TOP 3 aditivi folositi in fabricare foliei pentru solar

In timp, expunerea îndelungata a maselor plastic, si mai ales folie de solar, la acțiunile UV(razelor ultraviolet) duce la degradarea polimerilor din care sunt compuși. Fotodegradarea polimerilor are loc atunci cand radiația UV invizibila, care reprezinta raze de unda scurta, distrug lanțurile de polimeri ai foliei

Acest proces are finalitate deteriorarea proprietatilor fizice precum: elasticitatea, rezistenta la impact, schimbarea culorii, crapaturi, scaderea proprietatilor de elongare si elasticitate sau inalbirea suprafetei si pierderea opacității. De exemplu folia de pe solar  devine mai “laptoasa”,mai galbena si mai casanta scaunele din curte isi pierd luciul si devin mate.

Radiatia UV este a parte component a spectrului solar si constitue doar, 4.6 % din el. Se calculează in nanometri(nm) si este cuprins intre lungimea de unda de 280 si 400nm, dar cel mai periculos spectru este  cel cuprins intre lungimea de unda de 280 si 315 nm. Iradierea maselor plastice sau a folie difera de regiunea din tara in care va aflati. Iradierea este radiatia care atinge o anumita suprafata pentru o anumita perioada de timp si se masoara in Ly (Langley)

                                            1Ly = 1 cal/cm² = 4.184 E⁴Joule/m²

In Sudan spre exemplu folosesc folii care rezista la 220kcal/cm²/an in timp ce in Suedia folosesc folii care rezista la 70 kcal/cm²/an.

In Romania care ar fi tipul de folie pe care ar trebui sa il folosim pentru sere si solarii?

Pentru a da răspunde la intrebare, ar trebui sa consultam harta care reprezinta nivelul radiatiei in Kcal/ cm²/an . Romania este cuprinsa de 2 zone:

1.      Prima - partea de sud – cu 100kcal/cm²/an
2.      Arcul carpatic si nordul Moldovei care primește cca 80kcal/cm²/an

Deci,  ar trebui sa folosim folie tratata UV pentru 300kcal/ cm²/an daca se doreste folosirea foliei pentru cel putin 3 ani

Mai jos va prezentam un tabel in care sunt introduse date de la diferiti producatori de mase plastice cu privire la sensibilitatea maselor plastice la diferite lungimi de unda. Fiecare tip de plastic este sensibil la lungimi de unda cuprinse intre 290-400 nm

Polipropilena are 3 maxime, 290-300, 330 si 370 nm. Intervalul pentru Nailon este 290-315nm iar pentru homopolimerii din PVC lungimea de unda distructiva este 320 nm.

 TAB. 1Sensibilitatea la lungime de unda a UV pentru diferite materiale plastice (nm)

Fotodegradarea polimerilor are loc doar atunci cand razele UV sunt absorbite de catre de grupurile chimice de polimeri numite cromofor(atomi responsabili de culoarea plasticilor). Polimerii contin si alti aditivi sensibili substanțe ignifugate e halogenate, filtre si pigmenți. Stabilizatorii  UV au fost dezvoltati si adaugati in polimeri pentru a inhiba procesele fotoionizante. Va prezentam cei mai importanti 3 aditivi anti-UV  : Stabilizatori UV , Saturatori si  FOTOSTABILIZATORI pe baza de AMINE  (HALS).

1) Stabilizatori UV

Stabilizatorii absorb radiatiile UV, transformand razele UV in raze infrarosii care nu sunt daunatoare ci din potriva sunt benefice pentru plante. De asemenea poate denisipa caldura primita in toata reteau de polimeri a foliei. „Carbon black” (Negru de Carbon) este cel mai răspândit si mai folosit stabilizator UV, de asemenea este un bun agent anti-static folosit cu succes in folia Ginegar. De asemenea este folosit in folii pentru tunele joase cu grosimi de 40microni.  Alt aditiv este Oxidul de titan rutilic , foarte efectiv împotriva razelor UV cu lungime de unda de 300-400nm, dar  ineficient pentru lungime de unda de 315 nm. Hidroxibenzofenon si hidroxifenilbenzotriazol sunt stabilizatori UV care se folosesc pentru mase plastice transparente, insa hidroxifenilbenzotriazol nu este prea util in cazul foliilor mai subtiri de 100 microni.

Un alt aspect important, care ar trebui sa il stie fiecare fermier, ca o folie mai subtire de 150 microni, nu poate contine mai mult de un singur aditiv. De aceea folositi folii care sunt mai groase sau macar de 150 microni

2) Saturatori

Saturatotii au proprietatea de a reduce cromoforii din stare excitata in starea inițiala prin procese de transfer al energiei.  Agentul de transfer al energiei funcționează pe baza saturării grupului de carbonil  excitati in urma proceselor de foto-oxidare si hidroperoxidare. Drept rezultat se previne clivajul si formarea radicalilor liberi. Saturatorii pe baza de nichel sunt cel mai des folositi in procederea folie pentru solar. Dar fiindca confera o culoare verzuie foliei, ei sunt inlocuiti cu atomi de Aluminiu iar folia capata un aspect cetos si cu un grad de difuziune ridicat. In Europa, sunt 2 mari companii producatoare de folii de solar care folosesc atomi de aluminiu in calitate de saturatori UV: Ginegar( Israel ) si Plastika Kritis (Grecia)

3) Fotostabilizatori pe baza de Amine (HALS)

HALS reprezinta stabilizatori termali de lunga durata care capteaza radicalii liberi formati in urma procesului de foto-oxidare si incetinesc procesul de fotodegradare. Abilitatea  acestor fotostabilizatori de a capta  radicalii liberi este explicata prin formarea radicalilor nitroxilici printr-un proces cunoscut drept CICLU DENISOV.

Fotostabilizatorii sunt folositi in foliile scumpe, in vopsea pentru industria auto in fabricarea poliuretanului si este ineficient in tratarea maselor plastice din PVC.

Toate aceste trei grupe au un mecanism diferit dar deseori sunt folosite pentru actiuni sigergetice de absorbtie a razelor UV. De exemplu benzotriazol este combinat cu HALS pentru a preveni schimbarea sau pierderea culorii.