Материалын "ойр хамгаалалт" ---UV531

 

Хэт ягаан туяа (ХЯ) цацраг туяа буюу энэхүү үл үзэгдэх "гэрлийн алуурчин" нь янз бүрийн материалын ашиглалтын хугацаа болон тогтвортой байдалд байнга заналхийлж байдаг. ХЯЯ-ны цацрагийн эсрэг "оптик бамбай" болохын хувьд ХЯЯ шингээгч нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн зайлшгүй хамгаалагчид болсон. Тэдний гайхалтай нөлөөг ойлгохын тулд бид эхлээд энэхүү "үл үзэгдэх алуурчин"-ы жинхэнэ мөн чанарыг таних хэрэгтэй.

Нарны спектрийн далд буланд (100-400 нм) хэт ягаан туяа гурван аюултай тусгай хүчийг нууж байдаг.

 

Ангилал	Долгионы уртын хүрээ (нм)	Онцлог шинж чанарууд
Хэт ягаан туяаны А	320-400	Урт долгионы хэт ягаан туяа нь хүчтэй нэвтрэх чадвартай бөгөөд үүл болон шилийг нэвтлэх чадвартай.
Хэт ягаан туяаны B	280-320	Дунд долгионы хэт ягаан туяа нь озоны давхаргад хэсэгчлэн шингэдэг бөгөөд нэвтрэх чадвар султай байдаг.
Хэт ягаан туяаны C	100-280	Богино долгионы хэт ягаан туяа нь озоны давхаргад бараг бүрэн шингэдэг бөгөөд түүний багахан хэсэг нь дэлхийн гадаргуу дээр үлддэг.

 

• Хэт ягаан туяаны тусгай хүчин: Хамгийн аюултай өндөр энергийн туяаг тээгч аз болоход озоны давхарга нь дэлхийн хамгаалалтын эхний шугамыг бүрдүүлдэг тул газарт хүрэх нь маш ховор байдаг.
• UV-B Vanguard: Материалын гадаргууг чиглүүлэх чиглэлээр мэргэшсэн тул молекулын гинжин хэлхээний тасрах урвалыг өдөөж, хуванцар хэврэгших, будаг бүдгэрэх гол буруутан болгодог.
• Хэт ягаан туяаны нэвтрэгч бодис: Хэт нэвтрэх хүчтэй, удаан боловч тасралтгүй задралын процессыг өдөөх чадвартай "нууцлагч". Эдгээр дайснуудын шинж чанарыг янз бүрийн долгионы уртад чиглүүлэн хэт ягаан туяа шингээгч нь молекулын бүтцэд байгаа тусгай функциональ бүлгүүдээрээ дамжуулан хэт ягаан туяаны хор хөнөөлтэй энергийг хоргүй дулаан болгон хувиргаж, хуванцар, бүрхүүл, гоо сайхны бүтээгдэхүүн зэрэг материалд зориулсан тусгай оптик хамгаалалтын хувцас өгдөг ухаалаг хамгаалалтын тактик боловсруулсан.

 

I. АнгилалХэт ягаан туяа шингээгч

Орчин үеийн үйлдвэрлэл болон өдөр тутмын амьдралд хэт ягаан туяаны (ХХ) цацрагийн материалд үзүүлэх хөгшрөлтийн нөлөөг үл тоомсорлож болохгүй. Энэхүү бэрхшээлийг шийдвэрлэхийн тулд эрдэмтэд нарны гэрэл болон флюресцент гэрлийн эх үүсвэрээс хэт ягаан туяаг өөрийн шинж чанараа өөрчлөхгүйгээр шингээдэг гэрлийн тогтворжуулагч болох олон төрлийн хэт ягаан туяа шингээгчийг боловсруулсан. Химийн бүтцээс нь хамааран хэт ягаан туяа шингээгчийг голчлон бензотриазол, триазин, бензофенон (жишээлбэл) гэж ангилдаг.UV531).

Хэт ягаан туяа шингээгчийг сонгохдоо давирхайд "хамгийн тохиромжтой" хамгаалалтыг бий болгохын тулд тохирох хэт ягаан туяаг сонгохын тулд янз бүрийн давирхайн хэт ягаан туяаны шингээлтийн коэффициентт онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй.

1. PVC: Богино долгионы уртад (200-300 нм) шингээлтийн коэффициент бага байдаг ч долгионы урт нэмэгдэхийн хэрээр мэдэгдэхүйц нэмэгддэг нь PVC нь урт долгионы хэт ягаан туяанд илүү мэдрэмтгий болохыг харуулж байна.

2. PE: Бага шингээлтийн коэффициент нь PE нь хэт ягаан туяаг шингээх чадвар сул, хэт ягаан туяанд сайн тэсвэртэй болохыг харуулж байна.

3. Жич: Шингээлтийн коэффициент нь дунд зэрэг, ялангуяа 300-400 нм-ийн хүрээнд шингээлт нь хүчтэй байдаг.

4. PC: Энэ нь өндөр шингээлтийн коэффициенттэй, ялангуяа урт долгионы хэт ягаан туяаны мужид (350-400 нм) өндөр шингээлтийн чадвартай байдаг.

5. ПЭТ: Энэ нь өндөр шингээлтийн коэффициенттэй, ялангуяа шингээлт нь мэдэгдэхүйц байдаг 300-400 нм мужид.

6. ЭПОКСИ: Энэ нь хамгийн өндөр шингээлтийн коэффициенттэй бөгөөд энэ нь ЭПОКСИ нь хэт ягаан туяанд маш мэдрэмтгий бөгөөд хөгшрөлтөд өртөмтгий болохыг харуулж байна.

 

II. ОршилUV531- Бензофенон дээр суурилсан сонгодог хэт ягаан туяа шингээгч

Бүтцийн томъёо:

Урвалын механизм: UV531 нь бензофенон дээр суурилсан ердийн хэт ягаан туяа шингээгч юм. UV-531 (2-гидрокси-4-н-октилоксибензофенон)-ийн шингээлтийн механизм нь голчлон түүний молекулын бүтэц дэх тодорхой химийн холбоо нь хэт ягаан туяанд үзүүлэх хариу урвалд суурилдаг.

Тодорхой үйл явц нь дараах байдалтай байна.

1. Молекул доторх устөрөгчийн холбоо ба хелатын цагираг үүсэх

Хэт ягаан туяаны молекул дахь карбонил ба гидроксил бүлгүүд нь молекул доторх устөрөгчийн холбоо үүсгэж, хелатын цагираг үүсгэдэг. Энэ бүтэц нь түүнд тодорхой электрон үүлний тархалтыг өгч, хэт ягаан туяаг шингээх үндэс суурийг тавьдаг.

2. Хэт ягаан туяаны энерги шингээлт

Молекул нь тодорхой долгионы урттай хэт ягаан туяанд өртөхөд энергийг шингээж, өдөөгдсөн төлөвт ордог. Энэ үед молекулын дулааны чичиргээ эрчимжиж, молекул доторх устөрөгчийн холбоо тасарч, хелатын цагираг нээгдэхэд хүргэдэг.

3. Эрчим хүчний хувиргалт ба ялгаруулалт

Цагираг нээх үйл явц нь хэт ягаан туяаны өндөр энергийг дулаан эсвэл бусад бага энергийн хэлбэрт (жишээлбэл, чичиргээний энерги) хувиргадаг бөгөөд ингэснээр полимер хэт ягаан туяаны энергийг шингээж, фотоисэлдэлтийг өдөөхөөс сэргийлдэг. Үүний дараа молекул анхны бүтэцдээ эргэн орж, хэт ягаан туяаг дахин дахин шингээж чаддаг.

4. Гэрэл тогтворжилт ба мөчлөгийн нөлөө

UV-531 нь өөрөө өндөр гэрэл тогтворжилттой бөгөөд онолын хувьд хэт ягаан туяаны энергийг хязгааргүй хугацаанд шингээж, ялгаруулж чаддаг. Гэсэн хэдий ч практик хэрэглээнд хэт исэл чөлөөт радикалууд зэрэг орчинд удаан хугацаагаар өртөхөөс болж түүний гүйцэтгэл аажмаар муудаж болзошгүй юм. Тиймээс хамгаалалтын үр нөлөөг сайжруулахын тулд үүнийг ихэвчлэн бусад гэрлийн тогтворжуулагчтай (жишээлбэл, саадтай амин гэрлийн тогтворжуулагч) хослуулан хэрэглэдэг.

 

III. UV531-ийн өвөрмөц давуу талууд - Хөгшрөлтийн эсрэг өндөр үр дүнтэй бүтээгдэхүүний хамгаалагч

1. Хэт ягаан туяаны B зурвасыг өндөр үр ашигтай шингээх: UV531 нь Хэт ягаан туяаны B зурвасыг (280-320 нм) шингээх зориулалттай.

Энэ нь материалын хөгшрөлт болон наранд түлэгдэх шалтгаан болдог гол хэт ягаан туяаны зурвас юм. UV531 нь UV-B зурвас дахь шингээлтийн үр ашгийг өндөр болгодог тул хүчтэй хамгаалалт шаардлагатай нөхцөлд онцгой тохиромжтой.

2. Маш сайн гэрэл ба дулааны тогтвортой байдал

UV531 нь гэрэл болон өндөр температурт удаан хугацаанд өртсөн ч химийн бүтцээ тогтвортой байлгаж, задралд тэсвэртэй болгож, удаан хугацааны хамгаалалтыг хангадаг.

3. Өргөн хүрээтэй нийцтэй байдал

UV531 нь янз бүрийн полимер материалуудтай (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид гэх мэт) сайн нийцдэг тул боловсруулах, хэрэглэхэд хялбар болгодог.

4. Байгаль орчныг хамгаалах, аюулгүй байдал

UV531 нь нарийн хор судлалын шинжилгээнд хамрагдсан бөгөөд хүн болон хүрээлэн буй орчинд хоргүй, олон улсын байгаль орчны стандартыг хангасан бөгөөд хүнсний сав баглаа боодол, гоо сайхны бүтээгдэхүүнд хэрэглэхэд аюулгүй. Үүний эсрэгээр бензотриазол ба триазин нь галоген эсвэл бусад хортой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн агууламжаас шалтгаалан байгаль орчинд тодорхой эрсдэл учруулж болзошгүй юм. Жишээлбэл, Европын Химийн Агентлаг (ECHA)-аас REACH хязгаарлалтад оруулах дөрвөн фенолын бензотриазол бодис (UV-328, UV-327, UV-350, UV-320 зэрэг)-ийг санал болгосон.

 

IV. 531-ийн хэрэглээний хүрээ - Төрөл бүрийн материалын өргөн хүрээ

Өндөр үр дүнтэй, өндөр үр дүнтэй хөгшрөлтийн эсрэг нэмэлт бодис болох UV-531 нь өргөн хүрээний хэрэглээтэй. UV-531-ийн үндсэн хэрэглээний чиглэлүүд нь дараах байдалтай байна.

1. Хуванцар үйлдвэрлэл