Plastique durable résistant aux UV. Résistance aux UV des isolats naturels de Dematiaceae
Résistance de l'émail à la décoloration
La résistance à la lumière conditionnelle a été déterminée sur des échantillons d'émail gris foncé RAL 7016 sur profilé PVC REHAU BLITZ.
La résistance à la lumière conditionnelle de la peinture a été déterminée lors d'essais conformément aux normes :
GOST 30973-2002 "Profilés en polychlorure de vinyle pour blocs de fenêtres et de portes. Méthode de détermination de la résistance aux influences climatiques et d'évaluation de la durabilité". page 7.2, onglet 1, env. 3.
La détermination de la solidité conditionnelle à la lumière à une intensité de rayonnement de 80 ± 5 W/m2 a été contrôlée en modifiant la brillance des revêtements et les caractéristiques de couleur. Les caractéristiques de couleur des revêtements ont été déterminées sur un appareil Spectroton après avoir essuyé les échantillons avec un chiffon sec pour éliminer la plaque formée.
Le changement de couleur des échantillons pendant le test a été jugé par le changement des coordonnées de couleur dans le système CIE Lab, en calculant ΔE. Les résultats sont présentés dans le tableau 1.
Tableau 1 - Modification des caractéristiques de brillance et de couleur des revêtements
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Temps de maintien, h |
Perte de brillance, % |
Coordonnée de couleur - L |
Coordonnée de couleur - a |
Coordonnée de couleur -b |
Changement de couleur Δ E par rapport à la norme |
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Avant de tester |
Après essai |
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Les échantillons 1 à 4 sont considérés comme ayant réussi le test.
Les données sont données pour l'échantillon n ° 4 - 144 heures d'irradiation UV, ce qui correspond à GOST 30973-2002 (40 ans conditionnels):
L = 4,25 norme 5,5 ; a = 0,48 norme 0,80 ; b = 1,54 norme 3,5.
Conclusion:
La puissance du flux lumineux jusqu'à 80 ± 5 W/m 2 entraîne une chute brutale de la brillance des revêtements de 98 % après 36 heures de test par suite de la formation de plaque. Avec des tests continus, aucune autre perte de brillance ne se produit. La solidité à la lumière peut être caractérisée conformément à GOST 30973-2002 - 40 ans conditionnels.
Les caractéristiques de couleur du revêtement sont dans des limites acceptables et sont conformes à GOST 30973-2002 sur les échantillons n°1, n°2, n°3, n°4.
L'acrylique en architecture
Les plus belles structures architecturales sont créées à partir de verre acrylique - toits transparents, façades, barrières routières, auvents, auvents, belvédères. Toutes ces structures sont exploitées à l'extérieur sous l'influence constante du rayonnement solaire. Une question raisonnable se pose: les structures acryliques peuvent-elles résister à "l'assaut" des rayons du soleil brûlant, tout en conservant d'excellentes performances, brillance, transparence? Nous nous empressons de vous faire plaisir : il n'y a pas lieu de s'inquiéter. Les structures acryliques peuvent être utilisées en toute sécurité à l'extérieur sous l'influence constante du rayonnement ultraviolet, même dans les pays chauds.
Comparaison de l'acrylique avec d'autres plastiques en termes de résistance aux UV
Essayons de comparer l'acrylique avec d'autres plastiques. Aujourd'hui, pour la fabrication de façades, de vitrages de toit et de structures de protection, un grand nombre de plastiques transparents différents sont utilisés. À première vue, ils ne sont pas différents de l'acrylique. Mais les matériaux synthétiques, similaires à l'acrylique dans leurs caractéristiques visuelles, perdent leur attrait visuel après quelques années de fonctionnement sous rayons de soleil. Aucun revêtement ni film supplémentaire ne peut protéger longtemps le plastique de mauvaise qualité des rayons ultraviolets. Le matériau reste sensible aux rayons UV et, hélas, il n'est pas nécessaire de parler de la fiabilité de toutes sortes de revêtements de surface. La protection sous forme de films et de vernis se fissure et se décolle avec le temps. Il n'est pas surprenant que la garantie contre le jaunissement de tels matériaux ne dépasse pas plusieurs années. Le verre acrylique de la marque Plexiglas se comporte tout à fait différemment. Le matériau a des propriétés protectrices naturelles, il ne perd donc pas ses excellentes caractéristiques pendant au moins trois décennies.
Comment fonctionne la technologie de protection solaire acrylique ?
La résistance aux UV du plexiglas est assurée par la technologie unique de protection complète Naturally UV Stable. La protection se forme non seulement en surface, mais dans toute la structure du matériau au niveau moléculaire. Le fabricant de plexiglas Plexiglas offre une garantie de 30 ans contre le jaunissement et l'opacification de la surface lorsque fonctionnement permanent dans la rue. Cette garantie s'applique aux feuilles transparentes incolores, tuyaux, blocs, tiges, plaques ondulées et nervurées en verre acrylique de marque Plexiglas. auvents, couvertures de toit, les façades acryliques transparentes, les tonnelles, les clôtures et autres produits en plexiglas n'acquièrent pas une teinte jaune désagréable.
Le diagramme montre les changements de l'indice de transmission de la lumière acrylique pendant la période de garantie dans diverses zones climatiques. On voit que la transmission lumineuse du matériau est légèrement réduite, mais ce sont des changements minimes, imperceptibles à l'œil nu. Une diminution de l'indice de transmission lumineuse de plusieurs pour cent ne peut être déterminée qu'à l'aide d'un équipement spécial. Visuellement, l'acrylique reste parfaitement transparent et brillant.
Sur le graphique, vous pouvez suivre la dynamique des changements dans la transmission lumineuse de l'acrylique par rapport au verre ordinaire et aux autres plastiques. Premièrement, la transmission lumineuse de l'acrylique dans son état d'origine est plus élevée. C'est la matière plastique la plus transparente connue aujourd'hui. Au fil du temps, la différence devient plus perceptible: les matériaux de mauvaise qualité commencent à s'assombrir, à s'estomper et la transmission lumineuse de l'acrylique reste au même niveau. Aucun des plastiques connus, à l'exception de l'acrylique, ne peut transmettre 90% de la lumière après trente ans de fonctionnement sous le soleil. C'est pourquoi les designers et architectes modernes préfèrent l'acrylique lors de la création de leurs meilleurs projets.
Lorsque nous parlons de transmission de la lumière, nous parlons du spectre sécuritaire des rayons ultraviolets. Le verre acrylique retarde la partie dangereuse du spectre de rayonnement solaire. Par exemple, dans une maison toit en acrylique ou dans un avion avec des fenêtres en acrylique, les personnes sont sous la protection fiable du vitrage. Pour clarifier, regardons la nature du rayonnement ultraviolet. Le spectre est divisé en rayonnement à ondes courtes, à ondes moyennes et à ondes longues. Chaque type de rayonnement a un effet différent sur le monde. Le rayonnement le plus énergétique avec une courte longueur d'onde, absorbé par la couche d'ozone de la planète, peut endommager les molécules d'ADN. Ondes moyennes - avec une exposition prolongée, provoque des brûlures de la peau et inhibe les principales fonctions du corps. Le rayonnement à ondes longues est le plus sûr et le plus utile. Seule une partie des dangereux rayonnements à ondes moyennes et l'ensemble du spectre à ondes longues atteignent notre planète. fuite acrylique spectre utile Rayonnement UV, bloquant les rayons dangereux. C'est très avantage important matériel. Le vitrage à la maison vous permet de garder un maximum de lumière dans la pièce, protégeant ainsi les personnes des effets négatifs du rayonnement ultraviolet.
Caractéristiques principales:
- Caractéristiques esthétiques/visuelles ;
- Couleur;
- Briller;
- La surface est lisse, texturée, granuleuse… ;
- performance;
- Formabilité et propriétés mécaniques générales ;
- Résistance à la corrosion;
- Résistant aux UV.
Toutes ces caractéristiques sont contrôlées soit pendant le processus de fabrication, soit après celui-ci, et peuvent être vérifiées par différents tests et mesures.
Les spécifications du produit sont basées sur ces tests.
1. Propriétés mécaniques de la peinture
Caractéristiques requises :
Méthodes de formage :
- Pliant;
- profilage ;
- Tirage profond.
Outil de contact avec revêtement organique :
- résistance à l'usure;
- Propriétés lubrifiantes de la peinture.
Température de traitement minimum 16°C
2. Propriétés mécaniques : Flexibilité
coude en T
Un morceau plat de matériau coloré est plié parallèlement à la direction de laminage. L'action est répétée pour obtenir un rayon de courbure de moins en moins rigide.
L'adhérence et la flexibilité du système de revêtement sont déterminées en mode de déformation en flexion (ou mode de traction) à température ambiante(23°C ±2°C).
Les résultats sont exprimés par exemple (0,5 WPO et 1,5T WC).
essai d'impact
Un échantillon plat du matériau coloré est déformé par impact avec un poinçon hémisphérique de 20 mm pesant 2 kg. La hauteur de chute détermine l'énergie d'impact. L'adhérence et la flexibilité du revêtement sont testées.
La capacité d'un matériau peint à résister à une déformation rapide et à un impact est évaluée (résistance au pelage et à la fissuration du revêtement).
3. Propriétés mécaniques : Dureté
Dureté au crayon
Des crayons de dureté différente (6B - 6H) se déplacent le long de la surface du revêtement sous une charge constante.
La dureté de la surface est évaluée par le "crayon".
Dureté Klemen (test de rayure)
Un pénétrateur d'un diamètre de 1 mm se déplace le long de la surface à une vitesse constante. Peut être superposé sur le dessus diverses charges(de 200 g à 6 kg).
Différentes propriétés sont déterminées : la dureté de surface du revêtement lors du grattage, les propriétés de frottement et l'adhérence au substrat.
Les résultats dépendent de l'épaisseur du produit peint.
Dureté Taber (test d'usure)
Un morceau plat de matériau coloré est mis en rotation sous deux meules abrasives placées en parallèle. Abrasion obtenue rond point panneau d'essai et charge constante.
La dureté Taber est la résistance à l'abrasion lors d'un contact rugueux.
La mesure de la contrainte sur la tuile métallique montre que les déformations dans certaines zones peuvent être très fortes.
L'étirement dans le sens longitudinal peut atteindre 40 %.
Le retrait dans le sens transversal peut atteindre 35 %.
5. Propriétés mécaniques : un exemple de déformation dans la production de tuiles métalliques.
Essai de Marcignac :
1ère étape : déformation dans le dispositif de Marcignac ;
2ème étape de vieillissement en chambre climatique (essai tropical).
Reproduire à petite échelle les déformations les plus sévères rencontrées sur les tuiles industrielles.
Pour modéliser le vieillissement de la peinture après profilage et évaluer les performances des systèmes de peinture.
6. Résistance à la corrosion.
La résistance à la corrosion des produits peints dépend :
Environnement (température, humidité, précipitations, substances agressives telles que les chlorures…) ;
La nature et l'épaisseur du revêtement organique ;
La nature et l'épaisseur de la base métallique;
Traitements de surface.
La résistance à la corrosion peut être mesurée :
Tests accélérés :
Divers tests accélérés peuvent être effectués dans diverses conditions agressives "simples" (créées artificiellement).
Influence naturelle :
Différents milieux sont possibles : climat maritime, milieu tropical, continental, industriel…
7. Résistance à la corrosion : tests accélérés
test de sel
L'échantillon peint est exposé à un brouillard salin continu (pulvérisation continue d'une solution de chlorure de sodium à 50g/l à 35°C) ;
La durée du test varie de 150 à 1000 heures selon la spécification du produit ;
La capacité des inhibiteurs de corrosion (retardateurs) à bloquer les réactions anodiques et cathodiques sur les bords et les risques ;
Adhérence au sol humide ;
La qualité d'un traitement de surface par sa sensibilité à une augmentation du pH.
8. Résistance à la corrosion : tests accélérés
Résistance à la condensation, test QST
Un échantillon plat peint est exposé à des conditions de condensation (un côté du panneau est exposé à une atmosphère humide à 40°C, l'autre côté est maintenu dans des conditions ambiantes).
Résistance à l'humidité, test KTW
Un échantillon plat peint est soumis à une exposition cyclique (40°C > 25°C) en atmosphère aqueuse saturée ;
Après essai, l'apparition de bulles sur le métal de l'échantillon à tester est déterminée ;
Adhérence humide de l'apprêt et de la couche de traitement de surface ;
Effet barrière du revêtement de la couche externe et de sa porosité.
Test de corrosion interne de la bobine
Un échantillon plat coloré est placé sous une charge de 2 kg dans un pack avec d'autres échantillons et soumis à une exposition cyclique (25°C, 50%HR > 50°C ou 70°C, 95%HR) ;
Conditions extrêmes conduisant à la corrosion entre les spires de la bobine pendant le transport ou le stockage (adhésion au sol humide, effet barrière de la couche de finition et porosité en conditions de pack fermé).
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 90° Nord |
 5° Sud |
10. Résistance à la corrosion : exposition à l'air libre (normes de durabilité : EN 10169)
Conformément à la norme EN 10169, les produits d'extérieur doivent être exposés à environnement depuis au moins 2 ans.
Caractéristiques requises pour RC5 : 2 mm et 2S2, principalement sous auvents (échantillon 90°C) et dans les zones de recouvrement (échantillon 5°).
11. Résistance aux UV (décoloration)
Après la corrosion, l'exposition aux UV est la deuxième menace majeure pour la durabilité des matériaux peints.
Le terme "brûlure UV" signifie un changement apparence peinture (principalement couleur et brillance) au fil du temps.
Non seulement l'exposition aux rayons UV dégrade la qualité de la peinture, mais également d'autres influences environnementales :
Lumière du soleil - gammes UV, visible et infrarouge ;
Humidité – temps d'humidification de la surface, humidité relative ;
Température - résistance aux fissures - valeurs maximales et cycles journaliers de chauffage/refroidissement ;
Vent, pluie - abrasion avec du sable ;
Sel - zones industrielles, côtières ;
Saleté – impact sur le sol et polluants…
12. Décoloration UV
Test accéléré de résistance aux UV
Comment se déroule le test ?
Normes : EN 10169 ;
Un échantillon d'OS plat est exposé à un rayonnement UV ;
irradiation UV ;
Éventuelles périodes de condensation ;
2000 heures d'exposition (Cycles 4H condensation 40°C/4H irradiation à 60°C avec 0,89V/m2 rayonnement à 340 nm) ;
Après les tests, les changements de couleur et de brillance sont déterminés.
13. Résistance aux UV
- EN 10169 : Essais accélérés
- EN 10169 : Exposition environnementale :
Seul impact latéral sur l'échantillon pendant 2 ans dans des lieux à énergie fixe de rayonnement solaire (au moins 4500 MJ/m2/an) > Guadeloupe, Floride, Sanary, etc…
Après avoir collecté une importante collection d'hyphomycètes de couleur foncée isolés de différents habitats, nous avons commencé à étudier la relation entre les isolats fongiques naturels et le rayonnement UV. Une telle étude a permis de mettre en évidence des différences de résistance aux UV entre les espèces et genres de la famille des Dematiaceae largement répartis dans le sol, de déterminer la distribution de ce trait au sein de chaque biocénose, et sa signification taxonomique et écologique.
Nous avons étudié la résistance aux rayons UV (254 nm, intensité de dose 3,2 J/m2) de 291 cultures fongiques isolées de sols de prairie et de plaine inondable (21 espèces, 11 genres), de haute montagne (25 espèces, 18 genres) et salins (30 espèces, 19 genres). Lors de l'étude de la résistance aux UV des cultures de Dematiaceae isolées des sols salins plats du sud de la RSS d'Ukraine, on a supposé qu'avec l'augmentation des conditions de vie défavorables dues à la salinité du sol, un plus grand nombre d'espèces résistantes d'hyphomycètes de couleur foncée s'y accumuleraient que dans les autres sols. Dans certains cas, il n'a pas été possible de déterminer la résistance aux UV en raison de la perte ou de la sporulation sporadique chez l'espèce.
Nous avons étudié des isolats naturels d'hyphomycètes de couleur foncée ; ainsi, chaque échantillon a été caractérisé par un nombre inégal de cultures. Pour certaines espèces rares, la taille de l'échantillon ne permettait pas un traitement statistique approprié.
Le genre répandu et fréquent Cladosporium est représenté par le plus grand nombre souches (131), contrairement aux genres Diplorhinotrichum, Haplographium, Phialophora, etc., isolés seulement dans des cas isolés.
Nous avons conditionnellement divisé les champignons étudiés en très résistants, résistants, sensibles et très sensibles. Très résistants et résistants étaient ceux dont le taux de survie après 2 heures d'exposition aux rayons UV était supérieur à 10 % et de 1 à 10 %, respectivement. Espèces dont le taux de survie variait de 0,01 à 1 % et de 0,01 % et moins, nous les avons classées comme sensibles et très sensibles.
De grandes fluctuations de la stabilité aux UV des hyphomycètes de couleur sombre étudiés ont été révélées - de 40% ou plus à 0,001%, c'est-à-dire dans les cinq ordres de grandeur. Ces fluctuations sont un peu plus faibles au niveau des genres (ordres 2-3) et des espèces (ordres 1-2), ce qui est cohérent avec les résultats obtenus sur les cultures bactériennes et tissulaires de plantes et d'animaux (Samoilova, 1967 ; Zhestyanikov, 1968).
Parmi les 54 espèces étudiées de la famille des Dematiaceae, Helminthosporium turcicum, Hormiscium stilbosporum, Curvularia tetramera, C. lunata, Dendryphium macrosporioides, Heterosporium sp., Alternaria tenuis et une partie importante des souches de Stemphylium sarciniforme sont très résistantes à l'irradiation UV à long terme à 254 nm. Tous sont caractérisés par des parois cellulaires rigides et intensément pigmentées et, à l'exception de Dendryphium macrosporioides, Heterosporium sp. et Hormiscium stilbosporum, appartiennent aux groupes Didimosporae et Phragmosporae de la famille des Dematiaceae, caractérisés par de grandes conidies multicellulaires.
Beaucoup plus les espèces sont résistantes aux rayons UV. Il s'agit notamment des espèces des genres Alternaria, Stemphylium, Curvularia, Helminthosporium, Bispora, Dendryphion, Rhinocladium, Chrysosporium, Trichocladium, Stachybotrys, Humicola. Les caractéristiques distinctives de ce groupe, ainsi que du précédent, sont de grandes conidies aux parois rigides et intensément pigmentées. Parmi eux, les champignons des groupes Didimosporae et Phragmosporae occupaient également une place non négligeable : Curvularia, Helminthosporium, Alternaria, Stemphylium, Dendryphion.
23 espèces d'hyphomycètes de couleur foncée sont classées sensibles aux UV : Oidiodendron, Scolecobasidium, Cladosporium, Trichosporium, Haplographium, Periconia, Humicola fusco-atra, Scytalidium sp., Alternaria dianthicola, Monodyctis sp., Peyronella sp., Curvularia pallescnes… C. pallescens, dont les conidies sont moins pigmentées, est sensible aux rayons UV, bien que d'autres espèces de ces genres soient résistantes et même très résistantes.
Selon la répartition retenue, les espèces du genre Cladosporium, largement répandu et représenté dans nos études par le plus grand nombre de souches, sont classées en sensibles (C. linicola, C. hordei, C. macrocarpum, C. atroseptum. C. brevi-compactum var. tabacinum) et très sensibles (C. elegantulum, C. transchelii, C. transchelii var. semenicola, C. griseo-olivaceum).
Les espèces du genre Cladosporium appartenant au premier groupe se distinguent par des membranes cellulaires rugueuses assez denses, intensément pigmentées, contrairement au second groupe d'espèces dont les parois cellulaires sont plus fines et moins pigmentées. Les espèces sensibles dont le taux de survie après irradiation avec une dose de 408 J/m 2 était inférieure à 0,01 % sont Diplorhinotrichum sp., Phialophora sp., Chloridium apiculatum, etc. Il n'y avait pas d'hyphomycètes foncés à grosses spores dans ce groupe. Les espèces très sensibles à l'irradiation UV avaient de petites conidies faiblement pigmentées ou presque incolores.
Chez certaines espèces de Dematiaceae, la morphologie des conidies formées après irradiation avec une dose de 800 J/m 2 a été étudiée. Les conidies de Cladosporium transchelii, C. hordei, C. elegantulum et C. brevi-compactum formées après irradiation sont généralement plus grosses que celles des espèces non irradiées. Cette tendance était particulièrement nette dans les conidies basales. Des modifications notables de la morphologie des conidies ont également été observées chez les espèces à grosses spores résistantes aux UV Curvularia geniculata, Alternaria alternata, Trichocladium opacum, Helminthosporium turcicum, elles n'ont été détectées qu'après irradiation avec de fortes doses de rayons UV de l'ordre de 10 3 J/m 2 . Dans le même temps, les conidies de Curvularia geniculata se sont sensiblement allongées et sont devenues presque droites ; dans les conidies d'Alternaria alternata, le nombre de septa longitudinaux a diminué jusqu'à leur disparition complète, et ils sont eux-mêmes devenus plus grands que les témoins. Au contraire, les conidies de H. turcicum sont devenues plus petites, le nombre de septa en elles a diminué, parfois les septa se sont courbés. Dans les conidies de Trichocladium opacum, l'apparition de cellules individuelles anormalement gonflées a été observée. De tels changements de morphologie indiquent des perturbations importantes dans les processus de croissance et de division des champignons irradiés.
L'étude d'isolats naturels de champignons de la famille des Dematiaceae a confirmé une certaine dépendance de la résistance aux UV sur la taille des conidies et la pigmentation de leurs membranes. En règle générale, les grandes conidies sont plus résistantes que les petites. Il convient de noter que l'indice que nous avons choisi - la survie - des champignons contenant de la mélanine après irradiation avec une dose de 408 J/m2 témoigne de la résistance élevée du groupe de champignons dans son ensemble, dépassant celle de Micrococcus radiodurans (Moseley et Copland, 1975) et Micrococcus radiophilus (Lewis et Kumita, 1972), qui sont uniques dans ce trait. Il est bien évident que la nature de ce phénomène nécessite une étude plus approfondie avec l'implication d'espèces de la famille des Dematiaceae très résistantes et résistantes à ce trait.
Nous avons étudié la distribution du trait de résistance aux UV chez les champignons de couleur foncée isolés des sols de prairie inondable, salins et de haute montagne, qui ont été représentés graphiquement. Les courbes résultantes ressemblaient à des courbes de distribution normales (Lakin, 1973). Le taux de survie de la majorité (41,1 et 45,8 %) des cultures isolées des prairies et des sols salins d'Ukraine, respectivement, était de 0,02-0,19 % après une dose de 408 J/m 2 (exposition de 2 heures), et la résistance à ce facteur était répartie en 6 ordres de grandeur. Par conséquent, l'hypothèse d'une résistance accrue à l'irradiation UV des hyphomycètes de couleur foncée provenant de sols salins n'a pas été confirmée.
La résistance aux UV des espèces alpines de la famille des Dematiaceae diffère nettement de celle décrite ci-dessus, ce qui se reflète dans le changement de la position du pic de la courbe et de l'aire de répartition.
Pour 34,4 % des cultures, le taux de survie était de 0,2 à 1,9 %. Le taux de survie de 39,7 % des isolats a dépassé 2 %, c'est-à-dire que la courbe de distribution du trait de résistance aux UV est décalée vers une résistance accrue aux rayons UV. La plage de distribution de cette propriété ne dépassait pas quatre ordres de grandeur.
En relation avec les différences révélées dans la distribution du trait de résistance aux UV chez les espèces et genres de plaine et de haute montagne de la famille des Dematiaceae, il a semblé approprié de vérifier comment elles se produisent: en raison de la présence prédominante d'espèces d'hyphomycètes de couleur foncée très résistantes et résistantes aux UV dans les sols de montagne, ou il existe une résistance accrue aux rayons UV des souches de haute montagne de la même espèce ou du même genre par rapport aux plaines. Pour prouver cette dernière, nous avons comparé des cultures de la famille des Dematiaceae isolées à la surface de sols de plaine et de haute montagne, ainsi qu'à partir d'horizons superficiels (0–2 cm) et profonds (30–35 cm) de sols de prairie de plaine. Évidemment, ces champignons sont dans des conditions extrêmement inégales. Les échantillons que nous avons utilisés ont permis d'analyser 5 genres communs de la famille des Dematiaceae isolés à la surface des sols de plaine et de haute montagne sur la base de la résistance aux UV. Seules les souches isolées des sols alpins, les espèces du genre Cladosporium et Alternaria sont significativement plus résistantes que les souches isolées des sols de plaine. Au contraire, la résistance aux UV des souches isolées des sols des basses terres était significativement plus élevée que celle des sols des hautes terres. Par conséquent, les différences de la microflore des zones à ensoleillement accru (sols alpins) vis-à-vis des rayons UV sont déterminées non seulement par la présence prédominante de genres et d'espèces de Dematiaceae résistants, mais aussi par leur éventuelle adaptation à de telles conditions. La dernière disposition revêt évidemment une importance particulière.
La comparaison de la résistance aux UV des cultures des genres les plus courants d'hyphomycètes de couleur foncée isolés de la surface, exposés à la lumière et des horizons profonds du sol a montré l'absence de différences statistiquement significatives entre eux. La gamme de changements dans le trait de résistance aux rayons UV chez les isolats naturels d'espèces répandues de Dematiaceae était essentiellement la même dans les isolats de plaine et de haute montagne et ne dépassait pas deux ordres de grandeur. La grande variabilité de ce trait au niveau de l'espèce assure la survie d'une partie stable de la population de l'espèce dans des conditions environnementales défavorables pour ce facteur.
Les études menées ont confirmé la résistance aux UV exceptionnellement élevée des espèces Stemphylium ilicis, S. sarciniforme, Dicoccum asperum, Humicola grisea, Curvularia geniculata, Helminthosporium bondarzewi, révélée dans l'expérience ;
La tâche suivante consistait à étudier la résistance de certaines espèces de la famille des Dematiaceae à des doses biologiquement extrêmes de rayonnement UV et de lumière du soleil(ISS) de haute intensité (Zhdanova et al. 1978, 1981).
Une monocouche de conidies sèches sur un substrat gélatineux a été irradiée selon la méthode de Lee modifiée par nous (Zhdanova et Vasilevskaya, 1981), et des résultats comparables et statistiquement significatifs ont été obtenus. La source de rayonnement UV était une lampe DRSh-1000 avec un filtre de lumière UFS-1 qui transmet les rayons UV de 200 à 400 nm. L'intensité du flux lumineux était de 200 J/m 2 s. Il s'est avéré que Stemphylium ilicis, Cladosporium transchelii et surtout son mutant Ch-1 sont très résistants à cet effet.
Ainsi, la survie de S. ilicis après une dose de 1 ∙ 10 5 J/m 2 était de 5 %. Un taux de survie de 5 % pour les mutants Ch-1, C. transchelii, K-1 et BM a été observé après des doses de 7,0 x 10 4 ; 2,6 ∙ 10 4 ; 1,3 ∙ 10 4 et 220 J / m 2, respectivement. Graphiquement, la mort des conidies foncées irradiées est décrite par une courbe exponentielle complexe avec un plateau étendu, contrairement à la survie du mutant BM qui obéit à une dépendance exponentielle.
De plus, nous avons testé la résistance des champignons contenant de la mélanine à l'ISS à haute intensité. La source de rayonnement était un illuminateur solaire (OS - 78) basé sur une lampe au xénon DKsR-3000, fournissant un rayonnement dans la gamme de longueurs d'onde de 200-2500 nm avec une distribution d'énergie spectrale proche de celle du soleil. Dans ce cas, la part d'énergie dans la région UV était de 10 à 12% du flux de rayonnement total. L'irradiation a été réalisée sous air ou sous vide (106,4 μPa). L'intensité du rayonnement dans l'air était de 700 J/m 2 s et dans le vide de 1400 J/m 2 s (0,5 et 1 dose solaire, respectivement). Une dose solaire (constante solaire) est la valeur du flux total de rayonnement solaire hors de l'atmosphère terrestre à une distance moyenne Terre-Soleil, incident sur 1 cm 2 de surface en 1 s. La mesure de l'irradiance spécifique a été effectuée selon une technique spéciale à la position de l'échantillon en utilisant un luxmètre 10-16 avec un filtre de lumière neutre supplémentaire. Chaque souche a été irradiée avec au moins 8 à 15 doses de rayonnement successivement croissantes. La durée d'irradiation variait de 1 min à 12 jours. La résistance à l'ISS a été jugée par le taux de survie des conidies fongiques (le nombre de macrocolonies formées) par rapport au témoin non irradié, pris à 100 %. Au total, 14 espèces de 12 genres de la famille des Dematiaceae ont été testées, dont 5 espèces ont été étudiées plus en détail.
La résistance des cultures de C. transchelii et de ses mutants à l'ISS dépendait du degré de leur pigmentation. Graphiquement, il a été décrit par une courbe exponentielle complexe avec un plateau de résistance étendu. La valeur DL de 99,99 après irradiation à l'air pour le mutant Ch-1 était de 5,5 10 7 J/m 2 , la culture initiale de C. transchelii - 1,5 10 7 J/m 2 , les mutants clairs K-1 et BM - 7,5 10 6 et 8,4 10 5 J/m 2 respectivement . L'irradiation du mutant Ch-1 sous vide s'est avérée plus favorable : la résistance du champignon a sensiblement augmenté (DL 99,99 - 2,4 ∙ 10 8 J/m 2 ), le type de courbe dose-survie a changé (courbe multicomposante). Pour les autres souches, une telle exposition était plus préjudiciable.
Lors de la comparaison de la résistance aux rayons UV et de l'ISS à haute intensité des cultures de C. transchelii et de ses mutants, de nombreuses similitudes ont été trouvées, malgré le fait que l'effet de l'ISS a été étudié sur des conidies «sèches» et qu'une suspension aqueuse de spores a été irradiée avec des rayons UV. Dans les deux cas, une corrélation directe a été trouvée entre la résistance des champignons et la teneur en pigment mélanique PC dans la paroi cellulaire. Une comparaison de ces propriétés indique la participation du pigment dans la résistance des champignons à l'ISS. Le mécanisme de l'action photoprotectrice du pigment mélanique proposé ultérieurement permet d'expliquer la résistance à long terme des champignons mélaniques aux doses totales de rayons UV et ISS.
La prochaine étape de notre travail a été la recherche de cultures de champignons mélaniques plus résistants à ce facteur. Ils se sont avérés être des espèces du genre Stemphylium, et la stabilité des cultures S. ilicis et S. sarciniforme dans l'air est approximativement la même, extrêmement élevée et décrite par des courbes multicomposantes. La dose de rayonnement maximale de 3,3 ∙ 10 8 J/m 2 pour les cultures mentionnées correspondait à la valeur de LD 99 . Dans le vide, avec une irradiation plus intense, le taux de survie des cultures de Stemphylium ilicis était un peu plus élevé que celui de S. sarciniforme (LD 99 est égal à 8,6 ∙ 10 8 et 5,2 ∙ 10 8 J/m 2 , respectivement), c'est-à-dire que leur taux de survie est presque le même et a également été décrit par des courbes multicomposantes avec un plateau étendu au niveau de survie de 10 et 5 %.
Ainsi, une résistance unique d'un certain nombre de représentants de la famille des Dematiaceae (S. ilicis, S. sarciniforme, mutant C. transchelii Ch-1) à une irradiation ISS de haute intensité à long terme a été trouvée. Afin de comparer les résultats obtenus avec ceux précédemment connus, nous avons réduit les valeurs des doses sublétales obtenues pour nos objets d'un ordre de grandeur, puisque les rayons UV (200-400 nm) de l'installation OS-78 s'élevaient à 10% dans son flux lumineux. Par conséquent, le taux de survie de l'ordre de 10 6 -10 7 J/m 2 dans nos expériences est supérieur de 2 à 3 ordres de grandeur à celui connu pour les micro-organismes hautement résistants (Hall, 1975).
À la lumière des idées sur le mécanisme de l'action photoprotectrice du pigment de mélanine (Zhdanova et al., 1978), l'interaction du pigment avec les quanta de lumière a conduit à sa photooxydation dans la cellule fongique et, par la suite, à la stabilisation du processus grâce au phototransfert électronique réversible. Sous atmosphère d'argon et sous vide (13,3 m/Pa), la nature de la réaction photochimique du pigment de mélanine reste la même, mais la photooxydation est moins prononcée. L'augmentation de la résistance aux UV des conidies d'hyphomycètes de couleur foncée dans le vide ne peut pas être associée à l'effet oxygène, qui est absent lorsque des échantillons « secs » sont irradiés. Apparemment, dans notre cas, les conditions de vide ont contribué à une diminution du niveau de photooxydation du pigment de mélanine, qui est responsable de la mort rapide de la population cellulaire dans les premières minutes d'irradiation.
Ainsi, une étude de la résistance au rayonnement UV d'environ 300 cultures de représentants de la famille des Dematiaceae a montré une résistance UV significative à cet effet des champignons contenant de la mélanine. Au sein de la famille, l'hétérogénéité des espèces sur cette base a été établie. La résistance aux UV dépend vraisemblablement de l'épaisseur et de la compacité de l'arrangement des granules de mélanine dans la paroi cellulaire du champignon. La résistance d'un certain nombre d'espèces de couleur foncée aux sources de rayons UV de haute puissance (lampes DRSH-1000 et DKsR-3000) a été testée et un groupe d'espèces extrêmement résistant a été identifié, qui dépasse considérablement les micro-organismes tels que Micrococcus radiodurans et M. radiophilus dans cette propriété. Un caractère particulier de la survie des hyphomycètes de couleur foncée a été établi selon le type de courbes à deux et à plusieurs composants, que nous avons décrites pour la première fois.
Une étude a été réalisée sur la distribution du trait de résistance aux rayons UV des hyphomycètes de couleur foncée dans les sols de haute montagne du Pamir et du Pamir-Alay et dans les sols de prairie d'Ukraine. Dans les deux cas, elle ressemble à une distribution normale, mais les espèces résistantes aux UV de la famille des Dematiaceae prédominent nettement dans la mycoflore des sols alpins. Ceci indique que l'insolation solaire provoque de profondes modifications de la microflore des horizons superficiels du sol.
DANS ET. Tretiakov, L.K. Bogomolova, O.A. Krupinine
L'un des types d'impacts opérationnels les plus agressifs sur le polymère Matériaux de construction est l'exposition aux UV.
Pour évaluer la résistance des matériaux de construction polymères, des tests en laboratoire à grande échelle et accélérés sont utilisés.
L'inconvénient du premier est la longue durée de l'essai, l'impossibilité d'isoler l'influence d'un seul facteur, ainsi que la difficulté de prendre en compte les fluctuations annuelles des effets atmosphériques.
L'avantage des tests de laboratoire accélérés est qu'ils peuvent être effectués en peu de temps. Dans le même temps, dans certains cas, il est possible de décrire les dépendances obtenues des changements de propriétés dans le temps par des modèles mathématiques connus et de prédire leur durabilité pour des périodes de fonctionnement plus longues.
Le but de ce travail était d'évaluer la résistance à l'irradiation UV dans des conditions Territoire de Krasnodaréchantillons couleur blanche tissu polypropylène laminé avec des additifs spéciaux dans les plus brefs délais.
Le tissu en polypropylène laminé est utilisé pour la protection temporaire des bâtiments érigés et reconstruits structures de construction, ainsi que des éléments individuels des influences atmosphériques.
La résistance du matériau à l'irradiation UV a été évaluée en modifiant la résistance à la traction selon GOST 26782002 sur des échantillons - bandes, dimensions (50x200) ± 2 mm et un changement d'apparence (visuellement).
Pour la valeur limite du vieillissement du matériau on prend pour réduire sa résistance à 40% de la valeur d'origine.
Des essais de résistance à la traction ont été effectués sur une machine d'essai universelle ZWICK Z005 (Allemagne). La résistance à la traction initiale des échantillons testés était
115 N/cm. ""
" Image 1.
Irradiation ultraviolette de l'image
des échantillons de matériaux ont été prélevés dans un appareil d'irradiation
météo artificielle (AIP) de type "Xenotest" avec un émetteur au xénon DKSTV-6000 selon GOST 23750-79 avec un système de refroidissement par eau et une enveloppe en verre de quartz. L'intensité du rayonnement dans la gamme de longueurs d'onde de 280 à 400 nm était de 100 W/m2. La dose horaire d'irradiation UV (O) est de 360 kJ/m2 pour ce régime spectral.
Pendant l'exposition à l'AIP, l'intensité de l'irradiation des tissus était contrôlée par un intensimètre - un dosimètre fabriqué par OBkDM (Allemagne).
Les échantillons ont été irradiés en continu pendant 144 h (6 jours). Le prélèvement d'échantillons pour évaluer le changement de résistance à la traction a été effectué à certains intervalles. La dépendance de la résistance à la traction résiduelle (en %) sur la valeur initiale du tissu en polypropylène laminé sur le temps d'irradiation dans l'AIP est illustrée à la figure 1.
Après traitement mathématique des données obtenues à l'aide de la méthode des moindres carrés, les résultats expérimentaux obtenus sont généralisés par la dépendance linéaire illustrée à la figure 2.
20 40 60 80 100 120 140 160 Dépendance de la résistance résiduelle à la traction (en %) sur la valeur du tissu polypropylène laminé au temps en AIP
matériaux de construction et structures
L'Observatoire théorique de l'Université d'État de Moscou est de 120 000 kJ/m2 par an (O f M)
Dans le même temps, il n'y a pas de données sur la dose annuelle de la partie UV du rayonnement solaire dans le territoire de Krasnodar (Ouf c c) dans la littérature. Les valeurs d'Osum ci-dessus pour Moscou et le territoire de Krasnodar permettent de calculer approximativement la dose UV annuelle totale pour le territoire de Krasnodar à l'aide de la formule suivante :
O f -O c / O
uv M sommes K.k "
Figure 2. Dépendance linéaire de la résistance à la traction résiduelle d'un tissu en polypropylène laminé sur le logarithme du temps d'irradiation dans l'AIP
1 - valeurs expérimentales ; 2 - valeurs calculées à l'aide de l'équation (1)
ainsi,
De k \u003d 1200001,33 \u003d
160320 kJ/m2 an
P% \u003d P0 - 22,64-1dt,
où P% ost - valeur résiduelle de la résistance à la traction (en%) après irradiation UV ; P0 - valeur initiale de la résistance à la traction (en%), égale à 100 ; 22,64 - une valeur numériquement égale à la tangente de la pente de la droite aux coordonnées : résistance résiduelle à la traction (en %) - le logarithme du temps d'irradiation dans l'AIP ; T est le temps d'exposition dans l'AIP, en heures.
Les résultats du traitement mathématique (voir équation (1) et figure 2) permettent d'extrapoler les données obtenues pour une période d'essai plus longue.
Une analyse des résultats obtenus montre qu'une diminution de la résistance résiduelle du tissu en polypropylène laminé jusqu'à 40 % se produira après 437 heures d'irradiation. Dans ce cas, la dose totale de rayonnement UV sera de 157320 kJ/m2.
Une évaluation visuelle de l'aspect du matériau irradié montre que déjà après 36 heures d'irradiation, le tissu a une structure plus dense, devient moins lâche et moins brillant. Avec une irradiation supplémentaire, la rigidité et la densité du tissu augmentent.
Selon GOST 16350-80, la dose totale de rayonnement solaire (Osumm) pour le climat tempéré chaud avec des hivers doux dans le territoire de Krasnodar (GOST, tableau 17) est de 4910 MJ / m2 (Osum Kk), et pour le climat tempéré de Moscou - 3674 MJ / m2 (Osum M). La dose annuelle de la partie UV du rayonnement solaire selon le Moscow
La comparaison de la dose annuelle d'irradiation UV pour le territoire de Krasnodar (160320 kJ/m2) avec la dose d'irradiation UV dans des conditions de laboratoire (157320 kJ/m2) nous permet de conclure que dans des conditions naturelles, la résistance du matériau diminuera à 40% de la valeur initiale sous l'action de l'irradiation UV en environ un an.
Conclusions. Sur la base du matériel présenté, les conclusions suivantes peuvent être tirées.
1. La résistance d'échantillons de tissu de polypropylène laminé à des fins de construction à l'action de l'irradiation UV dans des conditions de laboratoire a été étudiée.
2. Par calcul, la dose annuelle de rayonnement UV pour le territoire de Krasnodar a été déterminée, soit 160320 kJ/m2.
3. Sur la base des résultats d'essais en laboratoire pendant 144 heures (6 jours), il a été constaté que le changement de résistance à la traction sous l'influence de l'irradiation UV est décrit par une dépendance logarithmique linéaire, ce qui a permis de l'utiliser pour prédire la résistance à la lumière d'un tissu polymère.
4. Sur la base de la dépendance obtenue, il a été déterminé que la diminution de la résistance du tissu en polypropylène laminé à des fins de construction à un niveau critique sous l'influence de l'irradiation UV dans les conditions naturelles du territoire de Krasnodar se produira dans environ un an.
Littérature
1.GOST 2678-94. Les matériaux sont la toiture roulée et l'imperméabilisation. Méthodes d'essai.
matériaux de construction et structures
2.GOST 23750-79. Dispositifs de météo artificielle sur émetteurs au xénon. Exigences techniques générales.
3.GOST 16350-80. Climat de l'URSS. Zonage et paramètres statistiques des facteurs climatiques à des fins techniques.
4. Collecte d'observations de l'observatoire météorologique de l'Université d'État de Moscou. M.: Maison d'édition de l'Université d'État de Moscou, 1986.
Méthode accélérée d'évaluation de la résistance aux UV d'un tissu en polypropylène laminé à des fins de construction
Pour évaluer la résistance à la lumière d'échantillons de tissu de polypropylène laminé à des fins de construction aux effets de l'irradiation UV dans des conditions de laboratoire en réduisant la résistance à la traction du matériau d'essai à une valeur limite de 40 %, une dépendance linéaire de la résistance résiduelle sur le temps d'exposition dans un appareil météorologique artificiel a été obtenue en coordonnées logarithmiques.
Sur la base de la dépendance obtenue, il a été déterminé que la diminution de la résistance du tissu en polypropylène laminé à des fins de construction à un niveau critique sous l'influence de l'irradiation UV dans les conditions naturelles du territoire de Krasnodar se produira dans environ un an.
La méthode accélérée de l'estimation de la résistance des tissus stratifiés en polypropylène pour la construction de rendez-vous à l'irradiation ultraviolette
par V.G. Tretiakov, L.K. Bogomolova, O.A. Krupinina
Pour une estimation de la résistance à la lumière d'échantillons de tissu de polypropylène laminé pour la construction d'une affectation à l'influence de l'irradiation ultraviolette in vitro sur la diminution de la durabilité à un étirement d'un matériau testé jusqu'à la valeur limite de 40%, la dépendance linéaire de la durabilité résiduelle sur le temps d'irradiation dans l'appareil de temps artificiel en coordonnées logarithmiques est reçue.
Sur la base de la dépendance reçue, il a été défini que la diminution de la durabilité des tissus de polypropylène stratifiés pour la construction à un niveau critique sous l'influence de l'irradiation ultraviolette dans les conditions naturelles du territoire de Krasnodar se produirait environ en un an.
Mots-clés : solidité à la lumière, irradiation ultraviolette, prédiction, niveau de résistance critique, climat, tissu polypropylène laminé.
Mots clés : résistance à la lumière, rayonnement ultraviolet, pronostic, niveau critique de durabilité, climat, tissu polypropylène laminé.
