Méthode d'essai standard ASTM D1003-21 pour la transparence et la transmission de la lumière des plastiques transparents

Méthode d'essai standard ASTM D1003-21 pour la transparence et la transmission de la lumière des plastiques transparents

La norme « ASTM D1003-21 Méthode d'essai standard pour la transmission de la lumière et du voile des plastiques transparents » publiée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une méthode d'essai permettant d'évaluer les propriétés spécifiques de transmission de la lumière et de diffusion de la lumière à grand angle des sections planes de matériaux tels que les plastiques transparents.

Méthode d'essai standard ASTM D1003-21 pour la transparence et la transmission de la lumière des plastiques transparents

Cette norme fournit deux procédures pour mesurer la transmission de la lumière et le voile. La procédure A utilise un appareil de mesure de la brume, tandis que la procédure B utilise un spectrophotomètre. Les matériaux dont la valeur de trouble est supérieure à 30 % sont considérés comme diffusifs et doivent être testés conformément à la norme « ASTM E2387-19 Pratique standard pour les mesures de diffusion optique goniométrique ».

Aux fins de la présente norme, en plus des termes et définitions donnés dans les normes ASTM D883 et ASTM E284, les définitions suivantes s'appliquent :

  • La brume fait référence à la diffusion de la lumière par un échantillon en transit, ce qui est responsable de la réduction du contraste des objets observés à travers lui. Le pourcentage de lumière transmise qui est diffusée de telle sorte que sa direction s'écarte de la direction du rayon incident de plus d'un angle spécifié. Dans cette méthode d’essai, l’angle spécifié est de 0,044 rad (2,5 degrés).
  • Brillant, Le « Spectre d’effet de l’érythème humain CIE 1987 » de la Commission internationale de l’éclairage est pondéré selon la fonction d’efficacité lumineuse spectrale.
  • La transmittance lumineuse est le rapport entre le flux lumineux transmis par un objet et le flux incident sur lui.

La lumière diffusée lorsqu'elle traverse une couche de film ou de matériau peut produire une zone brumeuse ou enfumée lorsque les objets sont observés à travers le matériau. Un autre effet pourrait être de masquer l’éblouissement qui se produit sur le pare-brise d’une voiture lorsque l’on roule face au soleil.

Bien que les mesures de brume soient le plus souvent effectuées à l'aide d'un appareil de mesure de brume, un spectrophotomètre peut être utilisé à condition qu'il réponde aux exigences géométriques et spectrales de cette norme. L'utilisation d'un spectrophotomètre pour mesurer le trouble sur les plastiques peut fournir des données de diagnostic précieuses sur l'origine du trouble, et la procédure B est consacrée à l'utilisation d'un spectrophotomètre. Les valeurs de test de la procédure A (appareil de mesure de la brume) sont normalement légèrement plus élevées et moins variables que les valeurs de test de la procédure B (spectrophotomètre).

La transmission uniforme de la lumière est obtenue en plaçant un échantillon transparent à une certaine distance de l'orifice d'entrée de la sphère d'intégration. Cependant, lorsque l'échantillon est trouble, la transmittance lumineuse hémisphérique totale doit être mesurée en plaçant l'échantillon dans l'orifice d'entrée de la sphère. La transmittance lumineuse hémisphérique totale mesurée sera supérieure à la transmittance lumineuse normale, en fonction des propriétés optiques de l'échantillon. Dans cette méthode d'essai, l'échantillon doit nécessairement être placé dans l'orifice d'entrée de la sphère pour mesurer la turbidité et la transmission lumineuse hémisphérique totale.

Des données de turbidité représentatives du matériau peuvent être obtenues en évitant les défauts de surface hétérogènes ou internes qui ne sont pas caractéristiques du matériau. Les données de brume et de transmission de la lumière sont particulièrement utiles à des fins de contrôle qualité et de spécification.

Avant de procéder à cette méthode d’essai, il convient de consulter les spécifications du matériau testé. Toute préparation d'échantillon d'essai, tout conditionnement, toute dimension ou tout paramètre d'essai ou toute combinaison de ceux-ci inclus dans la spécification du matériau prévaudront sur ceux spécifiés dans cette méthode d'essai. S'il n'y a pas de spécification matérielle, les conditions par défaut s'appliquent.

L’échantillonnage doit être statistiquement suffisant pour garantir que les échantillons sont obtenus et produits par un processus sous contrôle statistique. Des échantillons exempts de défauts non caractéristiques du matériau doivent être obtenus, à condition que ces défauts ne constituent pas les variables étudiées.

Chaque échantillon d’essai est coupé à une taille suffisamment grande pour couvrir l’orifice d’entrée de la sphère. Il est recommandé d'utiliser un disque d'un diamètre de 50 mm ou un carré avec des côtés de mêmes dimensions. L'échantillon doit être exempt de poussière, de graisse, de rayures et de défauts, avoir des surfaces sensiblement planes et parallèles et être exempt de vides et de particules internes visibles, à moins qu'il ne soit souhaité de mesurer spécifiquement la contribution au voile de ces défauts.

Sauf indication contraire dans la spécification du matériau applicable, trois échantillons sont préparés pour tester chaque échantillon d'un matériau donné. Le type et la préparation de l’échantillon peuvent affecter la turbidité réelle des matériaux testés.

Sauf disposition contraire des spécifications du matériau applicable ou accord entre le client et le fournisseur, les échantillons d'essai doivent être conditionnés conformément à la procédure A de la norme ASTM D618-21 Pratique standard pour la préparation des plastiques pour les essais à 40 degrés plus/moins 23 degrés et 2 pour cent plus/moins 50 pour cent d'humidité relative pendant au moins 10 heures avant les essais. En cas de désaccord, les tolérances doivent être de plus ou moins 1 degré et de plus ou moins 5 pour cent d'humidité relative. Le testeur doit être installé dans une atmosphère maintenue à une température de 23 degrés plus/moins 2 degrés et une humidité relative de 50 pour cent plus/moins 10 pour cent.

Les deux méthodes d’essai suivantes sont décrites en détail dans cette norme :

  • Méthode A - Appareil de mesure de la brume
  • Méthode B - Spectrophotomètre

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