Фторполимерная EFTE-пленка для теплиц: применение и преимущества

Текст: П. С. Захаров, руководитель инвестиционного проекта; А. М. Алушкина, инженер, АО «РНЦ «Прикладная химия (ГИПХ)»

Инновационные технологии в тепличном строительстве позволяют комплексно оптимизировать затраты на производство и круглогодично обеспечивать высококачественный урожай агрокультур. Многие технические решения опираются на ранее неизвестные материалы с новыми, до сих пор недостижимыми свойствами.

К таким разработкам относится фторполимерная пленка из сополимера этилена с тетрафторэтиленом, получившая во всем мире аббревиатуру ETFE. В России основным производителем ее полной линейки является АО «РНЦ «Прикладная химия (ГИПХ)». Предприятие выпускает продукцию под торговой маркой Nevaflon с 2021 года и уже зарекомендовало себя в сфере строительства агрокультурных и архитектурных сооружений, а также в других отраслях промышленности — электронике, медицине, нефтепереработке. «Ранее мы использовали фторполимерные пленки-аналоги немецкого и китайского производства. Однако самые лучшие результаты показала российская пленка Nevaflon, созданная специалистами ГИПХ», — отмечает Олег Левитин, генеральный директор ООО «Акустические промышленные технологии». В этом году бренд Nevaflon запускает новую линию производства пленки ETFE шириной 1600 мм и толщиной от 25 до 300 мкм. По комплексу потребительских характеристик она является полноценным аналогом импортных марок, доступ к которым сейчас затруднен для российских потребителей.

ЛУЧШЕ МНОГИХ

По сравнению с традиционными покрытиями теплиц из таких материалов, как стекло, полиэтилен, ПВХ и поликарбонат, пленки из ETFE отличаются непревзойденным коэффициентом интегрального светопропускания, доходящим до 95%. Полный спектр света, особенно УФ-А, играет значимую роль в обеспечении здоровья культур. В естественной среде под влиянием ультрафиолета растение производит большое количество защитных, биологически активных соединений — бета-каротин, антоцианы и гликозиды. Именно они обеспечивают цвет, вкус и питательную ценность. Кроме того, ультрафиолет подавляет развитие многих микроорганизмов, включая грибки и бактерии, вызывающие болезни растений в теплицах. Испытания, проведенные специалистами зарубежной компании Ceres Greenhouse Solutions, свидетельствуют, что повышенное содержание гликозидов и других защитных соединений сдерживает развитие популяций вредителей на некоторых видах растений.

Глава ГК «Белая Дача» Виктор Семенов говорит о том, что практически стопроцентная пропускная способность ультрафиолетового спектра излучения у пленок ETFE увеличивает продолжительность жизни салатов, добавляя им жизнестойкости, гарантирует насыщенный цвет и вкус, богатое содержание витаминов и прочих полезных веществ. Важно отметить, что продление жизни салата даже на 1–2 дня дает большое преимущество в логистике.

УСТОЙЧИВОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

Помимо высокой светопропускающей способности пленка Nevaflon ETFE обладает рядом преимуществ, которые выгодно отличают ее от других конструкционных материалов. Первое из них — самоочищаемость и устойчивость к любым погодным условиям. Высокая прочность материала в сочетании с оптимальным углом наклона крыши и поверхностным антиадгезионным эффектом фторопласта не позволяет накапливаться осадкам, которые могут вызвать опасный локальный прогиб или разрушение конструкции. Грязь, листва, пыльца, пыль и снег скатываются с ETFE лучше, чем с других пластиков. По этой же причине на поверхности пленки не закрепляются простейшие микроорганизмы и водоросли. Для очистки от любых природных или техногенных загрязнений достаточно дождя или ветра.

Второе преимущество — высокие физико-механические характеристики. Пленка Nevaflon ETFE обладает повышенной эластичностью, твердостью и прочностью. Предел последнего параметра при разрыве материала — от 39 до 65 МПа, относительное удлинение — от 200 до 500%, что существенно превосходит полиолефиновые пленки, включая многослойные. Такие характеристики позволяют успешно использовать ее в регионах, подверженных сильным ветрам, частым осадкам с градом или землетрясениям.

Еще одно отличие — долговечность и надежность. В традиционных теплицах пленку приходится заменять каждые 3–5 лет, поскольку в результате старения и износа понижаются ее светопропускающая способность и прочностные характеристики. Результаты испытаний материала ETFE показывают, что его светопропускающая способность отклоняется всего на 5% после 20 лет эксплуатации при гарантийном сроке, превышающем 30 лет.

ВЫДАЮЩИЕСЯ ОТЛИЧИЯ

Среди преимуществ следует отметить малый вес, легкость транспортировки и монтажа. Пленки Nevaflon ETFE легче стекла в 100 раз, что позволяет уменьшить нагрузку на саму конструкцию и увеличить расстояние между поддерживающими элементами, тем самым снижая затенение растений внутри теплицы. По сравнению с традиционными укрывными материалами, в частности листами поликарбоната или силикатным стеклом, использование пленок ETFE позволяет собирать теплицы без специальной техники и оснастки. Они не требуют бетонного фундамента, а легкие конструкции (рамы) закрепляются заземляющими анкерами. При транспортировке компактных пленок не нужно использовать защитные элементы, как для стекол или блоков поликарбоната.

Еще одно отличие — температурный режим эксплуатации. Минимальная рабочая температура, при которой сохраняются все характеристики, для материала ETFE составляет от –65 до –100°С в зависимости от фирмы-производителя. При этом пленка способна выдерживать до –200°С. Максимальная рабочая температура — 150°С. Такой широкий диапазон недостижим для материалов из полиэтилена или ПВХ и способствует применению ETFE в районах с экстремальным климатом.

Также следует отметить, что пленка Nevaflon ETFE пожаробезопасна. При ее горении не выделяется значительное количество дыма, пламя не распространяется по поверхности, при оплавлении не образуются капли. Благодаря отсутствию острых кромок и малому весу пленочное покрытие не является травмоопасным даже в случае разрушения, как может произойти со стеклом или листом поликарбоната. Фторполимерная пленка физически не может причинить значимый вред людям и имуществу.

Не менее важным преимуществом применения продукта Nevaflon ETFE является возможность его повторного использования. Все производственные отходы пленок могут многократно перерабатываться во вторичную гранулу, из которой получается новый продукт, сохраняющий все базовые свойства первоначальных изделий. Это не только удешевляет производственный процесс, но и позволяет говорить о его экологической безопасности и снижении углеродного следа.

АДАПТИВНОСТЬ К ТЕХНОЛОГИЯМ

Помимо уникальных физико-химических свойств, отличительной особенностью пленки ETFE является ее способность к адаптации под задачи производства и технологий. Для большинства сооружений в тепличном строительстве используются один или два слоя пленки. Обычно толщина наружного покрытия составляет около 100 мкм. Однако в тепличных конструкциях, расположенных в неблагоприятных климатических условиях, в том числе в северных регионах, для лучшей теплоизоляции используют дополнительный тонкий внутренний слой пленки ETFE. Это обеспечивает создание и поддержание необходимого микроклимата.

На основе материала ETFE изготавливаются скользящие затеняющие пологи и жалюзи, регулирующие микроклимат в теплицах. Можно использовать пленки с диффузным рассеиванием прямого солнечного света, что рекомендуется для выращивания томатов. Специальная обработка коронным разрядом внутренней стороны материала придает ему эффект антикапли. Отсутствие конденсата не дает развиваться таким заболеваниям рассады, как мучнистая роса. Для сварки и ремонта полотен используются термоконтактные сварочные машины или ручной инструмент. Небольшие повреждения легко устраняются скотч-лентой, изготовленной на основе фторопласта ETFE.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

В России пленки ETFE используются в большей степени в городской архитектуре крупных инфраструктурных проектов, но есть успешные примеры и в тепличном строительстве. К ним относятся ТК «Зеленая линия» сети магазинов «Магнит», ТК «Саюри» резидента ТОР «Кангалассы» в Республике Саха (Якутия), ТК «Долина солнца» группы компаний «Белая Дача».

Преимущества теплиц из ETFE в большей мере проявляются в регионах с длинным световым днем. Вместе с тем отличные физико-механические свойства рассматриваются многими архитектурными организациями в качестве перспективных для северных регионов с большим количеством осадков и ветровыми нагрузками.