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| 标准编号 | GB/T 31899-2015 (GB/T31899-2015) | | 中文名称 | 纺织品 耐候性试验 紫外光曝晒 | | 英文名称 | Textile -- Tests for weather resistance -- UV light exposure | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | W04 | | 国际标准分类 | 59.080.01 | | 字数估计 | 11,168 | | 发布日期 | 2015-09-11 | | 实施日期 | 2016-04-01 | | 起草单位 | 杭州天堂伞业集团有限公司、中纺标(北京)检验认证中心有限公司、江西昌硕户外休闲用品有限公司、(中国)日信纺织有限公司、中国兵器工业第五九研究所、美国科潘诺实验设备公司上海代表处 | | 归口单位 | 全国纺织品标准化技术委员会基础标准分技术委员会(SAC/TC 209/SC 1) | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第25号 | | 提出机构 | 中国纺织工业联合会 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 31899-2015
Textile - Tests for weather resistance - UV light exposure
ICS 59.080.01
W04
中华人民共和国国家标准
纺织品 耐候性试验 紫外光曝晒
2015-09-11发布
2016-04-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国纺织工业联合会提出。
本标准由全国纺织品标准化技术委员会基础标准分技术委员会(SAC/TC209/SC1)归口。
本标准起草单位:杭州天堂伞业集团有限公司、中纺标(北京)检验认证中心有限公司、江西昌硕户
外休闲用品有限公司、(中国)日信纺织有限公司、中国兵器工业第五九研究所、美国科潘诺实验设备公
司上海代表处。
本标准主要起草人:何玲君、章丽丽、徐路、徐柏青、吕世良、田月娥、张恒、孙杏蕾。
纺织品 耐候性试验 紫外光曝晒
1 范围
本标准规定了对户外用纺织品进行紫外光曝晒老化的试验方法及老化前后性能变化的测定。
本标准适用于各种户外用纺织材料及制品。
注:本方法的应用及局限性参见附录A。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 250 纺织品 色牢度试验 评定变色用灰色样卡
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
荧光紫外灯 fluorescentUVlamp
在光谱的紫外区域(如400nm以下)中产生的辐射光能占总光能输出量至少80%的荧光灯。
3.2
辐照度 irradiance
规定波长范围的单位面积的辐照通量,单位为瓦特每平方米(W/m2)。
3.3
辐射能量 radiantenergy
辐照度的时间积分,单位为焦耳每平方米(J/m2)。
3.4
某光源发射的或某物体接收的绝对或相对辐射能量,是波长的函数。
3.5
紫外辐射 ultravioletradiation
波长为280nm~400nm的电磁辐射。
3.6
耐候性 weatherresistance
材料曝晒在一定的气候条件(如日光、雨水、湿度和温度等因素)下,其抵抗性能变差的能力。
4 原理
试样在规定的荧光紫外灯光源、冷凝和/或喷淋环境条件下进行曝晒。比较曝晒后试样与原样的性
能变化。
5 试验设备
5.1 试验机构造
紫外老化试验机应由耐腐蚀材料制成,装有荧光紫外灯管、可加热的水盘、水喷淋系统(备选)、样品
架以及用于控制和显示操作时间和温度的装置。紫外老化试验机结构截面示意图见图1。
图1 紫外老化试验机结构截面示意图
5.2 荧光紫外灯
5.2.1 UVA型荧光紫外灯:波长低于300nm的辐射占其总辐射百分比小于2%的荧光紫外灯管,在
343nm有发射峰,用来模拟300nm~340nm的日光。典型光谱能量分布参见附录B。
注:UVA指波长在315nm~400nm的紫外线辐射。
5.2.2 UVB型荧光紫外灯:波长低于300nm的辐射占其总辐射百分比小于10%的荧光紫外灯管,在
313nm有发射峰。典型光谱能量分布参见附录B。
注:UVB指波长在280nm~315nm的紫外线辐射。
5.2.3 曝晒区域任一点的辐照度至少应为此区域最大辐照度的70%。
5.2.4 曝晒区域任一点的辐照度均大于此区域最大辐照度的90%时,无需对试样的位置进行周期性
轮换。
5.3 潮湿系统
潮湿系统用来模拟大气环境条件下的凝露或淋雨,可通过冷凝或水喷淋实现:
---冷凝:通过加热水形成的水蒸气在试样的测试面产生凝露,并使所有样品均匀湿润。
---水喷淋:能在规定条件下使水均匀地喷洒在试样测试面上。水喷淋装置应由耐腐蚀材料制成。
5.4 黑板温度计
在30℃~80℃的范围内,温度计精确至±1℃。把黑板温度计放在曝晒的中心区域,使其和试样
处于相同的试验条件。
5.5 样品架和试样夹
样品架应用耐腐蚀材料制成,例如铝材。试验机两侧均有样品架,样品架的有效曝晒区域一般为
900mm×210mm。
试样夹(包括背板)应使用耐腐蚀材料制成,例如铝材。试样夹的尺寸应满足试样数量及尺寸的要
求。试样夹放在样品架上时,试样表面应与灯管形成的平面平行。
6 试样
试样的数量及尺寸由曝晒后需做的性能测试决定,在距离布边至少50mm处取样。
7 试验条件
7.1 试验应在温度为20℃~30℃的实验室环境条件下进行。
7.2 根据试样的特性、最终使用环境,选择合适的单循环试验条件及循环次数。单循环试验条件见
表1。
表1 单循环试验条件
试验条件 灯管类型 单循环试验条件 适用的产品
试验条件1
试验条件2
试验条件3
UVA型
用340nm处辐照度为0.89W/m2 的紫外光在黑板温度为60℃条
件下曝晒8h,接着在黑板温度为50℃条件下冷凝4h
遮阳用织物等
用340nm处辐照度为0.89W/m2 的紫外光在黑板温度为60℃条
件下曝晒8h,然后用三级水喷淋0.25h,接着在黑板温度为50℃条
件下冷凝3.75h
建筑用织物等
用340nm处辐照度为0.89W/m2 的紫外光在黑板温度为70℃条
件下曝晒8h,接着在黑板温度为50℃条件下冷凝4h
机动车外
饰件材料等
试验条件4 UVB型
用310nm处辐照度为0.71W/m2 的紫外光在黑板温度为60℃条
件下曝晒4h,接着在黑板温度为50℃条件下冷凝4h
耐候性要求
更高的产品
注:除非另有说明,一般使用UVA型荧光紫外灯。
8 试验步骤
8.1 将试样安装在试样夹上,并将试样夹放置在试验机的样品架上。应确保试样的使用面(正面)面对
光源,并保证试样表面平整。
对于纱线样品:将纱线缠绕在长度至少为150mm的试样夹上,直接曝晒在紫外光下的纱线可用来
测试断裂强力。可以测试单根纱或多根纱。当测试多根纱时,缠绕在试样夹上的纱线应紧密排列,宽度
为25mm。保留样品的纱线根数和曝晒样品的纱线根数应相同。
8.2 当样品架没有装满时,用空白试样夹将其填满。
8.3 根据产品用途或双方协议选择表1的试验条件,调节试验设备,达到所需的试验条件后开始测试。
试验应保持连续进行。
8.4 在试验过程中要使试样均匀接受紫外光照和温度、湿度影响。曝晒区域任一点的辐照度介于此区
域最大辐照度的70%~90%之间时,需对试样的位置进行周期性轮换,以保证试样接收到相同的辐射
能量。如图2所示,先将最右边的两个试样夹移到曝晒区域的最左边,再将其他试样夹依次移到右边。
图2 试样位置轮换示意图
9 性能测定
9.1 性能测定前,如果试样从试验机中取出时是湿的,可在室温下使其干燥。
9.2 按照相关标准规定的方法测定原样和曝晒后试样的强力。
9.3 用符合GB/T 250的灰色样卡评定曝晒后试样的颜色变化。
9.4 可根据需要或供需双方协议,测定和比较试样曝晒前后的其他性能变化,如外观变化等。
10 试验结果
10.1 按照式(1)计算强力保持率,精确至一位小数。
R=
F0×
100% (1)
式中:
R ---强力保持率,%;
F0 ---未曝晒试样的强力,单位为牛顿(N);
F ---试样曝晒后的强力,单位为牛顿(N)。
10.2 其他性能变化,如颜色。
11 试验报告
试验报告应包括以下内容:
a) 注明本标准编号;
b) 单循环试验条件;
c) 循环次数(总试验时间);
d) 试样的描述;
e) 性能测定方法以及测试结果;
f) 任何偏离本标准的细节。
附 录 A
(资料性附录)
应用及局限
A.1 本标准是模拟自然界中紫外光照和潮湿条件所导致的材料性能的退化,并不是模拟所有的气候现
象,如空气污染、生物侵蚀和盐水侵蚀等。
A.2 不同的试验条件可能导致不同的试验结果。因此,试验报告中应对试验条件进行描述,否则试验
结果没有参考价值。
A.3 本标准所得试验结果用于对比经特定试验方法曝晒后材料的耐候性。
A.4 实验室光源加速测试和实际户外曝晒之间的相关性受诸多因素的影响。实验室光源和太阳光光
谱分布存在差异。在实验室加速试验中,经常使用比一般波长短的波长,以获得更快的老化速度。对于
户外曝晒,通常认为其短波紫外辐射截止波长为300nm。在小于300nm的紫外辐射下曝晒,可能会产
生降解反应,而这种反应不会在户外条件下发生。如果加速试验中使用的实验室光源包含的紫外辐射
波长小于实际使用条件的波长,那么加速试验中的降解机理以及材料稳定性等级可能会产生较大差异。
A.5 如果已知特定区域的辐射,可产生测试材料的降解,如不改变材料的稳定性等级,则没有必要模拟
日光的全部光谱。然而,对于紫外光或可见光光谱的实验室光源,往往在较窄的波长范围内具有很强的
发射光谱,可能产生某些意想不到的结果。该类型的光源也许不会产生日光曝晒出现的变化。在仅有
紫外辐射的光源下曝晒,可能不会产生可见光引起的褪色,或许产生比日光照射更显著的高聚物黄变
现象。
附 录 B
(资料性附录)
荧光紫外灯的典型光谱能量分布
B.1 UVA型荧光紫外灯的典型光谱能量分布见表B.1。
表B.1 UVA型荧光紫外灯的典型光谱能量分布
光谱范围(λ为波长)
nm
最小值
基准太阳辐射
最大值
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