ГОСТ Р ИСО 105-B02-2015 Материалы текстильные. Определение устойчивости окраски. Часть B02. Устойчивость окраски к искусственному свету. Метод испытания на выцветание с применением ксеноновой дуговой лампы

Приложение А
(обязательное)

Требования к устройствам для экспонирования с ксеноновой дуговой лампой

A.1 Общие требования

Устройство для экспонирования с ксеноновой дуговой лампой использует одну и более ксеноновых дуговых ламп с водяным или воздушным охлаждением. В зависимости от конструкции и площади освещаемой поверхности лампы могут отличаться размерами и потребляемой мощностью. Устройство должно быть оснащено фильтрами, устраняющими нереальное коротковолновое УФ-излучение, и, как вариант, фильтрами, устраняющими или ослабляющими длинноволновое излучение, которое может повлиять на температуру образцов. Кроме того, это устройство должно обеспечить расположение образцов и специальных датчиков таким образом, чтобы они получали равномерное освещение от источника света.

Устройство для экспонирования с ксеноновой дуговой лампой должно включать средства для установки держателей образцов в равномерно освещаемых зонах. Это может быть вращающаяся подставка, совершающая движение вокруг вертикально установленной ксеноновой лампы или ламп. Вращающаяся подставка, в свою очередь, может иметь устройства для совершения поворота держателем образца вокруг своей вертикальной оси одновременно с каждым оборотом вращающейся подставки, что называется "триггерным режимом" (4.9). Независимо от того, используется такой режим или нет, экспонирование испытуемых образцов под источником света считается непрерывным. Устройство может также использовать плоский поднос, на который устанавливают вращающуюся подставку. Этот плоский поднос должен быть расположен параллельно ксеноновой дуговой лампе или лампам.

Устройство для экспонирования с ксеноновой дуговой лампой должно быть оснащено закрытой камерой, чтобы операторы не подвергались воздействию УФ-излучений во время работы. Кроме того, само устройство заключают в изолированную камеру, чтобы свести к минимуму эффекты колебаний температуры в помещении.

A.2 Источник освещения

Источник освещения, размер которого будет зависеть от типа используемого аппарата, должен включать ксеноновую дуговую лампу с коррелированной цветовой температурой от 5500 до 6500 K. Дуговая ксеноновая лампа должна иметь фильтры, обеспечивающие хорошую имитацию прошедшего через обычное оконное стекло солнечного излучения. Пропускание используемой системы фильтров должно быть не менее 90% в диапазоне от 380 до 750 нм, падая до "0" на интервале между 310 и 320 нм. Инфракрасное излучение от ксеноновой дуги можно ослабить с помощью фильтров, чтобы лучше контролировать температуру образцов.

Примечание - Равномерность энергетической освещенности в устройствах для экспонирования зависит от ряда факторов, таких, как налет, который может образоваться на оптической системе и стенках камеры. Кроме того, на равномерность энергетической освещенности могут повлиять тип и число экспонируемых образцов.

Все устройства для экспонирования с ксеноновой дуговой лампой, используемые в соответствии с настоящим стандартом, должны быть оснащены подходящими пусковыми приборами и контрольно-измерительным оборудованием для ручного или автоматического управления мощностью ламп. В приборах с ручным управлением для поддержания требуемой энергетической освещенности мощность лампы регулируют через определенные интервалы. Для ручного регулирования мощности лампы следуют инструкциям изготовителя.

Для автоматического управления мощностью лампы, применяемого для поддержания постоянной энергетической освещенности, устройства могут использовать один или несколько радиометров, присоединенных к подходящей системе управления с обратной связью. Если используют один радиометр, его необходимо установить таким образом, чтобы он получал такое же излучение, как поверхность образцов. Если он расположен не в одной плоскости с образцом, то должен иметь достаточное поле обозрения и калибровку на энергетическую освещенность на расстоянии до образца. Используемые радиометры должны удовлетворять требованиям, приведенным в ИСО 9370. Используемые радиометры должны обеспечить измерение энергетической освещенности либо в определенном диапазоне длин волн (например, от 300 до 400 нм), либо на узкой полосе, в центре которой помещается определенная длина волны (например, 420 нм). Радиометры должны быть калиброваны в диапазоне длин волн или при отдельной длине волны, по обстоятельствам. В отношении калибровки радиометров в соответствии с ИСО 9370 следуют инструкциям изготовителя устройства. Если для регулирования энергетической освещенности используют один радиометр, необходимо указать измеряемую длину волны или диапазон длин волн.

Интенсивность излучения света снижается при продолжительном использовании. Для замены ламп и фильтров необходимо следовать инструкции изготовителя. Необходимо вести записи о замене ламп и фильтров на каждом используемом устройстве для проведения экспонирования, представленном в настоящем стандарте.

Для устройств, предназначенных для поддержания уровня энергетической освещенности автоматически, экспонирование в течение одинакового времени дает эквивалентную энергетическую экспозицию, которую можно рассчитать по следующей формуле:

Н=Е·3,6t ,

где H - энергетическая экспозиция, кДж/м;

E - энергетическая освещенность, Вт/м (или Дж/м·с);

t - время, ч;

3,6 - коэффициент преобразования.

Устройства, использующие автоматический контроль энергетической освещенности, могут быть оснащены предварительно настроенным и калиброванным в килоджоулях на квадратный метр интегратором обратного отсчета, который применяют для прекращения испытания после получения образами требуемого уровня энергетической экспозиции.

A.3 Температура

Температура поверхности экспонируемых материалов зависит, в первую очередь, от количества поглощенного излучения, излучательной способности образца, степени теплопроводности в пределах площади образца и значения теплопроводности между образцом и воздухом или между образцом и держателем. Поскольку непрактично отслеживать температуру поверхности отдельных образцов, для измерения и контроля температуры в пределах испытательной камеры используют установленный датчик, покрытый черным слоем. Температурный датчик, закрепленный на черной пластине, необходимо установить в пределах зоны облучения образца таким образом, чтобы датчик получал такое же облучение и испытывал такие же условия охлаждения, как поверхность плоской испытуемой панели.

Можно использовать температурные датчики с черным покрытием двух типов:

Черный стандартный термометр представляет собой плоскую пластину из нержавеющей стали толщиной от 0,5 до 1,2 мм. Типовая длина и ширина составляют порядка 70x40 мм. Поверхность пластины, на которую направляется свет от источника, должна быть покрыта черным слоем, с хорошей стойкостью к старению. Эта пластина с черным покрытием должна поглощать не менее 90% всего падающего светового потока длиной волны до 2500 нм. Термочувствительный элемент, например, платиновый датчик сопротивления, необходимо закрепить в середине пластины с противоположной от источника стороны, датчик должен находиться в хорошем тепловом контакте с пластиной. Этой же стороной пластину крепят к опоре из пластика толщиной 5 мм, обычно это ненаполненный поливинилиденфторид [ПВФ (PVDF)]. Опора должна иметь полость для помещения платинового датчика. Расстояние от датчика до дна полости в пластике ПВФ должно составлять 1 мм. Длина и ширина опоры из ПВФ должны быть достаточными для того, чтобы не существовало теплового контакта "металл-металл" между металлической черной пластиной и держателем, в который ее вставляют. Металлические крепежные детали держателя изолированной черной пластины должны быть расположены на расстоянии не менее 4 мм от краев металлической пластины.

Термометр "черная панель" включает плоскую металлическую пластину, стойкую к коррозии. Типовые размеры порядка 150 мм длиной, 70 мм шириной и 1 мм толщиной. Поверхность этой пластины, обращенная к источнику света, должна быть покрыта черным слоем, устойчивым к старению. Эта пластина с черным покрытием должна поглощать не менее 90% всего падающего светового потока длиной волны до 2500 нм. Термочувствительный элемент, например, платиновый датчик сопротивления, необходимо закрепить в середине экспонируемой поверхности. Этот термочувствительный элемент может представлять собой биметаллический датчик палочного типа с круговой шкалой, датчик сопротивления, термистор или термопару. Тыльная сторона такого термометра должна быть открыта в атмосферу в пределах камеры экспонирования.

Температура, показанная термометром "черная панель" или черным стандартным термометром, зависит от энергетической освещенности, полученной от источника света аппарата и температуры и скорости воздуха, движущегося через камеру. Температура, показанная термометром "черная панель" обычно соответствуют температурам для темных покрытий на металлических панелях. Температуры, показанные черным стандартным термометром, обычно соответствуют температурам экспонируемых поверхностей темных образцов с плохой теплопроводностью. В условиях, используемых в обычных испытаниях экспонированием, показание температуры черного стандартного термометра будет выше, чем показание термометра "черная панель". Поскольку черные стандартные термометры имеют изоляцию, время их отклика на колебания температуры немного больше, чем у термометра "черная панель".

Устройства для экспонирования должны обеспечивать температурный контроль черного датчика в пределах ±3°С от требуемой температуры. Если в процессе работы показание температуры используемого черного датчика изменяется более чем на ±3°С от требуемой температуры, испытание прекращают, в равновесном состоянии проводят необходимый ремонт и проверяют, прежде чем продолжать испытание, что устройство для экспонирования обеспечивает контроль температуры черного датчика в требуемых пределах.