Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 3: Fluorescent UV lamps

ISO 4892-3:2013 specifies methods for exposing specimens to fluorescent UV radiation, heat and water in apparatus designed to simulate the weathering effects that occur when materials are exposed in actual end-use environments to global solar radiation, or to solar radiation through window glass. The specimens are exposed to fluorescent UV lamps under controlled environmental conditions (temperature, humidity and/or water). Different types of fluorescent UV lamp can be used to meet all the requirements for testing different materials.

Plastiques — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 3: Lampes fluorescentes UV

L'ISO 4892-3:2013 spécifie des méthodes pour l'exposition d'éprouvettes à des rayonnements fluorescents UV, à la chaleur et à l'eau dans un appareillage conçu pour simuler les effets du vieillissement qui interviennent lorsque des matériaux sont exposés au rayonnement solaire total dans des environnements d'utilisation finale réelle, ou au rayonnement solaire à travers un vitrage de fenêtre. Les éprouvettes sont exposées à des lampes fluorescentes UV dans des conditions environnementales maîtrisées (température, humidité et/ou teneur en eau). Différents types de lampes fluorescentes UV peuvent être utilisés pour satisfaire aux exigences relatives aux essais de différents matériaux.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
19-Aug-2013
Withdrawal Date
19-Aug-2013
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
15-Feb-2016
Completion Date
15-Feb-2016
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ISO 4892-3:2013 - Plastics -- Methods of exposure to laboratory light sources
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ISO 4892-3:2013 - Plastiques -- Méthodes d'exposition a des sources lumineuses de laboratoire
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4892-3
Third edition
2013-09-15
Plastics — Methods of exposure to
laboratory light sources —
Part 3:
Fluorescent UV lamps
Plastiques — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de
laboratoire —
Partie 3: Lampes fluorescentes UV
Reference number
ISO 4892-3:2013(E)
ISO 2013
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ISO 4892-3:2013(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013

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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

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Fax + 41 22 749 09 47
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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 4892-3:2013(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 1

4 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 2

4.1 Laboratory light source ................................................................................................................................................................... 2

4.2 Test chamber ............................................................................................................................................................................................ 5

4.3 Radiometer ................................................................................................................................................................................................. 5

4.4 Black-panel/black-standard thermometer ..................................................................................................................... 5

4.5 Wetting ........................................................................................................................................................................................................... 6

4.6 Specimen holders ................................................................................................................................................................................. 6

4.7 Apparatus to assess changes in properties .................................................................................................................... 6

5 Test specimens........................................................................................................................................................................................................ 6

6 Test conditions ....................................................................................................................................................................................................... 7

6.1 Radiation ...................................................................................................................................................................................................... 7

6.2 Temperature .............................................................................................................................................................................................. 7

6.3 Condensation and spray cycles ................................................................................................................................................. 7

6.4 Cycles with dark periods ................................................................................................................................................................ 7

6.5 Sets of exposure conditions ......................................................................................................................................................... 7

7 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 8

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 8

7.2 Mounting the test specimens ...................................................................................................................................................... 8

7.3 Exposure ....................................................................................................................................................................................................... 9

7.4 Measurement of radiant exposure ......................................................................................................................................... 9

7.5 Determination of changes in properties after exposure ..................................................................................... 9

8 Exposure report .................................................................................................................................................................................................... 9

Annex A (informative) Relative irradiance of typical fluorescent UV lamps ...........................................................10

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................15

© ISO 2013 – All rights reserved iii
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ISO 4892-3:2013(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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives

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. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

The committee responsible for this document is ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 6, Ageing, chemical

and environmental resistance.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 4892-3:2006), which has been

technically revised.
The main technical changes are:
a) Table 4 explains cycles, lamp types and irradiance with greater clarity;
b) the term “daylight” has been replaced throughout by “global solar radiation”;
c) in Table 4, combination lamp option has been transferred to Annex A.

ISO 4892 consists of the following parts, under the general title Plastics — Methods of exposure to

laboratory light sources:
— Part 1: General guidance
— Part 2: Xenon-arc lamps
— Part 3: Fluorescent UV lamps
— Part 4: Open-flame carbon-arc lamps
iv © ISO 2013 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4892-3:2013(E)
Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources —
Part 3:
Fluorescent UV lamps
1 Scope

This part of ISO 4892 specifies methods for exposing specimens to fluorescent UV radiation, heat and

water in apparatus designed to simulate the weathering effects that occur when materials are exposed

in actual end-use environments to global solar radiation, or to solar radiation through window glass.

The specimens are exposed to fluorescent UV lamps under controlled environmental conditions

(temperature, humidity and/or water). Different types of fluorescent UV lamp can be used to meet all

the requirements for testing different materials.

Specimen preparation and evaluation of the results are covered in other International Standards for

specific materials.
General guidance is given in ISO 4892-1.
[4]

NOTE Fluorescent UV lamp exposures for paints, varnishes and other coatings are described in ISO 11507.

2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

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 4892-1, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 1: General guidance

3 Principle

3.1 Fluorescent UV lamps, when following the manufacturer’s recommendations for lamp

maintenance and/or rotation, may be used to simulate the spectral irradiance of global solar radiation

in the short wavelength ultraviolet (UV) region of the spectrum.

3.2 Specimens are exposed to various levels of UV radiation, heat and moisture (see 3.4) under

controlled environmental conditions.
3.3 The exposure conditions may be varied by selection of:
a) type of fluorescent UV lamp;
b) irradiance level;
c) temperature during the UV exposure;
d) type of wetting (see 3.4);
e) wetting temperature and cycle;
f) timing of the UV/dark cycle.
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 4892-3:2013(E)

3.4 Wetting is usually produced by condensation of water vapour on to the exposed specimen

surface or by spraying the test specimens with demineralized/deionized water.

3.5 The procedure(s) may include measurement of the irradiance and the radiant exposure in the

plane of the specimen.

3.6 It is recommended that a similar material of known performance (a control) be exposed

simultaneously with the test specimens to provide a standard for comparative purposes.

3.7 Intercomparison of results obtained from specimens exposed in different types of apparatus or

to different types of lamp should not be made unless an appropriate statistical relationship has been

established between the different types of equipment for the material to be tested.

4 Apparatus
4.1 Laboratory light source

4.1.1 Fluorescent UV lamps are fluorescent lamps in which radiant emission in the ultraviolet region

of the spectrum, i.e. below 400 nm, makes up at least 80 % of the total light output. There are three types

of fluorescent UV lamp used in this part of ISO 4892:

— UVA-340 (type 1A) fluorescent UV lamp: these lamps have a radiant emission below 300 nm of

less than 1 % of the total light output, have an emission peak at 343 nm, and are more commonly

identified as UVA-340 for simulation of global solar radiation from 300 nm to 340 nm (see Table 1).

Figure A.1 is a graph of spectral irradiance from 250 nm to 400 nm of a typical UVA-340 (type 1A)

fluorescent lamp compared to global solar radiation.

— UVA-351 (type 1B) fluorescent UV lamp: these lamps have a radiant emission below 310 nm of

less than 1 % of the total light output, have a peak emission at 353 nm, and are more commonly

identified as UVA-351 for simulation of the UV portion of solar radiation behind window glass (see

Table 2). Figure A.2 is a graph of spectral irradiance from 250 nm to 400 nm of a typical UVA-351

(type 1B) fluorescent UV lamp compared to global solar radiation filtered by window glass.

— UVB-313 (type 2) fluorescent UV lamp: these lamps are more commonly identified as UVB-313

and have a radiant emission below 300 nm that is more than 10 % of the total output and a peak

emission at 313 nm (see Table 3). Figure A.3 is a graph of the spectral irradiance from 250 nm to

400 nm of two typical UVB-313 (type 2) fluorescent lamps compared to global solar radiation. UVB-

313 (type 2) lamps may be used only by agreement between the parties concerned. Such agreement

shall be stated in the test report.

— Four different UV lamps used as one combination: these four different UV lamps are used

together as one combination with a suited filter. See Figure A.4 in A.2.3.

NOTE 1 UVB-313 (type 2) lamps have a spectral distribution of radiation, which peaks near the 313 nm

mercury line and can emit radiation down to λ = 254 nm, which can initiate ageing processes that never occur in

end-use environments.

NOTE 2 The solar spectral irradiance for a number of different atmospheric conditions is described in

[1]

CIE Publication No. 85. The benchmark global solar radiation used in this part of ISO 4892 is from Table 4 of

CIE Publication No. 85:1989.

4.1.2 Unless otherwise specified, UVA-340 (type 1A) fluorescent UV lamps shall be used to simulate the

UV part of global solar radiation (see Table 4, method A). Unless otherwise specified, UVA-351 (type 1B)

lamps shall be used to simulate the UV part of solar radiation through window glass (see Table 4,

method B). The four lamp UV combination may be used (see A.2.3) and shall be stated in the test report.

4.1.3 Fluorescent lamps age significantly with extended use. If an automatic irradiance control system

is not used, follow the apparatus manufacturer’s instructions on the procedure necessary to maintain

the desired irradiance.
2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 4892-3:2013(E)

4.1.4 Irradiance uniformity shall be in accordance with the requirements specified in ISO 4892-1.

Requirements for periodic repositioning of specimens when irradiance within the exposure area is less

than 90 % of the peak irradiance are described in ISO 4892-1.

Table 1 — Relative ultraviolet spectral irradiance for UVA-340 (type 1A) lamps for global solar

UV radiation (method A)
Spectral passband
c de c
Minimum CIE No. 85:1989, Table 4 Maximum
[λ = wavelength
% % %
in nanometres (nm)]
λ < 290 – 0 0,1
290 ≤ λ ≤ 320 5,9 5,4 9,3
320 < λ ≤ 360 60,9 38,2 65,5
360 < λ ≤ 400 26,5 56,4 32,8

This table gives the irradiance in the given passband, expressed as a percentage of the total irradiance between 290 nm

and 400 nm. To determine whether or not a specific UVA-340 (type 1A) lamp meets the requirements of this table, the

spectral irradiance from 250 nm to 400 nm shall be measured. Typically, this is done in 2 nm increments. The total irradiance

in each passband is then summed and divided by the total irradiance between 290 nm and 400 nm.

The minimum and maximum limits for UVA-340 (type 1A) lamps in this table are based on more than 60 spectral

[[2]]

irradiance measurements with UVA-340 (type 1A) lamps from different production lots and of various ages. The spectral

irradiance data are for lamps within the ageing recommendations of the manufacturer of the apparatus. As more spectral

irradiance data become available, minor changes in the limits are possible. The minimum and maximum limits are at least

three sigma from the mean for all the measurements.

The minimum and maximum columns will not necessarily sum to 100 % because they represent the minima and

maxima for the measurement data used. For any individual spectral irradiance distribution, the percentages calculated

for the passbands in this table will sum to 100 %. For any individual UVA-340 (type 1A) fluorescent lamp, the calculated

percentage in each passband shall fall within the minimum and maximum limits given. Test results can be expected to differ

between exposures using UVA-340 (type 1A) lamps in which the spectral irradiance differs by as much as that allowed by

the tolerances. Contact the manufacturer of the fluorescent UV apparatus for specific spectral irradiance data for the UVA-

340 (type 1A) lamp used.

The data from Table 4 of CIE Publication No. 85:1989 are the global solar irradiance on a horizontal surface for an air

mass of 1,0, an ozone column of 0,34 cm at STP, 1,42 cm of precipitable water vapour and a spectral optical depth of aerosol

extinction of 0,1 at 500 nm. These data are provided for reference purposes only and are intended to serve as a target.

For the solar spectrum represented by Table 4 of CIE No. 85:1989, the UV irradiance (290 nm to 400 nm) is 11 % and

the visible irradiance (400 nm to 800 nm) is 89 %, expressed as a percentage of the total irradiance from 290 nm to 800 nm.

Because the primary emission of fluorescent UV lamps is concentrated in the 300 nm to 400 nm passband, there are limited

data available for the visible light emission of fluorescent UV lamps. The percentages of UV irradiance and visible irradiance

on specimens exposed in fluorescent UV apparatus may vary due to the number of specimens being exposed and their

reflectance properties.
© ISO 2013 – All rights reserved 3
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ISO 4892-3:2013(E)

Table 2 — Relative ultraviolet spectral irradiance for UVA-351 (type 1B) lamps for solar

radiation behind window glass (method B)
c c
Spectral passband Minimum CIE No. 85:1989, Table 4, Maximum
[λ = wavelength % plus effect of window %
glass
in nanometres (nm)]
λ < 300 0 0,2
300 ≤ λ ≤ 320 1,1 ≤1 3,3
320 < λ ≤ 360 60,5 33,1 66,8
360 < λ ≤ 400 30,0 66,0 38,0

This table gives the irradiance in the given passband, expressed as a percentage of the total irradiance between 290 nm

and 400 nm. To determine whether a specific UVA-351 (type 1B) lamp meets the requirements of this table, the spectral

irradiance from 250 nm to 400 nm shall be measured. The total irradiance in each passband is then summed and divided by

the total irradiance between 290 nm and 400 nm.

The minimum and maximum limits given in this table are based on 21 spectral irradiance measurements with UVA-351

(type 1B) lamps from different production lots and of various ages. The spectral irradiance data are for lamps within the

ageing recommendations of the manufacturer of the apparatus. As more spectral irradiance data become available, minor

changes in the limits are possible. The minimum and maximum limits are at least three sigma from the mean for all the

measurements.

The minimum and maximum columns will not necessarily sum to 100 % because they represent the minima and

maxima for the measurement data used. For any individual spectral irradiance distribution, the percentages calculated

for the passbands in this table will sum to 100 %. For any individual UVA-351 (type 1B) fluorescent lamp, the calculated

percentage in each passband shall fall within the minimum and maximum limits given. Test results can be expected to differ

between exposures using UVA-351 (type 1B) lamps in which the spectral irradiance differs by as much as that allowed by the

tolerances. Contact the manufacturer of the fluorescent UV apparatus for specific spectral irradiance data for the type UVA-

351 (type 1B) lamp used.

The data from Table 4 of CIE No. 85:1989 plus the effect of window glass were determined by multiplying the data from

[[3]]

Table 4 of CIE No. 85:1989 by the spectral transmittance of typical 3 mm-thick window glass (see ISO 11341 ). These data

are provided for reference purposes only and are intended to serve as a target.
For the CIE No. 85:1989 Table
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 4892-3
Troisième édition
2013-09-15
Plastiques — Méthodes d’exposition
à des sources lumineuses de
laboratoire —
Partie 3:
Lampes fluorescentes UV
Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources —
Part 3: Fluorescent UV lamps
Numéro de référence
ISO 4892-3:2013(F)
ISO 2013
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ISO 4892-3:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, 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, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 4892-3:2013(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 1

4 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 2

4.1 Source lumineuse de laboratoire ............................................................................................................................................ 2

4.2 Enceinte d’essai ...................................................................................................................................................................................... 5

4.3 Radiomètre ................................................................................................................................................................................................. 5

4.4 Thermomètre à étalon noir/à panneau noir ................................................................................................................. 5

4.5 Mouillage ...................................................................................................................................................................................................... 6

4.6 Porte-éprouvettes ................................................................................................................................................................................. 6

4.7 Appareillage d’évaluation des changements de propriétés ............................................................................. 6

5 Éprouvettes d’essai ............................................................................................................................................................................................ 7

6 Conditions d’essai ................................................................................................................................................................................................ 7

6.1 Rayonnement ........................................................................................................................................................................................... 7

6.2 Température .............................................................................................................................................................................................. 7

6.3 Cycles de condensation et de vaporisation ..................................................................................................................... 7

6.4 Cycles avec des périodes d’obscurité ................................................................................................................................... 7

6.5 Séries de conditions d’exposition ........................................................................................................................................... 8

7 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................... 8

7.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 8

7.2 Montage des éprouvettes d’essai ............................................................................................................................................ 8

7.3 Exposition.................................................................................................................................................................................................... 9

7.4 Mesurage de l’exposition énergétique ................................................................................................................................ 9

7.5 Détermination des changements des propriétés après exposition ........................................................... 9

8 Rapport d’exposition........................................................................................................................................................................................ 9

Annexe A (informative) Lampes fluorescentes UV caractéristiques — Répartition spectrale ..............10

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................15

© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4892-3:2013(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 procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2, www.iso.

org/directives.

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. Les détails concernant les

références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration

du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues,

www.iso.org/brevets.

Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour

information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.

Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 6,

Vieillissement et résistance aux agents chimiques et environnants.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 4892-3:2006), qui a fait l’objet d’une

révision technique.
Les principaux changements sont les suivants:

a) dans le Tableau 4, clarification des cycles, des types de lampes et de l’irradiance;

b) l’expression «lumière du jour» a été remplacée par «rayonnement solaire total» dans tout le document;

c) dans le Tableau 4, transfert de l’option de combinaison de lampes en Annexe A.

L’ISO 4892 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Méthodes

d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire:
— Partie 1: Lignes directrices générales
— Partie 2: Lampes à arc au xénon
— Partie 3: Lampes fluorescentes UV
— Partie 4: Lampes à arc au carbone
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NORME INTERNATIONALE ISO 4892-3:2013(F)
Plastiques — Méthodes d’exposition à des sources
lumineuses de laboratoire —
Partie 3:
Lampes fluorescentes UV
1 Domaine d’application

La présente partie de l’ISO 4892 spécifie des méthodes pour l’exposition d’éprouvettes à des rayonnements

fluorescents UV, à la chaleur et à l’eau dans un appareillage conçu pour simuler les effets du vieillissement qui

interviennent lorsque des matériaux sont exposés au rayonnement solaire total dans des environnements

d’utilisation finale réelle, ou au rayonnement solaire à travers un vitrage de fenêtre.

Les éprouvettes sont exposées à des lampes fluorescentes UV dans des conditions environnementales

maîtrisées (température, humidité et/ou teneur en eau). Différents types de lampes fluorescentes UV

peuvent être utilisés pour satisfaire aux exigences relatives aux essais de différents matériaux.

La préparation des éprouvettes et l’évaluation des résultats sont traitées dans d’autres Normes

internationales pour des matériaux spécifiques.
Des lignes directrices générales sont données dans l’ISO 4892-1.

NOTE L’exposition aux lampes fluorescentes UV des peintures, vernis et autres revêtements est décrite

[4]
dans l’ISO 11507 .
2 Références normatives

Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent

document et sont indispensables pour son application. 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 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

ISO 4892-1, Plastiques — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 1: Lignes

directrices générales
3 Principe

3.1 Lorsque les recommandations du fabricant relatives à l’entretien et/ou à la rotation des lampes

sont suivies, les lampes fluorescentes UV peuvent être utilisées pour simuler l’irradiance spectrale du

rayonnement solaire total dans la région des ultraviolets (UV) de courtes longueurs d’onde du spectre.

3.2 Les éprouvettes sont exposées à plusieurs niveaux de rayonnement UV, de chaleur et d’humidité

(voir 3.4) dans des conditions environnementales contrôlées.
3.3 Les conditions d’exposition peuvent varier selon le choix:
a) du type de lampes fluorescentes UV;
b) du niveau d’irradiance;
c) de la température durant l’exposition aux UV;
© ISO 2013 – Tous droits réservés 1
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ISO 4892-3:2013(F)
d) du type de mouillage (voir 3.4);
e) de la température et du cycle de mouillage;
f) de la durée du cycle UV/obscurité.

3.4 Le mouillage est généralement produit par condensation de vapeur d’eau sur la surface exposée

de l’éprouvette ou en vaporisant les éprouvettes d’essai avec de l’eau déminéralisée ou déionisée.

3.5 Le ou les modes opératoires peuvent inclure le mesurage de l’irradiance et de l’exposition

énergétique sur le plan des éprouvettes.

3.6 Il est recommandé d’exposer en même temps que le matériau soumis à essai, un matériau similaire

dont le comportement est connu (un témoin) de façon à fournir un étalon à des fins de comparaison.

3.7 Il convient de ne pas comparer les résultats obtenus à partir d’éprouvettes exposées dans

différents types d’appareillages ou exposées à différents types de lampes sauf si une relation statistique

appropriée a été établie entre les dispositifs pour le matériau soumis à essai.
4 Appareillage
4.1 Source lumineuse de laboratoire

4.1.1 Les lampes fluorescentes UV sont des lampes fluorescentes dont l’émission rayonnante dans

la région des ultraviolets du spectre, c’est-à-dire en dessous de 400 nm, s’élève à au moins 80 % du

rendement lumineux total. Trois types de lampes fluorescentes UV sont utilisés dans la présente partie

de l’ISO 4892.

— Les lampes fluorescentes UV UVA-340 (type 1A): ces lampes ont une émission rayonnante, au-

dessous de 300 nm, inférieure à 1 % du rendement lumineux total, leur émission de crête se situe

à 343 nm, et elles sont communément appelées UVA-340 pour simuler le rayonnement solaire total

de 300 nm à 340 nm (voir Tableau 1). La Figure A.1 est un graphique de l’irradiance spectrale de

250 nm à 400 nm d’une lampe fluorescente UVA-340 (type 1A) typique comparée au rayonnement

solaire total.

— Les lampes fluorescentes UV UVA-351 (type 1B): ces lampes ont une émission rayonnante,

au-dessous de 310 nm, inférieure à 1 % du rendement lumineux total, leur émission de crête se

situe à 353 nm, et elles sont plus communément appelées UVA-351 pour simuler la portion UV de

rayonnement solaire derrière un vitrage de fenêtre (voir Tableau 2). La Figure A.2 est un graphique

de l’irradiance spectrale de 250 nm à 400 nm d’une lampe fluorescente UV UVA-351 (type 1B)

typique comparée avec le rayonnement solaire total filtrée par un vitrage de fenêtre;

— Les lampes fluorescentes UV UVB-313 (type 2): ces lampes sont plus communément appelées

UVB-313 et ont une émission rayonnante, au-dessous de 300 nm, qui représente plus de 10 % du

rendement total et leur émission de crête se situe à 313 nm (voir Tableau 3). La Figure A.3 est un

graphique de l’irradiance spectrale de 250 nm à 400 nm de lampes fluorescentes UVB-313 (type 2)

typiques comparées avec le rayonnement solaire total. Les lampes UVB-313 (type 2) peuvent être

utilisées seulement en cas d’accord entre les parties concernées. Un tel accord doit être mentionné

dans le rapport d’essai.

— Une combinaison de quatre lampes UV différentes: ces quatre lampes UV différentes sont

utilisées ensemble comme une combinaison avec un filtre approprié. Voir la Figure A.4, en A.2.3.

NOTE 1 Les lampes UVB-313 (type 2) ont une répartition spectrale dont la valeur de crête se situe à proximité

de la raie de mercure (313 nm). Elles peuvent émettre des rayonnements allant jusqu’à λ = 254 nm, pouvant

entraîner des processus de vieillissement qui ne se produisent pas dans des environnements d’utilisation finale.

NOTE 2 L’irradiance spectrale solaire pour un nombre de conditions atmosphériques est décrite dans la

[1]

Publication CIE n° 85 . Le rayonnement solaire total de référence utilisé dans la présente partie de l’ISO 4892 est

issu de la Publication CIE n° 85:1989, Tableau 4.
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Tableau 1 — Irradiance spectrale ultraviolette relative pour les lampes UVA-340 (type 1A) pour

a b
le rayonnement UV solaire total (méthode A)
c c
Minimum Publication CIE Maximum
Bande passante spectrale
o d e
n 85:1989, Tableau 4
[λ = longueur d’onde en nanomètres
% %
(nm)]
λ < 290 0 0,1
290 ≤ λ ≤ 320 5,9 5,4 9,3
320 < λ ≤ 360 60,9 38,2 65,5
360 < λ ≤ 400 26,5 56,4 32,8

Le présent tableau donne l’irradiance dans la bande passante donnée, exprimée sous forme de pourcentage de l’irradiance

totale de 290 nm à 400 nm. Pour déterminer si une lampe UVA-340 (type 1A) spécifique satisfait aux exigences du présent

tableau, l’irradiance spectrale de 250 nm à 400 nm doit être mesurée. Généralement, cela s’effectue par incréments de 2 nm.

L’irradiance totale dans chaque bande passante de longueur d’onde est alors additionnée et divisée par l’irradiance totale de

290 nm à 400 nm.

Les données minimales et maximales pour les lampes UVA-340 (type 1A) dans le présent tableau sont basées sur plus

[2]

de 60 mesurages d’irradiance spectrale de lampes UVA-340 (type 1A) de différents lots et âges . Les données relatives

à l’irradiance spectrale sont celles obtenues pour des lampes conformes aux recommandations du fabricant concernant

le vieillissement du dispositif. Lorsque davantage de données relatives à l’irradiance spectrale seront disponibles, des

modifications mineures des limites sont possibles. Les données minimales et maximales représentent au moins les limites à

trois sigma par rapport à la moyenne de tous les mesurages.

Les colonnes «Minimum» et «Maximum» ne donnent pas nécessairement un total de 100 % car elles représentent le

minimum et le maximum des données utilisées. Pour toute répartition individuelle de l’irradiance spectrale, la somme

des pourcentages calculés pour les bandes passantes dans le présent tableau donne un total de 100 %. Pour toute lampe

fluorescente UVA-340 (type 1A) individuelle, le pourcentage calculé dans chaque bande passante doit se trouver dans les

limites minimales et maximales du présent tableau. On peut s’attendre à obtenir des résultats d’exposition différents entre

les expositions utilisant des lampes UVA-340 (type 1A) dans lesquelles l’irradiance spectrale varie dans la mesure autorisée

par les tolérances. Contacter le fabricant des dispositifs fluorescents UV pour connaître les données d’irradiance spectrale

spécifiques à la lampe UVA-340 (type 1A) utilisée.

Les données relatives au rayonnement solaire total du Tableau 4 de la Publication CIE n° 85:1989 sont l’irradiance solaire

totale sur une surface horizontale avec une masse d’air de 1,0, colonne atmosphérique d’ozone de 0,34 cm à température et

pression normales, 1,42 cm de vapeur d’eau insaturée et la profondeur optique spectrale d’extinction par aérosol de 0,1 à

500 nm. Ces informations sont données uniquement à titre de références et servent de valeur cible.

Pour le spectre solaire représenté dans le Tableau 4 de la Publication CIE n° 85:1989, l’irradiance UV (290 nm à 400 nm)

est de 11 % et l’irradiance visible (400 nm à 800 nm) est de 89 % lorsqu’elles sont exprimées sous forme de pourcentage de

l’irradiance totale de 290 nm à 800 nm. Étant donné que l’émission principale des lampes fluorescentes UV est concentrée

dans la bande passante de 300 nm à 400 nm, les données disponibles sont limitées pour les émissions lumineuses visibles

des lampes fluorescentes UV. Les pourcentages de l’irradiance UV et visible sur les éprouvettes exposées peuvent varier en

raison du nombre et des propriétés de réflexion des éprouvettes exposées.

4.1.2 Sauf spécification contraire, des lampes fluorescentes UV UVA-340 (type 1A) ou des combinaisons

de lampes fluorescentes UV du type 1A doivent être utilisées pour simuler la portion UV du rayonnement

solaire total (voir Tableau 4, méthode A). Sauf spécification contraire, les lampes UV-351 (type 1B)

doivent être utilisées pour simuler la portion UV du rayonnement solaire à travers un vitrage de fenêtre

(voir Tableau 4, méthode B). Une combinaison de quatre lampes UV peut être utilisée (voir A.2.3) et doit

être mentionné dans le rapport d’essai.

4.1.3 Les lampes fluorescentes subissent un vieillissement significatif au fur et à mesure de leur utilisation.

Si un système de contrôle automatique de l’irradiance n’est pas utilisé, suivre les instructions du fabricant

de l’appareillage concernant le mode opératoire nécessaire pour maintenir l’irradiance souhaitée.

4.1.4 L’uniformité de l’irradiance doit être conforme aux exigences spécifiées dans l’ISO 4892-1. Les

exigences relatives au repositionnement périodique des éprouvettes lorsque l’irradiance dans la surface

d’exposition est inférieure à 90 % de l’irradiance de crête sont décrites dans l’ISO 4892-1.

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Tableau 2 — Irradiance spectrale ultraviolette relative pour des lampes UVA-351 (type 1B)

a b
pour le rayonnement solaire derrière un vitrage de fenêtre (méthode B)
Publication CIE n 85:1989,
Bande passante spectrale c c
Minimum Tableau 4, plus vitrage de Maximum
[λ = longueur d’onde en nano- d e
fenêtre
% %
mètres (nm)]
λ < 300 0 0,2
300 ≤ λ ≤ 320 1,1 ≤ 1 3,3
320 < λ ≤ 360 60,5 33,1 66,8
360 < λ ≤ 400 30,0 66,0 38,0

Le présent tableau donne l’irradiance dans la bande passante donnée, exprimée sous forme de pourcentage de

l’irradiance totale de 290 nm à 400 nm. Pour déterminer si une lampe UVA-351 (type 1B) spécifique satisfait aux exigences

du présent tableau, l’irradiance spectrale de 250 nm à 400 nm doit être mesurée. L’irradiance totale dans chaque bande

passante de longueur d’onde est alors additionnée et divisée par l’irradiance totale de 290 nm à 400 nm.

Les données minimales et maximales du présent tableau sont basées sur 21 mesurages de l’irradiance spectrale de

[2]

lampes UVA-351 (type 1B) de différents lots et âges . Les données relatives à l’irradiance spectrale sont celles obtenues

pour des lampes conformes aux recommandations du fabricant concernant le vieillissement du dispositif. Lorsque davantage

de données relatives à l’irradiance spectrale seront disponibles, des modifications mineures des limites sont possibles Les

données minimales et maximales représentent au moins les limites à trois sigma par rapport à la moyenne de tous les

mesurages.

Les colonnes «Minimum» et «Maximum» ne donnent pas nécessairement un total de 100 % car elles représentent le

minimum et le maximum des données utilisées. Pour toute répartition individuelle de l’irradiance spectrale, la somme des

pourcentages calculés pour les bandes passantes du présent tableau donne un total de 100 %. Pour toute lampe fluorescente

UVA-351 (type 1B) individuelle, le pourcentage calculé dans chaque bande passante doit se trouver dans les limites minimales

et maximales du présent tableau. On peut s’attendre à obtenir des résultats d’essai différents entre les expositions utilisant

des lampes UVA-351 (type 1B) dans lesquelles l’irradiance spectrale varie dans la mesure autorisée par les tolérances.

Contacter le fabricant des dispositifs fluorescents UV pour obtenir des données relatives à l’irradiance spectrale spécifique

à la lampe UVA-351 (type 1B) utilisée.

Les données du Tableau 4 de la Publication CIE n° 85:1989 plus le vitrage de fenêtre ont été déterminées en multipliant

les données du Tableau 4 de la Publication CIE n° 85:1989 par la transmittance spectrale d’un vitrage de fenêtre typique de

[3]

3 mm d’épaisseur (voir l’ISO 11341 ). Ces informations sont données uniquement à titre de référence et servent de valeur

cible.

Pour les données de la Publication CIE n° 85:1989, Tableau 4 plus le vitrage de fenêtre, l’irradiance UV (300 nm à

400 nm) est généralement d’environ 9 % et l’irradiance visible (400 nm à 800 nm) est généralement de 91 % lorsqu’elles

sont exprimées sous forme de pourcentage de l’irradiance totale de 300 nm à 800 nm. Étant donné que l’émission primaire

des lampes fluorescentes UV est concentrée dans la bande passante de 300 nm à 400 nm, les données disponibles sont

limitées pour les émissions lumineuses visibles des lampes fluorescentes UV. Les pourcentages d’irradiance UV et visible

sur les éprouvettes exposées dans un appareillage UV fluorescent peuvent varier en raison du nombre et des propriétés de

réflexion des éprouvettes exposées.
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Tableau 3 — Irradiance spectrale ultraviolette relative pour les lampes UVB-313 (type 2)

a b
(méthode C)
Publication CIE n 85:1989,
Bande passante spectrale
c c
Minimum Maximum
d e
Tableau 4
[λ = longueur d’onde en nano-
% %
mètres (nm)]
λ < 290 1,3 0 5,4
290 ≤ λ ≤ 320 47,8 5,4 65,9
320< λ ≤ 360 26,9 38,2 43,9
360 < λ ≤ 400 1,7 56,4 7,2

Le présent tableau donne l’irradiance dans la bande passante donnée, exprimée sous forme de pourcentage de

l’irradiance totale de 250 nm à 400 nm. Pour déterminer si une lampe UVB-313 (type 2) satisfait aux exigences du présent

tableau, l’irradiance spectrale de 250 nm à 400 nm doit être mesurée. L’irradiance totale dans chaque bande passante de

longueur d’onde est alors additionnée et divisée par l’irradiance totale de 250 nm à 400 nm.

Les données minimales et maximales du présent tableau sont basées sur 44 mesurages d’irradiance spectrale de lampes

[2]

UVB-313 (type 2) de différents lots et âges . Les données relatives à l’irradiance spectrale sont celles obtenues pour des

lampes conformes aux recommandations du fabricant concernant le vieillissement du dispositif. Lorsque davantage de

données relatives à l’irradiance spectrale seront disponibles, des modifications mineures des limites sont possibles. Les

données minimales et maximales représentent au moins les limites à trois sigma par rapport à la moyenne de tous les

mesurages.

Les colonnes «Minimum» et «Maximum» ne donnent pas nécessairement un total de 100 % car elles représentent le

minimum et le maximum des données utilisées. Pour toute répartition individuelle de l’éclairement spectral énergétique,

la somme des pourcentages calculés pour les bandes passantes du présent tableau donne un total de 100 %. Pour toute

lampe fluorescente UVB-313 (type 2) individuelle, le pourcentage calculé dans chaque bande passante doit se trouver dans

les limites minimales et maximales du présent tableau. On peut s’attendre à ce que les résultats d’essai diffèrent entre les

expositions utilisant des lampes UVB-313 (type 2) dans lesquelles l’irradiance spectrale varie dans la mesure autorisée

par les tolérances. Contacter le fabricant des dispositifs fluorescents UV pour connaître les données relatives à l’irradiance

spectrale de la lampe du type 2 utilisée.

Les données relatives au rayonnement solaire total du Tableau 4 de la Publication CIE n° 85:1989 sont l’irradiance solaire

totale sur une surface horizontale avec une masse d’air de 1,0, colonne atmosphérique d’ozone de 0,34 cm à température et

pression normales, 1,42 cm de vapeur d’eau insaturée et la profondeur optique spectrale d’extinction par aérosol de 0,1 à

500 nm. Ces informations sont données uniquement à titre de référence.

Pour le spectre solaire représenté dans le Tableau 4 de la Publication CIE n° 85:1989, l’irradiance UV (290 nm à 400 nm)

est de 11 % et l’irradiance visible (400 nm à 800 nm) est de 89 % lorsqu’elles sont exprimées sous forme de pourcentage de

l’irradiance totale de 290 nm à 800 nm. Étant donné que l’émission primaire des lampes fluorescentes UV est concentrée

dans la bande passante de 300 nm à 400 nm, les données disponibles sont limitées pour les émissions lumineuses visibles

des lampes fluorescentes UV. Les pourcentages de l’irradiance UV et visible sur les éprouvettes exposées peuvent varier en

raison du nombre et des propriétés de réflexion des éprouvettes exposées.
4.2 Enceinte d’essai

L’enceinte d’exposition peut être de conception variée; toutefois, elle doit être construite dans un

matériau inerte, doit permettre d’obtenir une irradiance uniforme conformément à l’ISO 4892-1 et doit

être équipée d’un dispositif de réglage de la température. Lorsque cela est exigé, des dispositifs doivent

permettre la vaporisation d’eau ou la formation de condensation sur la surface des éprouvettes exposées.

4.3 Radiomètre

Il est recommandé d’utiliser un radiomètre pour le réglage de l’irradiance. Si un radiomètre est utilisé,

il doit être conforme aux exigences données dans l’ISO 4892-1. Si aucun système de réglage automatique

de l’irradiance n’est utilisé, suivre les instructions du fabricant de l’appareillage concernant le mode

opératoire nécessaire pour maintenir l’irradiance souhaitée.
4.4 Thermomètre à étalon noir/à panneau noir

Le thermomètre à étalon noir/à panneau noir utilisé doit être conforme aux exigences pour ces dispositifs,

données dans l’ISO 4892-1.
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4.5 Mouillage
4.5.1 Généralités

Les éprouvettes peuvent être exposées à l’humidité sous forme de condensation ou de vaporisation

d’eau. Les conditions d’essai spécifiques décrivant l’utilisation de la condensation ou de la vaporisation

d’eau sont décrites dans le Tableau 4. Si la condensation ou la vaporisation d’eau est utilisée, les modes

opératoires et les conditions d’exposition spécifiques utilisés doivent être inclus dans le rapport d’essai.

NOTE La durée de l’exposition à la condensation ou à la vaporisation d’eau peut avoir une influence

significative sur la photodégradation des polymères.
4.5.2 Système de vaporisation et de condensation
L’enceinte d’
...

Questions, Comments and Discussion

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