اکسیداسیون نوري و از بين رفتن مواد ساختماني چوب پلاست
مواد ساختماني چوب پلاست و اکسیداسیون نوري پلاستيك ها در فصل گذشته بررسي شده است . در فصل گذشته در مورد اکسیداسیون هاي نوري كه در يك فرايند هم نيرو زايي با اكسيداسيون هاي گرمايي مواد فعاليت مي كنند تاكيد شده بود ، كه تخريب اكسيدي محصولات WPC را علي الخصوص در معرض نور مستقيم خورشيد تسريع مي كنند.
به همراه اکسیداسیون گرمايي، اکسیداسیون نوري موجب يك تخريب شيميايي اضافي مي شود كه توسط راديكالهاي آزاد سطحي تخته ايجاد مي شود. که بخشي از عمق ماده انتقال مي یابد. همچنين معادلات شيميايي خاصي در فصل گذشته داده شدند و در آنجا راديكالهاي آزاد توصيف شده و اينكه چه انجام مي دهند و چگونه فعاليت شان متوقف مي شود. جذب كننده هاي UV و مقاوم كننده هاي UV نيز در فصل گذشته به خوبي توضيح داده شدند بطوري كه هر دو آنها باعث تخريب اكسيدي مواد ساختماني چوب پلاست مي شدند.
تغییر رنگ و اکسیداسیون نوري چوب پلاست
هر چند اکسیداسیون نوري ظواهر مخصوص به خودش دارد ولي ، تغيير رنگ مواد و نابودي آن ( شكل 16.1 ) مهمتر از همه است . از اين رو ، ما در اين فصل ، در ابتدا هر مورد نابودي اكسيدي نوري ، علت بروز آن ، خصوصيات آن و چگونگي كوچك كردن آن متمركز خواهيم شد . همچنين ما نشان خواهيم داد كه دوره هاي نابودي تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی تجاري زيادي با هم متفاوت هستند .
علي رغم وجود شباهت هاي زياد بين اكسيدهاي گرمايي و نوري پلاستيك ها ، از يك رو، WPC ها از سوي ديگر ، برخي اختلافات مهمي وجود دارد . نوعا تخريب نوري پلاستيكها در شرايط كمبود اكسيژن يافت مي شود. در حالي كه تخريب نوري WPC هايي كه داراي خلل و فرج هستند در حضور مقدار زيادي از اكسيژن در لايه ي بالايي بخش بزرگي از مواد يافت مي شود. جنبش هاي متفاوت گاهي اوقات شيمي متفاوت تخريب نوري مواد ساختماني چوب پلاست با پلاستيك هاي سالم مقايسه شده است.
نابودي چوب پلاست چگونه اندازه گيري مي شود؟
بيشتر اطلاعات پژوهشگران و مهندسان WPC بر اساس مقياس Hunter Lab و اندازه ي درجه بندي Hunter Lab است. اساسا آنها در دهه 1950 و 1960 توسعه يافته اند ، فرمولهاي جاري در ميان دهه 1420 به نتيجه رسيده اند. چالش برانگيزترين سوال در آن زمان و زود تر اين بود كه چگونه رنگها منحصرا بر مبناي شماره هايي مشخص مي شود ؟
اين قالب در مبناي تئوري رنگ ها ي متضاد مي باشد. اين تئوري فرض مي كند كه چشم انسان رنگ را به عنوان جفت هاي متضاد هم مشاهده مي كند يعني ، تيره و روشن ، قرمز سبز و آبي و زرد ( با جواز Hunter Lab ) . رنگي را كه در شكل آورده شده را مشاهده كنيد.
فضاي Hunter Lab از يك طريق ساده ي نسبي شناخته شده است ( شكل 16.2 ) محور L ، محور روشن در جهت بالا به پايين است .ماكزيمم مقدارL برابر با 100 است، سفيد خالص، يا تقريبا يك منعكس كننده. انتشار دهنده ي انعكاس كامل حداقل مقدار L برابر با 0 است، سياه خالص . واحدهاي صدتايي در يك مقياس كامل ، يك مفهوم عملي خوبي دارد . واحدهاي L، در وضعيتي ساده شده ، شامل چيزي است كه چشمي غير مسلح بتواند مشاهده كند. در اين صورت، مي توان گفت كه اختلاف بين 45 =L و 46 = Lرا مي توان به طور ظاهري مشاهده كرد.
تخته هاي لمبه کوبیWPC تجاري
براي بيشتر تخته هاي لمبه کوبیWPC تجاري ، مقدار Lاصلي ، بين 40 و55 است . براي بعضي مواد مثل Trex Madera در حدود 35-32 و براي Trex Winchester ، Evergrain وCorrectDeck ، حدود 40 است . مقياس رنگي براي تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی در گوشه ها تيره تر است. اما رنگ Trex Brasilia بدليل يك الگوي نامتعارف سطحي تيره تركيب مي شود. از جمله ي بيشتر تخته هاي رنگ روشن با مقدار اصلي نزديك به يا در حدود 60 ، Boardwalk ،Fibreron Buff Cedar ، Nextwood Red ، Life Long ، Procell ، Millenium ، Timber Tech ، UltraDeck هستند .
وقتي كه تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی تجاري از بين مي روند ، روشني برخي از آنها به واحد 85 و بالاتر ( زير را ببيند ) مي رسد . نوعا براي بيشتر تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی ، مقدار Lاوليه از 55- 40 به 70-60 بعد از فقط 1000 ساعت در جعبه هواديدگي مي رسد . اين مورد بعدا در اين فصل توضيح داده خواهد شد.
مواد ساختماني چوب پلاست Timber Tech
براي تخته هاي Timber Tech ماسيو ، مقدار L اوليه نزديك به 70 است و بعد از اينكه يك مدت نسبتا كوتاهي در معرض شرايط قرار گرفته به بالاي 80 مي سد و سپس نزديك به 90 مي رسد (85.7 بعد از 100 ساعت هواديدگي و2 . 87 بعدا ز 1500 ساعت ) . براي Ultra Deck تو خالي مقدارL در ابتدا از 62.3 به 71.3 بعد از 1000 ساعت در جعبه 72 بعد از 1500 ساعت تغيير مي كند . براي Austrian Fasalex اين مقدار از حالت اوليه ي 54.2 به 70.9 بعد از 1000 ساعت به 71.3 بعد از 1500 ساعت تغيير مي كند . اطلاعات بيشتر در جدول 16.5 آورده شده است .
دياگرام فضايي Hunter Lab
هم اكنون ، به دياگرام فضايي Hunter Lab بر مي گرديم . در آنجا دو محور اضافي وجود دارد . محور بين راست و چپ در شكل 16.2 محور (a ) نام دارد .اين محور از منفي در چپ (سبز) به مثبت در راست (قرمز) مي رود . اين محور محدوديت هاي عددي خاصي ندارد . بطور آشكارا ، برايMadeira Trex قرمز رنگ Timber Tech ، Xtendex يا Fibron/Perfection مقدار” a ” تقريبا بالا است . در واقع بين 8 تا 12 است . Life Long قهوه اي روشن همچنين جزء قرمز رنگي را (“a “) s-10 دارد.
به شيوه ي ديگر در تخته هاي رنگ شده و محور “a” درست يك “ته رنگ “، يك جزء سبز يا قرمز در رنگ “كلي” تخته را نشان مي دهد. براي برخي تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی ته رنگ اوليه حتي كمي مايل به سبز است ، بعنوان مثال براي Millennium داراي PVC و Procell است ، و مقادير “a” اوليه آنها كمي در قسمت منفي هستند ( حدود 0.2- تا 9.0- ) . نوعا در طول هواديدگي تغيير زيادي نمي كنند.
نتایج
محور عمود به “a” در شكل 16.2 محور “b” است . آن از منفي (آبي ) به مثبت (زرد )مي رود. همچنين محدوديت عددي ندارد. به طور آشكاري ، تخته هاي لمبه کوبی سروي رنگ يا قهوه اي داراي مقدارb بالايي هستند. در واقع در مقدار 20 خودش ، به عنوان مثال براي UntraDeck ، Life Long ،Premier (قهوه اي ) Xtendex ( تيره رنگ ) يا GeoDeck Cedar هستند . براي Fasalex زرد روشن (Austria )مقدار “b” به 40 مي رسد. در موارد ديگري ، تخته ها دقيقا يك “ته رنگ ” ، يك جزء آبي (خيلي به ندرت )يا يك جزء زرد ( اغلب اوقات )را در رنگ كلي تخته نشان مي دهند .
نابودي يا تغييرات رنگي ديگر از تغييرL ، a و b (يا برخي از ايشان ) نابودي هميشه از افزايش روشني (L )و كاهش زردي (b ) ناشي مي شود . اين تغييرات توسط معرفي مي شوند، كه ريشه ي دوم از مجموع هر يك از تغييرات به توان دوم است :
EΔ به طور واضحي داراي بيشترين مقدار در مقايسه با هر سه مورد ديگر است. يا حداقل با بيشترين تغيرات رنگي انفرادي (وقتي كه دو مورد ديگر برابر صفر باشد ) برابر است.
بدون دیدگاه