Тонкости агроспанбонда

Нетканка для агронома

Агроспанбонд — нетканый укрывной материал из полимерных волокон, который используется в сельском хозяйстве. Его применяют для прогревания почвы перед весенними посадками и удержания влаги, с его помощью защищают растения от перепадов температур, сильных ливней или града, а также грызунов, птиц и других огородных вредителей.

Изначально спанбондом называлась лишь технология производства нетканого материала из полимера фильерным способом. Суть ее в том, что расплав полимера выдавливается через фильеры в виде тонких нитей, которые вытягиваются в воздушном потоке, укладываются на движущийся транспортер и образуют полотно. Со временем и его тоже стали называть спанбондом.

Когда-то такое полотно применялось в основном в технических целях: как основа для гидроизоляционных материалов, в качестве фурнитурного и упаковочного материала, для пошива одноразовой медицинской одежды и т. д. Позднее выяснилось, что некоторые свойства спанбонда могут быть востребованы в сельском хозяйстве — так у термина появилась приставка «агро».

Преимущество агроспанбонда перед другими укрывными материалами в том, что он пропускает солнечные лучи, воздух и водяные пары. Благодаря этому он не только обеспечивает естественный воздухообмен, но и предотвращает перегревание и гниение растений.

Основное требование к агроспанбонду — устойчивость к длительному воздействию высоких температур, ультрафиолетовому излучению и химическим удобрениям. Дело в том, что под влиянием кислорода и в присутствии различных загрязнителей полипропилен, из которого состоят такие материалы, начинает разрушаться. Этот процесс ускоряет температура, а также ультрафиолет, который, бомбардируя цепочки полипропилена, разрывает их. Образуются активные радикалы, которые, в свою очередь, вступают в реакцию с новыми углеводородными цепочками и запускают новые реакции. Образуются низкомолекулярные фрагменты, полимер окисляется, становясь более гидрофильным, и его прочность существенно снижается.

Чтобы обеспечить устойчивость агроспанбонда, производители вводят в его рецептуру HALS (Hindered Amine Light Stabilizers) — светостабилизаторы на основе пространственно-затрудненных аминов. Они замедляют разрушение полипропилена, блокируя образующиеся под воздействием УФ-лучей свободные радикалы. Однако сами светостабилизаторы довольно легко разрушаются в присутствии некоторых веществ: в первую очередь серы и серосодержащих соединений, различных пестицидов и некоторых видов удобрений.

Когда стабилизатор — не панацея

Если HALS разрушается, он уже не может защитить полипропилен от ультрафиолета. Поэтому для применения в присутствии химикатов разработаны специальные устойчивые виды HALS, которые могут использоваться для защиты полипропилена в «тяжелых» условиях.

Спанбонд состоит из множества тонких нитей, поэтому все, что может мигрировать на поверхность изделия, будет мигрировать. По этой причине крайне рискованно использовать низкомолекулярные HALS: за два-три месяца после производства материала большая часть действующего вещества стабилизатора выйдет на поверхность и перестанет обеспечивать защиту полипропилена. Учитывая, что произведенный спанбонд далеко не сразу после экструдера попадает на поля, он может потерять свои свойства в первом же сезоне.

Даже если производители тестируют ткань на светостойкость и получают удовлетворительные результаты по остаточной прочности, в случае с низкомолекулярными HALS это не может говорить о реальной устойчивости спанбонда к ультрафиолету. Стандартная проверка длится примерно 1000 часов, или 41 сутки, за которые добавка не успевает мигрировать полностью и еще работает. Но в условиях реальной эксплуатации, особенно в южных регионах, стабилизатор быстро разрушится. Помимо этого, низкомолекулярный HALS (например, 770) мигрирует в грунт, а значит, вредит почве.

Следовательно, производство качественного агроспанбонда невозможно без эффективных светостабилизаторов. Много лет такие добавки на российский рынок поставляет «Интернешнл Пластик Гайд». В ассортименте компании четыре марки концентратов светостабилизаторов «Лайтформ», созданных специально для агроспанбонда. Две из них (1206008 и 1206014) разработаны для работы в южных регионах и там, где применяются удобрения.

Концентраты проектируются с учетом параметров технологических линий — высоких скоростей переработки и особенностей фильер, чтобы избежать повышения давления и каплепадения. В ряде рецептур применяются смеси стабилизаторов и добавок для обеспечения синергетического эффекта. Во всех позициях используются запатентованные продукты, которые благодаря особенностям пространственного строения и высокой молекулярной массе устойчивы к миграции, не вызывают преждевременного старения материала и дополнительно выполняют функции термостабилизаторов.

Боремся за устойчивость

Сейчас на рынке более 30 производителей спанбонда, и семь из них специализируются на производстве агроспанбонда, выпуская материал под разными торговыми марками, среди них — агрил, агроспанд, лутрасил и др. Например, компания «Гекса» выпускает агроспанбонд под торговой маркой «Агротекс» с 2008 года. Производителю необходимо учитывать условия эксплуатации укрывного материала, особенности климата в регионах, где он используется. Поэтому агроспанбонд тестируют в лаборатории, моделирующей реальные условия, а на натурных испытаниях проверяется его устойчивость к химическим удобрениям. Кроме того, производителю важно испытать эффект различных добавок, и в этом компании «Гекса» помогает «Интернешнл Пластик Гайд». Совместно ими разработаны и протестированы несколько марок концентратов стабилизатора «Лайтформ». В процессе разработки (а также при дальнейшем производстве спанбонда) использовались специально созданные марки полипропилена СИБУР: SIBEX PP H270FF и PP H350 FF. Дело в том, что для производства спанбонда требуется очень тонкая (от 0,9 денье) нить, а также высокие скорости вытяжки нити и формования полотна. Данные марки полипропилена СИБУР обладают оптимальной текучестью расплава, благодаря чему полотно получается гладким, без обрывов нитей и капель.

Таким образом, сотрудничество трех компаний-экспертов помогло объединить глубокое знание технологии производства и потребностей рынка («Гекса»), экспертизу в подборе и создании специальных добавок («Интернешнл Пластик Гайд») и качественное базовое сырье (СИБУР). А результатом этого партнерства стало появление укрывного материала высокого качества.