Ultravioletele – riscul invizibil
Nu vă grăbiți să îl considerați un subiect minor. Acțiunea razelor UV asupra materialelor de orice fel este demnă de luat în calcul; pe foarte multe prospecte sau în comunicări din partea producătorilor vedem evidențiate clar efectele acestui fenomen asupra produselor respective (un lucru bun fiind lipsa efectelor). Un obiect din lemn care își schimbă aspectul, ori unul din PVC care se îngălbenește și devine casant, o folie sau șindrilă bituminoasă care crapă și se dezintegrează etc. sunt întâmplări din viața de zi cu zi; atunci, spunem că s-a petrecut ”din cauza soarelui”. Dar vom fi mai specifici: din cauza razelor ultraviolete (UV).
Așa cum știm că ultravioletele fac rău pielii omului la o expunere îndelungată, vom afla că acestea sunt dăunătoare și construcțiilor sau amenajărilor noastre; cu deosebirea că, la om, există și o parte pozitivă (producerea de vitamina D) – la construcții, nu s-au găsit, până acum, avantaje. Cum multe dintre materiale și finisaje sunt obținute sintetic, vom avea despre ce vorbi.
Radiația vine de la soare
Radiația UV este acea radiație electromagnetică cu o lungime de undă cuprinsă între 10 și 400 nanometri (nm), mai mică decât cea a spectrului vizibil (lumina pe care o percepem), dar mai mare decât a razelor X. În același timp, are energie mai mare decât radiația vizibilă și mai mică decât cea X. A nu se confunda cu lumina infraroșie, prin care soarele ne încălzește, și care are lungimi de undă cuprinse între 700 nm și 1 mm. Ultravioletele reprezintă cam o zecime din razele emise de soare, dar nu le vedem, și pot fi periculoase pentru organisme vii la lungimi de undă reduse, când devin radiații ionizante (ca razele X, ce produc transformări în celule). Omul poate produce și folosi radiația UV, dar în mod controlat: la aparatele de bronzat, la tratarea apei, lămpi bactericide, pentru așa-numita ”lumină neagră” (o vedem drept capcană pentru insecte care percep anumite ultraviolete, în medicină legală, identificarea picturilor ș.a.m.d.), ori pentru întărirea unor lacuri și vopsele (poate ați asistat la finisarea parchetului cu aparatului de întărire UV).
Există și emisii necontrolate: ne este cunoscut de exemplu efectul dăunător al arcului electric de la aparatul de sudură asupra mucoasei ochiului și pielii (electro-oftalmie și arsuri); acolo se emit radiații asemănătoare celor solare, deci ne luăm măsuri de protecție. Din fericire, atmosfera, în special prin stratul de ozon, oprește o mare parte din radiațiile solare, printre care și spectrul de undă scurtă al radiației UV – altfel, ne-am ”prăji” la expunere directă. Refacerea stratului de ozon în ultimii ani, datorită măsurilor luate prin Protocolul de la Montreal din 1987, a fost o veste extrem de bună.
Conform unei clasificări uzuale, radiațiile UV se împart în trei tipuri: A,B și C, în ordinea intensității energiei (invers lungimii de undă). Cele de tip C (până la 200 nm lungime de undă) sunt foarte periculoase, dar sunt reținute de ozon, cele de tip B (280 – 315 nm) sunt reținute de atmosferă parțial, având un oarecare potențial ionizant, iar cele de tip A (315 – 400 nm) ajung la suprafața pământului și sunt preponderent inofensive. Acestea din urmă reprezintă peste 90% din radiațiile solare care ajung pe pământ și sunt vizibile pentru unele insecte, păsări, pești și, pe anumite segmente, chiar pentru copii și tineri (acuitatea lor vizuală este mai bună).
De orice tip ar fi razele UV, acestea au capacitatea de a penetra materialele solide, producând transformări mai mult sau mai puțin rapide (în funcție de energie), la nivel molecular în unele dintre ele. Cele mai vulnerabile sunt, desigur, materialele expuse direct la soare, deci ceea ce se află în exteriorul clădirilor, dar există situații când și la interior se petrec transformări. De exemplu, putem observa cum parchetul sau pardoseala din zona ferestrei capătă în timp o culoare mai pigmentată, din cauza radiației care trece prin sticlă. Există o discuțiile în mediile științifice pe următoarea temă: cât din radiația UV trece prin sticlă? Unele măsurători arată că sticla permite trecerea doar pentru lungimi de undă de peste 330 nm, ceea ce înseamnă că ne protejează de spectrele de radiații de tip B și C, care pot fi periculoase. Există și sticlă care filtrează radiații cu lungimi de undă mai mari, ceea ce înseamnă mai multă protecție (precum și faptul că ne bronzăm mai puțin prin fereastră).
Totuși, chiar și radiația de tip A, care trece, poate avea efecte estetice asupra materialelor, deci în special asupra finisajelor.
Razele UV sunt mai puternice între orele 10:00 și 16:00, în timpul verii și perioadele apropiate acestui anotimp. Mai trebuie menționat că expunerea este mai periculoasă în zonele temperate și la altitudini mari, mai puțin la Ecuator și aproape de nivelul mării, unde grosimea atmosferei este mai mare. Norii rețin foarte puțin din radiație, deci nu trebuie să fie neapărat soare puternic pentru a fi resimțite efectele ei.
Să vedem câteva materiale afectate de UV
• Lacurile și vopselele de exterior sunt, firește, printre cele mai afectate materiale. Radiațiile UV rup legăturile chimice dintre polimerii folosiți la rășinile care stau la baza obținerii lacurilor, prin urmare în timp apar decolorări, crăpături sau exfolieri. Rezistența este dată de calitatea polimerilor folosiți – de aceea, există produse speciale pentru exterior, respectiv diferențe de preț între acestea. Același comportament îl au toate finisajele care conțin polimeri, mai ales cele de slabă calitate, respectiv tencuieli decorative, lavabile acrilice, straturi de protecție, folii etc.
• Acoperișurile, cele mai expuse elemente de construcție la UV, își păstrează proprietățile în funcție de materialele folosite. Țigla ceramică sau din beton nu sunt afectate, în schimb învelitorile metalice acoperite cu straturi de protecție polimerice da. Calitatea unei învelitori metalice este dată nu doar de calitatea și grosimea tablei, ci și de rezistența straturilor de protecție. Particulele din rocă sau ceramică adăugate la suprafață îmbunătățesc considerabil durata de viață a acoperișului, prin disiparea energiei radiației UV.
• Lemnul este afectat nu doar la nivelul finisajului, ci chiar în masa lui. Lignina, care asigură aderența între celule, este distrusă de razele UV, deci lemnul devine mai puțin rezistent, crapă, capătă porozitate și o nuanță gri, este predispus să absoarbă mai mută umiditate. În același timp, se transformă într-un mediu propice pentru dezvoltarea insectelor, ciupercilor și bacteriilor, care îl consumă. În cazul panourilor compozite (OSB, PAL, PFL, placaj) degradarea este mai rapidă, deoarece acestea au și un conținut important de rășini.
• Materialele plastice sunt și ele supuse unor procese de degradare prin fotooxidare, ca orice polimeri. În timp, se fisurează la suprafață și devin friabile. Ne referim la PVC, polietilenă și polipropilenă, în principiu, cele mai folosite materiale din această gamă. Produsele de calitate superioară au în compoziție stabilizatori, absorbanți UV, inhibitori de reacții oxidative care le prelungesc durata de viață. De exemplu, un obiect de HDPE (polietilenă de înaltă densitate, folosită pentru membrane hidroizolante sau tubulaturi) va rezista 300 de ore la soare direct, până începe să își piardă rezistența mecanică, dar dacă este aditivat poate rezista 1200 de ore. PVC-ul, în principiu, se îngălbenește (lucru mai greu de văzut dacă are culoare închisă) și devine friabil la suprafață. Totuși, atunci când este folosit pentru siding, tâmplărie de exterior, panouri de fațadă etc., este aditivat suplimentar. Rulourile exterioare pentru protejarea ferestrelor sunt de un real folos. Să nu uităm nici textilele, afectate în mod vizibil de soare, fiind de cele mai multe ori materiale sintetice, colorate cu pigmenți care devin instabili.
• Produsele pe bază de bitum sunt și ele afectate. Ne referim la căile de acces din asfalt, șindrila bituminoasă sau foliile hidroizolante pentru acoperiș terasă care, sub acțiunea soarelui, pierd o serie de substanțe prin volatilizare, crapă și se decolorează. În cazul produselor bituminoase pentru acoperiș, granulele minerale se desprind și, astfel, caracterul lor protector este compromis. În afară de adăugarea, în compoziția materialelor, a unor aditivi care să întârzie fotooxidarea, singura metodă de a le prelungi durata de viață este scăderea temperaturii prin montaj în sistem ventilat.
• Suprafețele din piele - sunt sensibile, din cauza prezenței unor substanțe chimice folosite pentru ca materialul să își păstreze textura, flexibilitatea și culoarea; în timp, după epunerea la UV se decolorează, se usucă și crapă.
• Fotografiile sunt afectate rapid, deoarece pigmenții care formează imaginea sunt sensibili la radiația solară, descompunându-se; de aceea, fotografiile se albesc sau îngălbenesc. Pentru a le păstra, este bine să le expunem departe de ferestre, sau protejate cu sticlă ori folie care filtrează razele UV.
