Agrovoc descriptors: textiles; processed products; plant protection; plant protection equipment; protected cultivation; protective structures; plastics; mechanical properties; chemicophysical properties Agris category code: F01; H01 Primerjava lastnosti polipropilenskih vlaken, namenjenih za izdelavo vrtnarskih vlaknovin Andrej DEMŠAR1, Dragan ŽNIDARČIČ2, Diana GREGOR-SVETEC3 Delo je prispelo 19. februarja 2009; sprejeto 22. junija 2009. Received: February 19, 2009; accepted: June 22, 2009. IZVLEČEK V intenzivnem vrtnarstvu se za vzgojo sadik in pridelavo vrtnin v vseh letnih časih uporablja različne oblike zavarovanega prostora. Najenostavnejša in najcenejša oblika zavarovanega prostora je neposredno prekrivanje rastlin z agrotekstilijami. Agrotekstilije so vlaknovine, izdelane iz tekstilnih vlaken, ki so navadno kemičnega izvora. Od agrotekstilij namenjenih za prekrivanje vrtnin, se zahtevajo primerna trdnost in dobre prepustne lastnosti, ki se pod vplivom vremenskih sprememb ne smejo bistveno poslabšati. Lastnosti agrotekstilij so odvisne od vlaken, iz katerih so agrotekstilje izdelane, ter od postopka in pogojev izdelave. Namen raziskave je bil analizirati dva tipa polipropilenskih (PP) vlaken (FiberVisions® HY-Comfort in UV-stabilizirana PP vlakna Trevon®), namenjenih za izdelavo vrtnarskih vlaknovin, primerjati rezultate z deklariranimi vrednostmi in predstaviti nekatere metode analize tekstilnih vlaken. Raziskava je pokazala, da prihaja med izmerjenimi in deklariranimi vrednostmi pri nekaterih lastnostih primerjanih vlaken do določenih razlik in da sta si preučevana tipa PP vlaken različna v tekstilno-mehanskih in strukturnih lastnostih. Ključne besede: agro tekstil, polipropilenska vlakna, vlaknovina, mehanske lastnosti ABSTRACT THE COMPARISON OF PROPERTIES OF POLYPROPYLENE FIBRES INTENDED FOR THE PRODUCTION OF AGROTEXTILES In the intensive horticulture various ways of protected area are used for the growth of seedlings and the cultivation of vegetables in all seasons. The easiest and the cheapest form of protected area is agrotextile which can be laid directly over field crops. Agrotextiles are nonwovens which are manufactured from textile fibers which are usually of chemichal origin. Textiles, used as a agrotextiles require suitable tensile strenght, and good permeability characteristics with no significant deterioration under the influence of weather changes. Properties of agrotextiles depend on the fibers made of and on the type and conditions of production. The aim of research was to analyse two types of polypropylene (PP) fibers (FiberVisions® HY-Comfort and UV-stabilised PP fibers Trevon®) which are used for the production of agrotextiles and to compare the results with the declared properties and to present some methods for the analysis of the textile fibers. The research showed that there is a difference between measured and declared properties and that two types of PP fibers are different regarding textile-mechanical and structural properties. Key words: agrotextile, polypropylene fibers, nonwovens, mechanical properties 1 Naravoslovnotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljani, Oddelek za tekstilstvo, SI-1000 Ljubljana, Snežniška 5, e-pošta: andrej.demsar@ntf.uni-lj.si 2 Biotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljani, Oddelek za agronomijo, SI-1111 Ljubljana, Jamnikarjeva 101 3 isti naslov kot 1 1 UVOD V intenzivnem vrtnarstvu se uporablajajo različne oblike zavarovanega prostora, ki omogoča vzgojo sadik in pridelavo vrtnin v vseh letnih časih. Najenostavnejša in najcenejša oblika zavarovanega prostora je neposredno prekrivanje rastlin z agrotekstilijami. Agrotekstilije so vlaknovine iz tekstilnih (navadno kemičnih) vlaken, ki se uporabljajo za neposredno prekrivanje rastlin, za tunele ali dopolnilne tunele v večjih objektih (Osvald in Kogoj Osvald, 1999). V proizvodnji vlaknovin se lahko uporabijo skoraj vse vrste vlaken, vendar imajo kemična vlakna veliko večji komercialni pomen kot naravna. Med kemičnimi vlakni se za izdelavo agrotekstilij večinoma uporabljajo polipropilenska (PP) vlakna. Ta vlakna uvrščamo med kemična vlakna iz sintetiziranih polimerov. Osnovna surovina za izdelavo polipropilena kot polimera je propilen, ki ga navadno dobijo pri pirolizi in krekiranju nafte iz lažjih in srednje težkih frakcij ali destilatov nafte, ki so stranski produkti rafinerij (Pajgrt in sod., 1983). Osnovna značilnost PP vlaknovin, ki se uporabljajo v vrtnarstvu, so nizka masa (17-60 g/m2), velika elastičnost in dobra prepustnost za sončne žarke (80-94 %). Vlaknovine blažijo temperaturne ekstreme. Voda prek mikropor počasi pronica in enakomerno zaliva rastline, hkrati pa prek mikropor izhlapeva, zaradi česar ne nastaja kondenz (Rekowska in sod., 1999). Poleg tega vlaknovine zadržujejo prah in varujejo rastline pred vetrom, škodljivimi žuželkami in virusi (Dierickx, 1999). Mnoge raziskave poročajo o pozitivnem vplivu PP vlaknovin na pridelek vrtnin. Tako so Wadas in sod. (2004) v hladni pomladi s prekrivanjem krompirja (Solanum tuberosum L.) dosegli dvakrat tolikšni pridelek gomoljev z več suhe snovi in škroba kot pri nepokritih rastlinah. Do podobnih razultatov so s siljenjem krompirja pod vlaknovino prišli tudi Sawicka in Mikos-Bielak (2000) in Lachman in sod. (2003). Večji pridelek so pod vlaknovino dosegle tudi številne druge rastline, kot npr. okra (Hibiscus esculentus L.) (Brown in Channell-Butcher, 1999), zimska solata (Lactuca sativa L.) (Iwata in Kobayashi, 1999), dinje (Cucumis melo L.) (Ibarra in sod., 2001), paradižnik (Lycopersicon esculentum Mill.) (Žnidarčič in sod., 2003), por (Allium porrum L.) (Kolota in Adamczewska-Sowinska, 2007) in kolerabice (Brassica napus var. gongylodes) (Biesiada, 2008). Namen raziskave je bil analizirati lastnosti dveh tipov PP vlaken, ki se uporabljata za izdelavo vrtnarskih vlaknovin, in ugotoviti razliko med deklariranimi (s strani proizvajalca) in izmerjenimi lastnostmi. Namen prispevka je tudi predstaviti nekatere metode, namenjene za analizo lastnosti tekstilnih vlaken. 2 MATERIAL IN METODE V raziskavi smo uporabili dva tipa PP vlaken: - PP vlakna, FiberVisions® HY-Comfort, - UV-stabilizirana PP vlakna Trevon®. Dolžino izravnanih vlaken (l) smo določali po standardu SIST ISO 6989. Posamezno vlakno smo s pomočjo dveh pincet izravnali ob merilu in odčitali dolžino. Vrednost dolžinske mase vlaken (Tt) smo odčitali na vibroskopu Zweigle S-150 po standardu SIST EN ISO 1973. Dolžinska masa je definirana kot masa vlakna na določeno dolžinsko enoto in jo zato imenujemo tudi linearna gostota. Mednarodni sistem merskih enot SI določa kot osnovno enoto za dolžinsko maso kg/m, kot dovoljeno pa tudi tex = g/km (dtex = g/10 km). Stopnjo kodravosti (Kst) smo izračunali iz razmerja med dolžino izravnanega in dolžino skodranega vlakna (ASTM D3937, 2007). Pretržne sile in pretržne raztezke vlaken v nateznem poskusu smo merili na dinamometru Instron 6022 (SIST ISO 5079). Rezultate meritev smo ovrednotili s pomočjo računalniškega program DINARA (Bukošek, 1989). Računalniški program nam poleg vrednosti napetosti, raztezka, integrala, prvega, drugega in tretjega odvoda v celotnem območju raztezkov poda rezultate numerične analize. Omogoča tudi prikaz naraščanja napetosti in deformacije od ničelne vrednosti do pretrga vzorca v obliki grafa in integralno analizo krivulje specifična napetost - raztezek. F pr pr T Gdpr ' f pr (cN/dtex) 1 + TcKH (cN/dtex) (1) (2) opr.... specifičnapretržna napetost (cN/dtex)