СВІТЛОПРОЗОРІСТЬ ТЕПЛИЧНОЇ ПЛІВКИ

0
111510

Плівка на відміну від скла, відомого ще до нашої ери, з’явилася відносно недавно завдяки розвитку хімії полімерів. І відразу стала дуже популярною завдяки низці переваг над склом:

  • Еластичність, легкість, простота монтажу;
  • Дешевизна (значно дешевша за скло);
  • Завдяки цьому теплицю з неї зробити значно простіше;
  • На відміну від скла, не боїться коливань ґрунту, землетрусів.

Поліетилен, по суті, являє собою полімер етилену з дуже довгими молекулами: …—CH2—CH2—CH2—CH2—… Відкриттям його вважається 1933 рік. Двоє англійських дослідників Ерік Фосетт і Реджинальд Гібсон досліджували явища, що відбуваються в галузі високих тисків (1000 атм і вище) при хімічній реакції органічних сполук. Згодом для безпеки перейшли до нижчого тиску, і тут став виходити поліетилен з іншими властивостями – більш міцний і жорсткий (нині використовується як тара, до якої належать банки, пластикові пляшки тощо). Це вже був так званий «поліетилен низького тиску» (міжнародне позначення його LDPE від перший літер слів Low Density PolyEthylene). Перший же (високого тиску) отримав назву HDPE – High Density PolyEthylene. У 1980-і роки завдяки досягненню технології каталізаторів був створений лінійний поліетилен низької щільності, або LLDPE (Linear Low Density PolyEthylene).

Прогрес не стояв на місці, і з випробуванням нових видів кращих каталізаторів стало можливим при виробництві контролювати молекулярну масу різних видів поліетиленів. Виробники нині можуть готувати види, спеціально пристосовані для певного застосування.

Починаючи з 1970-х років, випуск поліетилену почався і в нашій країні, з’явилися перші плівкові теплиці і малогабаритні укриття під плівкою. Перша плівка була мало придатна для закритого ґрунту: недовговічна (вже за 3– 4 місяці втрачала свої первинні властивості), з низькою міцністю на розрив, низькою здатністю затримувати теплові промені, з електростатичним зарядом на поверхні, внаслідок чого під нею утворювався конденсат із краплями вологи тощо. Поступово її стали удосконалювати, з’явилася спеціальна теплична плівка різних видів – поліамідна, полівінілхлоридна (ПВХ), етилен вінілацетану (ЕВА) та інші, до кожної з них стали додавати речовини, які зменшують зазначені недоліки.

Світлостабілізована плівка. Звичайна плівка вже через 4–5 місяців втрачала свої первинні властивості. Цей процес називається «старінням». Причиною є сонячні ультрафіолетові промені (UV) у діапазоні (290–400 нм), які розривають вуглецеві зв’язки, що веде до руйнування плівки. Для боротьби з цим до її складу вводять світлостабілізатори (надалі  УФ-стабілізатори), над вдосконаленням та розробкою яких працюють провідні виробники. Це значно збільшує її довговічність. Сьогодні створено плівки, що можуть використовуватись кілька сезонів. Плівка з УФ-світлостабілізатором отримала назву світлостабілізованої (у маркуванні її позначають  як СТ).  Для зручності до неї вводять певну кількість пігментів, що надають їй відтінків, аби легко було впізнати за зовнішнім виглядом. Наприклад, 2-сезонна плівка має жовтий відтінок, 4-сезонна – зелений, 5-сезонна – червоний, 6-сезонна – синій. Зворотним фактором цього є збільшення ціни. Оскільки всі сучасні плівки для закритого ґрунту є світлостабілізованими, про їх фізичні показники і піде мова.

Світлопрозорість.  Як відомо, понад 95% випромінювання Сонця посідає область видимої ділянки спектра – променів з довжиною хвилі 380–710 нм з прилеглими областями ультрафіолетових та інфрачервоних хвиль. Світлопрозорість світлостабілізованої плівки така:

  • В інфрачервоній області (з довжиною хвилі 1,5– 100 мкм) – 70%
  • У фотосинтетично активній (з довжиною хвилі 380–710 нм) – 90%
  • В УФ діапазоні (з довжиною хвилі 300– 80 нм) – 70%.

Прозорість в УФ-діапазоні не має практичного значення, оскільки в міру проходження через шари атмосфери вся іонізуюча радіація, рентгенівські промені та майже 98% ультрафіолету затримуються земною атмосферою. Практично без втрат до землі доходить видиме світло та інфрачервоне випромінювання, хоча вони частково поглинаються молекулами газів і частинками пилу, що знаходяться в повітрі. Вони й важливі для оцінки світлопрозорості. Що стосується фотосинтетично активної радіації (ФАР), то вона майже така ж, як і в інших укривних матеріалів – скла, полікарбонату, агроволокна, адже всі укривні матеріали відрізняються високою світлопрозорістю.

Незначною мірою вона може варіювати залежно від товщини плівки. Що плівка більшої товщини, тим вона міцніша, більш стійка до розривів і вітрових навантажень, але тим більше виражений її молочний відтінок і нижче світлопрозорість. Проте у момент, коли починають використовуватись плівкові споруди (лютий– березень), світла і так більше ніж достатньо, удень можливі й перегріви рослин, а відтак про цей вид радіації не варто говорити.

Тут висока прозорість плівки є одним із головних її недоліків. Удень під плівкою доволі тепло, варто вийти сонцю. Та щойно воно сідає, 3\4 тепла (до 70%) виходить крізь плівку, у теплиці стає все прохолодніше. У результаті різниця між зовнішньою і внутрішньою температурами часто становить лише 3– 4оС, а інколи й нижче (якщо є щілини між дверима, вентиляційними отворами). Бували навіть випадки вимерзання теплолюбних культур за сильних заморозків у квітні–травні. Через це ж плівкові теплиці отримали другу назву весняних – взимку їх експлуатація практично неможлива через колосальні втрати тепла. З усіх укривних матеріалів у плівки вони найбільші.

Звичайно, нині виробники плівки намагаються скоротити цей показник. Для поліпшення теплофізичних характеристик при виготовленні вводять спеціальні добавки, що знижують пропускання плівки в області інфрачервоного випромінювання. Така плівка отримала назву інфрачервоної (англ. – Infra-Red).

ПВХ плівка має нижче пропускання (до 10%) в області червоного випромінювання і дещо більший термін експлуатації у порівнянні з поліетиленовою. Така плівка більш еластична, тому з часом провисає.

ЕВА (Етилен вінілацетатна) плівка також краще затримує інфрачервоні промені (на 10–15%) порівняно із звичайною.

Для боротьби із конденсатом, який утворюється із внутрішнього боку плівки, використовують спеціальну плівку, що отримала назву «Антифог» (fog – туман, роса, англ.). Виникнення конденсату з внутрішнього боку небажано для усіх тепличних плівок, оскільки знижується світлопропускання за рахунок внутрішнього відбиття падаючого світла, а падіння крапель на рослини призводить до їх захворювання. Шляхом введення спеціальних добавок  зменшується електростатичний заряд на поверхні внутрішньої частини плівки, що призводить до утворення не окремих крапель, а однорідної тонкої плівки води, яка стікає по арковій поверхні або схилах на підлогу. Введення антифог-добавки у кількості 1,5–2% забезпечує ефект на один сезон, до 4% –  на 2 сезони (можлива комбінація добавки «антифог» зі світлостабілізатором).

Багатошарова плівка. Чи не можна створити плівку, яка б поєднувала в собі усі ці властивості – була і теплозатримуючою, і стабілізованою, і з антифог-ефектом, і світлорозсіюючою? На жаль, ні – низка з цих властивостей є суперечливими. Проте сучасні технології за допомогою соекструзії змогли з’єднати 3 шари плівок, різних за властивостями, досягнувши високої міцності, теплозатримуючої здатності, багатосезонного використання. Соекструзія – це процес екструзії двох або більше рідких полімерів у багатошарову структуру або осадження двох або більше рідких полімерів на підкладці для подальшого формування. Верхній шар такої плівки містить захист від руйнівної дії сонячних УФ променів – УФ-стабілізатори. Середній – поліетилен низького тиску – міцний жорсткий матеріал, що різко підвищує міцність плівки на розрив. А нижній – ЕВА або інші добавки, що знижують її прозорість для інфрачервоних (теплових) променів. Відтак в одній плівці змогли досягти небачених досі властивостей. Така плівка вже широко використовується в Україні. Схема процесу соекструзії Процес співекструзії вимагає застосування полімерів у розплавленому стані, щоб зв’язати взаємно непоєднувані полімери. У результаті виробнича лінія повинна складатися з більшої кількості екструдерів для отримання багатошарової плівки, ніж це обумовлено кількістю полімерів, узятих для отримання функціональних шарів.

 Інформація на етикетці. На етикетці плівки має бути нанесено:

– товарний знак виробника, назву і товщину плівки, довговічність;

– розміри в рулоні (наприклад 12×50 м);

– дату виготовлення і номер партії;

– підтвердження відповідності вимогам стандарту.

Товарний знак виробника часто наносять не тільки на етикетку, а й на саму поверхню плівки методом флексодруку. Це не просто реклама, а у першу чергу – захист від фальсифікату (наприклад, реалізаторам буде важко видати плівку з написом «Союз-Полімер» через кожні 6 м за плівку угорського або іспанського виробництва). Відомі вітчизняні виробники плівки, наприклад, «Планета-Пластик», «Союз Polimer», «Пласт­модерн». Оскільки вони випускають великий перелік продукції, аби не помилитися ще на складі, на етикетці кожної дублюють цю інформацію (інколи вкладають до рулону додаткові етикетки). Товщина плівки (в мкм) – важлива характеристика її стійкості до вітрових навантажень і довговічності. Що  вона більша, тим довговічніша і більш стійка до сильного вітру, але й відповідно дорожча та дещо менш світлопрозора (хоча це не важливо – навесні світла більш ніж достатньо). Для теплиць рекомендується плівка товщиною не менше 200 мк, тоді як для малогабаритних споруд можна вибрати й тоншу.

За стандартом на плівці не повинно бути складок і пошкоджень (не допускаються). Дата виготовлення і номер партії потрібні, аби знати, кому пред’явити претензії, і для визначення терміну зберігання. Гарантійний термін зберігання СТ-плівки – 1 рік з дня виготовлення. Зберігати ж її потрібно у горизонтальному стані, в закритому приміщенні, захищеною від прямих сонячних променів, при температурі від 5 до 40оС. За інших умов – можна, але не більше місяця.

Ю. Дьяков, НУБіП

Р. Андрусик, Заліщицький аграрний коледж ім. професора Є.Храпливого НУБіП

 

 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here