Materiali per la serra. L'influenza dei raggi UV sulle proprietà del polietilene.La pellicola di polietilene trasmette i raggi ultravioletti?

Quando si parla di serre, spesso si immagina il vetro come una copertura, anche se attualmente in Europa il vetro difficilmente può essere definito il materiale più popolare. Per le coperture è adatto qualsiasi materiale trasparente - vetro o plastica - che trasmetta quanta più luce possibile e trattenga il calore. La serra deve catturare la luce. La luce solare e il calore raggiungono la superficie terrestre sotto forma di radiazioni a onde corte. Esiste la radiazione diretta (ad esempio in una giornata senza nuvole), così come la radiazione diffusa, che è la più frequente nelle serre alle nostre latitudini. Le cause della radiazione diffusa possono essere, ad esempio, le nuvole, le interferenze atmosferiche e l'inquinamento atmosferico. A ciò si aggiungono i raggi riflessi che vengono “rimbalzati” sugli oggetti. Nelle serre la radiazione solare viene utilizzata anche due volte: la prima per accumulare calore e la seconda per la fotosintesi, cioè per creare sostanze organiche nelle piante.

Sfruttare l'effetto serra per trattenere il calore

Quando la radiazione solare - diretta, diffusa o riflessa - attraversa materiali trasparenti, si tratta di un processo di radiazione a onde corte. Dagli oggetti all'interno della serra, i raggi a onde corte vengono assorbiti e riflessi, quindi trasmessi come radiazione termica a onde lunghe. I rivestimenti in vetro, acrilico o policarbonato impediscono la fuoriuscita di questa radiazione appena formata. Di conseguenza, la temperatura nella serra aumenta. La pellicola, al contrario, lascia fuoriuscire parte dei raggi di calore.

Ognuno di noi ha sperimentato l'effetto serra, ad esempio lasciando l'auto al sole, dopodiché la temperatura all'interno dell'auto aumenta notevolmente proprio perché il caldo non ha scampo. Per sfruttare il calore generato dall'effetto serra, è necessario sapere come è distribuita la temperatura all'interno della serra. All'inizio il calore, indipendentemente dalla direzione in cui si diffonde, tende sempre al luogo più freddo. Questa è chiamata conduttività termica. Abbiamo già scritto della conduttività termica di legno, acciaio e alluminio. Tuttavia, è altrettanto importante considerare la conduttività termica delle pareti, del terreno o delle fondamenta. Inoltre, è necessario tenere conto della convezione dell'aria.

La conduttività termica di un oggetto è indicata dal valore K (coefficiente Fickentscher). Più basso è il valore K, migliori sono le sue proprietà isolanti.

La convezione dell'aria e la conduttività termica dei materiali determinano indirettamente la scelta del luogo (ad esempio, tenendo conto del problema del vento). L'aria calda sale, l'aria fredda scende. La convezione e la conduttività termica sono influenzate negativamente dalla velocità del vento. Maggiore è la differenza tra la temperatura esterna e quella interna, più calore penetra all'esterno attraverso la superficie della serra. La dimensione dei vetri influisce sul costo del riscaldamento della serra. Per quanto riguarda la conservazione del calore nelle serre, è opportuno toccare un altro concetto: radiazione termica. Queste sono onde che vengono trasmesse direttamente da un corpo all'altro. In questo caso è possibile sfruttare il calore accumulato solidi, ad esempio nei serbatoi dell'acqua, nelle pareti e nei rivestimenti dei pavimenti.

Gli oggetti scuri assorbono più calore degli oggetti chiari, poiché non riflettono i raggi solari, ma li trasmettono, ad esempio di notte, all'ambiente.

Sulla base di quanto sopra, prenderemo in considerazione alcuni materiali per la copertura delle serre.

Film

Ricorda che qualsiasi pellicola inquina l'ambiente, anche se viene utilizzata per tre o cinque anni! Le serre industriali non possono fare a meno dei film, se non altro perché sono economici, ma i giardinieri dilettanti li usano meno spesso: per proteggere le piante dal gelo e dagli insetti dannosi o per raccogliere prima i raccolti. Prima di utilizzare la pellicola per serra, valutare se è necessario. Per le piccole serre o serre è spesso suggerito due tipi di film:

Pellicola di polietilene- economico, ma non abbastanza resistente e durevole; viene effettuato uno speciale trattamento stabilizzante per proteggere dalle radiazioni ultraviolette. In giardino è meglio utilizzare solo pellicole stabilizzate; altri tipi di pellicole si strappano rapidamente, alla luce, dopo solo poche settimane. La resistenza dei film utilizzati per serre o serre è aumentata dalle fibre a rete intrecciate nel materiale del film. Pertanto, tali film sono chiamati mesh. In vendita sono disponibili anche reti che sono inoltre ricoperte da pellicola, formando un cuscino d'aria.

Tuttavia, tutti questi miglioramenti riducono la capacità della pellicola di trasmettere la luce. Le pellicole di polietilene trasmettono i raggi ultravioletti, ma non in misura sufficiente se le pellicole sono stabilizzate dai raggi ultravioletti. Sfortunatamente, le pellicole permettono al calore di fuoriuscire. L'eccezione sono i film di polietilene che contengono additivi e, di conseguenza, non trasmettono raggi a onde lunghe. I film in polietilene non creano problemi sia nella manutenzione che nel rapporto con l'ambiente esterno. Lo stesso non si può dire a riguardo pellicola in polivinile più durevole. Sebbene la pellicola di polivinile non consenta il passaggio dei raggi ultravioletti, impedisce anche il passaggio dei raggi di calore. Per certo colture orticole questo ha un effetto positivo e porta alla loro crescita. Tuttavia, è molto difficile riciclare i rifiuti di questa pellicola. Questo dovrebbe essere preso in considerazione da coloro che sono preoccupati per la condizione ambiente. Quando acquisti un film, dovresti assolutamente assicurarti della sua forza. Attualmente molti produttori forniscono garanzie sulle pellicole per tre anni o più.

Bicchiere

Se vuoi che la tua serra lasci entrare tra l'89 e il 92% di luce, difficilmente troverai un'alternativa al vetro. Per la realizzazione delle serre vengono utilizzati i seguenti tipi di vetro: sia lucido (leggero, liscio) che traslucido. In questo caso, il vetro lucido è uniforme e liscio su entrambi i lati, e il vetro traslucido su un lato è “cartilagineo” (il lato “cartilagineo” del vetro traslucido è posto all'interno!). Grazie a questa superficie, la luce all'interno della serra viene diffusa meglio. Tuttavia, una ricerca dell’Istituto di Hannover ha dimostrato che la differenza tra la diffusione della luce attraverso il vetro lucido e quello traslucido è minima.

Le lastre di vetro sono fornite nelle dimensioni standard. È preferibile inserire il vetro in lastre di grandi dimensioni. Inoltre, per ragioni di sicurezza, è meglio non utilizzare vetri di spessore inferiore a 3 mm. Il vetro con uno spessore di 4 mm o più garantisce la sicurezza e il necessario isolamento uniforme. Come ulteriore protezione dal gelo, è possibile inserire una pellicola con “brufoli”. Tuttavia, va notato che tale pellicola si sporca facilmente e non è pratica per le regioni con lunghi periodi di gelo. Per un migliore isolamento termico, utilizzare doppi vetri: sono installati doppi telai, i cui vetri sono separati l'uno dall'altro da barre di sostegno intermedie. È necessario prevedere la possibilità di rimuovere il vetro interno per la pulizia. Attualmente viene solitamente utilizzato il vetro saldato o incollato, a volte per un migliore isolamento vetro riempito con anidride carbonica, che non viene contaminato dall'interno. Sebbene la trasmissione della luce del vetro sia notevolmente ridotta, l'isolamento termico è paragonabile a quello di un doppio vetro (spessore 16 mm).

La foto mostra una serra in alluminio con vetro traslucido e ampie finestre.

Il vetro isolante viene spesso utilizzato per le pareti laterali delle serre in modo che il giardino possa essere visto dalla serra o le piante nella serra possano essere viste dal giardino. Per i tetti, l'uso di questo vetro è spesso impossibile per motivi statici.

Doppio vetro ondulato

A poco a poco, questo materiale è diventato il più popolare tra coloro che costruiscono serre di alta qualità.

Sfortunatamente, sotto questo nome vengono offerti molti prodotti di qualità molto diversa. Lo spessore del vetro varia tra 4 e 32 mm. Insieme ai doppi vetri, talvolta vengono offerti anche i tripli vetri. La qualità del vetro doppio o triplo varia a seconda del produttore, variano anche la larghezza delle lastre, la forma dell'ondulazione e lo spessore del vetro. Anche il costo del vetro varia. Tutto il vetro ha le proprie istruzioni di installazione, che devono essere prese in considerazione, altrimenti si perderà la garanzia di qualità.

Le piastre a doppia ondulazione devono essere accuratamente sigillate in modo che la condensa si accumuli al di sotto. Un'accurata lavorazione delle piastre ne garantisce successivamente la pulizia.

Durante l'installazione viene steso il lato con il rivestimento antifreddo. Rimuovere la pellicola protettiva all'ultimo momento. Il silicone può danneggiare le piastre a doppia ondulazione, quindi assicurati di seguire le istruzioni del produttore! Assicurati di sigillare le parti strutturali.

La maggior parte dei produttori offre principalmente due tipi di vetro: policarbonato e vetro acrilico, il primo è noto anche come plexiglass e il secondo plexiglass. A seconda dello spessore della lastra differiscono anche le proprietà isolanti del vetro. Entrambi i tipi di piastre sono trasparenti e quindi adatte alla propagazione delle piante.

Con il doppio vetro ondulato puoi risparmiare fino al 40% di energia, mentre con il triplo vetro puoi risparmiare fino al 50%.

Per la sigillatura sono disponibili in commercio strisce speciali o leganti adesivi. Le piastre non sigillate si sporcano e sono ricoperte di alghe. Per l'isolamento vengono utilizzati solo alcuni tipi di sigillanti (gomma o plastica) o mastice. Ora diamo un'occhiata alle differenze tra questi materiali. Il policarbonato è un materiale più elastico, morbido, resistente agli urti, quasi infrangibile e più adatto a grandi campate e curve. Tuttavia, consente il passaggio solo di una parte dei raggi ultravioletti. Il grado di traslucenza (con uno spessore di 16 mm) è del 77%. L'acrilico è un materiale più fragile e la sua resistenza diminuisce con temperature più basse e sotto l'influenza della grandine. Tuttavia, i raggi ultravioletti nella gamma importante per le piante penetrano senza ostacoli attraverso questa plastica. La trasmissione della luce (con uno spessore di 16 mm) è dell'86%. Le piastre sono disponibili in varie larghezze e spessori. Al momento dell'acquisto è necessario considerare la dimensione delle campate. Una piastra di 6 mm di spessore si piega sotto la forte pressione del vento se la campata è superiore a 50 cm.Se una piastra di questo tipo viene trattenuta solo da staffe, i forti venti possono facilmente danneggiare la serra. Con piastre di spessore 16 mm la luce può raggiungere il metro. In questo caso le piastre dovranno essere fissate con guarnizioni in gomma o plastica su tutta la lunghezza.

Grazie ai profili riempiti di schiuma è possibile garantire un buon isolamento termico.

Se disponi di speciali lastre acriliche austriache di 20 mm di spessore, puoi abbandonare completamente le rilegature: sono montate secondo il principio maschio-femmina e, di conseguenza, acquisiscono la stabilità necessaria.

I residenti estivi che hanno deciso di utilizzare il policarbonato per costruire una serra o una serra sul loro terreno di campagna per la coltivazione di ortaggi sono interessati alla domanda: "Il policarbonato consente il passaggio dei raggi ultravioletti?" L'emergere di una domanda del genere non è infondata, perché è noto il danno che le radiazioni ultraviolette hanno sulle piante. Per poter rispondere alla domanda che è sorta e prendere una decisione definitiva sull'utilizzo di un polimero, sarà necessario disporre di informazioni sugli aspetti positivi e negativi del materiale.

Vantaggi materiali

Indipendentemente dal fatto che il policarbonato trasmetta o meno i raggi ultravioletti, presenta numerosi vantaggi indubbi. Questi includevano le seguenti proprietà del materiale:

1. Prezzo basso per il materiale. Il policarbonato non richiede investimenti finanziari costanti e ingenti per la cura durante il suo funzionamento.
2. La struttura del materiale termoplastico è tale che anche il materiale assemblato può essere facilmente smontato per lo stoccaggio o rimontato.
3. Qualità estetiche presenti grazie alla produzione del polimero in un'ampia tavolozza di colori.
4. Indice di resistenza elevato. Il materiale termoplastico è in grado di resistere a carichi meccanici elevati (urti o pressione derivanti da una massa elevata di qualcosa).
5. Possibilità di produrre in autonomia con polimero lavori di installazione. Il materiale si presta bene alla lavorazione meccanica (foratura, taglio), quindi lavorarci non richiede sforzi aggiuntivi o abilità particolari.
6. La velocità di installazione funziona con il materiale.
7. Ottima flessibilità dei pannelli termoplastici, che ne consente l'utilizzo anche in strutture complesse.
8. Peso leggero. Il policarbonato è circa quindici volte più leggero del vetro e ciò consente, quando si utilizza materiale per serre o serre, di non installare una fondazione per la struttura.
9. La trasparenza dei fogli di materiale colorati raggiunge il cinquanta per cento e per le lastre trasparenti questa cifra raggiunge l'ottantacinque per cento. La durata di funzionamento non influisce sulla diminuzione del coefficiente di trasmittanza dei raggi luminosi.
10. Una buona dispersione della luce è presente grazie alla presenza di una pellicola protettiva sulla superficie dei pannelli, che aiuta a disperdere la luce solare e a proteggere dalla penetrazione delle radiazioni ultraviolette emanate dal sole all'interno della stanza dal contatto con il policarbonato. Questa proprietà consente di distribuire uniformemente i raggi del sole tra le piante se il polimero viene utilizzato in serre o serre.
11. Conduttività termica. Questa proprietà varia a seconda dello spessore delle lastre. Più spesso è il pannello, minore è la conduttività termica e viceversa.
12. Sicurezza antincendio. Il materiale non si accende rapidamente e ha proprietà autoestinguenti. Il polimero inizia a sciogliersi solo sotto l'influenza di una temperatura di 570 gradi Celsius e non rilascia gas nell'aria che contengono veleno per gli organismi viventi.
13. Se il materiale è comunque sottoposto a impatti significativi e subisce danni meccanici, non si sbriciolerà in piccole particelle, come se il vetro e i suoi bordi non fossero così affilati da avere la capacità di provocare un taglio al corpo umano a causa di un contatto imprudente .

Screpolatura

Il policarbonato con e senza protezione UV, oltre ai suoi vantaggi, presenta anche alcuni svantaggi. Questi includono le seguenti proprietà del materiale:

• una diminuzione della capacità di trasmettere la luce - questo è possibile se le celle dei bordi dei pannelli sono coperte con nastro ordinario o non coperte affatto, o sono state lavate con soluzioni contenenti solventi, cloro o particelle abrasive;
• si possono verificare deformazioni del materiale se il profilo e le lastre sono di produttori diversi e non aderiscono saldamente tra loro, oppure se non si è tenuto conto della dilatazione lineare delle lastre;
• si piega sotto il peso della neve o da forti raffiche di vento - questo è possibile se il materiale utilizzato è di scarsa qualità o il suo spessore non corrisponde alle condizioni climatiche di una determinata regione, oppure il lavoro di installazione è stato eseguito con errori.

Caratteristiche del policarbonato con e senza protezione ultravioletta

Conoscere la risposta alla domanda: "Il policarbonato trasmette raggi ultravioletti?" potrai prendere la decisione finale se utilizzare i pannelli termoplastici nella costruzione della serra.

Buono a sapersi: Dopotutto, è noto che la radiazione ultravioletta che penetra all'interno della serra ed è nell'intervallo di 390 nanometri può danneggiare le piante.

Il policarbonato è in grado di bloccare le radiazioni ultraviolette se la sua superficie esterna è ricoperta da una pellicola speciale con uno spessore di 20-70 micron. Senza una pellicola protettiva, la radiazione ultravioletta penetrerà attraverso i pannelli polimerici. Il materiale con pellicola protettiva non ingiallisce e può essere utilizzato senza trasmettere radiazioni ultraviolette per dieci anni.

Video sulla protezione del policarbonato dalle radiazioni ultraviolette

Nelle pagine di questa risorsa informativa, la necessità di proteggere i prodotti in polietilene, in particolare i prodotti semilavorati (barre, fogli, lastre di polietilene, ecc.) realizzati con vari gradi di polietilene, nonché altri materiali della famiglia delle poliolefine, da sono già stati notati gli effetti dannosi dei raggi UV durante il funzionamento dei prodotti per esterni.

Gli effetti dannosi dei raggi UV si esprimono nel cambiamento del colore del materiale (scolorimento), nonché nel cambiamento delle sue proprietà meccaniche: il materiale diventa fragile e si rompe anche senza carico meccanico.

Va notato che questi processi (scolorimento e cambiamenti nelle proprietà meccaniche) non sono correlati tra loro: lo sbiadimento caratterizza, prima di tutto, la durabilità dei coloranti utilizzati nella produzione dei materiali, e quindi la perdita del colore originale dei materiali. il prodotto non sempre comporta un cambiamento nelle proprietà meccaniche del materiale.

Come notato sopra, per rendere le poliolefine resistenti ai raggi UV, durante il processo di produzione vengono introdotti nella loro composizione speciali stabilizzatori UV (inibitori HALS).

In generale, possiamo dire che la resistenza di un materiale alle radiazioni UV, e, quindi, la durata dei prodotti, dipende dalla quantità e dall'efficacia degli stabilizzanti UV utilizzati, nonché dall'intensità delle radiazioni UV - a latitudini più elevate l'intensità della radiazione UV è inferiore rispetto a quelle inferiori. Inoltre, l’intensità della radiazione UV può aumentare, ad esempio, la sua riflessione sulla superficie dell’acqua.

Anche la combinazione di stabilizzanti e coloranti introdotti nella composizione del materiale può avere un impatto significativo sulla durata dei prodotti, ad esempio un colorante a base di fuliggine introdotto nella composizione dei prodotti in polietilene è di per sé un buon stabilizzatore UV, quindi il la durata dei prodotti in polietilene nero è la più lunga.

I principali produttori di materiali termoplastici tecnici testano regolarmente i loro materiali per determinare l'effetto dei raggi UV sulle loro proprietà. In generale, possiamo dire che il periodo target durante il quale non dovrebbero verificarsi cambiamenti significativi nelle proprietà dei materiali è di 10 anni.

Tuttavia, tenendo conto del fatto che, come notato sopra, l'intensità della radiazione UV è diversa per le diverse zone climatiche, per i luoghi con elevata intensità di radiazione il valore effettivamente ottenibile di questo indicatore può essere significativamente inferiore.

D'altra parte, per i prodotti contenenti un colorante a base di nerofumo, la durata può essere notevolmente più lunga, in media fino a 20 anni, senza cambiamenti significativi nelle proprietà del materiale.

Separatamente, vale la pena soffermarsi sulla questione dello sbiadimento del materiale. Questo effetto può essere osservato in misura maggiore o minore, a seconda dell'intensità della radiazione UV e della durata dei coloranti utilizzati. Allo stesso tempo, la durabilità di quelli utilizzati in Ultimamente i coloranti organici, di norma, sono significativamente inferiori alla resistenza dei coloranti a base di metalli pesanti (ad esempio il cadmio). Pertanto, non è sempre di più materiali moderni sono più resistenti allo sbiadimento.

La plastica polimerica è caratterizzata da resistenza, praticità, durata e facilità di installazione. In questo caso, la durata del materiale dipende da esso caratteristiche tecniche. Oggi affronteremo un argomento così rilevante per molti costruttori e giardinieri: il policarbonato lascia passare i raggi ultravioletti?

protezione UV

Il policarbonato è considerato uno dei polimeri più durevoli e resistenti. Tuttavia questo materiale distrutto dall’esposizione alla luce solare. Pertanto, i fogli di plastica polimerica utilizzati per il rivestimento di strutture di serre, serre da giardino, gazebo, verande, terrazze e altri edifici aperti diventano rapidamente inutilizzabili. Dopo 2-3 anni dal momento della costruzione dell'edificio, il rivestimento perde completamente il suo aspetto originario Proprietà fisiche e qualità.

Il policarbonato non trasmette i raggi UV, il che lo rende un materiale ideale per il rivestimento delle serre

I produttori di plastica polimerica hanno trovato un modo per aumentare il livello di resistenza all'usura del materiale. Il policarbonato iniziò a essere prodotto con uno speciale rivestimento ultravioletto. Lo strato protettivo era costituito da alcuni granuli stabilizzanti che venivano aggiunti al materiale durante la lavorazione primaria. Sfortunatamente, l’uso di questo tipo di tecnologia richiede investimenti significativi. Il costo aumenta di conseguenza materiale da costruzione.

Attualmente, la plastica polimerica è realizzata con un sottile rivestimento ultravioletto, chiamato protezione UV.

Esistono due modi per applicare lo strato ultravioletto:

1. Spruzzatura. La superficie del pannello in plastica polimerica è ricoperta da un sottile strato di una soluzione speciale, che assomiglia a una vernice industriale. Questo metodo presenta svantaggi significativi. Durante il trasporto, l'installazione e il funzionamento della tela, lo strato protettivo viene cancellato, per cui il polimero diventa inadatto all'uso. Applicata sotto forma di spruzzo, la protezione UV non è resistente alle precipitazioni e agli influssi meccanici provenienti dall'esterno.
2. Protezione dell'estrusione dalla luce solare diretta. Uno strato speciale che impedisce la distruzione del polimero è impiantato nella superficie del pannello in policarbonato. Il tessuto è resistente ai danni fisici e chimici, nonché a varie condizioni atmosferiche. La durata del policarbonato con protezione solare estrusa è di 20–25 anni.

Video “Protezione del policarbonato dalle radiazioni ultraviolette”

Da questo video imparerai che tipo di protezione ultravioletta esiste. policarbonato cellulare.

Regole di selezione

Molte persone sono interessate a come determinare la presenza di un rivestimento UV sulla superficie di un foglio di plastica polimerica.

I produttori responsabili si attengono pellicola protettiva su lastre di policarbonato. Il polietilene trasparente e incolore indica che su questo lato del pannello non è presente alcuna protezione solare. La pellicola colorata trasparente è la prima indicazione della presenza di uno strato protettivo ultravioletto.

• nome e tipo di materiale da costruzione;
• caratteristiche tecniche del policarbonato;
• raccomandazioni sulle specifiche di carico, scarico, trasporto, installazione e manutenzione del polimero;
• informazioni sul produttore.

Spesso i contrassegni vengono applicati sul polietilene colorato, il che aiuta a evitare graffi, ammaccature, scheggiature e crepe sul lato esterno del policarbonato.

Se non c'è pellicola, girare il polimero verso il sole. Il lato trattato UV riflette i caratteristici riflessi violacei del sole.

Quando si sceglie un materiale da costruzione, inclusa la plastica polimerica, è necessario concentrarsi su proprietà tecniche e qualità del materiale.

Il policarbonato con protezione ultravioletta è garanzia di durabilità e resistenza del rivestimento dell'edificio.

Oggi sorge molto spesso la domanda sul potenziale pericolo delle radiazioni ultraviolette e sui modi più efficaci per proteggere l'organo della vista. Abbiamo preparato un elenco delle domande più frequenti sulle radiazioni ultraviolette e le relative risposte.

Cos'è la radiazione ultravioletta?

Lo spettro della radiazione elettromagnetica è piuttosto ampio, ma l'occhio umano è sensibile solo a una certa regione chiamata spettro visibile, che copre l'intervallo di lunghezze d'onda da 400 a 700 nm. Le radiazioni che vanno oltre la gamma visibile sono potenzialmente pericolose e includono gli infrarossi (lunghezze d'onda superiori a 700 nm) e gli ultravioletti (meno di 400 nm). Le radiazioni che hanno una lunghezza d'onda più corta dell'ultravioletto sono chiamate raggi X e raggi γ. Se la lunghezza d'onda è maggiore di quella della radiazione infrarossa, si tratta di onde radio. Pertanto, la radiazione ultravioletta (UV) è una radiazione elettromagnetica invisibile all'occhio, che occupa la regione spettrale tra la radiazione visibile e quella dei raggi X nell'intervallo di lunghezze d'onda di 100–380 nm.

Che portata hanno le radiazioni ultraviolette?

Proprio come la luce visibile può essere divisa in componenti di diversi colori, che vediamo quando appare un arcobaleno, così la gamma UV, a sua volta, ha tre componenti: UV-A, UV-B e UV-C, quest'ultimo è il radiazione ultravioletta con lunghezza d'onda più corta e energia più alta con un intervallo di lunghezze d'onda compreso tra 200 e 280 nm, ma viene assorbita principalmente dagli strati superiori dell'atmosfera. La radiazione UVB ha una lunghezza d'onda compresa tra 280 e 315 nm ed è considerata una radiazione di media energia pericolosa per l'occhio umano. La radiazione UV-A è la componente di lunghezza d'onda più lunga dell'ultravioletto con un intervallo di lunghezze d'onda di 315–380 nm, che ha la massima intensità quando raggiunge la superficie terrestre. I raggi UV-A penetrano più profondamente nei tessuti biologici, sebbene il loro effetto dannoso sia inferiore a quello dei raggi UV-B.

Cosa significa il nome “ultravioletto”?

Questa parola significa “sopra (sopra) viola” e deriva dalla parola latina ultra (“sopra”) e dal nome della radiazione più breve nella gamma visibile – viola. Sebbene le radiazioni UV non siano rilevabili dall’occhio umano, alcuni animali – uccelli, rettili e insetti come le api – possono vedere in questa luce. Molti uccelli hanno colori del piumaggio invisibili in condizioni di luce visibile, ma chiaramente visibili sotto la luce ultravioletta. Alcuni animali sono anche più facili da individuare alla luce ultravioletta. Molti frutti, fiori e semi vengono percepiti più chiaramente dall'occhio in questa luce.

Da dove provengono le radiazioni ultraviolette?

All’aperto, la principale fonte di radiazioni UV è il sole. Come già accennato, viene parzialmente assorbito dagli strati superiori dell'atmosfera. Poiché una persona raramente guarda direttamente il sole, il danno principale all'organo della vista si verifica a causa dell'esposizione alla radiazione ultravioletta diffusa e riflessa. All'interno, le radiazioni UV si verificano quando si utilizzano sterilizzatori per strumenti medici e cosmetici, nei saloni di abbronzatura, durante l'uso di vari dispositivi medici diagnostici e terapeutici, nonché durante la polimerizzazione di composizioni di riempimento in odontoiatria.

Nell'industria, le radiazioni UV vengono generate durante le operazioni di saldatura a livelli così elevati da poter causare gravi danni agli occhi e alla pelle, motivo per cui è obbligatorio l'uso di dispositivi di protezione per i saldatori. Anche le lampade fluorescenti, ampiamente utilizzate per l'illuminazione del lavoro e della casa, producono radiazioni UV, ma il livello di radiazioni UV è molto basso e non rappresenta un grave pericolo. Le lampade alogene, utilizzate anche per l'illuminazione, producono luce con una componente UV. Se una persona si trova vicino a una lampada alogena senza copertura o schermo protettivo, il livello di radiazione UV può causare seri problemi agli occhi.

Cosa determina l’intensità dell’esposizione alle radiazioni ultraviolette?

La sua intensità dipende da molti fattori. Innanzitutto, l'altezza del sole sopra l'orizzonte varia a seconda del periodo dell'anno e del giorno. In estate l'intensità dei raggi UV-B è massima durante il giorno. Esiste una regola semplice: quando la tua ombra è più corta della tua altezza, rischi di ricevere il 50% in più di questa radiazione.

In secondo luogo, l'intensità dipende dalla latitudine geografica: nelle regioni equatoriali (latitudine prossima a 0°) l'intensità della radiazione UV è massima - 2-3 volte superiore a quella del Nord Europa.

In terzo luogo, l’intensità aumenta con l’aumentare dell’altitudine perché lo strato di atmosfera in grado di assorbire la luce ultravioletta viene corrispondentemente ridotto, quindi una maggiore quantità di radiazione UV a onde corte con la più alta energia raggiunge la superficie terrestre.

In quarto luogo, l’intensità della radiazione è influenzata dalla capacità di diffusione dell’atmosfera: il cielo ci appare blu a causa della diffusione della radiazione blu a lunghezza d’onda corta nel campo visibile, e anche la radiazione ultravioletta a lunghezza d’onda più corta viene diffusa in modo molto più forte.

In quinto luogo, l'intensità della radiazione dipende dalla presenza di nuvole e nebbia. Quando il cielo è sereno, la radiazione UV è massima; nuvole dense ne riducono il livello. Tuttavia, le nuvole chiare e sparse hanno poco effetto sui livelli di radiazione UV; il vapore acqueo proveniente dalla nebbia può portare ad una maggiore diffusione dei raggi ultravioletti. Una persona può percepire il tempo nuvoloso e nebbioso come più freddo, ma l'intensità della radiazione UV rimane quasi la stessa di una giornata limpida.

Sesto, la quantità di radiazione ultravioletta riflessa varia a seconda del tipo di superficie riflettente. Pertanto, per la neve, la riflessione rappresenta il 90 % della radiazione UV incidente, per l'acqua, il suolo e l'erba – circa il 10 %, e per la sabbia – dal 10 al 25 %. Devi ricordartelo mentre sei in spiaggia.

Qual è l'effetto delle radiazioni ultraviolette sul corpo umano?

L'esposizione prolungata e intensa ai raggi UV può essere dannosa per gli organismi viventi: animali, piante e esseri umani. Si noti che alcuni insetti vedono nella gamma dei raggi UV-A e sono parte integrante del sistema ecologico e in qualche modo avvantaggiano l'uomo. Maggior parte risultato noto gli effetti delle radiazioni ultraviolette sul corpo umano sono l'abbronzatura, che è ancora un simbolo di bellezza e immagine sana vita. Tuttavia, un’esposizione prolungata e intensa ai raggi UV può portare allo sviluppo del cancro della pelle. È importante ricordare che le nuvole non bloccano la luce ultravioletta, quindi la mancanza di luce solare intensa non significa che non sia necessaria la protezione UV. La componente più dannosa di questa radiazione viene assorbita dallo strato di ozono dell'atmosfera. Il fatto che lo spessore di quest'ultimo sia diminuito significa che la protezione UV diventerà in futuro ancora più importante. Gli scienziati stimano che una diminuzione della quantità di ozono nell'atmosfera terrestre anche solo dell'1% porterà ad un aumento del cancro della pelle del 2-3%.

Che pericolo rappresentano le radiazioni ultraviolette per l'organo della vista?

Esistono seri dati di laboratorio ed epidemiologici che collegano la durata dell'esposizione alle radiazioni ultraviolette con le malattie degli occhi: cataratta, degenerazione maculare, pterigio, ecc. Rispetto al cristallino di un adulto, il cristallino di un bambino è significativamente più permeabile alla radiazione solare e L'80 % degli effetti cumulativi dell'esposizione alle onde ultraviolette si accumula nel corpo umano fino al raggiungimento dei 18 anni. Il cristallino è maggiormente esposto alle radiazioni immediatamente dopo la nascita del bambino: trasmette fino al 95% della radiazione UV incidente. Con l'età, l'obiettivo inizia ad acquisire tinta gialla e diventa meno trasparente. Entro i 25 anni, meno del 25 % dei raggi ultravioletti incidenti raggiunge la retina. Nell'afachia l'occhio è privato della protezione naturale del cristallino, quindi in questa situazione è importante utilizzare lenti o filtri che assorbono i raggi UV.

Va tenuto presente che numerosi farmaci hanno proprietà fotosensibilizzanti, cioè aumentano le conseguenze dell'esposizione alle radiazioni ultraviolette. Gli optometristi e gli optometristi devono avere una conoscenza delle condizioni generali e dei farmaci di una persona per poter formulare raccomandazioni sull'uso dei dispositivi di protezione.

Quali prodotti per la protezione degli occhi esistono?

Maggior parte metodo efficace Protezione UV: coprire gli occhi con speciali occhiali di sicurezza, maschere, scudi che assorbono completamente le radiazioni UV. Nella produzione in cui vengono utilizzate sorgenti di radiazioni UV, l'uso di tali prodotti è obbligatorio. Quando si è all'aperto in una luminosa giornata di sole, si consiglia di indossare occhiali da sole con lenti speciali che proteggono in modo affidabile dai raggi UV. Tali occhiali dovrebbero avere aste larghe o una forma aderente per evitare che le radiazioni entrino lateralmente. Anche le lenti per occhiali trasparenti possono svolgere questa funzione se alla loro composizione vengono aggiunti additivi assorbenti o se viene effettuato uno speciale trattamento superficiale. Gli occhiali da sole ben aderenti proteggono sia dalle radiazioni incidenti dirette che dalle radiazioni diffuse e riflesse da varie superfici. L'efficacia dell'uso degli occhiali da sole e le raccomandazioni per il loro utilizzo sono determinate indicando la categoria di filtro la cui trasmissione della luce corrisponde alle lenti degli occhiali.

Quali norme regolano la trasmissione della luce delle lenti degli occhiali da sole?

Attualmente, nel nostro Paese e all'estero, sono stati sviluppati documenti normativi che regolano la trasmissione della luce delle lenti solari in base alle categorie di filtri e alle regole per il loro utilizzo. In Russia, questo è GOST R 51831–2001 “Occhiali da sole. Sono comuni requisiti tecnici”, ed in Europa – EN 1836:2005 “Protezione personale degli occhi – Occhiali da sole per uso generale e filtri per l'osservazione diretta del sole”.

Ogni tipo di lente solare è progettata per condizioni di illuminazione specifiche e può essere classificata in una delle categorie di filtri. Ce ne sono cinque in totale e sono numerati da 0 a 4. Secondo GOST R 51831–2001, la trasmissione luminosa T, %, delle lenti per la protezione solare nella regione visibile dello spettro può variare da 80 a 3–8 %, a seconda della categoria del filtro. Per la gamma UV-B (280–315 nm), questa cifra non deve essere superiore a 0,1 T (a seconda della categoria del filtro, può essere compresa tra 8,0 e 0,3–0,8 %) e per la radiazione UV-A (315 –380 nm) – non più di 0,5 T (a seconda della categoria del filtro – da 40,0 a 1,5–4,0 %). Allo stesso tempo, i produttori di lenti e occhiali di alta qualità stabiliscono requisiti più severi e garantiscono al consumatore il taglio completo delle radiazioni ultraviolette fino a una lunghezza d'onda di 380 nm o addirittura fino a 400 nm, come evidenziato da contrassegni speciali sulle lenti degli occhiali, sulla loro confezione o documentazione accompagnatoria. Va notato che per le lenti degli occhiali da sole l'efficacia della protezione dai raggi ultravioletti non può essere determinata chiaramente dal grado di oscuramento o dal costo degli occhiali.

È vero che le radiazioni ultraviolette sono più pericolose se una persona indossa occhiali da sole di bassa qualità?

Questo è vero. In condizioni naturali, quando una persona non porta gli occhiali, i suoi occhi reagiscono automaticamente all'eccessiva luminosità della luce solare modificando le dimensioni della pupilla. Più intensa è la luce, più piccola è la pupilla e, con un rapporto proporzionale tra radiazione visibile e ultravioletta, questo meccanismo protettivo funziona in modo molto efficace. Se si utilizza una lente oscurata, l'illuminazione appare meno brillante e le pupille diventano più grandi, consentendo Di più la luce arriva agli occhi. Quando le lenti non forniscono un'adeguata protezione UV (la quantità di radiazione visibile è ridotta maggiormente rispetto alla radiazione UV), la quantità totale di radiazione ultravioletta che entra nell'occhio è maggiore che senza occhiali da sole. Questo è il motivo per cui le lenti colorate e che assorbono la luce devono contenere assorbitori UV che riducono la quantità di radiazioni UV in proporzione alla riduzione della luce visibile. Secondo gli standard internazionali e nazionali, la trasmissione della luce delle lenti solari nella regione UV è regolata in modo proporzionale alla trasmissione della luce nella parte visibile dello spettro.

Quale materiale ottico per lenti per occhiali fornisce protezione UV?

Alcuni materiali per lenti per occhiali forniscono assorbimento UV grazie alla loro struttura chimica. Attiva lenti fotocromatiche che, in condizioni adeguate, ne bloccano l'accesso all'occhio. Il policarbonato contiene gruppi che assorbono le radiazioni nella regione ultravioletta, quindi protegge gli occhi dalle radiazioni ultraviolette. Il CR-39 e altri materiali organici per lenti per occhiali nella loro forma pura (senza additivi) trasmettono parte della radiazione UV e per protezione affidabile occhi, nella loro composizione vengono introdotti assorbenti speciali. Questi componenti non solo proteggono gli occhi degli utenti tagliando le radiazioni ultraviolette fino a 380 nm, ma prevengono anche la distruzione fotoossidativa delle lenti organiche e il loro ingiallimento. Le lenti per occhiali minerali realizzate con il normale vetro Crown non sono adatte per una protezione affidabile contro i raggi UV a meno che non vengano aggiunti speciali additivi alla miscela per la sua produzione. Tali lenti possono essere utilizzate come filtri solari solo dopo aver applicato rivestimenti sottovuoto di alta qualità.

È vero che l'efficacia della protezione UV per le lenti fotocromatiche è determinata dal loro assorbimento della luce nella fase attivata?

Alcuni utilizzatori di occhiali con lenti fotocromatiche pongono una domanda simile perché sono preoccupati se forniranno una protezione UV affidabile in una giornata nuvolosa quando non c'è luce solare intensa. È bene precisare che le moderne lenti fotocromatiche assorbono dal 98 al 100 % della radiazione UV a tutti i livelli di luce, cioè indipendentemente dal fatto che siano attualmente di colore chiaro, medio o scuro. Questa caratteristica rende le lenti fotocromatiche adatte a chi indossa gli occhiali all'aperto in una varietà di condizioni atmosferiche. Poiché un numero crescente di persone sta diventando consapevole dei pericoli che l'esposizione a lungo termine alle radiazioni UV comporta per la salute degli occhi, molti scelgono lenti fotocromatiche. Questi ultimi si distinguono per le elevate proprietà protettive combinate con un vantaggio speciale: il cambio automatico della trasmissione della luce a seconda del livello di illuminazione.

Il colore scuro delle lenti garantisce la protezione dai raggi UV?

La colorazione intensa delle lenti da sole non garantisce da sola la protezione dai raggi UV. Va notato che le lenti solari organiche a basso costo e ad alto volume possono avere un bel... alto livello protezione. In genere, uno speciale assorbitore UV viene prima miscelato con le materie prime per lenti per realizzare lenti incolori, quindi viene eseguita la tintura. È più difficile ottenere la protezione UV per gli occhiali da sole minerali perché il loro vetro trasmette più radiazioni rispetto a molti tipi di materiali polimerici. Per garantire la protezione, è necessario introdurre una serie di additivi nella composizione della carica per la produzione di grezzi per lenti e l'uso di rivestimenti ottici aggiuntivi.

Le lenti graduate colorate sono realizzate con lenti trasparenti abbinate, che possono o meno avere un assorbitore UV sufficiente per tagliare in modo affidabile la gamma appropriata di radiazioni. Se sono necessarie lenti con protezione ultravioletta al 100%, il compito di monitorare e garantire questo indicatore (fino a 380–400 nm) è assegnato al consulente ottico e al maestro collezionista di occhiali. In questo caso, l'introduzione di assorbitori UV negli strati superficiali delle lenti per occhiali organiche viene effettuata utilizzando una tecnologia simile alla colorazione delle lenti nelle soluzioni coloranti. L'unica eccezione è che la protezione UV non può essere vista ad occhio nudo e per controllarla sono necessari dispositivi speciali: tester UV. Produttori e fornitori di attrezzature e coloranti per la colorazione di lenti organiche includono nella loro gamma varie composizioni per trattamenti superficiali, garantendo diversi livelli di protezione contro le radiazioni visibili ultraviolette e a onde corte. Non è possibile controllare la trasmissione della luce della componente ultravioletta in un laboratorio ottico standard.

È opportuno aggiungere un assorbitore UV alle lenti trasparenti?

Molti esperti ritengono che l'introduzione di un assorbitore UV nelle lenti trasparenti sarà solo vantaggiosa, poiché proteggerà gli occhi degli utenti e impedirà il deterioramento delle proprietà delle lenti sotto l'influenza dei raggi UV e dell'ossigeno atmosferico. In alcuni paesi dove c’è un elevato livello di radiazione solare, come l’Australia, questo è obbligatorio. Di norma, cercano di interrompere le radiazioni fino a 400 nm. Pertanto, i componenti più pericolosi e ad alta energia vengono esclusi e la radiazione rimanente è sufficiente per la corretta percezione del colore degli oggetti nella realtà circostante. Se il limite di taglio viene spostato nella regione visibile (fino a 450 nm), le lenti lo avranno giallo, quando aumentato a 500 nm – arancione.

Come puoi assicurarti che le tue lenti forniscano protezione UV?

Sul mercato ottico esistono numerosi tester UV diversi che consentono di verificare la trasmissione della luce delle lenti per occhiali nella gamma degli ultravioletti. Mostrano quale livello di trasmissione ha una determinata lente nella gamma UV. Occorre però anche tenere presente che la potenza ottica della lente correttiva può influenzare i dati di misurazione. Dati più accurati possono essere ottenuti con l'aiuto di strumenti complessi: gli spettrofotometri, che non solo mostrano la trasmissione della luce a una determinata lunghezza d'onda, ma tengono conto anche della potenza ottica della lente correttrice durante la misurazione.

La protezione UV lo è aspetto importante, di cui tenere conto nella scelta delle nuove lenti per occhiali. Ci auguriamo che le risposte alle domande sulle radiazioni ultraviolette e sui metodi di protezione da esse fornite in questo articolo ti aiuteranno a scegliere lenti per occhiali che consentiranno di mantenere la salute dei tuoi occhi per molti anni.

Olga Shcherbakova, Veko