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臭氧老化试验机在测试过程中臭氧浓度、相对湿度温度、不同实验时间这

陆黔亮 2017-05-08 11:17:37 712  浏览
  • 臭氧老化试验机在测试过程中臭氧浓度、相对湿度温度、不同实验时间这几个因素有何影响?

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  • a774012017 2017-05-09 00:00:00
    1、臭氧用量的影响 臭氧是一种强氧化剂,其水中氧化还原电位2.07 V,仅次于氟(2.5 V),其氧化能力高于氯(1.36 V)和二氧化氯(1.5 V)。作为一种亲电试剂,臭氧会进攻碳碳双键等不饱和结构中的电子对,导致不饱和有机分子破裂。因此,臭氧浓度的快速增加,将不可避免地对存在大量不饱和键的染料产生影响。分别将各试样置于不同臭氧用量、温度为25℃、相对湿度为65%的试验仓内4 h,测试不同织物的耐臭氧色牢度。 耐臭氧色牢度测试中,不同颜色棉织物对臭氧用量的敏感程度不同。例如,臭氧浓度从0.2 mg/kg增加至1 mg/kg,6#牛仔蓝织物的变色级差是5#深牛仔蓝织物的两倍。随臭氧浓度增加,各织物变色程度不断加大,变色级数不断降低,直至l mg/kg之后趋于平衡。这表明,织物上染料已无多余的碳碳双键等不饱和电子对供臭氧进攻。AATCC 109—2011“耐低湿度大气臭氧色牢度”标准中规定臭氧用量为(4.5±1)mg/kg,然而,该标准在“安全和预防措施”章节中,说明臭氧是敏感的刺激物,即使在中等浓度情况下也会损害健康…。有文献表明,臭氧用量达到O.5 mg/kg就已是危害水平"J。综合考虑环境的实际情况,以及人体保护和试验效果,在后续试验过程中,确定臭氧用量为1 mg/kg。 2、相对湿度的影响 分别将各个试样放置在不同相对湿度,臭氧用量1 mg/kg,温度25℃的试验仓内4 h,试验不同织物的耐臭氧色牢度。 随着仓内相对湿度加大,各织物耐臭氧色牢度均有所降低,但较表2臭氧用量的变化曲线平缓。降低程度Z大的为8{l}浅牛仔蓝织物,相对湿度从20%增加至90%时,变色级数从4.16级下降到3.31级,降低了O.85级;其次为1#蓝白条纹织物和4#牛仔蓝织物,变色级数分别下降了0.57级和O.56级;其它织物在此相对湿度差下,变色级数降低了O.08—0.4级。 随着环境相对湿度的增大,纤维吸湿膨胀∞1,臭氧分子更容易进入纤维内部,为其进攻染料不饱和基团提供更多的机会。但织物吸湿溶胀性能存在个体差异,1#、4#和8撑织物对湿度敏感性较其它织物大。 3、试验温度的影响 将各试样置于不同温度、臭氧用量为1 mg/kg,相对湿度为65%的试验仓内4 h,试验不同织物的耐臭氧色牢度。 随着温度的增加,臭氧分子运动加剧,对进攻染料不饱和基团有促进作用。由表4可知,随着仓内试验温度的升高,各织物的耐臭氧色牢度有所降低,但变化非常平缓。在5—40℃温差下,8#浅牛仔蓝织物降低程度Z大,达1.2级;其次为4#织物,降低0.74级;3#织物和7瑚物分别降低o.53级和O.56级;其它织物对温度变化更不敏感,仅为0.19级一0.37级。 ZG主要处于北温带,GB/T 6529_2008《纺织品调湿和试验用标准大气》[7]规定标准大气温度是20.0℃、特定标准大气温度是23.O℃、热带标准大气温度是27.O℃。针对耐臭氧色牢度试验机升温能力比制冷能力强的特点,同时结合实际环境和操作性,在后续试验过程中,确定仓内试验温度为25℃。 4、不同试验时间的影响 分别将各个试样放置在臭氧用量为l mg/kg,相对湿度为65%,温度为25℃的试验仓内,测试不同织物的耐臭氧色牢度级数。 随着试验时间的延长,各织物耐臭氧色牢度有所降低,但变化比较平缓。其中7#织物在试验前2.5 h波动较大,之后趋于稳定;1#、2#、6#织物在前面3 h波动较大,之后趋于稳定;其它织物则在试验3.5 h后趋于稳定。这是由于随着时间的延长,臭氧与染料分子不饱和基团的反应会更加充分,但是达到一定的时问后,分子间反应达到平衡。

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盐雾腐蚀测试时间与自然老化时间的换算问题

盐雾腐蚀测试时间与自然老化时间的换算问题长期以来都是业内探讨的热点。然而理论上不存在这样一个数值可以把实验室盐雾测试时间通过简单的乘除就得到户外耐候年限的数据,甚至实验室的测试时间与自然环境下的耐候年限并无直接的对应关系。 这个问题的难处不是有没有对应合适的盐雾试验箱,而是在于自然环境的多变性与复杂性。

不单单盐雾腐蚀测试不存在这样子一个换算公式,其他加速老化测试(如:光老化测试、热老化测试)等也很难找到这样子一种对应关系。盐雾腐蚀测试的三要素是水、氧和离子,同一纬度情况海边空气中的水分远比内陆空气中的水分含量高,而不同海拔地区上的氧气含量也会有所差异,这就导致了在一个地方可行的数据换到另一个地方可能会产生不一样的结果。然而,如果试验所模拟的条件越接近涂层实际暴露环境条件,则两者的相关度越高,试验的结果越能代表涂层实际服役后的表现。

海边的生锈情况

既然没有这样一个换算数据的话,当我们希望进行某一材料的耐腐蚀测试的时候,我们该如何选定测试时间呢?这个问题倒是有相关的标准提及到。ISO 12944-6:1998(对应国标GB/T30790.6-2014)给出了一个时间如下:


ISO 12944-2中定义的腐蚀级别

耐久性

ISO 2812-1(耐化学品)h

ISO 2812-2(浸水试验)h

ISO6270(水冷凝)

ISO 7253(盐雾试验)h

C2

——

——

48

——

——

——

48

——

——

——

120

——

C3

——

——

48

120

——

——

120

240

——

——

240

480

C4

——

——

120

240

——

——

240

480

——

——

480

720

C5-I

168

——

240

480

168

——

480

720

168

——

720

1440

C5-M

——

——

240

480

——

——

480

720

——

——

720

1440

lm1

——

——

——

——

——

2000

720

——

——

3000

1440

——

lm2

——

——

——

——

——

2000

——

720

——

3000

——

1440

lm3

——

——

——

——

——

2000

——

720

——

3000

——

1440


例如:一个C4环境下的期望达到高耐久性(>15年)的防护涂料体系,ISO12944标准要求能通过720小时的盐雾试验和480小时水冷凝试验(验收标准见第二篇文章)。但标准中并未说明,通过了这两项试验的涂层体系就一定能达到C4环境下的高耐久性。

换而言之,腐蚀测试的数据是相对的,尽管我们无法把直接的测试数据换算成为真实环境中的耐候年限,但我们可以从不同批次的材料的比较中评估材料的耐腐蚀性能。例如,您可能发现稍稍改动配方其耐盐雾腐蚀性能是常规材料的两倍之多。又例如供应商之间,一种材料比另一种材料更耐腐蚀。

实际上当一个人在问“盐雾腐蚀测试时间与自然老化时间怎么换算?”的时候,他更应该关心的是产品失效类型与自然环境中的还原程度,如果经过设备测试得到的失效形式无法与自然老化的失效形式一致的话,那您可能需要评估一下是否需要更换测试方法或者设备。




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氙灯老化试验机风冷和水冷体形为何不同?

市场上常规的氩灯老化试验箱有两种可选择,一种是平板型的风冷氙灯老化试验箱,另一种是旋转型水冷氙灯老化试验箱。


为什么风冷氩灯老化试验箱做平板型的结构较多?但也有极少数客户说有同行给他们做竖向旋转型风冷的氩灯,以专业的角度是不建议这样设计的,因为竖向旋转型的结构问题只能用一根灯管,一根灯管一般要求功率较高,常用6KW,但是风冷是用风来冷却灯管,一般风冷冷却不了那么高功率的灯管。风冷的常用灯管功率为1.5KW、1.8KW、增强款较高也就是2.5KW,如果用太低功率的灯管而且只有1根的话可能效果达不到,如果用高功率的风冷冷却效果不好又容易损坏灯管。所以不建议做风冷竖向旋转型的氩灯试验箱。这就是为什么风冷氩灯老化试验箱做平板型的结构较多原因。


而竖型旋转向的氙灯采用的是水冷的冷却方式,而且只能做水冷式,即水冷氙灯试验箱。通常是一支6KW灯管就能解决,采用水冷式方式冷却,有科学试验效果及数据表明,水冷式的氙灯老化试验箱更优于风冷式氙灯老化试验箱,优点是进口的直流氙灯灯管,水冷式冷却快,寿命长,效率高,数字电源控制输出,光照不会出现闪烁的现象,带光照信号探头,自动反馈实时工况。缺点就是水冷灯管一定要用纯水机,因为喷淋水若是不纯净,容易损坏灯管从而导致试验中断,使用成本增加。

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氙灯耐候老化试验机连续工作的时间是多少
 
2018-11-30 15:48:50 388 0
BG5102换气式老化试验机

适用范围:

本机适用于电线类、皮类、塑料类、橡胶类、布类、受热前

和受热后变化特性。针对电线类在受热时为维持箱内新鲜

的空气,股特制换气量的调节。本试验机具备精密设计之

空气置换调整装置及数字式瓦时计、定时器可作为换气量置

换率之测定。水平式强制送风循环系统及内部两侧之气流调

整版,确保试 验机内部温度均匀稳定。

本机通过CCIC机构检验我公司已成为合格生产工厂

对应标准:

UL1581sect420.9、ASTM-D2436、CNS3556、    

CNS742、JIS7212、JIS B7757、GB、VDE试验标准要求

主要技术指标:

u 电源:AC380V 三相四线制

u 功率:6.0KW

u 温度范围:常温~300℃

u 控制精度:±0.5℃

u 解析精度:0.1℃

u 分布误差:±2.5℃

u 升温时间:自常温至250℃,约40分钟。

u 机器结构与材质:

Ø 内箱尺寸:50cm(长)x 40 cm(深)x 50 cm(高)

Ø 外箱尺寸:120cm(长)x 65 cm(深)x 134 cm(高)

Ø 内箱材质:SUS#304不锈钢,外箱:烤漆。

Ø 保温材质:80mm厚高密度岩棉。

u 加热器:螺管式加热器一套:380V  6.0KW

u 附属设备:超温保护,各种动作指示灯,回转盘及回转马达一组。(回转盘可拆式、转速8~10rp)     

u 空气换气量测定装置一套。换气量大小调整装置一套。换气量为5次~200次/小时可调,在80℃测定。

u 配计时器一套:使用于老化计时以及换气量测定计时。   

u 送风循环系统:采用多翼离心式循环风扇

u 电路控制系统:温度控制器采用微电脑电子式设定及液晶

u 显示本系统采用P.I.D+SCR之控制,可提高控制元件界面使用之寿命与稳定性。采用高精度铂金PT100热电偶。

u 箱体为五层结构:外层静电烤漆钢板,二层隔热高密度岩棉,三层为耐高温电解板,四层空气换气层以及发热管层,五层为不锈钢板。


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紫外线老化测试和氚灯老化测试有什么区别?


光源及原理

紫外线老化测试:通常使用紫外荧光灯作为光源,其原理是模拟阳光中的紫外光对材料进行照射,使材料发生光化学反应,从而加速材料的老化过程。如 UVA-340 灯管可模拟阳光紫外线的短波紫外光,UVB-313 灯管发出的短波紫外光比一般光照在地球表面的太阳紫外线更强烈,能更快地提供试验结果,但可能会对某些材料造成不符合实际的破坏.

氚灯老化测试:实际上一般是指氙灯老化测试,采用氙弧灯作为光源,能模拟全阳光光谱,包括紫外光、可见光和红外光,更全面地再现自然环境中阳光对材料的破坏作用,其发出的辐射经过滤光器,过滤掉波长 290nm 以下较短的紫外光波和波长 1200nm 以上的红外光波,使到达试样表面的光谱接近太阳光的光谱.

测试目的

紫外线老化测试:主要用于评估材料对紫外线的耐受性和抗老化性能,检测材料在紫外光照射下的外观变化、物理性能变化等,如褪色、变质、起皱、拉伸强度变化等,以确定材料在户外环境中的使用寿命和可靠性,多用于非金属材料,如塑料、橡胶、涂料、油墨等.

氚灯老化测试:除了评估材料的耐候性外,还可用于研究材料在全光谱光照条件下的性能变化,以及光、热、湿等多种环境因素综合作用对材料的影响,为科研、产品开发和质量控制提供更接近真实环境的模拟试验数据,适用于塑料、涂料、橡胶、油漆、汽车安全玻璃等多种材料.

测试设备及条件

紫外线老化测试:设备相对简单,主要由紫外灯、温湿度控制器、光度计等组成,可设置光照、冷凝和喷淋等老化模式,以模拟不同的自然环境条件。测试时可根据材料的使用环境和测试要求,选择不同波长和辐照强度的紫外灯,以及相应的温湿度条件和老化时间.

氚灯老化测试:设备较为复杂,通常配备有黑板温度计、辐照计等,可精确控制光照强度、温度、湿度、降雨时间和周期等参数,以实现更精确的环境模拟。根据试验标准与方法,氚灯老化试验箱可分为风冷氙灯、水冷氙灯、台式氙灯等不同类型,

测试时间和结果

紫外线老化测试:由于其采用的是特定波长的紫外光进行加速老化,测试时间相对较短,一般只需几天或几周,即可再现户外数月或数年所产生的破坏效果,但对于一些耐候性较好的材料,可能需要适当延长测试时间以获得更准确的结果.

氚灯老化测试:虽然也能在较短时间内获得近似于自然气候老化的结果,但由于其模拟的是全光谱阳光和多种环境因素,测试时间可能会比紫外线老化测试略长一些,具体时间取决于材料的特性、测试条件和要求等.

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