חומרי אריזה קוסמטיים הם בעיקר פלסטיק, זכוכית ונייר. במהלך השימוש, העיבוד והאחסון של פלסטיק, עקב גורמים חיצוניים שונים כמו אור, חמצן, חום, קרינה, ריח, גשם, עובש, חיידקים וכו', המבנה הכימי של הפלסטיק נהרס וכתוצאה מכך אובדן שלהם. מאפיינים מקוריים מצוינים. תופעה זו נקראת בדרך כלל הזדקנות. הביטויים העיקריים של הזדקנות פלסטית הם שינוי צבע, שינויים בתכונות הפיזיקליות, שינויים בתכונות מכניות ושינויים בתכונות החשמליות.
1. רקע של יישון פלסטיק
בחיינו, חלק מהמוצרים נחשפים לאור בהכרח, והאור האולטרה סגול באור השמש, יחד עם טמפרטורה גבוהה, גשם וטל, יגרמו למוצר לחוות תופעות הזדקנות כמו אובדן כוח, סדקים, קילופים, קהות, שינוי צבע ו אבקה. אור שמש ולחות הם הגורמים העיקריים הגורמים להזדקנות החומר. אור השמש יכול לגרום לחומרים רבים להתכלות, מה שקשור לרגישות ולספקטרום של החומרים. כל חומר מגיב אחרת לספקטרום.
גורמי ההזדקנות הנפוצים ביותר של פלסטיק בסביבה הטבעית הם חום ואור אולטרה סגול, מכיוון שהסביבה שהחומרים הפלסטיים נחשפים אליה ביותר היא חום ואור שמש (אור אולטרה סגול). חקר ההזדקנות של פלסטיק הנגרמת על ידי שני סוגי סביבות אלה הוא בעל חשיבות מיוחדת עבור סביבת השימוש בפועל. ניתן לחלק באופן גס את מבחן ההזדקנות שלו לשתי קטגוריות: חשיפה חיצונית ובדיקת הזדקנות מואצת במעבדה.
לפני השימוש במוצר בקנה מידה גדול, יש לבצע ניסוי יישון קל כדי להעריך את עמידות ההזדקנות שלו. עם זאת, ההזדקנות הטבעית עשויה להימשך מספר שנים ואף יותר כדי לראות את התוצאות, מה שכמובן אינו עולה בקנה אחד עם הייצור בפועל. יתר על כן, תנאי האקלים במקומות שונים שונים. אותו חומר בדיקה צריך להיבדק במקומות שונים, מה שמגדיל מאוד את עלות הבדיקה.
2. בדיקת חשיפה חיצונית
חשיפה ישירה חיצונית מתייחסת לחשיפה ישירה לאור השמש ולתנאי אקלים אחרים. זוהי הדרך הישירה ביותר להעריך את עמידות מזג האוויר של חומרים פלסטיים.
יתרונות:
עלות מוחלטת נמוכה
עקביות טובה
פשוט וקל לתפעול
חסרונות:
בדרך כלל מחזור ארוך מאוד
מגוון האקלים העולמי
לדגימות שונות יש רגישות שונה באקלים שונים
3. שיטת בדיקת הזדקנות מואצת במעבדה
בדיקת הזדקנות קלה במעבדה יכולה לא רק לקצר את המחזור, אלא גם בעלת יכולת חזרה טובה וטווח יישום רחב. הוא מושלם במעבדה לאורך כל התהליך, ללא התחשבות בהגבלות גיאוגרפיות, קל לתפעול ובעל יכולת שליטה חזקה. הדמיית סביבת התאורה בפועל ושימוש בשיטות הזדקנות מואצות של אור מלאכותי יכול להשיג את המטרה של הערכה מהירה של ביצועי החומר. השיטות העיקריות בהן נעשה שימוש הן בדיקת יישון באור אולטרה סגול, בדיקת יישון מנורות קסנון והזדקנות באור קשת פחמן.
1. שיטת בדיקת הזדקנות קלה של קסנון
בדיקת הזדקנות מנורת קסנון היא בדיקה המדמה את ספקטרום אור השמש המלא. בדיקת הזדקנות מנורת קסנון יכולה לדמות אקלים מלאכותי טבעי תוך זמן קצר. זהו אמצעי חשוב למסך נוסחאות ולייעל את הרכב המוצר בתהליך המחקר והייצור המדעי, והוא גם חלק חשוב בבדיקת איכות המוצר.
נתוני בדיקת הזדקנות מנורות קסנון יכולים לעזור לבחור חומרים חדשים, לשנות חומרים קיימים ולהעריך כיצד שינויים בנוסחאות משפיעים על העמידות של מוצרים
עיקרון בסיסי: תא הבדיקה של מנורות הקסנון משתמש במנורות קסנון כדי לדמות את השפעות אור השמש, ומשתמש בלחות מעובה כדי לדמות גשם וטל. החומר הנבדק ממוקם במחזור של אור ולחות מתחלפים בטמפרטורה מסוימת לצורך בדיקה, והוא יכול לשחזר את הסכנות המתרחשות בחוץ במשך חודשים ואפילו שנים תוך מספר ימים או שבועות.
יישום בדיקה:
זה יכול לספק סימולציה סביבתית מקבילה ובדיקות מואצות למחקר מדעי, פיתוח מוצר ובקרת איכות.
ניתן להשתמש בו לבחירת חומרים חדשים, שיפור חומרים קיימים או הערכת עמידות לאחר שינויים בהרכב החומרים.
זה יכול לדמות היטב את השינויים הנגרמים על ידי חומרים החשופים לאור השמש בתנאי סביבה שונים.
2. שיטת בדיקת הזדקנות לאור ניאון UV
מבחן ההזדקנות UV מדמה בעיקר את השפעת השפלה של אור UV באור השמש על המוצר. במקביל, הוא יכול גם לשחזר את הנזק שנגרם על ידי גשם וטל. הבדיקה מתבצעת על ידי חשיפת החומר המיועד לבדיקה במחזור אינטראקטיבי מבוקר של אור שמש ולחות תוך הגברת הטמפרטורה. מנורות פלורסנט אולטרה סגול משמשות לדמות אור שמש, וניתן לדמות את השפעת הלחות גם על ידי עיבוי או ריסוס.
מנורת ה-UV הפלורסנט היא מנורת כספית בלחץ נמוך עם אורך גל של 254 ננומטר. בשל תוספת של דו-קיום זרחן כדי להמיר אותו לאורך גל ארוך יותר, פיזור האנרגיה של מנורת ה-UV הפלורסנטית תלוי בספקטרום הפליטה שנוצר על ידי דו-קיום הזרחן והפיזור של צינור הזכוכית. מנורות פלורסנט מחולקות בדרך כלל ל-UVA ו-UVB. יישום החשיפה לחומר קובע באיזה סוג של מנורת UV יש להשתמש.
3. שיטת בדיקת הזדקנות אור קשת פחמן
מנורת קשת פחמן היא טכנולוגיה ישנה יותר. מכשיר קשת פחמן שימש במקור על ידי כימאים גרמנים של צבע סינתטי כדי להעריך את יציבות האור של טקסטיל צבוע. מנורות קשת פחמן מחולקות למנורות קשת פחמן סגורות ופתוחות. ללא קשר לסוג מנורת קשת הפחמן, הספקטרום שלה שונה למדי מהספקטרום של אור השמש. בשל ההיסטוריה הארוכה של טכנולוגיית פרויקט זו, טכנולוגיית ההזדקנות הראשונית של אור מלאכותי השתמשה בציוד זה, כך שעדיין ניתן לראות שיטה זו בתקנים מוקדמים יותר, במיוחד בתקנים המוקדמים של יפן, שבהם טכנולוגיית מנורת קשת פחמן שימשה לעתים קרובות כאור מלאכותי שיטת בדיקת הזדקנות.
זמן פרסום: 20 באוגוסט 2024