ISO 105-B10:2011
(Main)Textiles — Tests for colour fastness — Part B10: Artificial weathering — Exposure to filtered xenon-arc radiation
Textiles — Tests for colour fastness — Part B10: Artificial weathering — Exposure to filtered xenon-arc radiation
ISO 105-B10:2011 specifies a procedure for exposing textiles to artificial weathering in xenon-arc apparatus, including the action of liquid water and water vapour, in order to determine the weather resistance of the colour of textiles. The exposure is carried out in a test chamber with a filtered xenon-arc light source simulating solar spectral irradiance according to CIE 85:1989, Table 4. The method can be used either for determining the colour fastness or the ageing behaviour of the textile under test. The method is also applicable to white (bleached or optically brightened) textiles.
Textiles — Essais de solidité des coloris — Partie B10: Exposition aux intempéries artificielles — Exposition au rayonnement filtré d'une lampe à arc au xénon
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 105-B10
First edition
2011-10-01
Textiles — Tests for colour fastness —
Part B10:
Artificial weathering — Exposure to
filtered xenon-arc radiation
Textiles — Essais de solidité des coloris —
Partie B10: Exposition aux intempéries artificielles — Exposition au
rayonnement filtré d’une lampe à arc au xénon
Reference number
ISO 105-B10:2011(E)
©
ISO 2011
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 105-B10:2011(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2011
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 105-B10:2011(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Principle .2
5 Apparatus and reference materials .3
5.1 Laboratory light source .3
5.2 Test chamber .4
5.3 Radiometer .4
5.4 Temperature sensors .4
5.5 Wetting and humidity-control equipment .6
5.6 Specimen holders .6
5.7 Spectrophotometer .6
5.8 Colour-matching lamp .6
5.9 Grey scale for assessing change in colour .7
5.10 Reference materials .7
5.11 Metal or clear plastic sheet (PMA) .7
6 Test specimens .7
6.1 For artificial weathering with water spray .7
6.2 For artificial weathering without water spray .8
7 Exposure conditions .8
7.1 Sets of exposure conditions .8
7.2 Exposure duration .8
7.3 Correlation .8
8 Procedure .9
8.1 Checking of the apparatus .9
8.2 Mounting of the test specimens .9
8.3 Exposure .9
9 Assessment .9
9.1 Colour change .9
9.2 Ageing behaviour .10
10 Test report .10
Annex A (informative) Typical applications and test durations .12
Bibliography .13
© ISO 2011 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 105-B10:2011(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-B10 was prepared by Technical Committee ISO/TC 38, Textiles, Subcommittee SC 1, Tests for
coloured textiles and colorants.
ISO 105 consists of many parts designated by a part letter and a two-digit serial number (e.g. A01), under the
general title Textiles — Tests for colour fastness. A complete list of these parts is given in ISO 105-A01.
iv © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 105-B10:2011(E)
Introduction
All four exposure conditions described in this part of ISO 105 are different from the method described in
ISO 105-B04. This part of ISO 105 is not intended to replace ISO 105-B04 but to specify additional test options.
Nevertheless, ISO/TC 38 might consider withdrawing ISO 105-B04 at a later date, after the textile industry has
been able to achieve comprehensive experience using this part of ISO 105.
© ISO 2011 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 105-B10:2011(E)
Textiles — Tests for colour fastness —
Part B10:
Artificial weathering — Exposure to filtered xenon-arc radiation
1 Scope
This part of ISO 105 specifies a procedure for exposing textiles to artificial weathering in xenon-arc apparatus,
including the action of liquid water and water vapour, in order to determine the weather resistance of the colour
of textiles. The exposure is carried out in a test chamber with a filtered xenon-arc light source simulating
solar spectral irradiance according to CIE 85:1989, Table 4. The method can be used either for determining
the colour fastness or the ageing behaviour of the textile under test. The method is also applicable to white
(bleached or optically brightened) textiles.
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-A01:2010, 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 in colour
for determination of grey scale rating
ISO 139, Textiles — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 4892-1, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 1: General guidance
ISO 9370, Plastics — Instrumental determination of radiant exposure in weathering tests — General guidance
and basic test method
1)
CIE Publication No. 15, Colorimetry (Third edition)
CIE Publication No. 51.2, A method for assessing the quality of daylight simulators for colorimetry
CIE Publication No. 85:1989, Solar spectral irradiance
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
reference material
material of known performance
3.2
reference specimen
portion of the reference material that is to be exposed
1) Commission Internationale de l’Éclairage, CIE Central Bureau, Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, Austria; http://www.cie.
co.at.
© ISO 2011 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 105-B10:2011(E)
3.3
control material
material which is of similar composition and construction to the test material and which is exposed at the same
time for comparison with the test material
3.4
control specimen
portion of the control material that is to be exposed
3.5
radiant exposure
H
amount of the radiant energy, to which a specimen has been exposed, given by the equation
H = ∫ E ⋅ dt
where
E is the irradiance, in watts per square metre;
t is the exposure time, in seconds.
NOTE 1 H is expressed in joules per square metre.
NOTE 2 If the irradiance E is constant throughout the whole exposure time, the radiant exposure H is given simply by
the product of E and t.
3.6
ageing behaviour
change in a property of a textile specimen during artificial weathering
NOTE One measure of ageing is the radiant exposure H in the wavelength range below 400 nm or at a specified
wavelength, e.g. 340 nm. The ageing behaviour of a textile exposed to artificial weathering, or to artificial radiation,
depends on the type of textile, the conditions of exposure of the textile, the property selected for monitoring the progress
of the ageing process and the degree of change in this property.
3.7
ageing criterion
given degree of change in a selected property of the textile under test
NOTE The ageing criterion is specified or agreed upon.
4 Principle
A specimen of the textile to be tested is exposed to artificial radiation from a xenon-arc lamp with or without
periodical wetting. The colour fastness is assessed by comparing the change in colour of the specimen using
the grey scale.
The ageing behaviour is assessed by measuring the degree of change of a selected property, e.g. tensile
strength, compared to an unexposed specimen, using the appropriate test method. The ageing criterion has to
be agreed on by the interested parties and should preferably be one that is important for the practical end-use
of the textile under test.
2 © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 105-B10:2011(E)
5 Apparatus and reference materials
5.1 Laboratory light source
5.1.1 General
The light source shall be one or more quartz-jacketed xenon-arc lamps, which emit radiation from about 270 nm
in the ultraviolet through the visible spectrum and into the infrared. In order to simulate global solar radiation at
the earth’s surface as described in CIE 85:1989, Table 4, so-called daylight filters shall be used to remove short
wavelength UV radiation <290 nm. In addition, filters to remove infrared radiation may be used to prevent unrealistic
heating of test specimens that may cause thermal degradation not experienced during outdoor exposures.
NOTE Solar spectral irradiance for a number of different atmospheric conditions is described in CIE 85:1989. In
accordance with other International Standards, this part of ISO 105 uses Table 4 in CIE 85:1989 as a benchmark for solar
spectral irradiance.
The xenon-arc light source may be either air-cooled or water-cooled. Size, form and number of xenon-arc
lamps will depend on the type of apparatus. An irradiance-controlled light source shall be used.
The variation in irradiance over the area covered by the specimens shall not exceed ±10 % of the mean. If this
cannot be achieved, specimens shall be periodically repositioned to provide equivalent exposure periods in
each location.
The characteristics of xenon-arc lamps and filters are subject to change during use due to ageing, and lamps and
filters shall be replaced at suitable intervals. Furthermore, they are subject to change due to the accumulation
of dirt and shall therefore be cleaned at suitable intervals. Follow the manufacturer’s recommendations for
replacement and cleaning of lamps and filters.
5.1.2 Spectral irradiance
Appropriate optical filters are used to reduce the xenon-arc emission in order to simulate daylight (CIE 85:1989,
Table 4). The minimum and maximum levels for the relative spectral irradiance in the UV wavelength range of
radiation are given in Table 1.
© ISO 2011 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 105-B10:2011(E)
ab
Table 1 — Relative spectral irradiance for xenon-arc with daylight filters
Spectral bandpass
Minimum CIE 85:1989, Table 4 Maximum
wavelength, λ
c de c
% % %
nm
λ ≤ 290 — — 0,15
290 < λ ≤ 320 2,6 5,4 7,9
320 < λ ≤ 360 28,2 38,2 39,8
360 < λ ≤ 400 54,2 56,4 67,5
a
Data in this table are the irradiance in the given bandpass expressed as a percentage of the total irradiance from 290 nm to
400 nm.
b
The minimum and maximum data in this table are based on more than 100 spectral irradiance measurements for water-cooled and
air-cooled xenon-arc instruments with daylight filters from different production lots and various ages (see ISO 4892-2), in accordance
with the recommendations of the manufacturer. The minimum and maximum data are at least three sigma limits from the mean for all
measurements.
c
The minimum and maximum columns will not necessarily sum to 100 % because they represent the minimum and maximum for
the data used. For any individual spectral irradiance, the calculated percentage for the bandpasses in this table will sum to 100 %.
For any individual xenon-arc lamp with daylight filters, the calculated percentage in each bandpass shall fall within the minimum and
maximum limits given. Test results can be expected to differ if obtained using xenon-arc devices in which the spectral irradiances
differed by as much as that allowed by the tolerances. Contact the manufacturer of the xenon-arc device for specific spectral irradiance
data for the xenon-arc and filters used.
d
The data from Table 4 of CIE 85:1989 represent global solar spectral irradiance on a horizontal surface with an air mass of 1,
column ozone of 0,34 cm at standard temperature and pressure (STP), 1,42 cm precipitable water vapour, and spectral optical depth
of aerosol extinction of 0,1 at 500 nm. These data shall always serve as target values for xenon-arc lamps with daylight filters.
e
For the solar spectrum represented by Table 4 in CIE 85:1989, the UV irradiance (290 nm to 400 nm) is 11 % and the visible
irradiance (400 nm to 800 nm) is 89 %, expressed as a percentage of the total irradiance from 290 nm to 800 nm. These percentages
of UV irradiance and visible irradiance on samples exposed in xenon-arc devices may vary due to the number and reflectance
properties of specimens being exposed.
5.2 Test chamber
The design of the test chamber may vary, but it shall be constructed from inert material. The test chamber
shall provide means for measurement and control of irradiance, black-standard or black-panel temperature,
chamber air temperature and relative humidity. It shall also provide a system to provide humidification, a device
for wetting the surface of the samples and a frame to carry specimen holders.
5.3 Radiometer
A radiometer for measuring irradiance either in the range from 300 nm to 400 nm, or at 340 nm, depending on the
type of apparatus used. The radiometer shall comply with the requirements outlined in ISO 9370 and ISO 4892-1.
5.4 Temperature sensors
5.4.1 General
Temperature sensors are used both for measurement of the air temperature within the test chamber, and for
the measurement of a black surface to control the surface temperatures of the samples during exposure.
5.4.2 Black-standard thermometer (BST) and black-panel thermometer (BPT)
Black-surface sensors are exposed to direct irradiance in a similar way as the samples. Settings for the insulated
black-standard temperatures are given in Table 2. The paragraph after the note below Table 2 recommends
settings for the uninsulated black-panel temperatures. Both surface temperatures have no relationship to
each other. Therefore, the test results may not be comparable. Both types shall comply with the requirements
outlined in ISO 4892-1. Generally, BST and BPT do not give the same readings.
4 © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 105-B10:2011(E)
In weathering devices where specimens are positioned in a flat plane in front of a light source, a black-standard
thermometer shall be used.
NOTE 1 The BST differs from the BPT because the black plate of the BST is fixed on a thermally insulated mounting.
The temperatures measured therefore correspond approximately to those measured on the exposed surface of the test
specimen with a black or dark-coloured coating on a substrate of low thermal conductivity. The surface temperatures of
light-coloured test panels will usually be lower.
NOTE 2 The surface temperature of a test specimen depends on a number of factors, including the amount of radiation
absorbed, the amount of radiation emitted, thermal-conduction effects within the test specimen and heat transfer between
the test specimen and the air, and between the test specimen and the sample holder, and cannot therefore be predicted
with accuracy.
NOTE 3 At conditions used in typical exposures (no high irradiance), the temperature indicated by a BST typically will
be approximately 2 K to 5 K higher than that indicated by a BPT.
NOTE 4 The black-standard thermometer is also called insulated black-panel thermometer. The black-panel
thermometer is also called uninsulated black-panel thermometer.
5.4.2.1 Black-standard thermometer (BST)
The black-standard thermometer for measuring the black-standard temperature in the plane of the test
specimens during the dry period shall consist of a plane (flat) stainless-steel plate with a thickness of about
0,5 mm to 1,0 mm. A typical length and width is about 70 mm by 40 mm. The surface of this plate facing the
light source shall be coated with a black layer that has g
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 105-B10
Première édition
2011-10-01
Textiles — Essais de solidité des coloris —
Partie B10:
Exposition aux intempéries artificielles —
Exposition au rayonnement filtré d’une
lampe à arc au xénon
Textiles — Tests for colour fastness —
Part B10: Artificial weathering — Exposure to filtered xenon-arc radiation
Numéro de référence
ISO 105-B10:2011(F)
©
ISO 2011
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 105-B10:2011(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2011
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit
de l’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 105-B10:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .1
4 Principe .2
5 Appareillage et matériaux de référence .3
5.1 Source de lumière de laboratoire .3
5.2 Enceinte d’essai .4
5.3 Radiomètre .4
5.4 Capteurs de température .4
5.5 Matériel de régulation du mouillage et de l’humidité .6
5.6 Supports d’éprouvette .6
5.7 Spectrophotomètre .7
5.8 Source lumineuse pour l’évaluation des couleurs .7
5.9 Échelle de gris pour l’évaluation de la dégradation de la coloration .7
5.10 Matériaux de référence .7
5.11 Feuille de métal ou de plastique transparent (PMA) .7
6 Éprouvettes .7
6.1 Intempéries artificielles par pulvérisation d’eau .7
6.2 Intempéries artificielles sans pulvérisation d’eau .8
7 Conditions d’exposition .8
7.1 Ensembles de conditions d’exposition .8
7.2 Durée d’exposition .9
7.3 Corrélation .9
8 Mode opératoire .9
8.1 Vérification de l’appareillage .9
8.2 Montage des éprouvettes .9
8.3 Exposition .10
9 Évaluation .10
9.1 Dégradation de la coloration .10
9.2 Comportement au vieillissement .10
10 Rapport d’essai .11
Annexe A (informative) Applications et durées d’essai types .12
Bibliographie .13
© ISO 2011 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 105-B10:2011(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-B10 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 38, Textiles, sous-comité SC 1, Essais des
textiles colorés et des colorants.
L’ISO 105 se compose de nombreuses parties désignées par une lettre et deux chiffres (par exemple A01),
sous le titre général Textiles — Essais de solidité des coloris. Une liste complète de ces parties est donnée
dans l’ISO 105-A01.
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 105-B10:2011(F)
Introduction
Les quatre conditions d’exposition décrites dans la présente partie de l’ISO 105 diffèrent de la méthode décrite
dans l’ISO 105-B04. La présente partie de l’ISO 105 n’est pas destinée à remplacer l’ISO 105-B04 mais à
spécifier des options d’essai supplémentaires. Toutefois, le Comité technique ISO/TC 38 est susceptible de
retirer ultérieurement l’ISO 105-B04, lorsque l’industrie textile aura acquis une expérience suffisante de la
présente partie de l’ISO 105.
© ISO 2011 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 105-B10:2011(F)
Textiles — Essais de solidité des coloris —
Partie B10:
Exposition aux intempéries artificielles — Exposition au
rayonnement filtré d’une lampe à arc au xénon
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 105 spécifie un mode opératoire d’exposition des textiles aux intempéries artificielles
à l’aide d’un appareillage à arc au xénon avec action de l’eau et de la vapeur d’eau dans le but de déterminer la
résistance des coloris des textiles aux intempéries. L’exposition a lieu dans une enceinte d’essai munie d’une
source de lumière filtrée à arc au xénon qui simule l’éclairement énergétique spectral solaire, conformément
à la publication CIE 85:1989, Tableau 4. La méthode permet de déterminer soit la solidité des coloris, soit le
comportement au vieillissement du textile soumis à l’essai. La méthode est applicable également aux textiles
blancs (blanchis ou traités aux azurants optiques).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 105-A01:2010, 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 139, Textiles — Atmosphères normales de conditionnement et d’essai
ISO 4892-1, Plastiques — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 1: Guide général
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
Publication CIE N° 15, Colorimétrie (Troisième édition)
Publication CIE N° 51.2, Une méthode d’évaluation de la qualité des simulateurs de lumière du jour pour la colorimétrie
1))
Publication CIE N° 85:1989, Distribution spectrale de l’éclairement solaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
matériau de référence
matériau de performances connues
)
1) Commission Internationale de l’Éclairage, CIE Central Bureau, Kegelgasse 27, A-1030 Vienne, Autriche; http://
www.cie.co.at.
© ISO 2011 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 105-B10:2011(F)
3.2
éprouvette de référence
portion du matériau de référence à exposer
3.3
matériau témoin
matériau de composition et de construction semblables à celles du matériau d’essai, exposé au même moment
pour être comparé au matériau d’essai
3.4
éprouvette témoin
portion du matériau témoin à exposer
3.5
exposition énergétique
H
quantité d’énergie rayonnante à laquelle une éprouvette a été exposée, donnée par l’équation
H =⋅Etd
∫
où
E est l’éclairement énergétique, en watts par mètre carré;
t est la durée d’exposition, en secondes
NOTE 1 H est exprimée en joules par mètre carré.
NOTE 2 Si l’éclairement énergétique, E, est constant pendant toute la durée de l’exposition, l’exposition énergétique,
H, est simplement donnée par le produit de E et t.
3.6
comportement au vieillissement
modification d’une propriété d’une éprouvette de textile au cours de l’exposition aux intempéries artificielles
NOTE L’exposition énergétique, H, dans la gamme de longueurs d’ondes inférieures à 400 nm ou à une longueur
d’onde spécifiée, par exemple 340 nm, constitue une mesure du vieillissement. Le comportement au vieillissement des
textiles exposés aux intempéries artificielles, ou à un rayonnement artificiel, dépend du type de textile, des conditions
d’exposition, de la propriété retenue pour suivre l’évolution du processus de vieillissement et du degré de modification de
cette propriété.
3.7
critère de vieillissement
degré donné de modification d’une propriété choisie pour le textile soumis à l’essai
NOTE Le critère de vieillissement est spécifié ou convenu.
4 Principe
Une éprouvette du textile à soumettre à l’essai est exposée à un rayonnement artificiel au moyen d’une lampe
à arc au xénon, avec ou sans mouillage périodique. La solidité des coloris est évaluée par comparaison de la
dégradation de la coloration de l’éprouvette à l’aide de l’échelle de gris.
Le comportement au vieillissement est évalué en mesurant le degré de modification d’une propriété donnée, par
exemple la résistance à la traction, et en le comparant à celui d’une éprouvette non exposée, suivant une méthode
d’essai adaptée. Le critère de vieillissement doit être décidé d’un commun accord entre les parties intéressées et
il convient de retenir un critère pertinent pour l’application à laquelle le textile soumis à l’essai est destiné.
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 105-B10:2011(F)
5 Appareillage et matériaux de référence
5.1 Source de lumière de laboratoire
5.1.1 Généralités
La source de lumière doit être constituée d’une ou plusieurs lampes à arc au xénon en quartz qui émettent
un rayonnement à partir d’environ 270 nm dans l’ultraviolet jusqu’à l’infrarouge en passant par le spectre
visible. Afin de simuler le rayonnement solaire global à la surface de la Terre, comme décrit dans la publication
CIE 85:1989, Tableau 4, des filtres dits «lumière du jour» doivent être utilisés pour éliminer le rayonnement UV
de faible longueur d’onde <290 nm. En outre, il est possible d’utiliser des filtres pour supprimer le rayonnement
infrarouge afin d’empêcher un réchauffement non réaliste de l’éprouvette, susceptible d’entraîner une
dégradation thermique non subie au cours d’une exposition à l’extérieur.
NOTE L’éclairement énergétique spectral solaire dans différentes conditions atmosphériques est décrit dans la
publication CIE 85:1989. Conformément à d’autres Normes internationales, la présente partie de l’ISO 105 utilise le
Tableau 4 de la publication CIE 85:1989 comme référence de la distribution de l’éclairement énergétique spectral solaire.
La source de lumière à arc au xénon peut être refroidie à l’air ou à l’eau. La taille, la forme et le nombre de
lampes à arc au xénon dépendent du type d’appareillage. Une source de lumière à éclairement énergétique
contrôlée doit être utilisée.
La variation de l’éclairement énergétique sur la surface couverte par les éprouvettes ne doit pas dépasser ±10 %
de la moyenne. S’il est impossible d’atteindre ce résultat, les éprouvettes doivent être déplacées régulièrement
afin de fournir des périodes d’exposition équivalentes pour chaque emplacement.
Les caractéristiques des lampes à arc au xénon et des filtres peuvent subir des variations en cours d’utilisation
en raison du vieillissement. Ces éléments doivent être remplacés à intervalles réguliers. L’accumulation de
saletés est également un facteur de variation des caractéristiques. Les lampes et les filtres doivent donc être
nettoyés régulièrement. Suivre les recommandations du fabricant concernant le remplacement et le nettoyage
des lampes et des filtres.
5.1.2 Éclairement énergétique spectral
Un filtrage optique approprié des émissions des lampes à arc au xénon permet de simuler la lumière du jour
(publication CIE 85:1989, Tableau 4). Les niveaux maximum et minimum de l’éclairement énergétique spectral
relatif dans la gamme des longueurs d’ondes du rayonnement UV sont fournis dans le Tableau 1.
© ISO 2011 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 105-B10:2011(F)
Tableau 1 — Éclairement énergétique spectral relatif pour une lampe à arc au xénon
ab
avec des filtres lumière du jour
Longueur d’onde
Publication CIE 85:1989,
de la bande passante Minimum Maximum
Tableau 4
c c
spectrale, λ % %
de
%
nm
λ ≤ 290 — — 0,15
290 < λ ≤ 320 2,6 5,4 7,9
320 < λ ≤ 360 28,2 38,2 39,8
360 < λ ≤ 400 54,2 56,4 67,5
a
Les données de ce tableau correspondent à l’éclairement énergétique dans la bande passante donnée, exprimé sous forme de
pourcentage de l’éclairement énergétique total de 290 nm à 400 nm.
b
Les données minimales et maximales de ce tableau sont fondées sur plus d’une centaine de mesures de l’éclairement énergétique
spectral avec des instruments à arc au xénon refroidis à l’eau ou à l’air, munis de filtres lumière du jour, provenant de différents lots
de production à différents âges (voir l’ISO 4892-2), conformément aux recommandations du fabricant. Les données minimales et
maximales sont au moins égales aux limites des trois écarts-types de la moyenne de l’ensemble des mesures.
c
La somme des minima et des maxima n’est pas forcément égale à 100 % car il s’agit des minima et des maxima des données
utilisées. Pour chaque éclairement énergétique spectral, la somme des pourcentages calculés pour les bandes passantes du tableau
est égale à 100 %. Pour chaque lampe à arc au xénon avec filtres lumière du jour, le pourcentage calculé pour chaque bande passante
doit se trouver entre les limites inférieure et supérieure données. Les résultats des essais sont susceptibles de varier s’ils sont obtenus
au moyen de dispositifs à arc au xénon dont l’éclairement énergétique spectral varie autant que les tolérances admises. Pour obtenir
les données d’éclairement énergétique spectral spécifique du dispositif à arc au xénon et aux filtres utilisés, contacter le fabricant.
d
Les données du Tableau 4 de la publication CIE 85:1989 représentent l’éclairement énergétique spectral solaire total sur une
surface horizontale avec une masse d’air de 1, une colonne d’ozone de 0,34 cm dans des conditions normales de pression et de
température, 1,42 cm de vapeur d’eau précipitable et une épaisseur optique spectrale d’extinction par les aérosols de 0,1 à 500 nm.
Ces données doivent toujours être prises comme cibles pour les lampes à arc au xénon avec filtres lumière du jour.
e
Dans le cas du spectre solaire du Tableau 4 de la publication CIE 85:1989, l’éclairement énergétique du rayonnement UV (de
290 nm à 400 nm) est de 11 %, et celui du rayonnement visible (de 400 nm à 800 nm) est de 89 %, exprimés en pourcentage de
l’éclairement énergétique total de 290 nm à 800 nm. Ces valeurs d’éclairement énergétique du rayonnement UV et du rayonnement
visible pour des échantillons exposés à des dispositifs à arc au xénon peuvent varier en raison du nombre d’éprouvettes exposées et
de leurs facteurs de réflexion.
5.2 Enceinte d’essai
La conception de l’enceinte d’essai peut varier mais elle doit être fabriquée dans un matériau inerte. L’enceinte
d’essai doit être équipée de moyens de mesure et de contrôle de l’éclairement énergétique, de la température
de témoin noir ou de panneau noir, de la température de l’air de l’enceinte et de l’humidité relative. Elle doit
également comporter un dispositif d’humidification, un dispositif de mouillage de la surface des échantillons et
un cadre pouvant recevoir les supports d’éprouvette.
5.3 Radiomètre
Radiomètre pour mesurer l’éclairement énergétique, soit dans la gamme de 300 nm à 400 nm, soit à 340 nm,
en fonction du type d’appareillage utilisé. Le radiomètre doit être conforme aux exigences de l’ISO 9370 et de
l’ISO 4892-1.
5.4 Capteurs de température
5.4.1 Généralités
Les capteurs de température servent à mesurer à la fois la température de l’air dans l’enceinte d’essai et la
température d’une surface noire afin de contrôler la température de surface de l’échantillon pendant l’exposition.
5.4.2 Thermomètre du noir de référence (BST) et thermomètre à panneau noir (BPT)
L’exposition des capteurs de surface noire à l’éclairement énergétique direct est semblable à celle des
échantillons. Les paramètres des températures du noir de référence isolé sont indiqués dans le Tableau 2.
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 105-B10:2011(F)
L’alinéa après la Note sous le Tableau 2 propose des recommandations pour les paramètres des températures
de panneau noir non isolé. Aucune relation n’existant entre les deux températures de surface, les résultats des
essais peuvent donc ne pas être comparables. Les deux types doivent satisfaire aux exigences de l’ISO 4892-1.
En général, les thermomètres du noir de référence (BST, black-standard thermometer) et les thermomètres à
panneau noir (BPT, black-panel thermometer) ne donnent pas les mêmes résultats.
Sur les dispositifs d’exposition aux intempéries dans lesquels les éprouvettes sont positionnées sur un plan
plat devant la source de lumière, un BST doit être utilisé.
NOTE 1 Le BST décrit diffère du BPT par la plaque noire fixée sur un support thermiquement isolé. Par conséquent,
les températures mesurées correspondent approximativement à celles mesurées à la surface exposée d’une éprouvette
constituée d’un revêtement noir ou de couleur foncée monté sur un substrat de faible conductivité thermique. Les
températures de surface de panneaux d’essai de couleur claire sont généralement plus faibles.
NOTE 2 La température de surface d’une éprouvette dépend de nombreux facteurs, tels que la quantité de rayonnement
absorbée, la quantité de rayonnement émise, les effets de conduction thermique à l’intérieur de l’éprouvette et le transfert
de chaleur entre l’éprouvette et l’air et entre l’éprouvette et son support, et est donc difficile à prévoir avec précision.
NOTE 3 Dans les conditions d’une exposition type (éclairement énergétique peu élevé), la température indiquée par un
BST est généralement supérieure de 2 K à 5 K à celle indiquée par un BPT.
NOTE 4 Le BST est également appelé thermomètre à panneau noir isolé. Le BPT est également appelé thermomètre
à panneau noir non isolé.
5.4.2.1 Thermomètre du noir de référence (BST)
Le BST utilisé pour mesurer la température du noir de référence sur la surface plane des éprouvettes au cours
de la période sèche doit être constitué d’une plaque d’acier inoxydable plane d’une épaisseur d’environ 0,5 mm
à 1,0 mm. La longueur et la largeur type sont d’environ 70 mm sur 40 mm. La surface de cette plaque située
face à la source de lumière doit être recouverte d’une couche noire qui présente une bonne résistance au
vieillissement. La plaque recouverte de noir doit absorber au moins 90 % de la totalité du flux incident jusqu’à
2 500 nm. Un capteur à résistance de platine doit être fixé au centre de la plaque, sur la face opposée à la
source de lumière, et offrir une bonne résistance thermique de contact. Ce côté de la plaque métallique doit
être fixé à une plaque d’assise en polyfluorure de vinylidène (PVDF) non chargé de 5 mm d’épaisseur. Un
espace suffisant pour accueillir le capteur à résistance de platine doit être prévu dans la plaque d’assise en
PVDF. La distance entre le capteur et la saignée dans la plaque de PVDF doit être d’environ 1 mm. La longueur
et la largeur de la plaque de PVDF doivent être suffisantes pour empêcher tout échange thermique de contact
entre les métaux de la plaque recouverte de noir et le support sur lequel elle est fixée. Les montants métalliques
du support du panneau noir isolé doivent se trouver à au moins 4 mm des bords de la plaque métallique.
L’utilisation de BST de construction différente est autorisée à condition que la température indiquée ne s’écarte
pas de ±1,0 °C de celle indiquée par le thermomètre de construction spécifiée, à tous les états d’équilibre
et pour tous les réglages d’éclairement énergétique que le dispositif d’exposition est capable d’atteindre. En
outre, le temps nécessaire au thermomètre de construction alternative pour atteindre l’état d’équilibre ne doit
pas s’écarter de plus de 10 % du temps nécessaire au thermomètre de construction spécifiée.
5.4.2.2 Thermomètre à panneau noir (BPT)
Le BPT utilisé pour mesurer la température de panneau noir sur la surface plane des éprouvettes au cours
de la période sèche doit être constitué d’une plaque métallique plane (plate) résistante à la corrosion. Les
dimensions type sont environ 150 mm de long, 70 mm de large et 1 mm d’épaisseur. La surface de cette plaque
située face à la source de lumière doit être recouverte d’une couche noire qui présente une bonne résistance
au vieillissement. La plaque recouverte de noir doit absorber au moins 90 % de la totalité du flux incident
jusqu’à 2 500 nm. Un élément thermosensible doit être fermement fixé au centre de la surface exposée. Il peut
s’agir d’un thermomètre à filament bimétallique de type tige recouverte de noir muni d’un affichage à cadran
ou d’un thermomètre à résistance. L’arrière du panneau métallique doit être en contact avec l’atmosphère dans
l’enceinte d’essai.
© ISO 2011 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 105-B10:2011(F)
5.4.3 Capteur de température d’air de l’enceinte
Le capteur de mesure de la température de l’air dans l’enceinte d’essai peut être un thermomètre, un
thermocouple ou une thermistance. Il doit être fixé dans un endroit où la température de l’air est semblable à
celle de l’air en contact avec les échantillons, tout en étant protégé du rayonnement direct en provenance de
la lampe à arc au xénon.
5.5 Matériel de régulation du mouillage et de l’humidité
5.5.1 Généralités
Les éprouvettes peuvent être exposées à l’humidité par pulvérisation d’eau, condensation ou immersion. Les
modes opératoires spécifiques et les conditions d’exposition utilisées doivent figurer dans le rapport d’essai.
NOTE Le niveau d’humidité relative de l’air peut avoir une influence considérable sur la photodégradation des textiles.
5.5.2 Capteurs d’humidité relative
Les capteurs d’humidité doivent être protégés du rayonnement direct. Il peut s’agir de capteurs électroniques
ou de type «bulbe humide» pour lequel l’humidité est définie par la différence de température avec l’air dans
l’enceinte d’essai. L’emplacement des capteurs doit être conforme à l’ISO 4892-1.
5.5.3 Dispositif de mouillage des échantillons
L’enceinte d’essai doit être équipée d’un moyen de pulvérisation d’eau par intermittence sur la face avant des
éprouvettes ou d’un moyen d’immersion totale des éprouvettes dans l’eau, selon les conditions spécifiées.
La pulvérisation d’eau sur les éprouvettes doit être uniforme. Le système de pulvérisation doit être composé
de matériaux résistants à la corrosion et ne présentant aucun risque de contamination de l’eau. En cas
d’immersion, le capteur du BST ou du BPT doit également être totalement immergé.
L’eau pulvérisée à la surface des éprouvettes doit avoir une conductivité inférieure à 5 μS/cm, contenir moins
de 1 μg/g de solides dissous et ne laisser aucune trace ni dépôt visibles sur les éprouvettes. Il faut veiller à
maintenir la concentration en silice inférieure à 0,2 μg/g. De l’eau de qualité acceptable peut être obtenue par
déminéralisation et osmose inverse.
NOTE Les résultats obtenus ne sont pas toujours les mêmes selon que le mouillage des échantillons est réalisé par
pulvérisation d’eau ou par immersion.
5.6 Supports d’éprouvette
Les supports d’éprouvette doivent être composés de matériaux inertes afin de ne pas influencer les résultats
d’essai. De préférence, ils ont la forme d’un cadre ouvert. Si nécessaire, une plaque métallique peut servir à
boucher la face arrière des supports d’échantillon.
D’autres dispositifs peuvent être utilisés pour préparer différents types d’éprouvettes. En particulier, un cadre
métallique interne ouvert, capable de recevoir de fines éprouvettes de textile cousues sur un anneau, peut
être utilisé à l’intérieur du cadre principal. Autrement, des matériaux inertes tels que des feuilles de métal ou
de plastique neutre sont utilisés pour préparer les éprouvettes. Il est possible d’utiliser du carton blanc sans
azurant optique dans des conditions d’exposition sans pulvérisation d’eau.
La face avant des éprouvettes peut être partiellement recouverte d’un cache opaque en matériau inerte tel
qu’une feuille d’aluminium ou de plastique. Il est possible d’utiliser du carton blanc sans azurant optique dans
des conditions d’exposition sans pulvérisation d’eau.
Les emplacements inutilisés doivent contenir des échantillons factices, par exemple des supports recouverts
d’une feuille de plastique neutre ou d’acier inoxydable
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.