Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9277:2012 Sơn và vecni – Phương pháp thử thời tiết nhân tạo

• Số hiệu: TCVN9277:2012
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2012

Dải bước sóng truyền qua, nm	Mức tối thiểu ^c, %	Tổng năng lượng bức xạ mặt trời ^d,e, %	Mức tối đa ^c, %
< 290	1,3	0	5,4
290  320	47,8	5,4	65,9
320 <  360	26,9	38,2	43,9
360 <  400	1,7	56,4	7,2
CHÚ THÍCH 5: a - Bảng này cho biết lượng bức xạ trong dải bước sóng nhất định, biểu diễn bằng phần trăm của tổng lượng bức xạ từ 250 nm đến 400 nm. Để biết một bóng đèn loại I có đạt được yêu cầu trong bảng này không thì cần phải đo lượng bức xạ của bước sóng từ 250 nm đến 400 nm. Tính tổng lượng bức xạ trong mỗi dải bước sóng sau đó chia cho tổng lượng bức xạ từ 250 nm đến 400 nm. b - Giới hạn tối thiểu và tối đa đưa ra trong bảng dựa trên 44 phép đo lượng bức xạ của bước sóng cho đèn loại I từ những lô sản phẩm khác nhau và thời gian đã dùng khác nhau. Các dữ liệu về lượng bức xạ của bước sóng cho các đèn có thời gian đã dùng nằm trong khoảng tuổi thọ được nhà sản xuất thiết bị khuyến cáo. Khi thêm nhiều dữ liệu về lượng bức xạ thì có thể sẽ có sự thay đổi nhỏ của các giới hạn. Giới hạn tối thiểu và tối đa có giá trị ít nhất là 31 từ giá trị trung bình của tất cả các phép đo. c - Cột tối thiểu và tối đa không nhất thiết phải có tổng là 100 % vì chúng phản ánh giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của dữ liệu đo được sử dụng. Đối với mỗi sự phân bố lượng bức xạ của bước sóng, phần trăm tính toán cho mỗi dải bước sóng trong bảng sẽ có tổng là 100 %. Cho riêng mỗi đèn UV huỳnh quang loại I, tỷ lệ phần trăm tính toán của mỗi dải bước sóng cần nằm trong khoảng giới hạn tối thiểu và tối đa đã cho. Kết quả thử nghiệm có thể khác nhau giữa các lần phơi mẫu khi dùng các đèn loại I có lượng bức xạ của bước sóng khác nhau trong khoảng dung sai cho phép. Liên hệ với nhà sản xuất thiết bị UV huỳnh quang để có các số liệu về lượng bức xạ đặc trưng của bước sóng cho đèn loại I được dùng. d - Tổng lượng bức xạ mặt trời trên bề mặt nằm ngang khi khối lượng không khí là 1,0 và cột ozon là 0,34 cm ở STP, 1,42 cm của hơi nước ngưng tụ và độ sâu quang học của sự suy giảm sol khí là 0,1 nm ở 500 nm. e - Đối với lượng bức xạ mặt trời mô tả trong bảng 4 CIE 2 No. 85:1989, lượng bức xạ UV (290 nm - 400 nm) là 11 % và vùng nhìn thấy (400 nm - 800 nm) là 89 %, tính theo tỷ lệ phần trăm của tổng lượng bức xạ trong vùng 290 nm - 800 nm. Do sự phát xạ sơ cấp của đèn UV huỳnh quang tập trung trong vùng 300 nm - 400 nm nên có ít dữ liệu được biết về phát xạ ánh sáng nhìn thấy của đèn UV huỳnh quang. Tỷ lệ phần trăm của lượng bức xạ UV và bức xạ nhìn thấy trên mẫu phơi trong thiết bị UV huỳnh quang có thể thay đổi theo số lượng các mẫu phơi và tính chất phản xạ của chúng.

Đèn loại II: thường gọi là UVA-340, với sự tương đồng với bức xạ mặt trời trong dải bước sóng ngắn quan trọng cho quang hóa, có đỉnh bức xạ ở bước sóng 340 nm và cường độ bức xạ tương đối của bước sóng như trong Bảng 2.

Bảng 2 - Bức xạ phổ tử ngoại tương đối đối với đèn loại II ^a,b

Dải bước sóng truyền qua,
nm

Mức tối thiểu ^c,
%

Tổng năng lượng bức xạ mặt trời ^d,e,
%

Mức tối đa ^c,
%

< 300

0

...

...

...

300  320

5,9

5,4

9,3

320 <  360

60,9

38,2

65,5

360 <  400

...

...

...

56,4

32,8

CHÚ THÍCH 6:

a - Bảng này cho biết lượng bức xạ trong dải bước sóng nhất định, biểu diễn bằng phần trăm của tổng lượng bức xạ từ 250 nm đến 400 nm. Để biết một bóng đèn loại II cụ thể (UVA-340) có đạt được yêu cầu trong bảng này không thì cần phải đo lượng bức xạ của bước sóng từ 250 nm đến 400 nm. Thường khoảng đo cách nhau 2 nm. Tính tổng lượng bức xạ trong mỗi dải bước sóng sau đó chia cho tổng lượng bức xạ từ 250 nm đến 400 nm.

b - Giới hạn tối thiểu và tối đa đưa ra trong bảng dựa trên hơn 60 phép đo lượng bức xạ của bước sóng cho đèn loại II từ những lô sản phẩm khác nhau và thời gian đã dùng khác nhau. Các dữ liệu về lượng bức xạ của bước sóng cho các đèn có thời gian đã dùng nằm trong khoảng tuổi thọ được nhà sản xuất thiết bị khuyến cáo. Khi thêm nhiều dữ liệu về lượng bức xạ thì có thể sẽ có sự thay đổi nhỏ của các giới hạn. Giới hạn tối thiểu và tối đa có giá trị ít nhất là 31 từ giá trị trung bình của tất cả các phép đo.

c - Cột tối thiểu và tối đa không nhất thiết phải có tổng là 100 % vì chúng phản ánh giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của dữ liệu đo được sử dụng. Đối với mỗi sự phân bố lượng bức xạ của bước sóng, phần trăm tính toán cho mỗi dải bước sóng trong bảng sẽ có tổng là 100 %. Cho riêng mỗi đèn UV huỳnh quang loại II, tỷ lệ phần trăm tính toán của mỗi dải bước sóng cần nằm trong khoảng giới hạn tối thiểu và tối đa đã cho. Kết quả thử nghiệm có thể khác nhau giữa các lần phơi mẫu khi dùng các đèn loại II có lượng bức xạ của bước sóng khác nhau trong khoảng dung sai cho phép. Liên hệ với nhà sản xuất thiết bị UV huỳnh quang để có các số liệu về lượng bức xạ đặc trưng của bước sóng cho đèn loại II được dùng.

d - Tổng lượng bức xạ mặt trời trên bề mặt nằm ngang khi khối lượng không khí là 1,0 và cột ozon là 0,34 cm ở STP, 1,42 cm của hơi nước ngưng tụ và độ sâu quang học của sự suy giảm sol khí là 0,1 nm ở 500 nm.

e - Đối với lượng bức xạ mặt trời mô tả trong bảng 4 CIE 2 No. 85:1989, lượng bức xạ tử ngoại (290 nm - 400 nm) là 11 % và vùng nhìn thấy (400 nm - 800 nm) là 89 %, tính theo tỷ lệ phần trăm của tổng lượng bức xạ trong vùng 290 nm - 800 nm. Do sự phát xạ sơ cấp của đèn tử ngoại huỳnh quang tập trung trong vùng 300 nm - 400 nm nên có ít dữ liệu được biết về phát xạ ánh sáng nhìn thấy của đèn tử ngoại huỳnh quang. Tỷ lệ phần trăm của lượng bức xạ tử ngoại và bức xạ nhìn thấy trên mẫu phơi trong thiết bị tử ngoại huỳnh quang có thể thay đổi theo số lượng các mẫu phơi và tính chất phản xạ của chúng.

Đèn loại III: Loại đèn này thường gọi là UVA-351 và dùng để mô phỏng vùng UV của bức xạ mặt trời sau khi đi qua tấm kính cửa sổ, có đỉnh bức xạ ở 351 nm và có lượng bức xạ tương đối của bước sóng như trong bảng 3.

...

...

...

Dải bước sóng truyền qua,
nm

Mức tối thiểu ^c,
%

Tổng năng lượng bức xạ mặt trời ^d,e,
%

Mức tối đa ^c,
%

< 300

0

0,2

300  320

...

...

...

 1

3,3

320 <  360

60,5

33,1

66,8

360 <  400

30,0

66,0

...

...

...

CHÚ THÍCH 7:

a - Bảng này cho biết lượng bức xạ trong dải bước sóng nhất định, biểu diễn bằng phần trăm của tổng lượng bức xạ từ 250 nm đến 400 nm. Để biết một bóng đèn loại III cụ thể có đạt được yêu cầu trong bảng này không thì cần phải đo lượng bức xạ của bước sóng từ 250 nm đến 400 nm. Tính tổng lượng bức xạ trong mỗi dải bước sóng sau đó chia cho tổng cường độ bức xạ từ 250 nm đến 400 nm.

b - Giới hạn tối thiểu và tối đa đưa ra trong bảng dựa trên 21 phép đo lượng bức xạ của bước sóng cho đèn loại III từ những lô sản phẩm khác nhau và thời gian đã dùng khác nhau. Các dữ liệu về lượng bức xạ của bước sóng cho các đèn có thời gian đã dùng nằm trong khoảng tuổi thọ được nhà sản xuất thiết bị khuyến cáo. Khi thêm nhiều dữ liệu về lượng bức xạ thì có thể sẽ có sự thay đổi nhỏ của các giới hạn. Giới hạn tối thiểu và tối đa có giá trị ít nhất là 31 từ giá trị trung bình của tất cả các phép đo.

c - Cột tối thiểu và tối đa không nhất thiết phải có tổng là 100 % vì chúng phản ánh giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của dữ liệu đo được sử dụng. Đối với mỗi sự phân bố lượng bức xạ của bước sóng, phần trăm tính toán cho mỗi dải bước sóng trong bảng sẽ có tổng là 100 %. Cho riêng mỗi đèn UV huỳnh quang loại III, tỷ lệ phần trăm tính toán của mỗi dải bước sóng cần nằm trong khoảng giới hạn tối thiểu và tối đa đã cho. Kết quả thử nghiệm có thể khác nhau giữa các lần phơi mẫu khi dùng các đèn loại III có lượng bức xạ của bước sóng khác nhau trong khoảng dung sai cho phép. Liên hệ với nhà sản xuất thiết bị UV huỳnh quang để có các số liệu về lượng bức xạ đặc trưng của bước sóng cho đèn loại III được dùng.

d - Tổng lượng bức xạ mặt trời trên bề mặt nằm ngang khi khối lượng không khí là 1,0 và cột ozon là 0,34 cm ở STP, 1,42 cm của hơi nước ngưng tụ và độ sâu quang học của sự suy giảm sol khí là 0,1 nm ở 500 nm.

e - Đối với dữ liệu kính cửa sổ trong bảng 4 CIE 2 No. 85:1989, lượng bức xạ tử ngoại (300 nm - 400 nm) thông thường là 9 % và bức xạ nhìn thấy (400 nm - 800 nm) là 91 %, tính theo tỷ lệ phần trăm của tổng lượng bức xạ trong vùng 300 nm - 800 nm. Do sự phát xạ sơ cấp của đèn tử ngoại huỳnh quang tập trung trong vùng 300 nm - 400 nm nên có ít dữ liệu được biết về phát xạ ánh sáng nhìn thấy của đèn tử ngoại huỳnh quang. Tỷ lệ phần trăm của lượng bức xạ tử ngoại và bức xạ nhìn thấy trên mẫu phơi trong thiết bị tử ngoại huỳnh quang có thể thay đổi theo số lượng các mẫu phơi và tính chất phản xạ của chúng.

Nếu các đèn là cùng loại, chúng cần được lắp ít nhất là 4 đèn. Sự kết hợp đèn có bước sóng phát xạ khác nhau không được khuyến khích, tuy nhiên, nếu chúng được sử dụng, cần có biện pháp để đảm bảo sự đồng đều về lượng bức xạ của bước sóng trên toàn bộ bề mặt của mẫu, ví dụ, bằng việc thay đổi vị trí của các mẫu theo từng khoảng thời gian. Vì công suất bước sóng phát xạ của đèn giảm theo thời gian nên các đèn phải được thay mới hoặc được xoay theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị.

5.1.3 Thiết bị làm ướt mẫu

Các tấm thử được làm ướt nhờ ngưng tụ từ khay đựng nước nóng hoặc bằng cách phun. Sự ngưng tụ được đảm bảo qua việc làm lạnh không khí mặt sau các tấm thử nghiệm. Đối với phương pháp phun, cần sử dụng loại nước đáp ứng yêu cầu mức 3 theo TCVN 4851 : 1989. Trường hợp độ dày tấm thử hay độ dẫn nhiệt kém không thể làm ngưng tụ nước, cần sử dụng phương pháp B (xem 8.2.2).

...

...

...

Khi sử dụng phương pháp ngưng tụ để làm ướt tấm thử, thiết kế giá để mẫu sao cho, khi tấm thử đặt vào vị trí, giá để mẫu phải có đủ khoảng không để không khí tiếp xúc và làm mát phía sau các tấm thử và làm ngưng tụ ở mặt trước.

5.1.5 Nhiệt kế tấm đen

Khi thiết bị vận hành ở các thông số quy định, nhiệt độ phải được kiểm soát bằng cảm biến điều khiển từ xa, gắn trên tấm đen. Nhiệt kế tấm đen được phơi với cùng điều kiện như các tấm thử.

CHÚ THÍCH 8: Đèn huỳnh quang tử ngoại phát ra một lượng nhỏ bức xạ hồng ngoại so với nguồn hồ quang xenon hay hồ quang cacbon. Trong thiết bị huỳnh quang tử ngoại, sự đốt nóng tấm thử nghiệm trước hết là do quá trình đối lưu không khí nóng qua tấm thử. Do đó, chỉ có sự khác nhau nhỏ giữa nhiệt độ của nhiệt kế tấm đen với nhiệt độ của bề mặt của tấm thử và của không khí trong buồng thử.

Trong báo cáo thử nghiệm cần cho biết loại nhiệt kế tấm đen được sử dụng.

5.1.8 Bức xạ kế

Việc sử dụng bức xạ kế để đo lượng bức xạ và tổng lượng bức xạ là tùy ý. Nếu bức xạ kế được sử dụng, nó phải phù hợp với quy định trong 5.1.7 của ISO 4892-1 : 1999.

5.2 Vật liệu chuẩn

Việc sử dụng các tài liệu tham khảo được khuyến khích sử dụng.

...

...

...

Lấy một mẫu đại diện của sản phẩm cần kiểm tra (hoặc của từng sản phẩm trong trường hợp hệ nhiều lớp phủ), được mô tả trong TCVN 2090 : 2007.

Việc kiểm tra và chuẩn bị mẫu cho thử nghiệm được mô tả trong TCVN 5969 : 2007.

7 Tấm thử thử nghiệm

7.1 Vật liệu nền

Vật liệu nền được sử dụng để chế tạo tấm thử phải là loại thường được sử dụng trong thực tế (tấm thạch cao, gỗ, kim loại hay nhựa…).

Nếu không có thỏa thuận hoặc quy định khác, tấm thử chuẩn được chuẩn bị theo TCVN 5970 : 2007. Tấm thử phải phẳng và kích thước phải vừa với giá để tấm thử (theo hướng dẫn của nhà sản xuất).

Khi sử dụng phương pháp ngưng tụ để làm ướt tấm thử, chiều dày tối đa của tấm thử phải bảo đảm sao cho sự ngưng tụ xuất hiện trên mặt trước của tấm thử.

7.2 Tạo lớp phủ

Nếu không có chỉ định khác, chuẩn bị tấm thử theo TCVN 5970 : 2007 và sau đó phủ lên nó lớp sản phẩm hoặc hệ lớp phủ cần kiểm tra theo phương pháp xác định.

...

...

...

7.3 Làm khô và ổn định

Làm khô và giữ ổn định mỗi tấm thử thử nghiệm đã được phủ trong thời gian và ở điều kiện xác định. Đánh dấu tất cả các tấm thử không tẩy xóa được.

7.4 Độ dày lớp phủ

Độ dày màng phủ khô theo micromet, được xác định bằng một trong các phương pháp không phá hủy theo ISO 2808.

7.5 Số lượng tấm thử

Trong trường hợp thử nghiệm phân cấp, số lượng tấm thử cho mỗi vật liệu phủ được tăng lên.

Nếu cần, ít nhất một tấm thử bổ sung cho mỗi vật liệu phủ cần được chế tạo để làm mẫu so sánh. Mẫu này được bảo quản ở nhiệt độ phòng, tránh ẩm và bức xạ trực tiếp.

CHÚ THÍCH 9: Một số tính chất của lớp phủ so sánh có thể thay đổi trong quá trình bảo quản.

8. Cách tiến hành

...

...

...

Cố định các tấm thử thử nghiệm lên giá và bố trí trong thiết bị theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Tất cả các vị trí cần được bố trí các tấm thử thử nghiệm hay tấm thử trống.

Để đảm bảo các tấm thử phơi đồng đền cần tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị thử nghiệm, ví dụ, trong khoảng thời gian không quá 3 ngày lại quay tấm thử (lưu ý, những gián đoạn nhỏ sẽ không ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng).

8.2 Phơi mẫu

8.2.1 Phương pháp A - Phơi mẫu kèm theo ngưng tụ hơi nước.

Đặt thiết bị trên mặt phẳng và trong môi trường thông thoáng duy trì ở nhiệt độ (23 ± 5) ^oC.

Đảm bảo nhiệt độ tấm đen trong suốt giai đoạn chiếu bức xạ (khô) 4 h ở (60 ± 3) ^oC, trừ trường hợp có thỏa thuận hoặc quy định khác.

Đảm bảo nhiệt độ tấm đen trong giai đoạn ngưng tụ 4 h ở (50 ± 3) ^oC, trừ trường hợp có thỏa thuận hoặc quy định khác.

Cần kiểm tra tấm thử hàng tuần. Việc kiểm tra này được thực hiện khi kết thúc giai đoạn làm khô của chu trình thử.

CHÚ THÍCH 10: Sự hấp thụ nước vào màng phủ có thể ảnh hưởng đến bề ngoài của màng.

...

...

...

Chú ý thiết bị cần phải được kiểm tra thường xuyên để đảm bảo sự ngưng tụ xảy ra trên tấm thử.

8.2.2 Phương pháp B - Phơi mẫu kèm quá trình phun nước.

Có thể sử dụng quá trình phun nước để thay thế hoặc bổ sung cho quá trình ngưng tụ hơi nước.

VÍ DỤ: Chu kỳ sau có thể được sử dụng: 5 h khô khi chiếu liên tục một lượng bức xạ 45 W/m^2 (290 nm - 400 nm), nhiệt độ của tấm đen (50 ± 3) ^oC và độ ẩm tương đối < 15 %, sau đó phun nước 1h ở cùng điều kiện bức xạ và nhiệt độ tấm đen (25 ± 3) ^oC nhưng không kiểm soát độ ẩm tương đối. Tiếp tục lặp lại chu kỳ khô.

8.3 Thời gian phơi mẫu

Khi không thể quy định khoảng thời gian phơi mẫu, phơi mẫu liên tục cho tới khi đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn lão hóa hoặc theo tổng lượng bức xạ được chỉ định (xem 3.1 đến 3.4).

Quá trình phơi mẫu thường được thực hiện liên tục ngoại trừ khi thiết bị cần được bảo dưỡng và khi cần kiểm tra tấm thử.

9. Hiệu chuẩn

Hiệu chuẩn nhiệt kế tấm đen theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

...

...

...

10. Kiểm tra các tấm thử

Cần có sự thỏa thuận giữa các bên liên quan đến các tính chất của màng phủ cần được đo trước, trong và sau khi lão hóa cũng như các phương pháp sử dụng để thực hiện việc này.

CHÚ THÍCH 11: Các phương pháp thích hợp được thể hiện trong TCVN 2101, TCVN 2102, TCVN 8785-1 đến TCVN 8785-13, trong ISO 7724-1 đến ISO 7724-3.

Trừ khi có quy định khác, tấm thử không được rửa hoặc đánh bóng trong quá trình kiểm tra.

11. Độ chụm

 Tiêu chuẩn này không có sẵn dữ liệu và độ chụm.

12. Điều kiện thử nghiệm bổ sung

Đối với bất kỳ phương pháp áp dụng cụ thể nào trong Tiêu chuẩn này, để chi tiết hơn có thể cần phải bổ sung kiểm tra những mục dưới đây:

a) Vật liệu nền, độ dày vật liệu nền và việc chuẩn bị bề mặt đối với vật liệu nền;

...

...

...

c) Thời gian, điều kiện làm khô (hoặc sấy) và già hóa (nếu áp dụng) của lớp phủ trước khi phơi;

d) Thời gian và điều kiện bảo dưỡng tấm thử thử nghiệm trước khi bắt đầu phơi (trong trường hợp có các phép thử khác đã được thực hiện trước trên cùng mẫu thử);

e) Độ dày, tính bằng micromet, của lớp sơn khô và phương pháp xác định theo ISO 2808, đó là sơn đơn lớp hay hệ sơn đa lớp;

f)  Các thông tin chi tiết về thời gian và điều kiện phơi;

g) Bất kỳ các yêu cầu thử nghiệm cụ thể nào, ví dụ: giới hạn đã thỏa thuận về sự thay đổi màu sắc để đánh giá độ bền màu.

13. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm cần có ít nhất các thông tin sau:

a) Tất cả thông tin cần thiết để xác định rõ sản phẩm kiểm tra (nhà sản xuất, tên thương mại, số hiệu…);

b) Viện dẫn tiêu chuẩn này (TCVN 9277 : 2012);

...

...

...

1) Loại đèn sử dụng (loại I, II hay III, hoặc nếu sử dụng loại khác thì chi tiết của loại đó và tổng lượng bức xạ H);

2) Chu kỳ sử dụng;

3) Giai đoạn bắt đầu (khô hay ướt);

d) Các thông tin bổ sung trong mục 12;

e) Viện dẫn tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia, tiêu chuẩn về yêu cầu kỹ thuật sản phẩm hoặc các tài liệu cung cấp thông tin khác theo mục 12;

f)  Kết quả thử nghiệm như được đưa ra trong mục 10;

g) Những thay đổi khác với quy trình đã được quy định;

h) Bất kỳ điểm bất thường nào xuất hiện trong quá trình thử nghiệm;

i) Ngày thử nghiệm.

...

...

...

MỤC LỤC

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

4 Nguyên lý

5 Thiết bị, dụng cụ

6 Lấy mẫu

7 Tấm thử thử nghiệm

8 Cách tiến hành

...

...

...

10 Kiểm tra các tấm thử

11 Độ chụm

12 Điều kiện thử nghiệm bổ sung

13 Báo cáo thử nghiệm