Plastics — Determination of resistance to change upon exposure under glass to daylight

Matières plastiques — Détermination de la résistance aux changements de propriétés par exposition sous verre à la lumière du jour

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
31-Aug-1976
Withdrawal Date
31-Aug-1976
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Completion Date
04-Aug-1994
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ISO 877:1976 - Plastics -- Determination of resistance to change upon exposure under glass to daylight
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ISO 877:1976 - Matieres plastiques -- Détermination de la résistance aux changements de propriétés par exposition sous verre a la lumiere du jour
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL STANDARD 877
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION *bfFX.ï? HAP03HAR OPiAHI43AUMR no CTAHilAPTM3AUMM *ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Plastics - Determination of resistance to change upon
exposure under glass to daylight
Matières plastiques - Détermination de la résistance aux changements de propriétés par exposition
sous verre à la lumière du jour
First edition - 1976-09-01
-
Lu Ref. No. ISG 877-1976 (E)
UDC 678.019 : 535.33
-
z
m 7
Descriptors : plastics, tests, daylight tests, determination, daylight resistance, test equipment, test specimen conditioning.
PI
PI
Co
;
Price based on 8 pages

---------------------- Page: 1 ----------------------
FOREWORD
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national standards institutes (IS0 Member Bodies). The work of developing
is carried out through IS0 Technical Committees. Every
International Standards
Member Body interested in a subject for which a Technical Committee has been set
up 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.
Draft International Standards adopted by the Technical Committees are circulated
to the Member Bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
International Standard IS0 877 was drawn up by Technical Committee ISO/TC 61,
P/astics, and was circulated to the Member Bodies in October 1973.
It has been approved by the Member Bodies of the following countries :
Austria India Spain
Bulgaria Israel Sweden
Canada Italy Switzerland
Czechoslovakia
Japan Thai land
Egypt, Arab Rep. of New Zealand Turkey
Finland Poland
United Kingdom
France Portugal U.S.A.
Germany Romania U.S.S.R.
Hungary South Africa, Rep. of Yugoslavia
The Member Body of the following country expressed disapproval of the document
on technical grounds :
Belgium
0 International Organization for Standardization, 1976
Printed in Switzerland

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INTERNATIONAL STANDARD IS0 877-1976 (E)
Plastics - Determination of resistance to change upon
exposure under glass to daylight
1 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION 3.2.1 Visual comparison is made using the IS0 grey scale
(see 4.3.1) which comprises pairs of grey patterns for
This International Standard specifies procedures for
determining the degree of contrast between exposed and
determining changes in colour and in mechanical or other
unexposed specimens.
properties of plastics upon exposure under window glass to
daylight. The effects of weathering influences such as wind
3.2.2 Instrumental methods may be used to determine the
and rain are excluded.
colour difference between exposed and unexposed
specimens.
2 REFERENCES
3.3 Changes in mechanical and other properties may be
ISOIR 10511, Tests for colour fastness of textiles - First
determined by applying appropriate tests to the exposed
series.
specimens and to the material before exposure or to un-
exposed specimens stored in the dark.
IS0 291, Plastics - Standard atmospheres for conditioning
and testing. 1 )
3.4 The main cause of change of properties of plastics
IS0 2579, Plastics - Instrumental evaluation of colour
exposed to sunlight is radiation in the near ultra-violet
difference. 2 )
range (300 to 400 nm). The spectral quality and intensity
of solar radiation at the earth’s surface vary with climate,
IS0 3557, Plastics - Recommended practice for spectro-
location, season and time of day. For this reason, except
photometry and calculation of colour in CIE systerns.2)
for exposures covering whole numbers of years, time of
IS0 3558, Plastics - Assessment of the colour of near- exposure is not a suitable parameter by which to assess the
white or nearcolourless materials. 2 ) severity of solar radiation. If plastics are to be compared, it
is preferable to expose them at the same time and place,
under conditions approximating those expected in service.
3 PRINCIPLE
3.1 Specimens of the plastic to be tested are exposed to
daylight together with means of assessing the radiation
4 APPARATUS
dosage. These may comprise :
3.1.1 Physical standards which change in colour upon 4.1 Exposure case
exposure to daylight, the degree of colour change indicating
The exposure case shall consist essentially of an open-
the radiation dosage.
bottomed box covered with a framed lid of glass and
containing a removable rectangular rack for carrying the
3.1.2 Instrumental means of measuring daylight intensity
test specimens and standards. The rack shall rest upon a
and integrating this to give the radiation dosage over a
supporting screen made of wire cloth, and ventilating holes
period.
covered with wire mesh made from corrosion-resistant
material shall be provided in the upper side of the exposure
3.2 Changes in colour of the specimens after exposure are
case.
determined by visual or instrumental comparison with
An example of the apparatus is given in figures 1 and 2.
unexposed specimens stored in the dark.
~
1) At present at the stage of draft. (Revision of ISO/R 291-1963.)
2) At present at the stage of draft.
1

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IS0 877-1976 (E)
The rack shall fit snugly into the exposure case with the
The exposure case shall be situated in the open facing the
equator, It shall be so supported on legs that its lower front lower surface resting immediately on the upper surface of
edge is approximately 760 mm from the ground, unless a the wire screen.
greater distance is necessary to avoid any undesirable
effects of contact with plant growth during the period of
4.1.3 Wire screen
exposure. The lid, rack and screen shall all be inclined at
45" to the horizontal. Any angle other than 45" shall only
The screen shall be made from corrosion-resistant woven
be used by agreement between the interested parties.
wire cloth with mesh aperture about 0,16 mm.
NOTE - The inclination of 45" is adopted as a conventional value
It shall be supported on a rectangular frame, removable for
for use in all latitudes.
cleaning, which fits snugly into the exposure case.
It is known that a significant amount of ultra-violet radiation is
received by scattering from the sky in directions around the zenith.
If it is desired that the specimens receive more of the scattered ultra-
less than 45" to the horizontal may
violet radiation, an inclination 4.2 Means of determining exposure stage
be specified.
One of the following is required according to the method
The exposure case shall be so placed that no obstruction in
selected.
an easterly, southerly or westerly direction in the northern
hemisphere or in an easterly, northerly or westerly direc-
--
4.2.1 Blue dyed wool standards No. 1 to No. 7, as
tion in the southern hemisphere subtends an angle of more
specified in ISO/R 105/1, Part 11 (see also the annex to the
than 20' with the horizontal at the centre of the case. No
present International Standard), and grey scale (see 4.3.1).
obstruction in a northerly direction in the northern
hemisphere or in a southerly direction in the southern
hemisphere shall subtend an angle of more than 70" with
4.2.2 Other physical standards as agreed between the
the horizontal at the centre of the case.
interested parties.
4.1.1 Lid
4.2.3 Instrumental means of measuring radiation dosage
The lid of the exposure case shall consist of a framed sheet
under the glass as defined in 4.1 .l, comprising a photo-
glass 3 mm thick, uniformly
of good quality flat
receptor system connected to an integrating device to in-
transparent and without defects, and having a transmittance
dicate the total energy received over a given period.
of approximately 90 % at 370 nm and throughout the
visible region of the spectrum and a transmittance of less
The photo-receptor system shall be sensitive to radiation
than 1 % at 300 nm and shorter wavelengths. To maintain
received over a solid angle similar to that over which
these characteristics it is usually necessary to replace the
radiation is received by the test specimens. The spectral
glass at intervals of not more than 2 years.
response of the photo-receptor system shall be known and
shall be flat throughout the spectral region utilized (see
The lid shall be spaced 75 mm from the rack carrying the
4.1.1). The system to be used shall be agreed between the
specimens to ensure adequate ventilation, and its un-
interested parties.
obstructed area shall be greater than that of the rack to
-.-0
avoid shading. The lid shall fit snugly and symmetrically
The instrument shall be calibrated in suitable units such as
into the case.
joules per square metre (J/mZ)*. The calibration shall hold
both for parallel incident radiations (sunlight) and diffuse
NOTE - For testing very thick specimens, care shall be
radiation (clear or cloudy sky) and shall not be affected by
taken that the spacing from the glass is not unduly reduced.
variations in light intensity or temperature.
4.1.2 Rack NOTES
The removable rack shall consist of horizontal wooden 1 Research is proceeding in certain countries on the spectral res-
ponse required to give the best estimate of daylight in relation to
battens attached at each end to side frames, as shown in
its effect on plastics. It is known that for some materials the short-
figure 1. The battens shall be so.arranged that there is an
wave end of the ultra-violet range is particularly important, but it
airspace 50 mm wide between them.
is not possible at present to recommend a particular spectral
response.
A series of flaps made from an inert material may be
2 For the physical standards of light dosage (blue dyed wool
hinged to the battens so that part of each specimen is
standards), the spectral response is determined by the choice of
covered.
the particular dyestuffs used.
NOTE - The material used and the holder design shall take account 3 If desired, means of measuring the temperature in the exposure
of the need to minimize heat build-up in the specimen. case may be provided.
*
1 J/d = 1 W.s/m2 = I callm2 = A x 10.~ Langtey
4,186 4,186
2

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IS0 877-1976 (E)
4.3 Means of determining colour changes If desired, a portion of each test specimen may be covered
by an opaque cover throughout the test. This gives an
One of the following is required according to the method
unexposed area adjacent to the exposed area for
selected.
comparison. This is useful for checking the progress of
exposure but the data reported shall always be based on the
4.3.1 Grey scale for assessing change of colour, as
contrast with the unexposed comparison specimens.
specified in ISO/R 10511, Part 2 (see also the annex to the
6.2 Mounting of standards
present International Standard). In this scale, Grade 1
corresponds to the greatest degree of contrast and Grade 5
The blue dyed wool standards, or other physical standards,
to zero contrast (two patterns of identical colour).
shall be mounted in accordance with the procedure for test
specimens given in 6.1 and adjacent to them.
4.3.2 Instrumental means of measuring colour or colour
Instrumental means of measuring radiation dosage shall be
(see IS0 2579, IS0 3557 and IS0 3558).
difference
suitably mounted with the photo-receptor in the same
plane as the specimens.
4.4 Means of measuring other properties as required in
6.3 Glass lid
accordance with the appropriate International Standards.
This shall be kept clean during the test.
5 TEST SPECIMEN
6.4 Determination of exposure stage
L
For visual determination of colour change, strips about
6.4.1 Using blue standards
20mm wide fro
...

~~
NORME INTERNATIONALE 877
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION *MEiKJYHAPOnHAI OPrAHM3AUMI no CTAHJAPTM3AUMM .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Matières plastiques - Détermination de la résistance aux
changements de propriétés par exposition sous verre à la
lumière du jour
Plastics - Determination of resistance to change upon exposure under glass to daylight
Première édition - 1976-09-01
~~ ___ ~ ~~~ ~
CDU 678.019 : 535.33 Réf. no : IS0 877-1976 (FI
Descripteurs : matière plastique, essai, essai a la lumière du jour. détermination, résistance a la lumière du jour, matériel d'essai, préparation
de specimen d'essai.
8 pages
Prix base sur

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AVANT-PROPOS
L'ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (Comités Membres ISO). L'élaboration des
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme Internationale IS0 877 a été établie par le Comité Technique ISO/TC 61,
Matières plastiques, et a été soumise aux Comités Membres en octobre 1973.
Elle a été approuvée par les Comités Membres des pays suivants :
Afrique du Sud, Rép. d ' Hongrie
Royaume-Uni
Allemagne
Inde Suède
A ut r ic h e
Israël Suisse
Bulgarie
Italie Tchécoslovaquie
Ca nada
Japon Thaï lande
Egypte, Rép. arabe d'
Nouvelle-Zélande Turquie
Espagne Pologne
U. R .S.S.
Finlande Portugal
U.S.A.
France Roumanie Yougoslavie
Le Comité Membre du pays suivant a désapprouvé le document pour des raisons
techniques :
Belgique
O Ownisation Internationale de Normalisation, 1976 0
Imprimé en Suisse

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NORM E I NT ER NAT I ON AL E
IS0 877-1976 (F)
Matières plastiques - Détermination de la résistance aux
changements de propriétés par exposition sous verre a la
lumière du jour
1 OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION 3.2 Les changements de couleur des éprouvettes après
exposition sont déterminés par comparaison visuelle ou
La présente Norme Internationale spécifie un mode de
instrumentale avec des éprouvettes non exposées main-
détermination de la résistance aux changements de couleur,
tenues dans l'obscurité.
de propriétés mécaniques ou autres propriétés, des matières
à la lumière du jour. Les
plastiques exposées, sous verre,
3.2.1 La comparaison visuelle se fait à l'aide de l'échelle
effets dus aux intempéries, telles que le vent ou la pluie,
L
des gris IS0 (voir 4.3.1) comprenant des paires d'échan-
sont exclus.
tillons de gris, permettant de déterminer les degrés de
contraste entre les éprouvettes exposées et non exposées.
2 RÉFÉRENCES 3.2.2 Des méthodes instrumentales peuvent être utilisées
pour déterminer les différences de couleur des éprouvettes
ISOIR 10511, Essais de solidité des teintures des textiles -
exposées et non exposées.
Première série.
3.3 Les changements de propriétés mécaniques ou autres
IS0 29 1, Matières plastiques - Atmosphères normales pour
propriétés peuvent être déterminés par utilisation de
le conditionnement et les essais. 1 )
méthodes d'essai appropriées appliquées aux éprouvettes
IS0 2579, Matières plastiques - Evaluation instrumentale
exposées et aux produits avant exposition, ou aux éprou-
des différences de couleurs.2 )
vettes non exposées maintenues dans l'obscurité.
IS0 3557, Matières plastiques - Méthode recommandée
3.4 La cause principale de changement des propriétés des
pour la spectrophotométrie et le calcul des couleurs dans le
matières plastiques exposées à la lumière solaire est le
système CIE.2)
rayonnement dans le domaine de l'ultraviolet proche
IS0 3558, Matières plastiques - Évaluation de la couleur
(300 à 400 nm). La qualité spectrale et l'intensité du rayon-
des matières presque blanches ou presque incolores.2
nement solaire à la surface de la terre varie avec le climat,
l'emplacement, la saison et l'heure de la journée. Pour cette
'L
raison, à l'exception des expositions couvrant un nombre
complet d'années, la durée d'exposition n'est pas un para-
3 PRINCIPE
mètre convenable pour estimer la sévérité du rayonnement
solaire. Si l'on veut comparer des matières plastiques, il est
3.1 Des éprouvettes des matières plastiques à essayer et
préférable de les exposer ensemble au même endroit, dans
des moyens d'évaluation de la quantité de rayonnement
des conditions proches de celles dans lesquelles on pense
recu sont exposés simultanément à la lumière du jour. Ces
qu'elles seront utilisées.
moyens d'évaluation peuvent être les suivants :
3.1.1 Étalons physiques changeant de couleur par ex-
4 APPAREILLAGE
position à la lumière du jour, le degré de variation de
couleur indiquant la quantité de rayonnement subi.
4.1 Boîte d'exposition
3.1.2 Moyens instrumentaux de mesurage de l'intensité La boîte d'exposition doit être essentiellement constituée
de la lumière du jour et d'intégration de celle-ci, donnant par une boîte sans fond, munie d'un couvercle formé par un
la quantité de rayonnement subi durant une période et comportant, à l'intérieur, un casier rectan-
verre encadré
gulaire amovible agencé pour supporter les éprouvettes en
donnée.
Actuellement au stade de projet. (Révision de I'ISO/R 291-1963.)
1)
2) Actuellement au stadede projet.
1

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IS0 877-1976 (FI
essai et les étalons. Le casier doit reposer sur un treillis 4.1.2 Casier
métallique. Des orifices de ventilation, également recouverts
Le casier amovible doit être constitué par des planchettes
de toile métallique constituée de métal résistant à la
en bois, horizontales, fixées à chaque extrémité à des
corrosion, doivent être ménagés dans la paroi supérieure de
supports latéraux, comme indiqué à la figure 1. Les
la boîte d'exposition.
planchettes doivent être disposées de façon à laisser entre
Un exemple d'appareil est donné aux figures 1 et 2. elles un vide large de 50 mm.
La boîte d'exposition doit être placée à l'extérieur, face à Des séries de volets constitués d'un matériau inerte peuvent
l'équateur. Elle doit être supportée par des pieds, de telle être articulées sur les planchettes, de manière à recouvrir
façon que la base de sa face inférieure soit à environ une partie des éprouvettes.
760 mm du sol, à moins qu'une plus grande distance ne soit
NOTE - Le matériau utilisé et la conception du support doivent
nécessaire pour éviter tout effet nuisible de contact avec des
tenir compte de la nécessité de réduire au minimum l'échauffement
plantes qui pourraient se développer pendant la période
dans l'éprouvette.
d'exposition. Le couvercle, le casier et la claie doivent tous
Le casier doit être ajusté à frottement doux sur la boîte
être inclinés à 45' sur l'horizontale. Un angle différent de
d'exposition, sa face inférieure reposant directement sur la
45' ne doit être utilisé que par agrément entre les parties
face supérieure du treillis métallique.
intéressées.
NOTE - L'inclination à 45" est adoptée conventionnellement sous
W
4.1.3 Treillis métallique
toutes les latitudes.
On sait qu'une quantité sensible de radiations ultraviolettes est Le treillis doit être constitué de fils métalliques entre-
reçue par diffusion provenant du ciel dans les directions entourant
croisés, en métal résistant à la corrosion, formant des
le zénith. Si l'on désire que les éprouvettes reçoivent une plus
mailles ayant une ouverture d'environ 0,16 mm.
grande quantité de radiations ultraviolettes diffuses, une inclinaison
inférieure à 45" sur l'horizontale peut être spécifiée.
Le treillis métallique doit être supporté par un cadre rectan-
le nettoyage, ajusté à frottement
gulaire, amovible pour
La boîte d'exposition doit être placée de telle manière
doux dans la boîte d'exposition.
qu'aucun obstacle en direction de l'est, du sud ou de l'ouest
dans l'hémisphère nord, ou de l'est, du nord ou de l'ouest
4.2 Moyens de détermination du niveau d'exposition
dans l'hémisphère sud, ne détermine un angle de plus de
20" avec l'horizontale et le centre de la boîte. Aucun L'un ou l'autre des moyens suivants peut être utilisé, selon
obstacle en direction du nord dans l'hémisphère nord, ou la méthode choisie.
du sud dans l'hémisphère sud, ne doit déterminer un angle
4.2.1 Étalons de laine bleue no* 1 à 7, répondant aux spé-
supérieur à 70' avec l'horizontale et le centre de la boîte.
cifications de I'ISO/R 105/1, onzième partie (voir aussi
l'annexe de la présente Norme Internationale), et échelle
4.1.1 Couvercle
des gris (voir 4.3.1 ) .
Le couvercle de la boîte d'exposition doit être constitué par
4.2.2 Autres étalons physiques selon accord entre les
un cadre dans lequel est montée une plaque de verre plan de
parties intéressées.
bonne qualité, de 3 mm d'épaisseur, Uniformément trans-
d
parente, exempte de défauts et ayant un facteur de trans-
4.2.3 Moyens instrumentaux de mesurage de la quantité
mission d'environ 90 % à 370 nm et dans toute la région
de rayonnement, sous le verre défini en 4.1.1, comprenant
visible du spectre, et de moins de 1 % à 300 nm et pour des
un photorécepteur relié à un appareil intégrateur indiquant
longueurs d'onde plus faibles. Pour maintenir ces carac-
l'énergie totale reçue durant une période déterminée.
téristiques, il est habituellement nécessaire de remplacer le
verre à des intervalles n'excédant pas 2 ans.
Le système photorécepteur doit être sensible au rayonne-
ment reçu dans un angle solide identique à celui dans lequel
En place, le couvercle doit être situé à 75 mm du casier
le rayonnement est reçu par les éprouvettes. La réponse
supportant les éprouvettes, pour assurer une ventilation
spectrale du système photorécepteur doit être connue et
correcte de celles-ci. II doit présenter une surface dégagée
doit être plate dans toute la zone spectrale utilisée (voir
plus grande que celle du casier, afin d'éviter toute ombre
4.1.1). Le système à utiliser doit être agréé par les parties
à frottement doux,
parasite. Le couvercle doit être ajusté
intéressées.
et symétriquement, sur la boîte.
L'instrument doit être gradué en unités appropriées, telles
NOTE - Pour l'essai d'éprouvettes épaisses, prendre soin de vérifier
que joules par mètre carré (J/m2).* Son étalonnage doit
que l'espace existant entre le verre et les éprouvettes n'est pas réduit
de manière trop importante.
tenir compte tant des radiations incidentes parallèles
1 1
1 J/m2 = 1 W.s/m2 = - cai/m2 = - x~o-~ Langley
4,186 4,186
2

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IS0 877-1976 (F)
(lumière solaire) que des radiations diffuses (ciel clair ou Pour la détermination des changements des autres
couvert) et ne doit pas être affecté par des variations propriétés, le nombre des éprouvettes dépend des essais
d'intensité de lumière ou de température. choisis. De même, pour les essais dans lesquels les
éprouvettes ne peuvent être utilisées plusieurs fois, ce
NOTES
nombre dépend du nombre de stades d'exposition pour
lesquels des essais doivent être effectués.
1 Des recherches sont effectuées, dans certains pays, sur la sen-
sibilité spectrale requise donnant la meilleure estimation de la
lumière du jour relativement à ses effets sur les matières plastiques.
II est bien connu que, pour certains produits, des radiations de
6 MODE OPÉRATOIRE
faible longueur d'onde du domaine de l'ultraviolet sont particu-
il n'est pas possible actuellement de
lièrement importantes, mais
recommander une sensibilité spectrale particulière. 6.1 Fixation des éprouvettes
2 Pour les étalons physiques d'évaluation d'énergie lumineuse
Attacher les éprouvettes et les étalons sur les planchettes
(étalons de laine bleue), la sensibilité spectrale est déterminée par
adjacentes, par exemple à l'aide de pinces inertes, de
le choix des tissus teintés euxmêrnes.
manière que la portion centrale, utilisée pour la détermi-
3 Si on le désire, des moyens de mesurage de la température dans
nation des changements de couleur, recouvre l'espace situé
la boîte d'exposition peuvent être fournis.
les planchettes. Ménager un espace de 6 mm de
entre
chaque côté des éprouvettes, pour permettre la
L 4.3 Moyens de détermination des changements de couleur ventilation.
L'un ou l'autre des moyens suivants peut être utilisé, selon Fixer de manière appropriée les éprouvettes destinées aux
la méthode choisie. essais mécaniques ou autres. En aucun cas, la méthode de
fixation ne doit imposer d'effort sensible a l'éprouvette.
4.3.1 Échelle des gris permettant d'établir les changements
de couleur, selon les spécifications de I'ISO/R 105/1, Éviter, en principe, d'utiliser un support solide, mais si
deuxième partie (voir aussi l'annexe de la présente Norme celuici s'avère nécessaire, employer un matériau inerte
le degré 1 correspond
Internationale). Dans cette échelle, agréé par les parties intéressées.
au contraste le plus fort et le degré 5 au contraste zéro
Si on le désire, une portion de chaque éprouvette peut
(deux échantillons de couleur identique).
être recouverte par un cache opaque pendant tout l'essai.
Cela donne une surface non exposée adjacente 6 la surface
4.3.2 Moyens instmmentaux de mesurage de la couleur
d'exposition, a des fins de comparaison. Cette façon de
ou des changements de couleur (voir IS0 2579, IS0 3557
procéder est utile pour vérifier l'état d'avancement de
et IS0 3558).
l'exposition, mais les résultats fournis doivent toujours
être basés sur l
...

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