ISO 15314:2004
(Main)Plastics — Methods for marine exposure
Plastics — Methods for marine exposure
ISO 15314:2004 describes three methods for the exposure of plastics in a marine environment. Method A covers exposures where specimens float on the surface, method B covers exposures where specimens are partially immersed and method C covers exposures where specimens are completely immersed. Although intended for marine (salt water) exposure, the methodology might be used with outdoor brackish water and fresh-water exposures as well. Method A is particularly applicable to enhanced-degradability plastics where the environmental degradation under marine floating exposure is expected to be accelerated relative to that of regular plastic materials. The standard specifies the general requirements for the apparatus, and procedures for using the test methods described. It lists properties that may be used to evaluate changes in plastics subjected to marine exposure. More specific information about methods for determining the changes in properties of plastics on exposure and reporting these results is given in ISO 4582, Plastics -- Determination of changes in colour and variations in properties after exposure to daylight under glass, natural weathering or laboratory light sources.
Plastiques — Méthodes d'exposition aux intempéries marines
L'ISO 15314:2004 décrit trois méthodes d'exposition des plastiques dans des environnements marins. La méthode A traite des cas d'exposition dans lesquels les éprouvettes flottent sur la surface, la méthode B traite des cas d'exposition dans lesquels les éprouvettes sont partiellement immergées et la méthode C des cas d'exposition dans lesquels les éprouvettes sont complètements immergées. Bien qu'elle soit destinée aux cas d'exposition aux intempéries marines (eau salée), il est possible d'utiliser la méthodologie proposée pour les expositions à l'eau douce et à l'eau saumâtre à l'extérieur. La méthode A s'applique en particulier aux plastiques à dégradabilité améliorée lorsque la dégradation due à l'environnement dans un cas d'exposition aux intempéries marines par flottement est supposée accélérée par rapport aux matériaux plastiques normaux. La présente norme spécifie les exigences générales relatives à l'appareillage et aux modes opératoires nécessaires pour utiliser les méthodes d'essai décrites. Elle énumère les propriétés qui peuvent être utilisées pour évaluer les changements dont les plastiques sous exposition aux intempéries marines peuvent faire l'objet. Des informations plus spécifiques sur les méthodes de détermination des changements des propriétés des plastiques après exposition et de relevé des résultats sont décrites dans l'ISO 4582, Plastiques -- Détermination des changements de coloration et des variations de propriétés après exposition à la lumière du jour sous verre, aux agents atmosphériques ou aux sources lumineuses de laboratoire.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15314
First edition
2004-11-01
Plastics — Methods for marine exposure
Plastiques — Méthodes d'exposition aux intempéries marines
Reference number
ISO 15314:2004(E)
©
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 15314:2004(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but shall
not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In the
unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2004
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
©
ii ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 15314:2004(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 2
4.1 General . 2
4.2 Significance . 2
5 Requirements for apparatus . 3
5.1 General requirements . 3
5.2 Requirements for method A, floating exposure . 3
5.3 Requirements for method B, partial-immersion exposure . 4
5.4 Requirements for method C, shallow-immersion exposure . 5
6 Test specimens . 5
6.1 Form and preparation . 5
6.2 Number of test specimens . 7
6.3 Storage and conditioning . 8
7 Procedure . 8
7.1 General . 8
7.2 Specific procedure for method A, marine floating exposure . 8
7.3 Specific procedure for method B, partial-immersion exposure . 9
7.4 Specific procedure for method C, shallow-immersion exposure . 9
7.5 Evaluation of specimens after exposure . 9
8 Test report . 10
Bibliography . 12
©
ISO 2004 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 15314:2004(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15314 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 6, Ageing, chemical
and environmental resistance.
©
iv ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 15314:2004(E)
Introduction
Plastics are often used in outdoor applications where they are immersed or partially immersed in water. In some
cases, materials made from plastic are designed to float on water. In others, plastic articles that are discarded
end up as floating debris. In addition to the effects of sunlight and heat, plastic polymers or products exposed in
marine environments may be subjected to hydrolysis, water absorption, extraction of stabilizers, erosion by
wave action, corrosion by salts and/or attack by seaborne microorganisms. These stresses are not simulated in
typical weathering exposures conducted in accordance with ISO877. Therefore a separate standard is
necessary to define procedures that realistically and consistently stress plastic materials in the same way that
they would be in products used or discarded in marine environments. This International Standard describes
three procedures for the exposure of plastic materials in the same way as they could be when used in marine
environments.
There are four primary reasons why the rate of degradation of plastics exposed at sea can be different from that
[1]
for the same plastic exposed on land :
a) exposure in moist conditions is known to accelerate degradation of some polymers — small amounts of
absorbed water may act as a plasticizer, increasing accessibility of the matrix to oxygen, or may leach out
stabilizing additives;
b) differences in heat build-up between plastics exposed in water or on the surface compared to plastics
exposed on land;
c) the action of microorganisms that may shield the plastic from UV radiation or may enhance biodegradation
processes;
d) the action of macroorganism settlements that can produce disfigurement of surfaces.
It is essential to establish appropriate exposure procedures in order to properly assess the performance of
plastics used in marine environments, and to evaluate how long plastics discarded as litter will persist in marine
environments.
©
ISO 2004 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
.
vi
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15314:2004(E)
Plastics — Methods for marine exposure
1Scope
This International Standard describes three methods for the exposure of plastics in a marine environment.
MethodA covers exposures where specimens float on the surface, methodB covers exposures where
specimens are partially immersed and methodC covers exposures where specimens are completely
immersed. Although intended for marine (salt water) exposure, the methodology might be used with outdoor
brackish water and fresh-water exposures as well. Direct weathering of plastics on land is described in ISO 877.
Method A is particularly applicable to enhanced-degradability plastics where the environmental degradation
under marine floating exposure is expected to be accelerated relative to that of regular plastic materials.
This International Standard specifies the general requirements for the apparatus, and procedures for using the
test methods described.
It lists properties that may be used to evaluate changes in plastics subjected to marine exposure. More specific
information about methods for determining the changes in properties of plastics on exposure and reporting
these results is given in ISO 4582.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 293, Plastics — Compression moulding of test specimens of thermoplastic materials
ISO 294-1, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 1: General
principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens
ISO 294-2, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 2: Small tensile
bars
ISO 294-3, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 3: Small plates
ISO 295, Plastics — Compression moulding of test specimens of thermosetting materials
ISO 877, Plastics — Methods of exposure to direct weathering, to weathering using glass-filtered daylight, and
to intensified weathering by daylight using Fresnel mirrors
ISO 2818, Plastics — Preparation of test specimens by machining
ISO 3167, Plastics — Multipurpose test specimens
ISO 4582, Plastics — Determination of changes in colour and variations in properties after exposure to daylight
under glass, natural weathering or laboratory light sources
©
ISO 2004 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 15314:2004(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
control
〈weathering〉 a material which is of similar composition and construction to the test material, and which is
exposed at the same time for comparison with the test material
NOTE An example of the use of a control material would be when a formulation different from one currently being used is
being evaluated. In that case, the control would be the plastic made with the original formulation.
3.2
file specimen
portion of the material to be tested which is stored under conditions in which it is stable, and is used for
comparison between the exposed state and the original state
4Principle
4.1 General
Replicate specimens of the appropriate size and shape are exposed floating on the surface of water, partially
immersed in water or completely immersed in water. After the prescribed exposure interval, the specimens are
removed from the water and tested/examined for changes in chemical, physical and/or appearance properties.
In addition, the specimens may be tested for the type and severity of microbial growth or biofouling. Unless
otherwise specified, test specimens are exposed in an unstrained state.
The exposure intervals at which the specimens are tested/examined are typically defined in terms of a given
length of time. In some cases, however, the exposure interval may be expressed in terms of the total solar or
solar ultraviolet radiation dosage. The climatic conditions are monitored during the exposure and reported with
the other conditions of exposure.
4.2 Significance
The relative durability of materials in marine exposures can vary depending on the location of the exposure
because of differences in ultraviolet radiation, ambient air temperature, water temperature, microorganisms,
tidal action and contaminants in the water. Therefore, it cannot be assumed that results from one exposure in a
particular location will be useful in determining the relative durability in another location. Exposures in several
locations which represent a broad range of anticipated service conditions are recommended.
Exposure of the same material for the same length of time at different marine sites is not expected to result in
identical degrees of degradation. This is also true for exposures at the same site, but during different seasons
or in different years. Thus, the length of exposure is only a general indication of the extent of exposure and
should always be considered in relation to the characteristics of the exposure site. Because of year-to-year
climatic variations, results from a single exposure test cannot be used to predict the absolute rate at which a
material degrades in marine exposures. Several years of repeat exposures are needed to get an “average” test
result for a given location.
It is strongly recommended that at least one control material be part of any marine exposure evaluation. It is
preferable to use two control materials, one with relatively good durability and one with relatively poor durability.
This International Standard covers plastic materials in film, sheet, laminate, monofilament, fibre, rope or netting
form. This includes, but is not limited to, packaging films, fishing gear, monofilament fibres and ropes.
When filaments, fibres, ropes or netting are exposed, it may be appropriate to apply a stress or use weights
during exposure to give a more realistic estimate of performance in actual service.
©
2 ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 15314:2004(E)
When marine exposures are used to evaluate enhanced-degradability plastic material, a comparable material
not formulated for enhanced degradability might be used for comparison. The test results can then be used to
obtain the rate of breakdown of the enhanced-degradability material relative to the other material. For most
enhanced-degradability materials, particularly the enhanced-photodegradability materials, the time to
embrittlement (reduction of ultimate extensibility to < 2%, and therefore failure of the material) is only a few
months of exposure. Therefore, the test results will depend heavily on the time of year the exposure is
conducted.
For materials that are intended to have enhanced degradability, it is important to evaluate the degraded material
after exposure to determine whether it is biodegradable.
The test results pertain solely to the geographical location where the test was carried out. Marine weathering
exposure test sites should be chosen on the basis of the geographical region in which the plastic products are
intended to be used. Selecting a location with high levels of solar radiation and a high ambient temperature is
recommended when high rates of breakdown are desirable in comparative studies of several different materials.
With plastic materials expected to undergo enhanced biodegradation (of any of their components), it might be
important to select a test site where the incidence of microorganisms and biofouling species is relatively high all
year round. This allows the exposure to be completed in a relatively short time.
5 Requirements for apparatus
5.1 General requirements
Unless otherwise specified, the test site selected shall be free from oil contamination, with no visible sheen of
petroleum oil on the water surface, and free from any chemical influx from land-based sources of pollution. The
exposure raft shall be placed at a location that has a depth of at least 1 m at low tide. Care shall be taken to
ensure that no shadows from nearby structures or other obstructions fall on the exposure raft or specimen-
mounting racks.
NOTE Contaminated sites may be used to assess the effect of specific contaminants or environments.
Materials used to construct the exposure raft and racks shall be resistant to corrosion and not interact with or
contaminate the specimens being exposed. Unless otherwise specified, use nonmetallic fasteners to attach
specimens to the exposure raft and racks. Use of plastic pipe components for exposure raft and rack
construction is recommended.
5.2 Requirements for method A, floating exposure
The floating rack shall be constructed of heavy-duty plastic pipe material that is not susceptible to microbial
attack, and with a sufficient number of floats to ensure that the rack will not sink. Securely anchor the floating
rack and ensure that specimens are always in contact with the surface of the water, regardless of tidal
movements. Position the floating rack in a location where the water depth is at least 1m at low tide. Structural
members of the rack shall not provide backing or support for materials exposed on it. Figure 1 is a diagram
showing a typical floating rack, used for method A, that is made from 15 mm to 25 mm diameter plastic pipe.
©
ISO 2004 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 15314:2004(E)
Dimensions in metres
Key
1 T-fittings for plastic tubing [the use of non-corroding bolts (brass or stainless steel) in addition to glue is
recommended for all joints]
2 15 mm to 25 mm diameter heavy-duty plastic tubing
3 foam float connected to frame using a plastic pipe that passes through the float (the use of three or more floats is
recommended for a 4m rack)
Figure 1 — Diagram of typical test rack used for floating exposures conducted in accordance with
method A
5.3 Requirements for method B, partial-immersion exposure
Attach the test rack to a securely anchored floating raft to maintain the correct position in the water. Use a
minimum amount of decking on the raft to ensure maximum exposure to sunlight of the surface of the test
specimens. The exposure rack shall allow vertical installation of specimens and shall be positioned so that the
prevailing tidal currents move parallel to the test specimen surface. Install racks to allow height adjustment to
ensure that approximately one-half of each specimen is immersed and one-half is above the surface of the
◦
20
water. The maximum deviation from vertical of the lowest end of a test specimen shall be . The minimum
distance between adjacent rows of specimens shall be 30 cm, measured from the surface of the test
specimens. The minimum distance between the edges of adjacent specimens shall be 15 mm. Figure 2 is a
diagram of a typical rack used for method B. This rack would be attached to a floating raft at a distance of at
least 0,5 m
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15314
Première édition
2004-11-01
Plastiques — Méthodes d'exposition aux
intempéries marines
Plastics — Methods for marine exposure
Numéro de référence
ISO 15314:2004(F)
©
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
PDF — Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info du
fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir l'exploitation
de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation, veuillez en informer
le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2004
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
©
ii ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Signification . 2
5 Exigences pour l'appareillage . 3
5.1 Exigences générales . 3
5.2 Exigences pour la méthode A — Exposition par flottement . 3
5.3 Exigences pour la méthode B — Exposition par immersion partielle . 4
5.4 Exigences pour la méthode C — Immersion totale . 5
6 Éprouvettes . 5
6.1 Forme et préparation . 5
6.2 Nombre d'éprouvettes . 7
6.3 Conditionnement et stockage . 8
7 Mode opératoire . 8
7.1 Généralités . 8
7.2 Mode opératoire de la méthode A — Exposition aux intempéries marines par flottement . 9
7.3 Mode opératoire de la méthode B — Exposition par immersion partielle . 9
7.4 Mode opératoire de la méthode C — Exposition par immersion totale . 10
7.5 Évaluation des éprouvettes après exposition . 10
8 Rapport d'essai . 11
Bibliographie . 12
©
ISO 2004 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la
Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15314 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 6, Vieillissement et
résistance aux agents chimiques et environnants.
©
iv ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
Introduction
Les plastiques sont souvent utilisés dans des applications à l'extérieur, dans lesquelles ils sont plongés dans
l'eau, totalement ou en partie. Dans certains cas, les matériaux fabriqués à partir de matière plastique sont
conçus pour flotter sur l'eau. Dans d'autres cas, les pièces en matière plastique qui sont éliminées terminent
comme déchets flottants. En plus des effets dus à la lumière et à la chaleur, les plastiques ou les produits
polymères exposés dans des environnements marins peuvent être sujets à l'hydrolyse, à l'absorption d'eau, à
l'extraction des agents stabilisants, à l'érosion due à l'action des vagues, à la corrosion par le sel et/ou à
l'attaque des micro-organismes marins. Ces contraintes ne sont pas simulées dans les expositions aux
intempéries types conduites conformément à l'ISO 877. Une norme séparée est donc nécessaire pour définir
les modes opératoires permettant de soumettre les matériaux plastiques à des contraintes réalistes et
cohérentes, similaires à celles que les produits utilisés ou éliminés peuvent subir dans des environnements
marins. La présente Norme internationale décrit trois modes opératoires permettant d'exposer les matériaux
plastiques comme ils le seraient s'ils étaient utilisés dans des environnements marins.
Les raisons pour lesquelles les plastiques exposés à l'influence de la mer connaissent une vitesse de
dégradation différente de celle des plastiques exposés dans un environnement continental sont au nombre de
[1]
quatre :
a) l'exposition à des conditions d'humidité est connue pour accélérer la dégradation de certains polymères,
parce que les petites quantités d'eau absorbées sont susceptibles de se comporter comme un agent
plastifiant et ainsi d'augmenter l'accessibilité de la matrice à l'oxygène ou le lessivage des additifs
stabilisants;
b) il existe des différences d’accumulation de chaleur entre les plastiques exposés dans l'eau ou en surface de
l'eau par rapport aux plastiques exposés sur le continent;
c) l'action des micro-organismes peut protéger le plastique du rayonnement ultraviolet ou peut améliorer les
processus de biodégradation;
d) l'action des colonies de macro-organismes peut provoquer des détériorations des surfaces.
Il est donc primordial d'établir des modes opératoires d'exposition appropriés afin de pouvoir évaluer de
manière adéquate les performances des plastiques utilisés dans des environnements marins et de pouvoir
évaluer la durée de persistance des plastiques rejetés sous forme de déchets dans des environnements
marins.
©
ISO 2004 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
.
vi
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 15314:2004(F)
Plastiques — Méthodes d'exposition aux intempéries marines
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit trois méthodes d'exposition des plastiques dans des environnements
marins. La méthode A traite des cas d'exposition dans lesquels les éprouvettes flottent sur la surface, la
méthode B traite des cas d'exposition dans lesquels les éprouvettes sont partiellement immergées et la
méthode C des cas d'exposition dans lesquels les éprouvettes sont complètements immergées. Bien qu'elle
soit destinée aux cas d'exposition aux intempéries marines (eau salée), il est possible d'utiliser la méthodologie
proposée pour les expositions à l'eau douce et à l'eau saumâtre à l'extérieur. L'exposition directe des plastiques
aux intempéries sur le continent est décrite dans l'ISO 877.
La méthode A s'applique en particulier aux plastiques à dégradabilité améliorée lorsque la dégradation due à
l'environnement dans un cas d'exposition aux intempéries marines par flottement est supposée accélérée par
rapport aux matériaux plastiques normaux.
La présente Norme internationale spécifie les exigences générales relatives à l'appareillage et aux modes
opératoires nécessaires pour utiliser les méthodes d'essai décrites.
Elle énumère les propriétés qui peuvent être utilisées pour évaluer les changements dont les plastiques sous
exposition aux intempéries marines peuvent faire l'objet. Des informations plus spécifiques sur les méthodes de
détermination des changements des propriétés des plastiques, après exposition, et de relevé des résultats sont
décrites dans l'ISO 4582.
2Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai
ISO 293, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermoplastiques
ISO 294-1, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 1:
Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des barreaux
ISO 294-2, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 2:
Barreaux de traction de petites dimensions
ISO 294-3, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 3:
Plaques de petites dimensions
ISO 295, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes de matériaux thermodurcissables
ISO 877, Plastiques — Méthodes d'exposition directe aux intempéries, ou d'exposition indirecte sous verre, et
à la lumière du jour intensifiée par des miroirs de Fresnel
ISO 2818, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage
ISO 3167, Plastiques — Éprouvettes à usages multiples
©
ISO 2004 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
ISO 4582, Plastiques — Détermination des changements de coloration et des variations de propriétés après
exposition à la lumière du jour sous verre, aux agents atmosphériques ou aux sources lumineuses de
laboratoire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
contrôle
〈exposition aux intempéries〉 matériau de composition et de construction similaires à celles du matériau d'essai
qui est exposé au même moment pour comparaison avec ce dernier
NOTE Un exemple d'utilisation d'un matériau de contrôle consisterait en l'évaluation d'une formulation différente de celle
en cours d'évaluation. Dans ce cas, le contrôle est le plastique fabriqué selon la formulation originale.
3.2
éprouvette de référence
partie du matériau à soumettre à l'essai qui est conservée dans des conditions lui permettant de rester stable
et qui est utilisée afin de comparer l'état avant et après l'exposition
4Principe
4.1 Généralités
Des éprouvettes répliquées de dimension et de forme appropriées sont exposées par flottement en surface, par
immersion partielle ou par immersion complète dans l'eau. Au terme de l'intervalle d'exposition prescrit,
l'exposition des éprouvettes est arrêtée et le changement de leurs propriétés chimiques, physiques et/ou
d'aspect est soumis à l'essai. Il est en outre possible de soumettre à l'essai le type et la sévérité de la
croissance microbienne, ou «encrassement biologique», des éprouvettes. Sauf spécification contraire, les
éprouvettes sont exposées sans être soumises à une contrainte.
D'une manière générale, les intervalles d'exposition sont définis comme un intervalle de temps déterminé. Il
peut parfois arriver que l'intervalle d'exposition soit exprimé sous forme de quantité de rayonnement ultraviolet
ou de rayonnement solaire total. Les conditions climatiques et leurs variations pendant l'exposition sont suivies
et enregistrées avec les autres conditions de l'exposition.
4.2 Signification
La durabilité relative des matériaux sous exposition marine peut varier en fonction de l'emplacement
d'exposition du fait des différences de rayonnement ultraviolet, de température ambiante de l'air, de
température de l'eau, des micro-organismes, de l'action des marées et des contaminants présents dans l'eau.
Les résultats provenant d'une seule exposition en un seul emplacement ne peuvent donc pas être considérés
comme utiles pour déterminer la durabilité relative à un autre emplacement. Des expositions en plusieurs
emplacements, représentatifs d'une large plage de conditions de service prévues, sont donc recommandées.
Le même niveau d'exposition du même matériau exposé dans différents sites marins peut ne pas aboutir à des
niveaux de dégradation identiques. Cela est également vrai pour des expositions sur le même site, mais à des
saisons différentes ou dans des années différentes. Ainsi, les niveaux d'exposition ne constituent qu'une
indication générale de l'ampleur de l'exposition et il convient toujours de les prendre en compte en les associant
aux caractéristiques du site d'exposition. Du fait des variations climatiques d'une années à l'autre, les résultats
obtenus à partir d'essais d'exposition simples ne peuvent pas être utilisés pour prévoir la vitesse de dégradation
des matériaux dans un environnement marin en termes absolus. Plusieurs années d'exposition répétées sont
nécessaires pour obtenir un résultat d'essai «moyen» pour un emplacement donné.
©
2 ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
Il est vivement recommandé qu'au moins un matériau de contrôle fasse partie de l'évaluation par exposition
marine. Il est préférable d'utiliser deux matériaux de contrôle, l'un présentant une durabilité relativement bonne
et l'autre une durabilité relativement faible.
La présente Norme internationale s'applique aux matériaux plastiques sous forme de feuille, de plaque, de
stratifiés, de monofilament, de fibre, de corde ou de grillage. Cela s'applique, sans exclusivité, aux feuilles
d'emballage, au matériel de pêche, aux fibres monofilament et aux cordes.
Lorsque des filaments, des fibres, des cordes ou des grillages sont exposés, il peut s'avérer adéquat
d'appliquer une contrainte ou d'utiliser des poids pendant l'exposition afin d'obtenir une évaluation plus réaliste
des performances dans des conditions de service réelles.
Les expositions d'un matériau plastique dégradable amélioré et d'un matériau de référence comparable
peuvent être utilisées dans une étude d'exposition type. Les résultats d'essai peuvent alors être utilisés pour
obtenir la vitesse de décomposition d'un matériau dégradable amélioré par rapport à un autre matériau. Pour la
plupart des matériaux à dégradabilité améliorée, en particulier les matériaux à photodégradabilité améliorée, la
durée avant fragilisation (réduction de l'extensibilité ultime à un niveau < 2%, et donc perte de l'échantillon) est
égale à quelques mois seulement. Les résultats d'essai dépendent donc fortement de la saison à laquelle
l'exposition est réalisée.
Pour les matériaux qui sont présentés comme ayant une dégradabilité améliorée, il est important d'évaluer le
matériau dégradé après exposition pour déterminer s'il est biodégradable.
Les résultats d'essai se réfèrent uniquement à l'emplacement géographique dans lequel l'essai a été réalisé. Il
convient de choisir les sites d'essai d'exposition aux intempéries marines sur la base de la zone géographique
dans laquelle il est prévu d'utiliser les produits en matière plastique. Il est recommandé de sélectionner un
emplacement avec des niveaux d'ensoleillement élevés et une température ambiante élevée lorsque l'on
cherche à obtenir des vitesses de décomposition rapides dans le cadre d'études comparatives de plusieurs
matériaux différents.
Pour les plastiques supposés présenter une biodégradation améliorée (de l'un quelconque de leurs
constituants), il peut être important de choisir un site d'essai où l'incidence des micro-organismes et des
espèces d'encrassement biologique reste haute toute l'année. Cela permet de réaliser l'exposition en une
durée relativement brève.
5 Exigences pour l'appareillage
5.1 Exigences générales
Sauf spécification contraire, le site d'essai sélectionné doit être exempt de contamination par le pétrole, sans
reflets visibles de pétrole à la surface de l'eau, et exempt d'arrivée de produits chimiques provenant d'une
pollution venant du continent. Le radeau d'exposition doit être placé à un emplacement de profondeur d'au
moins 1m à marée basse. On doit s'assurer qu'aucune structure ou aucun obstacle ne projette de l'ombre sur
le radeau ou le support d'exposition.
NOTE Les sites contaminés peuvent être utilisés pour évaluer l'effet de contaminants ou d'environnements spécifiques.
Les matériaux utilisés pour fabriquer le radeau ou les supports d'exposition doivent être résistants à la
corrosion et ne doivent pas réagir avec les éprouvettes exposées ni les contaminer. Sauf spécification contraire,
utiliser des attaches non métalliques pour fixer les éprouvettes sur le radeau ou les supports d'exposition. Il est
recommandé d'utiliser des tuyaux en plastique pour fabriquer le radeau et le support d'exposition.
5.2 Exigences pour la méthode A — Exposition par flottement
Le support flottant doit être fabriqué avec des tuyaux en matière plastique de fort calibre non susceptibles d'une
attaque microbienne. Il doit comporter un nombre de flotteurs suffisant pour que le support ne coule pas. Ancrer
solidement le support flottant et s'assurer que les éprouvettes sont toujours en contact avec la surface de l'eau,
quels que soient les mouvements des marées. Placer le support flottant à un emplacement où le niveau d'eau
©
ISO 2004 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
est au moins égal à 1m à marée basse. Les éléments structurels du support ne doivent pas bloquer ni
maintenir les matériaux exposés sur le support. La Figure 1 représente un support flottant type utilisé pour la
méthode A, fabriqué en tuyaux en plastique de 15 mm à 25 mmde diamètre.
Dimensions en mètres
Légende
1 raccords en T pour tuyaux en plastique [l'utilisation de boulons non corrosifs (acier inoxydable ou laiton) en plus de
la colle est recommandée pour chaque joint]
2 tuyau en plastique pour service dur, de 15 mm à 25 mm de diamètre
3 flotteur en mousse relié au cadre par un tuyau en plastique traversant le flotteur (l'utilisation de trois flotteurs au
minimum est recommandée pour un support de 4m)
Figure 1 — Schéma d'un support flottant type utilisé pour les expositions par flottement
selon la méthode A
5.3 Exigences pour la méthode B — Exposition par immersion partielle
Fixer le support d'essai sur un radeau solidement ancré afin de le maintenir dans une position correcte dans
l'eau. Couvrir au minimum le radeau de façon à garantir une exposition maximale à la lumière naturelle de la
surface de l'éprouvette. Le support d'exposition doit permettre d'installer les éprouvettes verticalement et doit
être placé de sorte que les courants de marée principaux se déplacent parallèlement à la surface de
l'éprouvette. Installer les supports pour obtenir des réglages de hauteur garantissant que la moitié environ de
chaque éprouvette est immergée et que l'autre moitié dépasse de la surface de l'eau. L'écart maximal par
◦
rapport à la verticale de l'extrémité inférieure de l'éprouvette est de 20 . L'écartement minimal entre deux
rangées d'éprouvettes doit être de 30 cm, à partir de la surface de l'éprouvette. L'écartement minimal entre les
bords de deux éprouvettes voisines doit être de 15 mm. La Figure 2 représente un support type utilisé pour la
méthode B. Ce support peut être fixé à un radeau à une distance au moins égale à 0,5 mdes éléments
structurels du radeau.
NOTE Positionnement du support type suivant les méthodes B et C pour l'écoulement des courants de marée principaux,
et avec des faces exposées des échantillons orientées vers l'équateur, pour garantir une exposition maximale à la lumière
solaire.
©
4 ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
Dimensions en mètres
Légende
1 tuyau en plastique pour service dur, de 15 mm à 30 mm de diamètre, comportant une série d'orifices à égale
distance prévus pour fixer les éprouvettes
2 surface de l'eau
3 tuyau en plastique pour service dur, de 15 mm à 30 mm de diamètre, comportant une série d'orifices à égale
distance situés à proximité du bord supérieur et prévus pour fixer le radeau et régler les éprouvettes à la profondeur
d'immersion appropriée
Figure 2 — Schéma d'un support d'exposition type utilisé pour l'immersion partielle
conformément à la méthode B
5.4 Exigences pour la méthode C — Immersion totale
Fixer le support d'essai à un radeau solidement ancré pour le maintenir dans une position correcte dans l'eau.
Le support d'exposition doit permettre l'installation verticale des éprouvettes et être placé de sorte que les
courants principaux des marées se déplacent parallèlement à la surface de l'éprouvette. Si le support
d'exposition est en métal, les éprouvettes doivent être isolées électriquement du support. Le support
d'exposition doit permettre de plonger les éprouvettes à une profondeur au moins égale à 0,3 m, mais en aucun
cas supérieure à . 3mL'écartement minimal entre la face avant de l'éprouvette et l'arrière de l'éprouvette la plus
proche doit être égal à . 60 mmL'écartement minimal entre les bords de deux éprouvettes voisines doit être égal
à 15 mm. La Figure 3 représente un support d'exposition type utilisé pour la méthode C. Cet exemple s'applique
à deux rangées d'éprouvettes.
6 Éprouvettes
6.1 Forme et préparation
Les méthodes utilisées pour préparer les éprouvettes peuvent avoir un impact considérable sur leur durabilité
apparente. La méthode utilisée pour préparer les éprouvettes doit donc être décidée par les parties intéressées
et il convient qu'elle se réfère étroitement à la méthode normalement utilisée pour traiter le matériau dans des
conditions types. Une description complète de la méthode de préparation des éprouvettes doit être incluse
dans le rapport d'essai.
En règle générale, les dimensions des éprouvettes sont celles spécifiées dans la méthode d'essai
correspondante pour la ou les propriétés à mesurer après exposition. Lorsque le comportement d'un type
spécifique de pièce doit être déterminé, on doit, dans la mesure du possible, exposer la pièce elle-même.
©
ISO 2004 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
Dimensions en mètres
Légende
1 tuyau en plastique pour service dur, de 15 mm à 30 mm de diamètre, comportant une série d'orifices à égale
distance prévus pour fixer les éprouvettes
2 surface de l'eau
3 tuyau en plastique pour service dur, de 15 mm à 30 mm de diamètre, comportant une série d'orifices à égale
distance situés à proximité du bord supérieur et prévus pour fixer le radeau et régler les éprouvettes à la profondeur
d'immersion appropriée (il peut y avoir un nombre de rangées supérieures pour fixer les éprouvettes, à condition
que la profondeur d'immersion soit conforme aux exigences de la méthode C)
Figure 3 — Schéma d'un support type pour l'exposition par immersion complète dans l'eau
des éprouvettes conformément à la méthode C
Étiqueter toutes les éprouvettes avec un code d'identification. Il est recommandé que cette étiquette soit gravée
en creux ou en relief sur l'éprouvette. Les caractères écrits sur un échantillon peuvent s'effacer pendant
l'exposition et ne permettent donc pas d'identifier l'éprouvette après l'exposition. Si les éprouvettes sont trop
petites ou trop fragiles pour être marquées en creux ou en relief, marquer une étiquette séparée et l'attacher sur
l'éprouvette de sorte qu'elle ne réagisse pas avec l'éprouvette et ne la protège pas pendant l'exposition.
Si le matériau à soumettre à l'essai est un polymère extrudé ou moulé sous forme de granulés, de copeaux, de
paillettes ou sous toute autre forme brute, les éprouvettes à exposer doivent être découpées dans une plaque
fabriquée selon la méthode appropriée. La forme et les dimensions exactes des éprouvettes sont déterminées
selon le mode opératoire d'essai particulier utilisé pour mesurer les propriétés étudiées. Les modes opératoires
d'essai utilisés pour usiner ou découper les éprouvettes individuelles dans une plaque plus grande ou une
partie de plaque peuvent influencer les résultats du mesurage des propriétés et leur durabilité apparente. Pour
la préparation des éprouvettes, les modes opératoires décrits dans l'ISO293, l'ISO294-1, l'ISO294-2,
l'ISO 294-3, l'ISO 295 et l'ISO 3167 ont été jugés satisfaisants.
Sauf spécification contraire, les éprouvettes utilisées pour le mesurage des propriétés ne doivent pas être
découpées dans des éprouvettes plus grandes qui ont été exposées. Cependant, dans le cas d'échantillons en
film plastique destinés au mesurage des propriétés de traction, on doit découper les pièces d'essai (rubans ou
haltères) après avoir exposé l'échantillon. L'encrassement sur les bords des échantillons prédécoupés pendant
l'exposition aux intempéries marines peut induire une erreur dans les valeurs d'extension ultimes mesurées à
l'aide de chaque éprouvette. Cependant, les opérations de découpage ou d'usinage peuvent avoir sur les
propriétés des éprouvettes individuelles une influence bien plus grande que lorsque les éprouvettes sont
découpées dans une pièce de grandes dimensions après l'exposition. Cela est particulièrement vrai pour les
matériaux qui se fragilisent pendant l'exposition. Suivre les modes opératoires décrits dans l'ISO 2818 pour
préparer les éprouvettes par usinage.
©
6 ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 15314:2004(F)
Lorsque les éprouvettes sont découpées dans une feuille ou une pièce plus grandes, on doit les prélever dans
une zone située à 20 mm au moins du dispositif de fixation du matériau ou des bords de l'éprouvette exposée.
Du matériau provenant de la surface exposée ne doit en aucun cas être retiré pendant la préparation de
l'éprouvette.
Pour comparer des matériaux dans le cadre d'un essai d'exposition, utiliser des éprouvettes de dimensions
similaires et dont la zone exposée est similaire.
En cas d'exposition d'éprouvettes fines ou fragiles conformément à la méthode B ou à la méthode C, fixer
l'éprouvette entre deux demi-cadres. Fixer le cadre sur le support d'essai. La Figure 4 représente un cadre de
fixation d'éprouvette type. Utiliser les matériaux non corrosifs pour fabriquer le cadre et des attaches non
corrosives pour maintenir les deux demi-cadres. Pour le cadre et les attaches, choisir des matériaux qui ne
réagissent pas avec les éprouvettes. Typiquement, l'épaisseur des matériaux utilisés pour les demi-cadres va
de 3mm à .5mm
Dimensions en centimètres
Légende
1série d'orifices à distance égale utilisés pour visser deux demi-cadres afin de
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.