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技术文章

塑料薄膜、平幅织物氙弧灯连续照射

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 塑料薄膜、平幅织物氙弧灯连续照射


本规范适用于汽车内部设施中平幅织物,塑料薄膜以及所有织物/薄膜贴层结构件。有关染色牢度及耐晒牢度方面的试验,以及对照光试样的鉴定。

试样主要在“连续照射”和“干燥照射”的仪器条件下进行照射,同时还要考虑到汽车内室装备材料的高热负荷(过热照射)。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本适用于本标准。

DIN  6 174

DIN 50 014

DIN 52 910

DIN 53 857

DIN 54 000

DIN 54 001

DIN 75 202

3 术语

连续照射  进行连续照射时,在试验过程中试样和光照牢度标样须一直面向光源。就是说,在这种照射进行时,不需要一亮一暗转换照射(交替照射)。

干燥照射  在这种试验实施中,不论何时,都不得向试样喷水。但在试验仪器中,按照射条件,把湿度调整到该仪器所规定的相对空气湿度。请参见5.1

4 试验仪器及试样要求

4.1 试验仪器

必须使用符合DIN 75 202标准的照射仪器(例如,450氙灯测试仪,1200氙灯测试仪,1200CPSHeraeus公司的OC氙灯测试仪以及Atlas公司的耐气候牢度试验仪Ci3和耐晒牢度试验仪Ci3000)。

试验仪建议安装在有空调的实验室内,否则需要安装一台制冷装置。

4.2 试样要求

4.2.1 试样条规格

试条尺寸,按原始试样支架zui大可夹紧试验面积为准,例如:

——1200型氙灯测试仪                               175×60mm

——1200CPS型氙灯测试仪                            200×65mm

——450型氙灯测试仪                                220×45mm

——Ci3耐气候牢度试验仪                          145×45mm

——alpha氙灯测试仪                                200×45mm

——Ci3000耐晒牢度试验仪                           145×45mm

对“染色牢度”检验而言,试样zui小尺寸与试验数据统计分析方法有关。

若试样小于试样支架面积,则应从侧面夹在白色的纸板上。

在纱线检验时,把一根连续不断的纱线沿着白色纸板的纵向面并排紧密地卷绕。其背面照不到光的地方用一条胶粘带固定。

用实际装车产品厚度的试样进行照光,若是多层符合织物,则尽量按原有厚度的试样进行照光。

限于试样支架结构设计,故任何型号的试验仪所用的zui大试样厚度,规定为15mm

4.2.2 试样衬垫

试样必须始终有衬垫,试样只要不是多层复合织物,则应用一块白色聚酯(PET)无纺布(体积密度60kg/m3)衬垫。(DIN 75 202,1991年的说明书)

4.3 试样支架

450型氙灯测试仪,1200型氙灯测试仪以及耐气候牢度试验仪,既有标准试样支架,又有埋入式结构的专用试样支架供使用。

4.3.1 标准试样支架的应用

这种试样支架应用于所有非多层胶合的织物和薄膜以及非粘合纤维无纺布的试验。按4.2.1尺寸制备试样,由于其固有刚性甚小,故必须将其窄边无应力地(有时用4.2.2的衬垫)夹在白色的纸板上,接着,把它装备到试样支架上。

任何试样的标准试样支架,就其结构而言,均可在1200CPS型氙灯测试仪上使用。

4.3.2 特种试样支架的应用

检验多层胶合织物、多层胶合的基层材料、地毯和地毯无纺布以及背面发泡薄膜时,均使用这种测试支架,这些试样,如无较大的固有刚性,则应夹在白色纸板上。

5 试验条件

5.1 1200型氙灯测试仪连续照射时的照射要求:

黑色标准温度:        100±3)℃

试样室温度:          65±3)℃

试样室内相对空气湿度:(20±10)%

滤光系统:             

 —— 具有红外反射层的内滤光器

 —— 附加滤光器(31/3套筒)是由一个“窗玻璃”的1/3套筒和两个“紫外线特种玻璃”的1/3套筒组成。

氙灯的工作寿命zui大为1500h,就是说,再把三只 照射器中用得zui久的一只更换后,另外二只照射器的工作时间分别为5001000h

5.2 1200CPS型氙灯试验仪连续照射时的照光要求:

(照射强度可以调节)

黑色标准温度            100±3) ℃

试样室温度              65±3)℃

试样室相对空气湿度      20±10)%

滤光设备和工作方式同“1200氙灯测试仪”(第5.1节)

5.3  用“曝晒器Ci3”连续照射的照光要求:

(照光强度可调节)

黑色标准温度            100±3) ℃

试样室温度              65±3)℃

试样室相对空气湿度      20±10)%

照射强度(420mm

        1.2w/m2

滤光系统                 硼硅酸盐/钠钙

                         若不能再调节的话,则更换氙灯辐射体(约在20004000工作小时后)

滤光器的更换             2000小时后更换外滤光器

                         4000小时后更换内滤光器

其他说明见DIN 75 202标准附录A

5.4  用“450型氙灯测试仪”连续照射时的照光要求:

黑色标准温度            115±3) ℃

试样室温度              45±5)℃

试样室相对空气湿度      20±10)%

照射强度                 四只红外滤光器和三只窗玻璃滤光器(均匀分布)

                         在工作zui大1500h后更换氙灯辐射体

其他说明见DIN 75 202标准附录A

5.5  用“α型氙灯测试仪”连续照射时的照光要求

(照射强度可调节)

黑色标准温度            100±3) ℃

试样室温度              65±3)℃

试样室相对空气湿度      20±10)%

照射强度(300400nm   60w/m2

 

滤光系统                 Xenochrom  300

工作方式同“1200型氙灯测试仪”(见5.1

5.6  用“Ci3000型耐晒牢度试验仪”连续照射时的照光要求

(照射强度可调节)

黑色标准温度            100±3) ℃

试样室温度              65±3)℃

试样室相对空气湿度      20±10)%

 

照射强度                 1.2w/m2

滤光系统                 硼硅酸钠/钠钙

                         若不能再调节的话,则更换氙灯辐射体(约再20004000工作小时后)

滤光器的更换             2000小时后更换外滤光器

                         4000小时后更换内滤光器

其他说明见DIN 75 202标准附录A

6 试验方法及试验步骤

6.1 基本试验方法

为了保持照射仪器完好工作状态,至少在照射工作192小时以后照射强度发生衰变在15%以上时,定期目检及清洁滤光系统,此外,如是用非调节的测试仪,须用例如Heraeus公司生产的Radialux(径向照度)紫外线测量仪每天对照射强度进行测量至少30分钟以上。

6.2 照光周期

所要求的周期次数可根据装配位置规定。

一次照光周期的结束点按DIN 75 202标准的说明测定。

此外,对耐光照牢度标样的标准色度6(蓝色标准)与每种试样组一起同时进行光照,蓝色标准应与试样一样用一只薄板罩盖住,若标准色度6达到的照光面和非照光面的反差正好符合灰色标准的梯度时,则视为达到结束点,照光周期的结束点应极其测定并遵守。

用一台光谱仪采用比色学来测定反差,如果求出的CIELAB(国际照明委员会实验室)数值为4.3±0.4 D65/10),则视为达到一次照光周期的结束点,为能预先了解照光情况,建议同时使用标准色度5的蓝色标准。

一般情况下,照射强度可调的仪器在达到下面照射剂量后,视为照光周期的结束点,蓝色标准64.3±0.4)

——1200CPS型氙灯测试仪≈10MJ/m2300400nm

——Ci3型耐气候牢度试验仪≈280KJ/m2(420nm)

——α型氙灯测试仪≈10MJ/m2300400nm

——Ci3000型耐晒牢度试验仪≈280KJ/m2(420nm)

这些数据只是参考值,在每项试验时必须复核。

6.3 多次照光

多次照光时必须注意,照光结束时,结束点额定值累加总容差不得超出±0.4。为了能了解及控制照光情况,这里建议同时使用标准色度78的蓝色标准。

6.4 纺织材料照光后条样拉伸试验

条带拉伸试验的试样,如是针织品,沿线圈直接剪取,如是纺织品,沿纱线直接剪取。

说明:在照光后,被试样支架遮住的未照光试样边缘范围在拉伸试验前应被割掉。条带拉伸试验按DIN 53 857标准执行。但是,其试样自由夹持长度(测量长度)为100mm,进给速度为100mm/min,且按DIN 50014-23/50-2标准在标准气候中预先常化处理至少24小时。

所测得的拉断力应换算到50mm的试样宽度。

6.5 塑料薄膜(例如:深拉薄膜)照光后的拉伸试验

做这种试验,要从材料的两个方向上制取试样进行照射。

从受照的薄膜表面上截取试样,作为DIN 52 910的标准条,薄膜材料应尽量多受光,使受光材料在长度上能制取5个试样,在宽度上亦能制取5个试样。这里要注意的是,试样的外平面在冲裁时,应该从条端起留有50mm距离。

拉伸试验以进给速度100mm/min下进行。

6.6 为了鉴定材料的光稳定性,在光照期间进行检查时,以及在光照结束后,亦有必要做附加试验(例如:刷毛处理、耐摩擦牢度试验或马丁代尔摩擦试验)此外,受照试验还要测定。

7 试样评定及试验结果的表达

7.1 试样评定

评定标准:受照试样与未照光试样相比就其色泽深度变化的反差(例如:白度)作为参考,用目测法和/或比色法评定照光试样。

如照光后试样有色变,一般来说应评定为不符合7.1.1(目测法)或7.1.2(比色法)要求(不允许色彩失真)。色变方向按DIN 54 001标准应在试验报告中注明。

7.1.1 目测法评定

在适宜的照明下“标准光(DIN 54 000)”或漫射的北向光,且借助评定颜色变化的灰度标准(DIN 54 001),由多位训练有素视力正常的鉴评人员(至少应二位人员),对照光试样进行鉴定。

这里一般用“灰色标准等级GM”来说明照光结果。

7.1.2 比色法评定

为避免各鉴评员存在较大的偏差,及评定工作的重复,如可能的话,除了目测法评定外,用一台光谱仪按Cielab国际照明委员会实验室(DIN 6174)标准进行比色法的统计分析。测试条件,仪器型号及其他要求应该商定,至少应该具体说明。

若是单色同质表面,至少应测量三次,取平均值。若是多色结构试样或各向异性散射试样(例如:绒布),应相应提高求平均值的测量次数。

一般来说,在颜色测量仪上进行测量,应选择尽量zui大的测量面。如果是逐项进行评定,例如不同颜色的测量,则采用比较小的测量面。

7.2 试验结果表达

应在试验报告中给出下面的说明:

1)       试验仪

2)       照光周期次数

3)       颜色变化:灰色标准梯度/dE

4)       在各次照光周期中蓝色标准的颜色变化有色变的试样,只要说明色变方向,同时照光的蓝色标准6,如有色变,应给出下面的说明:

蓝色标准的标准色/照光周期/按灰色标准GM的颜色变化/dE颜色变化。

例如:

1)       1200CPS型氙灯测试仪试验

2)       四个周期

3)       GM4/dE1.8

4)       6/1./GM3/dE4.26                  6/2./GM3/dE4.25

6/3./GM3/dE4.59                  6/4./GM3/dE3.99

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