќе доведе до оштетување. Дури и висококвалитетните церади обложени со ПВЦ, без третман за заштита од УВ зрачење, ќе станат значително кршливи, ќе избледат и на крајот ќе ја изгубат својата заштитна функција во рок од околу една година.

Штетата предизвикана од ултравиолетовите (UV) зраци оди подалеку од тоа што церадата изгледа стара; таа иницира низа хемиски реакции на молекуларно ниво. Овие реакции на крајот доведуваат до целосно откажување на церадата. Церадите третирани со процеси отпорни на UV зрачење се заштитни чувари за надворешна опрема.

I. Влијанието на УВ зраците врз церадите

Влијанието на УВ зраците врз церадите е многу посложено од видливото „атмосферско оштетување“ што го гледаме. Всушност, ова влијание иницира низа хемиски реакции почнувајќи на молекуларно ниво, што на крајот предизвикува целосно откажување на церадата. Па, како се случува овој процес?

Молекуларно оштетување на церадите од УВ зраци

Ултравиолетовите зраци во сончевата светлина поседуваат висока енергија способна за раскинување на хемиски врски, предизвикувајќи реакции на фотодеградација во влакнестите материјали. За вообичаените полимерни влакна како што се полиестерските и полипропиленските влакна, УВ зраците предизвикуваат молекуларно расцепување на синџирот, што доведува до намалување на степенот на полимеризација и намалување на механичките својства на влакната.

Фотодеградација на ткаенина на база на полиестер

Ова оштетување е особено евидентно на ткаенината на база на полиестер (PET). Експериментите покажуваат дека под симулирани услови на природна светлина, по 56 дена изложеност на УВ зрачење, на површината на полиестерските влакна се појавуваат микроскопски дупки и пукнатини, со јасни знаци на оштетување.

Истовремено, изложеноста на УВ зрачење може да предизвика и реакции на оксидација кај влакнестите материјали, генерирајќи нови функционални групи како што се карбонилни и хидроксилни групи. Ова не само што ја менува хемиската структура на влакната, туку предизвикува и промени во бојата, што доведува до пожолтување и промена на бојата.

Фотооксидативна деградација на ПВЦ премаз

За материјали со површински премаз од поливинил хлорид (PVC), процесот на фотооксидативна деградација е посложен. УВ зраците ја поттикнуваат реакцијата на дехидрохлорирање во рамките на молекуларните ланци на PVC, формирајќи конјугирани структури со двојни врски. Ова е главната причина зошто PVC производите стануваат жолти и кршливи по долготрајно изложување на сонце.

Опипливо влошување на перформансите

Ова оштетување на молекуларно ниво постепено се манифестира во промени во перформансите што ги забележуваат корисниците, обично развивајќи се по временска рамка:

Фаза 1: Рани знаци (недели до месеци)

Мало бледнеење или пожолтување на бојата; намалување на сјајот на површината.
Професионалното тестирање може да открие намалување на затегнувачката цврстина од 5-10%, но тоа не е лесно забележливо со голо око.

Фаза 2: Пад на перформансите (по неколку месеци)

Забележливо избледување на бојата; на површината може да се појават фини пукнатини.
Материјалот станува потврд и покршлив; отпорноста на кинење се намалува за 20-40%; водоотпорноста почнува да се влошува.

Фаза 3: Целосен неуспех (околу една година или порано)

Материјалот станува многу кршлив, кршејќи се под влијание на мали оптоварувања.
Водоотпорниот слој целосно не успева.
Губењето на цврстината на основната ткаенина надминува 50%, губејќи ја својата основна функционална намена.

II. Зрачење во сончевиот спектар

Ултравиолетовите зраци првенствено доаѓаат од сонцето. Спектарот што го емитува сонцето содржи зрачење со различни бранови должини, вклучувајќи ултравиолетово (UV) зрачење. Врз основа на брановата должина, UV зрачењето може да се подели на три вида: UVA, UVB и UVC. UVC, поради неговата пократка бранова должина, речиси целосно се апсорбира кога минува низ атмосферата на Земјата, со што има минимално влијание врз површинскиот живот. Сепак, UVA и дел од UVB можат да ја пробијат атмосферата и да стигнат до земјата.

Енергија на зрачење во специфични региони

Зрачењето во сончевиот спектар се однесува на енергијата на сончевото зрачење примена по единица површина. Оваа енергија постои во форма на различни бранови должини, од ултравиолетова до видлива светлина до инфрацрвена, формирајќи континуиран спектар. Сончевото зрачење мерено на површината на Земјата или во одреден регион е под влијание не само на енергијата што ја емитува самото сонце, туку е и тесно поврзано со фактори како што се атмосферските услови, географската локација (географска ширина), сезонските промени и времето од денот.

На пример, во ведри, безоблачни денови, зрачењето примено на површината под директна сончева светлина е многу поголемо отколку во облачни денови. Слично на тоа, регионите во близина на екваторот генерално добиваат поголема вкупна дневна сончева енергија во текот на целата година во споредба со поларните региони. Понатаму, елиптичната орбита на Земјата околу сонцето и наклонот на неговата оска предизвикуваат варијации во аголот на инциденца на сонцето помеѓу годишните времиња, со што влијаат на сончевото зрачење примено на различни локации на Земјата.

Затоа, за одреден регион, енергијата на зрачење што ја прима е резултат на сложени варијабли, што бара разгледување на повеќе фактори за точна пресметка.

Следново е табела со вообичаен регионален интензитет на УВ зрачење.

регионот	kLy	регионот	kLy	регионот	kLy
Австрија	80	Ел Салвадор	140	Луксембург	80
Авганистан	180	Етиопија	140	Либија	180
Алјаска	70	Финска	70	Мадагаскар	140
Алжир	160	Франција	120	mali	200
Ангола	120	Германија	80	Малта	160
Аргентина	160	UK	70	Малезија	140
Австралија	180	Грција	120	Мароко	160
Бахамите	140	Гватемала	140	Мавританија	180
Бахреин	200	Гвајана	120	Мексико	160
Белгија	80	Хаити	160	Мозамбик	160
Бурма	120	Хондурас	140	Непал	160
Боливија	140	Унгарија	80	Холандија	80
Бразил	120	Индија	180	Никарагва	140
Бугарија	100	Индонезија	140	Нигер	200
Канада	100	Ирак	180	Норвешка	70
Чад	200	Иран	180	Нов Зеланд	120
Чиле	140	Израел	180	Оман	160
Кина	140	Италија	120	Пакистан	180
Колумбија	100	Јамајка	160	Панама	40
Коста Рика	140	Јапонија	100	Парагвај	160
Куба	140	Јордан	180	Перу	140
Кипар	140	Кенија	140	Филипини	140
Данска	70	Кувајт	180	Полска	80
Египет	200	Кореја	120	Португалија	40
Еквадор	120	Либан	180	Романија	100

III. Научни принципи на отпорност на УВ зрачење

УВ-зрачните церади постигнуваат заштита преку два главни механизма: физичка рефлексија и хемиска конверзија.

Физичка рефлексија: Површински третмани (PVDF, титаниум диоксид (титаниум бел), акрил)

Физичката рефлексија првенствено се постигнува преку површински третмани, вклучувајќи PVDF премачкување, додавање на титаниум диоксид (титаниум бел) и акрилен третман. Неорганските материјали како титаниум диоксид и цинк оксид, поради нивниот висок индекс на прекршување, можат да ги расејуваат UV зраците, спречувајќи го нивното пенетрација.

Хемиска конверзија: ПВЦ облога (додавање на УВ апсорбери и стабилизатори на светлина на ПВЦ)

Хемиската конверзија главно вклучува додавање на UV апсорбери и стабилизатори на светлина на PVC премазот. UV апсорберите се органски соединенија кои апсорбираат UV зрачење во опсегот на бранова должина од 270-400 nm. Преку процеси како што се формирање стабилни водородни врски и хелатирачки прстени на водородни врски, тие ја претвораат оваа енергија во топлина и ја дисипираат.

Основната цел на двата механизма е да се спречи кинење на полимерните синџири, со што се спротивставува на стареењето и кршливоста и се одржува цврстината. Тие исто така го спречуваат распаѓањето на молекулите на пигмент/боја, со што се спротивставуваат на бледнеењето.

IV. Значењето и стандардите на вредноста на UPF

Што е UPF вредност?

Факторот на заштита од ултравиолетово зрачење (UPF) е меѓународно признат индикатор за мерење на способноста на ткаенините да заштитат од сонце. Вредноста на UPF го претставува односот на просечниот ефект на UV зрачењето врз незаштитената кожа и кожата заштитена од ткаенината. Повисока вредност на UPF укажува на подобра заштита.

Според кинескиот национален стандард GB/T 18830-2009 „Текстил – Евалуација на својствата за заштита од сончево ултравиолетово зрачење“, производот може да се означи како „производ со заштита од UV зрачење“ само кога неговиот UPF > 40 и неговата UVA пропустливост е < 5%.

Клучни оценки и преносливост

Клучните класификации на рејтинг се како што следува:

UPF 15-24: Добра заштита
UPF 25-39: Многу добра заштита
UPF 40-50+: Одлична заштита
Кога UPF надминува 50, влијанието од понатамошното зголемување на вредноста на UPF врз заштитата на луѓето станува занемарливо. Затоа, највисоката оценка на UPF за текстил во Кина е 50+.

Важна разлика: UPF наспроти SPF

Важно е да се напомене дека UPF и SPF се значително различни: UPF е индикатор за заштита на ткаенините, додека SPF е индикатор за заштита на козметиката за креми за сончање, оценувајќи ја способноста за спречување на изгореници од сонце (еритем) на кожата.

V. Меѓународни системи за стандардизирање на тестирање

Стандардните системи за тестирање на странски церади отпорни на УВ зрачење и сродни материјали се добро воспоставени, главно поделени во две категории: тестирање на заштитни перформанси и тестирање на отпорност на стареење од временски услови.

Основни стандарди за тестирање на отпорност на УВ

Основните стандарди за тестирање на отпорност на УВ зрачење вклучуваат:

Стандард за Австралија/Нов Зеланд: AS/NZS 4399:1996
Американски стандарди: AATCC TM183 и ASTM D6544
Стандарди на Европската Унија: EN 13758-1 и EN 13758-2
Меѓународен стандард: ISO 105-B02

Клучни стандарди за тестирање на отпорност на стареење од временски услови

За индустриски материјали како што се ПВЦ церади, тестирањето за долгорочна отпорност на временски услови е поиндикативно од почетната UPF вредност. Најавторитативен меѓународен тест е тестирањето за забрзано стареење со ксенонски лак. Главните стандарди вклучуваат:
ISO 4892-2: Пластика — Методи на изложеност на лабораториски извори на светлина — Дел 2: Ксенонски лачни ламби. Симулира сончева светлина со целосен спектар и е меѓународно признат метод за тестирање на отпорност на временски услови.
Соодветни американски стандарди: ASTM G155 (Стандардна пракса за работа со апарат за ксенонско лачно светло) и ASTM D4329 (Стандардна пракса за изложеност на пластика со апарат за флуоресцентна ултравиолетова (UV) ламба). Овие стандарди обично поставуваат интензитет на зрачење од 0.55 W/m² (на бранова должина од 340 nm) и време на изложеност од 500-2000 часа, оценувајќи ја промената на бојата (вредност ΔE) и стапката на опаѓање на физичките својства.

VI. Практичен водич за јавни набавки

Сподели ја оваа приказна:

Што е церада отпорна на УВ зрачење? УВ-отпорната церада е заштитна заштитна фолија за надворешна опрема

I. Влијанието на УВ зраците врз церадите

Молекуларно оштетување на церадите од УВ зраци