Textilek környezetszimulációs vizsgálata
Sokféle textil létezik, beleértve a közönséges textíliákat, például ruhákat és szöveteket, valamint néhány kültéri textíliát, például sátrat, esőruhát, napernyőt, kültéri ruházatot, ipari szöveteket és takarókat. A kültéri textíliákra nem csak a fény van hatással, hanem a víz és a magas hőmérséklet is. Ezért szükséges a kültéri alkalmazási körülmények szimulációja a gyorsított öregedési vizsgálati feltételek tervezésekor. A kültéri textíliák különböző anyagokból készülnek, amelyek különbözően reagálnak a környezeti hatásokra.
A textilvizsgálatra vonatkozó nemzetközi szabványok
A textilöregedésállóság vagy az időjárásállóság vizsgálati módszereivel kapcsolatban néhány szabvány megfogalmazásra került, mint például az ISO1419-1995, AATCC111-2009, AATCC186-2009 stb.
Ezek a vizsgálati módszerek két kategóriába sorolhatók: az egyik az öregítési tesztek elvégzése közvetlenül természetes környezetben, a másik pedig a fűtés, párásítás és fény alkalmazása az öregedés mesterséges felgyorsítására. Jelenleg ez utóbbi a fő módszer. E módszerek alkalmazható hatóköre és fő vizsgálati feltételei a következők:
(1)1SO1419-1995 „Gumival vagy műanyaggal bevont szövet gyorsított öregedési tesztje”.
1. módszer: A vizsgálati feltétel 100 °C, 16 óra, az alkalmazási terület PVC bevonatú szövetek, az értékelési index az illékony anyagok tömegvesztesége a szövetben, és a módszer mesterséges gyorsított öregítésnek minősül;
2. módszer: (általános módszer), a vizsgálati feltétel 70°C. Normál légköri nyomáson és alacsony oxigénkoncentráció mellett 168 órán át vagy ennek többszörösén végezhető. Különféle bevonatos szövetekhez alkalmazható. Az értékelési index ugyanazon index összehasonlítása az öregedés előtt és után. A módszer a mesterségesen gyorsított öregedés;
3. módszer: (trópusi tesztkörülmények): a vizsgálat 70°C-on és 95%-os relatív páratartalom mellett 168 órán keresztül zajlik. Különféle bevonatos szövetekhez alkalmazható. Az értékelési index ugyanazon index összehasonlítása az öregedés előtt és után. A módszer a mesterségesen gyorsított öregedés;
4. módszer: a vizsgálati feltétel 70°C, 168 óra, alkalmazási köre nitrocellulóz alapú bevonatos szövetek, értékelési mutatói a megjelenés változásai, repedések. A módszer mesterséges gyorsított öregítésnek minősül.
(2)AATCC111-2009 „Textilek időjárásállósága: napfény és éghajlati expozíció”.
1. módszer: A vizsgálati feltétel napfénynek és természetes környezetnek való kitétel; módszer: napsugárzásnak kitenni üveg által szűrt természetes fényben, nedvesség nélkül. Alkalmazási köre: autószövetek, háztartási dekorációs szövetek, ruházati fényérzékeny anyagok és egyéb szövetek. Az értékelési index az anyag szakítószilárdsága és szakítószilárdsága az öregedés előtt és után, a szakítószilárdság és a színkülönbség összehasonlítása. A módszer a természetes öregedésnek minősül.
(3)AATCC169-2009 „Textilek időjárásállósága: Xenon ívlámpának való kitettség”.
1. módszer: A fekete panel hőmérséklete 77°C, a relatív páratartalom 70%, napfénynek kitéve 90 percig, felváltva 30 perc fény- és vízpermet;
2. módszer: A fekete panel hőmérséklete 77°C, a relatív páratartalom 70%, napfénynek kitéve 60 percig, felváltva 60 perces sötét ciklusban, vízpermet nélkül;
3. módszer: a fekete panel hőmérséklete 77°C, relatív páratartalom 27%, folyamatos expozíció, vízpermet nélkül;
4. módszer: a fekete panel hőmérséklete 63°C, relatív páratartalom 50%, 102 perces expozíció, váltakozó 18 perces fény- és vízpermet.
Alkalmazási köre mindenféle textilanyagra vonatkozik, beleértve a bevonatos szöveteket és azokból készült termékeket is. Az értékelési index a maradék szilárdság, a maradék szilárdság vagy a színkülönbség százalékos aránya. A módszer a mesterségesen felgyorsított öregedés kategóriába tartozik.
(4)AATCC186-2009 "Textilek időjárásállósága: ultraibolya fény és nedves expozíció".
Ultraibolya sugárzás alkalmazása 315-400 nm hullámhosszon és nedves expozícióval. Alkalmazási köre: általános felhasználású szövetek (kültéri bútorszövetek); hősokk alkalmazási szövetek (építési területeken és más olyan helyeken, ahol hősokk léphet fel); gépjármű-külső szövetek. Az értékelési mutatók a szövet szakítószilárdsága és színkülönbség-változásai az öregedés előtt és után, a módszer mesterséges gyorsított öregítésnek minősül.
(5)ASTMD5427-2009 „A felfújható ütéscsillapító szövetek gyorsított öregedésének végrehajtási szabványa”.
A vizsgálati módszerek a következők:
- magas és alacsony hőmérsékleti ciklusú öregítés,
- magas hőmérsékletű öregítés,
- magas páratartalom melletti öregítés
- ózonos öregítés.
A magas és alacsony hőmérsékletű ciklusöregítés vizsgálati körülményei A és B opcióra oszlanak, a legmagasabb hőmérséklet 107°C vagy 105°C, a legalacsonyabb hőmérséklet –40°C, és egy ciklus 96 óra.
A magas hőmérsékleten végzett öregítés vizsgálati körülményei A-ra és B-re vannak osztva, amelyek között az A lehetőség 120 °C, 336 óra; B opció: 105°C, 408 óra.
A magas páratartalmú öregítés vizsgálati körülményei A-ra és B-re vannak osztva, amelyek között az A lehetőség 80°C, relatív páratartalom 95%, 336 óra; B opció 70°C, relatív páratartalom 95%, 408 óra.
Az ózonos öregítés vizsgálati körülményei 40°C, 65%-os relatív páratartalmú atmoszféra és 50%-os ózonkoncentráció 60 percig.
Az alkalmazási terület minden felfújható és ütéselnyelő szövet. Az értékelési index nem egyértelmű, ezért más szabványokkal együtt kell használni. A módszer a mesterségesen felgyorsított öregítés kategóriába tartozik.
(6)FZ/TO1008—2008 "Bevont szövetek forró levegős öregítéssel szembeni ellenállásának meghatározása".
A vizsgálat körülményei, alkalmazási köre és értékelési mutatói megegyeznek az ISO1419-vel, a módszer mesterséges gyorsított öregítésnek minősül.
(7)FZ/T75002~—1993 "Felgyorsított könnyű öregedési vizsgálati módszer bevont szövetekhez"
A tesztkörülmények a legmagasabb, 58°C-os táblahőmérséklet és mérsékelt effektív relatív páratartalom. Az alkalmazási terület mindenféle bevonatos szövet, az értékelési index pedig a megjelenés változása. Ugyanazon index öregedés előtti és utáni összehasonlítása alapján a módszer a mesterségesen gyorsított öregedésnek minősül.
Felkészülés a textil tesztre
Valójában a textíliák széles körben ki vannak téve a hőmérséklet-ingadozásoknak a használat során, különösen a szabadban. Ezért új vizsgálati módszert kell kidolgozni a textíliák öregedési jellemzőire az ilyen hőmérséklet-ingadozások szélsőséges körülményeinek szimulálására. Ezenkívül a textíliák öregedésgátló tulajdonságait olyan káros gázok, mint a nyomokban jelenlévő szulfidok és nitrogén-oxidok szimulálásával lehet tesztelni a tesztatmoszférában.
A textíliák öregedési folyamata során a mikroszkopikus szintjének és molekulaszerkezetének változásai is azok a jellemzők, amelyeket figyelembe kell venni a vizsgálati módszerek jövőbeni fejlesztése során. A kutatási eredmények tapasztalatai szerint ultraibolya sugárzás hatására szén alapú csúcsok jelennek meg az olyan szálak infravörös reflexiós spektrumában, mint a pamut, gyapjú, poliészter, nylon, akrilszál, polipropilén szál, valamint az ultraibolya besugárzás kiterjesztésével. idővel a szálak szénalapú tartalma csökkenni vagy nőni fog. Ezért a szálak szénalapú tartalom változása a textilöregedés mértékét jellemzi. Az index bevezetése molekulaszerkezeti szinten írja le a textilöregedés mértékét, és javítja a textil öregedésgátló teljesítményének értékelési modelljét.
A textil öregedésgátló teljesítményének vizsgálati módszerének további javítása érdekében a következő munkát kell jól elvégezni:
(1) A textíliák tényleges használati környezetének jobb szimulálása a fénysugárzás növelésével, a hőmérséklet-ingadozások szélsőséges körülményeinek szimulálásával és káros gázok, például szulfidok és nitrogén-oxidok hozzáadásával a vizsgálati légkörbe.
(2) A szál gyöktartalom változásának vagy más mennyiségi mutatóknak a bevezetése a textíliák öregedésgátló hatásának értékelésének javítása érdekében.
Xenon és UV öregítési kamra alkalmazása textilöregedési tesztben
A textíliákat, mint például a szöveteket, szálakat és fonalakat gyakran vetik alá xenon ívöregítési tesztnek, hogy felmérjék az UV-sugárzással szembeni ellenállásukat, és szimulálják a hosszú távú napfénynek való kitettség hatásait. A xenon vizsgálat fontos módszer a textíliák tartósságának és teljesítményének értékelésére kültéri alkalmazásokban, mivel a nap ultraibolya sugárzásának hosszan tartó kitettsége idővel a textíliák különféle károsodását okozhatja.
A napfény UV-sugárzása számos káros hatást gyakorolhat a textíliákra, többek között: Fakulás: Az UV-sugárzás a textíliák kifakulását vagy elszíneződését okozhatja, különösen azokban, amelyek hosszabb ideig közvetlen napfénynek vannak kitéve. Ez esztétika tulajdonságának elvesztéséhez és a textil vizuális romlásához vezethet.
A szilárdság és a rugalmasság elvesztése: Az UV-sugárzás csökkenti a textíliák mechanikai tulajdonságait, beleértve a szilárdságot, a rugalmasságot és a nyúlást. Ez csökkenti a textilanyag teljesítményét, szerkezeti integritását és élettartamát.
Felületi károsodás: Az UV sugárzás a textíliák felületének leromlását okozhatja, ami a szálak gyengülését, a felület megrepedését vagy leválását okozhatja. Ez érdes vagy kopott textúrát eredményezhet, ami csökkenti a kényelmet és befolyásolja a textilanyag teljesítményét.
A funkcionális tulajdonságok romlása: Az UV-sugárzás csökkentheti a textíliák funkcionális tulajdonságait is, mint például a vízállóságot, az égésgátlást vagy az antimikrobiális tulajdonságokat, amelyek bizonyos alkalmazásoknál fontosak lehetnek. Ez azt eredményezheti, hogy a textilanyagok elveszítik a kívánt funkcionalitást és tulajdonságaikat.
A hosszú távú napsugárzás hatásait ellenőrzött laboratóriumi környezetben lehet szimulálni, ha a textíliákat xenoníves öregedési tesztnek vetik alá. Ez lehetővé teszi a textilanyagok UV-sugárzással szembeni ellenállásának felgyorsított tesztelését, és segít felmérni tartósságukat és teljesítményüket az idő múlásával. A xenoníves öregedési teszt jellemzően a textilminták xenon ívből származó huzamosabb ideig tartó extenzív ultraibolya sugárzásának kitéve. Miközben szabályozza a hőmérsékletet, a páratartalmat és más környezeti tényezőket a kültéri körülmények szimulálására. A textilanyagok tulajdonságait, például színváltozást, szilárdságvesztést, felületi degradációt és a funkcionális tulajdonságok változásait az expozíció előtt és után is fel lehet mérni, hogy megismerhetővé váljon az UV-sugárzással szembeni ellenállásuk és a kültéri felhasználásra való alkalmasságuk.
Mindent összevetve, a xenon ív öregedés-teszt kulcsfontosságú módszer a textíliák tartósságának és teljesítményének értékelésére, különösen a kültéri használatra szánt textíliák esetében, hogy megbizonyosodjon arról, hogy ellenállnak a napfénynek és egyéb környezeti tényezőknek, és megőrzik tartósságukat, a teljesítményüket és a „szépségüket”/esztétikai megjelenésüket. Ez különösen fontos kültéri ruházatban, bútorban, napellenzőben, sátrakban és más olyan alkalmazásoknál, ahol elkerülhetetlen a napfénynek való kitettség.
Teszt lépései
A textíliák tesztelése xenon kamrában általában a következő lépésekből áll:
A tesztelendő textíliák azonosítása: a textíliákat azonosítása (megjelölése), amelyeket tesztelni kell az UV-sugárzással szembeni ellenállásának és a hosszú távú napsugárzás hatásainak szempontjából. Ezek lehetnek szövetek, szálak, fonalak vagy más kültéri textilanyagok, például ruházat, bútorok, napellenzők, sátrak vagy egyéb termékek.
A megfelelő xenon berendezés kiválasztása: a vizsgálandó textília típusának és a szükséges vizsgálati feltételeknek megfelelő xenon öregedés vizsgáló berendezés kiválasztása. A xenon öregedést vizsgáló berendezés általában egy intenzív ultraibolya sugárzást kibocsátó xenon kamrából és egy vezérlőrendszerből áll, amely szabályozza a hőmérsékletet, a páratartalmat és egyéb környezeti tényezőket.
Mintadarabok előkészítése: A xenon időjárási vizsgálati berendezés követelményeinek megfelelően textilminták előkészítése, amely magában foglalhatja a textilanyag megfelelő méretre vagy formára történő vágását vagy formázását, és szükség esetén a minták szabványos környezeti feltételeknek megfelelő kikészítését.
Xenon teszt kivitelezése: az előkészített textilminta bekészítése a xenon kamrába, és a teszt elindítása a vizsgálati szabványban vagy irányelvben meghatározott vizsgálati paraméterek, beleértve az expozíciós idő, az UV-sugárzás intenzitása, a hőmérséklet, a páratartalom és az egyéb környezeti feltételek figyelembevételével.
Tesztminták figyelése és értékelése: A xenon vizsgálat során figyelni kell a tesztmintákat, amely magában foglalja a színben, szilárdságban, rugalmasságban, felület károsodásban vagy funkcionális tulajdonságokban bekövetkező változásokat. Rendszeresen rögzíteni kell a megfigyeléseket és méréseket a vizsgálati időszak alatt.
Vizsgálati adatok elemzése: A teszt befejezése után össze kell gyűjteni és elemezni szükséges a tesztből nyert adatokat, beleértve a méréseket, megfigyeléseket és minden egyéb releváns információt. Össze kell hasonlítani az eredményeket teljesítménykövetelményekkel vagy specifikációkkal, hogy felmérhetővé váljon a textilanyag UV-sugárzással szembeni ellenálló képessége és a hosszú távú napsugárzás hatásai.
Eredmények értelmezése és jelentése: A xenon vizsgálat eredményeinek értelmezése és a megállapításokat összefoglaló átfogó jelentések készítése, amely tartalmazza az információkat a vizsgálati paraméterekről, az expozíciós körülményekről, az eredményekről és az esetleges megfigyelésekről vagy következtetésekről. A tesztjelentések felhasználhatók belső minőség-ellenőrzési célokra, a szabályozási megfelelés érdekében vagy az érdekelt felekkel folytatott kommunikációra.
A szükséges intézkedések megtétele az eredmények alapján: A vizsgálati eredmények alapján megfelelő intézkedések megtétele, mint például a tervezés vagy az anyag módosítása, alternatív textíliák kiválasztása, vagy karbantartási, illetve védőintézkedések végrehajtása annak biztosítására, hogy a textil megfeleljen az UV-állóság tekintetében előírt teljesítménynek és tartóssági szabványnak.
Összegzés
A textilek xenon vizsgálatát szakképzett személyzetnek kell elvégeznie megfelelő berendezések és eszközök használatával, a megállapított tesztelési eljárásokat követve a vonatkozó iparági szabványoknak és előírásoknak megfelelően.
