Материалы для теплицы. Влияние УФ-излучения на свойства полиэтилена Пропускает ли полиэтиленовая пленка ультрафиолетовые лучи

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.

Дачников, принявших решение использовать поликарбонат для возведения на своём загородном участке парника либо теплицы, для выращивания овощей, интересует вопрос: «Пропускает ли поликарбонат ультрафиолетовые лучи?». Возникновение подобного вопроса небеспочвенно, ведь известен вред, который оказывает ультрафиолет на растения. Чтобы иметь возможность ответить на возникший вопрос, и принять окончательное решение об использовании полимера, потребуется обладать информацией о положительных и отрицательных сторонах материала.

Преимущества материала

Несмотря на то пропускает ли поликарбонат ультрафиолетовые лучи или нет, он обладает огромнейшим количеством несомненных достоинств. В их число вошли такие свойства материала:

1. Невысокая цена на материал. Поликарбонат не требует постоянных и больших финансовых вложений по уходу за собой во время его эксплуатации.
2. Структура термопласта такова, что даже смонтированный материал, можно без труда разобрать для хранения или повторно смонтировать.
3. Эстетические качества, которые присутствуют благодаря производству полимера в широкой цветовой палитре.
4. Высокий показатель прочности. Термопласт способен выдержать высокую механическую нагрузку (ударную либо под давлением высокой массы чего-либо).
5. Возможность производить с полимером самостоятельные монтажные работы. Материал хорошо поддаётся механической обработке (сверлению, резанию), поэтому в работе с ним не потребуется затраты сверх усилий или обладания особыми навыками.
6. Быстрота осуществления монтажных работ с материалом.
7. Превосходная гибкость панелей термопласта, позволяющая использовать их даже в сложных конструкциях.
8. Небольшой вес. Поликарбонат легче стекла примерно в пятнадцать раз, а это даёт возможность во время использования материала для парников либо теплиц, не устанавливать для строения фундамент.
9. Прозрачность цветных листов материала достигает отметки в пятьдесят процентов, а для прозрачных плит этот показатель достигает восьмидесяти пяти процентов. Длительность эксплуатации не влияет на понижение коэффициента проницаемости световых лучей.
10. Хорошее рассеивание света присутствует из-за наличия на поверхности панелей защитной плёнки, которая способствует рассеиванию солнечных лучей и защите от проникновения во внутреннюю часть помещения исходящего из солнца ультрафиолета от соприкосновения с поликарбонатом. Это свойство позволяет распределять равномерно лучи Солнца между растениями, если полимер использован в теплицах либо парниках.
11. Теплопроводность. Это свойство меняется в зависимости от толщины плит. Чем толще панель, тем меньше показатель теплопроводности и наоборот.
12. Пожаробезопасность. Материал быстро не воспламеняется и обладает свойством самозатухания. Полимер начинает плавиться лишь под воздействием температуры в 570 градусов по Цельсию, при этом не выделяет в воздушную среду газов, содержащих яд для живых организмов.
13. Если материал всё же подвергся значительным воздействиям и получил механические повреждения, то он не рассыплется на мелкие частицы, словно стекло и его края не будут столь острыми, чтобы обладать способностью, нанести порез человеческому телу от неосторожного соприкосновения.

Недостатки

Поликарбонат с УФ-защитой и без неё, кроме достоинств, обладает и небольшим количеством недостатков. К их числу следует причислить следующие свойства материала:

• понижение способностей с пропускания света - это возможно, в случае если ячейки краёв панелей оклеены обычным скотчем или не оклеены вовсе, либо были помыты растворами, содержащими в своём составе растворители, хлор, абразивные частицы;
• деформация материала может иметь место, если профиль и листы изготовлены разными производителями и неплотно пристают друг к другу либо не было взято во внимание линейное расширение плит;
• прогибается под тяжестью снега или от сильного воздействия порывов ветра - это возможно, если используемый материал низкого качества или его толщина не соответствует климатическим условиям заданного региона, либо монтажные работы выполнены с ошибками.

Особенности поликарбоната с ультрафиолетовой защитой и без неё

Зная ответ на вопрос: «Пропускает ли поликарбонат ультрафиолетовые лучи?» можно принять окончательное решение, о том, использовать ли термопластовые панели в строительстве теплицы.

Полезно знать: Ведь известно, что ультрафиолет, проникший внутрь парника и находящийся в диапазоне от 390 нанометров, способен нанести вред растениям.

Поликарбонат способен не пропустить ультрафиолет в том случае, если его внешняя поверхность покрыта особой плёнкой, имеющей толщину 20-70 мкм. Без защитной плёнки ультрафиолет будет проникать сквозь полимерные плиты. Материал с защитной плёнкой не желтеет и способен использоваться, не пропуская ультрафиолет, на протяжении десяти лет.

Видео про защиту поликарбоната от ультрафиолета

На страницах данного информационного ресурса уже отмечалась необходимость защиты изделий из полиэтилена, в частности полуфабрикатов (полиэтиленовых стержней, листов, плит и т.д.) из полиэтилена различных марок, а также других материалов семейства полиолефины, от вредного воздействия УФ - излучения, при эксплуатации изделий на открытом воздухе.

Вредное воздействие УФ - излучения выражается в изменении цвета материала (выцветании), а также в изменении его механических свойств - материал становится хрупким и растрескивается, даже без механической нагрузки.

Следует отметить что эти процессы (выцветание и изменение механических свойств) не связаны между собой – выцветание характеризует, прежде всего, стойкость красителей, используемых при производстве материалов, и поэтому потеря оригинального цвета изделия далеко не всегда означает изменение механических свойств материала.

Как уже отмечалось выше, для придания стойкости полиолефинов к воздействию УФ - излучения в их состав в процессе производства вводят специальные УФ - стабилизаторы (HALS – ингибиторы).

В целом можно сказать, что устойчивость материала к воздействию УФ - излучению, и, следовательно, срок службы изделий, зависит от количества и эффективности используемых УФ - стабилизаторов, а также от интенсивности УФ - излучения – в более высоких широтах интенсивность УФ - излучения ниже, чем в более низких. Дополнительно интенсивность УФ – излучения может усиливать, например, его отражение от водной поверхности.

Сочетание стабилизаторов и красителей, вводимых в состав материала, также может оказывать значительное воздействие на срок службы изделий, например вводимый в состав изделий из полиэтилена краситель на основе сажи сам по себе является хорошим УФ – стабилизатором, поэтому срок службы изделий из полиэтилена черного цвета является наибольшим.

Ведущие производители инженерных термопластов регулярно проводят тестирование производимых материалов для определения влияния УФ – излучения на их свойства. В целом можно сказать, что целевым показателем срока, в течение которого не должно происходить значительного изменения свойств материалов является 10 лет.

Однако с учетом того, что как уже отмечалось выше, интенсивность УФ – излучения для разных климатических зон различна, для мест высокой интенсивностью излучения реально достижимая величина этого показателя может быть значительно ниже.

С другой стороны, для изделий, в состав которых введен краситель на основе сажи, срок эксплуатации может быть значительно выше – в среднем до 20 лет, без значительных изменений свойств материала.

Отдельно стоит остановиться на вопросе выцветания материала. Данных эффект может наблюдаться в большей или меньшей степени, в зависимости от интенсивности УФ – излучения и стойкости применяемых красителей. При этом, стойкость применяемых в последнее время органических красителей, как правило, значительно ниже стойкости красителей на основе тяжелых металлов (например, кадмия). Поэтому далеко не всегда более современные материалы являются более устойчивыми к выцветанию.

Полимерный пластик характеризуется прочностью, практичностью, долговечностью и легкостью монтажа. При этом срок эксплуатации материала зависит от его технических характеристик. Сегодня мы рассмотрим столь актуальную для многих строителей и огородников тему, как пропускает ли поликарбонат ультрафиолетовые лучи.

Ультрафиолетовая защита

Поликарбонат считается одним из самых прочных и крепких полимеров. Однако данный материал разрушается под воздействием солнечных лучей. Так, листы полимерного пластика, используемые для обшивки тепличных сооружений, садовых оранжерей, беседок, веранд, террас и других открытых строений, быстро приходят в негодность. Спустя 2–3 года от момента возведения постройки обшивка полностью теряет свои первоначальные физические свойства и качества.

Поликарбонат не пропускает УФ лучи, что делает его идеальным материалом для обшивки теплицы

Изготовители полимерного пластика нашли способ повысить уровень износостойкости материала. Поликарбонат стали изготавливать со специальным ультрафиолетовым покрытием. Защитный слой представлял собой некие стабилизаторы-гранулы, которые добавлялись в материал при первичной обработке. К сожалению, применение подобного рода технологий требует значительного капиталовложения. Соответственно возрастает стоимость строительного материала.

В настоящее время полимерный пластик изготавливается с тонким ультрафиолетовым покрытием, которое так и называют – УФ-защита.

Существует два способа нанесения ультрафиолетового слоя:

1. Напыление. Поверхность панели полимерного пластика покрывается тонким слоем специального раствора, который внешне похож на промышленную краску. Данный метод имеет существенные недостатки. В процессе транспортирования, монтажа и эксплуатации полотна защитный слой стирается, в результате чего полимер становится непригодным к эксплуатации. Нанесенная в виде напыления, УФ-защита неустойчива к атмосферным осадкам и механическим воздействиям извне.
2. Экструзионная защита от прямых солнечных лучей. Специальный слой, предотвращающий разрушение полимера, вживляется в поверхность поликарбонатной панели. Полотно устойчиво к физическим и химическим повреждениям, а также различным атмосферным явлениям. Срок эксплуатации поликарбоната с экструзионной защитой от солнца составляет 20–25 лет.

Видео «Защита поликарбоната от ультрафиолета»

Из этого видео вы узнаете, какая бывает защита от ультрафиолета у сотового поликарбоната.

Правила выбора

Многие интересуются, как определить наличие УФ-покрытия на поверхности листа полимерного пластика.

Ответственные производители наклеивают защитную пленку на листы поликарбоната. Прозрачный бесцветный полиэтилен говорит о том, что с данной стороны панели защита от солнца отсутствует. Прозрачная цветная пленка – первый ориентир наличия защитного ультрафиолетового слоя.

• название и тип строительного материала;
• технические характеристики поликарбоната;
• рекомендации об особенностях погрузки, разгрузки, транспортирования, монтажа и ухода за полимером;
• сведения о компании-изготовителе.

Зачастую маркировка наносится на цветной полиэтилен, который помогает избежать царапин, вмятин, сколов и трещин внешней стороны поликарбоната.

Если пленка отсутствует, поверните полимер к солнцу. Сторона с ультрафиолетовым покрытием отражает характерные фиолетовые блики на солнце.

При выборе строительного материала, в том числе и полимерного пластика, нужно ориентироваться на технические свойства и качества материала.

Поликарбонат с защитой ультрафиолетового типа является гарантией долговечности и прочности обшивки строения.

Сегодня очень часто возникает вопрос о потенциальной опасности ультрафиолетового излучения и наиболее действенных способах защиты органа зрения. Мы подготовили перечень наиболее часто встречающихся вопросов об ультрафиолете и ответы на них.

Что такое ультрафиолетовое излучение?

Спектр электромагнитного излучения достаточно широк, но глаз человека чувствителен только к определенной области, называемой видимым спектром, которая охватывает диапазон длин волн от 400 до 700 нм. Излучения, которые находятся за пределами видимого диапазона, являются потенциально опасными и включают в себя инфракрасную (с волн длиной более 700 нм) и ультрафиолетовую область (менее 400 нм). Излучения, имеющие более короткую длину волны, чем ультрафиолетовое, называются рентгеновским и γ-излучениями. Если длина волны больше, чем аналогичный показатель у инфракрасного излучения, то это радиоволны. Таким образом, ультрафиолетовое (УФ) излучение – это невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн 100–380 нм.

Какие диапазоны имеет ультрафиолетовое излучение?

Как видимый свет можно разделить на составляющие разных цветов, которые мы наблюдаем при возникновении радуги, так и УФ-диапазон, в свою очередь, имеет три составляющие: УФ-A, УФ-B и УФ-C, причем последняя является наиболее коротковолновым и высокоэнергетичным ультрафиолетовым излучением с диапазоном длин волн 200–280 нм, однако оно в основном поглощается верхними слоями атмосферы. УФ-B-излучение имеет длину волн от 280 до 315 нм и считается излучением средней энергии, представляющим опасность для органа зрения человека. УФ-A-излучение – это наиболее длинноволновая составляющая ультрафиолета с диапазоном длин волн 315–380 нм, которая имеет максимальную интенсивность к моменту достижении поверхности Земли. УФ-A-излучение глубже всего проникает в биологические ткани, хотя его повреждающее действие меньше, чем у УФ-B-лучей.

Что означает само название «ультрафиолет»?

Это слово означает «сверх (выше) фиолета» и происходит от латинского слова ultra («сверх») и названия самого короткого излучения видимого диапазона – фиолетового. Хотя УФ-излучение никак не ощущается человеческим глазом, некоторые животные – птицы, рептилии, а также насекомые, например пчелы, – могут видеть в таком свете. Многие птицы имеют раскраску оперенья, которая невидима в условиях видимого освещения, но хорошо различима в ультрафиолетовом. Некоторых животных также легче заметить в лучах ультрафиолетового диапазона. Многие фрукты, цветы и семена воспринимаются глазом более отчетливо при таком освещении.

Откуда возникает ультра-фиолетовое излучение?

На открытом воздухе главным источником УФ-излучения является солнце. Как уже было сказано, частично оно поглощается верхними слоями атмосферы. Поскольку человек редко смотрит прямо на солнце, то основной вред для органа зрения возникает в результате воздействия рассеянного и отраженного ультрафиолета. В помещении УФ-излучение возникает при использовании стерилизаторов для медицинских и косметических инструментов, в соляриях для формирования загара, в процессе применения различных медицинских диагностических и терапевтических приборов, а также при отверждении композиций пломб в стоматологии.

В промышленности УФ-излучение образуется при сварочных работах, причем его уровень настолько высок, что может привести к серьезному повреждению глаз и кожи, поэтому применение защитных средств предписано как обязательное для сварщиков. Флюоресцентные лампы, широко используемые для освещения на работе и дома, также являются источниками УФ-излучения, но уровень последнего очень незначителен и не представляет серьезной опасности. Галогеновые лампы, которые также применяются для освещения, дают свет с УФ-составляющей. Если человек находится близко от галогеновой лампы без защитного колпака или экрана, то уровень УФ-излучения может вызвать у него серьезные проблемы с глазами.

От чего зависит интенсивность воздействия ультрафиолета?

Его интенсивность зависит от многих факторов. Во-первых, высота солнца над горизонтом меняется в зависимости от времени года и суток. Летом в дневные часы интенсивность УФ-B-излучения максимальна. Существует простое правило: когда ваша тень короче, чем ваш рост, то вы рискуете получить на 50 % больше такого излучения.

Во-вторых, интенсивность зависит от географической широты: в экваториальных районах (широта близка к 0°) интенсивность УФ-излучения наиболее высокая – в 2–3 раза выше, чем на севере Европы.

В-третьих, интенсивность возрастает с увеличением высоты над уровнем моря, так как соответствующим образом уменьшается слой атмосферы, способный поглощать ультрафиолет, поэтому большее количество наиболее высокоэнергетического коротковолнового УФ-излучения достигает поверхности Земли.

В-четвертых, на интенсивность излучения влияет рассеивающая способность атмосферы: небо представляется нам синим из-за рассеивания коротковолнового голубого излучения видимого диапазона, а еще более коротковолновый ультрафиолет рассеивается гораздо сильнее.

В-пятых, интенсивность излучения зависит от наличия облаков и тумана. Когда небо безоблачно, УФ-излучение достигает максимума; плотные облака снижают его уровень. Однако прозрачные и редкие облака мало влияют на уровень УФ-излучения, водяной пар тумана может привести к увеличению рассеяния ультрафиолета. Малооблачную и туманную погоду человек может ощущать как более холодную, однако интенсивность УФ-излучения остается практически такой же, как и в ясный день.

В-шестых, количество отраженного ультрафиолета варьирует в зависимости от вида отражающей поверхности. Так, для снега отражение составляет 90 % падающего УФ-излучения, для воды, почвы и травы – примерно 10 %, а для песка – от 10 до 25 %. Об этом необходимо помнить, находясь на пляже.

Каково воздействие ультрафиолета на организм человека?

Длительное и интенсивное воздействие УФ-излучения может быть вредным для живых организмов – животных, растений и человека. Заметим, что некоторые насекомые видят в УФ-A-диапазоне, а они являются неотъемлемой частью экологической системы и каким-либо образом приносят пользу человеку. Наиболее известный результат воздействия ультрафиолета на организм человека – это загар, который до сих пор является символом красоты и здорового образа жизни. Однако длительное и интенсивное воздействие УФ-излучения может привести к развитию раковых заболеваний кожи. Необходимо помнить, что облака не блокируют ультрафиолет, поэтому отсутствие яркого солнечного света не означает, что защита от УФ-излучения не нужна. Наиболее вредная составляющая данного излучения поглощается озоновым слоем атмосферы. Факт уменьшения толщины последнего означает, что в будущем защита от ультрафиолета станет еще более актуальной. По оценкам ученых, снижение количества озона в атмосфере Земли всего на 1 % приведет к росту раковых заболеваний кожи на 2–3%.

Какую опасность ультрафиолет представляет для органа зрения?

Существуют серьезные лабораторные и эпидемиологические данные, связывающие длительность воздействия ультрафиолета с заболеваниями глаз: катарактой, дегенерацией макулы, птеригиумом и др. По сравнению с хрусталиком взрослого хрусталик ребенка существенно более проницаем для солнечной радиации, и 80 % кумулятивных последствий воздействия ультрафиолетовых волн накапливаются в организме человека до достижения им 18-летнего возраста. Максимально подверженным проникновению излучения хрусталик является непосредственно после рождения младенца: он пропускает до 95 % падающего УФ-излучения. С возрастом хрусталик начинает приобретать желтый оттенок и становится не столь прозрачным. К 25 годам менее 25 % падающих ультрафиолетовых лучей достигают сетчатки. При афакии глаз лишен естественной защиты хрусталика, поэтому в такой ситуации важно пользоваться УФ-поглощающими линзами или фильтрами.

Следует учитывать, что целый ряд медицинских препаратов обладают фотосенсибилизирующими свойствами, то есть увеличивают последствия от воздействия ультрафиолета. Оптики и оптометристы должны иметь представление об общем состоянии человека и применяемых им препаратах для того, чтобы дать рекомендации по поводу применения средств защиты.

Какие существуют средства защиты глаз?

Наиболее эффективный способ защиты от ультрафиолета – прикрытие глаз специальными защитными очками, масками, щитками, которые полностью поглощают УФ-излучение. На производстве, где применяются источники УФ-излучения, использование таких средств является обязательным. Во время пребывания на открытом воздухе в яркий солнечный день рекомендуется носить солнцезащитные очки со специальными линзами, которые надежно защищают от УФ-излучения. Такие очки должны иметь широкие заушники или прилегающую форму для предупреждения проникновения излучения сбоку. Бесцветные очковые линзы также могут выполнять эту функцию, если в их состав введены добавки-абсорберы или проведена специальная обработка поверхности. Хорошо прилегающие солнцезащитные очки защищают как от прямого падающего излучения, так и от рассеянного и отраженного от различных поверхностей. Эффективность использования солнцезащитных очков и рекомендации по их применению определены путем указания категории фильтра, светопропусканию которого соответствуют очковые линзы.

Какие стандарты регламентируют светопропускание линз солнцезащитных очков?

В настоящее время в нашей стране и за рубежом разработаны нормативные документы, регламентирующие светопропускание солнцезащитных линз согласно категориям фильтров и правила их применения. В России это ГОСТ Р 51831–2001 «Очки солнцезащитные. Общие технические требования», а в Европе – EN 1836: 2005 «Personal eye protection – Sunglasses for general use and filters for direct observation of the sun».

Каждый вид солнцезащитных линз разработан для определенных условий освещенности и может быть отнесен к одной из категорий фильтров. Всего их пять, и они нумеруются от 0 до 4. Согласно ГОСТ Р 51831–2001, светопропускание T,  %, солнцезащитных линз в видимой области спектра может составлять от 80 до 3–8 % в зависимости от категории фильтра. Для УФ-B- диапазона (280–315 нм) этот показатель не должен быть больше 0,1T (в зависимости от категории фильтра он может быть от 8,0 до 0,3–0,8 %), а для УФ-A-излучения (315–380 нм) – не больше 0,5T (в зависимости от категории фильтра – от 40,0 до 1,5–4,0 %). В то же время производители качественных линз и очков устанавливают более жесткие требования и гарантируют потребителю полное отрезание ультрафиолета до длины волны 380 нм или даже до 400 нм, о чем свидетельствует специальная маркировка на линзах очков, их упаковке или сопроводительной документации. Следует отметить, что для линз солнцезащитных очков эффективность защиты от ультрафиолета не может однозначно определяться степенью их затемнения или стоимостью очков.

Правда ли, что ультрафиолет более опасен, если человек носит некачественные солнцезащитные очки?

Это действительно так. В естественных условиях, когда человек не носит очки, его глаза автоматически реагируют на избыточную яркость солнечного света изменением размера зрачка. Чем ярче свет, тем меньше зрачок, и при пропорциональном соотношении видимого и ультрафиолетового излучения этот защитный механизм работает весьма эффективно. Если же применяется затемненная линза, то освещение кажется менее ярким и зрачки увеличиваются, позволяя большему количеству света достигать глаз. В том случае, когда линза не обеспечивает надлежащую защиту от ультрафиолета (количество видимого излучения уменьшается больше, чем ультрафиолетового), суммарное количество попадающего в глаза ультрафиолета оказывается более значительным, чем при отсутствии солнцезащитных очков. Именно поэтому окрашенные и светопоглощающие линзы должны содержать УФ-абсорберы, которые снижали бы количество УФ-излучения пропорционально уменьшению излучения видимого спектра. По международным и отечественным стандартам светопропускание солнцезащитных линз в УФ-области регламентируется как пропорционально зависимое от светопропускания в видимой части спектра.

Какой оптический материал для очковых линз обеспечивает защиту от ультрафиолета?

Некоторые материалы для очковых линз обеспечивают поглощение УФ-излучения благодаря своей химической структуре. Оно активизирует фотохромные линзы, которые в соответствующих условиях блокируют его доступ к глазу. Поликарбонат содержит группы, поглощающие излучение в ультрафиолетовой области, поэтому он оберегает глаза от ультрафиолета. CR-39 и другие органические материалы для очковых линз в чистом виде (без добавок) пропускают некоторое количество УФ-излучения, и для надежной защиты глаз в их состав вводят специальные абсорберы. Эти компоненты не только защищают глаза пользователей, обеспечивая отрезание ультрафиолета до 380 нм, но и предупреждают фотоокислительную деструкцию органических линз и их пожелтение. Минеральные очковые линзы из обычного кронового стекла непригодны для надежной защиты от УФ-излучения, если в состав шихты для его производства не введены специальные добавки. Такие линзы можно использовать в качестве солнцезащитных фильтров только после нанесения качественных вакуумных покрытий.

Правда ли, что эффективность защиты от ультрафиолета для фотохромных линз определяется их светопоглощением в активированной стадии?

Некоторые пользователи очков с фотохромными линзами задают подобный вопрос, так как беспокоятся о том, будут ли они надежно защищены от ультрафиолета в пасмурный день, когда нет яркого солнечного излучения. Следует отметить, что современные фотохромные линзы поглощают от 98 до 100 % УФ-излучения при любых уровнях освещенности, то есть вне зависимости от того, являются ли они в данный момент бесцветными, средне- или темно-окрашенными. Благодаря этой особенности фотохромные линзы подходят для пользователей очков, находящихся на открытом воздухе в различных погодных условиях. В настоящее время растет число людей, которые начинают понимать, какую опасность представляет длительное воздействие УФ-излучения для здоровья глаз, и многие выбирают фотохромные линзы. Последние отличаются высокими защитными свойствами в сочетании с особым преимуществом – автоматическим изменением светопропускания в зависимости от уровня освещенности.

Является ли темная окраска линз гарантией защиты от ультрафиолетового излучения?

Сама по себе интенсивная окраска солнцезащитных линз не дает гарантии защиты от ультрафиолета. Следует отметить, что дешевые органические солнцезащитные линзы, выпущенные в условиях крупносерийного производства, могут иметь достаточно высокий уровень защиты. Как правило, сначала смешивают специальный УФ-абсорбер с сырьем для производства линз и делают бесцветные линзы, а затем осуществляют окрашивание. Добиться обеспечения УФ-защиты для солнцезащитных минеральных линз сложнее, так как их стекло пропускает больше излучения, чем многие виды полимерных материалов. Для гарантированной защиты необходимо введение ряда добавок в состав шихты для выпуска заготовок линз и применение дополнительных оптических покрытий.

Окрашенные рецептурные линзы делают из соответствующих бесцветных линз, которые могут иметь или нет достаточное количество УФ-абсорбера для надежного отрезания соответствующего диапазона излучения. Если нужны линзы со 100 %-й защитой от ультрафиолета, задача контроля и обеспечения такого показателя (до 380–400 нм) возлагается на оптика-консультанта и мастера – сборщика очков. В этом случае введение УФ-абсорберов в поверхностные слои органических очковых линз производится по технологии, аналогичной окрашиванию линз в растворах красителей. Единственное исключение состоит в том, что УФ-защиту не увидеть глазом и для ее проверки нужны специальные приборы – УФ-тестеры. Производители и поставщики оборудования и красителей для окраски органических линз включают в свой ассортимент различные составы для поверхностной обработки, обеспечивающие разные уровни защиты от ультрафиолета и коротковолнового видимого излучения. Провести контроль светопропускания ультрафиолетовой составляющей в условиях стандартной оптической мастерской не представляется возможным.

Следует ли вводить абсорбер ультрафиолетового излучения в бесцветные линзы?

Многие специалисты считают, что введение УФ-абсорбера в бесцветные линзы принесет только пользу, так как защитит глаза пользователей и предупредит ухудшение свойств линз под воздействием УФ-излучения и кислорода воздуха. В некоторых странах, где существует высокий уровень солнечной радиации, например в Австралии, это является обязательным. Как правило, стараются обеспечить отрезание излучения до 400 нм. Таким образом, исключены наиболее опасные и высокоэнергетические составляющие, а оставшегося излучения достаточно для правильного восприятия цвета предметов окружающей действительности. Если границу отрезания сдвинуть в видимую область (до 450 нм), то у линз появится желтый цвет, при увеличении до 500 нм – оранжевый.

Как можно убедиться, что линзы обеспечивают защиту от ультрафиолетового излучения?

На оптическом рынке представлено много различных УФ-тестеров, которые позволяют проверить светопропускание очковых линз в ультрафиолетовом диапазоне. Они показывают, какой уровень пропускания у данной линзы в УФ-диапазоне. Однако следует учитывать и то, что оптическая сила корригирующей линзы может оказать влияние на данные измерения. Более точные данные удается получить при помощи сложных приборов – спектрофотометров, которые не только показывают светопропускание при определенной длине волны, но и учитывают при измерении оптическую силу корригирующей линзы.

Защита от ультрафиолетового излучения является важным аспектом, который нужно учитывать при подборе новых очковых линз. Надеемся, что приведенные в данной статье ответы на вопросы об ультрафиолетовом излучении и способах защиты от него помогут вам подобрать очковые линзы, которые дадут возможность сохранить здоровье ваших глаз на долгие годы.

Ольга Щербакова, Веко