Пропускает ли полиэтиленовая пленка ультрафиолетовые лучи. Вреден ли для здоровья линолеум: разберемся, где мифы, а где факты

⁰

В конце 1950-х годов, сразу после изобретения, начинает набирать популярность. Сначала он используется в качестве полимерной тары и защиты от ультрафиолетовых лучей в промышленности. С течением времени, полиэтилен быстро находит применение у цветоводов и овощеводов.

Достоинства и недостатки

На данный момент полиэтиленовая плёнка – самая популярная и дешёвая среди всех предложений на отечественном рынке. Большой спрос на неё обусловлен экономией средств. А вот достоинств перед аналогами у неё очень мало, хотя они и существуют:

доступная стоимость;
на 90% пропускает солнечный свет;
малый коэффициент температурного расширения;
со временем прочность материала увеличивается;
при низких температурах не утрачивает свою функциональность.

Самый главный недостаток – плёнка изначально не предназначена для данных целей. Покрытие выдерживает обычно не более сезона, после чего плёнка рвётся, трескается. Но этот минус компенсируется малой стоимостью плёнки, поэтому новым полиэтиленом теплицу можно укрывать ежесезонно.

Имеются и другие важные недостатки:

обыкновенная полиэтиленовая плёнка склонна к быстрому разрушению под влиянием УФ-лучей и высокой температуры.
Если она используется в качестве дополнительного покрытия под теплицей из поликарбоната или стекла, срок службы такой плёнки составит примерно несколько лет. Если она натянута просто на тепличные дуги – прослужит едва ли месяца четыре;
высокие температуры и действие солнечных лучей уменьшают прочность плёнки, её морозоустойчивость и светопроницаемость;
повышенная влажность в тепличном пространстве собирает конденсат на поверхности плёнки, который задерживает собой солнечный свет;
тот же конденсат собирает на себе частицы пыли, которые ещё больше усугубляют проникновение света;
разница температур окружающей среды и тепличного пространства велика по той причине, что полиэтилен не пропускает инфракрасные лучи, которые стремятся вверх из нагретой почвы;
плёнка, натянутая на металлическую основу разрушается сильнее вследствие сильного нагревания металла.

Модификации полиэтиленовой плёнки

Ввиду своей в настоящее время полиэтилен для теплиц имеет достаточно большое количество разновидностей. Он различается как по прочности материала, так и по коэффициенту светопропускания.

Полиэтилен светостабилизированный

Одним из компонентов данного вида плёнки является специальное вещество, которое останавливает разрушение покрытия из-за неблагоприятной окружающей среды. Срок службы такой плёнки увеличивается в разы по сравнению с обыкновенной плёнкой – стабилизированный полиэтилен выдерживает несколько сезонов или может использоваться в течение всего года.

Отличить обычную плёнку от модифицированной внешне невозможно. При выборе необходимой стоит внимательно изучить этикетку.

Полиэтилен гидрофильный

Эта модификация имеет очень важное качество – она не даёт конденсату скапливаться на поверхности полимера. Капли распределяются по покрытию равномерно, так, что этот слой не уменьшает светопропускную способность и не создаёт капель.

Заслуга таких преимуществ плёнки в том, что она в своём составе содержит свето- и термостабилизаторы, которые не только увеличивают срок службы полимера в несколько раз, но ещё и задерживают тепловое излучение.

Ещё одним из плюсов является повышение урожайности в парниках с таким покрытием. По данным исследований, в теплицах с гидрофильным полиэтиленом урожайность и быстрота созревания увеличивается примерно на пятнадцать процентов.

Вспененный полиэтилен

Для тех, кто решил сделать самостоятельно сезонную для культур, которые боятся резких температурных перепадов, рекомендуется обратить внимание на данный вид плёнки. Она состоит из двух слоёв – монолита и вспененного материала. Отличие от обычной плёнки состоит в том, что этот полиэтилен хуже пропускает и рассеивает солнечные лучи , тем самым понижая дневную температуру среды. Ночью же тепло, накопившееся за день, медленно покидает парник, и он сохраняет высокую температуру внутри.

Плёнка из армированного полиэтилена

Данная плёнка отличается от других разновидностей тем, что содержит тройной слой полимера. Толщина полиэтилена для теплиц невелика (от 15 до 300 мкм), а средний слой – это армирующая сетка из моноволокна. В составе такой сетки может содержаться как стекловолокно, так и другие армирующие элементы, например, лавсан.

Стоит обратить внимание, что наибольшей прочностью будет обладать плёнка с частой сеткой и малым размером ячеек. Однако густая сетка уменьшает светопропускной коэффициент. Срок эксплуатации такой плёнки может составлять до десяти лет.

Что выбрать

Большой выбор модификаций полиэтиленовой плёнки не должен вводить в ступор, ведь каждая из них обладает своими определёнными свойствами. В тоже время от выбора плёночного покрытия будет зависеть весь сезонный урожай , поэтому к такому вопросу нужно подходить грамотно и во всеоружии. При выборе полиэтилена для теплиц необходимо отталкиваясь от бюджета определить наиболее подходящую модификацию для конкретных задач.

Когда говорят о теплицах, то чаще всего представляют себе в качестве покрытий стекло, хотя в настоящее время в Европе стекло вряд ли можно назвать самым популярным материалом. Для покрытий подойдет любой прозрачный материал - стекло или пластик, - который будет пропускать как можно больше света и удерживать тепло. Теплица должна улавливать свет. Солнечный свет и тепло достигают поверхности земли в виде коротковолнового излучения. Различают прямое излучение (например, в безоблачный день), а также диффузное излучение, на наших широтах в теплицах наиболее частое. Причинами диффузного излучения могут быть, например, облака, атмосферные помехи, а также загрязненность атмосферы. К этому добавляются отраженные лучи, которые "отбрасываются" от предметов. В теплицах солнечное излучение используется даже дважды: во-первых, для накапливания тепла, во-вторых - для фотосинтеза, то есть для создания в растениях органических веществ.

Использование парникового эффекта для удержания тепла

Когда солнечное излучение - прямое, диффузное или отраженное - проходит сквозь прозрачные материалы - это процесс коротковолнового излучения. Предметами внутри теплицы коротковолновые лучи абсорбируются и отражаются, а затем передаются как длинноволновое тепловое излучение. Стекло, акриловые или поликарбонатные покрытия препятствуют выходу этого вновь образованного излучения. В результате в теплице повышается температура. Пленка, напротив, пропускает часть тепловых лучей наружу.

Парниковый или тепличный эффект каждый из нас испытывал на себе, например, оставляя на солнце автомобиль, после чего внутри машины температура сильно повышается именно потому, что тепло не имеет выхода наружу. Чтобы использовать тепло, которое появляется в результате парникового эффекта, нужно знать, как распределяется температура внутри теплицы. Сначала тепло всегда, независимо от того, в каком направлении оно распространяется, стремится к наиболее холодному месту. Это называют теплопроводностью. О теплопроводности дерева, стали и алюминия мы уже писали. Однако не менее важно учитывать теплопроводность стен, почвы или фундамента. Кроме того следует принимать во внимание конвекцию воздуха.

Теплопроводность предмета обозначается величиной К (коэффициентом Фикентшера). Чем ниже величина К, тем лучше его изолирующие свойства.

Конвекция воздуха и теплопроводность материалов опосредованным образом определяют и выбор места (например, с учетом проблемы с ветром). Теплый воздух поднимается, холодный - опускается. На конвекцию и теплопроводность негативно влияет скорость ветра. Чем больше разница между внешней и внутренней температурой, тем больше тепла проникает наружу через поверхность теплицы. Величина К остекления сказывается на затратах на обогрев теплицы. Относительно сохранения тепла в теплицах следует коснуться еще одного понятия: теплового излучения . Это волны, которые передаются непосредственно от одного тела другому. При этом можно использовать тепло, накапливающееся в твердых телах, например в емкости с водой, стенах и облицовке полов.

Темные предметы поглощают больше тепла, чем светлые , так как они не отражают солнечные лучи, а передают их, например ночью, окружающей среде.

Исходя из вышеизложенного, рассмотрим некоторые материалы в качестве покрытия теплиц.

Пленка

Помните, что любая пленка загрязняет окружающую среду, даже если она используется в течение трех или пяти лет! Промышленным теплицам не обойтись без пленок, хотя бы из-за их дешевизны, однако садоводы-любители используют их не так часто: для защиты растений от морозов и вредных насекомых или для более раннего получения урожая. Прежде чем использовать пленку для теплицы, подумайте, так ли это необходимо. Для маленьких теплиц или парников предлагается чаще всего два вида пленок :

Полиэтиленовая пленка - дешевая, но недостаточно прочная и долговечная, для защиты от ультрафиолетового излучения проводят специальную стабилизирующую обработку. В саду лучше пользоваться только стабилизированной пленкой, другие виды пленок быстро рвутся, на свету - уже через несколько недель. Прочность пленок, используемых для парников или теплиц, повышается за счет волокон в виде сетки, вплетенных в материал пленки. Поэтому такие пленки называются сетками. В продаже имеются даже сетки, которые дополнительно оклеены пленкой, образуя воздушную подушку.

Однако все эти усовершенствования снижают способность пленки пропускать свет. Полиэтиленовые пленки пропускают ультрафиолетовые лучи, но в недостаточной степени, если пленки стабилизированы ультрафиолетовыми лучами. К сожалению, пленки пропускают наружу и тепло. Исключением являются полиэтиленовые пленки, содержащие добавки и в результате не пропускающие длинноволновые лучи. Полиэтиленовые пленки не создают проблем как в уходе, так и относительно внешней среды. Этого нельзя сказать о более прочной поливиниловой пленке . Хотя поливиниловая пленка не пропукает ультрафиолетовых лучей, она препятствует и прохождению тепловых лучей. На определенные овощные культуры это влияет положительно и ведет к их росту. Однако переработать отходы этой пленки очень сложно. Это нужно учитывать тем, кого беспокоит состояние окружающей среды. Покупая пленку, обязательно следует удостовериться в ее прочности. В настоящее время многи производители дают гарантии пленке на три года и более.

Стекло

Если вы хотите, чтобы ваша теплица пропускала от 89 до 92% света, то вряд ли вам удастся найти альтернативу стеклу. Для строительства теплиц используются такие сорта стекла, как полированное (светлое, гладкое) и светопрозрачное . При этом полированное стекло ровное и гладкое с обеих сторон, а светопрозрачное стекло с одной стороны "хрящеобразное" ("хрящеобразную" сторону светопрозрачного стекла укладывают внутрь!). За счет такой поверхности свет внутри теплицы лучше рассеивается. Однако исследования Ганноверского института показали, что разница между рассеиванием света через полированное и светопрозрачное стекло минимальна.

Стеклянные пластины поставляются стандартных размеров. Стекло лучше вставлять большими пластинами. Стекло толщиной менее 3 мм из соображений безопасности тоже лучше не использовать. Стекло толщиной от 4 мм обеспечивает безопасность и необходимую равномерную изоляцию. Как дополнительную защиту от морозов можно вставить пленку с "пупырышками". Однако следует учесть, что такая пленка легко пачкается и не практична для регионов с длительными морозными периодами. Для лучшей теплоизоляции следует воспользоваться двойным остекленением : устанавливаются двойные рамы, стекла в которых отделяются друг от друга промежуточными опорными брусками. Нужно предусмотреть возможность вынимать внутреннее стекло для очистки. В настоящее время обычно применяются сварные или клеевые, иногда для лучшей изоляции наполненные углекислым газом стекла, которые не загрязняются изнутри. Хотя светопроницаемость стекол от этого значительно ухудшается, теплоизоляция сравнима с двойным остеклением (толщиной 16мм).

На фото - алюминиевая теплица с полупрозрачным стеклом и большими форточками.

Изолирующее стекло зачастую используется для боковых стенок теплиц, при этом из теплицы можно наблюдать сад или из сада видеть растения в теплице. Для крыш использование такого стекла чаще всего невозможно из-за статических причин.

Двойные гофрированные стекла

Постепенно этот материал стал самым популярным для тех, кто строит качественные теплицы.

К сожалению, под этим наименованием предлагается множество продукции самого разного качества. Толщина стекол колеблется между 4 и 32 мм. Наряду с двойными стеклами иногда предлагают тройные. Качество двойных или тройных стекол различается в зависимости от производителей, различны также ширина пластин, форма гофрировки и толщина стекла. Стоимость стекла тоже различна. Для всех стекол существуют свои инструкции по монтажу, которые обязательно следует учитывать, иначе вы лишаетесь гарантии качества.

Двойные гофрированные пластины нужно тщательно загерметизировать, чтобы внизу скапливался конденсат. Тщательная обработка пластин в дальнейшем гарантирует их чистоту.

При монтаже сторона с противохолодовым покрытием укладывается вниз. Защитную пленку удаляйте в самый последний момент. Силикон может повредить двойным гофрированным пластинам, поэтому обязательно придерживайтесь указаний фирм-производителей! Обязательно загерметизируйте детали конструкции.

Большинство производителей предлагают в основном два вида стекла: поликарбонатное и акриловое стекло, первое известно также под названием оргстекла, а второе - плексигласа. В зависимости от толщины пластины различаются и изолирующие свойства стекла. Оба вида пластин прозрачные и поэтому хорошо подходят для разведения растений.

С помощью двойного гофрированного стекла можно сэкономить до 40% энергии, а с помощью тройного стекла - даже 50%.

Для герметизации в продаже имеются специальные планки или клеевые биндеры. Не загерметизированные пластины загрязняются и зарастают водорослями. Для изоляции используются герметизаторы только определенного вида (резиновые или пластиковые) или замазки. Теперь рассмотрим различия между этими материалами. Поликарбонад - более растяжимый, мягкий ударостойкий, почти небьющийся и более подходящий для больших пролетов и изгибов материал. Однако он пропускает только часть ультрафиолетовых лучей. Степень светопрозрачности (при толщине 16 мм) составляет 77%. Акрил - более хрупкий материал, причем его прочность уменьшается при понижении температуры и под воздействием града. Однако ультрафиолетовые лучи в важном для растений диапазоне проникают сквозь этот пластик беспрепятственно. Светопроницаемость (при толщине 16 мм) составляет 86%. Пластины предлагаются различной ширины и толщины. При покупке следует учитывать размер пролетов. Пластина толщиной 6 мм под сильным напором ветра прогибается, если пролет больше 50 см. Если такая пластина удерживается только скобами, сильный ветер без труда может повредить теплицу. При наличии пластин толщиной 16 мм пролет может достигать одного метра. В этом случае пластины следует закрепить с помощью резиновых или пластиковых герметизаторов по всей длине.

Благодаря профилям с пенонаполнителем можно обеспечить хорошую теплоизоляцию.

При наличии специальных австрийских акриловых пластин толщиной 20 мм можно вообще отказаться от переплетов: они монтируются по принципу паз-шип и в результате обретают необходимую устойчивость.

Многие десятки лет пленки исправно служат садоводам-огородникам и крупным тепличным хозяйствам.

Низкая стоимость материала и минимальные затраты времени и средств на монтаж позволяют конкурировать со стеклом, акрилом и поликарбонатом. Разработаны и выпускаются изделия с повышенными функциональными свойствами, обеспеченными специальными добавками.

Материалы покрытий и их свойства

Физико-механические показатели пленки определяются химическим составом и способом получения. Наиболее распространены:

Полиэтиленовая
Поливинилхлоридная
Этиленвинилацетатная

Первая получается экструзией полиэтилена высокого (ПВД) или низкого давления (ПНД), имеет толщину от 30 до 400 мкм, поставляется в рулонах. Типичная ширина – 1500мм, намотка 50–200 м. В соответствии с требованиями ГОСТ 10354-82 прочность на разрыв сельскохозяйственных марок СТ, СИК составляет не менее 14,7 и 12,7 МПа соответственно. Изделия из ПНД превосходят аналоги из ПВД по химической стойкости и на 20–25% по прочности. На рынке представлены продукты, содержащие вторичные полимеры, уменьшающие стоимость, но снижающие механические характеристики.

Эксплуатационные показатели обуславливают специфические компоненты:

Стабилизаторы (UF-добавки)
Антифоговый слой
IR-адсорбенты
EVA-добавки

Нестабилизированная пленка на 80% прозрачна для ультрафиолетового излучения, что приводит к ожогам растений и сокращает срок ее службы до 6–12 месяцев в результате разложения. Наличие в составе 2%, 3% UF -стабилизаторов увеличивают долговечность до 18 и 24 мес соответственно (3, 4 сезона). Проницаемость для UF лучей снижается вдвое. Ингридиенты придают лимонный или голубой оттенок продукту.

Рис.1. Работа UF-добавок

Антифоговый слой обладает высокой смачиваемостью, способствует равномерному растеканию, предупреждает падение конденсата на культуры, обеспечивает его стекание с потолка по стенкам в дренажную систему. Результат – стабильная светопроницаемость и защита от гнилостных заболеваний, вызванных переувлажнением.

Рис.2. Гидрофильное действие

Малая толщина требует снижения потерь тепла от инфракрасного излучения почвы в ночное время. Задачу решают введением в состав IR-адсорбентов и EVA (этиленвинилацетатных) компонентов.

Вещества не влияют на проницаемость для солнечного света, служат отражению вторичного коротковолнового излучения грунта. В итоге удается поднять температуру в парнике на 3–5°C, по сравнению с обычным ПВД, не допустить заморозков на грунте. Кроме этого EVA повышает эластичность и морозостойкость.

Рис.3. IR-адсорбенты, EVA-добавки

Разработаны пленки марки ФЕ (светокорректирующие), преобразующие ультрафиолетовые лучи в видимый красный свет с длиной волны 615 нм, интенсифицирующий процессы фотосинтеза и развития саженцев в 2 раза.

Неприятная особенность полимеров – электростатический эффект, проявляющийся осаждением пыли на поверхности, ухудшающий прозрачность. Избежать этого явления позволяют антистатические концентраты, например серии «Atmer» от «Croda Polimer», вводимые в количестве 30–50% в композицию.

Прочность полиэтилена увеличивают армированием и многослойной конструкцией. Последней характерна лучшая теплоизоляция благодаря воздушному зазору, но прозрачность ее ниже, чем однослойной, вследствие преломления лучей на границах сред. Трехслойные продукты оптимальны для большепролетных (до 16 м) теплиц, имеют срок службы 3–5 лет.

Рис. 4. Большепролетная теплица с 3-х

Рис. 5. 3-х слойная армированная пленка от слойной пленкой

Армированные изделия состоят из двух слоев светостабилизированного полиэтилена и внутренней сетки из синтетических нитей диаметром 0,3 мм. Материал выдерживает нагрузку до 70 кг/м 2 , однако проницаемость свету падает примерно на 10%.

Поливинилхлоридные покрытия (ПВХ), изготовленные методом каландрирования, наиболее прочные, эластичные. Продукция высшего сорта марки С по ГОСТ 16272-79 выдерживает на разрыв вдоль волокон не менее 22 МПа, что служит залогом долговечности.

Коэффициент пропускания света достигает 88%, соответствует таковому для полиэтилена, но ПВХ меньше мутнеет со временем, чаще применяется однослойным (толщиной 150–200 мкм), поэтому эффективность его выше. Проницаемость для ультрафиолета составляет около 20%, снижена полезная фотосинтетическая радиация с длиной волн 380–400 нм (ультрафиолет А)

Изготовители используют стабилизирующие, антистатические, IR-добавки, определяющие оптимальный набор показателей. Модифицированный ими поливинилхлорид удерживает до 90% инфракрасного излучения внутри сооружения, обеспечивая лучшую тепловую эффективность .

Паропроницаемость (не менее 15 г/м 2 за 24 часа) благоприятно сказывается на дыхании растений в жаркие дни (у полиэтилена 0,5–30 г/м 2). Морозостойкость до -30°C позволяет переносить заморозки без охрупчивания. Ресурс доходит до 7 сезонов, но цена продукции на 50–70% выше, чем ПВД.

Этиленвинилацетатные (севиленовые) пленки представляют сополимер этилена с винилацетатом, по внешнему виду не отличимые от полиэтилена. Превосходят его по прочности на 20–25%, по прозрачности для лучей видимой части спектра – 92% против 88–90% у первого.

Покрытие гидрофильно, предотвращает капель на листья, вызывающую переохлаждение и образование водяных микролинз – причину местных ожогов. Морозостойкость достигает -80°C. Материал жестче ПВХ, меньше удлиняется и провисает под действием снега, дождя, ветра.

Период эксплуатации изделий, например «EVA-19» от «BERETRA OY», достигает 6–7 лет. Стоимость выше, чем у предыдущих.

Плюсы и минусы

Преимущества пленочных теплиц:

Стоимость меньше в 3–5 раз, чем у стеклянных и поликарбонатных
Не требуют фундамента
Простота и высокая скорость монтажа
Компактность при перевозке

К недостаткам относят:

Меньшую в 10–30 раз прочность
Малую жесткость – склонность к удлинению и провисанию под нагрузкой.
Плохую теплоизоляционную способность. Теплопотери пленки толщиной 0,5 мм в 20 раз больше, чем у листа поликарбоната – 6 мм.
Нестабильность свойств – помутнение со временем
Меньшую долговечность – лучшие продукты уступают поликарбонату в 2 раза
Необходимость разборки на зиму

Вы не можете увидеть, услышать или почувствовать ультрафиолетовое излучение, но можете вполне реально ощутить его воздействие на тело, в том числе и на глаза. Многие публикации в профессиональных изданиях посвящены исследованию воздействия ультрафиолета на глаза, и из них, в частности, следует, что длительное облучение им может вызвать целый ряд заболеваний.

Что же такое ультрафиолет?

Ультрафиолетовое излучение – это невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн 100–380 нанометров. Вся область ультрафиолетового излучения (или UV) условно делится на ближнюю (l = 200–380 нм) и дальнюю, или вакуумную (l = 100–200 нм); причем последнее название обусловлено тем, что излучение этого участка сильно поглощается воздухом и его исследование производят с помощью вакуумных спектральных приборов.

Основным источником ультрафиолетового излучения является Солнце, хотя некоторые источники искусственного освещения также имеют в своем спектре ультрафиолетовую составляющую, кроме того, оно возникает и при проведении газосварочных работ. Ближний диапазон UV-лучей, в свою очередь, подразделяется на три составляющие – UVA, UVB и UVC, различающиеся по своему влиянию на организм человека.

При воздействии на живые организмы ультрафиолетовое излучение поглощается верхними слоями тканей растений или кожи человека и животных. В основе его биологического действия лежат химические изменения молекул биополимеров, вызванные как непосредственным поглощением ими квантов излучения, так и – в меньшей степени – взаимодействием с образующимися при облучении радикалами воды и других низкомолекулярных соединений.

UVC является наиболее коротковолновым и высокоэнергетичным ультрафиолетовым излучением с диапазоном длин волн от 200 до 280 нм. Регулярное воздействие этого излучения на живые ткани может быть достаточно разрушительным, но, к счастью, оно поглощается озоновым слоем атмосферы. Следует учитывать, что именно это излучение генерируется бактерицидными ультрафиолетовыми источниками излучения и возникает при сварке.

UVB охватывает диапазон длин волн от 280 до 315 нм и является излучением средней энергии, представляющим опасность для органов зрения человека. Именно UVB-лучи способствуют возникновению загара, фотокератита, а в экстремальных случаях – вызывают ряд заболеваний кожи. UVB-излучение практически полностью поглощается роговицей, однако часть его, в диапазоне 300– 315 нм, может проникать во внутренние структуры глаза.

UVA – это наиболее длинноволновая и наименее энергетичная составляющая УФ-излучения с l = 315–380 нм. Роговица поглощает некоторое количество UVА-излучения, однако бо"льшая часть поглощается хрусталиком. Эту составляющую и должны прежде всего учитывать офтальмологи и оптометристы, потому что именно она проникает глубже других в глаза и обладает потенциальной опасностью.

Глаза испытывают воздействие всего достаточно широкого УФ-диапазона излучения. Его коротковолновая часть поглощается роговицей, которая может быть повреждена при длительном воздействии излучения волн с l = 290–310 нм. С увеличением длин волн ультрафиолета возрастает глубина его проникновения внутрь глаза, причем бульшую часть этого излучения поглощает хрусталик.

Светопропускание материалов очковых линз в УФ-диапазоне

Защита органов зрения традиционно производится с применением солнцезащитных очков, клипсов, щитков, головных уборов с козырьками. Способность очковых линз отфильтровывать потенциально опасную составляющую солнечного спектра связана с явлениями абсорбции, поляризации или отражения потока излучения. Специальные органические или неорганические материалы вводятся в состав материала очковых линз или в виде покрытий наносятся на их поверхность. Степень защиты очковых линз в УФ-области нельзя определить визуально, исходя из оттенка или цвета окраски очковой линзы.

Хотя спектральные свойства материалов очковых линз регулярно обсуждаются на страницах профессиональных изданий, в том числе и журнала «Веко», до сих пор существуют устойчивые заблуждения об их прозрачности в УФ-диапазоне. Эти неправильные суждения и представления находят свое выражение во мнении некоторых офтальмологов и даже выплескиваются на страницы массовых изданий. Так, в статье «Солнцезащитные очки могут спровоцировать агрессивность» окулиста-консультанта Галины Орловой, опубликованной в газете «Санкт-Петербургские ведомости» за 23 мая 2002 года, читаем: «Кварцевое стекло не пропускает ультрафиолетовые лучи, даже если оно не затемнено. Поэтому любые очки со стеклянными очковыми линзами защитят глаза от ультрафиолета». Следует отметить, что это абсолютно неверно, так как кварц является одним из наиболее прозрачных в УФ-диапазоне материалов, и кюветы из кварца широко используются для изучения спектральных свойств веществ в ультрафиолетовой области спектра. Там же: «Не все пластиковые очковые линзы защитят от ультрафиолетового излучения». Вот с этим утверждением можно согласиться.

С целью окончательно внести ясность в этот вопрос рассмотрим светопропускание основных оптических материалов в ультрафиолетовой области. Известно, что оптические свойства веществ в УФ-области спектра значительно отличаются от таковых в видимой области. Характерной чертой является уменьшение прозрачности с уменьшением длины волны, то есть увеличение коэффициента поглощения большинства материалов, прозрачных в видимой области. Например, обычное (не очковое) минеральное стекло прозрачно при длине волны свыше 320 нм, а такие материалы, как увиолевое стекло, сапфир, фтористый магний, кварц, флюорит, фтористый литий, прозрачны в более коротковолновой области [БСЭ].

Светопропускание очковых линз из различных материалов:
1 - кроновое стекло
2, 4 - поликарбонат
3 - CR-39 со светостабилизатором
5 - CR-39 с УФ-абсорбером в массе полимера
Для того чтобы понять эффективность защиты от УФ-излучения различных оптических материалов, обратимся к спектральным кривым светопропускания некоторых из них. На рис. представлено светопропускание в диапазоне длин волн от 200 до 400 нм пяти очковых линз из различных материалов: минерального (кронового) стекла, CR-39 и поликарбоната. Как видно из графика (кривая 1), большинство минеральных очковых линз из кронового стекла в зависимости от толщины по центру начинают пропускать ультрафиолет с длин волн 280–295 нм, достигая 80–90% светопропускания на длине волны 340 нм. На границе УФ-диапазона (380 нм) светопоглощение минеральных очковых линз составляет всего 9% (см. табл.).

Материал	Показатель преломления	Поглащение УФ-излучения, %
CR-39 - традиционные пластмассы	1,498	55
CR-39 - с УФ-абсорбером	1,498	99
Кроновое стекло	1,523	9
Trivex	1,53	99
Spectralite	1,54	99
Полиуретан	1,56	99
Поликарбонат	1,586	99
Hyper 1,60	1,60	99
Hyper 1,66	1,66	99

Это значит, что минеральные очковые линзы из обычного кронового стекла непригодны для надежной защиты от УФ-излучения, если в состав шихты для производства стекла не введены специальные добавки. Очковые линзы из кронового стекла могут использоваться в качестве солнцезащитных фильтров только после нанесения качественных вакуумных покрытий.

Светопропускание CR-39 (кривая 3) соответствует характеристикам традиционных пластмасс, долгие годы применявшихся для производства очковых линз. Такие очковые линзы содержат небольшое количество светостабилизатора, препятствующего фотодеструкции полимера под воздействием ультрафиолета и кислорода воздуха. Традиционные очковые линзы из CR-39 прозрачны для УФ-излучения от 350 нм (кривая 3), а их светопоглощение на границе УФ-диапазона составляет 55% (см. табл.).

Обращаем внимание наших читателей, насколько лучше с точки зрения защиты от ультрафиолета традиционные пластмассы по сравнению с минеральным стеклом.

Если в состав реакционной смеси добавляют специальный УФ-абсорбер, то очковая линза пропускает излучение с длиной волны от 400 нм и является прекрасным средством защиты от ультрафиолета (кривая 5). Очковые линзы из поликарбоната отличаются высокими физико-механическими свойствами, но в отсутствие УФ-абсорберов начинают пропускать ультрафиолет при 290 нм (то есть аналогично кроновому стеклу), достигая 86% светопропускания на границе УФ-области (кривая 2), что делает их непригодными к применению в качестве средства УФ-защиты. С введением УФ-абсорбера очковые линзы отрезают ультрафиолетовое излучение до 380 нм (кривая 4). В табл. 1 также приведены значения светопропускания современных органических очковых линз из различных материалов – высокопреломляющих и со средними значениями показателя преломления. Все эти очковые линзы пропускают световое излучение, начиная только от границы УФ-диапазона – 380 нм, и достигают 90% светопропускания при 400 нм.

Необходимо учитывать, что ряд характеристик очковых линз и особенностей конструкции оправ влияет на эффективность их применения в качестве средств УФ-защиты. Степень защиты возрастает с увеличением площади очковых линз – так, очковая линза площадью 13 см2 обеспечивает 60–65%-ю степень защиты, а площадью 20 см2 – 96%-ю или даже больше. Это происходит за счет уменьшения боковой засветки и возможности попадания УФ-излучения в глаза из-за дифракции на краях очковых линз. Увеличению защитных свойств очков способствует и наличие боковых щитков и широких заушников, а также выбор более изогнутой формы оправы, соответствующей кривизне лица. Следует знать, что степень защиты снижается с возрастанием вертексного расстояния, так как увеличивается возможность проникновения лучей под оправу и, соответственно, попадания их в глаза.

Граница отрезания

Если граница ультрафиолетовой области соответствует длине волны 380 нм (то есть светопропускание при этой длине волны не более 1%), то почему на многих марочных солнцезащитных очках и очковых линзах указано отрезание до 400 нм? Некоторые специалисты утверждают, что это прием маркетинга, так как обеспечение защиты свыше минимальных требований больше нравится покупателям, к тому же «круглое» число 400 запоминается лучше, чем 380. В то же время в литературе появились данные о потенциально опасном воздействии света синей области видимого спектра на глаза, поэтому некоторые производители и установили несколько большую границу в 400 нм. Тем не менее вы можете быть уверены, что средства защиты, не пропускающие излучение до 380 нм, обеспечат вас достаточной защитой от ультрафиолета в соответствии с сегодняшними стандартами.

Хочется верить, что мы окончательно убедили всех в том, что обычные минеральные очковые линзы, а тем более кварцевое стекло, значительно уступают органическим линзам по эффективности отрезания ультрафиолета.

Стальную конструкцию защищают от коррозии грунтованием с последующим окрашиванием. А вот алюминиевая в защите не нуждается. Для большей надежности специалисты рекомендуют алюминиевый анодированный профиль, усиленный стальным стержнем.

Используют и дерево. По сравнению с металлом деревянные элементы намного массивнее. Кроме того, они нуждаются в ряде защитных мер: покраске, обработке антисептиками и антипиренами.

Предлагаемый на рынке пластиковый профиль более пригоден для временных сооружений. В наших климатических условиях он быстро приходит в негодность. Чтобы он не погнулся от сильного порыва ветра, лучше выбрать профиль, усиленный металлическим стержнем.

Основную поверхность стен и кровли образуют светопрозрачные конструкции, закрепленные на каркасе. Для них используют стекло, пленку и пластик.
Стекло пропускает 90 % солнечного света и неплохо удерживает тепло: даже в морозную погоду в остекленной теплице температура будет на 4 °С выше наружной. Его основные недостатки — хрупкость и значительный вес. Для теплиц используют стекло толщиной 3 мм. Остекление металлического каркаса герметизируют резиновым уплотнителем, а деревянного — деревянными штапиками.
Акрил (оргстекло) — легкий бесцветный материал, выдерживающий значительные механические нагрузки (что немаловажно при сильных снегопадах), пропускающий ультрафиолетовые лучи и по прозрачности не уступающий стеклу.
Поликарбонат — полимерный материал, который в 250 раз прочнее и в 6 раз легче стекла. Обладает высокой прочностью, тепло- и огнестойкостью, а также низкой теплопроводностью. Он пропускает не намного меньше света, чем прозрачное стекло. Можно зашить поликарбонатом весь каркас и не демонтировать покрытие на зиму в течение многих лет. Этот материал бывает монолитный и сотовый. Из первого изготавливают элементы как плоской, так и криволинейной формы. Такие изделия достаточно жесткие и не требуют несущего каркаса. Однако они относительно дорогие, поэтому плоские кровли покрывают сотовым поликарбонатом. Благодаря своей структуре он имеет высокие теплоизоляционные характеристики. А его малый вес позволяет устанавливать легкие несущие конструкции. В качестве кровельного материала используют листы толщиной не менее 8 мм. Для стен можно выбрать более тонкие листы. Поверхность поликарбоната чувствительна к механическим воздействиям.
Поливинилхлорид (ПВХ) выпускают в виде гофрированных листов. Он отличается высокой механической и ударопрочностью, стойкостью к ультрафиолетовому излучению, долговечностью, гибкостью при температуре от —40 до +65 °С. Прозрачные бесцветные листы ПВХ пропускают 82 % света, но не пропускают ультрафиолет, поэтому для теплиц используют специально обработанные ПВХ-материалы, пропускающие УФ-излучение, необходимое для фотосинтеза.
Полимерная пленка эластична, прозрачна и легка в установке. Она выдерживает морозы до —20 °С, но плохо переносит резкие перепады температуры. Полиэтиленовая пленка пропускает 80 % видимых и ультрафиолетовых лучей, устойчива к щелочам и кислотам, не пропускает воду и пар. Ее недостаток — высокая теплопроницаемость, до 90 %. Под действием ультрафиолета и воздуха пленка стареет, ее светопрозрачность снижается, и к концу сезона материал разрушается. Полотнище пленки склеивают фенолом, формальдегидом, муравьиной кислотой, сваривают паяльником или утюгом. При стыковке ее укладывают так, чтобы край одного полотна перекрывал край другого на 10—15 мм. На место шва накладывают полоску целлофана.
ПВХ-пленка пропускает 90 % видимых и до 80 % УФ-лучей, но почти не пропускает инфракрасные лучи, благодаря чему теплицы в ночное время охлаждаются незначительно. Срок службы этого материала — два-три сезона.
Сополимерная этиленвинилацетатная пленка отличается повышенной прочностью, эластичностью и светостойкостью. Она устойчива к ветру и проколам. Служит до трех лет.
Рулонный стеклопластик изготавливают на основе полиэфирных смол, армированных стекловолокном. Он характеризуется высокой прочностью, надежностью и плохо пропускает тепловую радиацию. Поставляется в рулонах шириной 90 см. Куски соединяют при помощи эфирных смол. Срок службы рулонного стеклопластика - четыре года.