Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials by test chamber method under indoor lighting environment — Part 1: Removal of formaldehyde

ISO 18560-1:2014 specifies a test method for the determination of the air-purification performance of materials that contain a indoor-light-active photocatalyst or have indoor-light-active photocatalytic films on the surface, usually made from semiconducting metal oxides, such as titanium dioxide or other ceramic materials, by continuous exposure of a test piece to the model air pollutant under illumination with indoor light. Formaldehyde (HCHO) is chosen because it is a typical indoor air pollutant that causes the so-called sick building syndrome. This part of ISO 18560 is intended to evaluate the photocatalytic performance for building materials, such as boards, wallpapers. This part of ISO 18560 does not apply to powder or granular photocatalytic materials. This test method is usually applicable to indoor-light-active photocatalytic materials produced for air purification. This method is not suitable for the determination of other performance attribute of photocatalytic materials, i.e. decomposition of water contaminants, self-cleaning, antifogging and antibacterial actions. This test method is based on ISO 16000‑23 and is adjusted for the measurement of indoor-light-active photocatalytic materials. NOTE Another test method for the determination of air-purification performance of photocatalytic materials by using formaldehyde is described in ISO 22197‑4. The test methods comprising of ISO 22197 are prepared for evaluation of material-based air-purification performance under irradiation of ultraviolet light, while this part of ISO 18560 is intended for providing a direct index to the improvement of indoor air quality by the indoor-light-active photocatalytic materials under the simulated conditions. Approximate correlation between the results by ISO 22197‑4 and this part of ISO 18560 has been confirmed.

Céramiques techniques — Méthode d'essai pour mesurer les performances des matériaux photocatalytiques semiconducteurs pour purifier l'air selon la méthode de la chambre d'essai dans un environnement d'éclairage intérieur — Partie 1: Élimination du formaldéhyde

L'ISO 18560-1:2014 spécifie une méthode d'essai pour la détermination de la performance en matière de purification de l'air de matériaux contenant un photocatalyseur actif sous éclairage intérieur ou dont la surface est pourvue de films photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur, le plus souvent à base d'oxydes métalliques semiconducteurs tels que le dioxyde de titane ou d'autres matériaux céramiques, par exposition continue d'une éprouvette à un polluant atmosphérique modèle sous un éclairage intérieur. Le formaldéhyde (HCHO) a été choisi car il constitue un polluant typique de l'air intérieur qui provoque ce que l'on appelle le syndrome des bâtiments malsains. L'ISO 18560-1:2014 est destinée à évaluer la performance photocatalytique de matériaux de construction, tels que planches, papiers peints, etc. L'ISO 18560-1:2014 ne s'applique pas aux matériaux photocatalytiques pulvérulents ou granulaires. La présente méthode d'essai est généralement applicable aux matériaux photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur destinés à la purification de l'air. La présente méthode n'est pas adaptée à la détermination d'autres types de performance des matériaux photocatalytiques comme la dégradation des contaminants de l'eau ou les actions autonettoyantes, anticondensation et antibactériennes. La présente méthode d'essai est basée sur l'ISO 16000‑23 et elle est dédiée à la mesure des performances des matériaux photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur.

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Published
Publication Date
13-Nov-2014
Technical Committee
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Completion Date
04-Mar-2020
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ISO 18560-1:2014 - Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) -- Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials by test chamber method under indoor lighting environment
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ISO 18560-1:2014 - Céramiques techniques -- Méthode d'essai pour mesurer les performances des matériaux photocatalytiques semiconducteurs pour purifier l'air selon la méthode de la chambre d'essai dans un environnement d'éclairage intérieur
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18560-1
First edition
2014-11-15
Fine ceramics (advanced ceramics,
advanced technical ceramics) —
Test method for air-purification
performance of semiconducting
photocatalytic materials by test
chamber method under indoor
lighting environment —
Part 1:
Removal of formaldehyde
Céramiques techniques — Méthode d’essai pour mesurer les
performances des matériaux photocatalytiques semiconducteurs
pour purifier l’air selon la méthode de la chambre d’essai dans un
environnement d’éclairage intérieur —
Partie 1: Élimination du formaldéhyde
Reference number
ISO 18560-1:2014(E)
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 18560-1:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2014

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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 18560-1:2014(E)
Contents Page

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

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

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

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

4 Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 3

5 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 4

6 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Test chamber ............................................................................................................................................................................................ 5

6.3 Sealing material for test specimens ...................................................................................................................................... 5

6.4 Air purifier .................................................................................................................................................................................................. 5

6.5 Supply air spiked with formaldehyde ................................................................................................................................. 6

6.6 Temperature and humidity controls .................................................................................................................................... 6

6.7 Air flow meter .......................................................................................................................................................................................... 6

6.8 Light source and UV sharp cut-off filter ............................................................................................................................ 6

6.9 Air sampling devices .......................................................................................................................................................................... 6

6.10 Device to circulate air and control of air velocity ..................................................................................................... 6

6.11 Analytical instrument ........................................................................................................................................................................ 7

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

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 7

7.2 Test conditions of removal performance .......................................................................................................................... 7

7.3 Factors affecting the removal performance (optional) ........................................................................................ 8

8 Verification of test conditions ................................................................................................................................................................. 9

8.1 Monitoring of test conditions ..................................................................................................................................................... 9

8.2 Air-tightness of test chamber ..................................................................................................................................................... 9

8.3 Air change rate in test chamber ............................................................................................................................................... 9

8.4 Efficiency of the internal test chamber air mixing ................................................................................................... 9

8.5 Recovery ....................................................................................................................................................................................................... 9

9 Preparation of test chamber .................................................................................................................................................................... 9

10 Test specimen .......................................................................................................................................................................................................10

10.1 Preparation of test specimen ...................................................................................................................................................10

10.2 Preparation for the test ................................................................................................................................................................10

11 Test methods ..........................................................................................................................................................................................................10

11.1 Background concentration and supply air spiked with formaldehyde ...............................................10

11.2 Placing the test specimen in the test chamber .........................................................................................................10

11.3 Test under dark condition ..........................................................................................................................................................10

11.4 Test for removal performance ................................................................................................................................................11

11.5 Factors affecting the removal performance ................................................................................................................11

11.6 Air sampling ...........................................................................................................................................................................................11

12 Determination of formaldehyde ........................................................................................................................................................11

13 Calculation and expression of results ..........................................................................................................................................11

14 Test report ................................................................................................................................................................................................................12

Annex A (informative) Example of a test chamber ..............................................................................................................................14

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................17

© ISO 2014 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 18560-1:2014(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 (see 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 (see 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.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity

assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers

to Trade (TBT) see the following URL: Foreword — Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 206, Fine ceramics.

ISO 18560 consists of the following parts, under the general title Fine ceramics (advanced ceramics,

advanced technical ceramics) — Test method for air-purification performance of semiconducting

photocatalytic materials by test chamber method under indoor lighting environment:

— Part 1: Removal of formaldehyde
iv © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 18560-1:2014(E)
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Test method for air-purification performance
of semiconducting photocatalytic materials by test
chamber method under indoor lighting environment —
Part 1:
Removal of formaldehyde
1 Scope

This part of ISO 18560 specifies a test method for the determination of the air-purification performance

of materials that contain a indoor-light-active photocatalyst or have indoor-light-active photocatalytic

films on the surface, usually made from semiconducting metal oxides, such as titanium dioxide or other

ceramic materials, by continuous exposure of a test piece to the model air pollutant under illumination

with indoor light. Formaldehyde (HCHO) is chosen because it is a typical indoor air pollutant that causes

the so-called sick building syndrome. This part of ISO 18560 is intended to evaluate the photocatalytic

performance for building materials, such as boards, wallpapers. This part of ISO 18560 does not apply

to powder or granular photocatalytic materials.

This test method is usually applicable to indoor-light-active photocatalytic materials produced for

air purification. This method is not suitable for the determination of other performance attribute of

photocatalytic materials, i.e. decomposition of water contaminants, self-cleaning, antifogging and

antibacterial actions. This test method is based on ISO 16000-23 and is adjusted for the measurement of

indoor-light-active photocatalytic materials.

NOTE Another test method for the determination of air-purification performance of photocatalytic materials

by using formaldehyde is described in ISO 22197-4. The test methods comprising of ISO 22197 are prepared for

evaluation of material-based air-purification performance under irradiation of ultraviolet light, while this part

of ISO 18560 is intended for providing a direct index to the improvement of indoor air quality by the indoor-light-

active photocatalytic materials under the simulated conditions. Approximate correlation between the results by

ISO 22197-4 and this part of ISO 18560 has been confirmed.
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 6353-3, Reagents for chemical analysis — Part 3: Specifications — Second series

ISO 14605, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Light source for testing

semiconducting photocatalytic materials used under indoor lighting environment

ISO 16000-3, Indoor air — Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds — Active

sampling method

ISO 16000-6, Indoor air — Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber

air by active sampling on Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using MS/FID

ISO 16000-9, Indoor air — Part 9: Determination of the emission of volatile organic compounds from

building products and furnishing — Emission test chamber method
© ISO 2014 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 18560-1:2014(E)

ISO 16000-11, Indoor air — Part 11: Determination of the emission of volatile organic compounds from

building products and furnishing — Sampling, storage of samples and preparation of test specimens

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
photocatalyst

substance that performs one or more catalytic functions based on oxidation or reduction reactions

under photoirradiation

Note 1 to entry: The functions include decomposition and removal of air and water contaminants, deodorization,

antibacterial, self-cleaning and antifogging actions. A photocatalyst can also be used for light energy conversion.

3.2
indoor-light-active photocatalyst

photocatalyst (3.1) that functions under illumination with artificial light used for general lighting purposes

3.3
indoor lighting environment

illumination with artificial light source(s) used for general lighting purposes and excluding sunlight

3.4
indoor-light-active photocatalytic materials

materials in which or on which the indoor-light-active photocatalyst (3.2) is added by coating,

impregnation, mixing, etc.
3.5
photocatalytic materials

materials in which or on which the photocatalyst (3.1) is added by coating, impregnation, mixing, etc.

3.6
zero-calibration gas

purified air that does not contain pollutants which affect the test and gas analysis

Note 1 to entry: The zero-calibration gas is supplied as a synthetic air in a gas cylinder. It can also be prepared

from indoor air using a laboratory air purification system.
3.7
supply air spiked with formaldehyde

mixture of high purity air and formaldehyde of known concentration prepared from a standard gas or a

zero-calibration gas (3.6), to be used for the performance test of a photocatalytic material (3.5)

3.8
air change rate

ratio of the volume of supply air admitted to the test chamber per hour and the free test chamber volume

measured in identical units
3.9
air flow rate
air volume admitted to the test chamber per unit time
3.10
product loading factor

ratio of exposed surface area of the test specimen and the free test chamber volume

3.11
dark condition

test condition of no light illumination by the light source for testing and room lightings

2 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 18560-1:2014(E)
3.12
equivalent ventilation rate per area

clean air ventilation rate that would be required to reduce the formaldehyde concentration by the same

amount as produced per unit area of the photocatalytic material (3.5) when exposed to indoor light

3.13
guideline concentration

guideline indoor air concentration for formaldehyde as specified by the World Health Organization (WHO)

Note 1 to entry: The guideline indoor air concentration for formaldehyde specified by the WHO is 100 μg/m .

Reference to national standards is possible if this is clearly highlighted in the test report and test certificate.

3.14
mass transfer coefficient

diffusion rate constant of the formaldehyde flux driven by the concentration difference between the test

specimen and ambient air over its surface
Note 1 to entry: Mass transfer coefficient is expressed in meters per hour.
3.15
recovery

measured mass of formaldehyde in the air leaving the test chamber with no sample present conditioned over

a given time period divided by the mass of formaldehyde added to the test chamber in the same time period

Note 1 to entry: The recovery is expressed as a percentage and provides information about the performance of

the entire method.
3.16
sampling time

period of time during which air is sampled from the outlet of the test chamber using sampling tubes or

other devices
3.17
supply air concentration
mass concentration of formaldehyde in air for supply to the test chamber
3.18
irradiation start
time of starting irradiation of indoor light to the specimen
3.19
elapsed time
time from irradiation start (3.18) to the start of air sampling
3.20
test chamber concentration

concentration of formaldehyde measured at the outlet of a test chamber, derived by dividing the mass of

the formaldehyde sampled at the outlet of the chamber by the volume of sampled air

4 Symbols

ρ concentration of formaldehyde at test chamber inlet at elapsed time t (micrograms per cubic

in, t
metre)
ρ test chamber concentration at elapsed time t (micrograms per cubic metre)
out, t
ρ guideline concentration (micrograms per cubic metre)
k mass transfer coefficient determined using water vapour (metres per hour)
© ISO 2014 – All rights reserved 3
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ISO 18560-1:2014(E)
L product loading factor (square metres per cubic metre)
n air change rate (changes per hour)
q area specific air flow rate (cubic metres per square metre per hour)
q air flow rate of test chamber (cubic metres per hour)
q equivalent ventilation rate (cubic metres per square metre per hour)
r removal rate (micrograms per square metre per hour)

r removal rate when test chamber concentration is equal to guideline concentration (micro-

grams per square metre per hour)
t elapsed time (hours or days)
V air volume of test chamber (cubic metres)
A surface area of the test specimen exposed to illumination (square metres)
5 Principle

The test piece, placed in a test chamber, is activated by indoor light illumination, and adsorbs and

oxidizes gas-phase formaldehyde to form carbon dioxide (CO ) and other oxidation products. The air

purification performance is determined by monitoring the reduction in formaldehyde concentration of

the air leaving the test chamber.

The method uses a supply air spiked with formaldehyde at approximately the same concentration as the

WHO guideline level for formaldehyde in indoor air (100 μg/m ), see Reference [1]. Reference to national

standards may be made if this is clearly stated in the test report and test certificates.

6 Apparatus
6.1 General

The apparatus necessary for measuring the removal performance of an indoor-light-active photocatalytic

material in test consists of:
— test chamber;
— sealing material for test specimen;
— air purifier or other source of contamination-free air;
— supply air spiked with formaldehyde;
— temperature and humidity controls;
— air flow meter;
— light source;
— UV sharp cut-off filter;
— air sampling devices;
— analytical instruments.
See Figure 1.
4 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 18560-1:2014(E)
Key
1 supply air spiked with formaldehyde
2 sampling device
3 test specimen
4 test chamber
5 device to circulate air and control of air velocity
6 temperature/humidity monitoring apparatus
7 glass window
8 UV sharp cut-off filter
9 light source
10 light irradiation
11 test chamber outlet
12 sampling device
Figure 1 — Schematic of the test system
6.2 Test chamber

A test chamber covered by this part of ISO 18560 shall comply with relevant specifications and

requirements of ISO 16000-9 and have a glass window through which indoor-light irradiates a specimen.

For low light-absorption over 380 nm wavelength, the window shall be constructed with silica glass or

borosilicate glass. No air shall be allowed to circulate from the outlet back to the inlet.

6.3 Sealing material for test specimens

Aluminium foil or a tape covered with aluminium foil shall be used to cover the edges and the back of

the test specimen.
6.4 Air purifier

Supply air before being spiked with formaldehyde shall be as clean as possible. In order to prevent a rise

in background concentration, an air purifier shall be provided or clean cylinder air shall be used.

© ISO 2014 – All rights reserved 5
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ISO 18560-1:2014(E)
6.5 Supply air spiked with formaldehyde

Apply a standard gas (with known formaldehyde concentration) or a stable source like a formaldehyde

solution as specified in ISO 6353-3, or paraformaldehyde, to generate air spiked with formaldehyde that

can be supplied to the test chamber. Stability of formaldehyde concentration shall be monitored.

6.6 Temperature and humidity controls

The temperature shall be maintained either by installing the test chamber in a temperature controlled

environment, such as a constant-temperature climate chamber, or by maintaining the required

temperature in the chamber. Relative humidity shall be maintained in accordance with 7.2.1. Temperature

and humidity controls of the supply air are described in ISO 16000-9.
6.7 Air flow meter

An air flow meter shall be installed at the inlet or the outlet of the test chamber to measure the air flow

rate through the chamber.
6.8 Light source and UV sharp cut-off filter

The light source for indoor lighting environment is specified in ISO 14605. A halophosphate or triphosphor

fluorescent lamp with a correlated colour temperature of between 3 800 K to 4 500 K shall be used.

When a triphosphor fluorescent lamp is used for evaluating, the fluorescent lamp of the CIE 1974 general

colour rendering index (Ra) defined by CIE 13.3 higher than 80 shall be selected. A UV sharp cut-off filter

specified in ISO 14605 shall be used under UV cut-off condition. The test specimen shall be irradiated

uniformly through the window by the light source. The light source that requires warming up shall be

equipped with a shutter. The distance between the light source and the chamber shall be adjusted so

that the illuminance on the test specimen surface is 1 000 lx ± 50 lx. The irradiance along the length

of the test specimen shall also be constant within ± 5 %. The illuminance shall be measured with an

illuminance meter which has been calibrated by a calibration laboratory. Reflection plate of luminaire

and a shielding device of the reactor from external light are to show small or constant absorption in UV

and indoor light. The reactor shall be shielded from external light if necessary.

6.9 Air sampling devices
The inlet and outlet air of the test chamber shall both be sampled.

If a duct or tube is used, it shall be as short as possible and maintained at the same air temperature

as that in the test chamber. Such a duct or tube shall be made of a material with a very low sorption

capacity, such as polytetrafluoroethylene.

The sum of sampling air flow rates shall be smaller than the air flow rate into the chamber. Sampling

devices shall comply with the specifications of ISO 16000-3. When the air is sampled from the inlet,

ensure the supply air flow rate remains constant.

A multiport sampling manifold may be used to provide flexibility for duplicate air sampling.

The exhaust from the test chamber should be ducted into a fume hood, ensuring that air spiked with

formaldehyde and any chemicals emitted from the test material are isolated from the laboratory environment.

6.10 Device to circulate air and control of air velocity

The air in the test chamber shall be well circulated with a fan without adsorbing or emitting formaldehyde.

The air velocity over the surface of the test specimen inside the test chamber shall be controlled as

specified in 7.2.3.
6 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 18560-1:2014(E)
6.11 Analytical instrument

A high performance liquid chromatograph (HPLC) shall be used as specified in ISO 16000-3.

7 Test conditions
7.1 General

The test conditions shall comply with 7.2 and 7.3. This test shall be conducted under atmospheric

pressure conditions.
7.2 Test conditions of removal performance
7.2.1 Temperature and relative humidity

Indoor-light-active photocatalytic building materials for use in Europe and America shall be tested in

accordance with ISO 554 at a temperature of 23 °C ± 2 °C and relative humidity 50 % ± 5 % during the test.

Indoor-light-active photocatalytic building materials for use in Japan shall be tested at a temperature of

28 °C ± 2 °C and relative humidity 50 % ± 5 % during the test.

For indoor-light-active photocatalytic building materials with applications under other climatic

conditions, alternative temperatures and air humidity conditions may be used, preferably as specified

in ISO 554. State the conditions in the test report.
7.2.2 Supply air quality and background concentration

The background concentration of the supply air to the test chamber and the air prior to spiking

with formaldehyde shall be low enough not to interfere with the test. The total VOC (volatile organic

compound) background concentration shall be lower than 20 μg/m . The background concentration

of formaldehyde shall be lower the 2 μg/m . Purified water used for humidification shall not contain

interfering VOCs that may affect the test.
7.2.3 Mass transfer coefficient

The mass transfer coefficient in terms of ambient air velocity over the surface of the test specimen inside

the test chamber shall be in the range of 15 m/h ± 3 m/h (equivalent to air velocity of 0,25 m/s ± 0,05 m/s)

when determined using water vapour.

NOTE 1 The mass transfer coefficient is analogous to convective heat transfer coefficient where geometry

and boundary conditions are similar. The mass transfer coefficient can be estimated with a formulation that

relates the mass transfer flux to a surface to the concentration differences across the boundary layer. For details

concerning the mass transfer coefficient and its measurement method, see Reference [2].

NOTE 2 Removal performance depends on the mass transfer coefficient. Mass transfer coefficient depends on

the indoor concentration of the substance, air flow and the surface area of the test specimen.

7.2.4 Air change rate and product loading factor

The air change rate shall be kept constant at 0,50/h ± 0,05/h. The product loading factor shall be in the

2 3 2 3
range of 1,1 m /m ± 0,1 m /m .

For comparison of results from different test chambers, the air change rate, n, and the product loading

factor, L, shall be the same for each chamber. The air change rate, n, and the product loading factor, L,

may affect the removal rate, r.
NOTE The selection of area specific air flow rate affects th
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 18560-1
ISO/TC 206 Secretariat: JISC
Voting begins on Voting terminates on
2013-05-21 2013-08-21

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Test method for air-purification performance of
semiconducting photocatalytic materials by test chamber
method under indoor lighting environment —
Part 1:
Removal of formaldehyde

Céramiques techniques — Méthode d'essai pour la performance de la purification de l'air des matériaux

photocatalytiques semiconducteurs selon la méthode de la chambre d'essai dans un environnement

d'éclairage intérieur —
Partie 1: Élimination du formaldéhyde
ICS 81.060.30

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee

secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at

publication stage.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE

REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.

IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT

INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO

WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.

RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH

THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
© International Organization for Standardization, 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 18560-1
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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO/DIS 18560-1
Contents Page

Foreword .............................................................................................................................................................v

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

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

3 Terms and definitions ...........................................................................................................................2

4 Symbols..................................................................................................................................................4

5 Principle.................................................................................................................................................4

6 Apparatus...............................................................................................................................................5

6.1 General ...................................................................................................................................................5

6.2 Test chamber .........................................................................................................................................6

6.3 Sealing material for test specimens....................................................................................................6

6.4 Air purifier ..............................................................................................................................................6

6.5 Supply air spiked with Formaldehyde.................................................................................................7

6.6 Temperature and humidity controls....................................................................................................7

6.7 Air flow meter.........................................................................................................................................7

6.8 Light source and UV sharp cut-off filter..............................................................................................7

6.9 Air sampling devices.............................................................................................................................7

6.10 Analytical instrument............................................................................................................................7

7 Test conditions ......................................................................................................................................8

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

7.2 Test conditions of removal performance............................................................................................8

7.3 Factors affecting the removal performance .......................................................................................9

8 Verification of test conditions..............................................................................................................9

8.1 Monitoring of test conditions...............................................................................................................9

8.2 Air-tightness of test chamber ............................................................................................................10

8.3 Air change rate in test chamber.........................................................................................................10

8.4 Efficiency of the internal test chamber air mixing ...........................................................................10

8.5 Recovery..............................................................................................................................................10

9 Preparation of test chamber...............................................................................................................10

10 Test specimen......................................................................................................................................10

10.1 Preparation of test specimen .............................................................................................................10

10.2 Preparation for the test.......................................................................................................................11

11 Test methods.......................................................................................................................................11

11.1 Background concentration and spiked supply air...........................................................................11

11.2 Placing the test specimen in the test chamber ................................................................................11

11.3 Test under dark condition ..................................................................................................................11

11.4 Test for removal performance............................................................................................................11

11.5 Factors affecting the removal performance .....................................................................................12

11.6 Air sampling.........................................................................................................................................12

12 Determination of formaldehyde .........................................................................................................12

13 Calculation and expression of results ..............................................................................................12

14 Test report............................................................................................................................................13

Annex A An example of the test chamber .....................................................................................................15

A.1 General........................................................................................................................................................15

A.2 Test chamber..............................................................................................................................................15

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ISO/DIS 18560-1

Bibliography..................................................................................................................................................... 18

iv © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO/DIS 18560-1
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 18560-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.

This second/third/... edition cancels and replaces the first/second/... edition (), [clause(s) / subclause(s) /

table(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.

ISO 18560 consists of the following parts, under the general title Fine ceramics (advanced ceramics,

advanced technical ceramics) — Test method for air-purification performance of semiconducting

photocatalytic materials by test chamber method under indoor lighting environment:

⎯ Part 1: Removal of formaldehyde
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 18560-1
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Test method for air-purification performance of
semiconducting photocatalytic materials by test chamber
method under indoor lighting environment — Part 1: Removal
of formaldehyde
1 Scope

This part of ISO 18560 specifies a test method for the determination of the air-purification performance of

materials that contain a indoor light-active photocatalyst or have indoor light-active photocatalytic films on the

surface, usually made from semiconducting metal oxides, such as titanium dioxide or other ceramic materials,

by continuous exposure of a test piece to the model air pollutant under illumination with indoor light. This part

of ISO 18560 is intended to evaluate the photocatalytic performance for building materials, such as boards,

wallpapers, etc.. This part of ISO 18560 does not apply to powder or granular photocatalytic materials.

This test method is usually applicable to indoor light-active photocatalytic materials produced for air

purification. This method is not suitable for the determination of other performance attribute of photocatalytic

materials, i.e., decomposition of water contaminants, self-cleaning, antifogging and antibacterial actions. This

test method is based on ISO 16000-23 and is adjusted for the measurement of indoor light-active

photocatalytic materials.
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 80000-1:2009, Quantities and Units — Part 1: General

ISO 554:1976, Standard atmospheres for conditioning and / or testing - Specifications

ISO 4677-1:1985, Atmospheres for conditioning and testing — Determination of relative humidity — Part 1:

Aspirated psychrometer method

ISO 4892-1:1999, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 1: General guideline

ISO 4892-3:2006, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 3: Fluorescent UV

lamps

ISO 5725-2:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General

principles and definitions

ISO 6145-7:2009, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods

— Part 7: Thermal mass-flow controllers

ISO 6353-3:1987, Reagents for chemical analysis — Part 3: Specifications — Second series

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ISO/DIS 18560-1

ISO 16000-3:2001, Indoor air — Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds —

Active sampling method

ISO 16000-6:2004, Indoor air — Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test

chamber air by active sampling on Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using

MS/FID

ISO 16000-9:2006, Indoor air — Part 9: Determination of the emission of volatile organic compounds from

building products and furnishing — Emission test chamber method

ISO 16000-11:2006, Indoor air — Part 11: Determination of the emission of volatile organic compounds from

building products and furnishing — Sampling, storage of samples and preparation of test specimens

ISO 16000-23:2009, Indoor air — Part 23: Performance test for evaluating the reduction of formaldehyde

concentrations by sorptive building materials

ISO/IEC 17025: 2005, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories

ISO 22197-1:2006, Fine Ceramics (Advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for air

purification performance of semiconducting photocatalytic materials — Part 1: Removal of nitric oxide

ISO/DIS 14605, Fine Ceramics (Advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Indoor light source for

testing semiconducting photocatalytic materials
3 Terms and definitions
For the purpose of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
photocatalyst

substance that performs one or more functions based on oxidation and reduction reactions under

photoirradiation, including decomposition and removal of air and water contaminants, deodorization, and

antibacterial, self-cleaning and antifogging actions.
3.2
indoor lighting environment

indoor lighting environment with artificial light source for general lighting service. Not include sunlight.

3.3
indoor light-active photocatalytic materials

photocatalytic materials which performs one or more functions based on oxidation and reduction reactions

under indoor lighting environment.
3.4
photocatalytic materials

materials in which or on which the photocatalyst is added by coating, impregnation, mixing, etc..

3.5
zero-calibration gas

air that does not contain pollutants (i.e. in which common pollutants are below 0,01 µl/l).

NOTE The zero-calibration gas is prepared from indoor air using a laboratory air purification system, or supplied as a

synthetic air in a gas cylinder.
3.6
formaldehyde gas

gases of organic compound with the formula HCHO of known concentrations used for test and calibration.

2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO/DIS 18560-1
3.7
test gas

mixture of air and pollutant(s) of known concentration prepared from a standard gas or a zero-calibration gas,

to be used for the performance test of a photocatalytic material.
3.8
air change rate

ratio of the volume of test gas brought into the test chamber per hour and the free test chamber volume

measured in identical units.
3.9
air flow rate
air volume entering into the test chamber per unit time.
3.10
product loading factor

ratio of exposed surface area of the test specimen and the free test chamber volume.

3.11
dark condition

test condition of no light illumination by the light source for testing and room lightings.

3.12
equivalent ventilation rate per area

apparent increase of clean air ventilation rate converted from the reduction of formaldehyde concentration by

light-active photocatalytic materials.
3.13
guideline concentration

guideline indoor air concentration for formaldehyde as specified by the World Health Organization (WHO) .

NOTE The guideline indoor air concentration for formaldehyde specified by the WHO is 100μg/m . Reference to

national standards is possible if this is clearly highlighted in test report and certificate.

3.14
mass transfer coefficient

coefficient arising from the concentration difference between the test specimen and ambient air over its

surface.
NOTE Mass transfer coefficient is expressed by meter per hour.
3.15
recovery

measured mass of formaldehyde in the air leaving the test chamber with no sample present conditioned over

a given time period divided by the mass of formaldehyde added to the test chamber in the same time period.

NOTE The recovery which expressed as a percentage and provides information about the performance of the entire

method.
3.16
sampling time

period of time during which air is sampled from the outlet of the test chamber using sampling tubes or other

devices.
3.17
supply air concentration
mass concentration of formaldehyde in air for supply to the test chamber.
© ISO 2013 – All rights reserved 3
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ISO/DIS 18560-1
3.18
irradiation start
time of starting irradiation of indoor light to the specimen.
3.19
elapsed time
time from irradiation start to the start of air sampling.
3.20
test chamber concentration

concentration of formaldehyde measured at the outlet of a test chamber, derived by dividing the mass of the

formaldehyde sampled at the outlet of the chamber by the volume of sampled air.
4 Symbols

ρ concentration of formaldehyde at test chamber inlet at elapsed time t (microgram per cubic metre)

in, t
ρ test chamber concentration at elapsed time t (microgram per cubic metre)
out, t
ρ guideline concentration (microgram per cubic metre)
k mass transfer coefficient determined using water vaper (metres per hour)
L product loading factor (square metres per cubic metre)
n air change rate (changes per hour)
q area specific air flow rate (cubic metres per square metre per hour)
q air flow rate of test chamber (cubic metres per hour)
q equivalent ventilation rate (cubic metres per square metre per hour)
r removal rate (microgram per square metre per hour)

r removal rate when test chamber concentration is equal to guideline concentration (microgram per

square metre per hour)
t elapsed time (hours or days)
V air volume of test chamber (cubic metres)
A surface area of test specimen (square metres)
5 Principle

This part of ISO 18560 concerns the development, comparison, quality assurance, characterization, reliability,

and design data generation of indoor light-active photocatalytic materials. The method described is intended

to obtain the air-purification performance of indoor light-active photocatalytic materials by exposing a test

piece to model polluted air under illumination by indoor light source. Formaldehyde (HCHO) is chosen

because it is a typical indoor air pollutant that causes the so-called sick building syndrome. The test piece,

placed in a test chamber, is activated by indoor light illumination, and adsorbs and oxidizes gas-phase

formaldehyde to form carbon dioxide (CO ) and other oxidation products. The air purification performance is

determined from monitoring the reduction of formaldehyde concentration inside a test chamber containing a

sample of the indoor light-active photocatalytic material under test.
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ISO/DIS 18560-1

In this test method, supply formaldehyde spiked air into a test chamber containing the indoor light-active

photocatalytic material under test. The spiked air should be prepared approximately at the WHO guideline

level for formaldehyde in indoor air (100μg/m ). Reference to national standards is possible if this is clearly

highlighted in the test report and certificates.
6 Apparatus
6.1 General

An apparatus necessary for measuring the removal performance of an indoor light-active photocatalytic

material in test consists of:
— test chamber;
— sealing material for test specimen;
— air purifier;
— supply air spiked with formaldehyde;
— temperature and humidity controls;
— air flow meter;
— light source;
— UV sharp cut-off filter;
— air sampling devices;
— analytical instruments;
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ISO/DIS 18560-1
Key
1 formaldehyde-spiked air supply
2 sampling device
3 test specimen
4 test chamber
5 device to circulate air and control of air velocity
6 temperature/humidity monitoring apparatus
7 glass window
8 UV sharp cut-off filter
9 light source
10 visible light irradiation
11 test chamber concentration
12 sampling device
Figure 1 — Outline of the chamber system
6.2 Test chamber

A test chamber covered by this standard shall comply with relevant specifications and requirements of ISO

16000-9 and have a glass window through which indoor-light irradiates a specimen. For low light-absorption

over 380nm wavelength, the window shall be constructed with silica glass or borosilicate glass. No air shall be

allowed to circulate from the outlet back to the inlet.
6.3 Sealing material for test specimens

Aluminum foil or a tape covered with aluminum foil shall be used to cover the edges and the back of the test

specimen.
6.4 Air purifier

Supply air before being spiked with formaldehyde shall be as clean as possible. In order to prevent a rise in

background concentration, an air purifier shall be provided or a clean cylinder air shall be used.

6 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO/DIS 18560-1
6.5 Supply air spiked with Formaldehyde

Apply a standard gas (with known formaldehyde concentration) or a stable source like a formaldehyde

solution as specified in ISO 6353-3, or paraformaldehyde, to generate air spiked with formaldehyde that can

be supplied to the test chamber. Stability of formaldehyde concentration shall be monitored.

6.6 Temperature and humidity controls

Temperature shall be maintained either by installing a test chamber in a place maintained the required

temperature, such as a constant-temperature climate chamber, or by maintaining the required temperature in

the chamber. Relative humidity shall be maintained at the required humidity of the supply air. Temperature

and humidity controls of the supply air are described in ISO 16000-9.
6.7 Air flow meter

An air flow meter shall be installed at the inlet or the outlet of the test chamber to measure the air flow rate

through the chamber.
6.8 Light source and UV sharp cut-off filter

The light source for indoor lighting environment is specified in ISO/DIS 14605. A halophosphate or

triphosphore fluorescent lamp that a correlated colour temperature is between 3800K to 4500K shall be used.

When a triphosphor fluorescent lamp is used for evaluating, the fluorescent lamp of the CIE 1974 general

colour rendering index (Ra) defined by CIE 13.3 higher than 80 shall be selected. An UV sharp cut-off filter

specified in ISO/DIS 14605 shall be used under UV cut-off condition. The test specimen shall be irradiated

uniformly through the window by the light source. The light source that requires warming up shall be equipped

with a shutter. The distance between the light source and the chamber shall be adjusted so that the

illuminance on the test specimen surface is 1000 lx ± 50 lx. The irradiance along the length of the test

specimen shall also be constant within ± 5 %. The illuminance shall be measured with an illuminance meter

which has been calibrated by a calibration laboratory. Reflection plate of luminaire and a shielding device of

the reactor from external light are to show small or constant absorption in UV and indoor light. The reactor

shall be shielded from external light if necessary.
6.9 Air sampling devices

The inlet and outlet air of the test chamber shall be used for sampling. When a separate sampling port is used,

sample directly from the inlet or outlet of the chamber.

If a duct or tube is used, it shall be as short as possible and maintained at the same air temperature as that in

the test chamber. Such a duct or tube shall be made of a material with a very low sorption capacity, such as

polytetrafluoroethylene.

The sum of sampling air flow rates shall be smaller than the air flow rate into the chamber. Sampling devices

shall comply with the specifications of ISO 16000-3. When the air is sampled from the inlet, ensure the supply

air flow rate remains constant.

A multiport sampling manifold may be used to provide flexibility for duplicate air sampling. A mixing chamber

between the test chamber and the manifold or between the air inlet and the test chamber can be included to

permit addition and mixing of internal standard gases with the test chamber air stream.

The exhaust from the test chamber should be ducted into a fume hood, ensuring that formaldehyde-spiked air

and any chemicals emitted from the test material are isolated from the laboratory environment.

6.10 Analytical instrument

A high performance liquid chromatograph (HPLC) shall be used as specified in ISO 16000-3.

© ISO 2013 – All rights reserved 7
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ISO/DIS 18560-1
7 Test conditions
7.1 General

The test conditions shall comply with 7.2 to 7.3. This test shall be conducted under atmospheric pressure

conditions.
7.2 Test conditions of removal performance
7.2.1 Temperature and relative humidity

Indoor light-active photocatalytic building materials for use in Europe and America shall be tested in

accordance with ISO 554 at a temperature of 23 ℃ ± 2 ℃ and relative humidity 50% ± 5% during the test.

Indoor light-active photocatalytic building materials for use in Japan shall be tested at a temperature of 28 ℃ ±

2 ℃ and relative humidity 50% ± 5% during the test.

For indoor light-active photocatalytic building materials with applications under other climatic conditions,

alternative temperatures and air humidity conditions may be used, preferably as specified in ISO 554. State

the conditions in the test report.

Initial variations can be observed in the test chamber climate after opening the test chamber door and loading

a test specimen. These variations should be recorded.
7.2.2 Supply air quality and background concentration

The background concentration of the supply air to the test chamber and the air prior to spiking with

formaldehyde shall be low enough not to interfere with the test. The total VOC background concentration shall

3 3

be lower than 20μg/m . The background concentration of formaldehyde shall be lower the 2μg/m . Purified

water used for humidication shall not contain interfering VOCs that may affect the test..

7.2.3 Mass transfer coefficient

The mass transfer coefficient in terms of ambient air velocity over the surface of the test specimen inside the

test chamber shall be in the range of 15 m/h ± 3 m/h (equivalent to 0,25 m/s ± 0,05 m/s) when determined

using water vapor. To check the dependence of mass transfer coefficient on material performance, take

measurements under other conditions that influence in an appropriate manner the mass transfer coefficient.

NOTE 1 The mass transfer coefficient is analogous to convective heat transfer coefficient where geometry and

boundary conditions are similar. The mass transfer coefficient can be estimated with a formulation that relates the mass

transfer flux to a surface to the concentration differences across the boundary layer. For details concerning the mass

transfer coefficient and its measurement method, see Reference [1].
NOTE 2 Removal performance depends on the mass transfer coefficient. Mass tr
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 18560-1
Première édition
2014-11-15
Céramiques techniques —
Méthode d’essai pour mesurer
les performances des matériaux
photocatalytiques semiconducteurs
pour purifier l’air selon la méthode
de la chambre d’essai dans un
environnement d’éclairage
intérieur —
Partie 1:
Élimination du formaldéhyde
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Test method for air-purification performance of semiconducting
photocatalytic materials by test chamber method under indoor
lighting environment —
Part 1: Removal of formaldehyde
Numéro de référence
ISO 18560-1:2014(F)
ISO 2014
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ISO 18560-1:2014(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 18560-1:2014(F)
Sommaire Page

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

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

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

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Symboles ....................................................................................................................................................................................................................... 4

5 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 4

6 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 4

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

6.2 Chambre d’essai ..................................................................................................................................................................................... 5

6.3 Matériau d’étanchéité pour les éprouvettes .................................................................................................................. 6

6.4 Purificateur d’air ................................................................................................................................................................................... 6

6.5 Air d’alimentation enrichi en formaldéhyde ................................................................................................................. 6

6.6 Commandes de régulation de la température et de l’humidité ..................................................................... 6

6.7 Débitmètre d’air ..................................................................................................................................................................................... 6

6.8 Source lumineuse et filtre à coupure franche des UV ............................................................................................ 6

6.9 Dispositifs de prélèvement de l’air ........................................................................................................................................ 6

6.10 Dispositif pour faire circuler l’air et régler sa vitesse ........................................................................................... 7

6.11 Instrument d’analyse ......................................................................................................................................................................... 7

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

7.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 7

7.2 Conditions d’essais de la performance d’élimination ........................................................................................... 7

7.3 Facteurs affectant la performance d’élimination (facultatif) ......................................................................... 9

8 Vérification des conditions d’essai .................................................................................................................................................... 9

8.1 Surveillance des conditions d’essai ....................................................................................................................................... 9

8.2 Étanchéité à l’air de la chambre d’essai ............................................................................................................................. 9

8.3 Taux de renouvellement de l’air dans la chambre d’essai ..............................................................................10

8.4 Efficacité du mélange d’air interne de la chambre d’essai .............................................................................10

8.5 Taux de récupération ......................................................................................................................................................................10

9 Préparation de la chambre d’essai .................................................................................................................................................10

10 Éprouvette ................................................................................................................................................................................................................10

10.1 Préparation de l’éprouvette ......................................................................................................................................................10

10.2 Préparation de l’essai .....................................................................................................................................................................10

11 Méthodes d’essai ...............................................................................................................................................................................................11

11.1 Concentration de fond et de l’air d’alimentation enrichi en formaldéhyde ...................................11

11.2 Mise en place de l’éprouvette dans la chambre d’essai .....................................................................................11

11.3 Essai dans l’obscurité .....................................................................................................................................................................11

11.4 Essai de performance d’élimination ..................................................................................................................................11

11.5 Facteurs affectant la performance d’élimination ...................................................................................................11

11.6 Prélèvement d’air ...............................................................................................................................................................................12

12 Dosage du formaldéhyde ..........................................................................................................................................................................12

13 Calcul et expression des résultats ...................................................................................................................................................12

14 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................12

Annexe A (informative) Exemple de chambre d’essai .....................................................................................................................15

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................19

© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 18560-1:2014(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 (IEC) 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 (voir 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 dans la liste des déclarations de brevets reçues par

l’ISO (voir www.iso.org/patents).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de

la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant

les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations

supplémentaires.

Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 206, Céramiques techniques.

L’ISO 18560 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Céramiques techniques

— Méthode d’essai pour la performance de la purification de l’air des matériaux photocatalytiques

semiconducteurs selon la méthode de la chambre d’essai dans un environnement d’éclairage intérieur:

— Partie 1: Élimination du formaldéhyde
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 18560-1:2014(F)
Céramiques techniques — Méthode d’essai pour mesurer
les performances des matériaux photocatalytiques
semiconducteurs pour purifier l’air selon la méthode de
la chambre d’essai dans un environnement d’éclairage
intérieur —
Partie 1:
Élimination du formaldéhyde
1 Domaine d’application

La présente partie de l’ISO 18560 spécifie une méthode d’essai pour la détermination de la performance

en matière de purification de l’air de matériaux contenant un photocatalyseur actif sous éclairage

intérieur ou dont la surface est pourvue de films photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur, le

plus souvent à base d’oxydes métalliques semiconducteurs tels que le dioxyde de titane ou d’autres

matériaux céramiques, par exposition continue d’une éprouvette à un polluant atmosphérique modèle

sous un éclairage intérieur. Le formaldéhyde (HCHO) a été choisi car il constitue un polluant typique de

l’air intérieur qui provoque ce que l’on appelle le syndrome des bâtiments malsains. La présente partie

de l’ISO 18560 est destinée à évaluer la performance photocatalytique de matériaux de construction,

tels que planches, papiers peints, etc. La présente partie de l’ISO 18560 ne s’applique pas aux matériaux

photocatalytiques pulvérulents ou granulaires.

La présente méthode d’essai est généralement applicable aux matériaux photocatalytiques actifs

sous éclairage intérieur destinés à la purification de l’air. La présente méthode n’est pas adaptée à la

détermination d’autres types de performance des matériaux photocatalytiques comme la dégradation

des contaminants de l’eau ou les actions autonettoyantes, anticondensation et antibactériennes. La

présente méthode d’essai est basée sur l’ISO 16000-23 et elle est dédiée à la mesure des performances

des matériaux photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur.

NOTE Une autre méthode d’essai permettant de déterminer la performance de purification de l’air des

matériaux photocatalytiques par l’utilisation de formaldéhyde est décrite dans l’ISO 22197-4. Les méthodes

d’essai de l’ISO 22197 ont pour objet d’évaluer la performance de purification de l’air des matériaux sous

rayonnement ultraviolet, tandis que la présente partie de l’ISO 18560a pour objet de fournir un indice direct de

l’amélioration de la qualité de l’air intérieur grâce aux matériaux photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur

dans les conditions de la simulation. Une corrélation approximative a été confirmée entre les résultats obtenus

selonl’ISO 22197-4 et ceux obtenus selon la présente partie de l’ISO 18560.
2 Références normatives

Les documents suivants, en totalité ou en 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 6353-3, Réactifs pour analyse chimique – Partie 3: Spécifications – Deuxième série.

ISO 14605, Céramiques techniques – Sources lumineuses destinées aux essais des matériaux photocatalyptiques

semi-conducteurs dans un environnement d’éclairage intérieur.

ISO 16000-3, Air intérieur – Partie 3: Dosage du formaldehyde et d’autres composes carbonyls – Méthode

par échantillonnage actif.
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ISO 18560-1:2014(F)

ISO 16000-6, Air intérieur – Partie 6: Dosage des composés organiques volatils dans l’air intérieur des

locaux et enceintes d’essai par échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TAR, désorption thermique et

chromatographe en phase gazeuse utilisant MS/FID.

ISO 16000-9, Air intérieur – Partie 9: Dosage de l’émission de composés organiques volatils de produits de

reconstruction et d’objets d’équipement – Méthode de la chambre d’essai d’émission.

ISO 16000-11, Air intérieur – Partie 11: Dosage de l’émission de composés organiques volatils de produit

de construction et d’objets d’équement – Echanillonnage, conservation des échantillons et préparation

d’échantillons pour essai..
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

3.1
photocatalyseur

substance qui procure une ou plusieurs fonctions catalytiques basées sur des réactions d’oxydation ou

de réduction sous photo-irradiation

Note 1 à l’article: Ces fonctions incluent la décomposition et l’élimination de contaminants de l’air et de l’eau,

une action de désodorisation, antibactérienne, autonettoyante et anticondensation. Un photocatalyseur peut

également servir à convertir l’énergie lumineuse.
3.2
photocatalyseur actif sous éclairage intérieur

photocatalyseur qui fonctionne sous éclairage à la lumière artificielle utilisé pour l’éclairage général

3.3
environnement d’éclairage intérieur

éclairage avec source(s) lumineuse(s) artificielle(s) pour l’éclairage général, à l’exclusion du rayonnement

solaire
3.4
matériaux photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur

matériaux dans lesquels ou sur lesquels le photocatalyseur actif sous éclairage intérieur est ajouté par

enduction, imprégnation, mélange, etc.
3.5
matériaux photocatalytiques

matériaux dans lesquels ou sur lesquels le photocatalyseur est ajouté par enduction, imprégnation,

mélange, etc.
3.6
gaz de calibration

air purifié qui ne contient pas de polluants ayant une incidence sur l’essai et l’analyse du gaz

Note 1 à l’article: Pour le gaz de calibration, on utilise un air de synthèse contenu dans une bouteille de gaz. Il peut

également être préparé à partir d’air intérieur à l’aide d’un système de purification d’air de laboratoire .

3.7
air d’alimentation enrichi en formaldéhyde

mélange d’air de haute pureté et de formaldéhyde de concentration connue, préparé à partir d’un gaz de

référence ou d’un gaz de calibration, à utiliser pour l’essai de performance d’un matériau photocatalytique.

3.8
taux de renouvellement de l’air

rapport du volume d’air admis par heure dans la chambre d’essai au volume libre de la chambre d’essai

mesurés avec les mêmes unités
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 18560-1:2014(F)
3.9
débit d’air
volume d’air admis dans la chambre d’essai par unité de temps
3.10
facteur de charge du produit

rapport entre la surface exposée de l’éprouvette et le volume libre de la chambre d’essai

3.11
obscurité
situation d’essai sans la source lumineuse de l’essai ni éclairage de la pièce
3.12
vitesse de ventilation équivalente par unité de surface

vitesse de ventilation d’air propre qui serait nécessaire pour réduire la concentration de formaldéhyde

d’une quantité égale à la production par unité de surface du matériau photocatalytique lorsqu’il est

exposé à la lumière intérieure
3.13
concentration recommandée

concentration recommandée en formaldéhyde dans l’air intérieur spécifiée par l’Organisation mondiale

de la santé (OMS).

Note 1 à l’article: La concentration recommandée en formaldéhyde dans l’air intérieur spécifiée par l’OMS est

de 100 g /m3. Une référence aux normes nationales est possible si cela est clairement mis en évidence dans le

rapport d’essai et le certificat.
3.14
coefficient de transfert de masse

constante de taux de diffusion du flux de formaldéhyde dérivée de la différence de concentration entre

l’éprouvette et l’air ambiant sur toute sa surface

Note 1 à l’article: Le coefficient de transfert de masse est exprimé en mètres par heure.

3.15
taux de récupération

masse de formaldéhyde mesurée dans l’air sortant de la chambre d’essai sans échantillon et conditionné

pendant une certaine période, divisée par la masse de formaldéhyde ajoutée à la chambre d’essai pendant

la même période

Note 1 à l’article: Le taux de récupération s’exprime en pourcentage et donne des informations sur la performance

de l’ensemble de la méthode.
3.16
temps de prélèvement

période pendant laquelle on prélève de l’air à la sortie de la chambre d’essai à l’aide de tubes de

prélèvement ou d’autres dispositifs
3.17
concentration en air d’alimentation

concentration en masse de formaldéhyde dans l’air introduit dans la chambre d’essai

3.18
début d’irradiation
heure de début de l’irradiation de l’éprouvette par l’éclairage intérieur
3.19
temps écoulé
temps compris entre le début de l’irradiation et le début du prélèvement d’air
© ISO 2014 – Tous droits réservés 3
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ISO 18560-1:2014(F)
3.20
concentration de la chambre d’essai

concentration de formaldéhyde mesurée à la sortie d’une chambre d’essai obtenue en divisant la masse

de formaldéhyde prélevée à la sortie de la chambre par le volume d’air prélevé
4 Symboles

ρ concentration de formaldéhyde à l’entrée de la chambre d’essai au temps écoulé t (micro-

in, t
grammes par mètre cube)

ρ concentration de la chambre d’essai au temps écoulé t (microgrammes par mètre cube)

out, t
ρ concentration recommandée (microgrammes par mètre cube)

k coefficient de transfert de masse déterminé à l’aide de vapeur d’eau (mètres par heure)

L facteur de charge de produit (mètres carrés par mètre cube)
n taux de renouvellement d’air (nombre de renouvellements par heure)
q débit d’air spécifique à la zone (mètres cubes par mètre carré et par heure)
q débit d’air de la chambre d’essai (mètres cubes par heure)
q vitesse de ventilation équivalente (mètres cubes par mètre carré et par heure)
r vitesse d’élimination (microgrammes par mètre carré et par heure)

r vitesse d’élimination lorsque la concentration de la chambre d’essai est égale à la concentra-

tion recommandée (microgrammes par mètre carré et par heure)
t temps écoulé (heures ou jours)
V volume d’air de la chambre d’essai (mètres cubes)
A surface de l’éprouvette exposée à l’éclairage (mètres carrés)
5 Principe

L’éprouvette, placée dans une chambre d’essai, est activée par éclairage en lumière intérieure et adsorbe

et oxyde le formaldéhyde en phase gazeuse pour former du dioxyde de carbone (CO ) et d’autres

produits d’oxydation. La performance de la purification de l’air est déterminée en suivant la réduction

de la concentration en formaldéhyde de l’air sortant de la chambre d’essai.

Cette méthode d’essai utilise de l’air enrichi en formaldéhyde à une concentration proche du niveau

recommandé par l’OMS pour le formaldéhyde dans l’air intérieur (100 μg/m ), voir Référence [1]. Il peut

être fait référence aux normes nationales si cela est clairement mentionné dans le rapport d’essai et les

certificats d’essai.
6 Appareillage
6.1 Généralités

L’appareillage nécessaire pour mesurer la performance d’élimination d’un matériau photocatalytique

actif sous éclairage intérieur comprend les éléments suivants:
— chambre d’essai;
— matériau d’étanchéité pour l’éprouvette;
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ISO 18560-1:2014(F)
— purificateur d’air ou autre source d’air non contaminé;
— air d’alimentation enrichi en formaldéhyde;
— commandes de régulation de la température et de l’humidité;
— débitmètre d’air;
— source lumineuse;
— filtre à coupure franche des UV;
— dispositifs de prélèvement de l’air;
— instruments d’analyse.
Voir Figure 1.
Légende
1 air d’alimentation enrichi en formaldéhyde
2 dispositif de prélèvement
3 éprouvette
4 chambre d’essai
5 dispositif pour faire circuler l’air et régler sa vitesse
6 appareillage de contrôle de la température et de l’humidité
7 fenêtre en verre
8 filtre à coupure franche des UV
9 source lumineuse
10 irradiation de lumière visible
11 orifice de sortie de la chambre d’essai
12 dispositif de prélèvement
Figure 1 — Représentation schématique du dispositif d’essai
6.2 Chambre d’essai

Une chambre d’essai selon la présente partie de l’ISO 18560 doit être conforme aux spécifications et

aux exigences de l’ISO 16000-9 et doit comporter une fenêtre de verre à travers laquelle une éprouvette

pourra être irradiée par un éclairage intérieur. Pour une faible absorption de la lumière au-delà d’une

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ISO 18560-1:2014(F)

longueur d’onde de 380 nm, la fenêtre doit être en verre de silice ou en verre borosilicaté. L’air évacué

par la sortie ne doit pas revenir vers l’entrée.
6.3 Matériau d’étanchéité pour les éprouvettes

Utiliser un film d’aluminium ou une bande recouverte de film d’aluminium pour couvrir les bords et le

dos de l’éprouvette.
6.4 Purificateur d’air

Avant d’être enrichi en formaldéhyde, l’air d’alimentation doit être aussi propre que possible. Afin

d’éviter une augmentation de la concentration de fond, il est nécessaire d’utiliser un purificateur d’air ou

une bouteille d’air propre.
6.5 Air d’alimentation enrichi en formaldéhyde

Utiliser un gaz standard (avec une concentration connue de formaldéhyde) ou une source stable comme

une solution de formaldéhyde telle que spécifiée dans l’ISO 6353-3, ou du paraformaldéhyde pour

générer de l’air enrichi en formaldéhyde pouvant être introduit dans la chambre d’essai. La stabilité de

la concentration en formaldéhyde doit être surveillée.
6.6 Commandes de régulation de la température et de l’humidité

Il est nécessaire de maintenir la température en installant la chambre d’essai dans un environnement

maintenu à la température souhaitée, par exemple dans une chambre climatique à température

constante, ou en maintenant la température requise dans la chambre. Il est nécessaire de maintenir

l’humidité relative à la valeur requise en 7.2.1. Les commandes de régulation de la température et de

l’humidité de l’air d’alimentation sont décrites dans l’ISO 16000-9.
6.7 Débitmètre d’air

Un débitmètre d’air doit être installé à l’entrée ou à la sortie de la chambre d’essai pour mesurer le débit

d’air à travers la chambre.
6.8 Source lumineuse et filtre à coupure franche des UV

La source lumineuse simulant l’éclairage intérieur est spécifiée dans l’ISO 14605. Il est nécessaire

d’utiliser une lampe fluorescente halophosphate ou triphosphore présentant une température de couleur

comprise entre 3 800 K et 4 500 K. Si l’on utilise une lampe fluorescente triphosphore pour l’évaluation,

son indice de rendu général des couleurs CIE 1974 (Ra) défini par CIE 13.3 doit être supérieur à 80.

Un filtre de coupure franche des UV spécifié dans l’ISO 14605 doit être utilisé pour éliminer les UV.

L’éprouvette doit être irradiée uniformément par la source lumineuse à travers la fenêtre. Si la source

lumineuse requiert un préchauffage, elle doit être munie d’un obturateur. La distance entre la source

lumineuse et la chambre doit être réglée de sorte que l’éclairement sur la surface de l’éprouvette soit

de 1 000 lx ± 50 lx. L’éclairement sur la longueur de l’éprouvette doit aussi être constant, à ± 5 % près.

L’éclairement doit être mesuré avec un luxmètre étalonné par un laboratoire agréé. Le réflecteur du

luminaire et le dispositif de protection du réacteur vis-à-vis de la lumière extérieure doivent présenter

une absorption faible ou constante de la lumière UV et de l’éclairage intérieur. Le réacteur doit être

protégé de la lumière extérieure si nécessaire.
6.9 Dispositifs de prélèvement de l’air
Effectuer des prélèvements à l’entrée et à la sortie de la chambre d’essai.

Si un conduit ou un tube est utilisé, il doit être aussi court que possible et maintenu à la même température

que l’air contenu dans la chambre d’essai. Un tel conduit ou tube doit être constitué d’un matériau ayant

une très faible capacité de sorption, comme du polytétrafluoroéthylène.
6 © ISO 2014 – Tous droits réservés
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ISO 18560-1:2014(F)

La somme des débits d’air de prélèvement doit être inférieure au débit d’air dans la chambre. Les

dispositifs de prélèvement doivent être conformes aux spécifications de l’ISO 16000-3. Lorsque l’air est

prélevé à l’entrée, s’assurer que le débit de l’air d’alimentation reste constant.

Un collecteur de prélèvement multipoint peut être utilisé par commodité pour dupliquer le prélèvement

d’air.

Il convient de canaliser l’échappement de la chambre d’essai dans une hotte de laboratoire afin d’isoler

de l’environnement du laboratoire l’air enrichi en formaldéhyde et les produits chimiques émis par le

matériau d’essai.
6.10 Dispositif pour faire circuler l’air et régler sa vitesse

La chambre d’essai doit être équipée d’un ventilateur assurant la circulation de l’air sans adsorption

ni émission de formaldéhyde. La vitesse de l’air à la surface de l’éprouvette, à l’intérieur de la chambre

d’essai, doit être régulée comme spécifié en 7.2.3.
6.11 Instrument d’analyse

Utiliser un chromatographe en phase liquide à haute performance (CLHP) comme spécifié dans la norme

ISO 16000-3.
7 Conditions d’essai
7.1 Généralités

Les conditions d’essai doivent être conformes à 7.2 et 7.3. Cet essai doit être effectué à la pression

atmosphérique.
7.2 Conditions d’essais de la performance d’élimination
7.2.1 Température et humidité relative

Les matériaux de construction photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur devant être utilisés en

Europe et en Amérique doivent être soumis à essai conformément à l’ISO 554 à une tempér

...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 18560-1
ISO/TC 204 Secrétariat: ANSI
Début de vote Vote clos le
2013-05-21 2013-08-21

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Céramiques techniques — Méthode d'essai pour la performance
de la purification de l'air des matériaux photocatalytiques
semiconducteurs selon la méthode de la chambre d'essai dans
un environnement d'éclairage intérieur —
Partie 1:
Élimination du formaldéhyde

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for air-purification

performance of semiconducting photocatalytic materials by test chamber method under indoor lighting

environment —
Part 1: Removal of formaldehyde
ICS 01.060.30

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee

secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at

publication stage.

CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.

OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET

COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE

CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA

RÉGLEMENTATION NATIONALE.

LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-

PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.

© Organisation Internationale de Normalisation, 2013
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ISO/DIS 18560-1
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© ISO 2013

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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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 18560-1
Sommaire Page

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

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

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

3 Termes et définitions ............................................................................................................................2

4 Symboles................................................................................................................................................4

5 Principe ..................................................................................................................................................5

6 Appareillage ...........................................................................................................................................5

6.1 Généralités .............................................................................................................................................5

6.2 Chambre d'essai....................................................................................................................................6

6.3 Matériau d'étanchéité pour les éprouvettes .......................................................................................6

6.4 Purificateur d'air ....................................................................................................................................6

6.5 Air d'alimentation enrichi en formaldéhyde .......................................................................................6

6.6 Commandes de régulation de la température et de l'humidité.........................................................7

6.7 Débitmètre d'air .....................................................................................................................................7

6.8 Source lumineuse et filtre à coupure franche des UV.......................................................................7

6.9 Dispositifs de prélèvement de l’air ......................................................................................................7

6.10 Instrument d'analyse.............................................................................................................................7

7 Conditions d'essai.................................................................................................................................8

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

7.2 Conditions d'essais de la performance d'élimination .......................................................................8

7.3 Facteurs affectant la performance d'élimination ...............................................................................9

8 Vérification des conditions d'essai ...................................................................................................10

8.1 Surveillance des conditions d'essai..................................................................................................10

8.2 Étanchéité à l'air de la chambre d'essai............................................................................................10

8.3 Taux de renouvellement de l'air dans la chambre d'essai ..............................................................10

8.4 Efficacité du mélange d'air interne de la chambre d'essai .............................................................10

8.5 Taux de récupération ..........................................................................................................................10

9 Préparation de la chambre d'essai ....................................................................................................10

10 Éprouvette............................................................................................................................................11

10.1 Préparation de l'éprouvette ................................................................................................................11

10.2 Préparation de l’essai .........................................................................................................................11

11 Méthodes d’essai.................................................................................................................................11

11.1 Concentration de fond et de l’air d'alimentation contenant le formaldéhyde..............................11

11.2 Mise en place de l'éprouvette dans la chambre d'essai..................................................................11

11.3 Essai dans l'obscurité.........................................................................................................................11

11.4 Essai de performance d'élimination..................................................................................................12

11.5 Facteurs affectant la performance d'élimination .............................................................................12

11.6 Prélèvement d’air.................................................................................................................................12

12 Dosage du formaldéhyde ...................................................................................................................12

13 Calculs et expression des résultats ..................................................................................................12

14 Rapport d’essai....................................................................................................................................13

Annexe A Un exemple de chambre d'essai ...................................................................................................15

A.1 Généralités ...........................................................................................................................................15

A.2 Chambre d'essai..................................................................................................................................15

Bibliographie.....................................................................................................................................................18

© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO/DIS 18560-1
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 18560-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques.

Cette deuxième/troisième/... édition annule et remplace la première/deuxième/... édition (), dont [l' (les)

article(s) / le(s) paragraphe(s) / le (les) tableau(x) / la (les) figure(s) / l' (les) annexe(s) a/ont] fait l'objet d'une

révision technique.

L'ISO 18560 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Céramiques techniques —

Méthode d'essai pour la performance de la purification de l'air des matériaux photocatalytiques

semiconducteurs selon la méthode de la chambre d'essai dans un environnement d'éclairage intérieur :

⎯ Partie 1 : Élimination du formaldéhyde
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 18560-1
Céramiques techniques — Méthode d'essai pour la
performance de la purification de l'air des matériaux
photocatalytiques semiconducteurs selon la méthode de la
chambre d'essai dans un environnement d'éclairage intérieur —
Partie 1: Élimination du formaldéhyde
1 Domaine d’application

Cette partie de l'ISO 18560 spécifie une méthode d'essai pour la détermination de la performance en matière

de purification de l'air de matériaux contenant un photocatalyseur sensible à l'éclairage intérieur ou dont la

surface est pourvue de films photocatalytiques sensibles à l'éclairage intérieur, le plus souvent à base

d'oxydes métalliques semiconducteurs tels que le dioxyde de titane ou d'autres matériaux céramiques, par

exposition continue d'une éprouvette à un polluant atmosphérique modèle sous un éclairage intérieur. La

présente partie de l'ISO 18560 est destinée à évaluer la performance photocatalytique de matériaux de

construction, tels que planches, papiers peints, etc. La présente partie de l'ISO 18560 ne s'applique pas aux

matériaux photocatalytiques pulvérulents ou granulaires.

La présente méthode d'essai est généralement applicable aux matériaux photocatalytiques sensibles à

l'éclairage intérieur destinés à la purification de l'air. La présente méthode n'est pas adaptée à la

détermination d'autres types de performance des matériaux photocatalytiques comme la dégradation des

contaminants de l'eau ou les actions autonettoyantes, d'anticondensation et antibactériennes. La présente

méthode d'essai est basée sur l'ISO 16000-23 et elle est ajustée pour le mesurage des matériaux

photocatalytiques sensibles à un éclairage intérieur.
2 Références normatives

Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à

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 80000-1:2009, Grandeurs et unités — Partie 1 : Généralités.

ISO 554:1976, Atmosphères normales de conditionnement et/ou d'essai — Spécifications.

ISO 4677-1:1985, Atmosphères de conditionnement et d'essai — Détermination de l'humidité relative —

Partie 1 : Méthode utilisant un psychromètre à aspiration.

ISO 4892-1:1999, Plastiques — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 1 :

Guide général.

ISO 4892-3:2006, Plastiques — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 3 :

Lampes fluorescentes UV.

ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1 : Principes

généraux et définitions.
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ISO/DIS 18560-1

ISO 6145-7:2009, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage à l'aide de

méthodes volumétriques dynamiques — Partie 7 : Régulateurs thermiques de débit massique.

ISO 6353-3:1987, Réactifs pour analyse chimique — Partie 3 : Spécifications — Deuxième série.

ISO 16000-3:2001, Air intérieur — Partie 3 : Dosage du formaldéhyde et d’autres composés carbonylés —

Méthode par échantillonnage actif.

ISO 16000-6:2004, Air intérieur — Partie 6 : Dosage des composés organiques volatils dans l'air intérieur des

locaux et enceintes d'essai par échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TA , désorption thermique et

chromatographie en phase gazeuse utilisant MS/FID.

ISO 16000-9:2006, Air intérieur — Partie 9 : Dosage de l'émission de composés organiques volatils de

produits de construction et d'objets d'équipement — Méthode de la chambre d'essai d'émission.

ISO 16000-11:2006, Air intérieur — Partie 11 : Dosage de l'émission de composés organiques volatils de

produits de construction et d'objets d'équipement — Échantillonnage, conservation des échantillons et

préparation d'échantillons pour essai.

ISO 16000-23:2009, Air intérieur — Partie 23 : Essai de performance pour l'évaluation de la réduction des

concentrations en formaldéhyde par des matériaux de construction sorptifs.

ISO/IEC 17025 : 2005, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et

d'essais.

ISO 22197-1:2006, Céramiques techniques — Méthodes d'essai relatives à la performance des matériaux

photocatalytiques semi-conducteurs pour la purification de l'air — Partie 1 : Élimination de l'oxyde nitrique.

ISO/DIS 14605, Céramiques techniques — Sources lumineuses destinées aux essais des matériaux

photocatalytiques semi-conducteurs dans un environnement d'éclairage intérieur.
3 Termes et définitions

Pour les besoins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1
photocatalyseur

substance qui procure une ou plusieurs fonctions basées sur des réactions d’oxydation et de réduction sous

photo-irradiation, notamment la décomposition et l’élimination de contaminants de l’air et de l’eau, une action

de désodorisation, antibactérienne, autonettoyante et anticondensation
3.2
environnement d'éclairage intérieur

environnement d'éclairage intérieur avec source lumineuse artificielle pour l'éclairage général. Ne comprend

pas le rayonnement solaire
3.3
matériaux photocatalytiques sensibles à l'éclairage intérieur

matériaux photocatalytiques réalisant une ou plusieurs fonctions basées sur des réactions d'oxydation et de

réduction dans un environnement d'éclairage intérieur
3.4
matériaux photocatalytiques

matériaux dans lesquels ou sur lesquels on ajoute le photocatalyseur par enduction, imprégnation, mélange, etc.

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ISO/DIS 18560-1
3.5
gaz étalon

air qui ne contient pas de polluants (c'est-à-dire dans lequel la teneur en polluants courants est inférieure à

0,01 µl/l)

NOTE On prépare le gaz étalon à partir d'air intérieur à l'aide d'un système de purification d'air de laboratoire ou on

utilise un air de synthèse contenu dans une bouteille de gaz.
3.6
gaz formaldéhyde

gaz de composé organique de formule HCHO à des concentrations connues utilisé pour essai et étalonnage

3.7
gaz d’essai

mélange d'air et de polluant(s) de concentration connue préparé à partir d'un gaz de référence ou d'un gaz

étalon, à utiliser pour l'essai de performance d'un matériau photocatalytique
3.8
taux de renouvellement de l'air

rapport entre le volume de gaz d'essai introduit dans la chambre d'essai par heure et le volume libre de la

chambre d'essai mesurés avec les mêmes unités
3.9
vitesse d'écoulement d'air
volume d'air entrant dans la chambre d'essai par unité de temps
3.10
facteur de charge de produit

rapport entre la surface exposée de l'éprouvette et le volume libre de la chambre d'essai

3.11
obscurité

situation d'essai dans laquelle la source lumineuse de l'essai et l'éclairage de la pièce ne sont pas en fonction

3.12
taux de ventilation équivalent par unité de surface

augmentation apparente du taux de ventilation d'air propre converti à partir de la réduction de la concentration

de formaldéhyde par des matériaux photocatalytiques sensibles à la lumière
3.13
concentration recommandée

concentration recommandée en formaldéhyde dans l'air intérieur spécifiée par l'Organisation mondiale de la

santé (OMS)

NOTE La concentration recommandée en formaldéhyde dans l'air intérieur spécifiée par l'OMS est de 100 μg/m .

Une référence aux normes nationales est possible si cela est clairement mis en évidence dans le rapport d'essai et le

certificat.
3.14
coefficient de transfert de masse

coefficient résultant de la différence de concentration entre l'éprouvette et l'air ambiant sur toute sa surface

NOTE Le coefficient de transfert de masse est exprimé en mètres par heure.
3.15
taux de récupération

masse mesurée de formaldéhyde dans l'air sortant de la chambre d'essai sans échantillon présent

conditionné pendant une certaine période, divisée par la masse de formaldéhyde ajoutée à la chambre

d'essai pendant la même période

NOTE Le taux de récupération s'exprime en pourcentage et donne des informations sur la performance de

l'ensemble de la méthode.
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ISO/DIS 18560-1
3.16
temps de prélèvement

période pendant laquelle on prélève de l'air à la sortie de la chambre d'essai à l'aide de tubes de prélèvement

ou d'autres dispositifs
3.17
concentration en air d'alimentation

concentration en masse de formaldéhyde dans l'air introduit dans la chambre d'essai

3.18
début d'irradiation
heure de début de l'irradiation de l'éprouvette par l'éclairage intérieur
3.19
temps écoulé
temps compris entre le début de l'irradiation et le début du prélèvement d'air
3.20
concentration de la chambre d'essai

concentration de formaldéhyde mesurée à la sortie d'une chambre d'essai obtenue en divisant la masse de

formaldéhyde prélevée à la sortie de la chambre par le volume d'air prélevé
4 Symboles

ρ concentration de formaldéhyde à l'entrée de la chambre d'essai au temps écoulé t (microgrammes

in, t
par mètre cube)

ρ concentration de la chambre d'essai au temps écoulé t (microgrammes par mètre cube)

out, t
ρ concentration recommandée (microgrammes par mètre cube)

k coefficient de transfert de masse déterminé à l'aide de vapeur d'eau (mètres par heure)

L facteur de charge de produit (mètres carrés par mètre cube)
n taux de renouvellement d'air (nombre de renouvellements par heure)

q vitesse d'écoulement de l'air spécifique à la zone (mètres cubes par mètre carré et par heure)

q débit d'air de la chambre d'essai (mètres cubes par heure)
q taux de ventilation équivalent (mètres cubes par mètre carré et par heure)
r taux d'élimination (microgrammes par mètre carré et par heure)

r taux d'élimination lorsque la concentration de la chambre d'essai est égale à la concentration

recommandée (microgrammes par mètre carré et par heure)
t temps écoulé (heures ou jours)
V volume d'air de la chambre d'essai (mètres cubes)
A surface de l'éprouvette (mètres carrés)
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ISO/DIS 18560-1
5 Principe

La présente partie de l'ISO 18560 concerne le développement, la comparaison, l'assurance qualité, la

caractérisation, la fiabilité et la génération de données de fabrication des matériaux photocatalytiques de

matériaux photocatalytiques sensibles à l'éclairage intérieur. La méthode décrite a pour but de déterminer la

performance de purification de l'air de matériaux photocatalytiques sensibles à l'éclairage intérieur en

exposant une éprouvette à un air pollué modèle sous un éclairage fourni par une source de lumière intérieure.

Le formaldéhyde (HCHO) a été choisi car il constitue un polluant typique de l'air intérieur qui provoque ce que

l'on appelle le syndrome des bâtiments malsains. L'éprouvette, placée dans une chambre d'essai, est activée

par éclairage en lumière intérieure et adsorbe et oxyde le formaldéhyde en phase gazeuse pour former du

dioxyde de carbone (CO ) et d'autres produits d'oxydation. La performance de la purification de l'air est

déterminée par surveillance de la réduction de la concentration en formaldéhyde à l'intérieur d'une chambre

d'essai contenant un échantillon du matériau photocatalytique sensible à l'éclairage intérieur soumis à essai.

Dans cette méthode d'essai, on introduit de l'air enrichi en formaldéhyde dans une chambre d'essai contenant

le matériau photocatalytique sensible à l'éclairage intérieur soumis à essai. Il convient de préparer l'air enrichi

à des concentrations proches du niveau recommandé par l'OMS pour le formaldéhyde dans l'air intérieur

(100 μg/m ). Une référence aux normes nationales est possible si cela est clairement mis en évidence dans le

rapport d'essai et les certificats.
6 Appareillage
6.1 Généralités

Un appareillage nécessaire pour mesurer la performance d'élimination d'un matériau photocatalytique

sensible à l'éclairage intérieur comprend les éléments suivants :
⎯ chambre d'essai ;
⎯ matériau d'étanchéité pour l'éprouvette ;
⎯ purificateur d'air ;
⎯ air d'alimentation enrichi en formaldéhyde ;
⎯ commandes de régulation de la température et de l'humidité ;
⎯ débitmètre d'air ;
⎯ source lumineuse ;
⎯ filtre à coupure franche des UV ;
⎯ dispositifs de prélèvement de l’air ;
⎯ instruments analytiques.
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ISO/DIS 18560-1
Légende
1 Alimentation en air enrichi en formaldéhyde
2 Dispositif de prélèvement
3 Éprouvette
4 Chambre d'essai
5 Dispositif pour faire circuler l'air et régler sa vitesse
6 Appareillage de contrôle de la température et de l'humidité
7 Fenêtre en verre
8 Filtre à coupure franche des UV
9 Source lumineuse
10 Irradiation de lumière visible
11 Concentration de la chambre d'essai
12 Dispositif de prélèvement
Figure 1 — Représentation schématique du système de chambre
6.2 Chambre d'essai

Une chambre d'essai couverte par la présente norme doit être conforme aux spécifications et aux exigences

de l'ISO 16000-9 et doit comporter une fenêtre de verre à travers laquelle une éprouvette pourra être irradiée

par un éclairage intérieur. Pour une faible absorption de la lumière au-delà d’une longueur d'onde de 380 nm,

la fenêtre doit être en verre de silice ou en verre borosilicaté. L'air évacué par la sortie ne doit pas revenir vers

l'entrée.
6.3 Matériau d'étanchéité pour les éprouvettes

Utiliser un film d'aluminium ou une bande recouverte de film d'aluminium pour couvrir les bords et le dos de

l'éprouvette.
6.4 Purificateur d'air

Avant d'être enrichi en formaldéhyde, l'air d'alimentation doit être aussi propre que possible. Afin d'éviter une

augmentation de la concentration de fond, il est nécessaire d'utiliser un purificateur d'air ou une bouteille d'air

propre.
6.5 Air d'alimentation enrichi en formaldéhyde

Utiliser un gaz standard (avec une concentration connue de formaldéhyde) ou une source stable comme une

solution de formaldéhyde telle que spécifiée dans l'ISO 6353-3 ou du paraformaldéhyde pour générer de l'air

enrichi en formaldéhyde pouvant être introduit dans la chambre d'essai. La stabilité de la concentration en

formaldéhyde doit être surveillée.
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ISO/DIS 18560-1
6.6 Commandes de régulation de la température et de l'humidité

Il est nécessaire de maintenir la température en installant la chambre d'essai à un endroit maintenu à la

température souhaitée, par exemple dans une chambre climatique à température constante, ou en

maintenant la température requise dans la chambre. Il est nécessaire de maintenir l'humidité relative à la

valeur requise pour l'air d'alimentation. Les commandes de régulation de la température et de l'humidité de

l'air d'alimentation sont décrites dans l'ISO 16000-9.
6.7 Débitmètre d'air

Un débitmètre d'air doit être installé à l'entrée ou à la sortie de la chambre d'essai pour mesurer le débit d'air à

travers la chambre.
6.8 Source lumineuse et filtre à coupure franche des UV

La source lumineuse pour l'environnement de l'éclairage intérieur est spécifiée dans l'ISO/DIS 14605. Il est

nécessaire d'utiliser une lampe fluorescente halophosphate ou triphosphore présentant une température de

couleur comprise 3800 K et 4500 K. Si l'on utilise une lampe fluorescente triphosphore pour l'évaluation, son

indice de rendu général des couleurs CIE 1974 (Ra) défini par CIE 13.3 doit être supérieur à 80. Un filtre de

coupure franche des UV spécifié dans l'ISO/DIS 14605 doit être utilisé pour la coupure des UV. L'éprouvette

doit être irradiée uniformément par la source lumineuse à travers la fenêtre. Si la source lumineuse requiert

un préchauffage, elle doit être munie d'un obturateur. La distance entre la source lumineuse et la chambre

doit être réglée de sorte que l'éclairement sur la surface de l'éprouvette soit de 1000 lx ± 50 lx. L'éclairement

sur la longueur de l'éprouvette doit être aussi constant, à ± 5 % près. L'éclairement doit être mesuré avec un

luxmètre étalonné par un laboratoire agrée. Le réflecteur du luminaire et un dispositif de protection du

réacteur vis-à-vis de la lumière extérieure doivent présenter une absorption faible ou constante à la lumière

UV et à l'éclairage intérieur. Le réacteur doit être protégé de la lumière extérieure si nécessaire.

6.9 Dispositifs de prélèvement de l’air

Utiliser l'entrée et la sortie d'air de la chambre d'essai pour le prélèvement. Lorsqu'une prise de prélèvement

séparée est utilisée, effectuer le prélèvement directement à l'entrée ou à la sortie de la chambre.

Si un conduit ou un tube est utilisé, il doit être aussi court que possible et maintenu à la même température

que l'air contenu dans la chambre d'essai. Un tel conduit ou tube doit être constitué d'un matériau ayant une

très faible capacité de sorption, comme du polytétrafluoroéthylène.

La somme des débits d'air de prélèvement doit être plus petite que le débit d'air dans la chambre. Les

dispositifs de prélèvement doivent être conformes aux spécifications de l'ISO 16000-3. Lorsque l'air est

prélevé à l'entrée, s'assurer que le débit de l'air d'alimentation reste constant.

Un collecteur de prélèvement multipoint peut être utilisé par commodité pour dubliquer le prélèvement d'air. Il

est possible d'insérer une chambre de mélange entre la chambre d'essai et le collecteur ou entre l'entrée d'air

et la chambre d'essai pour permettre l'ajout et le mélange de gaz étalons internes avec le flux d'air de la

chambre d'essai.

Il convient de canaliser l'échappement de la chambre d'essai dans une hotte de laboratoire afin d'isoler de

l'environnement du laboratoire l'air enrichi en formaldéhyde et les produits chimiques émis par le matériau d'essai.

6.10 Instrument d'analyse
Un chromatographe e
...

Questions, Comments and Discussion

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