ISO 4892-3:2024
(Main)Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 3: Fluorescent UV lamps
Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 3: Fluorescent UV lamps
This document specifies methods for exposing plastic specimens to fluorescent UV lamp radiation, heat and water in apparatus designed to simulate the weathering effects that occur when plastic materials are exposed in actual end-use environments to global solar radiation, or to window-glass filtered solar radiation. Fluorescent UV lamp exposures for paints, varnishes and other coatings are described in ISO 16474-3.
Plastiques — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 3: Lampes fluorescentes UV
Le présent document spécifie des méthodes pour l’exposition d’éprouvettes en plastique à des rayonnements de lampes fluorescentes UV, à la chaleur et à l’eau dans un appareillage conçu pour simuler les effets du vieillissement qui interviennent lorsque des matériaux plastiques sont exposés au rayonnement solaire globale dans des environnements d’utilisation finale réelle, ou au rayonnement solaire derrière une vitre en verre. L’exposition aux lampes fluorescentes UV des peintures, vernis et autres revêtements est décrite dans l’ISO 16474-3.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 4892-3
Fifth edition
Plastics — Methods of exposure to
2024-10
laboratory light sources —
Part 3:
Fluorescent UV lamps
Plastiques — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de
laboratoire —
Partie 3: Lampes fluorescentes UV
Reference number
© ISO 2024
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or ISO’s member body in the country of the requester.
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 1
5 Apparatus . 2
5.1 Laboratory light source .2
5.2 Test chamber .5
5.3 Radiometer .6
5.4 Control of temperature .6
5.5 Wetting .6
5.5.1 General .6
5.5.2 Condensation and water spray system.7
5.6 Control of humidity .7
5.7 Specimen holders .7
5.8 Apparatus to assess changes in properties .7
6 Test specimens . 8
7 Test conditions . 8
7.1 Radiation .8
7.2 Temperature .8
7.3 Condensation and spray cycles .8
7.4 Cycles with dark periods .8
7.5 Sets of exposure conditions .8
8 Procedure .10
8.1 General .10
8.2 Mounting the test specimens .10
8.3 Exposure .10
8.4 Measurement of radiant exposure .11
8.5 Determination of changes in properties after exposure.11
9 Test report .11
Annex A (normative) Relative irradiance of typical fluorescent UV lamps .12
Annex B (informative) Condensation type device .16
Annex C (informative) Climatic chamber type device . 17
Annex D (informative) Alternative test cycles .18
Bibliography . 19
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents). ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 6, Ageing,
chemical and environmental resistance, in collaboration with the European Committee for Standardization
(CEN) Technical Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 4892-3:2016), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— clarification that two fundamentally different types of test chambers exist added (e.g. in 5.2, 5.4, new
Annexes);
— Table 4 has been split into two separate tables for the different types of test chambers, Table 4 applies to
condensation type devices and Table 5 to climatic chamber type devices;
— new Annex B “Condensation type device”, Annex C “Climatic chamber type device” and Annex D
“Alternative test cycles” have been added;
— reference to CIE 85 has been updated to CIE 241;
— combination of different UV fluorescent lamps have been deleted;
— mandatory Clause 3 “Terms and definitions” has been added and subsequent clauses have been
renumbered;
— lamp type designations 1A, 1B, 2 have been deleted.
A list of all parts in the ISO 4892 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
International Standard ISO 4892-3:2024(en)
Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources —
Part 3:
Fluorescent UV lamps
1 Scope
This document specifies methods for exposing plastic specimens to fluorescent UV lamp radiation, heat
and water in apparatus designed to simulate the weathering effects that occur when plastic materials are
exposed in actual end-use environments to global solar radiation, or to window-glass filtered solar radiation.
Fluorescent UV lamp exposures for paints, varnishes and other coatings are described in ISO 16474-3.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements 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 4582, Plastics — Determination of changes in colour and variations in properties after exposure to glass-
filtered radiation, natural weathering or laboratory radiation sources
ISO 4892-1, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 1: General guidance
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4892-1 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Principle
4.1 General guidance is given in ISO 4892-1. Following the manufacturer’s recommendations for lamp
maintenance and/or rotation, fluorescent UV lamps are used to simulate the spectral irradiance of global
solar radiation in the short wavelength ultraviolet (UV) region of the spectrum.
4.2 Specimens are exposed to various levels of UV radiation, heat and moisture (see 4.4) under controlled
environmental conditions.
NOTE Specimen preparation and evaluation of the results are covered in other International Standards for
specific materials.
4.3 The exposure conditions are varied by selection of the following:
a) type of fluorescent UV lamp;
b) irradiance level;
c) temperature during the UV exposure;
d) type of wetting (see 4.4);
e) wetting temperature and cycle;
f) timing of the UV/dark cycle.
4.4 Wetting is usually produced by condensation of water vapour on to the exposed specimen surface or
by spraying the test specimens with demineralized/deionized water.
4.5 The procedure(s) can include measurement of the irradiance and the radiant exposure in the plane of
the specimen.
4.6 It is recommended that a similar material of known performance (a control) be exposed simultaneously
with the test specimens to provide a standard for comparative purposes.
4.7 Intercomparison of results obtained from specimens exposed in different types of apparatus as per
Annex B and Annex C or to different types of lamps should not be made unless an appropriate statistical
relationship has been established between the different types of equipment for the material to be tested.
5 Apparatus
5.1 Laboratory light source
5.1.1 Fluorescent UV lamps are fluorescent lamps in which radiant emission in the ultraviolet region of
the spectrum, i.e. below 400 nm, makes up at least 80 % of the total light output. The UV fluorescent lamps
used shall conform with the requirements of Annex A. There are three types of fluorescent UV lamp used in
this document.
— UVA-340 fluorescent UV lamp: these lamps have a radiant emission below 300 nm of less than 1 % of
the total radiation output, have an emission peak at 343 nm, and are more commonly identified as UVA-
340 for simulation of global solar radiation from 300 nm to 360 nm (see Table 1). Figure A.1 is a graph
of spectral irradiance from 250 nm to 400 nm of a typical UVA-340 fluorescent lamp compared to global
solar radiation.
— UVA-351 fluorescent UV lamp: these lamps have a radiant emission below 310 nm of less than 1 % of
the total radiation output, have a peak emission at 353 nm, and are more commonly identified as UVA-
351 for simulation of the UV portion of window-glass filtered solar radiation (see Table 2). Figure A.2 is a
graph of spectral irradiance from 250 nm to 400 nm of a typical UVA-351 fluorescent UV lamp compared
to window-glass filtered global solar radiation.
— UVB-313 fluorescent UV lamp: these lamps have a radiant emission below 300 nm that is more than
10 % of the total radiation output, have a peak emission at 313 nm, and are more commonly identified
as UVB-313 (see Table 3). Figure A.3 is a graph of the spectral irradiance from 250 nm to 400 nm of two
typical UVB-313 fluorescent lamps compared to global solar radiation. UVB-313 lamps may be used only
by agreement between the parties concerned. Such agreement shall be stated in the test report.
NOTE 1 UVB-313 lamps have a spectral distribution of radiation that peaks near the 313 nm mercury line and emits
radiation below λ = 295 nm, which can initiate ageing processes that never occur in natural environments.
NOTE 2 The solar spectral irradiance for a number of different atmospheric conditions is described in
CIE Publication No. 241. The benchmark global solar radiation used in this document is from CIE Publication No. 241,
CIE-H1.
Different lamp types shall not be mixed.
5.1.2 Unless otherwise specified, UVA-340 fluorescent UV lamps shall be used to simulate the UV part of
global solar radiation (see Tables 4 and 5, method A). Unless otherwise specified, UVA-351 lamps shall be
used to simulate the UV part of window-glass filtered solar radiation (see Tables 4 and 5, method B). Refer to
Table 4 for condensation type devices and Table 5 for climatic chamber type devices.
5.1.3 Fluorescent lamps age significantly with extended use. If an automatic irradiance control system
is not used, follow the apparatus manufacturer’s instructions on the procedure necessary to maintain the
desired irradiance.
5.1.4 Irradiance uniformity shall be in accordance with the requirements specified in ISO 4892-1.
Requirements for periodic repositioning of specimens when irradiance within the exposure area is less than
90 % of the peak irradiance are described in ISO 4892-1.
Table 1 — Relative ultraviolet spectral irradiance for UVA-340 lamps for global solar UV radiation
a,b
(method A)
Spectral passband
c d,e c
Minimum CIE 241, CIE-H1 Maximum
[λ = wavelength
% % %
in nanometres (nm)]
λ < 290 — 0 0,1
290 ≤ λ ≤ 320 5,9 5,9 9,3
320 < λ ≤ 360 60,9 40,4 65,5
360 < λ ≤ 400 26,5 53,8 32,8
a
This table gives the irradiance in the given passband, expressed as a percentage of the total irradiance between 290 nm and
400 nm. To determine whether or not a specific UVA-340 lamp meets the requirements of this table, the spectral irradiance from
250 nm to 400 nm shall be measured. Typically, this is done in 2 nm increments. The total irradiance in each passband is then
summed and divided by the total irradiance between 290 nm and 400 nm.
b
The minimum and maximum limits for UVA-340 lamps in this table are based on more than 60 spectral irradiance
[1]
measurements with UVA-340 lamps from different production lots and of various ages . The spectral irradiance data are for
lamps within the ageing recommendations of the manufacturer of the apparatus. As more spectral irradiance data become
available, minor changes in the limits are possible. The minimum and maximum limits are at least three sigmas from the mean
for all the measurements.
c
The minimum and maximum columns will not necessarily sum to 100 % because they represent the minima and maxima for
the measurement data used. For any individual spectral irradiance distribution, the percentages calculated for the passbands in
this table will sum to 100 %. For any individual UVA-340 fluorescent lamp, the calculated percentage in each passband shall fall
within the minimum and maximum limits given. Test results can be expected to differ between exposures using UVA-340 lamps
in which the spectral irradiance differs by as much as that allowed by the tolerances. Contact the manufacturer of the fluorescent
UV apparatus for specific spectral irradiance data for the UVA-340 lamp used.
d
The data from CIE 241, CIE-H1 are the global solar irradiance on a horizontal surface for an air mass of 1,0, an ozone column
of 0,34 cm at STP, 1,42 cm of precipitable water vapour, and a spectral optical depth of aerosol extinction of 0,1 at 500 nm. These
data are provided for reference purposes only and are intended to serve as a target.
e
For the solar spectrum represented by CIE 241, CIE-H1, 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.
Table 2 — Relative ultraviolet spectral irradiance for UVA-351 lamps for window-glass filtered solar
a,b
radiation (method B)
CIE 241, CIE-H1,
Spectral passband
c c
Minimum plus effect of Maximum
[λ = wavelength
d,e
% window glass %
in nanometres (nm)]
%
λ < 300 — 0 0,2
300 ≤ λ ≤ 320 1,1 ≤1 3,3
320 < λ ≤ 360 60,5 33,1 66,8
360 < λ ≤ 400 30,0 66,0 38,0
a
This table gives the irradiance in the given passband, expressed as a percentage of the total irradiance between 290 nm
and 400 nm. To determine whether a specific UVA-351 lamp meets the requirements of this table, the spectral irradiance from
250 nm to 400 nm shall be measured. The total irradiance in each passband is then summed and divided by the total irradiance
between 290 nm and 400 nm.
b
The minimum and maximum limits given in this table are based on 21 spectral irradiance measurements with UVA-
[1]
351 lamps from different production lots and of various ages. The spectral irradiance data are for lamps within the ageing
recommendations of the manufacturer of the apparatus. As more spectral irradiance data become available, minor changes in the
limits are possible. The minimum and maximum limits are at least three sigmas from the mean for all the measurements.
c
The minimum and maximum columns will not necessarily sum to 100 % because they represent the minima and maxima for
the measurement data used. For any individual spectral irradiance distribution, the percentages calculated for the passbands in
this table will sum to 100 %. For any individual UVA-351 fluorescent lamp, the calculated percentage in each passband shall fall
within the minimum and maximum limits given. Test results can be expected to differ between exposures using UVA-351 lamps
in which the spectral irradiance differs by as much as that allowed by the tolerances. Contact the manufacturer of the fluorescent
UV apparatus for specific spectral irradiance data for the UVA-351 lamp used.
d
The data from CIE 241, CIE-H1, plus the effect of window glass were determined by multiplying the data from CIE 241, CIE-H1
by the spectral transmittance of typical 3 mm-thick window glass (see ISO 16474-2). These data are provided for reference
purposes only and are intended to serve as a target.
e
For the CIE 241, CIE-H1, plus window glass data, the UV irradiance from 300 nm to 400 nm is typically about 9 % and the
visible irradiance (400 nm to 800 nm) is typically about 91 %, expressed as a percentage of the total irradiance from 300 nm to
800 nm.
a,b
Table 3 — Relative ultraviolet spectral irradiance for UVB-313 lamps (method C)
Spectral passband
c d,e c
Minimum CIE 241, CIE-H1 Maximum
[λ = wavelength
% % %
in nanometres (nm)]
λ < 270 - 0 0
270 ≤ λ < 290 1,3 0 5,4
290 ≤ λ ≤ 320 47,8 5,9 65,9
320 < λ ≤ 360 26,9 40,4 43,9
360 < λ ≤ 400 1,7 53,8 7,2
a
This table gives the irradiance in the given passband, expressed as a percentage of the total irradiance between 250 nm
and 400 nm. To determine whether a specific UVB-313 lamp meets the requirements of this table, the spectral irradiance from
250 nm to 400 nm shall be measured. The total irradiance in each passband is then summed and divided by the total irradiance
between 250 nm and 400 nm.
b
The minimum and maximum limits given in this table are based on 44 spectral irradiance measurements with UVB-
[1]
313 lamps from different production lots and of various ages. The spectral irradiance data are for lamps within the ageing
recommendations of the manufacturer of the apparatus. As more spectral irradiance data become available, minor changes in the
limits are possible. The minimum and maximum limits are at least three sigmas from the mean for all the measurements.
c
The minimum and maximum columns will not necessarily sum to 100 % because they represent the minima and maxima for
the measurement data used. For any individual spectral irradiance distribution, the percentages calculated for the passbands in
this table will sum to 100 %. For any individual UVB-313 fluorescent lamp, the calculated percentage in each passband shall fall
within the minimum and maximum limits given. Test results can be expected to differ between exposures using UVB-313 lamps
in which the spectral irradiance differs by as much as that allowed by the tolerances. Contact the manufacturer of the fluorescent
UV apparatus for specific spectral irradiance data for the UVB-313 lamp used.
d
The data from CIE 241, CIE-H1 are the global solar irradiance on a horizontal surface for an air mass of 1,0, an ozone column
of 0,34 cm at STP, 1,42 cm of precipitable water vapour, and a spectral optical depth of aerosol extinction of 0,1 at 500 nm. These
data are provided for reference purposes only.
e
For the solar spectrum represented by CIE 241, CIE-H1, 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.
5.2 Test chamber
The design of the exposure chamber may vary, but it shall be constructed from inert material and
provide uniform irradiance in conformance with ISO 4892-1, with means for controlling the temperature.
When required, provision shall be made for controlling the relative air humidity and for the formation of
condensate or for spraying water on to the exposed faces of the specimens.
There are two fundamentally different types of test chambers where specimens can be exposed to
fluorescent UV lamps, designated as condensation type de
...
Norme
internationale
ISO 4892-3
Cinquième édition
Plastiques — Méthodes d'exposition
2024-10
à des sources lumineuses de
laboratoire —
Partie 3:
Lampes fluorescentes UV
Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources —
Part 3: Fluorescent UV lamps
Numéro de référence
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 1
5 Appareillage . 2
5.1 Source lumineuse de laboratoire .2
5.2 Enceinte d’essai .6
5.3 Radiomètre .7
5.4 Régulation de température .7
5.5 Mouillage .8
5.5.1 Généralités .8
5.5.2 Système de condensation et de vaporisation d’eau .8
5.6 Régulation de l’humidité . .8
5.7 Porte-éprouvettes.9
5.8 Appareillage d’évaluation des changements de propriétés .9
6 Éprouvettes. 9
7 Conditions d’essai . 9
7.1 Rayonnement .9
7.2 Température .9
7.3 Cycles de condensation et de vaporisation .10
7.4 Cycles avec des périodes d’obscurité .10
7.5 Séries de conditions d’exposition .10
8 Mode opératoire .12
8.1 Généralités . 12
8.2 Fixation des éprouvettes . 12
8.3 Exposition . 12
8.4 Mesurage de l’exposition énergétique . 12
8.5 Détermination des changements des propriétés après exposition . 13
9 Rapport d’essai .13
Annexe A (normative) Irradiance relative de lampes fluorescentes UV caractéristiques . 14
Annexe B (informative) Dispositif de type à condensation.18
Annexe C (informative) Dispositif de type enceinte climatique . 19
Annexe D (informative) Cycles d’essais alternatifs .20
Bibliographie .21
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de brevet.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir: www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 6,
Vieillissement et résistance aux agents chimiques et environnants, en collaboration avec le comité technique
CEN/TC 249, Plastiques, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de
coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 4892-3:2016), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— clarification du fait qu’il existe deux types fondamentalement différents d’enceintes d’essai (par exemple
en 5.2, 5.4, nouvelles annexes);
— Le Tableau 4 a été divisé en deux tableaux distincts pour les différents types d’enceintes d'essai. Le
Tableau 4 s'applique aux dispositifs de type à condensation et le Tableau 5 aux dispositifs de type enceinte
climatique;
— ajout d’une nouvelle Annexe B «Dispositif de type à condensation», Annexe C« Dispositif de type enceinte
climatique » et Annexe D «Cycles d’essais alternatifs»;
— référence à la CIE 85 mise à jour en CIE 241;
— suppression de la combinaison de différentes lampes fluorescentes UV;
— ajout de l’Article 3 obligatoire «Termes et définitions» et renumérotation des articles qui suivent;
— suppression des désignations des types de lampes 1A, 1B et 2.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 4892 est disponible sur le site web de l’ISO.
iv
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Norme internationale ISO 4892-3:2024(fr)
Plastiques — Méthodes d'exposition à des sources
lumineuses de laboratoire —
Partie 3:
Lampes fluorescentes UV
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes pour l’exposition d’éprouvettes en plastique à des rayonnements
de lampes fluorescentes UV, à la chaleur et à l’eau dans un appareillage conçu pour simuler les effets du
vieillissement qui interviennent lorsque des matériaux plastiques sont exposés au rayonnement solaire
globale dans des environnements d’utilisation finale réelle, ou au rayonnement solaire derrière une vitre en
verre.
L’exposition aux lampes fluorescentes UV des peintures, vernis et autres revêtements est décrite dans
l’ISO 16474-3.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 4582, Plastiques — Plastiques — Détermination des changements de coloration et des variations de
propriétés après exposition au rayonnement solaire derrière une vitre en verre, au vieillissement naturel ou aux
sources de rayonnement de laboratoire
ISO 4892-1, Plastiques — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 1: Lignes
directrices générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 4892-1 s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
4 Principe
4.1 Les lignes directrices générales sont données dans l’ISO 4892-1. Suivant les recommandations du
fabricant relatives à l’entretien et/ou à la rotation des lampes, les lampes fluorescentes UV sont utilisées
pour simuler l’irradiance spectrale du rayonnement solaire global dans la région des ultraviolets (UV) de
courtes longueurs d’onde du spectre.
4.2 Les éprouvettes sont exposées à plusieurs niveaux de rayonnement UV, de chaleur et d’humidité
(voir 4.4) dans des conditions environnementales contrôlées.
NOTE La préparation des éprouvettes et l'évaluation des résultats sont couvertes par d'autres Normes
internationales pour des matériaux spécifiques.
4.3 Les conditions d’exposition varient selon le choix:
a) du type de lampes fluorescentes UV;
b) du niveau d’irradiance;
c) de la température durant l’exposition aux UV;
d) du type de mouillage (voir 4.4);
e) de la température et du cycle de mouillage;
f) de la durée du cycle UV/obscurité.
4.4 Le mouillage est généralement produit par condensation de vapeur d’eau sur la surface exposée de
l’éprouvette ou en vaporisant les éprouvettes avec de l’eau déminéralisée ou déionisée.
4.5 Le ou les modes opératoires peuvent inclure le mesurage de l’irradiance et de l’exposition énergétique
sur le plan des éprouvettes.
4.6 Il est recommandé d’exposer, en même temps que les éprouvettes, un matériau similaire dont le
comportement est connu (un témoin) de façon à fournir un étalon à des fins de comparaison.
4.7 Il convient de ne pas comparer les résultats obtenus à partir d’éprouvettes exposées dans différents
types d’appareillages selon l’Annexe B et l’Annexe C ou exposées à différents types de lampes, sauf si une
relation statistique appropriée a été établie entre les dispositifs pour le matériau soumis à essai.
5 Appareillage
5.1 Source lumineuse de laboratoire
5.1.1 Les lampes fluorescentes UV sont des lampes fluorescentes dont l’émission rayonnante dans la
région des ultraviolets du spectre, c’est-à-dire en dessous de 400 nm, s’élève à au moins 80 % du rendement
lumineux total. Les lampes fluorescentes UV utilisées doivent être conformes aux exigences de l’Annexe A.
Trois types de lampes fluorescentes UV sont utilisés dans le présent document.
— Lampes fluorescentes UVA-340: ces lampes ont une émission rayonnante, au-dessous de 300 nm,
inférieure à 1 % du rendement lumineux total, leur émission de crête se situe à 343 nm, et elles sont
communément appelées UVA-340 pour simuler le rayonnement solaire global de 300 nm à 360 nm (voir
le Tableau 1). La Figure A.1 est un graphique de l’irradiance spectrale de 250 nm à 400 nm d’une lampe
fluorescente UVA-340 type comparée au rayonnement solaire global.
— Lampes fluorescentes UVA-351: ces lampes ont une émission rayonnante, au-dessous de 310 nm,
inférieure à 1 % du rendement lumineux total, leur émission de crête se situe à 353 nm, et elles sont plus
communément appelées UVA-351 pour simuler la partie UV du rayonnement solaire derrière une vitre
en verre (voir le Tableau 2). La Figure A.2 est un graphique de l’irradiance spectrale de 250 nm à 400 nm
d’une lampe fluorescente UVA-351 type comparée au rayonnement solaire global derrière une vitre en
verre.
— Lampes fluorescentes UVB-313: ces lampes ont une émission rayonnante, au-dessous de 300 nm, qui
représente plus de 10 % du rendement lumineux total et leur émission de crête se situe à 313 nm et sont
plus communément appelées UVB-313 (voir le Tableau 3). La Figure A.3 est un graphique de l’irradiance
spectrale de 250 nm à 400 nm de deux lampes fluorescentes UVB-313 types comparée au rayonnement
solaire global. Les lampes UVB-313 peuvent être utilisées seulement en cas d’accord entre les parties
concernées. Un tel accord doit être mentionné dans le rapport d’essai.
NOTE 1 Les lampes UVB-313 ont une répartition spectrale dont la valeur de crête se situe à proximité de la raie
de mercure (313 nm) et émettent des rayonnements allant jusqu’à λ = 295 nm, pouvant entraîner des processus de
vieillissement qui ne se produisent pas dans des environnements naturels.
NOTE 2 L’irradiance spectrale solaire pour certaines conditions atmosphériques différentes est décrite dans la
Publication CIE n° 241. Le rayonnement solaire global de référence utilisé dans le présent document est issu de la
Publication CIE n° 241, CIE-H1.
Les différents types de lampes ne doivent pas être combinés.
5.1.2 Sauf spécification contraire, des lampes fluorescentes UVA-340 doivent être utilisées pour simuler la
partie UV du rayonnement solaire global (voir les Tableaux 4 et 5, méthode A). Sauf spécification contraire,
des lampes UVA-351 doivent être utilisées pour simuler la partie UV du rayonnement solaire derrière une
vitre en verre (voir les Tableaux 4 et 5, méthode B). Se référer au Tableau 4 pour les dispositifs de type à
condensation et au Tableau 5 pour les dispositifs de type enceinte climatique.
5.1.3 Les lampes fluorescentes vieillissent considérablement en cas d’usage prolongé. Si aucun système
de réglage automatique de l’irradiance n’est utilisé, suivre les instructions du fabricant de l’appareillage
concernant le mode opératoire nécessaire pour maintenir l’irradiance souhaitée.
5.1.4 L’uniformité de l’irradiance doit être conforme aux exigences spécifiées dans l’ISO 4892-1. Les
exigences de repositionnement périodique des éprouvettes lorsque l’irradiance dans la zone d’exposition est
inférieure à 90 % de l’irradiance de crête sont décrites dans l’ISO 4892-1.
Tableau 1 — Irradiance spectrale ultraviolette relative pour les lampes UVA-340 pour le
a,b
rayonnement UV solaire global (méthode A)
Bande passante spectrale
c d,e c
Minimum CIE 241, CIE-H1 Maximum
[λ = longueur d’onde en nano-
% % %
mètres (nm)]
λ < 290 — 0 0,1
290 ≤ λ ≤ 320 5,9 5,9 9,3
320 < λ ≤ 360 60,9 40,4 65,5
360 < λ ≤ 400 26,5 53,8 32,8
a
Ce tableau indique l’irradiance dans la bande passante donnée, exprimée sous forme de pourcentage de l’irradiance totale
entre 290 nm et 400 nm. Pour déterminer si une lampe UVA-340 spécifique satisfait ou non aux exigences du présent tableau,
l’irradiance spectrale de 250 nm à 400 nm doit être mesurée. Généralement, cela s’effectue par incréments de 2 nm. L’irradiance
totale dans chaque bande passante est alors additionnée et divisée par l’irradiance totale entre 290 nm et 400 nm.
b
Les limites minimales et maximales pour les lampes UVA-340 dans le présent tableau sont basées sur plus de 60 mesurages
[1]
d’irradiance spectrale de lampes UVA-340 provenant de différents lots de production et d’âges variés. Les données relatives
à l’irradiance spectrale sont celles obtenues pour des lampes conformes aux recommandations du fabricant concernant le
vieillissement du dispositif. Lorsque davantage de données relatives à l’irradiance spectrale seront disponibles, il est possible
que des modifications mineures des limites soient effectuées. Les limites minimales et maximales représentent au moins trois
sigmas par rapport à la moyenne de tous les mesurages.
c
Les colonnes «Minimum» et «Maximum» ne donnent pas nécessairement un total de 100 %, car elles représentent le
minimum et le maximum des données de mesure utilisées. Pour toute répartition individuelle de l’irradiance spectrale, la somme
des pourcentages calculés pour les bandes passantes dans le présent tableau donnera un total de 100 %. Pour toute lampe
fluorescente UVA-340 individuelle, le pourcentage calculé dans chaque bande passante doit se trouver dans les limites minimales
et maximales du présent tableau. On peut s’attendre à obtenir des résultats d’exposition différents entre les expositions utilisant
des lampes UVA-340 dans lesquelles l’irradiance spectrale varie dans la mesure autorisée par les tolérances. Contacter le
fabricant des dispositifs fluorescents UV pour connaître les données d’irradiance spectrale spécifiques de la lampe UVA-340
utilisée.
d
Les données de la CIE 241, CIE-H1, sont l’irradiance solaire globale sur une surface horizontale pour une masse d’air de 1,0,
une colonne atmosphérique d’ozone de 0,34 cm à température et pression normales, 1,42 cm de vapeur d’eau insaturée, et une
profondeur optique spectrale d’extinction par aérosol de 0,1 à 500 nm. Ces informations sont données uniquement à titre de
référence et servent de valeur cible.
e
Pour le spectre solaire représenté dans la CIE 241, CIE-H1, l’irradiance UV (de 290 nm à 400 nm) est de 11 % et l’irradiance
visible (de 400 nm à 800 nm) est de 89 % lorsqu’elles sont exprimées sous forme de pourcentage de l’irradiance totale de 290 nm
à 800 nm.
Tableau 2 — Irradiance spectrale ultraviolette relative pour les lampes UVA-351 pour le
a,b
rayonnement solaire derrière une vitre en verre (méthode B)
Bande passante spectrale CIE 241, CIE-H1, plus effet de
c c
Minimum Maximum
d,e
[λ = longueur d’onde en nano- la vitre en verre
% %
mètres (nm)] %
λ < 300 — 0 0,2
300 ≤ λ ≤ 320 1,1 ≤ 1 3,3
320 < λ ≤ 360 60,5 33,1 66,8
360 < λ ≤ 400 30,0 66,0 38,0
a
Ce tableau indique l’irradiance dans la bande passante donnée, exprimée sous forme de pourcentage de l’irradiance totale
entre 290 nm et 400 nm. Pour déterminer si une lampe UVA-351 spécifique satisfait aux exigences du présent tableau, l’irradiance
spectrale de 250 nm à 400 nm doit être mesurée. L’irradiance totale dans chaque bande passante est alors additionnée et divisée
par l’irradiance totale entre 290 nm et 400 nm.
b
Les limites minimales et maximales indiquées dans le présent tableau sont basées sur 21 mesurages de l’irradiance spectrale
[1]
de lampes UVA-351 provenant de différents lots de production et d’âges variés. Les données relatives à l’irradiance spectrale
sont celles obtenues pour des lampes conformes aux recommandations du fabricant concernant le vieillissement du dispositif.
Lorsque davantage de données relatives à l’irradiance spectrale seront disponibles, il est possible que des modifications mineures
des limites soient effectuées. Les limites minimales et maximales représentent au moins trois sigmas par rapport à la moyenne de
tous les mesurages.
c
Les colonnes «Minimum» et «Maximum» ne donnent pas nécessairement un total de 100 %, car elles représentent le
minimum et le maximum des données de mesure utilisées. Pour toute répartition individuelle de l’irradiance spectrale, la somme
des pourcentages calculés pour les bandes passantes dans le présent tableau donnera un total de 100 %. Pour toute lampe
fluorescente UVA-351 individuelle, le pourcentage calculé dans chaque bande passante doit se trouver dans les limites minimales
et maximales du présent tableau. On peut s’attendre à obtenir des résultats d’exposition différents entre les expositions utilisant
des lampes UVA-351 dans lesquelles l’irradiance spectrale varie dans la mesure autorisée par les tolérances. Contacter le fabricant
des dispositifs fluorescents UV pour connaître les données d’irradiance spectrale spécifiques de la lampe UVA-351 utilisée.
d
Les données de la CIE 241, CIE-H1, plus l’effet de la vitre en verre, ont été déterminées en multipliant les données de la CIE 241,
CIE-H1, par la transmittance spectrale d’une vitre en verre type de 3 mm d’épaisseur (voir l’ISO 16474-2). Ces informations sont
données uniquement à titre de référence et servent de valeur cible.
e
Pour les données de la CIE 241, CIE-H1, plus les données de la vitre en verre, l’irradiance UV (de 300 nm à 400 nm) est
généralement d’environ 9 % et l’irradiance visible (de 400 nm à 800 nm) est généralement de 91 % lorsqu’elles sont exprimées
sous forme de pourcentage de l’irradiance totale de 300 nm à 800 nm.
a,b
Tableau 3 — Irradiance spectrale ultraviolette relative pour les lampes UVB-313 (méthode C)
Bande passante spectrale
c d,e c
Minimum CIE 241, CIE-H1 Maximum
[λ = longueur d’onde en nano-
% % %
mètres (nm)]
λ < 270 - 0 0
270 ≤ λ < 290 1,3 0 5,4
290 ≤ λ ≤ 320 47,8 5,9 65,9
320 < λ ≤ 360 26,9 40,4 43,9
360 < λ ≤ 400 1,7 53,8 7,2
a
Ce tableau indique l’irradiance dans la bande passante donnée, exprimée sous forme de pourcentage de l’irradiance totale
entre 250 nm et 400 nm. Pour déterminer si une lampe UVB-313 spécifique satisfait aux exigences du présent tableau, l’irradiance
spectrale de 250 nm à 400 nm doit être mesurée. L’irradiance totale dans chaque bande passante est alors additionnée et divisée
par l’irradiance totale entre 250 nm et 400 nm.
b
Les limites minimales et maximales indiquées dans le présent tableau sont basées sur 44 mesurages de l’irradiance spectrale
[1]
de lampes UVB-313 provenant de différents lots de production et d’âges variés. Les données relatives à l’irradiance spectrale
sont celles obtenues pour des lampes conformes aux recommandations du fabricant concernant le vieillissement du dispositif.
Lorsque davantage de données relatives à l’irradiance spectrale seront disponibles, il est possible que des modifications mineures
des limites soient effectuées. Les limites minimales et maximales représentent au moins trois sigmas par rapport à la moyenne de
tous les mesurages.
c
Les colonnes «Minimum» et «Maximum» ne donnent pas nécessairement un total de 100 %, car elles représentent le
minimum et le maximum des données de mesure utilisées. Pour toute répartition individuelle de l’irradiance spectrale, la somme
des pourcentages calculés pour les bandes passantes dans le présent tableau donnera un total de 100 %. Pour toute lampe
fluorescente UVB-313 individuelle, le pourcentage calculé dans chaque bande passante doit se trouver dans les limites minimales
et maximales du présent tableau. On peut s’attendre à obtenir des résultats d’exposition différents entre les expositions utilisant
des lampes UVB-313 dans lesquelles l’irradiance spectrale varie dans la mesure autorisée par les tolérances. Contacter le
fabricant des dispositifs fluorescents UV pour connaître les données d’irradiance spectrale spécifiques de la lampe UVB-313
utilisée.
d
Les données de la CIE 241, CIE-H1, sont l’irradiance solaire globale sur une surface horizontale pour une masse d’air de 1,0,
une colonne atmosphérique d’ozone de 0,34 cm à température et pression normales, 1,42 cm de vapeur d’eau insaturée, et une
profondeur optique spectrale d’extinction par aérosol de 0,1 à 500 nm. Ces informations sont données uniquement à titre de
référence.
e
Pour le spectre solaire représenté dans la CIE 241, CIE-H1, l’irradiance UV (de 290 nm à 400 nm) est de 11 % et l’irradiance
visible (de 400 nm à 800 nm) est de 89 % lorsqu’elles sont exprimées sous forme de pourcentage de l’irradiance totale de 290 nm
à 800 nm.
5.2 Enceinte d’essai
L’enceinte d’exposition peut être de conception variée; toutefois, elle doit être construite dans un matériau
inerte, doit permettre d’obtenir une irradiance uniforme conformément à l’ISO 4892-1 et doit être équipée
d’un dispositif de réglage de la température. Lorsque cela est exigé, des dispositions doivent être prises pour
réguler l’humidité relative de l’air et pour la formation de condensation ou la vaporisation d’eau sur les faces
exposées des éprouvettes.
Il existe deux types fondamentalement différents d’enceintes d’essai dans lesquelles les éprouvettes peuvent
être exposées à des lampes fluorescentes UV: les dispositifs de type à condensation (voir aussi l’Annexe B) et
les dispositifs de type enceinte climatique (voir aussi l’Annexe C).
— Dans une enceinte de type à condensation, les éprouvettes font partie intégrante de la paroi de l’enceinte.
Le refroidissement de la face arrière de l’éprouvette par de l’air extérieur permet une condensation
continue sur la surface exposée de l’éprouvette pendant l’étape de condensation. Le bain-marie chauffé
crée un niveau d’humidité élevé pendant toute la durée de l’essai. La régulation thermique dans une
enceinte de type à condensation nécessite un thermomètre à panneau noir ou un thermomètre à étalon
noir.
NOTE Le mouillage de l’éprouvette dans des dispositifs de type à condensation est généralement obtenu
par condensation, mais il peut aussi être réalisé par vaporisation d’eau si l’enceinte est équipée de buses de
vaporisation d’eau. Ces deux méthodes de mouillage sont des phénomènes physiques différents.
— Les dispositifs de type enceinte climatique consistent en une enceinte climatique isolée équipée de
lampes fluorescentes UV. Le mouillage de l’éprouvette nécessite une vaporisation d’eau. La régulation
thermique dans un dispositif de type enceinte climatique peut être réalisée en mesurant la température
de l’air dans l’enceinte.
Par conséquent, toutes les séries de conditions d’exposition indiquées dans le Tableau 4 et le Tableau 5 ne
peuvent pas être obtenues avec les deux types de dispositifs. Tous les cycles d’exposition comprenant une
étape de condensation (Cycles 1, 2, 6 et 7) nécessitent strictement un dispositif de type à condensation.
Tous les cycles d’exposition qui ne comprennent pas d’étape de condensation (cycles 3, 4 et 5) peuvent êt
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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