مواد التغليف التجميلية هي أساسا البلاستيك والزجاج والورق. أثناء استخدام ومعالجة وتخزين المواد البلاستيكية ، بسبب العوامل الخارجية المختلفة مثل الضوء والأكسجين والحرارة والإشعاع والرائحة والمطر والبكتيريا ، وما إلى ذلك ، يتم تدمير التركيب الكيميائي للبلاستيك ، مما يؤدي إلى فقدانهم خصائص ممتازة أصلية. هذه الظاهرة تسمى بشكل عام الشيخوخة. المظاهر الرئيسية لشيخوخة البلاستيك هي تلون ، والتغيرات في الخواص الفيزيائية ، والتغيرات في الخواص الميكانيكية والتغيرات في الخواص الكهربائية.
1. خلفية الشيخوخة البلاستيكية
في حياتنا ، تتعرض بعض المنتجات حتماً للضوء ، والضوء فوق البنفسجي في أشعة الشمس ، إلى جانب درجة حرارة عالية ، ومطر وندى ، سيؤدي إلى تجربة ظواهر الشيخوخة مثل فقدان القوة ، والتشقق ، والتقشير ، والبلاغية ، وتخفيض لون مسحوق. أشعة الشمس والرطوبة هي العوامل الرئيسية التي تسبب شيخوخة المواد. يمكن أن يتسبب أشعة الشمس في انخفاض العديد من المواد ، والتي ترتبط بحساسية وطيف المواد. كل مادة تستجيب بشكل مختلف للطيف.
إن أكثر عوامل الشيخوخة شيوعًا للبلاستيك في البيئة الطبيعية هي الحرارة والأشعة فوق البنفسجية ، لأن البيئة التي تعرضها المواد البلاستيكية الأكثر تعرضًا لها هي الحرارة وأشعة الشمس (ضوء الأشعة فوق البنفسجية). إن دراسة شيخوخة البلاستيك الناتجة عن هذين النوعين من البيئات له أهمية خاصة لبيئة الاستخدام الفعلي. يمكن تقسيم اختبار الشيخوخة إلى فئتين: التعرض في الهواء الطلق واختبار الشيخوخة المتسارعة في الهواء الطلق.
قبل استخدام المنتج على نطاق واسع ، يجب إجراء تجربة شيخوخة الضوء لتقييم مقاومة الشيخوخة. ومع ذلك ، قد يستغرق الشيخوخة الطبيعية عدة سنوات أو حتى أطول لرؤية النتائج ، والتي من الواضح أنها لا تتماشى مع الإنتاج الفعلي. علاوة على ذلك ، فإن الظروف المناخية في أماكن مختلفة مختلفة. يجب اختبار نفس مادة الاختبار في أماكن مختلفة ، مما يزيد بشكل كبير من تكلفة الاختبار.
2. اختبار التعرض في الهواء الطلق
يشير التعرض المباشر في الهواء الطلق إلى التعرض المباشر لأشعة الشمس والظروف المناخية الأخرى. إنها الطريقة الأكثر مباشرة لتقييم مقاومة الطقس للمواد البلاستيكية.
المزايا:
التكلفة المطلقة المنخفضة
اتساق جيد
بسيطة وسهلة التشغيل
عيوب:
عادة دورة طويلة جدا
تنوع المناخ العالمي
عينات مختلفة لها حساسية مختلفة في مناخات مختلفة
3. طريقة اختبار الشيخوخة المختبرية
لا يمكن أن يؤدي اختبار شيخوخة الضوء المختبري إلى تقصير الدورة فحسب ، بل يتمتع أيضًا بتكرار جيد ونطاق تطبيق واسع. يتم الانتهاء منه في المختبر طوال العملية ، دون النظر في القيود الجغرافية ، ويسهل تشغيله ولديه إمكانية التحكم القوية. يمكن لمحاكاة بيئة الإضاءة الفعلية واستخدام طرق شيخوخة الضوء المتسارع الاصطناعي تحقيق الغرض من تقييم المواد بسرعة. الأساليب الرئيسية المستخدمة هي اختبار شيخوخة الضوء فوق البنفسجي ، واختبار شيخوفة مصباح Xenon وشيخوخة ضوء قوس الكربون.
1. طريقة اختبار شيخوخة ضوء زينون
اختبار شيخوخة مصباح Xenon هو اختبار يحاكي طيف أشعة الشمس الكامل. يمكن أن يحاكي اختبار شيخوخة مصباح زينون محاكاة المناخ الاصطناعي الطبيعي في وقت قصير. إنها وسيلة مهمة لفحص الصيغ وتحسين تكوين المنتج في عملية البحث والإنتاج العلمي ، كما أنها جزء مهم من فحص جودة المنتج.
يمكن أن تساعد بيانات اختبار شيخوخة مصباح Xenon في تحديد مواد جديدة ، وتحويل المواد الموجودة ، وتقييم كيفية تأثير التغييرات في الصيغ على متانة المنتجات
المبدأ الأساسي: تستخدم غرفة اختبار مصباح Xenon مصابيح زينون لمحاكاة آثار ضوء الشمس ، وتستخدم الرطوبة المكثفة لمحاكاة المطر والندى. يتم وضع المادة التي تم اختبارها في دورة من الضوء المتناوب والرطوبة في درجة حرارة معينة للاختبار ، ويمكن أن يعيد إنتاج المخاطر التي تحدث في الهواء الطلق لعدة أشهر أو حتى سنوات في أيام أو أسابيع قليلة.
تطبيق الاختبار:
يمكن أن توفر المحاكاة البيئية المقابلة والاختبارات المتسارعة للبحث العلمي وتطوير المنتجات ومراقبة الجودة.
يمكن استخدامه لاختيار المواد الجديدة ، أو تحسين المواد الحالية أو تقييم المتانة بعد التغييرات في تكوين المواد.
يمكن أن يحاكي التغييرات التي تسببها المواد المعرضة لأشعة الشمس في ظل ظروف بيئية مختلفة.
2. طريقة اختبار شيخوخة ضوء الفلورسنت
يحاكي اختبار شيخوخة الأشعة فوق البنفسجية تأثير تدهور ضوء الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس على المنتج. في الوقت نفسه ، يمكن أن يعيد إنتاج الأضرار الناجمة عن المطر والندى. يتم إجراء الاختبار عن طريق تعريض المواد المراد اختبارها في دورة تفاعلية محكومة من أشعة الشمس والرطوبة مع زيادة درجة الحرارة. يتم استخدام مصابيح الفلورسنت فوق البنفسجية لمحاكاة أشعة الشمس ، ويمكن أيضًا محاكاة تأثير الرطوبة عن طريق التكثيف أو الرش.
مصباح الأشعة فوق البنفسجية الفلورسنت هو مصباح الزئبق منخفض الضغط مع طول موجة 254 نانومتر. نظرًا لإضافة التعايش الفسفور لتحويله إلى طول موجي أطول ، يعتمد توزيع الطاقة لمصباح الأشعة فوق البنفسجية الفلورية على طيف الانبعاث الناتج عن تعايش الفوسفور وانتشار أنبوب الزجاج. عادة ما تنقسم مصابيح الفلورسنت إلى UVA و UVB. يحدد تطبيق تعرض المواد نوع مصباح الأشعة فوق البنفسجية التي يجب استخدامها.
3. طريقة اختبار شيخوخة مصباح قوس الكربون
مصباح قوس الكربون هو تقنية أقدم. تم استخدام أداة قوس الكربون في الأصل من قبل الكيميائيين الصباغين الألمانيين لتقييم ثبات الضوء من المنسوجات المصبوغة. تنقسم مصابيح قوس الكربون إلى مصابيح قوس كربون مغلقة ومفتوحة. بغض النظر عن نوع مصباح قوس الكربون ، يختلف طيفه تمامًا عن طيف أشعة الشمس. نظرًا للتاريخ الطويل لتكنولوجيا المشروع هذه ، استخدمت تقنية شيخوخة محاكاة الإضاءة الاصطناعية الأولية هذه المعدات ، لذلك لا يزال من الممكن رؤية هذه الطريقة في المعايير السابقة ، وخاصة في المعايير المبكرة لليابان ، حيث كانت تقنية مصباح الكربون في كثير من الأحيان تستخدم كضوء اصطناعي طريقة اختبار الشيخوخة.
وقت النشر: Aug-20-2024