Состав эмаль пф 115: Свойства и состав краски эмали ПФ 115

Что нужно знать о эмали ПФ-115 перед покраской?

Разработанная в советское время технология производства алкидного лакокрасочного материала (ЛКМ) не изменилась по настоящее время. Он достойно конкурирует с современными акриловыми красками. Эмаль представляет собой суспензию на основе пентафталевого лака и титановой двуокиси, в состав которой кроме основного компонента входят пигменты, специальные наполнители и тонкодисперсный краситель. Состав эмали зашифрован в маркировке:

Что вы узнаете

• ПФ ‒ связующая основа, в качестве которой используется пентафталевый лак.
• 1 ‒ означает, что краска предназначена для наружных работ в любых климатических условиях. Также можно использовать ЛКМ для внутренних работ.
• 15 ‒ каталожный номер химического состава по ГОСТу.

Три цифры означают трехкомпонентный состав суспензии. Производство Эмали ПФ-115 регламентируется и контролируется ГОСТ 6465-76 и 926-82. В 2001 году в документы внесены изменения, способствующие улучшению технических параметров. Благодаря специальным модификаторам лакокрасочный материал предлагается в разной цветовой гамме. Для бытового использования краска поставляется требуемой консистенции и после разбавления уайт-спиритом готова для окрашивания поверхностей.

Эксплуатационные параметры ЛКМ

Широкая область применения и востребованность для окрашивания разных поверхностей обуславливается техническими характеристиками эмали ПФ-115:

• Устойчивая от выгорания под прямыми солнечными лучами.
• Не растрескивается при температурных перепадах и сильном ветре.
• Не теряет свойства при атмосферных осадках.
• Не ухудшается презентабельный вид при контакте с горюче-смазочными материалами и моющими химическими препаратами.
• Отличается хорошей адгезией и укрывистостью.
• Доступна широкая цветовая гамма и возможность колерования.
• Продолжительный срок службы окрашенной поверхности.
• Конструкции, обработанные краской, приобретают устойчивое глянцевое покрытие.

Удельная твердость слоя составляет 0,15‒0,25 условных единиц. Срок высыхания окрашенных изделий при температуре воздуха 20 ºС составляет до 24 часов. Эмаль сохраняет эксплуатационные качества в температурном диапазоне от минус 50 ºС до плюс 60 ºС. Краска легко наносится с помощью разных инструментов.

Область использования

Благодаря оптимальным техническим параметрам краска ПФ-115 является универсальной в использовании для обработки металлических и деревянных поверхностей, а также изготовленных из бетона. Лакокрасочный материал востребован для декорирования стен, потолков, радиаторов системы отопления, дверей, оконных рам и прочих элементов интерьера. Благодаря атмосферостойкости краска без ограничения используется с целью декорирования внешних конструкций. Беседки, садовые скамейки, заборы и разные хозяйственные сооружения приобретают презентабельный внешний вид и надежную защиту от воздействия разрушающих природных факторов.

Окрашивание дерева краской ПФ-115

Благодаря образованию защитной пленки на окрашенных поверхностях не образуются вздутия и отслаивания при попадании влаги. Устойчивость против выгорания на солнце позволяет длительное время сохранять первоначальный цвет и глянец. Поэтому эмалью ПФ-115 окрашиваются не только конструкции из металла и древесины, но и гипсокартон, ДВП, ДСП, кирпичная кладка, штукатурка и шпаклевка. Краска не обладает бактерицидными свойствами, поэтому может сочетаться с грунтовками и антисептиками, а также изолирующими материалами.

Окрашивание бетонных поверхностей

Для промышленного использования лакокрасочный материал востребован в машиностроительной, станкостроительной и другой отрасли с целью окрашивания сооружений и конструкций из металла. Надежно защищает металлические поверхности от коррозии. По причине неустойчивости к истиранию краску не рекомендуется применять для окрашивания пола и других поверхностей, которые подвергаются повышенной физической нагрузке.

Покраска металлических конструкций

Подготовительные операции и особенности использования краски ПФ-115

С целью обеспечения ровного качественного лакокрасочного покрытия перед нанесением эмали ПФ-115 поверхность нужно тщательно подготовить. Работы выполняются в следующей последовательности:

• Механическая очистка. С помощью специального инструмента и чистящих средств удаляется грязь, слой отслоившейся краски и другие загрязнения.
• Выполняется обезжиривание.
• Поверхность выравнивается и полностью высушивается.

Металлические конструкции обрабатываются мелкозернистой наждачной бумагой, преобразователем ржавчины и покрываются грунтовкой, совместимой с пентафталевой краской (в маркировке первая цифра 0). В качестве грунта можно использовать эмаль ПФ-115, разбавленную уайт-спиритом. При обновлении декоративного покрытия достаточно нанести один слой эмали такого же цвета при условии отсутствия трещин и вздутий. Для прочности после высыхания первого слоя наносится второй.

Бетон и оштукатуренные поверхности должны полностью высохнуть. Окрашиваются без предварительного нанесения грунтовки. По причине низкой паропроницаемости требуется нанесение под ЛКМ антиплесневых препаратов. Для получения прочного эластичного покрытия на бетонные конструкции требуется нанесение 2-3 слоев краски.

Деревянные изделия зашкуриваются. Эмаль наносится в два слоя. Древесина предварительно пропитывается антисептиком. Пористые поверхности обрабатываются специальным алкидным составом. Интервал нанесения второго слоя может составлять сутки. В процессе работы в краску необходимо добавлять растворитель и периодически помешивать для получения однородной массы.

Меры безопасности при работе с лакокрасочным материалом

Эмаль ПФ-115 характеризуется длительным сроком использования при условии соблюдения условий хранения. По причине горючести запрещается складировать банки с краской возле открытого огня. Должна обеспечиваться защита от ультрафиолетового излучения и повышенной влажности. Производитель гарантирует сохранность технических характеристик в температурном диапазоне -40 ºС…+40 ºС. Упаковка должна быть герметичной для недопущения засыхания краски.

При выполнении работ с алкидной эмалью рекомендуется использовать индивидуальные защитные средства с целью недопущения попадания суспензии на кожу. Требуется применение очков, перчаток, а для защиты органов дыхания респираторов.

Средства индивидуальной защиты

При попадании краски на кожный покров нужно промыть мыльным раствором. При выполнении внутренних работ необходимо обеспечить эффективную естественную или принудительную вентиляцию. Запрещается проводить окраску горячих поверхностей и конструкций, размещенных вблизи открытого огня.

Популярные бренды

Эмаль ПФ-115 Оптимум и другие модификации производятся в широком ассортименте многими предприятиями. Хорошо зарекомендовала себя лакокрасочная продукция торговых марок Лакра, Текс, Ленинградские краски, Colorist, Super okraska. Краска сертифицирована и соответствует требованиям стандарта. Срок службы эмали отличается в зависимости от условий эксплуатации и производителя.

Благодаря устойчивости к атмосферным влияниям в умеренном климате ЛКМ держится и не теряет внешний вид на протяжении 4 лет. При повышенной температуре срок использования уменьшается до 1 года. По ГОСТ краска изготавливается в 22 цветовых оттенках. При использовании специальных красителей удается получить все цвета по шкале RAL.

Палитра основных цветов ПФ-115

Достоинства и недостатки краски ПФ-115

Эмаль отличается высокой укрывистостью, поэтому расходуется экономно (около 100 грамм на кв.м), что важно при окрашивании большой площади. Приемлемая цена за продукцию высокого качества позволяет покупать лакокрасочный материал с целью выполнения масштабных малярных работ. Главное преимущество, обуславливающее широкую область использования, заключается в устойчивости к атмосферным влияниям (влага, ультрафиолет, температурные перепады и пр.). При соблюдении технологии нанесения ЛКМ хорошо держится на разных поверхностях.

К недостаткам эмали ПФ-115 относится сравнительно долгое время высыхания, а также специфический запах, который может вызывать отравление и аллергическую реакцию при слабом проветривании помещения. После работы с краской малярные инструменты требуют тщательного отмывания. ЛКМ относится к категории пожароопасных и токсичных веществ, при обращении с которыми требуется соблюдать меры безопасности.

Автор статьи: Isolux

Строительный интернет-гипермаркет Isolux.ru
Более 70 000 товаров для ремонта, строительства и отделки.
+7 (495) 274-00-43

Эмаль ПФ-115 – Производство красок и эмалей

Эмаль ПФ-115 относится к категории лакокрасочных материалов общего применения. Главными достоинствами данной эмали являются ее универсальность, высокое качество и предельно доступная цена, благодаря чему ПФ-115 является одним из основных красящих материалов, пользующихся спросом на современном строительном рынке. Эмаль ПФ-115 может использоваться и как самостоятельное покрытие, и в сочетании с другими видами грунтовых красок. Эмаль предназначена для окрашивания самых разнообразных поверхностей, как внутренних, так и подверженных атмосферным воздействиям. Эмаль ПФ-115 также отличается удобством и простотой нанесения, она не «капризна» к поверхности, образует ровное, гладкое покрытие, не течет и не расслаивается. При правильном нанесении срок эксплуатации эмалированной поверхности составляет не менее четырех лет при температуре от -50 °С до +60 °С.

Состав эмали

Высокие физические характеристики покрытия объясняются тем, что в процессе производства Эмали ПФ-115 используется отечественное сырье высшего качества. Эмаль представляет собой суспензию двуокиси титана в рутильной форме и других пигментов и наполнителей в пентафталевом лаке ПФ-064. В состав эмали вводят также растворители, чаще всего уайт-спирит, сиккатив и модифицирующие добавки. В зависимости от цвета эмали применяют такие пигменты, как белила цинковые, технический углерод, лазурь железная.

Технические характеристики

Применение эмали ПФ-115

В качестве подготовки поверхность необходимо очистить от пыли и грязи, по возможности удалить остатки старого покрытия, обезжирить. Деревянные поверхности необходимо ошкурить и обработать олифой, металлические нужно очистить от ржавчины и желательно предварительно загрунтовать.
Эмаль ПФ-115 подходит для нанесения различными способами: ее можно наносить на поверхность с помощью кисти или валика, распылять пневматическим или безвоздушным методами, окрашиваемые предметы можно окунать в эмаль или подвергать струйному обливу, возможно также использование электрополя. Перед применением эмаль тщательно перемешивают, при необходимости разбавляют сольвентом, уайт-спиритом, скипидаром или их смесью в соотношении 1:1, для окраски в электрополе используют разбавитель РЭ-4В или РЭ-3В.
Оптимальной для нанесения ПФ-115 является температура окружающего воздуха от +5 ºС до +35 ºС. Время высыхания каждого слоя эмали при температуре (20±2) ºС — 24 ч. Допустимо сушить покрытие при температуре 100-110 ºС в течение 1 часа. Расход эмали на однослойное покрытие в зависимости от цвета 100-180 г/м². Пленка эмали сохраняет свои характеристики при температуре окружающей среды от -50 ºС до +60 ºС.

Схема окраски

Металлические поверхности рекомендуется покрывать по схеме: 1 слой грунтовки по ржавчине (ГФ-0119, ГФ-021, ВЛ-05, ВЛ-023 или аналогичные), далее эмаль ПФ-115 в 2 слоя.
Дерево, штукатурку, кирпич, бетон, старые покрытия и другие поверхности покрывают эмалью в 2-3 слоя.

Хранение

Эмаль необходимо хранить при температуре от -40 ºС до +40 ºС, в сухом месте без попадания прямых солнечных лучей. Гарантийный срок хранения 12 месяцев.

Цвета и классификация

Эмаль ПФ-115 обладает достаточно большой палитрой оттенков, как классических, так и новых. Возможен выпуск по каталогу RAL. В настоящий момент доступно 3 разновидности эмали ПФ-115: Эконом, Стандарт и Люкс, которые отличаются друг от друга ценой и градацией таких потребительских качеств как скорость высыхания, расход, длительность службы покрытия.

Эмаль ПФ-115 серебристая

Большую популярность среди потребителей получила эмаль ПФ-115 серебристая на основе алкидного лака ПФ-064 и пигмента в виде алюминиевой пудры. Эта марка эмали обладает хорошей адгезией к различным материалам, высокими антикоррозионными свойствами, приятным цветом, хорошо отводит тепло. По этой причине сфера применения эмали ПФ-115 серебристой достаточно широка, ее применяют при лакокрасочных работах по дереву, металлу, бетону на поверхностях, подвергающихся атмосферному воздействию, а также находящихся внутри помещений.

Производство красок и эмалей

Компания «Технофф63» — региональный производитель красок и эмалей в Самарской области. Мы предлагаем оптово-розничные поставки лакокрасочных материалов: эмалей, красок, грунтовок и др. напрямую с завода, минуя длинную цепочку посредников. Наличие собственного производства позволяет осуществлять поставки любого объема продукции, гибко решать вопросы ценообразования, оперативно реагировать на запросы клиентов. В нашем лице вы найдете надежного и ответственного партнера!

Состав эмали. Из чего состоит эмаль ПФ-115?

Состав эмали. Из чего состоит эмаль ПФ-115?

Если сравнивать эмали с различными водно дисперсионными и масляными красками, то их технические характеристики твёрдости, эластичности и надёжности будут гораздо выше. Основу эмали составляют смолы (перхлорвиниловые, нитроцеллюлозные и другие). Плёнка эмали быстро застывает за счёт интенсивного испарения растворителя. Характеристики краски ПФ-115.

Данная фарба ПФ-115 имеет в своём составе двуокись титана, различные другие пигменты и наполнители. В качестве добавок в лаке также присутствуют сиккатив и растворители. Покрытие призвано выполнять как защитную, так и декоративную роль. Данная эмаль имеет очень разнообразную цветовую гамму. Самым распространённым цветом является белый, но есть также множество других оттенков: серый, бежевый, голубой и другие. Существует множество оттенков краски за счёт добавления колеровочной пасты, краски или эмали необходимого цвета. Насыщенность цвета и качество эмали не теряется на протяжении четырёх лет. Наносится эмаль ПФ-115 легко и ровно, очень быстро сохнет, надёжно и качественно защищает поверхность от воздействия агрессивных факторов среды. Использование эмали ПФ-115. Эмаль ПФ-115 используется в роли защитного покрытия для металла, древесины и штукатурки как снаружи, так и внутри помещения. Использование их для наружных отделочных работ является возможным благодаря высокой устойчивости к выцветанию, с хорошим показателем в агрессивной среде. Для проведения отделочных работ внутри помещения больше подходят алкидные эмали. Все поверхности могут быть подвергнуты нанесению эмали за исключением тех, которые до этого были покрыты эмалями или красками на масляной основе. Безопасность при работе с эмалью ПФ-15. Эмаль – смесь довольно токсичная, поэтому может повредить кожные покровы, поэтому будьте очень осторожны в обращении с ней и во время работы обязательно защитите себя перчатками. Также не следует забывать о пожароопасности нового покрытия. Будьте осторожны в использовании огня в помещении, где поверхности недавно были покрыты эмалью. Хорошо проветривайте помещение во время работы, чтобы избежать интоксикации.

Эмаль ПФ-115: характеристики и применение

Эмаль ПФ-115 является одной из самых популярных красок-эмалей на рынке. Ее востребованность объясняется, в первую очередь, универсальностью ее использования и очень демократичной ценой. Также она высыхает довольно быстро, но при этом не спешит выветриваться, а в закрытом помещении ее запах может въедаться в мебель и предметы интерьера. 

 

     

Эмаль ПФ-115: ключевые характеристики  

• используется по металлу; 
• доступная стоимость;     
• ложится на поверхность ровной однородной пленкой; 
• не образует на основании трещины или пузыри; максимум, что может возникнуть — небольшая шероховатость;  
• имеет широкий температурный диапазон работы — от 50 градусов ниже ноля до 60 градусов выше ноля; 
• быстро высыхает — до суток; 
• длительный срок хранения — не менее 1 года; 
• большая часть состава (от 50% до 70%) — это нелетучие вещества; 
• показатель адгезии покрытия — до 1 балла;  

 

Состав эмали ПФ-115

 

Еще одна причина, почему стоит купить Эмаль ПФ-115 — это состав данного лакокрасочного материала. Его и в наше время производят по ГОСТу, хотя без некоторых изменений там не обошлось. 

Основными элементами данной эмали являются двуокись титана и лак ПФ-060. Все остальное — это растворитель и разного рода пигменты и присадки.

Стоит отметить, что эмаль ПФ-115 (купить этот материал Вы всегда можете в магазин-складе Аквилон) может отличаться по составу, в зависимости от того, предназначена она для промышленных целей или для розницы. Так, вариант для промышленности производится в форме концентрата, который перед применением нужно разбавлять специальным растворителем. Эмаль ПФ-115 для розницы уже содержит в своем составе растворитель, но при этом для получения необходимой консистенции ее также можно разбавлять растворителями.  

Кроме того, состав этого материала зависит от его цвета. Сегодня без проблем можно купить Эмаль ПФ-115 черного или зеленого цвета. Соответственно такой материал содержит еще разнообразные пигменты.

Расход и использование эмали ПФ-115 

 

Расход данного материала зависит от ряда факторов. 

Во-первых, это цвет. Так, белая эмаль ПФ-115 имеет больший показатель расхода, чем такой же материал только черного или зеленого цвета. 

Во-вторых, количество необходимого материала напрямую зависит еще от способа его нанесения на поверхность. К примеру, если Вы собираетесь прибегать к пневматическому распылению эмали, то Вам нужно запастись большим количеством материала. В случае безвоздушного распыления эмали понадобится меньше. Кстати, самый экономичный способ использования эмали — это нанесение его валиком или кистью. 

В-третьих, в этом вопросе роль играет технология изготовления материала. Краска-эмаль, сделанная по условиям ГОСТа и ТУ, также отличается по расходу. Более экономным является первый вариант (его понадобится в 1,5 — 2 раза меньше). 

 

ПФ-115 — улучшенный состав Olecolor и Farbitex

Алкидная эмаль ПФ–115
ПФ-115 — улучшенный состав Olecolor и Farbitex

Компания «АВС Фарбен» — лидер в производстве и реализации лакокрасочной продукции и ответственный поставщик различных товаров для дома и дачи

Компания «АВС Фарбен» прекрасно зарекомендовала себя, как ведущий производитель и ответственный поставщик качественного товара по многим направлениям. ЗАО успешно изготавливает и реализует следующие товары:

• инструменты для домашнего пользования;
• 
  дачный инструментарий;
• 
  промышленные покрытия;
• 
  материалы декора;
• 
  фрески и фотообои.

Заводы компании ежегодно выпускают 100000 тонн продукции высокого качества. Контроль за товаром ведётся на всех этапах производственного процесса – от проверки сырья до анализа конечного продукта.

Готовность к сотрудничеству

Являясь не только лидером по производству лакокрасочной продукции в России, но и крупнейшим поставщиком строительно–отделочного инструмента, компания всегда открыта для потенциальных партнёров. Несколько лет подряд продукция Olecolor и Farbitex удерживает лидерские позиции в своей ценовой категории на рынке ЛКМ. Отлаженная работа коллектива является залогом чёткого соблюдения всех договорённостей по срокам отгрузок. Качественная продукция, выгодные партнёрские условия и низкие цены – залог успешного и длительного сотрудничества.

Улучшение качества продукции – задача специалистов

Сотрудники компании постоянно ведут работу по разработке технологических решений для усовершенствования качества лакокрасочной продукции. В очередной раз они добились желаемого результата, и теперь в краске Olecolor и Farbitex ещё больше блеска и глянца. Благодаря обновленному составу алкидная эмаль ПФ–115 стала ещё лучше:

• декоративные свойства сохраняются дольше;
• 
  покрытие более прочное;
• 
  цвет насыщенней и ярче;
• 
  высокая степень блеска окрашенной поверхности.

Эмаль ПФ–115 подходит как для внутренних, так и для наружных работ.
Изменения температур в пределах от -50 до +60 никак не отражаются на покрытии. При окраске в два слоя красивый вид поверхности сохраняется не менее 2 лет, а защитные свойства – не менее 4. Полностью отсутствуют ограничения по видам окрашиваемых поверхностей.
Время высыхания алкидной эмали ПФ–115 зависит от внешней температуры. Усреднённые данные, взятые за основу при температуре +20:

• до средней степени – 14 часов;
• 
  полное высыхание – сутки;
• максимальный набор твёрдости – двое суток.

Чем выше температура, тем быстрее сохнет алкидная эмаль ПФ–115. В зависимости от качества основы, расход на покрытие квадратного метра в один слой колеблется в пределах 100–180 г.

ГОСТ 6465-76 Эмали ПФ-115. Технические условия

ГОСТ 6465-76

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ

ЭМАЛИ ПФ-115

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.07.77

Настоящий стандарт распространяется на эмали ПФ-115 различных цветов, представляющие собой
суспензии двуокиси титана рутильной формы и других пигментов и наполнителей в
пентафталевом лаке с добавлением сиккатива и растворителей.

Эмали ПФ-115
предназначаются для окраски металлических, деревянных и других поверхностей,
подвергающихся атмосферным воздействиям и для окраски внутри помещений.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Покрытие,
состоящее из двух слоев эмали ПФ-115, нанесенных на подготовленную загрунтованную
поверхность, в умеренном и холодном климате сохраняет защитные свойства в
течение четырех лет до балла не более АЗ1 и декоративные свойства в течение
одного года до балла не более АД2 по ГОСТ
9.401-91.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

В тропическом
климате покрытие, состоящее из двух слоев эмали, нанесенных на подготовленную
загрунтованную поверхность, сохраняет защитные и декоративные свойства в
соответствии с ГОСТ
9.401-91.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Защитные и
декоративные свойства оценивают по ГОСТ
9.407 (после обработки покрытия полировочным составом).

Пленка эмали
устойчива к изменению температуры от минус 50 до плюс 60 °С.

Эмали ПФ-115
наносят на поверхность методами распыления, струйного облива, окунания и
кистью.

(Измененная редакция, Изм. № 3, 4).

Обязательные
требования, направленные на обеспечение безопасности эмали ПФ-115 для жизни,
здоровья и имущества граждан, охрану окружающей среды, изложены в п. 1.4
(табл. 1,
показатели 5, 14, 15, 16), пп. 4.1, 4.2.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

1.1. Эмали
ПФ-115 должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта
по рецептуре и технологическому регламенту, утвержденным в установленном
порядке.

1.2. Эмали
ПФ-115 должны выпускаться следующих цветов, указанных в табл. 1а.

Таблица 1а

Соответствие изменившихся обозначений цветов эмали
приведено в приложении 2.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, 4).

1.2а. (Исключен, Изм. № 4).

1.3.
Перед применением эмали разбавляют до рабочей вязкости сольвентом по ГОСТ 1928 или ГОСТ 10214 , уайт-спиритом
(нефрасом-С4-155/200) по ГОСТ 3134 , скипидаром по ГОСТ 1571 или их смесью в соотношении 1:1 по массе ксилолом по ГОСТ 9410-78 или ГОСТ
9949-76 .

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Для окраски
изделий в электрополе эмали разбавляют до рабочей вязкости разбавителем РЭ-4В
или РЭ-ЗВ по ГОСТ 18187.
Способ применения эмали ПФ-115, предназначенной для розничной торговли,
приведен в приложении 1. Электрические характеристики эмали для
нанесения распылением в электрополе приведены в приложении 3.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, 4).

1.3а. (Исключен.
Изм. № 5).

1.4.
Эмали ПФ-115 должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 1 .

Таблица 1

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Примечания:

1. При применении эмалей допускается горячая сушка покрытия при 105-110
°С в течение 1 ч.

2. По требованию потребителя для промышленного применения изготавливают
эмали других цветов по контрольным образцам цвета.

3, 4 (Исключены. Изм. № 5).

2.1.
Правила приемки — по ГОСТ 9980.1 .

2.2.
Приемосдаточные испытания проводят по показателям 1-5, 7-9, 12 табл. 1.

При получении
неудовлетворительных результатов приемосдаточных испытаний хотя бы по одному из
показателей проводят повторные испытания на удвоенной выборке, взятой от той же
партии.

Результаты
испытаний распространяются на всю партию.

Нормы по
показателям 6, 13, 14, 15 и 16 табл. 1 определяют не реже одного раза
в год с календарной даты начала выпуска эмали.

Нормы по
показателям 10 и 11 табл. 1 определяют в каждой тридцатой партии.

При получении
неудовлетворительных результатов периодических испытаний проверяют каждую
партию до получения удовлетворительных результатов подряд не менее чем на трех
партиях.

При получении
повторного отрицательного результата периодические испытания переводят в
приемосдаточные до получения удовлетворительных результатов.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 4).

3.1.
Отбор проб — по ГОСТ 9980.2 .

3.2.
Подготовка
образцов к испытанию

Подготовку
пластинок для нанесения эмали проводят по ГОСТ
8832, разд. 3.

Время высыхания
пленки определяют на пластинках из черной жести по ГОСТ 13345-85 размером 70 ´ 150 мм и толщиной 0,25-0,32
мм или стали марок 08 кп и 08 пс размером 70 ´ 150 мм и толщиной 0,7-1,0
мм по ГОСТ
16523-97.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Эластичность
пленки при изгибе определяют на пластинках из черной жести по ГОСТ 13345-85размером 20 ´ 150 мм и толщиной 0,25-0,32
мм.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Твердость и
блеск покрытия определяют на стеклянных пластинках размером 90 ´ 120 мм, толщиной от 1,2 до
1,8 мм.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Остальные
показатели определяют на пластинках из стали марок 08 кп и 08 пс размером 70 ´ 150 мм и толщиной 0,7-1,0
мм по ГОСТ
16523-97.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Условную
вязкость, массовую долю нелетучих веществ и степень перетира определяют в
неразбавленной эмали.

При определении
цвета, внешнего вида, блеска покрытия, времени высыхания, эластичности пленки
при изгибе, прочности покрытия при ударе, твердости, стойкости покрытия к
статическому воздействию воды, раствора моющего средства и трансформаторного
масла, адгезии пленки испытуемую эмаль разбавляют смесью сольвента и
уайт-спирита (нефраса С4-155/200) 1:1, сольвентом или ксилолом до условной
вязкости 28-30 с по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре
(20,0 ± 0,5) °С, фильтруют через сетку № 01Н-02Н по ГОСТ
6613-86 и наносят на подготовленные пластинки краскораспылителем в один
слой (кроме определения цвета). При определении цвета эмаль наносят до полного
укрытия окрашиваемой поверхности.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Сушку пленки
эмали вишневой и красной проводят при температуре (20 ± 2) °С в течение 48 ч,
остальных цветов — в течение 24 ч (кроме определения твердости покрытия эмалей
ПФ-115).

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

При определении
твердости покрытия эмалей ПФ-115 сушку проводят при температуре (20 ± 2) ° С в течение 48 ч.

Для определения
стойкости покрытия к статическому воздействию воды, раствора моющего средства и
трансформаторного масла эмаль наносят на обе стороны пластинки.

Толщина
покрытия после высыхания для черной, красной и вишневой эмалей должна быть
13-18 мкм, для остальных эмалей — 18-23 мкм.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3, 4).

3.3.
Цвет покрытия эмали определяют визуально по ГОСТ 29319-92 .

При
разногласиях в оценке цвета за окончательный результат принимают определение
цвета при естественном дневном свете.

(Измененная редакция, Изм. № 4, 5).

3.4.
Внешний вид покрытия эмали определяют визуально при естественном рассеянном
свете.

(Измененная редакция, Изм. № 4, 5).

3.4а.
(Исключен. Изм. № 5).

3.5.
Определение
степени разбавления эмали

3.5.1. Проведение испытания

120-130 г
испытуемой эмали взвешивают, записывая результат взвешивания с точностью до
второго десятичного знака, разбавляют смесью растворителей сольвента и
уайт-спирита (ксилолом или сольвентом до рабочей вязкости 28-30 с по
вискозиметру типа ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0 ± 0,5) ° С) 1:1 до рабочей вязкости
28-30 с по вискозиметру типа ВЗ-246 (или ВЗ-4) с диаметром сопла 4 мм.

(Измененная редакция, Изм. № 4, 5).

3.5.2. Обработка результатов

Степень
разбавления ( X )
в процентах
вычисляют по формуле

,

где m ₁ — масса растворителя, израсходованная для разбавления эмали, г;

т — масса эмали, г.

3.6.
Укрывистость определяют по ГОСТ 8784-75 при вязкости эмали 20-22 с при температуре (20,0 ± 0,5) °С по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм.

Эмаль наносят
краскораспылителем. Время сушки до степени 3 — в соответствии с табл. 1.

(Измененная редакция, Изм. № 3, 4, 5).

3.6а.
Перед определением адгезии образцы выдерживают при температуре (20 ± 2) °С и
относительной влажности воздуха (65 ± 5) % в течение 3 ч.

(Введен дополнительно, Изм. № 4).

3.6б.
Определение
твердости покрытия

3.6б.1.
Твердость покрытия эмали определяют по ГОСТ
5233-89, разд. 1.

3.6б.2.
Определение твердости покрытия по маятниковому прибору типа М-3.

1 — пусковой механизм; 2 — основание; 3 — шкала; 4 — установочные
винты; 5 — груз; 6 — двустрелочный механизм; 7 — штатив; 8 — соединительная планка; 9 -
рамка; 10 — столик; 11 -
стальные шарики; 12 — отвес

3.6б.2.1. Аппаратура и материалы

Маятниковый прибор
типа М-3 для определения твердости при комнатной температуре (20 ± 2) ° С (чертеж).

Основные
характеристики маятникового прибора:

масса маятника
(120 + 1) г;

длина маятника,
считая от точки опоры до конца стрелки, (500 ± 1) мм;

диаметр
стального шарика (точки опоры) 7,938 мм по ГОСТ 3722-81;

шкала прибора,
разделенная на градусы;

угол отклонения
от 5 до 2°;

время затухания
колебаний на стеклянной пластинке («стеклянное число») (440 ± 6) с.

Стеклянные
пластинки размером 90 ´ 120 мм, толщиной от 1,2 до
1,8 мм.

Секундомер.

Растворители:
эфир этиловый по ГОСТ
8981-78 или ацетон технический по ГОСТ 2768-84.

3.6б.2.2. Подготовка к испытанию

Перед каждым
испытанием шарики маятника и стеклянную пластинку прибора тщательно протирают
ватой, смоченной растворителем, а затем сухой чистой марлей.

На пластинки,
подготовленные по ГОСТ
8832-76, наносят испытуемую эмаль (п. 3.2).

3.6б.2.3. Проведение испытания

Маятниковый
прибор проверяют по «стеклянному числу» — времени затухания колебаний маятника,
точки опоры которого лежат на стеклянной пластинке прибора.

Определение
«стеклянного числа» проводят при температуре (20 ± 2) °С и относительной
влажности воздуха (65 ± 5) %.

Измерения
проводят не менее чем на трех участках поверхности стеклянной пластинки.

Таким же
образом определяют время затухания колебаний маятника на стеклянной пластинке с
испытуемым покрытием эмали.

3.6б.2.4. Обработка результатов

Твердость (Н),
условные единицы, вычисляют по формуле

,

где t — время
затухания колебаний маятника на испытуемом покрытии эмали, с;

t ₁ — время затухания колебаний
маятника на стеклянной пластинке прибора («стеклянное число»), с.

За результат
испытания принимают среднее арифметическое полученных результатов измерения
времени затухания колебаний маятника на стеклянной пластинке и на испытуемом
образце покрытия эмали.

Отклонения
значений единичных измерений от среднего арифметического не должно быть более 3
%.

При
разногласиях показатель «твердость покрытия» определяют по ГОСТ
5233-89, по маятниковому прибору типа ТМЛ (маятник А).

3.6б.2.5. Погрешность метода

Погрешность
метода при определении твердости на приборе М-3 составляет ±0,02 условной
единицы.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

3.7.
Для определения стойкости покрытия к статическому воздействию воды окрашенные и
высушенные образцы выдерживают на воздухе перед испытанием в течение 5 сут,
затем образцы помещают на 2/3 высоты в дистиллированную воду ( ГОСТ 6709 ) и выдерживают в течение времени, указанного в п. 14 табл. 1 .

После испытания
образцы выдерживают на воздухе при температуре (20 ± 2) °С в течение 1 ч и осматривают внешний
вид покрытия.

По внешнему
виду покрытие эмали должно быть без изменений. Допускается незначительное
изменение цвета покрытия.

(Измененная
редакция. Изм. № 3, 4, 5).

3.8.
Для определения стойкости покрытия к статическому воздействию раствора моющего
средства окрашенные и высушенные образцы выдерживают на воздухе перед
испытанием в течение 2 ч, затем образцы помещают на ²/₃
высоты в 0,5 %-ный раствор средства моющего синтетического порошкообразного по ГОСТ 25644-96 , имеющего температуру 30-40 ° С, и выдерживают в растворе при заданной температуре в течение 15 мин.

(Измененная
редакция. Изм. № 3, 4, 5).

После испытания
образцы выдерживают на воздухе при температуре (20 ± 2) °С в течение 1 ч и осматривают внешний
вид покрытия.

По внешнему
виду покрытие эмали должно быть без изменений.

3.9.
(Исключен. Изм. № 5).

3.10.
Для определения стойкости покрытия к статическому воздействию трансформаторного
масла окрашенные и высушенные образцы выдерживают на воздухе перед испытанием в
течение 5 сут, затем образцы помещают на 2/3 высоты в трансформаторное масло ( ГОСТ 982 ) при температуре (20 ± 2) ° С и выдерживают в масле в течение времени, указанного в п. 16 табл. 1 .

После испытания
образцы выдерживают на воздухе при температуре (20 ± 2) ° С в течение 2 ч и осматривают внешний вид и
цвет покрытия. Допускается незначительное изменение цвета покрытия.

(Введен дополнительно, Изм. № 4).

4.1.
Упаковка эмалей — по ГОСТ 9980.3 .

4.2.
Маркировка эмалей — по ГОСТ 9980.4 .

На транспортную
тару должны быть нанесены: знак опасности по ГОСТ 19433-88 (класс 3),
классификационный шифр 3313, номер ООН 1263.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

4.3.
Транспортирование и хранение — по ГОСТ 9980.5 .

При хранении
условная вязкость эмалей увеличивается от нормы по табл. 1. При
разбавлении эмалей растворителем в количестве не более 10 % (от массы эмали) до
нормы по показателю «вязкость» эмали должны соответствовать требованиям
настоящего стандарта.

Разд. 4. (Измененная редакция, Изм. № 4, 5).

5.1.
Изготовитель гарантирует соответствие эмалей требованиям настоящего стандарта
при соблюдении условий хранения и транспортирования.

5.2.
Гарантийный срок хранения эмалей ПФ-115 различных цветов — 12 месяцев со дня
изготовления.

5.1, 5.2. (Измененная редакция, Изм. № 3).

6.1. Эмали ПФ-115
различных цветов являются пожароопасными и токсичными материалами, что
обусловлено свойствами компонентов, входящих в их состав.

Предельно
допустимые концентрации, классы опасности компонентов по ГОСТ
12.1.005-88 и характеристики пожароопасности по ГОСТ
12.1.044-89 приведены в табл. 2.

Таблица 2

* Нижний предел воспламенения при температуре 25 °С и
давлении 101325 Па (760 мм рт. ст.).

6.2.
Возможные пути поступления вредных веществ в организм человека — ингаляционный
и через кожные покровы.

Пары растворителей
оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки глаз, верхних дыхательных
путей и кожу.

Соединения
свинца, являясь чрезвычайно опасными, вызывают хроническую интоксикацию,
выражающуюся в поражении центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, в
изменениях крови, желудочно-кишечного тракта и других органов.

Соединения
хрома раздражают и прижигают слизистую оболочку и кожу, вызывая изъязвления;
при вдыхании аэрозолей происходит прободение хрящевой части носовой
перегородки. Они оказывают также общетоксическое действие, поражая
желудочно-кишечный тракт.

6.3.
Производство эмалей должно соответствовать правилам безопасности лакокрасочных
производств, утвержденным в установленном порядке.

6.4.
Производство, испытания и применение эмалей должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.005-75 и ГОСТ
12.1.004-91 .

6.5. Лица,
связанные с изготовлением и применением эмалей, должны быть обеспечены
специальной одеждой по ГОСТ
12.4.103-83 и средствами индивидуальной защиты по ГОСТ
12.4.011-89, ГОСТ
12.4.068-79.

Индивидуальные
средства защиты органов дыхания — по ГОСТ
12.4.028-76, ГОСТ
12.4.004-74 и ГОСТ
17269-71.

6.6.
Работы, связанные с изготовлением и применением эмалей, проводят в помещениях,
снабженных местной и общей приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021-75 , обеспечивающей состояние воздушной среды в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 .

Средства
тушения пожара — песок, кошма, огнетушители пенные ОХП-10, углекислотные ОУ-2 и
ОУ-5, пенные установки, тонкораспыленная вода — по ГОСТ
12.4.009-83.

6.7. Для охраны
атмосферного воздуха от загрязнений должны быть предусмотрены очистка воздуха
на газоочистных установках и контроль за соблюдением предельно допустимых
выбросов (ПДВ) по ГОСТ
17.2.3.02-78.

6.8. Отходы,
образующиеся при очистке оборудования, утилизируют в соответствии с порядком
накопления, транспортирования, обезвреживания и захоронения токсичных
промышленных отходов.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Эмаль ГТФ-115 предназначается для окраски
металлических, деревянных и других поверхностей, подвергающихся атмосферным
воздействиям, и для окраски внутри помещений.

Перед
применением эмаль тщательно перемешивают, при необходимости разбавляют
сольвентом, уайт-спиритом (нефрасом С4-155/200), скипидаром или их смесью 1:1.

(Измененная
редакция. Изм. № 5).

Эмаль ПФ-115
наносят методом распыления или кистью на сухую, предварительно очищенную от
пыли, жировых и других загрязнений, ржавчины, окалины поверхность.

Время высыхания
каждого слоя эмали при температуре (20 ± 2) °С — 24 ч.

Расход эмали на
однослойное покрытие в зависимости от цвета 100-180 г/м².

Эмаль хранят в
плотно закрытой таре, предохраняя от влаги и прямых солнечных лучей.

Меры
предосторожности: при проведении окрасочных работ, а также после их окончания
необходимо тщательно проветривать помещение.

Для защиты рук
применять резиновые перчатки.

Беречь от огня.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

(Измененная
редакция, Изм. № 4, 5).

(Измененная редакция. Изм. № 5).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета
СССР по стандартам

3. ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ — 5 лет

4. ВЗАМЕН ГОСТ 6465-63 и ГОСТ 5.820-71

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94
Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС
11-12-94)

7. ИЗДАНИЕ (июль 2001 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, 4, утвержденными в
январе 1979 г., июне 1980 г., июне 1985 г., апреле 1988 г. (ИУС 3-79, 8-80,
10-85, 7-88)

СОДЕРЖАНИЕ

технические характеристики, ГОСТ 6465 76, расход на 1 м2, сертификат соответствия

2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Правила приемки – по ГОСТ 9980.1
(Измененная редакция, Изм. N 4).

2.2. Приемосдаточные испытания проводят по показателям 1-5, 7-9, 12 табл.1.
При получении неудовлетворительных результатов приемосдаточных испытаний хотя бы по одному из показателей проводят повторные испытания на удвоенной выборке, взятой от той же партии.
Результаты испытаний распространяются на всю партию.
Нормы по показателям 6, 13, 14, 15 и 16 табл.1 определяют не реже одного раза в год с календарной даты начала выпуска эмали.
Нормы пo показателям 10 и 11 табл.1 определяют в каждой тридцатой партии.
При получении неудовлетворительных результатов периодических испытаний проверяют каждую партию до получения удовлетворительных результатов подряд не менее чем на трех партиях.
При получении повторного отрицательного результата периодические испытания переводят в приемосдаточные до получения удовлетворительных результатов.
(Измененная редакция, Изм. N 4, 5).

Разновидности эмалированного КМ ПФ-115

Эмали ПФ-115 проходят маркировку по параметрам:

• сегмент применения;
• составляющие компоненты;
• физико-химические качества материала;
• вид покрытия.

ПФ-115 отличающаяся по цвету высыхает с разной скоростью:

• эмалированное покрытие базового красного (и его оттенки) сохнет 2 суток;
• КМ серый, белый, голубой – 1 сутки.

Сегмент применения эмалированного ЛКМ

Краска ПФ-115 характеристики, которой позволяют использовать ее для работ внутри помещения или снаружи, защищает металлические, деревянные, бетонные и кирпичные поверхности, основы из гипсокартона.

Сегмент использования эмали большой:

• автомобилестроение;
• строительство морских и речных судов;
• сооружение, реконструкция жилого и промышленного фонда;
• вагоностроение;
• станкостроение и сельскохозяйственная техника.

Где бы не использовался материал, всюду он высокоэффективен.

Основные технические данные КМ

Разными рабочими параметрами наделена эмаль алкидная ПФ-115. Зависят они от ее сорта:

Данные таблицы могут колебаться в пределах 5%.

Химический состав КМ сложный. Поэтому работать с ним нужно аккуратно. В составе имеются вещества, которые быстро поддерживают распространения огня. Нельзя наносить краситель рядом с его источником.  Нужно защищать глаза и кожу от случайного попадания капель. На момент нанесения краски она токсична и имеет резкий запах. Работать с ней надо в проветриваемом помещении пока не остановится процесс испарения.

Показатель расхода КМ

Несколько факторов способны влиять на расход красителя:

• химический состав КМ;
• оттенок покрытия;
• уровень подготовки окрашиваемого основания;
• технология покрытия;
• факторы окружающей среды (температура, влажность).

В зависимости от цвета расход краски на квадратный метр у однослойного покрытия разный:

Данные таблицы говорят о том, что технические характеристики краски ПФ-115, ее расход на 1 м2 зависят от фракции пигментных веществ и наполнителей. Большое влияние на экономичность использования КМ оказывает способ его нанесения. Цифры таблицы указывают, что однослойное нанесение черного КМ самое экономное. Но затраты в реале зависят еще от количества слоев.

Растворитель для эмали ПФ-115

На поверхность наносится краска предварительно проверенной консистенции. При большом сроке хранения она может стать густой. Чтобы краситель стал нужной вязкости, приобрел рабочие характеристики, его разбавляют растворителем. Для эмалированной краски ПФ-115 используется уайт-спирит, сольвент или более дорогие специальные составы (РЭ-4В, РЭ-3В). Бензин и керосин изменяют оттенок эмали и снижается блеск покрытия. Растворитель вводится в состав постепенно, в несколько заходов.

Рекомендации по использованию малярного инструмента

Чаще всего для нанесения эмали ПФ-115 используется универсальной конструкции валик. Его конструкция состоит из деталей:

• кронштейн для ролика и шубы – бюгель;
• для удобства в работе, чтобы рука надежно удерживала инструмент – эргономическая рукоятка;
• свободно вращающийся ролик;
• шуба.

Назначение и использование

ПФ-115 универсальная краска, благодаря чему состав может применяться для окрашивания:

• древесины;
• бетонных конструкций;
• цементных штукатурок;
• кирпича;
• камня;
• металла.

Эмаль должна наноситься только при соблюдении температурного режима от +5 до +35°C. Недопустимо ее применение для окрашивания горячих радиаторов отопления и прочих теплых коммуникаций. В этом случае происходит неестественно быстрое испарение летучих веществ, как следствие наблюдается ускоренное высыхание. Такой слой не набирает достаточных связующих свойств. Окрашенные в подобных условиях поверхности склонны к растрескиванию, потери цвета и отклеиванию хлопьями.

Пример правильной покраски эмалью ПФ-115 холодной батареи отопления

Эмаль идеально подходит для внутренних работ, а также для окрашивания поверхностей на улице, которые находятся в тени или не разогреваются. Краска может использоваться как единственное средство защиты и декорирования, а такие наносится на специальный грунт, антисептические пропитки и преобразователи ржавчины

Применяя ПФ-115 на гигроскопических поверхностях, которые будут находиться во важной среде, требуется использование противобактериальных и антисептических добавок. Сама краска таких свойств не имеет

Высушенные окрашенные эмалью поверхности могут эксплуатироваться в различных термических условиях от -50 до +60°C. Для обеспечения такой устойчивости краска должна наноситься в несколько слоев. Однослойное применение допускается только при условии обновления старых покрытий без трещин или вздутий. Даже при многослойном нанесении состав сохраняет эластичность.

Пример покраски уличных конструкций

Цвета

Гамма цветов пентафталевых красок содержит в основном полноценные цвета, а оттенки представлены в ограниченном количестве. Цветные эмали после высыхания могут образовывать плёнку с глянцевой, полуглянцевой, матовой, полуматовой фактурой, а базовая эмалевая краска белого цвета образует только глянцевое или матовое покрытие.

Цветовой ассортимент представлен стандартными тонами:

• жёлтым, светло- и бледно-жёлтым;
• бежевым и светло-бежевым;
• Оранжевым;
• коричневым;
• красным;

• кремовым;
• синим;
• голубым, бледно и серовато-голубым;
• бирюзовым;
• зелёным и тёмно-зелёным;
• фисташковым;
• изумрудным;
• серым, светло- и тёмно-серым;
• белым;
• чёрным и другими.

Новая цветовая палитра представлена следующими оттенками:

• голубой ели;
• салатным;
• свежей зелени;
• сесочным;
• седовым;
• бирюзовым;
• красной и синей сирени;

• шоколадным;
• зелёного яблока;
• изумрудным;
• лимонным;
• дымчато-серым.

Содержание в составе эмалевых красок разных красящих веществ отражается на рабочих характеристиках покрытий. Создание некоторых оттенков приводит к снижению качества конечного продукта. К примеру, это распространяется на вишнёвую, красную, чёрную краски, которым по этой причине вместо высшего сорта присваивают лишь первый.

(в зависимости от объема).

Описание

Представляет собой суспензию двуокиси титана рутильной формы и других пигментов и наполнителей в пентафталевом лаке с добавлением сиккатива, растворителей и целевых добавок.

Назначение

Предназначена для окраски металлических, деревянных и других поверхностей, подвергающихся атмосферным воздействиям и для окраски внутри помещений. Покрытия эмалью обладают высокими защитно-декоративными свойствами. Пленка сочетает достаточную твердость с высокой эластичностью и долговечностью. Пленка эмали устойчива к изменению температуры от минус 50 до плюс 60 ºС. Покрытие, состоящее из двух слоёв эмали ПФ-115, нанесённых на подготовленную загрунтованную поверхность, в умеренном и холодном климате сохраняет защитные свойства в течение четырёх лет до балла не более АЗ1 и декоративные свойства в течение одного года до балла не более АД2 по ГОСТ 9.401.

Технические  характеристики

Примечания:При применении эмалей допускается горячая сушка покрытия при температуре (105-110) °С в течение 1 ч.По требованию потребителей  промышленного  применения  изготавливают  эмали других  цветов  по каталогу RAL и контрольным образцам цвета.

Подготовка к окраске

Работы по нанесению покрытий, согласно СНиП 3.04.03-85, следует выполнять при температуре окружающего воздуха не ниже 10 ºС.  Если эмаль зимой хранилась на неотапливаемом складе, то перед применением ее следует выдержать в теплом помещении в течение времени, необходимого для ее прогрева до температуры не ниже 10 ºС. Перед применением эмаль тщательно перемешивают! При необходимости разбавляют сольвентом, уайт-спиритом (нефрасом С4-155/200), скипидаром или их смесью в соотношении 1:1 по массе.

Применение

Эмаль наносят методами распыления, струйного облива, окунания, кистью или валиком на сухую, предварительно очищенную от пыли, жировых и других загрязнений, ржавчины, окалины и загрунтованную поверхность двумя равномерными слоями.Время высыхания каждого слоя эмали при температуре (20±2) ºС – 24 часа. При нанесении холодной эмали или на холодную поверхность время высыхания увеличивается.Расход эмали на однослойное покрытие в зависимости от цвета – 100-180 г/м2.

Требования безопасности

Эмаль ПФ-115 – пожароопасный и токсичный материал. При проведении окрасочных работ, а также после их окончания, необходимо тщательно проветривать помещение. Для защиты рук применять резиновые перчатки.БЕРЕЧЬ ОТ ОГНЯ! Высушенное покрытие БЕЗОПАСНО для человека. Условия хранения Эмаль хранят в плотно закрытой таре, предохраняя от влаги, действия тепла и прямых солнечных лучей.

Гарантии изготовителя

Гарантийный срок хранения – 12 месяцев со дня изготовления при соблюдении условий хранения.Изготовитель гарантирует соответствие эмали требованиям ГОСТ 6465-76 при соблюдении условий хранения, транспортирования и применения.

Нормы расхода на 1м2

Все вышесказанные характеристики положительно влияют на расход эмали. Но если окрашивание будет проходить в ветреную или солнечную погоду, количество использованной краски на м2 увеличится вдвое. Масляная краска светлых оттенков наносится в два слоя, одного будет недостаточно, так как будут видны разводы и пробелы. Следовательно, выбирая белую, серую или желтую, эмаль необходимо приобретать с запасом.

Перед покраской подготовьте поверхность стен или потолка. Для начала протрите её влажной тряпкой, чтобы убрать загрязнения и накопившуюся пыль. В целях экономии лакокрасочных материалов выровняйте стены шпаклевкой и обработайте грунтовкой. Благодаря грунтовке увеличивается адгезия (сцепление) и срок службы материала.

Как показывает практика, норма потребления материала варьируется от 100 до 180 г. Также профессионалы утверждают, что в среднем банки весом в один килограмм хватает для покраски 15 м2 подготовленной поверхности. Также расход ПФ 115 напрямую зависит от выбранного цветового пигмента.

Таблица примерного расхода эмали ПФ-115 (в зависимости от выбранного цвета)

Также подойдет краскопульт, благодаря мелкой рассеивающей струе эмаль наносится равномерно. Кисти вбирают в себя много краски, из-за чего увеличивают расход материала в несколько раз.

Подсчитывая нормы расхода эмали, добавьте к общему количеству процент потери от расположения поверхности. Если окрашивается пол, краска стекать и капать не будет, а вот для стен и потолка придется приобрести материала с запасом (примерно + 7%).

Не стоит забывать, что при окрашивании деревянной поверхности краску придется нанести в несколько слоев, так как древесина из-за своей неровной структуры впитывает большое количество материала. Следовательно, расход краски увеличится. Покрывая металлические поверхности, необходимо обработать их от ржавчины и загрязнения, и лишь потом окрашивать нужным оттенком. В некоторых случаях достаточно одного слоя. Пластик менее прихотлив.

Если вы купили больше краски, чем вам потребовалось, в течение двух недель её можно вернуть в магазин. Для этого банки должны быть не распечатанными, с собой возьмите чек на товар и паспорт.

Советы по использованию

Для достижения положительного результата использования эмалевой краски важно правильно подготовить поверхность под окраску. Основание необходимо тщательно очистить, удалив старое покрытие, грязь, масло, жир, воск, ржавчину, другие загрязнители.
При условии хорошего состояния лакокрасочного покрытия окрашенную поверхность промывают мыльным раствором, сушат и шкурят

Поверхности в масляных пятнах или восковом налёте обрабатывают Уайт-спиритом. Древесину олифят.
Оштукатуренные и бетонные поверхности обеспыливают и хорошо просушивают, чтобы избежать отслаивания плёнки, образования пузырей, хорошо заметных на глянцевом покрытии. Частицы пыли могут стать причиной снижения как декоративности покрытия, так и его защитных функций – атмосферной стойкости и прочности.

• Пентафталевые краски допускается хранить и транспортировать при температурном режиме -30°C… +35°С. Правильное хранение предполагает размещение герметично закупоренной тары с эмалью в сухом месте с ограниченным доступом солнца.
• Оптимальные условия для нанесения ЛКМ предполагают температуру окружающей среды 5-35°C. Время высыхания каждого слоя – сутки, если t воздуха до 20°C. Разрешено применение методов быстрой сушки, когда покрытие высыхает за час при максимально допустимой t 110°C.
• Малярные работы допускается производить при помощи обычных инструментов – кисти, валика, посредством пневматического/безвоздушного распыления, струйного облива, окунания и электроокраски.

Оптимальные технологии окрашивания поверхностей из разных материалов.

• Металлоконструкции. Обработка слоем грунта по металлу ГФ-0119/ГФ-021/ВЛ-05/ВЛ-023, аналогичных грунтовок для ржавых поверхностей типа «Уникора» либо состава, преобразующего ржавчину с последующим двухслойным нанесением эмалевой краски.
• Профильные пиломатериалы – 2-3-слойное нанесение эмали.
• Оштукатуренные поверхности, кирпичная кладка, бетонные плиты, ранее окрашенные конструкции обрабатываются аналогично профилированной древесине.

Заниматься всеми окрасочными работами нужно в производственном цехе, где оборудована приточно-вытяжная вентиляция или в помещении с хорошей циркуляцией воздуха. Участникам окрасочных работ необходимо иметь спецодежду и СИЗ (средства индивидуальной защиты), предохраняющие кожные покровы от контакта с краской и органы дыхания от воздействия токсичных паров.

Подробнее об эмали ПФ-115 смотрите в видеоролике ниже.

Технические характеристики

Состав

В состав ЛКМ входит: пентафталевый лак, светопрочные пигменты, микронизированный мрамор, уайт-спирит, сиккатив, целевые добавки. Для матовых эмалей — микронизированный тальк, диоксид кремния.

Область применения

Применяется для окраски деревянных, металлических, бетонных, цементных и других поверхностей, подвергающихся атмосферным воздействиям, а также для внутренних отделочных работ: окраски оконных рам, подоконников, дверей, батарей, различных деревянных и металлических предметов.

Подготовка поверхности

Предварительно металлические поверхности очистить от ржавчины и окалины, обезжирить растворителем и покрыть алкидной грунтовкой. Впадины и выбоины выровнять алкидной шпатлевкой. Деревянные поверхности отциклевать и отшлифовать. Ранее окрашенные поверхности очистить от старой отслаивающейся краски и зашкурить. Бетонные и цементные поверхности предварительно зашпатлевать и загрунтовать. От жировых и других загрязнений отмыть поверхность мыльной водой, стиральным порошком или раствором соды, затем высушить. Поверхности, ранее окрашенные меловыми или известковыми красками, очистить до полного удаления старого покрытия.

Диапазон температурного режима для эксплуатации от +20С до +40 градусов по С.

Особенности

Для начала стоит отметить, что правильнее все же называть эмаль ПФ-115 эмалевой краской, так как между этими понятиями существует определенная разница. Эмаль обеспечивает более прочную и гладкую пленку на поверхности, чем масляные или алкидные краски.

Эмалевые краски представлены несколькими разновидностями:

• алкидные;
• пентафталевые;
• глифталевые;
• алкидно-меламиновые;
• алкидно-фенольные и алкидно-масляные.

Пентафталевый тип эмалей считается самым распространенным и широко используемым в быту. В этой группе ЛКМ можно найти состав, подходящий к разным видам поверхностей (дерево, бетон, металл, кирпич, ДСП, ДВП, асбестоцемент, штукатурка, масляная или другая краска и т. д. ). Цветовая линейка таких эмалей поистине безгранична: готовое покрытие может быть матовым, полуматовым или глянцевым.

Эмаль отлично комбинируется с другими видами отделочных материалов. Это значительно расширяет сферу ее использования. Из материала эконом-класса она легко превращается в идеальный вариант для оформления самых современных, оригинальных и модных интерьеров.

Эмаль ПФ-115 отлично зарекомендовала себя и продолжает удерживать лидирующие позиции среди аналогичных материалов благодаря безупречным эксплуатационным и высоким декоративным характеристикам. Краска позволяет не только создать красивый, ровный, блестящий, глянцевый или неброский матовый слой, но и придать поверхности дополнительную устойчивость к воздействию внешних проявлений, влажности, перепадам температур и т. д.

Популярность этого красящего состава привела к тому, что производством данной модификации сегодня занимаются не только крупные заводы, но и совсем небольшие компании. Разные виды эмалей из этой группы имеют различные буквенно-цифровые обозначения, определяющие их свойства и характеристики:

• аббревиатура «ПФ» обозначает принадлежность к пентафталевой группе эмалей;
• первая цифра «1» указывает на то, что состав предназначен для наружных работ;
• «15» – порядковый номер состава в каталоге.

Чтобы составить полное представление о данном материале, необходимо, прежде всего, оценить его преимущества и недостатки.

Эмаль ПФ-115 обладает огромным количеством положительных характеристик.

• Доступная цена. Немаловажный фактор, когда речь идет о выборе отделочного материала для большого объема работ или недорогого ремонта.
• Возможность использования для наружных и внутренних работ. Это значит, что состав обладает влагоустойчивостью, ему не страшны УФ-лучи, агрессивные климатические условия, перепады температуры и т. д. Эмаль отлично сохраняет свои эксплуатационные характеристики в диапазоне от -50 до +60°С.
• Широкая цветовая гамма. Кроме того, при необходимости получения определенного оттенка эмаль отлично колеруется в домашних условиях.
• Легкость нанесения. Красящий состав легко и быстро наносится разными видами инструментов.

• Износостойкость. Эмаль образует на поверхности довольно прочную пленку, устойчивую к механической нагрузке.
• Защита поверхности от появления плесени и грибка.
• Долговечность.
• Защита от коррозии.
• Устойчивость к бензинам и маслам.
• Стойкость к минеральным удобрениям.
• Устойчивость к моющим средствам.

Однако даже такой популярный вид эмалей не лишен целого ряда недостатков.

• Состав достаточно долго сохнет (24 часа). Этот момент может быть принципиальным в некоторых случаях, когда необходимо очень быстро окрасить и высушить поверхность.
• Эмаль ПФ-115 обладает ярко выраженным специфичным запахом (не очень резким, но довольно ощутимым для людей, склонных к аллергии).

• Эмалевое покрытие очень тяжело удаляется с рук и испачканных инструментов. Обычно строители предпочитают выбросить использованные при покраске кисти и валики, чем возиться с их очисткой.
• Материал токсичен и пожароопасен.
• Перед нанесением эмали необходимо предварительно прогрунтовать обрабатываемую поверхность.

Окрашивание

После нанесения грунтовки нужно тщательно размешать краску, если нужно – разбавить уайт-спиритом, ксилолом, скипидаром или подобным им веществом (10% от массы). Чтобы лучше перемешалось, можно использовать миксер (электродрель с такой насадкой). Наносить лучше либо распылителем, либо кистью, либо валиком из велюра или синтетики. Перед распылением следует использовать разбавитель РЭ4В или РЭ3В. Слоя должно быть 2. Слои эмали ПФ-115 сохнут 16 часов при температуре +20ºC и выше, при +10-15ºC – около 32 часов или даже больше. Окрашивать можно только тогда, когда на улице или в помещении температура не ниже +5ºC и не выше +40ºC. Расход зависит от насыщенности цвета, плотности состава и площади окрашиваемой поверхности.

Этим средством можно красить все, кроме пола: несмотря на всю свою стойкость, оно не выдерживает нагрузку и силовое воздействие.

Срок годности эмали ПФ-115 – от 12 до 24 месяцев (зависит от марки). Просроченную краску невозможно качественно перемешать, она не будет держаться на поверхности.

При окрашивании важно соблюдать технику безопасности: избегать попадания вещества в глаза и на кожу, после завершения процесса комнату обязательно нужно проветрить

Почему такая разная цена?

Цена ЛКМ сильно зависит от стоимости пигмента. Если плёнкообразователь относительно выровнен по стоимости, то с наполнителями дело обстоит иначе. Больше пигмента — дороже, не говоря уже о разнице в ценах отдельных видов и производителей.

От качества пигмента напрямую зависят такие свойства, как светостойкость и укрывистость. Так, судя по отзывам, одними из самых «невыгорающих» являются эмали производства ЗАО «Эмпилс». Так же зависит от количества и конкретного типа пигмента расход эмали.

Не говорим о контрафакте — это отдельная тема, и не одни только краски подделывают. А вот сертификат соответствия у уважающих себя и клиента изготовителя должен быть всегда. Причём, в комплект документов ЛКМ входит ещё пожарный сертификат, Свидетельство о государственной регистрации и Декларация о соответствии продукции заявленным ГОСТам или ТУ.

Технические условия (ТУ) вовсе не так страшны, как их иногда рисуют слухи или пресса. Это — самый обычный документ, описывающий тот или иной способ производства изделия. Не все же операции можно стандартизировать. А соответствуют или нет техусловия ГОСТам — на совести экспертных организаций. В частности — Роспотребнадзора, Ростеста и некоторых других.

Подготовка основания

Перед нанесением красителя нужно подготовить поверхность, чтобы слой лакокрасочного материала ложился качественно и держался прочно

Важно придерживаться следующей схемы действий:

 с основания удаляются любые загрязнения, например, старые лакокрасочные составы, которые плохо держатся, а также грязь, пыль, жир. С металла необходимо устранить ржавчину, коррозию, окалину, с дерева удаляется гниль, грибки и плесень. Для очистки можно воспользоваться раствором соды с мылом или стиральным порошком. Изделия из дерева и металла обрабатываются наждачной бумагой или электрическим шлифовальным инструментом;
 после очистки и обеспыливания, основание высушивается

Высушить нужно любую основу, включая древесину, металл, бетон и штукатурку, в противном случае адгезия и срок службы будет значительно уменьшен;
 перед покраской металлических изделий важно обработать их обезжиривающей смесью, после чего покрыть антикоррозионным грунтом;
 если окрашиваться будет древесина, необходимо нанести на нее грунтовку, олифу, или какой-либо универсальный лаковый состав;
 на пористые материалы перед покраской наносится алкидная грунтовка.

Грунтование выполняется следующим образом:

•  при необходимости грунт разбавляется растворителем, если это указано в инструкции;
•  грунтовка тщательно размешивается;
•  смесь наносится нетолстым слоем при помощи кисти или валика;
•  грунтованная поверхность должна полностью высохнуть.

Тиксотропный лакокрасочный состав

Изобретение может быть использовано при строительстве и отделке внутренних и внешних работ. Представляет собой эмаль на основе алкидного связующего — ПФ-115, растворителей, пигментов и наполнителей, в состав которой дополнительно входит от 15 до 25 мас.% Водный раствор поливинилового спирта при его содержании в растворе не более 0,02%. Состав обладает высокой тиксотропностью, не течет при нанесении, не расслаивается при хранении, сохраняет все свойства, присущие алкидным эмалям.Таблица 1.
Изобретение относится к способу производства дисперсионных лакокрасочных материалов на алкидном связующем, предназначенных в основном для строительных и отделочных, внутренних и наружных работ. Известен лакокрасочный состав на основе алкидного связующего, представляющий собой дисперсную систему, содержащую пентафталевые лаки, растворители, пигменты и наполнители (Эмаль ПФ. -115 ГОСТ 6465-76). Этот состав имеет недостаток низкой тиксотропии системы. Этот недостаток приводит к тому, что при хранении через непродолжительное время система теряет устойчивость.При склеивании этих материалов происходит расслоение лакокрасочного материала и жидкого слоя Impavido. Со временем этот процесс прогрессирует и может быть остановлен образованием твердой пленки связующего. В таких случаях перед использованием эмаль необходимо удалить с поверхности твердую пленку, а оставшийся состав тщательно перемешать. Ухудшается исходное качество эмали. Настоящее изобретение представляет собой создание красочного состава, обладающего высокой тиксотропностью при сохранении всех качеств эмали ПФ-115.Для решения поставленной задачи тиксотропный состав покрытия, включающий эмаль ПФ-115, содержащий алкидное связующее, растворители, пигменты и наполнители, дополнительно включает водный раствор поливинилового спирта при его содержании в растворе не более 0,02% при следующем соотношении компонентов, мас. %: Указанный водный раствор поливинилового спирта — 15-25 Эмаль ПФ-115 — Остальное суть изобретения заключается в следующем. При получении известных лакокрасочных композиций способ диспергирования твердых частиц пигментов и наполнителей в процессе преодолевая межмолекулярные силы, накапливают свободную энергию.При введении в дисперсионную среду лакокрасочных композиций водный раствор поливинилидена это энергия и образование узора, представляющего собой количество связанных молекул поливинилового спирта. Данная структура обладает высокой тиксотропией — полным самопроизвольным восстановлением после механического разрушения. Таким образом, новым техническим результатом является получение композиции в целом тиксотропных свойств. ПРИМЕР. Лакокрасочный состав готовили следующим образом. На шаровой мельнице загруженное алкидное связующее — пентафталевый лак ПФ-283, состоящий из пентафталевой смолы, ксилола и уайт-спирита, пигментов и наполнителей (таких как титановый белила, натуральный мел), диспергировали в течение 80 часов.Затем добавляют предварительно растворенный в горячей воде и охлажденный до комнатной температуры 0,02% раствор поливинилового спирта. С момента введения диспергирование продолжалось в течение 30-60 минут. Составы известны и применяемые эмали в таблице. Полученный состав по внешнему виду пленки, цвету, блеску, укрывистости, времени высыхания, однослойности покрытия, Эластичность, прочность пленки при ударе, твердость пленки, адгезия, вязкость на уровне эмали и соответствует нормативам. Что касается тиксотропии, то у известной эмали начало месяца.

Пункты

Тиксотропная композиция для покрытия, включающая эмаль ПФ-115, содержащую алкидное связующее, растворители, пигменты и наполнители, отличающаяся тем, что она дополнительно включает водный раствор поливинилового спирта, когда его содержание в растворе составляет не более 0,02% в следующем соотношении: , мас. %: Указанный водный раствор поливинилового спирта 15-25Enamel PF-115 Else

Величина влияния колебаний химического состава техногенных отходов на свойства пигментов

[1]
ИКС.Н. Зайнуллин, В.В. Бабков, Д. Закиров, А. Чулков и Е.М.Иксанова. Утилизация осадков сточных вод гальванических производств. Издательство «Руда и Металлы». Москва, (2003).

[2]
Я.В. Пиш, Г. Н. Масленникова. Керамические пигменты. РИФ Строительные материалы, Москва, (2009).

[3]
ЯВЛЯЮСЬ. Орлова, А. Славин. Методика синтеза пигментов смешанных железоокисляющих пигментов и красочных структур на их основе.Вестник МГСУ. № 2. (2010), стр 219-224.

[4]
ЯВЛЯЮСЬ. Орлова, А. Славин. К вопросу повышения эффективности красочных текстур.Промышленное и гражданское строительство. № 8. (2010), стр. 48-49.

Декоративное покрытие — обзор

4.21.1.4 Декоративные покрытия

Большинство процессов декоративного покрытия характеризуются короткой продолжительностью (около 1 часа) и низкими температурами (от 70 до 150 ° C). Короткая продолжительность связана с обычно необходимой низкой толщиной покрытия.Максимальные температуры связаны с материалом подложки (для изделий из латуни максимальная температура составляет 150 ° C; для пластиков, в основном применяемых акрилонитрилбутадиенстирольных (АБС) пластмасс, она составляет 70 ° C).

PVD-покрытие было нанесено в больших объемах компанией HochVakuum Dresden (HVD) в 1970-х годах. Применялись ремешки для часов, украшения, арматура для ламп, дверные ручки и т. Д. В этих системах использовалось испарение с полым катодом. Ионы Ar генерируются в источнике разряда с полым катодом (HCD) и вместе с электронным пучком бомбардируют плитку материала, который должен быть испарен электронами, тогда как ионы притягиваются к подложкам под действием отрицательного напряжения смещения.Эти процессы могут также применяться для низкотемпературного осаждения. Примером были покрытия TiN на свечах.

PVD-покрытие широко использовалось в 1980-х годах на часах и ремешках. Timex была одной из ведущих компаний в этой области, использовавшей коробки для нанесения покрытий Vactec. Эти устройства для нанесения покрытий использовали дугу и напыление в одном процессе. Использовалось дуговое покрытие ZrN или TiN золотистого цвета с верхней отделкой напыленным золотом. Поскольку основной слой был очень тонким, можно было использовать дуговую технологию. Как описано ранее, дуговая технология генерирует макрочастицы, которые в случае металлических мишеней образуются в результате взрывов расплавленного материала мишени.Подобно покрытию угольной дугой, здесь образующиеся макрочастицы также имеют большие размеры по сравнению с покрытием и приводят к высокой шероховатости покрытия. Высокая шероховатость в конечном итоге приведет к матовому виду покрытия, тогда как продукт с покрытием должен быть блестящим. Однако, поддерживая небольшую толщину покрытия (в диапазоне приблизительно 0,3 мкм) и надлежащим образом контролируя пятно дуги, шероховатость может быть ограничена. Таким образом можно избежать негативного воздействия капель на внешний вид.

Американские компании Moen и Delta изначально начали массовое производство декоративных покрытий на смесители. Моэн и Хаузер создали первые системы большого объема в 1995 году, а компания Vaportech в Боулдере, штат Колорадо, установила системы аналогичного размера для Delta. Во всех случаях необходимо было внедрять крупносерийные системы для экономичного производства продукции. Компания Hauzer представила свою систему HTC1500 (рис. 7), конструкция которой по сути представляла собой высококлассную версию устройства HTC1000 меньшего размера.Система оснащена крионасосом водяного пара Polycold и инфракрасными нагревателями для быстрой дегазации и откачки, что важно для снижения давления остаточного газа во время осаждения. Это очень важно для предотвращения обесцвечивания, особенно в случае подложек из АБС-пластика.

Рис. 7. (a) Машина оснащена четырьмя несбалансированными магнетронами. Катушки дисбаланса расположены под защитными кожухами катодов и не видны. (б) схематический вид сверху системы, показанной на рисунке 7 (а).

Предыстория этапов проектирования, которые необходимо предпринять, рассматривается позже. Сравнимые размеры камер были представлены компанией Vapor Technologies для Delta относительно вскоре после того, как Hauzer представила первую декоративную систему в Moen. Изначально смесители получили гальваническое покрытие (многослойное гальваническое покрытие: Cu – Ni – Cr) и верхнее покрытие цвета латуни (рис. 8). Гальваническое покрытие выполняет функцию защиты от коррозии и выравнивания. Поскольку материал основы обычно очень мягкий по сравнению с покрытием, гальваника дополнительно обеспечивает достаточную несущую поддержку покрытия.Выравнивание необходимо, потому что PVD-покрытие всегда будет соответствовать стартовому профилю. До введения PVD смесители были покрыты лаком в качестве защитного верхнего покрытия для защиты гальванического верхнего покрытия от механических повреждений и коррозии, вызванных потом и чистящими средствами. Поскольку лак был относительно мягким, царапины повредили лак и гальваническое базовое покрытие. Это резко снизило защиту от коррозии, что отрицательно сказалось на внешнем виде смесителя.Замена лака PVD-покрытием стала огромным шагом вперед в качестве. Покрытие PVD не обеспечивает защиты от коррозии, поскольку покрытие PVD обычно имеет поры из-за пыли, образующейся во время процесса в оборудовании. Также из-за капель дуговое покрытие будет иметь поры. Таким образом, гальваническое базовое покрытие все равно будет необходимо, но добавление очень твердого и, следовательно, устойчивого к царапинам и износу верхнего покрытия PVD гарантирует защиту гальванического основного покрытия от коррозии.Покрытие PVD также позволило получить различные покрытия / цвета за счет изменения условий процесса. Цвета PVD придают смесителям эксклюзивный металлический вид.

Рисунок 8. Структура гальванического слоя.

Позже АБС-пластик стал использоваться в качестве основного материала для смесителей. Это удешевило смесители, и благодаря PVD-покрытию они по-прежнему сохраняли металлический вид. Вначале с покрытием из АБС-пластика были серьезные проблемы. Пластмассы ABS содержат большое количество водяного пара, поскольку они имеют пористую структуру с большими полостями и относительно небольшими зазорами для выхода водяного пара.Это привело к обесцвечиванию продуктов из-за окисления. Следовательно, для этого материала подложки потребовались специальные меры по откачке и дегазации, чтобы предотвратить обесцвечивание, вызванное окислением из-за захваченного водяного пара, выходящего во время процесса. Тенденция к дальнейшему снижению затрат продолжала двигать рынок. Создав еще более крупные системы (размеры зоны загрузки: диаметр 1670 мм × высота 1500 мм), можно было еще больше снизить стоимость покрытия (Рисунок 9). Помимо всех крупных производителей смесителей, специалисты по нанесению покрытий начали с декоративного PVD-покрытия, и был создан новый большой рынок для покрытия дверных ручек.После начала этого века рынок крупномасштабных покрытий смесителей и дверных ручек в основном захватили азиатские производители.

Рисунок 9. Dr J. Vyskocil (HVM) с загруженными столами крупнообъемной системы декоративного PVD-покрытия смесителей.

Другие массовые применения декоративных покрытий появились несколько лет спустя с широкомасштабным внедрением PVD-покрытий на мобильных телефонах. Помимо цвета, покрытия были необходимы для защиты подложки от вдавливания, потому что подложка была относительно тонкой и мягкой сталью без промежуточного гальванического покрытия в качестве основы для покрытия PVD.Стоимость покрытия здесь также сыграла большую роль. Покрытие должно защищать тонкую основу от царапин и вмятин, для чего требуется, чтобы покрытия были намного толще, чем упомянутые ранее несколько десятых микрометра в случае смесителей с дуговой защитой. Толщина должна быть несколько микрометров. Это автоматически означало, что дуговая технология больше не применима, поскольку шероховатость вызовет тусклый вид. Другая связанная с этим проблема заключается в том, что по сравнению с современным декоративным покрытием (процесс 1 час) время нанесения значительно увеличилось и достигло примерно 8 часов.Скорость осаждения должна быть максимальной для снижения затрат, что означает, что, следовательно, температура подложки также будет намного выше, чем в процессах нанесения покрытия на смесители с коротким циклом. Однако для поверхностей из нержавеющей стали температура может превышать 400 ° C.

Первоначально приложение для мобильных телефонов нашло рынок для этих покрытий и машин в Европе, но через несколько лет азиатские производители полностью захватили этот рынок.

Влияние белков эмали на эрозию

Протокол депротеинизации, используемый здесь, является модификацией исходного протокола, предложенного Termine и соавторами для депротеинирования костей ²² .Мы выбрали этот протокол, потому что он считается одним из наиболее эффективных методов депротеинизации и не меняет морфологию или состав минералов. ²³ . Это было подтверждено для эмали, показав, что этот метод почти полностью удаляет белки из поверхностных слоев эмали, оставляя неизменным содержание карбоната и сохраняя упорядоченное расположение кристаллитов гидроксиапатита внутри эмалевых стержней, что указывает на отсутствие структурных изменений ^9,10 . Таким образом, снятие защиты с образцов привело к созданию структуры поверхности эмали, содержащей пустые пространства между отдельными кристаллитами, а также между призмами и межпризматической эмалью, где раньше находилась оболочка стержня.К сожалению, в настоящем исследовании нам не удалось измерить точную глубину удаления белка. Максимальная глубина отпечатков, созданных для измерения твердости, составляла 1,92 мкм. Это находится в пределах ранее сообщенных значений глубины измерения твердости депротеинизированной эмали с использованием того же протокола депротеинизации ¹⁰ . Температура и длительное время инкубации протокола гарантирует депротеинизацию во внешних поверхностных слоях, исследуемых здесь, и которые должны достигать, по крайней мере, этих глубин.

Роль белков в зрелой эмали до настоящего времени в основном изучалась в отношении структурных и механических свойств эмали. Мы хотели изучить влияние протеинов эмали на эрозию зубов, особенно на начало эрозии. Эта начальная эрозия характеризуется изменениями на поверхности зуба, такими как размягчение поверхности, прежде чем наблюдается потеря ткани ²⁴ . Когда именно можно наблюдать потерю ткани и какой метод лучше всего подходит для ее измерения, все еще остается предметом споров.В настоящем исследовании мы выбрали время эрозии не более 6 минут, так как мы знаем, что это уже приводит к небольшой потере поверхности. Кроме того, эффекты эрозии, обнаруживаемые используемыми здесь методами, имеют тенденцию выравниваться с увеличением потерь вещества и поверхности ²⁰ . Следовательно, более длительное время эрозии уменьшило бы любые различия между группами и не позволило бы обнаружить ранние эффекты эрозии. Кроме того, серьезная потеря вещества, вызванная более длительным временем эрозии, могла обнажить более глубокие области эмали, где удаление протеина не было бы гарантировано.

Обширное сравнение щечной и язычной поверхностей одних и тех же зубов показало, что между этими двумя сторонами не обнаруживается значительных различий с помощью методов, использованных в настоящем исследовании. ²⁵ . Поэтому при подготовке образцов для эксперимента мы не делали различий между щечной и язычной сторонами.

Для измерения SMH необходимы плоские и хорошо отполированные поверхности. Это делает невозможным исследование нативной поверхности эмали данным методом.Структура и состав эмали, а, следовательно, и ее свойства будут меняться по мере продвижения от поверхности зуба к соединению дентин-эмаль ²⁶ . Имея это в виду, мы удалили как можно меньше эмали с поверхности эмали, чтобы исследовать слой эмали, как можно более тесно связанный с внешней эмалью. Для этого мы стандартизировали глубину эмали, отшлифуя ровно 100 мкм эмали. Это позволило создать поверхность эмали, достаточно большую для измерения высвобождения SMH, SRI и кальция.В то же время, даже если был удален только такой тонкий слой эмали, эмаль все еще может считаться почти идентичной по структуре и составу самой внешней призматической эмали. Недостаток такого способа пробоподготовки состоит в том, что также удаляется апризматический или без призматический слой эмали, покрывающий здоровые зубы. Этот апризматический слой более устойчив к кислотным атакам ²⁷ , но он не может быть стандартизирован для экспериментальных целей и показывает естественные различия между разными людьми и разными участками зубов.

Результаты SMH показывают, что удаление протеинов с эмали уже приводит к размягчению поверхности, что приводит к значительным различиям в исходных значениях твердости (рис. 1A). Это, по-видимому, противоречит другим исследованиям, которые показали, что депротеинизация увеличивает твердость эмали ¹⁰ и что гипоминерализованная эмаль с более высоким содержанием белка мягче, чем нормальная эмаль ²⁸ . Однако в этих исследованиях использовались наноиндентирования, которые измеряли твердость отдельных призм. Кристаллиты внутри призм плотно упакованы и окружены очень тонким белковым слоем, который может действовать как «клей», так и как смазка.Если этот слой удалить, трение между кристаллитами увеличится, и потеря смазывающего эффекта будет преобладать над потерей эффекта склеивания, что приведет к более высоким значениям твердости призм. В этом исследовании мы использовали измерения микротвердости с помощью индентора Кнупа, который создает вмятины, покрывающие большую площадь, охватывающую несколько призм, межпризматические области и оболочки стержней. Межпризматические оболочки эмали и стержней содержат большое количество белков эмали, и было показано, что эти белки образуют мостиковые элементы между призмами ²⁹ .Они «склеивают» кристаллиты и призмы вместе, рассеивая часть энергии за счет деформации и разворачивания при образовании вмятин, тем самым влияя на измерения твердости ^6,30 . Поскольку кристаллиты в межпризматической эмали не так плотно упакованы, как в призмах, а оболочка стержня намного толще, чем белковый слой, окружающий кристаллиты, депротеинирование создаст там гораздо большие промежутки, чем внутри призм. Из-за этих больших зазоров увеличение трения между призмами будет намного меньше, чем между кристаллитами, и будет преобладать потеря эффекта склеивания, что позволит призмам легче скользить друг по другу, что приведет к снижению общих значений твердости эмали.

Несмотря на то, что мы наблюдали разные исходные значения твердости, прогрессия потери микротвердости статистически значимо различалась между двумя группами во время эрозии. Рисунок 1B показывает, что депротеинизированная группа немного потеряла свою первоначальную твердость в первую минуту, но затем размягчилась быстрее, чем контрольная группа. За очень короткое время эрозии только размягчение верхней поверхности призм и кристаллитов эмали способствовало потере микротвердости.Это начальное размягчение поверхности может быть небольшим по сравнению с эффектом, который депротеинизация оказывает на твердость. Поэтому может показаться, что общая жесткость вначале остается довольно постоянной. Однако при более длительном времени эрозии кислота может глубже проникать в эмаль, используя зазоры, образовавшиеся в результате удаления протеина. Это отличается от образцов из контрольной группы, у которых все еще сохранились органические оболочки. Хотя эти органические оболочки, окружающие призмы, более мягкие, чем сами призмы из эмали, они более устойчивы к кислотным воздействиям ⁴ , препятствуя доступу кислоты к сторонам растворяющихся призм и межпризматической эмали.В депротеинизированной эмали этот барьер отсутствует, и кислота может растворять минералы не только сверху кристаллитов и призм, но и по бокам, что объясняет более высокую скорость размягчения поверхности.

Анализ прогрессии высвобождения кальция из двух групп показал, что они вели себя по-разному (рис. 2). Поведение в целом показало ту же закономерность, что и развитие SMH. Хотя через 1 минуту не наблюдалось значительных различий, различия проявились через 2 минуты эрозии и после этого стали очень значимыми.Это соответствует приведенному выше объяснению размягчения поверхности. Дополнительное высвобождение кальция, скорее всего, произошло из-за увеличенной площади поверхности в группе депротеина. В этой группе отсутствие белков обнажило большее количество кристаллов, и кислота могла затем атаковать и раствориться вдоль открытых сторон кристаллитов и призм депротеинированной эмали, что объясняет более высокие уровни высвобожденного кальция.

Подобно микротвердости, также наблюдалась значительная разница между группами в исходных значениях SRI.Поскольку SRI зависит от шероховатости поверхности ³⁰ , эту разницу можно объяснить удалением белков. Депротеинизация создает небольшие промежутки между кристаллитами и большие промежутки между призмами, что делает поверхность более шероховатой, чем у необработанной контрольной эмали, и тем самым снижает SRI образцов. Когда образцы были помещены в кислоту, первоначальная эрозия уменьшила эту разницу, так как это привело к общему огрублению поверхности. Этот эффект был намного больше, чем шероховатость, вызванная депротеинизацией, при которой большая часть поверхности оставалась неизменной.Таким образом, во время ранней эрозии влияние самой депротеинизации на значения SRI стало незначительным, что привело к незначительным различиям в SRI между группами через 1 и 2 минуты эрозии. В более поздних точках эрозии различия стали значительными, поскольку скорость растворения эмали различалась между группами. Чтобы лучше визуализировать различия в прогрессировании потери SRI, мы построили график относительной потери SRI с течением времени (рис. 3B). График показывает почти идентичные паттерны для двух групп в первые 2 минуты эрозии, но затем SRI депротеинированной группы упал быстрее, чем у контрольной группы, что привело к значительно различающейся прогрессии потери SRI двух групп и что указывает на более высокую скорость эрозии в депротеинизированной группе.

Предыдущие исследования показали, что существуют различные фазы эрозии эмали in vitro . Шеллис и соавторы ³¹ показали, что эрозия — это приповерхностное явление. Кислота обычно находится в равновесном состоянии, когда в растворе присутствуют как диссоциированные, так и недиссоциированные формы молекул кислоты. Ионы H ⁺ сначала атакуют поверхность эмали, запуская процесс эрозии и образуя небольшие поры на поверхности эмали. Эти поры дают доступ недиссоциированной форме кислоты для проникновения в ткань эмали, которая затем диссоциирует внутри самой эмали, таким образом выступая в качестве носителя протонов ³² .Это вызывает деминерализацию приповерхностного слоя эмали, что, в свою очередь, приводит к размягчению поверхности ³¹ . В целом, в первые 2 минуты происходит только размягчение поверхности в приповерхностном слое эмали, в то время как в течение более длительного времени эрозии эмаль растворяется все больше и больше до тех пор, пока потеря поверхности также не установится на уровне ²⁰ . Результаты всех трех параметров, наблюдаемых в этом исследовании, показывают, что депротеинизация в основном влияет на вторую фазу эрозии, когда эмаль начинает растворяться до такой степени, что начинает происходить потеря поверхности.Во время фазы размягчения не наблюдалось значительных различий в прогрессии значений SMH и SRI. Поэтому мы предполагаем, что белки в эмали играют более существенную роль в предотвращении потери поверхности эмали, замедляя растворение поверхностных слоев эмали, а не в ингибировании начальной приповерхностной деминерализации и смягчения поверхности.

Защитный эффект может быть, с одной стороны, пассивной защитой; просто ограничивая доступ кислот к верхней части поверхности эмали.Белковая матрица, вероятно, является основным каналом ионной проводимости в эмали ¹⁰ . Заполняя небольшие промежутки между кристаллитами эмали и призмами, белки эмали предотвращают проникновение кислых растворов по сторонам этих кристаллитов и призм вглубь эмали. Это ограничивает возможные места контакта, где кислота может растворять эмаль, до самой верхней поверхности призм на поверхности эмали. С другой стороны, белки эмали могут также более активно защищать эмаль.Исследование свойств поверхности эмали показало, что необработанная эмаль обладает чистым отрицательным поверхностным зарядом, который становится все более отрицательным в кислой среде. Авторы утверждают, что этот эффект приводит к естественной защите за счет привлечения ионов кальция из слюны. Когда из эмали депротеинируется, это поведение меняется на противоположное. По сравнению с необработанной эмалью, поверхностный заряд депротеинизированной эмали снижен уже в нейтральной среде. В кислой среде отрицательный заряд уменьшается еще больше и даже переключается на положительный поверхностный заряд ⁹ .Другой способ более активно защищать эмаль от эрозии протеинами эмали может заключаться во взаимодействии с протеинами слюны, влияющих на формирование и состав пленки. Пленка образуется практически мгновенно при контакте слюны с поверхностью эмали. Первоначально белки пелликул адсорбируются на эмаль в основном из-за электростатических взаимодействий с ионами кальция и фосфата на поверхности гидроксиапатита ¹⁸ , в то время как силы Ван-дер-Ваальса и гидрофобные взаимодействия также вносят вклад в адсорбцию.Помимо гидроксиапатита, белки эмали также могут играть роль в этих процессах, что может привести к более сильной (или более слабой) адсорбции белков пленки или к изменению состава пленки. Как мы показали в настоящем исследовании, защита с помощью протеинов эмали оказала свое основное влияние на более поздних стадиях эрозии, когда наблюдается потеря вещества и даже начинается потеря поверхности. Активная защита из-за изменения электростатических свойств поверхности должен работать не только на более поздней стадии эрозии, но и вначале.В этом случае более вероятна пассивная форма защиты. Тем не менее, активная форма защиты не может быть исключена, поскольку наша модель не включала слюну или ионы кальция, которые были бы необходимы для предлагаемой активной защиты.

Читать онлайн Логанина Валентина Ивановна

Индия

1

Закономерности формирования качества внешнего вида покрытий

Реферат

В этой главе представлены результаты оценки покрытий на цементной основе.Описаны закономерности формирования качества покрытий. Предложена модель оценки качества покрытий на цементной основе.

Ключевые слова

Покрытия; качество внешнего вида; закономерности формирования качества; Модель качества

1.1 Оценка качества внешнего вида лакокрасочных покрытий

Покрытия для отделки фасадов с эстетическими защитными функциями должны иметь качественный внешний вид.Под качеством внешнего вида понимается наличие дефектов (вкраплений, полос, шагрени, штрихов и царапин, волнистости, непостоянства) лакокрасочного покрытия. Наличие дефектов на поверхности лакокрасочного покрытия определяет качество внешнего вида.

Согласно ГОСТ 9.032-74 Единая система защиты от коррозии и старения для лакокрасочных покрытий, группы, технические требования и обозначения, существует семь классов качества внешнего вида покрытий на металлической подложке, определяемых как следует:

I класс — дефекты не допускаются для высокоглянцевых, глянцевых, полуглянцевых и полуматовых.Для матовых покрытий не более 4 включений на м²;

II – VII классы — возможны сорняки или отдельные включения с учетом их количества (шт / м²) в зависимости от длины, ширины, диаметра дефекта и расстояния между ними (мм), а также рисков и вылупления. .

В дополнение к указанным выше дефектам классы качества III – YII включают волнистость, полосы Y – YII и оттенок IY – YII.

В справочниках. № [1,2], качество внешнего вида защитно-декоративных покрытий для цементобетона оценивается IV – VII классами (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Как отмечалось ранее, качество поверхности лакокрасочного покрытия также определяется его шероховатостью, то есть профилем поверхности. Для оценки профиля поверхности покрытия можно использовать методы фрактальной физики. Показатель фрактальной размерности D профиля поверхности покрытия находится в пределах 1 < D <2 [3–6]. Чем больше шероховатость покрытия, тем более изогнутый профиль покрытия и больше значение D .Таким образом, фрактальная размерность D профиля покрытия может служить критерием качества его внешнего вида, отражая наличие включений, полос и волнистости.

В этой главе мы попытались оценить возможность описания качества поверхности покрытия с помощью фрактальной размерности.

Краски наносились кистью на строительный раствор в два слоя с промежуточной сушкой 24 часа. Профиль покрытия определялся профилометром А1.Длина профиля поверхности покрытия определялась с помощью коляски.

Дополнительно оценивали качество поверхности покрытия блескомером ФБ-2. Фрактальная размерность D профиля поверхности покрытия оценивалась геометрическим методом. Для этого изображение кривой, полученное с помощью профилографа профилометра, покрывали сеткой, состоящей из квадратов со стороной L1. Затем подсчитывали количество пройденных квадратов N кривой N (L1).После изменения масштаба сетки мы пересчитали количество квадратов, пересекающих кривую N (L2), N (L3) N (Ln). Затем на логарифмической сетке наносили N (L), по углу наклона которого определяли фрактальную размерность.

В таблице 1.2 приведены результаты оценки качества поверхности покрытия, проведенной в соответствии с ГОСТ 9.407-74 с использованием фрактальной размерности профиля поверхности покрытия.

Таблица 1.2

Как видно, существует корреляция между шероховатостью поверхности покрытия и классом качества внешнего вида. По мере увеличения шероховатости поверхности класс качества внешнего вида уменьшается, а фрактальная размерность D увеличивается.

Например, фрактальная размерность профиля поверхности покрытия на основе PF-115 с шероховатостью поверхности покрытия и классом качества внешнего вида 0,2 м и Y составляет D = 1,17, а с шероховатостью поверхности покрытия и классом качества внешнего вида она равно 0.75 мкм и YI составляет D = 1,35. Подобные закономерности наблюдались и для других типов покрытий.

Изменения параметров блеска и профиля поверхности покрытия на образце равные 10 см также подтверждают это. При увеличении фрактальной размерности профиля поверхности покрытия глянец уменьшается, а численные значения периметра профиля увеличиваются.

Корреляцию между длиной L профиля поверхности покрытия на длине образца l и фрактальной размерностью D можно аппроксимировать как

(1.1)

, где b — постоянный коэффициент.

В частности, для покрытий на основе краски ПФ-115 выражение ( 1.1) равно

Для краски на основе МА-15 покрытия

Для краски на основе НК покрытия

Для покрытия на основе акриловой краски

Для вододисперсного покрытия на основе фасадной краски

Результаты исследования показывают, что при фрактальной размерности D , равной D = 1–1,09, класс качества IY, при D = 1.1–1.2 класс качества внешнего вида покрытия Y, при D = 1,21–1,4 — YI, а при D = 1,41–1,99 — YII.

При применении интегрального показателя эффективности к внешнему виду покрытий фрактальные размерности позволяют более объективно оценивать качество лакокрасочных покрытий.

1.2 Качество внешнего вида лакокрасочных покрытий

Исследования показали, что качество внешнего вида покрытий определяется характером розлива краски.В соответствии с [7] розлив рассматривается как реологический процесс, который можно описать следующим выражением:

(1.2)

где h — высота хода

b — ширина хода

f — предельное напряжение сдвига краски

σ — поверхностное натяжение краски

Следующая процедура была использована для определения способности краски растекаться по поверхности основы (нанесенной кисточка).Наносили пять пар параллельных полос материала и определяли степень растекания по количеству объединенных полос. Полоски изготавливались с помощью специального устройства. Оценка степени растекания пяти пар параллельных полос определялась по 10-балльной шкале.

Для оценки растекания краски использовалась методика, основанная на определении профиля поверхности покрытия. В работе использованы следующие краски: эмаль алкидная ПФ-115, краска масляная МА-15, краска нитроцеллюлозная эмаль марки НЦ-123, краска акрилатная универсальная класса , краска и акриловая водно-дисперсионная (фасадная).

Краски наносились на цементные основания в два слоя кистью с промежуточной сушкой в ​​течение 24 часов. Поверхностное натяжение красочного состава определяли капельным методом (сталагмометрическим методом). Из специального капилляра — сталагмометра — выдавливаются такие же объемы воды и исследуемой жидкости или раствора. Количество капель, образующихся из одного и того же объема жидкости, пропорционально плотности этой жидкости и обратно пропорционально ее поверхностному натяжению.

Величина поверхностного натяжения краски рассчитывалась по формуле

(1,3)

использовалась в качестве контрольной жидкости.

поднимается на поверхность и опускается (без толчка). Как только движение мяча становится равномерным, включается второй электрический таймер и определяется время движения мяча t . Вязкость жидкости определяется по формуле:

(1,4)

где g — ускорение свободного падения м / с²

t — время, в течение которого мяч проходит расстояние между метками A и B , s

l — расстояние между метками A и B , см

— плотность шара и краски, г / см³ соответственно

Подложки были из стекла и цементно-песчаного раствора.Результаты исследований приведены в Таблице 1.3. Анализ данных (таблица 1.3) свидетельствует о некотором замедлении времени восстановления структуры краски при нанесении на пористую поверхность раствора. Например, на стеклянной подложке время восстановления структуры лакокрасочного состава ПФ-115 составляет 3 минуты, а на цементной — 5 минут, и заливка в обоих случаях удовлетворительная. Несомненно, время восстановления структуры красочного состава зависит как от пористости основания, так и от реологических свойств краски.

Таблица 1.3

Уменьшение численности членистоногих, обусловленное климатом, реструктурирует пищевую сеть тропических лесов

От полюса к полюсу потепление климата разрушает биосферу ускоренными темпами. Несмотря на в целом более низкие темпы потепления в тропических средах обитания (1), все больше теории и данных свидетельствуют о том, что тропические эктотермы могут быть особенно уязвимы к изменению климата (2). Как указал Янцен (3), тропические виды, которые эволюционировали в относительно сезонных условиях, должны иметь более узкие термические ниши, меньшую адаптацию к температурным колебаниям и существовать в пределах своих тепловых оптимумов или около них.Следовательно, даже небольшое повышение температуры может вызвать резкое снижение приспособленности и численности. Эти прогнозы были подтверждены на множестве тропических рептилий, амфибий и беспозвоночных (4–8).

Учитывая их численность, разнообразие и центральную роль в качестве травоядных, опылителей, хищников и жертв, реакция членистоногих на изменение климата вызывает особую озабоченность. Deutsch et al. (5) предсказали, что для насекомых, обитающих в средних и высоких широтах, темпы прироста должны расти по мере потепления климата, в то время как в тропиках количество насекомых должно уменьшаться на целых 20%.Снижение роста популяции в сочетании с повышенным уровнем метаболизма потенциально может снизить численность и повысить темпы исчезновения членистоногих. Если эти прогнозы сбудутся, потепление климата может оказать даже более глубокое воздействие на функционирование и биоразнообразие тропических лесов Земли, чем предполагалось в настоящее время.

Хотя членистоногие составляют более двух третей всех наземных видов и имеют центральное значение для экологического благополучия экосистем Земли, долгосрочные данные о численности популяций и темпах исчезновения сильно ограничены (9).Исследования, подтверждающие сокращение численности насекомых, были сосредоточены на видах с умеренным климатом (10–13) и определили потепление климата, наряду с нарушением среды обитания и инсектицидами, в качестве основных причинных механизмов (9, 10). Хотя продемонстрированные воздействия изменения климата на тропические леса включают сокращение разнообразия растений (14), изменение видового состава растений (15) и увеличение роста деревьев, их смертности и биомассы (16), мало что известно о воздействии потепления климата. на членистоногих тропических лесов (17, 18).Здесь мы анализируем долгосрочные данные об изменении климата, численности членистоногих и насекомоядных в тропических лесах Лукильо на северо-востоке Пуэрто-Рико, чтобы определить, могло ли повышение температуры окружающей среды привести к сокращению численности членистоногих и связанному с этим сокращению численности потребителей.

Результаты

Климатические тенденции в лесу Лукильо.

На рис. 1 сравниваются тенденции средней максимальной годовой температуры (MnMaxT) для метеорологических станций Эль-Верде и Башни Бислей, расположенных на высоте 350 м.В период с 1978 по 2015 год MnMaxT в Эль-Верде увеличивался на 2,0 ° C в среднем на 0,050 ° C в год. В период с 1993 по 2015 год скорость повышения температуры в Башне Бисли составляла 0,055 ° C в год, что незначительно отличается от скорости в Эль-Верде.

Рис. 1.

Динамика температуры воздуха в лесу Лукильо. MnMaxT в зависимости от года для метеорологических станций ( A ) Эль-Верде (1978–2015 гг.) И ( B ) Башня Бисли (1994–2012 гг.). Расстояние между станциями составляет ∼8,2 км на высотах 350 и 352 м соответственно.Линии регрессии методом наименьших квадратов проведены через точки данных. Разница между наклонами двух линий регрессии незначительна ( t = 0,281, P = 0,78).

Как отмечали несколько авторов, повышенное воздействие экстремальных температур может иметь большее влияние на приспособленность, чем постепенное повышение средних температур (6, 19, 20). В Эль-Верде доля максимальных дневных температур, равных или превышающих 29,0 ° C, значительно увеличилась в период с 1978 по 2015 год ( SI Приложение , рис.S8 E ). На станции Бисли доля максимальных суточных температур, равных или превышающих 29,0 ° C, неуклонно росла с 1990-х до 2015 г., при этом доля в среднем составляла 0,03 для 1993–1994 гг. И 0,44 для 2014–2015 гг. В то время как средние температуры увеличились на 8–10% за тот же период, доля экстремальных температур увеличилась в 14 раз. Поскольку данные со станций Бислей и Эль-Верде фиксируют только одну максимальную и минимальную температуру за 24-часовой период, мы не смогли рассчитать продолжительность времени, в течение которого температуры оставались выше экстремального значения 29 ° C.Однако наблюдалась значительная положительная линейная регрессия доли дней в году, когда температура равнялась или превышала 29 ° C на MnMaxT в Эль-Верде ( SI Приложение , рис. S8 K ), что позволяет предположить, что наша мера отражает значительное воздействие до крайностей, а не до кратковременных скачков температуры (6, 20).

С 1975 по 2015 год количество осадков на станции Эль-Верде составляло в среднем 3 653 мм / год без каких-либо значительных положительных или отрицательных тенденций. Однако количество засушливых дней (количество осадков менее 1 мм) с 1975 года сокращается ( SI Приложение , рис.S8 G ), в то время как изменение суточного количества осадков увеличивалось ( SI Приложение , рис. S8 H ). За 36-летний промежуток времени, охватываемый анализируемыми здесь данными, было пять крупных ураганов и восемь сильных засух с двумя выпадающими засушливыми годами, 1994 и 2015, когда общее количество осадков составило 1404 мм и 2035 мм, соответственно (21). Все эти возмущения связаны с явлениями Ла-Нинья и Эль-Ниньо ( SI Приложение , рис. S9).

Членистоногие.

Фиг.2 сравнивается биомасса сухой массы членистоногих, полученная за 100 проходов в июле 1976 г. и январе 1977 г. в районе исследования леса Лукильо (22), с нашими образцами, полученными в июле 2011 и 2012 гг., А также в январе 2012 и 2013 гг. По сравнению с более ранними образцами биомасса членистоногих для Июль 2011–2012 гг. И январь 2012–2013 гг. Упали в четыре и восемь раз соответственно. На рис. 3 показано, что снижение биомассы произошло по всем 10 основным таксонам, отловленным в отобранных пробах (рис. 3 A и B по сравнению с рис.3 C — E и F соответственно). Двухвыборочный критерий Колмогорова-Смирнова показал, что распределение долей биомассы по таксонам существенно не различается между двумя периодами выборки (Колмогоров-Смирнов z = 0,671, P = 0,759), что свидетельствует о пропорциональном сокращении всех таксонов.

Рис. 2.

Средняя биомасса сухого веса членистоногих на 100 проходов, взятых на одной и той же площади в тропических лесах Лукильо в течение июля 1976 года, января 1977 года, июля 2011 года и января 2013 года.Для каждого столбца отображается одна SE вокруг средней биомассы. Всего за каждый период было проведено 800 сканирований, за исключением июля 1976 г., когда было выполнено 700 сканирований. Данные за 1976 и 1977 гг. Взяты из Листера (22).

Рис. 3.

Сравнение общей сухой биомассы основных таксонов членистоногих, взятых в пробах, взятых летом ( A , C и E ) и зимой ( B , D ) и F ) сезоны 1976–1977 и 2011–2013 гг. в пределах одного и того же района исследования леса Лукильо.Арн, Аренейда; Col, Coleoptera; Dip, Diptera; For, Formicidae; Hem, Hemiptera; Hom, Homoptera; Hym, другие перепончатокрылые; La, взрослые чешуекрылые; LI — личинки чешуекрылых; Ort, Orthoptera.

Образцы липких ловушек для земли (Рис. 4 A ) и полога (Рис. 4 B ) свидетельствовали о гибели лесных членистоногих. Коэффициент улова наземных ловушек упал в 36 раз, с 473 мг на ловушку в день в июле 1976 г. до 13 мг на ловушку в день в июле 2012 г., и примерно в 60 раз, с 470 мг на ловушку в день до 8 мг на ловушку в день. день, с января 1977 года по январь 2013 года.В июле 1976 г. коэффициент улова ловушек в пологе составлял 37 мг на ловушку в день по сравнению с 5 мг на ловушку в день в июле 2012 года и 21 мг на ловушку в день в январе 1976 года по сравнению с 8 мг на ловушку в день в январе 2013 года.

Рис. 4.

Сравнение средней сухой биомассы членистоногих, пойманных за 12 часов в день в 10 наземных ( A ) и пологих ( B ) ловушках в пределах одной и той же зоны отбора проб в тропическом лесу Лукильо. Цифры над столбцами означают среднесуточную норму вылова в сухом весе членистоногих в сутки на соответствующие даты.Данные за 1976 и 1977 гг. Взяты из Листера (22).

Анализ данных Шовальтера (23) о растительном покрове также выявил значительное снижение численности беспозвоночных в пересчете на вес листвы, взятых в период с 1990 по 2010 год (рис.5 A ), и значительное нелинейное снижение с повышением температуры (рис. 5 В ). В соответствии с нашими результатами обзора, все 10 наиболее распространенных таксонов полога показали отрицательные тенденции в численности в период с 1990 по 2010 год. Биномиальная вероятность того, что эта закономерность возникает случайно, равна 0.00097. Используя данные переписи Willig et al. (24), мы также провели квазипуассоновские регрессии численности трости в зависимости от времени и от MnMaxT в периоды переписи (рис. 5 C и D ). Обе регрессии были отрицательными и значительными.

Рис. 5.

Тенденции изменения численности пологовых членистоногих и трости в районе исследований Эль-Верде, лес Лукильо. ( A ) Линейная регрессия общего количества пойманных членистоногих в пологе на вес листвы, отобранной в Эль-Верде, по сравнению с периодом, когда образцы были взяты.( B ) Кубическая регрессия для общего количества пойманных членистоногих в пологе на вес листвы, взятых против MnMaxT в течение периода, когда образцы были взяты. ( C ) Квазипуассоновская регрессия общего количества тростей в зависимости от периода, когда была произведена выборка из популяции. ( D ) Квазипуассоновская регрессия общего количества тростей по сравнению с MnMaxT в течение периода отбора выборки из популяции. 95% доверительные интервалы показаны вокруг наиболее подходящих линий регрессии.Для регрессий Пуассона Pr (χ) является результатом теста отношения правдоподобия χ ² того, улучшает ли независимая переменная модель Пуассона по сравнению с моделью только с перехватом. P <0,05 указывает на статистически значимый регресс.

В ходе предыдущего исследования (25) мы отобрали образцы членистоногих в тропическом сухом лесу в биосферном заповеднике Чамела-Куишмала на западе Мексики, используя те же методы липкой ловушки, которые использовались в Лукильо. С 1981 года биосферный заповедник Чамела-Куишмала пережил 2.Повышение среднегодовой температуры воздуха на 4 ° C с 24,5 ° C в 1981 г. до 26,9 ° C в 2014 г. ( SI Приложение , рис. S1). Мы вернулись в лес Чамела в августе 2014 года, чтобы повторить наши оригинальные образцы в том же районе исследования. В целом, мы обнаружили восьмикратное уменьшение биомассы сухого веса членистоногих, пойманных в сутки в наземные ловушки в 2014 г. по сравнению со средним показателем за июль 1987 г. и июль 1988 г. ( SI Приложение , рис. S2).

Насекомоядные.

Учитывая такое сокращение ресурсов членистоногих, можно ожидать параллельного сокращения численности насекомоядных.Преобладающими насекомыми-хищниками в тропических лесах Лукильо являются анолиновые ящерицы, элеутеродактилидные лягушки и птицы (26). Здесь мы анализируем изменения численности во времени анолов, обитающих в лесу, наиболее распространенной лесной лягушки, Eleutherodactylus coqui , и сообщества птиц вблизи полевой станции Эль-Верде.

Анол.

В нашем районе исследования Лукильо наиболее распространенными анолами в период 1976–1977 гг. Были Anolis gundlachi , Anolis evermanni и Anolis stratulus (22).В 2011 и 2012 годах мы провели учет анолов на той же площади исследования 225 м ² , используя метод Шнабеля (27), применявшийся в 1976/1977 годах Листером (22). Средняя плотность анолов в 2011–2012 гг. Снизилась примерно в 2,2 раза по сравнению с 1976–1977 гг. С 12 490–5 640 анолов на гектар. Средняя биомасса анола в районе исследования снизилась на 32%, с 401 г до 277 г (рис. 6 и приложение SI, приложение , таблица S1). Плотность A. gundlachi , наиболее распространенного вида, снизилась вдвое, а плотность A.evermanni снизился в 10 раз. A. stratulus , плотность которого в 1970-е гг. Составляла 200 особей на гектар, исчез из внутренних лесов, окраинных местообитаний и других регулярно посещаемых местообитаний, расположенных в пределах 4 км к востоку и западу от исследуемой области.

Рис. 6.

Сравнение переписей анолов, проведенных в одном и том же районе тропических лесов Лукильо в течение июля 1976 г. и января 1977 г., с переписями, проведенными в течение июля 2011 г. и января 2012 г. Общее количество анолов в каждой переписи, оцененное методом множественного отлова Шнабеля –– метод повторного захвата (27), приведен над каждой гистобарой.Коричневый представляет самец и самку A. gundlachi . Зеленый цвет представляет A. evermanni . Серый представляет A. stratulus . SI Приложение , таблица S1 дает 95% доверительные интервалы вокруг оценочной численности для A. gundlachi и A. evermanni .

E. coqui.

Мы провели квазипуассоновскую регрессию подсчетов E. coqui в зависимости от времени для переписей, проведенных в Эль-Верде (рис.7 A и B ) Стюартом (28) и в Эль-Верде ( SI Приложение , рис.S3 A и B ) и водораздел Бисли ( SI Приложение , рис. S3 C и D ) от Woolbright (29, 30). Данные из исследовательского района Эль-Верде, принадлежащего компании Woolbright, ранее были проанализированы для изучения воздействия урагана Хьюго на лягушек Лукильо (29, 30). Здесь мы представляем анализ и интерпретацию. Насколько нам известно, анализ данных Бисли ранее не публиковался.

Рис. 7.

Тенденции популяций E. coqui и птиц в районе полевой станции Эль-Верде.( A ) Квазипуассоновская регрессия оценочного общего числа особей E. coqui в зависимости от времени по данным переписей, проведенных Стюартом (28) на трансекте Деятельности. ( B ) Квазипуассоновская регрессия оценочного числа особей E. coqui против MnMaxT в периоды времени, когда проводились переписи Стюарта. ( C ) Квазипуассоновская регрессия для общего числа птиц, пойманных во время равной продолжительности, 4-х дневных сеансов туманообразования (31) возле полевой станции Эль-Верде по сравнению с периодом, когда проводилось создание аэрозольных сетей.( D ) Квазипуассоновская регрессия общего числа птиц, пойманных во время 4-дневных сессий Вейда (31), по сравнению с MnMaxT в течение года туманной сети. 95% доверительные интервалы показаны вокруг наиболее подходящих линий регрессии. Pr (χ) является результатом теста отношения правдоподобия χ ² того, улучшает ли независимая переменная модель по сравнению с моделью только с перехватом. P <0,05 указывает на статистически значимый регресс.

Квазипуассоновская регрессия E.Число coqui в зависимости от времени и MnMaxT для разреза активности Стюарта были как отрицательными, так и значимыми (рис. 7 A и B ) (28). Регрессия числа E. coqui в зависимости от времени и температуры для исследуемой области Sonadura West также была отрицательной и значимой ( SI Приложение , рис. S3 A ). Для популяции Sonadura Old только регрессия численности во времени была значимой ( P = 0,013), в то время как регрессия численности от температуры была незначительной ( P = 0.067). Поскольку данные о климате в Башне Бисли не собирались до 1993 г., мы не смогли провести регрессионный анализ численности E. coqui в зависимости от температуры для исследуемых районов ручья Бисли и леса Бисли. Регрессии по времени были как отрицательными, так и значительными ( SI Приложение , рис. S3 C и D ).

Временная картина численности E. coqui в районе исследования Эль-Верде Вулбрайта (29, 30) ( SI Приложение , рис. S3 B ) отклоняется от монотонных отрицательных тенденций, обнаруженных в других E.coqui , и потребовалась сегментированная регрессия, состоящая из трех фаз. На первом этапе численность E. coqui имела значительную отрицательную тенденцию, за которой последовал быстрый рост во время фазы 2 с 6 до 57 особей в период с января по октябрь 1990 г., скорее всего, из-за иммиграции из близлежащих районов после урагана Хьюго. В фазе 3 численность населения возобновила устойчивое сокращение примерно с той же скоростью, что и в фазе 1, пока перепись не закончилась через 6 лет. Быстрое возвращение к темпам снижения, предшествовавшим возмущениям, предполагает продолжающееся влияние изменения климата на уровни рождаемости и смертности.

Птицы.

Чтобы изучить тенденции в численности птиц, мы проанализировали данные о аэрозольных сетях, полученные Вайде возле полевой станции Эль-Верде (31) с 1990 по 2015 гг. Как показано на рис. 7 C , при тех же ежегодных усилиях по отбору проб наблюдалось значительное снижение общего количества отловленных насекомоядных птиц за год в период с 1990 по 2005 год, при этом отлов упал на 53% с 137 птиц в 1990 году до 64 птиц в 2005 За этот период численность семи из восьми наиболее распространенных в Эль-Верде видов птиц сократилась.Квазипуассоновская регрессия насекомоядных птиц, пойманных за год на MnMaxT в период отбора проб, также была отрицательной и значимой (рис. 7 D ).

Если сокращение ресурсов членистоногих отрицательно сказывается на численности птиц, то виды с преимущественно зерноядным или плодоядным рационом должны пострадать в меньшей степени, чем виды, потребляющие большую долю насекомых. Например, красный перепелиный голубь ( Geotrygon montana ), который питается почти исключительно зерновыми и фруктами, не показал снижения численности в период с 1990 по 2015 год в Эль-Верде, а Todus mexicanus , пуэрториканский тоди, рацион которого состоит из полностью из насекомых (26), улов снизился на 90%.Используя данные о рационах пуэрториканских птиц (26) и непараметрическую регрессию Тейла-Сена, мы обнаружили, что для шести распространенных видов относительное снижение коэффициента вылова по сравнению с G. montana значительно увеличивалось с увеличением доли насекомых в их рацион ( SI Приложение , рис. S4).

Иерархическое разбиение, множественная регрессия и кросс-корреляционный анализ.

Чтобы выйти за рамки одномерной регрессии численности популяции от температуры окружающей среды, мы построили множественные квазипуассоновские регрессии с использованием независимых переменных, идентифицированных с помощью анализа иерархического разделения (HP) (32, 33).Учитывая набор предикторов, HP усредняет влияние каждого предиктора на критерии согласия по всем возможным моделям регрессии 2 ^K , где «K» — количество предикторов (34, 35). Это усреднение смягчает эффекты мультиколлинеарности и позволяет разделить объясняющее влияние данной переменной на эффект, который зависит только от самого предиктора, и совместный эффект, разделяемый с одним или несколькими другими предикторами. Для каждого предиктора независимые и совместные эффекты выражаются в процентах от общего объясненного отклонения.Переменные с большими независимыми эффектами с большей вероятностью будут причинными, чем переменные с небольшими независимыми эффектами (33, 34). Следовательно, этот метод предназначен не для построения оптимальной прогнозной модели, а для дополнения процесса построения модели путем выявления потенциальных объяснительных / причинно-следственных связей между зависимой переменной и набором предикторов.

Используя девять связанных с климатом переменных, перечисленных в приложении SI , таблице S3 в качестве независимых переменных и численности в качестве зависимой переменной, мы провели анализ HP для трех E.Coqui , пологие членистоногие, трости и птицы Эль-Верде. Результаты представлены в приложении SI , рис. S5. MnMaxT имел значительно большую независимую объясняющую способность, чем любые другие переменные. Во всех шести популяциях средний независимый эффект MnMaxT на численность составил 25%, в то время как средние значения для четырех других переменных, связанных с температурой, колебались от 11,4 до 14,3%. Независимая объяснительная сила среднего дневного количества осадков была самой высокой в ​​ г.coqui и трость (9,8–24,4%). Индекс Южного колебания (SOI) также оказался влиятельным, потенциально причинным фактором с независимыми эффектами в диапазоне от 10,2 до 17,3% в двух из трех популяций E. coqui , популяции трости и членистоногих.

Окончательные множественные квазипуассоновские регрессии со вспомогательной статистикой приведены в приложении SI , таблица S5. Для птиц Эль-Верде ни одна из переменных в приложении SI Приложение , таблица S3 не была значимой после того, как MnMaxT был введен в модель.Примечательно, что многомерные модели для трех популяций E. coqui и популяции трости содержали MnMaxT и PropGT29 (доля дней в году, когда дневная температура превышает 29 ° C) в качестве основных предикторов. Множественные регрессии для популяций El Verde E. coqui и трости также включали SOI в качестве важного предиктора численности ( SI Приложение , Таблица S5).

Для дальнейшего анализа влияния Эль-Ниньо / Южного колебания (ENSO) на популяции членистоногих мы провели анализ взаимной корреляции между SOI и численностью беспозвоночных в пологе и трости (приложение SI , рис.S6). Для беспозвоночных полога существует значительная ( P <0,05) положительная взаимная корреляция с SOI при временном лаге 0. Это указывает на то, что положительные значения SOI (эпизоды Ла-Нинья) оказывают немедленное положительное влияние на численность половые беспозвоночные и отрицательные значения SOI (эпизоды Эль-Ниньо) оказывают немедленное негативное воздействие. Существует также значительная отрицательная взаимная корреляция при отрицательном 5-летнем лаге, что указывает на то, что более высокая численность предшествует явлениям Эль-Ниньо, а более низкая численность предшествует событиям Ла-Нинья, как и следовало ожидать.Для трости также существует значимая положительная взаимная корреляция между численностью и SOI, что снова указывает на то, что более высокие и более низкие значения SOI приводят к более высокой и более низкой численности соответственно. Однако для трости события ЭНСО опережают влияние на численность популяции примерно на 2 года.

Винод Причинная связь.

Регрессионный и корреляционный анализы неизбежно оставляют вопрос о причинно-следственной связи под вопросом (33, 34). Вместо сложных экспериментов, охватывающих большие пространственные и временные масштабы, причинность Винода предлагает статистический метод, который может помочь идентифицировать причинные переменные и выявить направление причинных путей (36).Обобщенные методы корреляции и ядерной причинности Винода (37, 38) улучшают и расширяют более ранние попытки различить причинные пути между двумя или более переменными, включая методы Грейнджера (39), Перла (40) и Хойера и др. (41). С показателем успеха 70–75% методы Винода являются наиболее точными на сегодняшний день с точки зрения правильного определения причинно-следственной связи в базе данных тестов CauseEffectPairs (42). Здесь мы исследуем доказательства того, что температура является причинным фактором, влияющим на численность, с помощью пакета GeneralCorr R.

Для набора данных xy , generalCorr вычисляет индекс единогласия (UI), который количественно определяет вероятность того, что x или y являются причинными. Этот индекс всегда находится в диапазоне [-100, 100]. Если все три критерия причинности Винода соблюдены, то пользовательский интерфейс будет иметь абсолютное значение 100, что означает наиболее убедительное свидетельство причинности данной переменной. Три правила принятия решений, основанные на значении пользовательского интерфейса, определяют направление причинного пути.Если UI лежит в интервале [-100, -15], то y вызывает x , а если UI находится в интервале [15, 100], то x вызывает y . Если UI находится в диапазоне [-15, 15], причинное направление не определено.

SI Приложение , таблица S4 суммирует результаты общего анализа причинности Корр. Индексы единодушия равнялись 100 в пяти из шести групп, что указывает на то, что причинный путь Температура → Изобилие поддерживается всеми тремя критериями Винода для причинности.Включение среднего суточного количества осадков в качестве ковариаты улучшило пользовательский интерфейс для всех анализов, за исключением трости, у которых пользовательский интерфейс был равен 100 без ковариаты, и для E. coqui на участке исследования Сонадура Олд, который сохранил низкий пользовательский интерфейс и неопределенный причинный путь с ковариантой и без нее.

Обсуждение

Изменение климата и членистоногие.

Основываясь на 14-летних данных о световых ловушках в тропических лесах Панамы, Волда (43) заметил, что устойчивость тропических насекомых значительно различается.Он пришел к выводу, что этот результат отражает отсутствие «доминирующего экологического процесса», одновременно влияющего на многие виды. Мы предполагаем, что потепление климата стало такой доминирующей силой, влияющей на популяции членистоногих в лесу Лукильо и, скорее всего, в других тропических лесах, где наблюдается значительное повышение температуры окружающей среды.

Эту гипотезу поддерживают несколько линий доказательств. Во-первых, от одного вида трости до сообщества, состоящего из более чем 120 таксонов полога, длительное снижение произошло параллельно с повышением температуры.Средняя температура окружающей среды также является важным показателем изменений в численности беспозвоночных и тростей. Во-вторых, одновременное сокращение всех 10 таксонов членистоногих в наших выборках, 10 наиболее распространенных таксонов в образцах полога Шовальтера (23) и членистоногих, занимающих все слои исследуемой нами области лесов, — все указывает на преобладающий экологический фактор, который повсеместное неблагоприятное воздействие на лесных членистоногих независимо от таксономической принадлежности, занимаемого слоя или типа используемой ниши.В-третьих, произошло снижение численности членистоногих, несмотря на значительное сокращение численности их хищников. Этот «встречный каскад» противоречит десятилетиям исследований трофической динамики (44), а также исследованиям, документально подтверждающим основное влияние анолий, лягушек и птиц на численность членистоногих (45, 46). Стюарт и Вулбрайт (47), например, подсчитали, что одна только популяция E. coqui из добывает 114000 единиц добычи с гектара за ночь в лесу Лукильо, а Рейган и Вейд (26) подсчитали, что особей A.stratulus , A. gundlachi и A. evermanni в совокупности потребляли около 443 300 беспозвоночных на гектар в день в Эль-Верде. Если потепление климата не приводит к сокращению численности членистоногих, то какими бы ни были факторы, они должны полностью перекрыть снижение смертности от снижения уровня хищничества. В-четвертых, наш анализ соответствует прогнозам Deutsch et al. (5), что тропические насекомые должны быть особенно уязвимы к потеплению климата, что дополняет полевые и лабораторные исследования за последние несколько лет, которые неизменно подтверждают прогнозируемую чувствительность (8, 48–53).Наконец, наши образцы членистоногих из заповедника Чамела-Куишмала в Мексике подтверждают нашу гипотезу о том, что потепление климата оказывает серьезное негативное влияние на популяции беспозвоночных в тропических лесах.

Другие исследования также документально подтвердили снижение численности членистоногих в широком диапазоне географии, местообитаний и таксонов (10⇓ – 12, 54, 55, 56⇓ – 58). Исследования причинных факторов были сосредоточены на антропогенных нарушениях и пестицидах (57, 58). Учитывая его долгосрочный охраняемый статус (59), значительные антропогенные воздействия практически отсутствовали в лесу Лукильо с 1930-х годов и, таким образом, являются маловероятным источником сокращения численности беспозвоночных.Из-за продолжающегося сокращения сельского хозяйства и связанных с ним сельскохозяйственных угодий использование пестицидов в Пуэрто-Рико также упало до 80% в период с 1969 по 2012 год ( SI Приложение , рис. S7). Период полураспада большинства пестицидов измеряется днями, а не десятилетиями (60), поэтому маловероятно, что, несмотря на резкое сокращение их использования, оставшиеся остатки ответственны за уменьшение численности членистоногих. Недавно Hallman et al. (61) опубликовали обширный анализ многолетних данных о биомассе летающих насекомых, взятых в 63 охраняемых заповедниках Германии.В целом они обнаружили снижение биомассы на 75% в период с 1989 по 2016 год. Их статистические модели в значительной степени исключили изменение землепользования в качестве объясняющей переменной, но не провели тщательного анализа ряда переменных изменения климата. Повышение средней температуры оказало положительное влияние на биомассу насекомых, эффект, предсказанный Tewksbury et al. (62) для насекомых умеренного климата. Однако причины вызывающих тревогу потерь биомассы насекомых в настоящее время неизвестны и, конечно, могут отличаться от возбудителей в тропических средах обитания.

Анолис Население сокращается.

Долгосрочные данные о численности, полученные Pounds et al. (63), Whitfield et al. (4) и Stapley et al. (20) указывают, что популяции анолисов в других тропических лесах сокращались параллельно с анолисами в Лукильо. В Монтеверде, Коста-Рика, популяции Anolis tropidolepis и Anolis altae уменьшались на 4,4% и 3,1% в год, соответственно, в течение 11 и 13 лет, прежде чем оба вида вымерли на местном уровне.За 35-летний период в Ла-Сельва, Коста-Рика, Anolis capito , Anolis humilis и Anolis apletophallus уменьшились на 23%, 78% и 71% соответственно (3), а в тропических лесах на Остров Барро-Колорадо, Панама, Численность A. apletophallus снизилась на 71% с 1971 по 2011 г. (19). Предлагаемыми движущими силами этих тенденций были уменьшение частоты тумана в Монтеверде, уменьшение опада листвы из-за изменения климата в Ла-Сельва и влияние ENSO в сочетании с повышением минимальных температур на Барро-Колорадо.

Расчетные темпы сокращения популяций Anolis в Лукильо, Монтеверде, Ла-Сельва и Барро Колорадо приведены в Приложении SI , Таблица S2. Все эти виды — небрежные, термокондиционные лесные обитатели (6). В макрофизиологическом и очаговом анализе видов пуэрториканских анолов и других ящериц из 12 неотропических районов Huey et al. (6) предположили, что термоподобные ящерицы, населяющие тенистые тропические леса, должны быть особенно уязвимы к потеплению климата.Эта уязвимость возникает из-за более низких критических температурных максимумов, чем у греющихся видов, ограниченной акклиматизации за счет терморегуляции и снижения запаса тепловой безопасности. По мере повышения температуры окружающей среды тепловой стресс может привести к исчезновению из-за снижения производительности, ограничения времени активности и уменьшения потребления пищи. В комплексном исследовании, посвященном локальному исчезновению популяций ящериц на пяти континентах, Sinervo et al. (7) пришли к примерно аналогичным выводам для корзинщиков и термоконформеров в умеренных и тропических средах обитания.

В Huey et al. (6) и Sinervo et al. (7) гипотезы о том, что повышение температуры окружающей среды косвенно снижает потребление пищи за счет изменений в терморегулирующем поведении, в то время как мы предполагаем, что снижение потребления и снижение численности являются прямым следствием снижения изобилия пищи, обусловленного климатом. Хотя механизмы различаются, результаты одинаковы. По мере потепления климата ящерицы должны все больше сталкиваться с проблемами питания, что приводит к ухудшению физического состояния, скорости роста, яйценоскости, жировой массы тела, физической работоспособности и реакции иммунной системы.Следовательно, смертность от голода, хищничества и болезней должна увеличиваться вместе с сопутствующим снижением воспроизводства.

Eleutherodactylus Declines.

Уменьшение популяции Eleutherodactylus в Пуэрто-Рико началось в 1970-х годах, при этом к 1985 году три вида были классифицированы как находящиеся под угрозой исчезновения (64). Данные Стюарта (28), документирующие гибель E. coqui , также были ранним признаком негативных тенденций в отношении пуэрториканских лягушек. В настоящее время 3 из первоначальных 16 видов пуэрториканского Eleutherodactylus считаются вымершими, а 13 видов перечислены как находящиеся под угрозой исчезновения, находящиеся под угрозой исчезновения, уязвимые или находящиеся под угрозой исчезновения (65).Монолитная картина быстрого сокращения популяций E. coqui , показанная на рис. 7 A и SI Приложение , рис. S3, при экстраполяции предполагает, что их исчезновение может быть неизбежным к 2030–2040 гг.

Продолжающаяся утрата биоразнообразия бесхвостых амфибий на Пуэрто-Рико и других островах Вест-Индии (66, 67) является частью глобального сокращения численности земноводных, которое в значительной степени не ослабевает, по крайней мере, с 1970-х годов (68–72). Насколько нам известно, ни одно исследование не рассматривало сокращение количества жертв членистоногих как возможный причинный механизм.Большинство исследований было сосредоточено на грибе Batrachochytrium dendrobatidis , который вызвал массовую смертность и катастрофическое сокращение более 200 видов лягушек во всем мире (63, 73, 74). В то время как B. dendrobatidis был обнаружен в популяциях E. coqui на возвышенностях в Пуэрто-Рико (66, 75), грибок встречается только на территориях выше 600 м (76), и в настоящее время нет доказательств того, он повлиял на популяции E. coqui , расположенные ниже отметки , проанализированные в данном исследовании.

Паундс и его сотрудники (63, 73, 77⇓ – 79) представили широкий спектр доказательств, указывающих на то, что потепление климата является центральным фактором, способствующим вспышкам Batrachochytrium и последующим массовым вымираниям. Связь между вспышками хитридов и климатом сложна, но в целом эпидемии часто связаны с повторяющимися теплыми годами и более сухой погодой. Учитывая продолжающееся изменение климата, диапазон высот Batrachochytrium почти наверняка изменится, как и его влияние на пуэрториканских лягушек, особенно на молодь (80).Ключ к пониманию будущих воздействий лежит на пересечении изменяющегося климата с конкретными физиологическими ограничениями гриба, связанными с температурой и влажностью, и тем, как эти ограничения, в свою очередь, влияют на его размножение (81, 82).

На основании наших литературных поисков нет исследований, изучающих сокращение количества жертв членистоногих в качестве возможного причинного механизма сокращения численности земноводных, а также возможность того, что недоедание может взаимодействовать с повышением температуры и засухой, усугубляя последствия болезней через снижение иммунокомпетентности (83). .

Avian Declines.

Популяции птиц во многих тропических и умеренных экосистемах сокращаются параллельно с популяциями птиц в Пуэрто-Рико. В Канаде у 44% из 460 видов птиц с 1970 г. наблюдались отрицательные тенденции, а 42 вида, распространенные в США, Канаде и Мексике, потеряли 50% или более своей популяции за 40 лет (84). За 20 лет количество видов птиц, обитающих в Британии, также сократилось на 54% (55). В тропических лесах в Ла-Сельва, Коста-Рика, 10-20% постоянных птиц сократилось между 1960 и 1999 (85), а в сухих лесах Гуаники на юго-западе Пуэрто-Рико данные туманной сети показывают, что популяции птиц в засушливый сезон сократились на два раза третей за два десятилетия (86).

Общими факторами резкого сокращения популяций птиц, упоминаемыми в литературе, являются потеря среды обитания, влияние температуры на воспроизводство (87–89), дефицит воды (90), рост хищничества (91, 92), разрыв между темпами изменения климата и отслеживание климата (93), несоответствие между периодом размножения и численностью жертв (94), а также атмосферные загрязнители и инсектициды (95). Для сельскохозяйственных птиц в Европе сокращение добычи из-за гербицидов, вспашки и потери маргинальных местообитаний (96), по-видимому, являются основными факторами.Мы нашли только две статьи, в которых сокращение популяций птиц объяснялось влиянием потепления климата на численность добычи. Пирс-Хиггинс и др. (97) проанализировали демографические характеристики золотистого ржанки в Европе и показали, что тенденции в динамике популяции были тесно связаны с уменьшением численности добычи в зависимости от температуры. Пирс-Хиггинс и др. (97) также проанализировали рационы 17 горных насекомоядных видов птиц в Соединенном Королевстве, рассчитали индекс чувствительности к климату для их добычи и показали, что этот индекс коррелирует с недавними отрицательными популяционными тенденциями.В лесах Виктории, Австралия, Mac Nally et al. (98) задокументировали значительное сокращение численности постоянной орнитофауны независимо от пространственного масштаба, уровня беспокойства, статуса сохранения вида или гильдии кормов. Они объяснили продолжающееся снижение численности воздействием повышения температуры и уменьшения количества осадков на членистоногих и другие пищевые ресурсы.

Мы также отмечаем, что во многих исследованиях снижения численности воробьиных птиц, таких как Mac Nally et al. (98), насекомоядные часто являются группой, демонстрирующей наибольшее сокращение численности, как, по-видимому, имеет место в лесу Лукильо.В Канаде и на северо-востоке США общее сокращение численности воздушных насекомоядных в период с 1970 по 2010 год составило более 60%, что является самым большим сокращением среди всех проанализированных воробьиных (84, 99). Nebel et al. (100) пришли к выводу, что это сокращение было результатом обеднения популяций летающих насекомых, и предположили, что кислотный дождь является возможным механизмом. Между 1923 и 1998 годами в Сингапуре насекомоядные испытали самый высокий уровень вымирания среди всех гильдий собирателей пищи (101), а в фрагментированных лесах в Коста-Рике и Бразилии насекомоядные испытали большее сокращение и локальное вымирание, чем другие группы птиц (102–104).В низменном тропическом лесу в Ла-Сельва, Коста-Рика, Sigel et al. (85) также обнаружили, что по крайней мере 50% исчезающих видов птиц были насекомоядными.

Учитывая десятилетия исследований, связывающих выживаемость, воспроизводство и изобилие птиц с пищевыми ресурсами (105⇓ – 107), мало исследований по сокращению численности жертв членистоногих, связанных с климатом, вызывает удивление. Галапагосские зяблики являются классическим примером того, как климатические явления, связанные с Эль-Ниньо, могут приводить к серьезным колебаниям в запасах пищи, что, в свою очередь, приводит к сокращению численности до 40% в год в популяциях Geospiza (108).Аномальное повышение температуры морской воды, связанное с ЭНСО, также привело к резкому сокращению запасов пищи, что привело к голоду и массовой гибели морских птиц (109–111). Совсем недавно потепление океана, связанное с изменением климата, вызвало восходящие трофические каскады, аналогичные предлагаемым здесь для наземных систем, которые реструктурировали как бентические, так и пелагические пищевые сети и привели к сокращению буревестников и конюхов (112–114).

Множественная регрессия и кросс-корреляция.

Наши результаты множественной регрессии говорят о влиянии как повышения, так и понижения температуры на позвоночных и беспозвоночных в лесу Лукильо. В то время как влияние MnMaxT на численность было отрицательным во всех моделях, соотношение температур выше 29 ° C было как отрицательным (El Verde E. coqui ), так и положительным (трости, E. coqui в Sonadura West и Sonadura Старый) эффекты ( SI Приложение , Таблица S5). Это вызывало недоумение, поскольку мы ожидали, что частота экстремальных температур будет отслеживать повышение средней температуры.Хотя это верно в долгосрочной перспективе ( SI Приложение , рис. S8 E ), этого не было во время переписей Sonadura West и Sonadura Old, когда доля температур выше 29 ° C упала с 0,1 до 0,0. , или во время переписи с тростью, когда эта доля снизилась с 0,3 до 0,0. Только во время более ранней переписи E. coqui Стюарта (28) доля более высоких температур неуклонно повышалась с 0,0 в 1982 году до 0,1 в 1992 году.

График времени в приложении SI , рис.S9 помещает даты анализируемых здесь популяционных исследований в контекст лет Эль-Ниньо и Ла-Нинья, измеренных с помощью SOI. Положительные значения SOI ( SI, приложение , рис. S9, синие области) соответствуют годам Ла-Нинья, а отрицательные значения ( SI, приложение , рис. S9, красные области) — годам Эль-Ниньо. Как показано в Приложении SI , рис. S9, переписи тростей и тростей охватили три эпизода Ла-Нинья и три эпизода Эль-Ниньо. Как показано в приложении SI , на рис. S9 также показано извержение горы Пинатубо, которое снизило глобальную температуру на целых 0.6 ° C в течение следующих 2 лет, это было во время переписей с тростью, Sonadura West и Sonadura Old. Воздействие Пинатубо, скорее всего, снизило частоту экстремальных температур в Эль-Верде, несмотря на одновременный сильный эпизод Эль-Ниньо.

В недавнем анализе учащения экстремальных погодных явлений Diffenbaugh et al. (115) предсказали двух-трехкратное увеличение вероятности исторически беспрецедентных максимальных дневных температур в период между 2018 и 2036 годами и трех-пятикратное увеличение между 2036 и 2055 годами.Если эти прогнозы сбудутся, воздействие на трофические сети и экосистемы будет даже более быстрым, чем ожидалось из-за устойчивого линейного повышения средних температур, которое в настоящее время разрушает мир природы.

Многочисленные исследования документально подтвердили влияние ЭНСО на все основные рассматриваемые здесь таксоны, включая беспозвоночных (116), лягушек (63, 73, 77, 117), ящериц (1, 5) и птиц (118). В соответствии с нашими результатами HP, множественная регрессия для трости и El Verde E.Популяции coqui включали SOI в качестве важного предиктора численности, а взаимная корреляция между SOI и численностью беспозвоночных и трости (приложение SI, приложение , рис. S6) подчеркивает колеблющиеся эффекты Ла-Нинья и Эль-Ниньо. Причина двухлетнего запаздывания воздействия ЭНСО на численность трости не ясна. Изменения температуры часто отстают от фазовых сдвигов в КНИ на срок до 9 месяцев, и этот эффект может быть частично ответственным.

На основе данных, собранных более чем в 55 лет и 16 местах в Пуэрто-Рико, Национальная метеорологическая служба обнаружила, что во время событий Ла-Нинья температура в среднем составляла ∼2.На 0 ° C ниже в сухой сезон (с декабря по август) и на 1,5 ° C ниже в сезон дождей (с мая по ноябрь) по сравнению с эпизодами Эль-Ниньо. ЭНСО также влияет на количество осадков в Пуэрто-Рико, увеличивая количество осадков в засушливый сезон на 13% в годы Эль-Ниньо и вызывая увеличение количества осадков во влажный сезон на 14% в годы Ла-Нинья. Мы интерпретируем положительное влияние Ла-Нинья на численность беспозвоночных как результат более прохладных и влажных условий, способствующих увеличению выживаемости и росту популяции по сравнению с более жаркими и сезонно более засушливыми условиями в годы Эль-Ниньо.Стэпли и др. (20) пришли к аналогичному выводу относительно воздействия ЭНСО на популяции Anolis в Панаме.

В то время как мы сосредоточили внимание на коллапсе популяции, вызванном изменением климата, сдвиги в высотном распределении членистоногих, насекомоядных, производителей и высших хищников также могут играть важную роль в наблюдаемом снижении численности. В горных местообитаниях восходящая миграция в более прохладные рефугиумы может означать разницу между выживанием и вымиранием, поскольку температура повышается на более низких высотах (119).Однако высотные сдвиги также могут вызывать быстрые изменения в структуре сообщества, нарушая сопутствующие взаимодействия, создавая «не аналоговые сообщества» и способствуя разобщению сообщества через ускоренное вымирание (120, 121). Уменьшение площади местообитаний по мере продвижения видов в горы также увеличивает скорость вымирания (87) и может разрушить генетическое разнообразие, еще больше снижая приспособленность и реакцию на текущие изменения климата (122, 123). В настоящее время неизвестна степень, в которой эти системные факторы могли повлиять на зарегистрированное здесь сокращение популяции среднего уровня.Однако известно, что лесные птицы и лягушки Лукильо демонстрируют сдвиги высот, аналогичные тем, которые встречаются в других тропических горах. С 1998 года 8 из 33 видов лесных птиц Лукильо (124) и 10 из 12 обитающих видов лягушек (125) претерпели высотные сдвиги.

Альтернативой гипотезе потепления климата для сокращения численности населения в Лукильо и других тропических горных местообитаниях является механизм, предложенный Лоутоном и др. (126). Теоретически сплошная вырубка равнинных лесов повышает температуру поверхности, что, в свою очередь, увеличивает теплопроводный поток тепла от открытого грунта в атмосферу.Это снижает как эвапотранспирацию, так и испарительное охлаждение (126), а также снижает влажность. Паундс и др. (63) представили подробное опровержение сценария Лоутона в отношении горных лесов в Коста-Рике. Что касается тропических лесов Лукильо, предположения гипотезы Лоутона просто не выполняются, учитывая значительное восстановление низинных лесов с 1950-х годов после перехода от аграрной экономики к производственной (127). Следовательно, степень тени, охлаждения и увлажнения местообитаний, окружающих горы Лукильо, увеличилась (128).

Заключение

В целом для более комплексного понимания того, как потепление климата и глобальные циклы влияют на популяцию и динамику пищевой сети, необходимы более обширные временные ряды, охватывающие все уровни экосистем тропических лесов, от производителей до высших хищников. Влияние основных климатических изменений на пищевую сеть лесов, таких как ураганы и продолжительные засухи, вызванные ЭНСО ( SI Приложение , рис. S9), также требует дальнейшего изучения. Хотя первоначальный ущерб от урагана Хьюго был разрушительным (129), лесная растительность Лукильо восстановилась удивительно быстро: 70% деревьев в Эль-Верде дали новые листья всего через 7 недель (130), а после урагана Джорджес популяции насекомых на всех изученных участках. Барберена-Ариас и Эйд (131) выздоровели менее чем за 1 год.Устойчивость леса также проявилась после урагана «Мария», когда исследователи обнаружили, что многие места находятся на пути к восстановлению через 2 месяца (132). Однако по мере продолжения потепления климата ожидается, что частота и интенсивность ураганов в Пуэрто-Рико увеличатся (133), наряду с суровостью засух и дополнительным повышением температуры на 2,6–7 ° C к 2099 г. (134), условия, которые в совокупности могут превышают устойчивость экосистемы тропических лесов.

Центральный вопрос, рассматриваемый в нашем исследовании, заключается в том, почему одновременное долгосрочное сокращение численности членистоногих, ящериц, лягушек и птиц произошло за последние четыре десятилетия в относительно нетронутых тропических лесах северо-востока Пуэрто-Рико.Наш анализ убедительно подтверждает гипотезу о том, что потепление климата было основным фактором сокращения численности членистоногих, и что это снижение, в свою очередь, ускорило сокращение численности лесных насекомоядных в классическом восходящем каскаде. Эта гипотеза также обеспечивает экономное объяснение того, почему сходные перекрестные таксоны, согласованное сокращение численности рептилий, бесхвостых рыб и птиц произошло в тропических лесах Коста-Рики (3, 63) и, вероятно, происходит в широком диапазоне тропических экосистем.В целом, существует острая необходимость в более широком мониторинге членистоногих и насекомоядных в тропиках (135, 136). Поскольку шестое массовое вымирание продолжает уничтожать мировую биоту (137, 138), эти данные будут иметь решающее значение для понимания воздействия изменения климата на наземные трофические сети (139), динамику экосистем (140) и биоразнообразие (8) и для разработки природоохранных стратегий, направленных на смягчение последствий будущего воздействия на климат.

Материалы и методы

Учебные площадки.

Наше исследование проводилось в экспериментальном лесу Лукильо (LEF), занимающем 10 871 акр в горах Лукильо на северо-востоке Пуэрто-Рико. Перепад высот от <100 м до 1078 м. Осадки и температура меняются с высотой от 150 см y ^-1 и 26 ° C в нижних пределах до 450 см y ^-1 и 18,9 ° C на самых высоких пиках. Мы проводили полевые исследования в той же области исследования, которую использовал Листер (22) в 1970-х годах. Это место (18 ° 19′584 ″ с.ш., 65 ° 228 ″ з.д.) расположено на северо-восточном склоне на высоте 440 м.Растительность — это лес Табонуко ( Dacryodes excelsa ) (141), характеризующийся пологом высотой 8–10 м, низким уровнем освещенности и высоким разнообразием растений (171 вид деревьев). Мы также взяли образцы членистоногих в тропическом сухом лесу в биосферном заповеднике Чамела-Куишмала на западе Мексики (19 ° 22003 ″ –19 ° 35011 ″ северной широты, 104 ° 56013 ″ до 105 ° 03025 ″ з.д.), чтобы сравнить недавние образцы с теми, которые мы полученные в том же районе исследований в 1986 и 1987 гг. (25).

Образцы членистоногих.

Листер (22) собирал образцы членистоногих в лесу Лукильо в июле 1976 г. и январе 1977 г.Следуя тем же процедурам и используя тот же район исследования, численность членистоногих была снова оценена в течение июля 2011 г. и января 2012 г. с использованием как липких ловушек, так и сеток. Наши 10 ловушек были того же размера (34 × 24 см), что и у Листера (22), а также использовали Tanglefoot в качестве липкого вещества. Ловушки расставляли на земле решеткой такого же размера (30 × 24 м), а также оставляли открытыми на 12 ч между рассветом и закатом, прежде чем всех пойманных насекомых удалили и поместили в спирт. Размеры пялец наших подметальных сеток (диаметр 30 см) совпадают с размерами пялец Lister (22).Длину тела всех пойманных членистоногих измеряли с точностью до 0,5 мм с помощью препаровки и окулярного микрометра. Уравнения регрессии использовались для оценки индивидуальной сухой массы по длине тела (142, 143).

Анолис Изобилие.

Для сравнения плотностей Anolis с оценками Листера (22) с июля 1976 г. по январь 1977 г. мы взяли пробы анолов в пределах того же квадрата 15 × 15 м в течение июля 2011 г. и января 2012 г. Следуя Листеру (22), мы использовали метод Шнабеля. метод многократной повторной поимки (27) для оценки плотности.Однако вместо того, чтобы маркировать пойманных ящериц с помощью стрижки пальцев, мы использовали эмалевую краску Testor для создания небольших (~ 2 мм) пятен с различными цветовыми сочетаниями непосредственно над спинным основанием хвоста.

Климатические данные.

Мы проанализировали климатические данные, полученные в двух местах в лесу Лукильо: на полевой станции Эль-Верде Лесной службы США и на метеорологической башне Бислей-Лоуэр, которая является частью обсерватории критической зоны Лукильо. Станция Эль-Верде находится в 5 км к юго-западу от нашего района исследований (18.3211 ° с.ш., 65,8200 ° з.д.) на высоте 350 м. Верхняя башня Bisley Tower расположена в 3,2 км к юго-востоку от нашей области исследования (18,3164 с.ш., 65,7453 з.д.) на высоте 352 м над уровнем моря. Температурные данные для станции Эль-Верде охватывают 37 лет, с 1978 по 2015 г. (рис. 1 A ), и для станции Бисли 21 год с 1993 по 2014 г. (рис. 1 B ). Учитывая, что самые высокие температуры окружающей среды для данной области должны иметь наибольшее влияние на приспособленность, особенно для эктотерм (144), в нашем анализе использовались максимальные дневные температуры.Климатические данные для Estacion de Biologia Chamela были получены с сайта www.ibiologia.unam.mx/ebchamela/www/clima.html.

Данные долгосрочных экологических исследований Лукильо.

Наборы данных из онлайн-центра данных долгосрочных экологических исследований (LTER) Luquillo были загружены и проанализированы на предмет тенденций изменения численности популяции с течением времени. Подробные методы, использованные в различных исследованиях, можно найти на веб-сайте центра обработки данных LTER (https://luq.lter.network/luquillo-information-management-system-luq-ims).

Половые членистоногие.

Данные были собраны Шовальтером (23) возле полевой станции Эль-Верде в период с февраля 1991 г. по июнь 2009 г. В нескольких статьях эти образцы были проанализированы в отношении разнообразия беспозвоночных, функциональных групп, состава членистоногих в пустошах и нетронутом лесу, а также восстановления после нарушения (145), но никто не искал трендов общей численности. Здесь мы суммировали все отобранные ежегодно членистоногие по таксонам, типам леса и родам деревьев.

Трости.

Мы проанализировали данные переписи тростей ( Lamponius portoricensis ), проведенной Willig et al. (24) между 1991 и 2014 годами на участке Luquillo Forest Dynamics Plot (LFDP) площадью 16 га недалеко от полевой станции Эль-Верде. Отбор проб проводился в сезон дождей и засухи, и пойманные особи были классифицированы как взрослые особи или молодые особи. Чтобы проанализировать изобилие трости во времени, мы суммировали всех молодых и взрослых особей по сезонам и классам местности.

E. coqui численность.

Мы анализируем данные переписи пуэрториканской лягушки E. coqui , полученной Woolbright (29, 30) в период с 1987 по 1997 гг. На изучаемых территориях вблизи полевой станции Эль-Верде и в водоразделе Бисли, а также для E. coqui данных переписи, проведенных Стюартом (28) в другом районе исследования в Эль-Верде. Для данных переписи Вулбрайта (29, 30) в районе исследования Сонадура Олд мы удалили один выброс для данных переписи 1995 года, когда численность E. coqui увеличилась с 29 до 236 и вернулась к 45 особям при следующей переписи.

Сетка тумана.

Мы анализируем данные о туманообразовании, полученные Waide (31) в LFDP с июня 1990 г. по май 2005 г. Сети запускались от рассвета до заката в общей сложности 4 дня подряд каждый год в конце мая и начале июня. Ранее были опубликованы только показатели улова после урагана Хьюго за июнь 1990 г. (31). Мы подсчитали общее количество пойманных за год особей для всех видов по всем 15-летним данным. Учитывая, что красный перепелиный голубь ( G. montana ) является эксклюзивным зерноядным животным ( SI Приложение , рис.S4) и может противоречить структуре численности насекомоядных, мы исключили этот вид из подсчета отловленных птиц. Повторные поимки одних и тех же особей в течение заданного периода выборки также исключались из анализа.

Статистический анализ.

Все анализы проводились с R 3.4.2 с использованием RStudio v1.0.153. Регрессии Пуассона и непараметрическая регрессия Тейла-Сена были выполнены с помощью пакетов glm2 (146) и mblm (147) R. Регрессии Пуассона были протестированы на избыточную дисперсию с использованием пакета AER (148).Поскольку все тесты дисперсии отвергали нулевую гипотезу, использовались только квазипуассоновские регрессии. Руководствуясь Pounds et al. (63, 73), Агилар и др. (149), Stapley et al. (20) и Гарсия-Робледо и др. (53) мы построили 11 климатических индексов на основе данных температуры и осадков Luquillo LTER для использования в HP и регрессионном анализе. Данные SOI были загружены с веб-сайта Национального центра атмосферных исследований (www.cgd.ucar.edu). Olea et al. (150) показали, что для более чем девяти независимых переменных порядок, в котором переменные вводятся в HP-анализ, может влиять на величину независимой дисперсии, объясняемой данным предиктором.Следовательно, мы исключили 2 из 11 климатических переменных, которые имели наибольшую корреляцию с другими климатическими переменными. Последние девять переменных определены в Приложении SI , Таблица S3. Если данная переменная не вносила как минимум 5% независимый вклад в объяснение отклонения, она не включалась в регрессионный анализ. Для анализа HP мы использовали пакет hier.part R (151), а для анализа причинности Винода — пакет generalCorr (37).

Мы не использовали методы автоматической регрессии, такие как пошаговый выбор и обратное исключение, из-за множества проблем, включая ошибочную частоту ошибок типа I и завышенные показатели R ² (33).Климатические переменные часто сильно коррелированы и могут давать ложные результаты при использовании в регрессии (34, 134). Чтобы защититься от таких эффектов мультиколлинеарности, мы построили корреляционные матрицы предикторов HP и исключили переменные, имеющие корреляцию 0,7 или выше. Затем все многомерные квазипуассоновские регрессии были проверены на мультиколлинеарность с использованием коэффициента инфляции дисперсии и теста сферичности Бартлетта. Поскольку информационный критерий Акаике не может быть рассчитан для квазипуассоновских моделей, мы выбрали модели с наименьшими остатками отклонения и наименьшими значениями тестовой статистики χ ² P .

Влияние фторидного лака с добавлением казеинового фосфопептида-аморфного фосфата кальция на кислотостойкость первичной эмали | BMC Oral Health

Подготовка образцов эмали

Это исследование было одобрено Советом по этике клинических исследований Университета Ондокуз Майис (номер одобрения: 2015/488), и все процедуры проводились в соответствии с Хельсинкской декларацией 1975 года (в новой редакции). в 2008). Всего от детей 6–10 лет было получено 80 звуков, извлеченных по ортодонтическим причинам или естественным образом отслоившиеся первичные резцы и коренные зубы человека.Перед удалением пациенты / родители были проинформированы об использовании их зубов в исследовательских целях, и было получено согласие. Зубы полировали пемзой для удаления любого поверхностного мусора или загрязнений и хранили в 0,1% растворе тимола при комнатной температуре до эксперимента. Зубы изучались под стереомикроскопом при увеличении × 40, и зубы с трещинами, пятнами или белыми пятнами были исключены. Затем удалили корни зубов.

Тестирование микротвердости поверхности проводилось с использованием 40 подготовленных резцов.На щечной поверхности каждого резца вырезали участок эмали размером приблизительно 2 мм × 2 мм и помещали в цилиндр из акриловой смолы с обнаженной поверхностью эмали. Образцы шлифовали под проточной водой с использованием полировальной машины с бумагой из карбида кремния зернистостью 600 и 1200 для создания стандартизированных плоских поверхностей [15].

Тестирование глубины деминерализации проводилось на 40 подготовленных коренных зубах [16–18]. После герметизации вершин воском образцы покрывали тонким слоем кислотостойкого лака для ногтей, оставляя открытое окно эмали размером примерно 2 мм × 2 мм в центре каждой щечной поверхности.

Протокол обработки и чередование pH

Были оценены три различных фторидных лака: MI Varnish (GC, Токио, Япония), Clinpro White (3M Espe, Миннесота, США) и Duraphat (Colgate-Palmolive, NSW, Австралия). Детали лаков представлены в Таблице 1.

Таблица 1 Лаки, использованные в этом исследовании

Образцы с 40 резцами и 40 моляров были случайным образом распределены в 1 из 4 групп обработки поверхности:

• Группа 1 ( n = 10 резцов и 10 моляров): без лечения (контрольная группа),

• Группа 2 ( n = 10 резцов и 10 моляров): MI Varnish,

• Группа 3 ( n = 10 резцов и 10 моляров): Clinpro White Varnish,

• Группа 4 ( n = 10 резцов и 10 моляров): Duraphat Varnish.

Фторидные лаки наносили в соответствии с инструкциями производителей, и образцы хранили в течение 24 ч во влажной среде [4, 19]. После того, как остатки лака были осторожно удалены хирургическим лезвием и ватными тампонами, смоченными ацетоном и промытыми деионизированной водой в течение 1 мин [19, 20], образцы подвергались циклическому изменению pH.

В данном исследовании была проведена модель циклического изменения pH в соответствии с десятью Кейт и Дуйстерс [21] для имитации процесса кариеса.Образцы эмали по отдельности погружали в деминерализующий раствор (2,20 ммоль / л хлорида кальция, 2,20 ммоль / л мононатрийфосфата, 1 моль / л гидроксида калия и 0,05 моль / л уксусной кислоты; pH 4,4) на 6 ч, промывали дистиллированной водой для 10 с и осторожно просушите промокательной бумагой. Затем образцы по отдельности погружали в реминерализующий раствор (1,5 ммоль / л хлорида кальция, 0,9 ммоль / л мононатрийфосфата, 150 ммоль / л хлорида калия; pH 7,0) на 18 часов. Все процедуры проводились при 37 ° C.Растворы для деминерализации и реминерализации обновляли ежедневно, и цикл повторяли в течение 7 дней [22]. В конце цикла pH все образцы очищали ультразвуком в течение 15 мин.

Измерения микротвердости поверхности

Микротвердость поверхности эмали измеряли до обработки (исходный уровень) и после циклического измерения pH с помощью микротвердомера по Виккерсу (HM112, Mitutoyo Corporation, Токио, Япония) с нагрузкой 100 г. В центре образцов эмали были выполнены три вдавливания на расстоянии 100 мкм друг от друга, среднее значение рассчитывалось и записывалось как число микротвердости по Виккерсу (VHN) для каждого образца.Исходные значения (VHN1) и значения микротвердости после pH (VHN2) по Виккерсу были использованы для расчета процента потери микротвердости поверхности (% VHN) после воздействия кислоты по формуле: 100 × (VHN2-VHN1) ⁄ VHN1 [20].

Измерения глубины поражения

Образцы были разрезаны по центру поражений с помощью алмазной пилы с водяным охлаждением и отполированы абразивной бумагой с зернистостью 600 и 1200 при водяном охлаждении для получения срезов толщиной 100 ± 20 мкм. Срезы исследовали под микроскопом в поляризованном свете (PLM) (DM LM, Leica Microsystems, Wetzlar, Germany) с использованием цифровой камеры для получения изображений с увеличением × 20.Измерения деминерализованных зон проводили с использованием программного обеспечения для анализа изображений (Image Pro-Plus 6.0; Media Cybernetics, Rockville, MD, USA). Для каждого среза деминерализованную площадь измеряли (мкм) 3 раза, рассчитывали среднее значение и записывали как глубину поражения для этого образца.

Оценка структурных изменений

Образец эмали из каждой группы был случайным образом выбран для оценки структурных изменений с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) (Jeol JSM-5600LV, Япония).Образцы эмали покрывали тонким слоем золота. Затем образцы оценивали под микроскопом при увеличении × 2000 при 20 кВ.

Расчет размера выборки и статистический анализ

Окончательный размер выборки был определен после предварительного тестирования 5 образцов из каждой группы.