Спосіб перетворювання денного світла у світло, що поглинається хлорофілом

Изобретение относится к технологии преобразования дневного света, в частности к способу его преобразования в свет, поглощаемый хлорофиллом, путем его фильтрации света через Изобретение относится к способу преобразования дневного света в свет, поглощаемый хлорофиллом, и может быть использовано при выращивании овощных культур в тепличных условиях. Цель изобретения - повышение интенсивности преобразованного света, увеличение доли рассеянного света и повышение устойчивости люминесцентного красителя к мигрлгии. Свет фильтруют через полиэтиленовую пленку толщиной 100-200 нм с распределенным в ней дневным флуоресцентным пигментом (ДФП) с размером частиц 5-50 мкм при концентрации пигмента 0,3-7,0 мае Л . В качестве дневного флуоресцентного ПИІ МСНТ.З НСИОЛЬ^уюТ ТВерДЫР р 1СТВО14-91 полимерный материал с распределенным в нем люминесцентным красителем. Целью изобретения является увеличение доли рассеянного света и повышение устойчивости красителя к миграции. Это достигается использованием в качестве полимерного материала полиэтиленовой пленки толщиной 100-200 УЛСМ, а в качестве люминесцентного красителя флуоресцентного пигмента на основе продукта взаимодействия этого красителя с п-толуолом сульфамидом, мелямином в 40%-ном водном растворе формальдегида при массовом соотношении люминесиентного красителя, п-толуолсульфамида и меламина, равном О,О4-Оя35: :5:1 соответственно, в количестве 0,3-0,7 мас.%. І табл. ры люминесцентных красителей в чоликон денсационных полимерах типа меламинотолуолсульфамидформальдегидного или поликонденсационные полимеры с "привитыми" к ним люминесцетными красителями. В качестве люминесцентного красителя используют ионогенные или неионогенные соединения, производные нафталимида, пиразолина, ксантена, причем используют как индивидуальные люминоформы синего и красного свечения, так и смеси люминофоров, с резонансным переносом энергии электронного возбуждения . В отличие от прототипа, в котором используемые индивидуальные красители, растроримые в полимерном мате .Ч 1642749 риале, образуют прозрачный твердый раствор, в предлагаемом способе з качестве добавки, преобразующее свет, используются дневные флуоресцентные пигменты, которые не растворяются в полиэтилене, а равномерно распределяются в нем в виде отдельных твердых частиц, обеспечивающих высокое светорассеяние из-за многократного to отражения и преломления проходящего через пленку света. П р и м е р 1. Дневной свет фильтруют через пленку толщиной 100 мкм, включающую красный дневной флуоресцентный пигмент в концентрации Ї мас.%. Для получения дневного флуоресцентного пигмента 176 г п-толуолсульфамида, 34 г меламина, 96 мл формалина 20 (40%-ного) п 8 г 4-£і~(4~сульфамидофенил)-5-фенилпиразолинил-ЗІ-(1,8нафтоилен)-!, 2-бензимидазола (СФПИ) формулы о Пропускание в области максимального поглощения хлорофилла (-А м а 1 . с 675 ни) 83Z Рассеяние (при 'Л 675 мм) 48% Интенсивность преоб- , разованного света (при ft 675 нм) ]50 П р и н е р 2. Дневгіой свет фильтруют через пленку толщиной !50 мкм, включающую красный дневной флюоресцентный пигмент в концентрации 5 мас.%. Красный дневной флуоресцентный пигмент получают подобно описанному в примере 1, но вместо СФПИ вводят смесь люминесцентных красителей родамина С и феиилимида 4-аминонафталевой кислоты в количестве 2,3 г и 3,2 г соответственно. 25 30 загружают в колбу Вюрца и птэи 140 С выдерживают в течение 3 ч, затем в вакууме еше 3 ч. Ярко крашенную пористую массу охлаждают в вакууме до комнатной температуры, выгружают и в шаровой мельнице измельчают до размера частиц 5-50 мкм. Получают ярко-крас40 ный дневной йшуоресиентный пигмент. Выход 230 гДля получения флуоресцентной пленки 9,9 кг (99 мас.%) гранулированного полиэтилена загружают в смеситель 45 11 типа "пьяная бо^ка , добавляют дневной (Ьлуоресцертлый пигмент массой 0,1 кг (1 мас.%), полученный как описано выше. Опудрениые пигментом гранулы поли- 50 этилена загружают в зкструзионную машину, снабженную устройством для раздува рукава, и при 150-170 С перерабатывают в пленку толщиной ]00 мкм. Выходные данные по преобра55 зованию света: 500 им ^ макс люминесценции В огн.люминесиенцни 12 Флуоресцентную пленку получают как описано в примере 1, но перед добавлением пигмента добавляют вазелиновое масло (0,04 кг) и вместо пигмента по призеру 1 вводят пигмент по примеру 2 в концентрации 5 мас.%. Выходные данные по преобразованию света: 330 и 570 нм поглощения 605 нм " мо кс В отн.люминесцеч- 13 ции Пропускание при ' 675 нм А 86% Рассеяние при 1 675 ям 47% Интенсивность преобразованного свеі а при fl 675нм 160% П р и м ер 3. Дневной свет фильт пуют через п іенку толщиной 220 H M S включающую красный дневной флуорес 6 1642749 центный пигмент в коцентрации I мао.% Пропускание при полученный как "'в примере 2. Уі ЦЧ\) НМ А ^ **а*е поглощения * Д іди Iff »ІШІ«ІІ»*НАІІ(ІММ 4ЧП нм /1 и 1J НМ 16427Л9 Ё отн.люминесценции 6 Пропускание в области максимального поглощения света С А м а к о б 7 5 н м ) 89% Рассеяние при ^ 675 им 45% . Интенсивность преобразованного света при fl 675 нм 130% И р и м є р 9. Дневной свет фильтю руют через пленку толщиной 160 мкм, [включающую дневной флуоресцентный пигмент в концентрации 7 мае,%, полученный как в примере А. Выходные данные по преобразованию 15 света 330 и560 нм' МОКС. 440 и 610 нм Ь от.люминесценции 10 Пропускание при ->Q ft 657 нм 78% Рассеяние при ' 675 нм 6^% Д Интенсивность преобразованного света при ft 675 нм 160%. 25 Спектры пропускания измеряют на спектофотометре "ЗЗО" с интегрирующей сферой. Полное пропускание получают при расположении образца вплотную к интегрирующей сфере. Помещая ^0 образец па расстояние 50 см от последней, отсекают рассеянный свет. Рассеяние определяют по разности значений полного пропускания и пропускания без учета рассеяния. Спектры флуоресценции измеряют на 35 установке, состоящей из зеркального монохроматора ЗМР-3, фотоэлектронного умножителя ФЗУ-18 или ФЭУ-496, микроампєометра М—95. Источником возбуж40 дения служит лампа ДРШ-500, из спектра которой выделяют линию 365 им. Интенсивность света, преобразованного люминесцентной пленкой, в сравнении со светом, пропущенным через плен-,г ку по прототипу 1, измеряют на установке , состоящей из ист очника освещения типа С, зеркального монохроматора ЗМР-3, приемника излучения ФЭУ-18 ? свя~ заниого с чувствительным микроампер 50 метром Н-95. Для оценки надежности способа согласно ГОСТ 11279.1-5-83 определяют миграционную устойчивость люминесцентных добавок в полиэтиленовых пленках Сравнительные данные по преобразо 55 ванига света по заявляемому способу и способу-прототипу представлены в таблице. 8 П р и м е р Ю . Использование солнечного света с длиной волны 600 нм для фотосинтеза. Пленкой, описанной в примере 1, накрывают ангарную теплицу, В теплицу высаживают горшечную рассаду огурцов. Срок высадки - первая декада апреля. Густота посадки 3,5 растения на 1 кв.м'. Площадь делянки под пленкой 100 кв.м., площадь учетной делянки 5 кв.м. Повторность опыта четырехкратная. Одновременно проводят контрольный опыт с неокрашенной полиэтиленовой пленкой. Прирост урожая по сравнению с контрольным опытам составляет 16%. Место проведения опыта Харьковская область. П р и м е р 11. Использование солнечного света с длиной волны менее . 600 нм дггя фотосинтеза. Пленкой» полученной по примеру 2 , . накрывают ангарную теплицу. Площадь делянки под пленкой 75 кв.м., площадь учетной делянки 4,2 кв.м, Б теплицу высаживают рассаду томатов. Количество растений на каждой делянке 15 штук, Повторность опыта четырехкратная. Срок высадки рассады 3 июня. Прирост урожая по сравнению с контрольным опытом составляет 22£. Место проведения опыта Днепропетровская станции. П р и м е р 12. В теплицу, накрытую пленкой по примеру 4, высаживают рассаду томатов. Срок высадки - последняя декада мэч«Площадь делянки под пленкой 100 кв.м. Площадь учетной делянки 5 кв.м. Прирост урожая по сравнению с контрольным опытом составляет '6%. Место проведения опыта Харьсковекая область. Как следует из примеров, достижение цели обеспечивается при содержании пигмента 0,3-7 мас.%. Введение ДФП в концентрации, превышающей 7 мас.% (например, 10 мас,% * пример П ) * приводит к снижению пропускания (до 72%),, а рассеяние при этом увеличивается (64%). Снижение концентрации ДФП в пленке до значений менее 0,3 мас.% (например, до 0.2 мае Л - пример 12)" приводит к уменьшению рассеяния (12%). В предлагаемом способе для преобразования света используется полиэтиленовая пленка толщиной 100-200 мкм, обычно- применяемая при тепличном выращивании овощей. Из представленных данных видко, лом, путем фильтрации света через почто предлагаемый способ имеет сущестлимерный материал на основе полиэтивенные преимущества по сравнение с лена с распределенным в нем люмикеспрототипом, а именно, является более ь,ентььш краентел.ем, о т л и ч а ю доступным, так как в качестве фильтщ и й с я тем, что, с целью позышерующего материала используется полиНІЇЛ интенсивности рреобразованного этилен, наиболее доступный и дешевый света, увеличения доаи рассеянного кз всех полимеров, расширяет диапасвета и повышения устойчивости люмизон длин волн преобразуемого света несцентного красителя к миграции, в за счет использования пигментов с сикачестве полимерного материала исней флуоресценцией, поглощающих аучи пользуют полиэтиленовую пленку толс длиной полны менее 400 км, повышает щиной 100-200 мкм с распределенным интенсивность свечения в области пов ней дневным флуоресцентным пигменглощения хлорофилла и долю рассеянтом на основе продукта взаимодейстного света при сохранении высокой вия люминесцентного красителя с прозрачности фильтрующего материала. ti-толуолсульфамидои, меламином в Применение заявляемого способа го40%-ном водном растворе формальдегиздает благоприятные условия дня осу" да при массовом соотношении люминесществления фотосинтеза, что может быть успешно использовано при теплич- 20 центного красителя, п-толуолсул^фамица и меламкиа, равном 0,04-0,35:5:1 ном выращивании овощей. соответственно, в количестве 0,3Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 7 * 0 мае.%. Способ преобразования дневного света в е я е т , поглощаемый хлорофилСпособ преоОраэовлния Фильтрующий MJTP.nnji * полі этклеиоиая пленка, иьпючатаная дипечїиюкгїчіиочантрои (1) ГОЛНЭТКЛ* НООЯЯ ПЛС.ІКО, ВК1-ЮЧДГОРЛИ Й - ^ | - ф ( ! ! И 1 Л ' " 5 [ І І - М Є Т О К С І 1 ^emiJV)-3j-(l ,0 на^то»пби>-1 , 2 -йгіїїішнпачоп ( I I ) в ш и способ по примерам 1 2 З 6 5 6 7 II 12 Концентрация лгаміїМРСЧВИТІІОП доба»кл в мло іье, масі Q.CS07 В ІГССЦСІІ" mist* o.J И1НС Il'J' глощеннс хлорофилла,! Расселине n nfin. иаі'.поniouic!'ЧЯ ЯПЧ Интенсивность преобразобвнкого свега," при «U0 in Ннгр«ционнля устоПиивость, Ы 5 нм ISO 100 3,0 0,007 1 5 1 Э 3 0,3 7 10 DTK. ЛЮМ1І )00 і 50 200 ПО 1SU 1 БО 160 170 !80 330 , . 5 7 0 130 и 570 330 к ^ О ten 330 ti SoO J30 и'.бО 5fiO 560 Ь2Ъ 605 6'1S 610 460 610 610 610 Ы0 13 n П 5 10 12 4 ' S3 S6 87 P6 Si w 7? 87 чЙ 4? D8 41 6B 25 Б4 64 17 120 150 160 160 190 120 160 140 ПО 5 5 5 Ъ 5 5 Ь Ъ 5 В оті-ячмііиееценциіі для пленки, випючаюмеЙ Oei'brfl пигмент г снией флуоресценііи^іі " в прчведено, таи каг в способе-проготине войпвки синесо течения не используют-я; по той же причине сравнение іттг этой пленки по интенсивности отфильтрованного сиета ПрН ft 460 НН ПрИЕРП^КО П ОТНОИеНН» It CiecUperilOh ГОЛИЭТНЛеНО ПОІ1 HJltHhcp. О Редактор З.ТруЗчьнко Составитель Т.Калинина :егред СеМигунова Корректор Л.Бескед Заказ 1443/ДСП Тираж 204 ' Подписное ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР (13035, Москваг Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,10Ї