ISO 105-B02:2013
(Main)Textiles — Tests for colour fastness — Part B02: Colour fastness to artificial light: Xenon arc fading lamp test
Textiles — Tests for colour fastness — Part B02: Colour fastness to artificial light: Xenon arc fading lamp test
ISO 105-B02:2013 specifies a method intended for determining the effect on the colour of textiles of all kinds and in all forms to the action of an artificial light source representative of natural daylight (D65). The method is also applicable to white (bleached or optically brightened) textiles. This method allows the use of two different sets of blue wool references. The results from the two different sets of references may not be identical.
Textiles — Essais de solidité des teintures — Partie B02: Solidité des teintures à la lumière artificielle: Lampe à arc au xénon
L'ISO 105-B02:2013 spécifie une méthode pour la détermination de l'effet des coloris sur les couleurs des textiles de toute nature, à tous leurs stades de transformation, à l'action d'une source de lumière artificielle, représentative de la lumière naturelle du jour (D65). La méthode s'applique également aux textiles blancs (blanchis ou traités aux azurants optiques). La présente méthode prévoit l'emploi de deux gammes différentes de références de laine bleue. Les résultats obtenus à partir de ces deux gammes de références peuvent ne pas être identiques.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 105-B02
Fifth edition
2013-05-15
Textiles — Tests for colour fastness —
Part B02:
Colour fastness to artificial light:
Xenon arc fading lamp test
Textiles — Essais de solidité des teintures —
Partie B02: Solidité des teintures à la lumière artificielle: Lampe à arc
au xénon
Reference number
ISO 105-B02:2013(E)
©
ISO 2013
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ISO 105-B02:2013(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 105-B02:2013(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Principle . 1
4 Terms and definitions . 1
5 Materials and apparatus . 2
5.1 Reference materials . 2
5.2 Laboratory exposure devices . 3
6 Preparation of test specimens . 5
7 Exposure conditions . 6
8 Procedure. 6
8.1 Apparatus set-up . 6
8.2 Adjustment of the effective humidity (see Clause 7 and Annex E) . 7
8.3 Exposure methods . 8
9 Assessment of colour fastness .15
10 Test report .16
Annex A (normative) Requirements for xenon arc exposure devices .19
Annex B (normative) Procedures for measuring the irradiance uniformity in the specimen
exposure area (for apparatus manufacturers only) .22
Annex C (informative) Light exposure equivalents for blue wool lightfastness references L2
to L9.24
Annex D (informative) General Information on colour fastness to Light .25
Annex E (informative) Guidelines for Conducting Testing .27
Bibliography .35
© ISO 2013 – All rights reserved iii
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ISO 105-B02:2013(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
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 105-B02 was prepared by Technical Committee ISO/TC 38, Textiles, Subcommittee SC 1, Tests for
coloured textiles and colorants.
This fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 105-B02:1994), which has been technically
revised. It also incorporates ISO 105-B02:1994/Amd 1:1998 and ISO 105-B02:1994/Amd 2:2000.
ISO 105 was previously published in 13 “parts”, each designated by a letter (e.g. “Part A”), with
publication dates between 1978 and 1985. Each part contained a series of sections”, each designated
by the respective part letter and by a two-digit serial number (e.g. “Section A01”). These sections are
now being republished as separate documents, themselves designated “parts” but retaining their alpha-
numeric designations. A complete list of these parts is given in ISO 105-A01.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 105-B02:2013(E)
Textiles — Tests for colour fastness —
Part B02:
Colour fastness to artificial light: Xenon arc fading lamp test
1 Scope
This part of ISO 105 specifies a method intended for determining the effect on the colour of textiles of all
kinds and in all forms to the action of an artificial light source representative of natural daylight (D65).
The method is also applicable to white (bleached or optically brightened) textiles.
This method allows the use of two different sets of blue wool references. The results from the two
different sets of references may not be identical.
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 105-A01, Textiles — Tests for colour fastness — Part A01: General principles of testing
ISO 105-A02, Textiles — Tests for colour fastness — Part A02: Grey scale for assessing change in colour
ISO 105-A05, Textiles — Tests for colour fastness — Part A05: Instrumental assessment of change of colour
for determination of grey scale rating
ISO 105-B01:1994, Textiles — Tests for colour fastness — Part B01: Colour fastness to light: Daylight
ISO 105-B05, Textiles — Tests for colour fastness — Part B05: Detection and assessment of photochromism
ISO 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 9370, Plastics — Instrumental determination of radiant exposure in weathering tests — General
guidance and basic test method
1)
CIE Publication No. 51, Method for assessing the quality of daylight simulators for colorimetry
3 Principle
A specimen of the textile to be tested is exposed to artificial light under controlled conditions, together
with a set of reference materials. The colour fastness is assessed by comparing the change in colour of
the test specimen with that of the reference materials used.
NOTE General information on colour fastness to light is given in Annex D.
4 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
1) Commission Internationale de l’Éclairage, CIE Central Bureau, Kegelgasse 27, A-1030, Vienna, Austria www.cie.
co.at.
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 105-B02:2013(E)
4.1
test specimen
portions of the textile to be tested and which are representative parts of the item to be tested
Note 1 to entry: This is used for comparison between the exposed and the original (untested) state.
4.2
reference specimen
portion of a reference material that is to be exposed simultaneously with the test specimen
Note 1 to entry: Multiple reference specimens may be required to determine the test results.
4.3
blue wool reference material
one of a series of blue dyed wool textile materials with a known reaction to light
4.4
test chamber
area within the apparatus capable of meeting and maintaining the requirements for temperature,
light and humidity
4.5
chamber relative humidity
ratio of the actual water vapour pressure in the test chamber to the saturation water vapour pressure
of water at the same temperature, expressed as a percentage
4.6
effective humidity
combination of air and surface temperatures and air relative humidity which governs the moisture
content at the surface of the test specimen during exposure
4.7
humidity-test control fabric
a red azoic dyed cotton fabric of known sensitivity to humidity and light
Note 1 to entry: This red azoic dyed fabric is used as a reference material to ensure that the effective humidity
requirements are met.
4.8
photochromism
change in colour of a substrate after brief exposure to light, which is substantially returned to its original
shade after storage in the dark
4.9
flip-flop mode
mode of operation whereby the specimen holders revolve around the central light source and on alternate
rotations the specimen holders are automatically rotated 180° about their vertical axis so that the test
specimens face towards the light source only every alternate revolution
5 Materials and apparatus
5.1 Reference materials
5.1.1 General
Either of two sets of blue wool reference may be used. The colour fastness ratings mentioned in this part
of ISO 105 are obtained by comparison with either blue wool references 1 to 8 (preferred in Europe) or
blue wool references L2 to L9 (preferred in America). The results from the two sets of references are not
interchangeable. Information on the relationship between the two sets of blue wool reference materials
can be found in ISO 105-B01:1994, 4.1.
2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 105-B02:2013(E)
5.1.2 Blue wool reference materials 1 to 8
Blue wool references developed and produced in Europe are identified by the numerical designation 1
to 8. These references are blue wool materials dyed with the dyes listed in Table 1. They range from 1
(very low colour fastness to light) to 8 (very high colour fastness to light) so that each higher-numbered
reference is approximately twice as fast as the preceding one.
Table 1 — Dyes for blue wool references 1 to 8
a
Reference Dye (Colour Index designation)
1 CI Acid Blue 104
2 CI Acid Blue 109
3 CI Acid Blue 83
4 CI Acid Blue 121
5 CI Acid Blue 47
6 CI Acid Blue 23
7 CI Solubilised Vat Blue 5
8 CI Solubilised Vat Blue 8
a
The Colour Index (fourth edition) is published by the Society of Dyers and Colourists, P.O. Box 244, Perkin House, 82
Grattan Road, Bradford BD1 2JB, West Yorkshire, UK, and by the American Association of Textile Chemists and Colorists, P.O.
Box 12215, Research Triangle Park, NC 27709-2215, USA.
5.1.3 Blue wool reference materials L2 to L9
Blue wool references developed and produced in America are identified by the letter L followed by the
numerical designation 2 to 9. These eight references are prepared by blending varying proportions of
wool dyed with CI Mordant Blue 1 (Colour Index, fourth edition, CI Constitution Number 43830) and
wool dyed with CI Solubilised Vat Blue 8 (Colour Index, fourth edition, CI Constitution Number 73801),
so that each higher-numbered reference is approximately twice as fast as the preceding reference.
Data in Annex C are presented to illustrate the relationship of each of the blue wool references on
exposure to fixed amounts of radiant energy.
5.1.4 Humidity-test control
The effective humidity can only be measured by determining the colour fastness to light of a specific
humidity-test control fabric (see 4.7).
5.2 Laboratory exposure devices
5.2.1 Light source
5.2.1.1 The exposure device shall provide for placement of specimens and any designated sensing
devices in positions that allow uniform irradiance from the light source
NOTE The spectral irradiance produced in an artificial accelerated light and weathering device is very
important. Ideally, the relative spectral irradiance produced by the device should be a very close match to that
of solar radiation, especially in the short wavelength UV region. Annex A provides information about important
benchmark solar spectra that can be used for comparing the spectral irradiance produced in the artificial
accelerated exposure to that for solar radiation.
5.2.1.2 Exposure devices shall be designed such that the variation in irradiance at any location in
the area used for specimen exposure shall not exceed ± 10 % of the mean. Procedures for measuring
irradiance uniformity are found in Annex B.
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ISO 105-B02:2013(E)
NOTE The irradiance uniformity in exposure devices depends on several factors. The configuration of the
lamp with respect to the specimens on exposure, including the differences in distance between the lamp(s) and
the samples can affect uniformity of exposure. Deposits which can develop on the optical system and chamber
walls, and the type and number of specimens being exposed, can also have an affect on uniformity of exposure.
5.2.1.3 Periodic repositioning of the test specimens in the test chamber is recommended to ensure the
most consistent results.
5.2.1.4 Follow the apparatus manufacturer’s instructions for lamp and filter replacement.
5.2.1.4.1 Direct radiation from xenon burners contains considerable amounts of short-wavelength
ultraviolet radiation not present in daylight. Optical filters shall be fitted to minimize short-wavelength
light (less than 310 nm) in accordance with the requirements in Annex A. The xenon arc, when
appropriately filtered, produces radiation with a spectral power distribution that is a good simulation of
average daylight throughout the UV and visible region.
5.2.1.4.2 Infrared radiation levels can be attenuated by use of filters to allow some control of the
sample temperature.
5.2.1.5 It is preferred that the apparatus should be fitted with an irradiance sensing system. The
irradiance sensor (if fitted) shall be mounted so that it receives the same radiation as the specimen surface.
If it is not positioned in the specimen plane, it shall be calibrated for irradiance at the specimen distance.
5.2.1.5.1 The irradiance sensor (if fitted) shall be capable of measuring irradiance preferably in a specific
wavelength range (e.g. 300 nm to 400 nm), or in a narrow bandpass centred around a single wavelength
(e.g. 420 nm) and shall be calibrated at the wavelength range or single wavelength, as appropriate. The
measured wavelength or wavelength range shall be reported.
2
5.2.1.5.2 Where irradiance control is available, the irradiance shall be controlled at (42 ± 2) W/m in
2
the wavelength range 300 nm to 400 nm or (1,10 ± 0.02) W/(m .nm) at the wavelength 420 nm.
5.2.1.5.3 The irradiance sensor (if fitted) shall be calibrated in the emission region of the light
source used. Calibration shall be checked in accordance with the radiation-measuring and instrument
manufacturer’s instructions with compliance to ISO 9370.
5.2.1.6 The light source shall consist of a xenon arc lamp of correlated colour temperature 5500 K to
6500 K, the size of which will depend on the type of apparatus used.
5.2.1.7 The apparatus shall be fitted with a light filter placed between the light source and the specimens
so that the ultraviolet spectrum is steadily reduced. Annex A provides the transmission requirements for
the filter system used.
5.2.1.8 The apparatus shall be fitted with a heat filter placed between the light source and the specimens
so that the amount of infrared (IR) radiation contained in the xenon arc spectrum is steadily reduced.
5.2.2 Temperature (See A.3)
One of two types of black-coated temperature sensor shall be used, either a black-standard thermometer
or a black-panel thermometer (for more detail see A.3.) and the thermometer shall be mounted in the
same plane and orientation as the test specimen(s).
Note The preferred thermometer is the Black Standard Thermometer (BST).
4 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 105-B02:2013(E)
5.2.3 Humidity
The presence of moisture can have a significant effect in accelerated laboratory exposure tests. The
apparatus shall have the means for providing and controlling moisture to specimens by humidification
of the chamber air. The quality of the water used to create the effective humidity shall be a minimum of
Grade 3 in accordance with ISO 3696.
5.2.4 Covers
Covers shall be made from thin opaque material, for example high-grade steel, thin sheet aluminium
or cardboard covered with aluminium foil, for partial covering of samples and references. The opaque
material shall neither react with the test specimens nor the test conditions and shall not itself produce
any change in colour of either the test specimen or the reference materials.
5.2.5 Colour matching lamps, in accordance with CIE Publication No. 51.
5.2.6 Assessment cabinet, complying with ISO 105-A01.
5.2.7 Sample mounting card, free of optical or fluorescent brightening agent.
5.2.8 Assessment mask, complying with ISO 105-A01. In order to obtain reliable test results using
ISO 105-A02, the test specimen(s) shall be masked with a material that is identical in colour to the sleeve
that is used to mask the grey scale (5.2.9).
5.2.9 Grey scale for assessing change in colour, complying with ISO 105-A02.
6 Preparation of test specimens
6.1 The size of the test specimen will depend on the number of specimens to be tested and on the shape
and dimensions of the specimen holders supplied with the apparatus.
Attention is drawn to the guidelines given in E.4.
6.2 The specimen may be a strip of cloth, yarn wound close together on a sample mounting card (5.2.7)
or laid parallel and fastened on a card, or a mat of fibres combed and compressed to give a uniform
surface and fastened on a card. Each exposed and unexposed area shall be not less than 10 mm × 8 mm.
6.3 To facilitate handling, the test specimen(s) to be tested and similar strips of the references may be
mounted on one or more cards as indicated in Figures 2, 3, 4 or 5.
6.4 The covers (5.2.4) shall make close contact with the surface of the unexposed areas of the specimens
and the references, in order to give a sharp line of demarcation between exposed and unexposed areas,
but shall not compress the specimen unnecessarily.
6.5 The specimens to be tested and the blue wool references shall be of equal size and shape in order to
avoid errors in assessment due to overrating the visual contrast between exposed and unexposed parts
on a larger pattern as against a narrower reference.
6.6 When testing specimens of appreciable thickness, the references shall be arranged so that they
are the same distance from the light source as the upper surface of the test specimens. Covers for the
unexposed portions shall avoid surface compression.
Textiles of appreciable thickness which have fibres that may shift position or texture which may make
evaluation of small areas difficult, shall be tested with an exposed area not less than 50 mm × 40 mm
and preferably larger.
© ISO 2013 – All rights reserved 5
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ISO 105-B02:2013(E)
7 Exposure conditions
To simulate different environments testing can be carried out under different conditions (see Table 2).
The type of conditions should be agreed between parties. The chosen conditions shall be reported.
Table 2 — Exposure conditions
Exposure Cycle Exposure Cycle Exposure Cycle Exposure Cycle
A1 A2 A3 B
Extreme low Extreme high
Condition: Normal —
humidity humidity
Climatic condition
Temperate zone Dry Semi-tropical —
replicated
Blue wool refer-
Series 1 to 8 Series L2 to L9
ences
Black Standard
(47 ± 3) °C (62 ± 3) °C (42 ± 3) °C (65 ± 3) °C
a
Temperature
Black Panel Tem-
(45 ± 3) °C (60 ± 3) °C (40 ± 3) °C (63 ± 3) °C
a
perature
Approximately Less than 15 % Approximately
40 % effective effective humid- 85 % effective
humidity. (Note: ity. (Note: This is humidity. (Note:
Low (Colour fast-
This is typically typically achieved This is typically
Effective humidity ness of humidity-
achieved when when blue wool achieved when
b
(see 8.2) test control: L6 to
blue wool refer- reference 6 blue wool refer-
L7)
ence 5 exhibits a exhibits a contrast ence 3 exhibits a
contrast equal to equal to grey scale contrast equal to
grey scale grade 4) grade 3-4) grey scale grade 4)
Relative humidity As determined by effective humidity requirement (30 ± 5) %
Where irradiance control is available, the irradiance shall be controlled at
c 2
Irradiance (42 ± 2) W/m in the wavelength range 300 nm to 400 nm or (1,10 ± 0,02) W/
2
(m ·nm) at the wavelength 420 nm
a
Air chamber temperature control should not be used as air chamber temperature is a different value from Black Standard
Temperature and Black panel temperature.
b
Effective humidity is based on an assessment of the blue wool references after the humidity-test control fabric has been
exposed to give a contrast equal to grey scale grade 4 (8.2.5).
Once a contrast equal to grey scale grade 4 on the exposed humidity-test control fabric has been achieved, effective humidity
is based on assessment.
c
The broadband (300 to 400 nm) and narrowband (420 nm) irradiance control values are based on traditional settings
and should not be implied as equivalent in all models of test equipment. Consult with the instrument manufacturer for the
equivalent irradiance in other controlling wavelengths or bandpasses.
8 Procedure
8.1 Apparatus set-up
8.1.1 Check that the apparatus is in good running order and set up in accordance with the
manufacturer’s guidelines.
8.1.2 Fill all unused specimen holders with a non-reflective material such as white card stock. For
machines employing flip-flop mode, both faces in the unused specimen holders shall be used.
6 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 105-B02:2013(E)
8.1.3 The black panel thermometer (which has an open back) or black standard thermometer (which
has an insulated back) shall be positioned in the same plane and orientation as the test specimens.
8.2 Adjustment of the effective humidity (see Clause 7 and Annex E)
8.2.1 When using test conditions in which the use of effective humidity is specified, do not rely on
machine readings of relative humidity in the test chamber. The correct adjustment of the effective
humidity (for tests using blue wool references 1 to 8) is critical to obtaining valid results. Figure 1 shows
the relationship between effective humidity and the light fastness of the humidity-test control fabric.
7
6-7
6
5
4
3
2
0102030405060708090100
Effective Humidity (%)
Figure 1 — Mean values obtained from humidity-test control exposures
8.2.2 For the required exposure conditions, determine from Table 2 the required effective humidity
then using Figure 1, identify the equivalent light fastness (expressed using blue wool reference series 1
to 8) required to be exhibited by the humidity-test control fabric. (For example, for normal conditions
the effective humidity required is 40 % which is equivalent to a light fastness of the humidity-test control
fabric of blue wool reference 5).
8.2.3 Place a portion of the humidity-test control fabric (5.1.4) together with the relevant blue wool
references (5.1.2 or 5.1.3) on a card. Each of the reference materials (blue wool references and humidity-
test control) shall measure not less than 45 mm × 10 mm.
8.2.4 Mask the card prepared in 8.2.3 using an appropriate cover (5.2.4) such that each exposed and
unexposed area is not less than 10 mm × 8 mm. Place the masked card in the test chamber.
8.2.5 Expose the masked card until the contrast between the exposed and unexposed portions of the
humidity-test control fabric (4.7) is equal to grade 4 on the grey scale (5.2.9).
8.2.6 When the conditions in 8.2.5 have been achieved assess the contrast between the exposed and
unexposed portions of the relevant blue wool reference as referenced in Table 2. The contrast should be
equal to that specified for the appropriate exposure conditions (see Table 2).
© ISO 2013 – All rights reserved 7
Light Fastness
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ISO 105-B02:2013(E)
8.2.7 If the necessary contrast in 8.2.5 is not achieved, adjust the controls on the apparatus to give the
required selected exposure conditions and repeat 8.2.3 to 8.2.6 using fresh reference materials.
8.3 Exposure methods
8.3.1 General
There are five separate methods given, each of which produce different amounts of information. The
user should select the most appropriate method for their application.
For Methods 1 to 4, assessment of fading of test specimens or reference samples is critical to obtaining
valid results. It is not sufficient to rely on exposure time (hours) to determine the end point of the various
stages of each method. For Method 5, the end point is determined by a specified dosage of irradiance and
intermediate assessment of fading may not be required.
Attention is drawn to the guidelines given in the annexes in relation to selection of apparatus, test
method, and to the recommendations on good testing practice for different types of textile materials.
8.3.2 Method 1
8.3.2.1 This method is considered the most informative and should be used in cases of dispute over the
numerical rating. The basic feature is the control of the exposure period by inspection of the specimen,
and one set of blue wool references is required for each specimen under test. This method is especially
suitable for determination of colour fastness to light for test specimens of unknown performance.
For this method, opaque covers (5.2.4) masking approximately one-third and two-thirds of the test
specimens and blue wool references are required.
8.3.2.2 Arrange the test specimen and the blue wool references on the sample mounting card (5.2.7) in
accordance with Clause 6 and as shown in Figure 2. Cover the middle one-third of the test card using an
opaque cover (5.2.4) ABCD.
NOTE The blue wool references and test specimen need not necessarily be mounted on the same card and
where applicable test cards should be mounted in suitable specimen holders for the apparatus used.
8.3.2.3 Place the masked card in the test chamber and expose the masked card to light under the
selected exposure conditions in Table 2.
8.3.2.4 Follow the effect of exposure by periodically removing the masked card from the test chamber,
removing the opaque cover (5.2.4) and inspecting the test specimen by comparison with a grey scale
(5.2.9). When a change in blue wool reference 2 equal to grey scale grade 3 (or L2 equal to grey scale
grade 4) is achieved, inspect the test spec
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 105-B02
Cinquième édition
2013-05-15
Textiles — Essais de solidité des
teintures —
Partie B02:
Solidité des teintures à la lumière
artificielle: Lampe à arc au xénon
Textiles — Tests for colour fastness —
Part B02: Colour fastness to artificial light: Xenon arc fading lamp test
Numéro de référence
ISO 105-B02:2013(F)
©
ISO 2013
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ISO 105-B02:2013(F)
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ISO 105-B02:2013(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Principe . 1
4 Termes et définitions . 2
5 Matériaux et appareillage . 3
5.1 Matériaux de référence . 3
5.2 Dispositifs d’exposition de laboratoire . 4
6 Préparation des éprouvettes d’essai . 6
7 Conditions d’exposition . 6
8 Mode opératoire. 7
8.1 Mise en place de l’appareillage . 7
8.2 Ajustement de l’humidité effective (voir Article 7 et Annexe E) . 8
8.3 Méthodes d’exposition . 9
9 Évaluation de solidité des coloris .17
10 Rapport d’essai .19
Annexe A (normative) Exigences pour les dispositifs d’exposition à l’arc au xénon.21
Annexe B (normative) Modes opératoires pour le mesurage de l’uniformité d’éclairement
énergétique dans la zone d’exposition de l’éprouvette (uniquement pour les
fabricants d’appareillage) .24
Annexe C (informative) Équivalents d’exposition à la lumière pour les références de laine bleue L2
à L9 pour la solidité à la lumière .26
Annexe D (informative) Informations générales sur la solidité des coloris à la lumière .27
Annexe E (informative) Directives pour la réalisation des essais .29
Bibliographie .38
© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO 105-B02:2013(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les 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 105-B02 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 38, Textiles, sous-comité SC 1, Essais des
textiles colorés et des colorants.
Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 105-B02:1994), qui a fait l’objet
d’une révision technique. Elle incorpore également l’ISO 105-B02:1994/Amd 1:1998 et l’ISO 105-
B02:1994/Amd 2:2000.
L’ISO 105 a été auparavant publiée en 13 «parties», chacune désignée par une lettre (par exemple,
«Partie A»), avec des dates de publication allant de 1978 à 1985. Chaque partie contenait une série de
«sections» dont chacune était désignée par la lettre correspondant à la partie respective et par un numéro
de série à deux chiffres (par exemple, «Section A01»). Ces sections sont à présent publiées à nouveau
comme documents séparés, eux-mêmes désignés «parties» mais en conservant leurs désignations
alphanumériques. Une liste complète de ces parties est donnée dans l’ISO 105-A01.
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NORME INTERNATIONALE ISO 105-B02:2013(F)
Textiles — Essais de solidité des teintures —
Partie B02:
Solidité des teintures à la lumière artificielle: Lampe à arc
au xénon
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 105 spécifie une méthode pour la détermination de l’effet des coloris sur
les couleurs des textiles de toute nature, à tous leurs stades de transformation, à l’action d’une source
de lumière artificielle, représentative de la lumière naturelle du jour (D65). La méthode s’applique
également aux textiles blancs (blanchis ou traités aux azurants optiques).
La présente méthode prévoit l’emploi de deux gammes différentes de références de laine bleue. Les
résultats obtenus à partir de ces deux gammes de référence peuvent ne pas être identiques.
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 105-A01, Textiles — Essais de solidité des coloris — Partie A01: Principes généraux pour effectuer les essais
ISO 105-A02, Textiles — Essais de solidité des teintures — Partie A02: Échelle de gris pour l’évaluation
des dégradations
ISO 105-A05, Textiles — Essais de solidité des teintures — Partie A05: Évaluation instrumentale du
changement de couleur pour conversion en degrés de l’échelle de gris
ISO 105-B01:1994, Textiles — Essais de solidité des teintures — Partie B01: Solidité des teintures à la
lumière: Lumière du jour
ISO 105-B05, Textiles — Essais de solidité des teintures — Partie B05: Détection et évaluation de la phototropie
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d’essai
ISO 9370, Plastiques — Détermination au moyen d’instruments de l’exposition énergétique lors d’essais
d’exposition aux intempéries — Lignes directrices générales et méthode d’essai fondamentale
1)
No. 51, Method for assessing the quality of daylight simulators for colorimetry
Publication CIE
3 Principe
Une éprouvette de textile à soumettre à essai est exposée à la lumière artificielle dans des conditions
maîtrisées, avec une série de matériaux de référence. La solidité des coloris est évaluée par comparaison
de la dégradation de l’éprouvette d’essai avec celle des matériaux de référence utilisés.
NOTE Des informations générales sur la solidité des coloris à la lumière sont données dans l’Annexe D.
1) Commission Internationale de l’Éclairage, CIE Central Bureau, Kegelgasse 27, A-1030, Vienne, Autriche,
www.cie.co.at.
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ISO 105-B02:2013(F)
4 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
4.1
éprouvettes d’essai
parties du textile à soumettre à essai et qui sont des parties représentatives de l’article à soumettre à essai
Note 1 à l’article: Elles sont utilisées pour la comparaison entre l’état exposé et l’état original (non soumis aux essais).
4.2
éprouvette de référence
partie du matériau de référence à exposer simultanément à l’éprouvette d’essai
Note 1 à l’article: Plusieurs éprouvettes de référence peuvent être requises pour déterminer les résultats de l’essai.
4.3
matériau de référence de laine bleue
matériau issu d’une série de matériaux textiles en laine teinte en bleue dont la réaction à la lumière est connue
4.4
enceinte d’essai
zone dans l’appareillage capable de satisfaire et de maintenir les conditions requises de température, de
lumière et d’humidité
4.5
humidité relative de l’enceinte
taux de la pression réelle de vapeur d’eau présente dans l’enceinte d’essai par rapport à la pression de
vapeur saturante de l’eau à la même température, exprimé en pourcentage
4.6
humidité effective
effet combiné des températures de l’air et de la surface de l’éprouvette et de l’humidité relative de l’air,
qui régit le taux d’humidité de la surface de l’éprouvette d’essai pendant l’exposition
4.7
témoin de contrôle d’humidité
étoffe de coton teinte à l’aide d’un colorant azoïque rouge, dont la sensibilité à l’humidité et à la
lumière est connue
Note 1 à l’article: Cette étoffe de coton teinte à l’aide d’un colorant azoïque rouge est utilisée comme matériau de
référence pour garantir que les exigences d’humidité effective sont satisfaites.
4.8
phototropie
dégradation de coloris d’un substrat après une brève exposition à la lumière qui reprend en grande
partie sa teinte d’origine après conservation dans le noir
4.9
mode à bascule
mode de fonctionnement dans lequel les porte-éprouvettes tournent autour de la source de lumière
centrale et des cycles de rotation alternée imposent aux porte-éprouvettes une rotation automatique
à 180° par rapport à leur axe vertical de sorte que les éprouvettes soient face à la source de lumière
uniquement une révolution sur deux
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5 Matériaux et appareillage
5.1 Matériaux de référence
5.1.1 Généralités
Deux gammes de références de laine bleue peuvent être utilisées. Les indices de solidité des coloris
mentionnés dans la présente partie de l’ISO 105 sont obtenus par comparaison avec les références de
laine bleue désignées 1 à 8 (préférées en Europe) ou avec les références de laine bleue désignées L2
à L9 (préférées en Amérique). Les résultats obtenus avec ces deux gammes de références ne sont pas
interchangeables. Des informations sur la relation entre les deux gammes de matériaux de référence de
laine bleue se trouvent dans l’ISO 105-B01:1994, paragraphe 4.1.
5.1.2 Matériaux de référence de laine bleue 1 à 8
Les références de laine bleue utilisées et fabriquées en Europe sont identifiées par la désignation
numérique 1 à 8. Ces références sont des matériaux de laine bleue avec les colorants énumérés dans le
Tableau 1. Elles s’échelonnent de 1 (solidité très faible des coloris à la lumière) à 8 (solidité très élevée
des coloris à la lumière) de sorte que chaque référence d’un numéro supérieur est approximativement
deux fois plus solide que la précédente.
Tableau 1 — Colorants pour les références 1 à 8 de laine bleue
a
Référence Colorant (désignation selon le Colour Index)
1 CI Acid Blue 104
2 CI Acid Blue 109
3 CI Acid Blue 83
4 CI Acid Blue 121
5 CI Acid Blue 47
6 CI Acid Blue 23
7 CI Solubilised Vat Blue 5
8 CI Solubilised Vat Blue 8
a ème
Le Colour Index (4 édition) a été publié par la Society of Dyers and Colourists, P.O. Box 244, Perkin House, 82 Grattan
Road, Bradford BD1 2JB, West Yorkshire, Royaume-Uni, et par l’American Association of Textile Chemists and Colourists, P.O.
Box 12215, Research Triangle Park, NC 27709-2215, États-Unis.
5.1.3 Matériaux de référence de laine bleue L2 à L9
Les références de laine bleue utilisées et fabriquées en Amérique sont identifiées par la lettre L suivie
de la désignation numérique 2 à 9. Ces huit références sont préparées en mélangeant, en proportions
ème
différentes, de la laine teinte avec du CI Mordant Blue 1 (Colour Index, 4 édition, CI Constitution Number
ème
43830) et de la laine teinte avec du CI Solubilised Vat Blue 8 (Colour Index, 4 édition, CI Constitution
Number 73801), de façon que chaque référence d’un numéro supérieur soit approximativement deux
fois plus solide que la référence précédente.
Les données de l’Annexe C sont présentées pour illustrer la relation de chaque référence de laine bleue
après exposition à des quantités définies d’énergie incidente.
5.1.4 Contrôle d’humidité
L’humidité effective peut être mesurée uniquement en déterminant la solidité des coloris à la lumière
d’un témoin caractéristique pour le contrôle de l’humidité (voir 4.7).
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ISO 105-B02:2013(F)
5.2 Dispositifs d’exposition de laboratoire
5.2.1 Source de lumière
5.2.1.1 Le dispositif d’exposition doit permettre le placement d’éprouvettes et de tout dispositif
sensible désigné dans des positions qui permettent un éclairement énergétique uniforme à partir de la
source de lumière.
NOTE L’éclairement énergétique spectral produit dans un dispositif lumineux et d’altération accélérée
artificielle est très important. Idéalement, il convient que l’éclairement énergétique spectral relatif produit par
le dispositif soit très proche de celui de l’éclairement énergétique solaire, surtout dans une zone où la longueur
d’onde des ultraviolets est courte. L’Annexe A fournit des informations sur les spectres solaires importants sur
banc d’essai qui peuvent être utilisés pour comparer l’éclairement énergétique spectral produit en exposition
accélérée artificielle par rapport à celui du rayonnement solaire.
5.2.1.2 Les dispositifs d’exposition doivent être conçus de sorte que la variation de
l’éclairement énergétique à n’importe quel endroit de la zone utilisée pour l’exposition des éprouvettes
n’excède pas ± 10 % de la moyenne. Les modes opératoires pour le mesurage de l’uniformité de
l’éclairement énergétique figurent à l’Annexe B.
NOTE L’uniformité d’éclairement énergétique dans les dispositifs d’exposition dépend de plusieurs facteurs.
La configuration de la lampe par rapport aux éprouvettes exposées, y compris la distance entre la ou les lampes
et les échantillons peut affecter l’uniformité de l’exposition. Les dépôts qui peuvent se développer sur le système
optique et les parois de l’enceinte, et le type et le nombre d’éprouvettes exposés peuvent également affecter
l’uniformité de l’exposition.
5.2.1.3 Il est recommandé de repositionner les éprouvettes à intervalles réguliers pour garantir
l’obtention de résultats les plus cohérents possibles.
5.2.1.4 Respecter les instructions du fabricant de l’appareillage pour le remplacement de la lampe
et du filtre.
5.2.1.4.1 Le rayonnement direct provenant de brûleurs au xénon contient des quantités considérables
d’ultraviolets à courte longueur d’onde non présents dans la lumière du jour. Les filtres optiques doivent
être installés pour minimiser la lumière à courte longueur d’onde (inférieure à 310 nm) conformément
aux exigences de l’Annexe A. L’arc au xénon, filtré si approprié, produit un rayonnement dont la distribution
de la puissance spectrale est une bonne simulation de la lumière du jour moyenne sur toute la zone
ultraviolette et visible.
5.2.1.4.2 Les niveaux de rayonnement infrarouge peuvent être atténués à l’aide de filtres pour permettre
un certain contrôle de la température des échantillons.
5.2.1.5 De préférence, il convient que l’appareillage soit équipé d’un système de détection d’éclairement
énergétique. Le capteur d’éclairement énergétique (si installé) doit être monté de sorte à recevoir le même
rayonnement que la surface de l’échantillon. S’il n’est pas positionné dans le même plan que l’éprouvette,
il doit être étalonné pour l’éclairement énergétique à la distance de l’éprouvette.
5.2.1.5.1 Le capteur d’éclairement énergétique (si installé) doit être capable de mesurer l’éclairement
énergétique de préférence sur une plage de longueurs d’onde spécifique (par exemple de 300 nm à
400 nm), ou sur une bande passante étroite centrée sur une seule longueur d’onde (par exemple 420 nm)
et doit être étalonné sur la plage de longueurs d’onde ou sur la longueur d’onde unique, selon le cas. La
longueur d’onde mesurée ou la plage de longueurs d’onde doit être consignée.
5.2.1.5.2 Lorsqu’une commande de l’éclairement énergétique est disponible, l’éclairement énergétique
2
doit être contrôlé à (42 ± 2) W/m sur la plage de longueurs d’onde de 300 nm à 400 nm ou (1,10 ± 0,02) W/
2
(m ·nm) à une longueur d’onde de 420 nm.
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ISO 105-B02:2013(F)
5.2.1.5.3 Le capteur d’éclairement énergétique (si installé) doit être étalonné dans la zone d’émission de
la source de lumière utilisée. L’étalonnage doit être vérifié conformément aux instructions de mesure de
l’éclairement énergétique et conformément aux instructions du fabricant des instruments en conformité
à l’ISO 9370.
5.2.1.6 La source de lumière doit consister en une lampe à arc au xénon dont la température de
couleur proximale est comprise entre 5 500 K et 6 500 K et dont la taille varie en fonction de celle de
l’appareillage utilisé.
5.2.1.7 L’appareillage doit être équipé d’un filtre pour la lumière, placé entre la source de lumière et
les éprouvettes et références, de façon à réduire de manière régulière le spectre ultraviolet. L’Annexe A
fournit les exigences de transmission pour le système de filtre utilisé.
5.2.1.8 L’appareillage doit être équipé d’un filtre pour la chaleur placé entre la source de lumière et les
éprouvettes de façon à réduire de manière régulière la quantité du rayonnement infrarouge (IR) contenu
dans le spectre d’arc au xénon.
5.2.2 Température (voir A.3)
L’un des deux types suivants de capteurs de température enduits de noir doit être utilisé: un thermomètre
du noir de référence ou un thermomètre à panneau noir (pour plus de détails, voir A.3) et le thermomètre
doit être monté sur le même plan et la même orientation que la ou les éprouvettes d’essai.
NOTE Le thermomètre préféré est le thermomètre du noir de référence (BST).
5.2.3 Humidité
La présence d’humidité peut avoir un effet considérable lors d’essais d’exposition au vieillissement
accéléré en laboratoire. L’appareillage doit disposer des moyens nécessaires pour fournir et contrôler
l’humidité sur les éprouvettes en humidifiant l’air de l’enceinte. La qualité de l’eau utilisée pour créer
l’humidité effective doit être au minimum de qualité 3 conformément à l’ISO 3696.
5.2.4 Caches
Les caches doivent être réalisés en matériau opaque mince, par exemple en acier de haute qualité, d’une
feuille mince d’aluminium ou carton recouvert d’une couche d’aluminium afin de recouvrir partiellement
les éprouvettes et les références. Le matériau opaque ne doit réagir ni avec les éprouvettes d’essai ni avec
les conditions d’essai, et il ne doit pas produire lui-même de dégradation de coloris ni de l’éprouvette
d’essai ni des matériaux de référence.
5.2.5 Sources lumineuses pour l’évaluation des couleurs, conformes à la publication CIE n° 51.
5.2.6 Enceinte d’évaluation, conforme à l’ISO 105-A01.
5.2.7 Carte porte-échantillon, ne comportant aucun agent d’azurage optique ou fluorescent.
5.2.8 Cache d’évaluation, conforme à l’ISO 105-A01. Afin d’obtenir des résultats d’essai fiables à
l’aide de l’ISO 105-A02, les éprouvettes d’essai doivent être cachées par un matériau dont la couleur est
identique à celle de l’enveloppe utilisée pour cacher l’échelle de gris (voir 5.2.9).
5.2.9 Échelle de gris pour l’évaluation des dégradations, conforme à l’ISO 105-A02.
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ISO 105-B02:2013(F)
6 Préparation des éprouvettes d’essai
6.1 La taille des éprouvettes peut varier selon le nombre d’éprouvettes à soumettre à essai et selon les
formes et dimensions des porte-éprouvettes fournis avec l’appareil.
L’attention est attirée sur les directives données en E.4.
6.2 L’éprouvette peut être une bande d’étoffe, des fils enroulés et serrés côte à côte sur une carte porte-
échantillon (5.2.7) ou placés parallèlement et fixés sur une carte, ou une nappe de fibres peignées et
comprimées pour donner une surface uniforme, fixée sur une carte. Chaque surface exposée ou non
exposée ne doit pas être inférieure à 10 mm × 8 mm.
6.3 En vue de faciliter les manipulations, la ou les éprouvettes d’essai, ainsi que les bandes de références
similaires, peuvent être montées sur une ou plusieurs cartes, comme illustré aux Figures 2, 3, 4 ou 5.
6.4 Les caches (5.2.4) doivent réaliser un contact étroit avec les surfaces des zones non exposées des
éprouvettes et des références de façon à avoir une ligne de démarcation nette entre les zones exposées et
non exposées, mais les caches ne doivent pas comprimer les éprouvettes plus que nécessaire.
6.5 Les éprouvettes à soumettre à essai et les bandes bleues de la gamme de références doivent être de
mêmes dimensions et de même forme, afin d’éviter des erreurs d’évaluation dues à un indice trop élevé
du contraste visuel entre les parties exposées et non exposées d’un échantillon plus grand placé à côté des
références plus étroites.
6.6 Lors des essais sur des éprouvettes d’épaisseur appréciable, les références doivent être disposées de
façon qu’elles soient à la même distance de la source de lumière que la surface supérieure des éprouvettes
d’essai. Les caches utilisés pour les parties non exposées ne doivent pas comprimer la surface.
Les textiles d’épaisseur appréciable contenant des fibres susceptibles de changer de position ou de
texture, ce qui rend difficile l’évaluation des petites surfaces, doivent être soumis à essai en exposant
une surface minimale de 50 mm × 40 mm et, de préférence, plus grande.
7 Conditions d’exposition
Pour simuler différents environnements, les essais peuvent être effectués dans différentes conditions
(voir Tableau 2). Il convient que les parties se mettent d’accord sur le type de conditions. Les conditions
choisies doivent être consignées.
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ISO 105-B02:2013(F)
Tableau 2 — Conditions d’exposition
Cycle d’exposition Cycle d’exposition Cycle d’exposition Cycle d’exposition
A1 A2 A3 B
Condition Normale Extrême Extrême —
à faible humidité à humidité élevée
Condition climatique Zone tempérée Sec Semi-tropical —
reproduite
Gamme de références
Série de 1 à 8 Série de L2 à L9
de laine bleue
Température du noir de
(47 ± 3) °C (62 ± 3) °C (42 ± 3) °C (65 ± 3) °C
a
référence
Température du pan-
(45 ± 3) °C (60 ± 3) °C (40 ± 3) °C (63 ± 3) °C
a
neau noir
Environ 40 % Moins de 15 % Environ 85 %
d’humidité effective. d’humidité effective. d’humidité effective.
(NOTE En géné- (NOTE En géné- (NOTE En géné- Faible
ral, ceci est atteint ral, ceci est atteint ral, ceci est atteint (Solidité des colo-
Humidité effective
lorsque la référence lorsque la référence lorsque la référence ris du témoin de
b
(voir 8.2)
de laine bleue 5 pré- de laine bleue 6 pré- de laine bleue 3 pré- contrôle de l’humi-
sente un contraste sente un contraste sente un contraste dité: L6 à L7)
égal au degré 4 de égal au degré 3-4 de égal au degré 4 de
l’échelle de gris.) l’échelle de gris.) l’échelle de gris.)
Humidité relative Telle que déterminée par les exigences d’humidité effective (30 ± 5) %
Lorsqu’une commande de l’éclairement énergétique est disponible, l’éclairement éner-
Éclairement énergé-
2
gétique doit être contrôlé à (42 ± 2) W/m sur la plage de longueurs d’onde de 300 nm
c
tique
2
à 400 nm ou (1,10 ± 0,02) W/(m ·nm) à une longueur d’onde de 420 nm
a
Il convient de ne pas utiliser le contrôle de la température de l’air de l’enceinte car la température de l’enceinte d’essai
est différente de la température du noir de référence et de la température du panneau noir.
b
L’humidité effective est fondée sur l’évaluation des références de laine bleue une fois que le témoin de contrôle de
l’humidité a été exposé pour obtenir un contraste égal au degré 4 de l’échelle de gris (8.2.5).
Lorsqu’un contraste égal au degré 4 de l’échelle de gris est obtenu sur le témoin de contrôle de l’humidité soumis à exposition,
l’humidité effective est fondée sur une évaluation.
c
Les valeurs de contrôle de l’éclairement énergétique à large bande (300 nm à 400 nm) et à bande étroite (420 nm)
sont fondées sur des paramétrages traditionnels et il convient de ne pas les considérer comme équivalentes dans tous les
modèles d’équipement d’essai. Consulter le fabricant de l’instrument pour connaître l’éclairement énergétique équivalent
dans d’autres longueurs d’onde ou bandes passantes.
8 Mode opératoire
8.1 Mise en place de l’appareillage
8.1.1 Vérifier que l’appareillage est en bon ordre de fonctionnement et le mettre en place selon les
directives du fabricant.
8.1.2 Remplir tous les porte-éprouvettes non utilisés d’un matériau non réfléchissant, comme du papier
cartonné blanc. Pour les machines utilisant le mode à bascule, les deux faces des porte-éprouvettes non
utilisés doivent être utilisées.
8.1.3 Le thermomètre à panneau noir (dont l’arrière est ouvert) ou le thermomètre de noir de référence
(dont l’arrière est isolé) doivent être positionnés sur le même plan et avec la même orientation que les
éprouvettes d’essai.
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ISO 105-B02:2013(F)
8.2 Ajustement de l’humidité effective (voir Article 7 et Annexe E)
8.2.1 Lorsque les conditions d’essai utilisées stipulent l’utilisation de l’humidité effective, il convient
de ne pas se fier aux valeurs relevées par la machine pour l’humidité relative dans l’enceinte d’essai.
L’ajustement correct de l’humidité effective (pour les essais utilisant des références de laine bleue 1 à
8) est critique pour l’obtention de résultats valables. La Figure 1 représente la relation entre l’humidité
effective et la solidité à la lumière du témoin de contrôle d’humidité.
7
6-7
6
5
4
3
2
0102030405060708090100
Humidité effective (%)
Figure 1 — Valeurs moyennes obtenues par les expositions du témoin de contrôle de l’humidité
8.2.2 Pour les conditions d’exposition requises, déterminer à partir du Tableau 2 l’humidité effective
requise, puis à l’aide de la Figure 1, identifi
...
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