
غالبًا ما تُستخدم المواد البلاستيكية في الأماكن المفتوحة أو المغلقة، حيث تتعرض لأشعة الشمس لفترات طويلة، سواءً من خلال الزجاج أو من خلاله. لذلك، يُعد تحديد آثار الإشعاع الشمسي والحرارة والرطوبة وغيرها من الضغوط المناخية على لون البلاستيك وخصائصه الأخرى أمرًا بالغ الأهمية. يُوصف التعرض الخارجي لأشعة الشمس، وكذلك الإشعاع الشمسي المُرشّح عبر زجاج النوافذ، في سلسلة معايير ISO 877. ومع ذلك، غالبًا ما يكون من الضروري تحديد آثار الإشعاع والحرارة والرطوبة على الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبصرية للبلاستيك بسرعة أكبر من خلال التجوية المُسرّعة صناعيًا أو الإشعاع المُسرّع صناعيًا باستخدام مصادر ضوء مختبرية مُحددة. تُجرى هذه التعريضات في أجهزة المختبرات في ظروف أكثر تحكمًا من تلك الموجودة في البيئات الطبيعية، وتهدف إلى تسريع التحلل النهائي للبوليمر وفشل المنتج.

من الصعب ربط نتائج التجوية المُسرّعة أو التعرض للإشعاع المُسرّع صناعيًا بتلك المُحصّلة في ظروف الاستخدام الفعلية، نظرًا لاختلاف نوعي التعرض، ولأن الاختبارات المعملية لا تستطيع أبدًا إعادة إنتاج جميع إجهادات التعرض التي تتعرض لها المواد البلاستيكية المُعرّضة في ظروف الاستخدام الفعلية. لا يُمكن اعتبار أي اختبار تعرض معملي محاكاةً كاملةً لحالات التعرض في ظروف الاستخدام الفعلي. قد تختلف المتانة النسبية للمواد في ظروف الاستخدام الفعلي اختلافًا كبيرًا تبعًا لموقع التعرض، نظرًا لاختلافات الأشعة فوق البنفسجية، ومدة البلل، ودرجة الحرارة، والملوثات، وعوامل أخرى.
تتكون المواصفة القياسية "EN ISO 4892 البلاستيك - طرق التعرض لمصادر الضوء المختبرية"، وهي معيار أوروبي نشرته بعد ذلك المنظمة الدولية للمعايير (ISO)، من الأقسام الفرعية التالية المنشورة تحت نفس العنوان:
في هذه المواصفة، يشير مصطلح "مصدر الضوء" إلى مصادر الإشعاع التي تُصدر الأشعة فوق البنفسجية، والإشعاع المرئي، والأشعة تحت الحمراء، أو أي مزيج من هذه الأنواع. كما تُقدم هذه المواصفة إرشادات حول تفسير البيانات المُستقاة من التجوية المُسرّعة صناعيًا أو الإشعاع المُسرّع صناعيًا. تتوفر معلومات أكثر تفصيلًا حول طرق تحديد التغيرات في خصائص البلاستيك بعد التعرض، وكيفية الإبلاغ عن هذه النتائج، في المواصفة EN ISO 4582.
مبدئيًا، تُعرَّض العينات المراد اختبارها لمصادر ضوء مختبرية في ظروف محيطة مُتحكَّم فيها. تشمل الطرق الموصوفة متطلبات قياس الإشعاع والتعرض على مستوى العينة، ودرجة حرارة أجهزة الاستشعار البيضاء والسوداء المُحدَّدة، ودرجة حرارة هواء الغرفة، والرطوبة النسبية.
من حيث المبدأ، يُستخدم قوس زينون مُزوَّد بمرشحات لمحاكاة الإشعاع الطيفي النسبي لضوء النهار في منطقتي الأشعة فوق البنفسجية والمرئية من الطيف. تُعرَّض العينات لمستويات مُختلفة من الضوء، ودرجة الحرارة، والرطوبة النسبية، والماء في ظل ظروف بيئية مُتحكَّم فيها.
تختلف ظروف التعرض حسب:
يتم البلل برش عينات الاختبار بماء منزوع المعادن/منزوع الأيونات، أو غمرها في الماء، أو تكثيف بخار الماء على أسطحها. تتضمن هذه العملية قياس الإشعاع فوق البنفسجي على مستوى العينة ومستوى التعرض له. يُنصح بالتعرض المتزامن لمادة مماثلة (عينة ضابطة) ذات أداء معروف لعينات الاختبار لتوفير معيار للمقارنة. لا تُقارن النتائج المتحصل عليها من العينات المعرضة لأدوات مختلفة إلا إذا أمكن إثبات علاقة إحصائية مناسبة بين الأدوات المستخدمة في المادة المعرضة.
تُعرَّض العينات لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية الفلورية في ظل ظروف بيئية مُتحكَّم فيها (درجة الحرارة، والرطوبة، و/أو الماء). ويمكن استخدام أنواع مختلفة من مصابيح الأشعة فوق البنفسجية الفلورية لتلبية جميع متطلبات اختبار المواد المختلفة. وتغطي معايير دولية أخرى خاصة بمواد مُحدَّدة تحضير العينات وتقييم النتائج. وتُقدَّم الإرشادات العامة في المعيار EN ISO 4892-1. ويصف المعيار ISO 11507 تعرُّض الدهانات والورنيشات والطلاءات الأخرى لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية الفلورية.
من حيث المبدأ، يمكن استخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية الفلورية لمحاكاة الإشعاع الطيفي للإشعاع الشمسي العالمي في نطاق الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة، شريطة اتباع توصيات الشركة المصنعة بشأن صيانة المصابيح أو تدويرها. تُعرَّض العينات لمستويات متفاوتة من الأشعة فوق البنفسجية، ودرجات الحرارة، والرطوبة، في ظل ظروف بيئية مُتحكَّم فيها.
تختلف ظروف التعرض حسب:
يحدث البلل عادةً بتكثف بخار الماء على سطح العينة المكشوفة، أو برش الماء منزوع المعادن/الأيونات على عينات الاختبار. قد تشمل الإجراءات قياس شدة الإشعاع والتعرض له على مستوى العينة. ولتوفير معيار للمقارنة، يُنصح بالتعرض المتزامن لمادة مماثلة ذات أداء معروف (مجموعة ضابطة) مع عينات الاختبار. لا تُقارن النتائج المتحصل عليها من العينات المعرضة لأنواع مختلفة من المعدات أو المصابيح إلا بعد إثبات علاقة إحصائية مناسبة بين أنواع المعدات المختلفة للمادة المراد اختبارها.
تُعرَّض العينات لمصباح قوس كربوني مُرَشَّح ذي لهب مكشوف في ظل ظروف محيطة مُتحكَّم فيها (درجة حرارة، رطوبة). يُوصَف مُرشِّحات مُختلفة. تُغطِّي معايير دولية أخرى لمواد مُحدَّدة تحضير العينات وتقييم النتائج. يُقدِّم المعيار EN ISO 4892-1 إرشادات عامة.
من حيث المبدأ، يتم تعريض عينات المواد المراد اختبارها لضوء قوس الكربون المكشوف المفلتر بالزجاج والحرارة والرطوبة في دورات مستمرة أو متكررة.
تختلف ظروف التعرض حسب:
عادةً ما يتم تحقيق تأثير الرطوبة عن طريق التحكم في رطوبة الهواء، أو رشّ الماء منزوع المعادن/منزوع الأيونات على عينات الاختبار، أو تكثيف بخار الماء على أسطح العينات. قد يشمل الإجراء قياس الإشعاع والتعرض للإشعاع على سطح العينات. يُنصح بالتعرض المتزامن لمادة مماثلة (عينة ضابطة) ذات سلوك معروف لعينات الاختبار لتوفير معيار مرجعي للمقارنة. لا تُقارن النتائج المتحصل عليها من العينات المعرضة لأدوات مختلفة إلا بعد إثبات علاقة إحصائية مناسبة بين الأدوات المستخدمة في المادة المحددة قيد الاختبار.
باختصار، تُعد سلسلة معايير EN ISO 4892 مهمةً لأنها تُحدد أساليب تعريض المواد البلاستيكية لمصادر الضوء المختبرية لتقييم مقاومتها للعوامل الجوية والشيخوخة الناتجة عن الضوء والحرارة والرطوبة. يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية لتقييم متانة وأداء المواد المستخدمة في الهواء الطلق أو في البيئات المعرضة للضوء.
وتعتبر هذه المجموعة من المعايير مهمة للأسباب التالية:
نتيجةً لذلك، تُعدّ مجموعة معايير EN ISO 4892 أساسيةً لضمان متانة المنتجات البلاستيكية وسلامتها وأدائها في ظروف الإضاءة الخافتة. تُشكّل هذه المعايير حجر الأساس لضمان الجودة وتطوير المنتجات والامتثال في مختلف الصناعات، من السيارات والبناء إلى الإلكترونيات والتغليف.
مؤسستنا، التي تعمل منذ سنوات عديدة وتتابع بدقة التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، توظف فريقًا من المتخصصين ذوي الخبرة وبنية تحتية واسعة لإجراء الاختبارات والقياسات والتحليلات في مجموعة واسعة من المجالات للشركات في جميع القطاعات. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار EN ISO 4892 "البلاستيك - طرق التعرض لمصادر الضوء المختبرية".
