ISO 16474-3:2013

NORME ISO
INTERNATIONALE 16474-3
Première édition
2013-11-15
Version corrigée
2014-11-01
Peintures et vernis — Méthodes
d’exposition à des sources lumineuses
de laboratoire —
Partie 3:
Lampes fluorescentes UV
Paints and varnishes — Methods of exposure to laboratory light
sources —
Part 3: Fluorescent UV lamps
Numéro de référence
©
ISO 2013
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l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
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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 . 3
5.1 Source lumineuse de laboratoire . 3
5.2 Enceinte d’essai . 6
5.3 Radiomètre . 6
5.4 Thermomètre à étalon noir/à panneau noir . 7
5.5 Mouillage et humidité . 7
5.6 Porte-éprouvettes . 7
5.7 Appareillage d’évaluation des modifications de propriétés . 7
6 Éprouvettes d’essai (panneaux) . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Préparation et application de feuil sur les panneaux . 8
6.3 Séchage et conditionnement . 8
6.4 Épaisseur du feuil . 8
6.5 Nombre de panneaux d’essai . 8
7 Conditions d’essai . 8
7.1 Rayonnement . 8
7.2 Température . 8
7.3 Humidité relative de l’air de l’enceinte . 9
7.4 Cycles de condensation et de vaporisation . 9
7.5 Cycles complexes avec des périodes d’obscurité . 9
7.6 Séries de conditions d’exposition . 9
8 Mode opératoire et montage des éprouvettes d’essai .10
8.1 Généralités .10
8.2 Exposition.10
8.3 Mesurage de l’exposition énergétique .11
8.4 Détermination des modifications des propriétés après exposition .11
9 Rapport d’essai .11
Annexe A (informative) Lampes fluorescentes UV caractéristiques — Répartition spectrale .12
Bibliographie .16
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 procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/brevets).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de
l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité
SC 9, Méthodes générales d’essais des peintures et vernis.
Cette première édition de l’ISO 16474-3, conjointement avec l’ISO 16474-1, annule et remplace
l’ISO 11507:2007 qui a fait l’objet d’une révision technique.
L’ISO 16474 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Peintures et vernis —
Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire:
— Partie 1: Lignes directrices générales
— Partie 2: Lampes à arc au xénon
— Partie 3: Lampes fluorescentes UV
— Partie 4: Lampes à arc au carbone
La présente version corrigée de l’ISO 16474-3:2013 incorpore les corrections suivantes.
— En 7.4, «méthode B» a été remplacée par «méthode A, cycle N° 2».
— En 7.6, «(méthode A)» a été remplacée par «(méthode A, cycle N° 1)» et «(méthode B)» a été remplacée
par «(méthode A, cycle N° 2)».
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Introduction
Les feuils de peintures, de vernis et de matériaux analogues (désignés ci-après simplement sous l’appellation
de feuils) sont exposés à des sources lumineuses de laboratoire, afin de simuler en laboratoire les processus
de vieillissement qui se produisent pendant le vieillissement naturel ou derrière un vitrage de fenêtre.
NORME INTERNATIONALE ISO 16474-3:2013(F)
Peintures et vernis — Méthodes d’exposition à des sources
lumineuses de laboratoire —
Partie 3:
Lampes fluorescentes UV
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16474 spécifie des méthodes d’exposition de feuils à des lampes fluorescentes
UV, en présence de chaleur et d’eau dans des appareils conçus pour reproduire les effets du vieillissement
qui se produisent lorsque des matériaux sont exposés, dans les environnements d’utilisation finale réels,
à la lumière du jour ou à la lumière du jour filtrée à travers un vitrage de fenêtre.
Les feuils sont exposés à différents types de lampes fluorescentes UV dans des conditions
environnementales maîtrisées (température, humidité et/ou eau). Différents types de lampes
fluorescentes UV peuvent être utilisés pour répondre à toutes les exigences relatives aux essais de
différents matériaux.
La préparation des éprouvettes et l’évaluation des résultats sont traitées dans d’autres Normes
internationales concernant les matériaux spécifiques.
Des lignes directrices générales sont données dans l’ISO 16474-1.
NOTE L’exposition des matières plastiques aux lampes fluorescentes UV est décrite dans l’ISO 4892-3.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 1514, Peintures et vernis — Panneaux normalisés pour essais
ISO 2808, Peintures et vernis — Détermination de l’épaisseur du feuil
ISO 4618, Peintures et vernis — Termes et définitions
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
ISO 16474-1, Peintures et vernis — 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 4618 ainsi que les
suivants s’appliquent.
3.1
exposition énergétique
H
quantité d’énergie rayonnante à laquelle un panneau d’essai a été exposé
Note 1 à l’article: L’exposition énergétique est donnée par l’équation HE=⋅dt
∫
où
H est l’exposition énergétique, en joules par mètre carré;
E est l’éclairement énergétique, en watts par mètre carré;
t est le temps d’exposition, en secondes.
Note 2 à l’article: Si l’éclairement énergétique E est constant pendant toute la durée de l’exposition, l’exposition
énergétique H est donnée simplement par le produit de E par t.
4 Principe
4.1 Les lampes fluorescentes UV, lorsqu’elles sont correctement entretenues, peuvent être utilisées pour
simuler l’éclairement énergétique spectral de la lumière du jour dans la région des ultraviolets (UV) du spectre.
4.2 Les éprouvettes sont exposées à différents niveaux de rayonnement UV, de chaleur et d’humidité
(voir 4.4) dans des conditions environnementales maîtrisées.
4.3 Les conditions d’exposition peuvent varier selon le choix:
a) du type de lampe fluorescente (répartition spectrale énergétique);
b) du niveau d’éclairement énergétique;
c) de la température durant l’exposition au rayonnement UV;
d) de l’humidité relative de l’air dans l’enceinte durant les expositions à la lumière et à l’obscurité,
lorsque des conditions d’essai nécessitant une régulation de l’humidité sont utilisées;
NOTE La plupart des lampes fluorescentes UV du commerce ne fournissent pas de moyen permettant de
contrôler l’humidité relative.
e) du type de mouillage (voir 4.4);
f) de la température et du cycle de mouillage;
g) de la durée du cycle de rayonnement UV/d’obscurité.
4.4 Le mouillage est en général produit par condensation de vapeur d’eau sur les surfaces exposées des
éprouvettes ou en vaporisant les éprouvettes d’essai avec de l’eau déminéralisée/déionisée.
4.5 Le ou les modes opératoires peuvent inclure les mesurages de l’éclairement énergétique et de
l’exposition énergétique dans le plan des éprouvettes.
4.6 Il est recommandé d’exposer en même temps que les éprouvettes d’essai un matériau similaire
dont les performances sont connues (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 des
appareillages différents ou exposés à des types différents de lampes, sauf si une relation statistique appropriée
a été établie entre les différents types d’équipements pour le matériau devant être soumis à essai.
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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. Trois types de lampes fluorescentes UV sont utilisés dans la présente partie de l’ISO 16474:
— les lampes fluorescentes UV du type 1A (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 plus communément appelées UVA-340 pour simuler la lumière du jour de 300 nm
à 340 nm. Voir Tableau 1, colonne A.1. La Figure A.1 est un graphique de l’éclairement énergétique
spectral de 250 nm à 400 nm d’une lampe fluorescente du type 1A (UVA-340) caractéristique
comparée à la lumière du jour.
— les lampes fluorescentes UV du type 1B (UVA-351): 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 353 nm, et elles sont plus communément appelées UVA-351 pour simuler la portion UV
de lumière du jour derrière un vitrage de fenêtre. Voir Tableau 2. La Figure A.2 est un graphique
de l’éclairement énergétique spectral de 250 nm à 400 nm d’une lampe fluorescente du type 1B
(UVA-351) caractéristique comparée à la lumière du jour filtrée à travers un vitrage de fenêtre;
— les lampes fluorescentes UV du type 2 (UVB-313): ces lampes sont plus communément appelées
UVB-313 et ont une émission rayonnante, au-dessous de 300 nm, qui représente plus de 10 % du
rendement total et leur émission de crête se situe à 313 nm. Voir Tableau 3. La Figure A.3 est un
graphique de l’éclairement énergétique spectral de 250 nm à 400 nm de deux lampes fluorescentes du
type 2 (UVB-313) caractéristiques comparées à la lumière du jour. Les lampes de type 2 (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 du type 2 (UVB-313) ont une répartition spectrale dont la valeur de crête se situe à proximité
de la raie de mercure à 313 nm. Elles peuvent émettre des rayonnements allant jusqu’à λ = 254 nm, pouvant
entraîner des processus de vieillissement qui ne se produisent pas dans des environnements d’utilisation finale.
NOTE 2 L’éclairement énergétique spectral solaire pour diverses conditions atmosphériques est décrit dans la
[2]
Publication CIE N° 85. La lumière du jour de référence utilisée dans la présente partie de l’ISO 16474 est issue
du Tableau 4 de la Publication CIE N° 85:1989.
5.1.2 Sauf spécification contraire, des lampes fluorescentes UV du type 1A (UVA-340) ou des
combinaisons de lampes fluorescentes UV du type 1A doivent être utilisées pour simuler la portion UV de
la lumière du jour (voir Tableau 4, méthode A). Sauf spécification contraire, les lampes du type 1B (UVA-
351) doivent être utilisées pour simuler la portion UV de la lumière du jour à travers un vitrage de fenêtre
(voir Tableau 4, méthode B).
5.1.3 Les lampes fluorescentes subissent un vieillissement significatif au fur et à mesure de leur
utilisation. Si un système de contrôle de l’éclairement énergétique n’est pas utilisé, suivre les instructions
du fabricant de l’appareillage concernant le mode opératoire nécessaire pour maintenir l’éclairement
énergétique souhaité.
5.1.4 L’uniformité de l’éclairement énergétique doit être conforme aux exigences spécifiées dans
l’ISO 16474-1. Les exigences relatives au repositionnement périodique des éprouvettes lorsque
l’éclairement énergétique dans la surface d’exposition est inférieur à 90 % de l’éclairement énergétique
de crête sont décrites dans l’ISO 16474-1.
Tableau 1 — Éclairement énergétique spectral ultraviolet relatif pour les lampes du type 1A
a b
pour les UV de la lumière du jour (méthode A)
c c
Bande passante spectrale Niveau minimal Publication CIE N° 85:1989, Niveau maximal
d e
(λ = longueur d’onde en nm) Tableau 4
% %
%
λ < 290 0 0,1
290 ≤ λ ≤ 320 5,9 5,4 9,3
320 < λ ≤ 360 60,9 38,2 65,5
360 < λ ≤ 400 26,5 56,4 32,8
a
Les données du présent tableau représentent l’éclairement énergétique dans la bande passante donnée, exprimé sous
forme de pourcentage de l’éclairement énergétique total de 290 nm à 400 nm. Pour déterminer si une lampe du type 1A
(UVA-340) spécifique satisfait aux exigences du présent tableau, l’éclairement énergétique spectral de 250 nm à 400 nm doit
être mesuré. En général, cela s’effectue par incréments de 2 nm. L’éclairement énergétique total dans chaque bande passante
de longueur d’onde est alors calculé en ajoutant les incréments puis est divisé par l’éclairement énergétique total de 290 nm
à 400 nm.
b
Les données minimales et maximales pour les lampes du type 1A (UVA-340) du présent tableau sont basées sur plus de
[3]
60 mesurages de l’éclairement énergétique spectral de lampes du type 1A (UVA-340) de différents lots et âges . Les données
relatives à l’éclairement énergétique spectral sont celles obtenues pour des lampes conformes aux recommandations de
vieillissement du fabricant du dispositif. Lorsque davantage de données relatives à l’éclairement énergétique spectral seront
disponibles, des modifications mineures des limites sont possibles. Les données minimales et maximales représentent au
moins les limites à trois sigma par rapport à la moyenne de toutes les mesures. La plage d’éclairement énergétique relatif
des combinaisons de lampes fluorescentes UV est déterminée par le mesurage du rayonnement au niveau d’environ
50 emplacements dans la surface d’exposition recommandée par les fabricants du dispositif.
c
Les colonnes «Niveau minimal» et «Niveau maximal» ne donnent pas nécessairement un total de 100 % car elles
représentent le minimum et le maximum des données utilisées. Pour toute répartition individuelle de l’éclairement
énergétique spectral, le pourcentage calculé pour la bande passante du présent tableau donne un total de 100 %. Pour toute
lampe fluorescente du type 1A (UVA-340) individuelle, le pourcentage calculé pour chaque bande passante doit se trouver
dans les limites minimale et maximale du présent tableau. On peut s’attendre à obtenir des résultats d’essai différents entre
les expositions utilisant des lampes fluorescentes UV pour lesquelles l’éclairement énergétique spectral varie dans la mesure
autorisée par les tolérances. Contacter le fabricant des dispositifs fluorescents UV pour obtenir les données d’éclairement
énergétique spectral spécifiques de la lampe du type 1A (UVA-340) utilisée.
d
Les données du Tableau 4 de la Publication CIE N° 85:1989 sont: l’éclairement énergétique solaire total sur une surface
horizontale avec 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 pouvant être condensée et la profondeur optique spectrale d’extinction par aérosol de 0,1 à 500 nm.
Ces informations ne sont données qu’à des fins de référence et servent de valeur cible.
e
Pour le spectre solaire représenté dans le Tableau 4 de la Publication CIE N° 85:1989, l’éclairement énergétique UV
(290 nm à 400 nm) est de 11 % et l’éclairement énergétique visible (400 nm à 800 nm) est de 89 % lorsqu’ils sont exprimés
sous forme de pourcentages de l’éclairement énergétique total de 290 nm à 800 nm. Étant donné que l’émission primaire des
lampes fluorescentes UV est concentrée dans la bande passante de 300 nm à 400 nm, les données disponibles sont limitées
pour les émissions lumineuses visibles des lampes fluorescentes UV. Les pourcentages de l’éclairement énergétique UV et
de l’éclairement énergétique visible sur les éprouvettes exposées peuvent varier en raison du nombre et des propriétés de
réflexion des éprouvettes exposées.
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Tableau 2 — Éclairement énergétique spectral ultraviolet relatif pour les lampes du type 1B
a b
(UVA-351) pour la lumière du jour derrière un vitrage de fenêtre (Méthode B)
c c
Bande passante spectrale Niveau minimal Publication CIE N° 85:1989, Niveau maximal
(λ = longueur d’onde en nm) Tableau 4
% %
plus effet du vitrage de
d e
fenêtre
%
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
Les données du présent tableau représentent l’éclairement énergétique dans la bande passante donnée, exprimé sous
forme de pourcentage de l’éclairement énergétique total de 290 nm à 400 nm. Pour déterminer si une lampe du type 1B
(UVA-351) spécifique satisfait aux exigenc
...