Quanti Langley o Joule o Watt / m2 producono i tester Q-SUN e QUV?

Questa domanda sembra semplice, ma si basa su presupposti errati. Di solito la persona che lo chiede intende prendere la resa luminosa dei tester (espressa in Langleys, Joule o Watt / m2) e dividerla per l'intensità della luce solare esterna per ottenere un fattore magico da convertire le ore di esposizione accelerata del tester in anni di esposizione all'aperto. . Sfortunatamente, non esiste un modo matematicamente valido per effettuare un tale calcolo, poiché va contro i principi più basilari dell'invecchiamento accelerato. (Senza contare che, per definizione, il Langley si riferisce solo al sole e non ad altre fonti di luce.) Il risultato di un tale calcolo è nella migliore delle ipotesi privo di significato e nel peggiore dei casi completamente fuorviante.

Uno dei motivi per cui tale calcolo non è valido è che ignora l'effetto della lunghezza d'onda. Ciò che determina la quantità di fotodegradazione non è la dose totale di luce in joule, ma piuttosto come questi joule sono distribuiti rispetto alla lunghezza d'onda. Un joule di luce UV (lunghezza d'onda corta), ad esempio, può essere più dannoso di un joule di luce visibile o infrarossa (lunghezza d'onda maggiore), a seconda del materiale che stai testando.

Inoltre, la quantità di UV alla luce solare varia leggermente, il che può avere un enorme effetto sul deterioramento dei campioni. Langley e joule non riflettono le grandi variazioni dei raggi UV solari che si verificano di stagione in stagione, di giorno in giorno e, di fatto, di ora in ora. Per questo motivo, numerosi studi hanno dimostrato che su successive esposizioni all'aperto in cui campioni replicati hanno ricevuto la stessa esposizione a Langleys, può esserci una variazione fino a 7: 1 nella quantità. di danni al prodotto. In altre parole, il Langley è troppo incoerente per essere utilizzato come misura standard dell'esposizione all'aperto. La conclusione è chiara: Langley può avere usi validi, ma certamente non nel campo degli agenti atmosferici di laboratorio.

Anche una misurazione UV totale (TUV), come `` UV Langley '' o `` UV joule '', può essere fuorviante perché si applica lo stesso ragionamento: in UV, lunghezze d'onda maggiori. brevi periodi provocano generalmente una degradazione più rapida dei materiali durevoli.

Ecco un esempio delle cattive conclusioni che puoi trarre dall'utilizzo di Langleys, Joules o persino TUV per valutare tester con invecchiamento accelerato. Il tester QUV può utilizzare due tipi di lampade: lampade UV-A con un picco di emissione a una lunghezza d'onda di 340 nm, o lampade UV-B con un picco a 313 nm. Le lampade UV-A producono più joule (e più joule UV) rispetto alle lampade UV-B, quindi non è ragionevole dedurre che le lampade UV-A produrranno una degradazione più rapida? Non sempre. Molti materiali si degradano più lentamente con le lampade UV-A perché gli UV che producono sono UV con lunghezza d'onda maggiore. Nel tester Q-SUN troverai queste stesse variazioni a seconda dei filtri utilizzati.

Un altro motivo per cui non è possibile confrontare le intensità luminose dei tester Q-SUN o QUV con la luce solare è che tali procedure ignorano completamente l'effetto dell'umidità. Troviamo che per molti materiali gli effetti della pioggia e della rugiada sono più importanti degli effetti della luce solare. Questo è spesso vero anche per fenomeni come la perdita di brillantezza e il cambiamento di colore, che a volte sono considerati cambiamenti indotti dai raggi UV. Se non si tiene conto dell'umidità, non è possibile trovare un fattore di conversione magico.

Infine, un calcolo di conversione basato sull'intensità della luce non è valido perché ignora l'effetto della temperatura. È possibile scegliere un ampio intervallo di temperatura in un tester accelerato, ed è possibile avere un ampio intervallo di temperatura in esposizione all'aperto. La temperatura ha un profondo effetto sulla velocità di fotodegradazione. Osserviamo nei nostri tester accelerati che in alcuni casi un aumento di 10 ° C della temperatura di prova può raddoppiare il tasso di degradazione.

Per ulteriori informazioni, vedere il bollettino tecnico LU-8030 di Q-Lab Corporation, Errori causati dall'uso di joule per i test di esposizione in laboratorio e all'aperto.