Estudio comparativo entre ensayos de exposición natural y envejecimiento acelerado de films de polietilenos para invernaderos

• Introducción
• 
  Materiales y métodos
• 
  Resultados y discusión
• 
  Conclusiones
• 
  Literatura citada

RESUMEN: La utilización de
plásticos
para invernaderos permite la realización de cultivos bajo
cubierta en épocas desfavorables para el cultivo a campo,
con un mayor control de la
producción, que redunda en mayores
rendimientos, calidad y
precio del
producto. Se
evaluaron las propiedades ópticas y mecánicas de
films de polietileno, de cuatro procedencias comerciales,
expuestas a la intemperie y en equipo de envejecimiento
acelerado, en laboratorio,
siguiendo las normas de la
American Society for Testing and Materials (ASTM). Se
midió el porcentaje de luz transmitida y
el de luz difusa (haze) en la zona fotosintéticamente
activa (400 -700 nm) con un sensor LI-190SA. Las propiedades
mecánicas, elongación y tensión a la carga
máxima, fueron medidas con la máquina INSTROM
modelo 1125.
Las muestras fueron expuestas a la intemperie en Buenos Aires,
Argentina, durante dos años y se estableció un
programa de
retiro de las mismas cada seis meses. Se consideró el
criterio que considera que un material plástico
está envejecido, y por lo tanto no es apto para su uso,
cuando el valor retenido
de una propiedad
característica es un 50 % o inferior a los valores
iniciales. Se determinó el factor de correlación
entre el ensayo de
exposición natural y acelerado. Se
estudió la evolución de las propiedades en función de
la radiación
solar acumulada. Las propiedades ópticas no se modificaron
significativamente durante la exposición por lo que se
concluyó que la evolución de las propiedades
mecánicas es más representativa en el proceso de
envejecimiento.

Palabras claves: plásticos, propiedades
ópticas y mecánicas

ABSTRACT: The use of plastic cover for
greenhouses allow crops cultivation under glass in unfavorable
seasons for field cultivation, with greater control of
production, resulting in greater yield, quality and price of the
product. The optical and mechanical properties of polyethylene
films, of four commercial origins, were evaluated, exposed
outdoors, and to an accelerated aging equipment, following
laboratory, with the procedures of the American Society for
Testing and Material (ASTM). It was measured the transmitted
light and widespread light (haze) percentage in the
photosynthetically active zone (400 – 700 nm ) with a LI-190SA
sensor. The mechanical properties, elongation and tension to the
maximum load, were measured with the INSTROM machine, model 1125.
The samples were exposed outdoors in Buenos Aires, Argentina,
during two years, and were withdrawn every six months. It was
considered the criterion that a plastic material is aged, and
therefore it is not suitable for use, when the held value of a
characteristic property is 50 % or less than the initial values.
It was determined the correlation factor between the natural and
the accelerated exposition trial. It was studied the evolution of
properties in terms of the accumulated solar radiation. The
optical properties were not significantly modified during the
exposition, so it was concluded that the evolution of the
mechanical properties was more representative in the aging
process.

Key words: plastic, optical properties,
mechanical properties.

INTRODUCCIÓN

La transmisión de la radiación solar a
través de la cubierta influye tanto en el balance
energético del invernadero como en la actividad
fotosintética del cultivo, ya que el material de cobertura
provoca una reducción en la intensidad de la
radiación y una modificación en la distribución espectral (Goldberg et al.,
1996). Esta reducción depende principalmente del material
utilizado como cobertura y también de los materiales
utilizados en la estructura. El
material de recubrimiento tiene que favorecer la entrada de la
radiación solar incidente y al mismo tiempo
limitar, especialmente en horas nocturnas, la pérdida de
la energía térmica acumulada. Por ello es
importante establecer para cada material la transparencia a la
radiación fotosintéticamente activa y al
infrarrojo, así como poder inferir
su comportamiento
a lo largo del tiempo, al ser expuesto a las condiciones
ambientales características del lugar y al manejo del
cultivo (Alpi y Togniioni, 1991).

La radiación solar es un factor importante en la
degradación de los materiales plásticos,
fundamentalmente su componente Ultra Violeta (UV), factor
preponderante en el proceso de envejecimiento (Nijskenst et al.,
1993).

La luz incidente es dispersada (haze) por el material lo
que hace que el flujo luminoso se distribuya con más
uniformidad, disminuyendo las sombras en el interior del
invernadero (Orden et al., 1997). El agregado de aditivos para
mejorar la calidad del plástico puede disminuir la
transmisión de la radiación, pero también
puede aumentar la difusión de luz en el invernadero (Alpi
y Tognioni, 1991).

El film de polietileno se deteriora por tensiones
originadas por la acción
de los vientos, del granizo, de las variaciones de temperatura,
su propio peso y los anclajes de la estructura que lo sostiene.
Es necesario, por lo tanto, usar materiales resistentes y que
ofrezcan garantías de estabilidad, pero que al mismo
tiempo no disminuyan la iluminación (Alpi y Tognioni,
1991).

Se considera que un material plástico está
envejecido después de su exposición a la
radiación solar, o en equipos de envejecimiento acelerado,
y por lo tanto no es apto para su uso, cuando retiene el 50 % o
menos de las propiedades ópticas o mecánicas
evaluadas (Ramirez et al., 1995).

Los requerimientos tecnológicos actuales para
llevar adelante inversiones
como la construcción y manejo de
invernáculos son mayores que en el enfoque tradicional.
Con la utilización del invernáculo el tema se
complica y el productor pasa a tener una necesidad de soporte
técnico mucho más marcada (Benencia et al.,
1997).

Los objetivos de
este trabajo
fueron: 1) evaluar las propiedades mecánicas y
ópticas de los films de polietileno a través del
tiempo, expuestos a la intemperie y en ensayos de
envejecimiento acelerado en laboratorio; 2) determinar los
factores de correlación entre el ensayo de
exposición natural y el acelerado para predecir sobre la
base de estos resultados, el tiempo de vida útil de un
plástico en condiciones climáticas semejantes
realizando sólo ensayos de laboratorio; y 3) analizar la
evolución de las propiedades mecánicas y
ópticas en función de la radiación solar
acumulada para independizarla del período de tiempo en el
que se realizó el ensayo (1996-1998) y así poder
generalizar el resultado.