ISO 18560-1:2014

NORME ISO
INTERNATIONALE 18560-1
Première édition
2014-11-15
Céramiques techniques —
Méthode d’essai pour mesurer
les performances des matériaux
photocatalytiques semiconducteurs
pour purifier l’air selon la méthode
de la chambre d’essai dans un
environnement d’éclairage
intérieur —
Partie 1:
Élimination du formaldéhyde
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Test method for air-purification performance of semiconducting
photocatalytic materials by test chamber method under indoor
lighting environment —
Part 1: Removal of formaldehyde
Numéro de référence
©
ISO 2014
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 4
5 Principe . 4
6 Appareillage . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Chambre d’essai . 5
6.3 Matériau d’étanchéité pour les éprouvettes . 6
6.4 Purificateur d’air . 6
6.5 Air d’alimentation enrichi en formaldéhyde . 6
6.6 Commandes de régulation de la température et de l’humidité . 6
6.7 Débitmètre d’air . 6
6.8 Source lumineuse et filtre à coupure franche des UV . 6
6.9 Dispositifs de prélèvement de l’air . 6
6.10 Dispositif pour faire circuler l’air et régler sa vitesse . 7
6.11 Instrument d’analyse . 7
7 Conditions d’essai . 7
7.1 Généralités . 7
7.2 Conditions d’essais de la performance d’élimination . 7
7.3 Facteurs affectant la performance d’élimination (facultatif) . 9
8 Vérification des conditions d’essai . 9
8.1 Surveillance des conditions d’essai . 9
8.2 Étanchéité à l’air de la chambre d’essai . 9
8.3 Taux de renouvellement de l’air dans la chambre d’essai .10
8.4 Efficacité du mélange d’air interne de la chambre d’essai .10
8.5 Taux de récupération .10
9 Préparation de la chambre d’essai .10
10 Éprouvette .10
10.1 Préparation de l’éprouvette .10
10.2 Préparation de l’essai .10
11 Méthodes d’essai .11
11.1 Concentration de fond et de l’air d’alimentation enrichi en formaldéhyde .11
11.2 Mise en place de l’éprouvette dans la chambre d’essai .11
11.3 Essai dans l’obscurité .11
11.4 Essai de performance d’élimination .11
11.5 Facteurs affectant la performance d’élimination .11
11.6 Prélèvement d’air .12
12 Dosage du formaldéhyde .12
13 Calcul et expression des résultats .12
14 Rapport d’essai .12
Annexe A (informative) Exemple de chambre d’essai .15
Bibliographie .19
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/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 dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/patents).
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 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’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 206, Céramiques techniques.
L’ISO 18560 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Céramiques techniques
— Méthode d’essai pour la performance de la purification de l’air des matériaux photocatalytiques
semiconducteurs selon la méthode de la chambre d’essai dans un environnement d’éclairage intérieur:
— Partie 1: Élimination du formaldéhyde
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NORME INTERNATIONALE ISO 18560-1:2014(F)
Céramiques techniques — Méthode d’essai pour mesurer
les performances des matériaux photocatalytiques
semiconducteurs pour purifier l’air selon la méthode de
la chambre d’essai dans un environnement d’éclairage
intérieur —
Partie 1:
Élimination du formaldéhyde
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 18560 spécifie une méthode d’essai pour la détermination de la performance
en matière de purification de l’air de matériaux contenant un photocatalyseur actif sous éclairage
intérieur ou dont la surface est pourvue de films photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur, le
plus souvent à base d’oxydes métalliques semiconducteurs tels que le dioxyde de titane ou d’autres
matériaux céramiques, par exposition continue d’une éprouvette à un polluant atmosphérique modèle
sous un éclairage intérieur. Le formaldéhyde (HCHO) a été choisi car il constitue un polluant typique de
l’air intérieur qui provoque ce que l’on appelle le syndrome des bâtiments malsains. La présente partie
de l’ISO 18560 est destinée à évaluer la performance photocatalytique de matériaux de construction,
tels que planches, papiers peints, etc. La présente partie de l’ISO 18560 ne s’applique pas aux matériaux
photocatalytiques pulvérulents ou granulaires.
La présente méthode d’essai est généralement applicable aux matériaux photocatalytiques actifs
sous éclairage intérieur destinés à la purification de l’air. La présente méthode n’est pas adaptée à la
détermination d’autres types de performance des matériaux photocatalytiques comme la dégradation
des contaminants de l’eau ou les actions autonettoyantes, anticondensation et antibactériennes. La
présente méthode d’essai est basée sur l’ISO 16000-23 et elle est dédiée à la mesure des performances
des matériaux photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur.
NOTE Une autre méthode d’essai permettant de déterminer la performance de purification de l’air des
matériaux photocatalytiques par l’utilisation de formaldéhyde est décrite dans l’ISO 22197-4. Les méthodes
d’essai de l’ISO 22197 ont pour objet d’évaluer la performance de purification de l’air des matériaux sous
rayonnement ultraviolet, tandis que la présente partie de l’ISO 18560a pour objet de fournir un indice direct de
l’amélioration de la qualité de l’air intérieur grâce aux matériaux photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur
dans les conditions de la simulation. Une corrélation approximative a été confirmée entre les résultats obtenus
selonl’ISO 22197-4 et ceux obtenus selon la présente partie de l’ISO 18560.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en 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 6353-3, Réactifs pour analyse chimique – Partie 3: Spécifications – Deuxième série.
ISO 14605, Céramiques techniques – Sources lumineuses destinées aux essais des matériaux photocatalyptiques
semi-conducteurs dans un environnement d’éclairage intérieur.
ISO 16000-3, Air intérieur – Partie 3: Dosage du formaldehyde et d’autres composes carbonyls – Méthode
par échantillonnage actif.
ISO 16000-6, Air intérieur – Partie 6: Dosage des composés organiques volatils dans l’air intérieur des
locaux et enceintes d’essai par échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TAR, désorption thermique et
chromatographe en phase gazeuse utilisant MS/FID.
ISO 16000-9, Air intérieur – Partie 9: Dosage de l’émission de composés organiques volatils de produits de
reconstruction et d’objets d’équipement – Méthode de la chambre d’essai d’émission.
ISO 16000-11, Air intérieur – Partie 11: Dosage de l’émission de composés organiques volatils de produit
de construction et d’objets d’équement – Echanillonnage, conservation des échantillons et préparation
d’échantillons pour essai.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
photocatalyseur
substance qui procure une ou plusieurs fonctions catalytiques basées sur des réactions d’oxydation ou
de réduction sous photo-irradiation
Note 1 à l’article: Ces fonctions incluent la décomposition et l’élimination de contaminants de l’air et de l’eau,
une action de désodorisation, antibactérienne, autonettoyante et anticondensation. Un photocatalyseur peut
également servir à convertir l’énergie lumineuse.
3.2
photocatalyseur actif sous éclairage intérieur
photocatalyseur qui fonctionne sous éclairage à la lumière artificielle utilisé pour l’éclairage général
3.3
environnement d’éclairage intérieur
éclairage avec source(s) lumineuse(s) artificielle(s) pour l’éclairage général, à l’exclusion du rayonnement
solaire
3.4
matériaux photocatalytiques actifs sous éclairage intérieur
matériaux dans lesquels ou sur lesquels le photocatalyseur actif sous éclairage intérieur est ajouté par
enduction, imprégnation, mélange, etc.
3.5
matériaux photocatalytiques
matériaux dans lesquels ou sur lesquels le photocatalyseur est ajouté par enduction, imprégnation,
mélange, etc.
3.6
gaz de calibration
air purifié qui ne contient pas de polluants ayant une incidence sur l’essai et l’analyse du gaz
Note 1 à l’article: Pour le gaz de calibration, on utilise un air de synthèse contenu dans une bouteille de gaz. Il peut
également être préparé à partir d’air intérieur à l’aide d’un système de purification d’air de laboratoire .
3.7
air d’alimentation enrichi en formaldéhyde
mélange d’air de haute pureté et de formaldéhyde de concentration connue, préparé à partir d’un gaz de
référence ou d’un gaz de calibration, à utiliser pour l’essai de performance d’un matériau photocatalytique.
3.8
taux de renouvellement de l’air
rapport du volume d’air admis par heure dans la chambre d’essai au volume libre de la chambre d’essai
mesurés avec les mêmes unités
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3.9
débit d’air
volume d’air admis dans la chambre d’essai par unité de temps
3.10
facteur de charge du produit
rapport entre la surface exposée de l’éprouvette et le volume libre de la chambre d’essai
3.11
obscurité
situation d’essai sans la source lumineuse de l’essai ni éclairage de la pièce
3.12
vitesse de ventilation équivalente par unité de surface
vitesse de ventilation d’air propre qui serait nécessaire pour réduire la concentration de formaldéhyde
d’une quantité égale à la production par unité de surface du matériau photocatalytique lorsqu’il est
exposé à la lumière intérieure
3.13
concentration recommandée
concentration recommandée en formaldéhyde dans l’air intérieur spécifiée par l’Organisation mondiale
de la santé (OMS).
Note 1 à l’article: La concentration recommandée en formaldéhyde dans l’air intérieur spécifiée par l’OMS est
µ
de 100 g /m3. Une référence aux normes nationales est possible si cela est clairement mis en évidence dans le
rapport d’essai et le certificat.
3.14
coefficient de transfert de masse
constante de taux de diffusion du flux de formaldéhyde dérivée de la différence de concentration entre
l’éprouvette et l’air ambiant sur toute sa surface
Note 1 à l’article: Le coefficient de transfert de masse est exprimé en mètres par heure.
3.15
taux de récupération
masse de formaldéhyde mesurée dans l’air sortant de la chambre d’essai sans échantillon et conditionné
pendant une certaine période, divisée par la masse de formaldéhyde ajoutée à la chambre d’essai pendant
la même période
Note 1 à l’article: Le taux de récupération s’exprime en pourcentage et donne des informations sur la performance
de l’ensemble de la méthode.
3.16
temps de prélèvement
période pendant laquelle on prélève de l’air à la sortie de la chambre d’essai à l’aide de tubes de
prélèvement ou d’autres dispositifs
3.17
concentration en air d’alimentation
concentration en masse de formaldéhyde dans l’air introduit dans la chambre d’essai
3.18
début d’irradiation
heure de début de l’irradiation de l’éprouvette par l’éclairage intérieur
3.19
temps écoulé
temps compris entre le début de l’irradiation et le début du prélèvement d’air
3.20
concentration de la chambre d’essai
concentration de formaldéhyde mesurée à la sortie d’une chambre d’essai obtenue en divisant la masse
de formaldéhyde prélevée à la sortie de la chambre par le volume d’air prélevé
4 Symboles
ρ concentration de formaldéhyde à l’entrée de la chambre d’essai au temps écoulé t (micro-
in, t
grammes par mètre cube)
ρ concentration de la chambre d’essai au temps écoulé t (microgrammes par mètre cube)
out, t
ρ concentration recommandée (microgrammes par mètre cube)
gl
k coefficient de transfert de masse déterminé à l’aide de vapeur d’eau (mètres par heure)
a
L facteur de charge de produit (mètres carrés par mètre cube)
n taux de renouvellement d’air (nombre de renouvellements par heure)
q débit d’air spécifique à la zone (mètres cubes par mètre carré et par heure)
a
q débit d’air de la chambre d’essai (mètres cubes par heure)
c
q vitesse de ventilation équivalente (mètres cubes par mètre carré et par heure)
eq
r vitesse d’élimination (microgrammes par mètre carré et par heure)
r vitesse d’élimination lorsque la concentration de la chambre d’essai est égale à la concentra-
gl
tion recommandée (microgrammes par mètre carré et par heure)
t temps écoulé (heures ou jours)
e
V volume d’air de la chambre d’essai (mètres cubes)
A surface de l’éprouvette exposée à l’éclairage (mètres carrés)
5 Principe
L’éprouvette, placée dans une chambre d’essai, est activée par éclairage en lumière intérieure et adsorbe
et oxyde le formaldéhyde en phase gazeuse pour former du dioxyde de carbone (CO ) et d’autres
produits d’oxydation. La performance de la purification de l’air est déterminée en suivant la réduction
de la concentration en formaldéhyde de l’air sortant de la chambre d’essai.
Cette méthode d’essai utilise de l’air enrichi en formaldéhyde à une concentration proche du niveau
recommandé par l’OMS pour le formaldéhyde dans l’air intérieur (100 μg/m ), voir Référence [1]. Il peut
être fait référence aux normes nationales si cela est clairement mentionné dans le rapport d’essai et les
certificats d’essai.
6 Appareillage
6.1 Généralités
L’appareillage nécessaire pour mesurer la performance d’élimination d’un matériau photocatalytique
actif sous éclairage intérieur comprend les éléments suivants:
— chambre d’essai;
— matériau d’étanchéité pour l’éprouvette;
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— purificateur d’air ou autre source d’air non contaminé;
— air d’alimentation enrichi en formaldéhyde;
— commandes de régulation de la température et de l’humidité;
— débitmètre d’air;
— source lumineuse;
— filtre à coupure franche des UV;
— dispositifs de prélèvement de l’air;
— instruments d’analyse.
Voir Figure 1.
Légende
1 air d’alimentation enrichi en formaldéhyde
2 dispositif de prélèvement
3 éprouvette
4 chambre d’essai
5 dispositif pour faire circuler l’air et régler sa vitesse
6 appareillage de contrôle de la température et de l’humidité
7 fenêtre en verre
8 filtre à coupure franche des UV
9 source lumineuse
10 irradiation de lumière visible
11 orifice de sortie de la chambre d’essai
12 dispositif de prélèvement
Figure 1 — Représentation schématique du dispositif d’essai
6.2 Chambre d’essai
Une chambre d’essai selon la présente partie de l’ISO 18560 doit être conforme aux spécifications et
aux exigences de l’ISO 16000-9 et doit comporter une fenêtre de verre à travers laquelle une éprouvette
pourra être irradiée par un éclairage intérieur. Pour une faible absorption de la lumière au-delà d’une
longueur d’onde de 380 nm, la fenêtre doit être en verre de silice ou en verre borosilicaté. L’air évacué
par la sortie ne doit pas revenir vers l’entrée.
6.3 Matériau d’étanchéité pour les éprouvettes
Utiliser un film d’aluminium ou une bande recouverte de film d’aluminium pour couvrir les bords et le
dos de l’éprouvette.
6.4 Purificateur d’air
Avant d’être enrichi en formaldéhyde, l’air d’alimentation doit être aussi propre que possible. Afin
d’éviter une augmentation de la concentration de fond, il est nécessaire d’utiliser un purificateur d’air ou
une bouteille d’air propre.
6.5 Air d’alimentation enrichi en formaldéhyde
Uti
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