Hoeveel Langleys of Joules of Watts / m2 produceren de Q-SUN- en QUV-testers?

Deze vraag klinkt eenvoudig, maar is gebaseerd op onjuiste aannames. Gewoonlijk is de persoon die dit vraagt, de lichtopbrengst van de testers (uitgedrukt in Langleys, Joules of Watts / m2) van plan om deze te delen door de intensiteit van het zonlicht van buitenaf om een magische factor om te zetten de versnelde blootstellingsuren van de tester in jaren van blootstelling buitenshuis. . Helaas is er geen wiskundig geldige manier om een dergelijke berekening uit te voeren, aangezien dit in strijd is met de meest fundamentele principes van versnelde verwering. (Om nog maar te zwijgen van het feit dat Langley per definitie alleen naar de zon verwijst en niet naar andere lichtbronnen.) Het resultaat van zo'n berekening is op zijn best zinloos en in het ergste geval volledig misleidend.

Een van de redenen waarom een dergelijke berekening ongeldig is, is dat deze het effect van golflengte negeert. Wat de hoeveelheid fotodegradatie bepaalt, is niet de totale dosis licht in joules, maar hoe deze joules worden verdeeld ten opzichte van de golflengte. Een joule UV-licht (korte golflengte) kan bijvoorbeeld schadelijker zijn dan een joule zichtbaar of infrarood licht (langere golflengte), afhankelijk van het materiaal dat je test.

Ook varieert de hoeveelheid UV in zonlicht enigszins, wat een enorm effect kan hebben op het bederven van monsters. Langleys en joules weerspiegelen niet de grote variaties in UV-stralen van de zon die van seizoen tot seizoen, van dag tot dag en in feite van uur tot uur optreden. Om deze reden hebben een aantal onderzoeken aangetoond dat bij opeenvolgende buitenopnamen waarbij gerepliceerde monsters dezelfde blootstelling aan Langleys kregen, er een variatie van maximaal 7: 1 in de hoeveelheid kan zijn. van productschade. Met andere woorden, de Langley is te inconsistent om als standaardmaat voor blootstelling buitenshuis te worden gebruikt. De conclusie is duidelijk: Langley heeft misschien geldige toepassingen, maar zeker niet op het gebied van laboratoriumverwering.

Zelfs een totale UV (TUV) meting, zoals `` UV Langley '' of `` UV joule '', kan misleidend zijn omdat dezelfde redenering van toepassing is: bij UV, langere golflengten. korte periodes veroorzaken over het algemeen een snellere degradatie van duurzame materialen.

Hier is een voorbeeld van de slechte conclusies die u kunt trekken uit het gebruik van Langleys, Joules of zelfs TUV om testers voor versnelde veroudering te beoordelen. De QUV-tester kan twee soorten lampen gebruiken: UV-A-lampen met een emissiepiek bij een golflengte van 340 nm, of UV-B-lampen met een piek bij 313 nm. UV-A-lampen produceren meer joules (en meer UV-joules) dan UV-B-lampen, dus is het niet redelijk om te concluderen dat UV-A-lampen een snellere degradatie produceren? Niet altijd. Veel materialen worden langzamer afgebroken met UV-A-lampen omdat de UV die ze produceren, UV's met een langere golflengte zijn. In de Q-SUN-tester vindt u dezelfde variaties, afhankelijk van de gebruikte filters.

Een andere reden waarom je de lichtintensiteiten van Q-SUN- of QUV-testers niet kunt vergelijken met zonlicht, is dat bij dergelijke procedures het effect van vochtigheid volledig wordt genegeerd. We vinden dat voor veel materialen de effecten van regen en dauw belangrijker zijn dan de effecten van zonlicht. Dit geldt vaak zelfs voor verschijnselen zoals verlies van glans en kleurverandering, die soms worden beschouwd als door UV veroorzaakte veranderingen. Als je geen rekening houdt met vochtigheid, kun je geen magische omrekeningsfactor vinden.

Ten slotte is een conversieberekening op basis van lichtintensiteit ongeldig omdat deze het effect van temperatuur negeert. Het is mogelijk om een breed temperatuurbereik te kiezen in een versnelde tester, en het is mogelijk om een breed temperatuurbereik te hebben bij blootstelling buitenshuis. Temperatuur heeft een diepgaand effect op de snelheid van fotodegradatie. We zien in onze versnelde testers dat in sommige gevallen een stijging van 10 ° C in de testtemperatuur de afbraaksnelheid kan verdubbelen.

Zie voor meer informatie het technisch bulletin LU-8030 van Q-Lab Corporation, Fouten veroorzaakt door het gebruik van joules om laboratorium- en buitenblootstellingstests te timen.