هوادیدگی در چوب پلاست

هوادیدگی در چوب پلاست

هوادیدگی در چوب پلاست در شرایط مختلفی می تواند صورت گیرد. فرمولاسیون چوب پلاست در رابطه با هوادیدگی چوب پلاست اهمیت فراوانی دارد. در اين فصل ، ما با استفاده از هواديدگي دوره اي نابودي را تعريف مي كنيم زيرا جنبه هاي ديگر هواديدگي ،  مهم تر از همه نتايج تخريب اكسيدي پلاستيك ها WPC ها در فصل قبلي بررسي شده اند.

وقتي كه مواد كامپوزيتي در معرض نور UV  قرار بگيرند از بين مي روند . اين اتفاق مي افتد به دليل اينكه انرژي بالاي نور UV  (اعم از اينكه  ما به عنوان موج هايي در يك ميدان الكترو مغناطيس بررسي  كنيم يا به عنوان يك مجراي ذرات انبوه به نام فوتون ) زنجيره هاي پليمري و تركيبات آلي ديگر در سطح را مي شكند ، آنها اغلب در وضعيتي شكسته مي شوند كه راديكالهاي آزاد و شكل گرفته يا منتشر مي شوند ،راديكال هاي آزاد واحد با خودشان (به دليل تركيب مجرد) يا توسط آنتی اكسيدان هاي افزوده شده جمع مي شوند.

اگر ما با يك ميكروسكوپ نوري ( با بزرگ نمايي 100-20 ) سطح نابودي را نگاه كنيم مي توانيم شكستگي هاي بسيار ريزي را مشاهده كنيم ، كه به همراه گسترش نابودي گسترش مي يابند . نمونه هايي از عكس هاي ميكروسكوپي الكتروني در مورد سطوح نابودي در فصل قبلي( شكلهاي 15.17-15.15 ) داده شده اند . انعكاس و انتشار نور در لبه هاي تركهاي سطحي نوعا  منجر به نابودي مي شود . همچنين نابودي در اثر تخريب شيميايي رنگدانه هاي آلي ، مواد استخراجي چوب ، و كرومفورهاي ديگ در لايه سطحي مواد کامپوزیتی ايجاد مي شود ، اما نوعا نابودي پلاستيكها و محصولات WPC با تخريب پلاستيك همراه است . نمونه هايي از كروموفور ها  مي تواند گروههاي كر بونيلي باشد كه اغلب در طول مراحل ها معرفي مي شوند . ليگنين در WPC، تخريب نوري درnm400-350 به همراه اكسيد منجر به زرد شدن مي شود .ليكن تغيير رنگ درلمبه کوبی کامپوزیتی در واقع   پيچيده تر است ، و اغلب هواديدگي WPC ، شامل آرد چوب ( يا پوست برنج ) ، نوعا مقدار “b” را كاهش مي دهد ، نه افزايش ( جدول 16.1 ).  از ميان 21 مورد تخته هاي لمبه کوبیWPCتجاري در جدول 16.1 ، فقط سه مورد يك افزايش را در مقدار “b” بعد از هواديدگي در جعبه هواديدگي نشان دادند. 18 مورد ديگر كاهش را در “b” (زردي) در دامنه 3.10 واحد بعد از 1000 ساعت تابش و اسپري آب در شرايطي كه در جدول 16.1 توضيح داده شد از خود نشان دادند.

نابودي مواد WPC مي تواند توسط افزودن  آنتی  اكسيدانها و مواد رنگي غير آلي ،مثل اكسيد آهن ،مقاوم تر از مواد رنگي آلي[3-1] هستند . درست به نظر نمي رسد كه رنگ دانه هاي غير آلي اغلب تخريب WPC را بدليل قالب راديكالهاي آزاد در مواد و روي سطح ماده شتاب دهند . آن اتفاق مي افتد زيرا رنگدانه هاي غير آلي به عنوان مثال اكسيد آهن ، نوعا  شامل آهن آزاد و فلزات آزاد ديگر ، كاتاليزورهاي قوي اي براي اكسيد پلاستيك هستند . از اين رو رنگ دانه هاي غير آلي اغلب سطح WPC را از نابودي محافظت مي كنند اما تخريب اكسيدي را در حجم وسيع شتاب مي دهند.

اثر محافظتي رنگ دانه ها برخلاف نابودي به نوع رنگ و  آنتی  اكسيدان ها ، منابع شان ، مقدار ها و البته آب و هوا و شرايط ديگر وابسته است .

جدول 16.1   تغيير مقدار b در مقياس Hunter Lab در دوره ي هواديدگي تعدادي از تخته هاي لمبه کوبیWPC

		مقدار « b » (زردی)
تخته ی WPC	هوادیدگی (h)	اولیه	بعد از هوادیدگی	Δb
GeoDeck Cedar	2400	21.9	23.5	1.6+
Life Long	1000	20.2	21.4	1.2+
	1500		22.1	1.9+
Xtendex	1000	20.3	21.1	0.8+
	1500		21.3	1.0+
Procell	1000	10.6	10.3	0.3-
	1500		10.3	0.3-
Millenium	1000	2.6	2.2	0.4-
	1500		2.1	0.5-
Boardwalk	1000	27.3	26.8	0.5-
Trex Saddle	1000	19.9	19.1	0.8-
GeoDeck ماهاگونی	35000 (محیط بیرون، بدفورد)	0.3±14.0	0.3±12.9	1.1-
GeoDeck، ماهاگونی	2400	15.0	13.8	1.2-
Cross Timbers	800	1.7	0.6-	2.3-
GeoDeck, Driftwood	2400	5.5	2.7	2.8-
Fiberon Buff Cedar	1000	17.4	14.3	3.1-
TimberTech (پروفیل باز)	500	13.2	9.3	3.9-
Premier، قهوه ای	1000	23.0	19.0	4.0-
	1500		19.0	4.0-
Rhino Deck، خاکستری	700	7.9	3.6	4.3-
Rhino Deck، قهوه ای	700	14.3	9.0	5.3-
Premier، خاکستری	1000	10.2	4.6	ادامه دارد 5.6-
	1500		4.3	5.9-
EverX	300	14.6	7.6	7.0-
UltraDeck	1000	22.5	14.7	7.8-
	1500		14.4	8.1-
Perfection	1000	18.0	10.0	8.0-
WeatherBest	1000	12.7	4.4	8.3-
	1500		4.3	8.4-
TimberTech	1000	13.1	3.1	10.0-
	1500		2.9	10.2-

فقط سطر دوازدهم هواديدگي طبيعي و در فضاي باز (h 35000 ) را نشان مي دهد با همه ي ارقام ديگربا هواديدگي تسريع شده در Q-Sun 3000 .(دمای صفحه ی سیاه ⁰C63  ، سيكل 102:18 و  w/m² 0.35 در nm340) اين اطلاعات مطابق با كاهش تركيب زردي (b ) در مقايسه با مقدار اوليه مرتب مي شوند .

رطوبت همچنين يك كاتاليزور قوي براي اكسيد و شکل گيري راديكالهاي آزاد در ماده است . بنابراين ، رطوبت بطور برجسته اي نابودي را تسريع مي كند .

ديناميك نابودي مي تواند توسط مقادير ΔL ، Δa و Δb و همين طور ΔE داده های هر بار مشخص شود . برخي تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی تجاري خيلي سريع نبود مي شوند . در هواي آزاد و در معرض نور مستقيم خورشيد قرار مي گيرند ،برخي از اينها بعد از فقط دو هفته نابودي واضحي را نشان مي دهند . برخي از ايشان تقريبا بعد از سالها در معرض نور مستقيم خورشيد حتي در آریزونا ، تگزاس و فلوریدا نابود نمي شوند براي مثال تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی GeoDeck بعد از اينكه تقريبا به طور كامل شكسته شدند ، همان طوري كه در فصل قبل نشان داده شده بود ، نابود نشدند . اين موضوع نشان مي دهد كه  آنتی  اكسيدانها مانع نابودي نبودند و تخته هاي GeoDeck كه در بالا ذكر شده و بدون  آنتی  اكسيدان بودند و نابودي  فرايند ي آنها نشان داده شده بود ،           علي الخصوص  در جنوب ، رنگهاي شان حتي وقتي كه كاملا تخريب شده بودند ،حفظ كردند .

اين موضوع را مي توان چنين توضيح داد :  آنتی  اكسيدانان ها مي توانند هوادیدگی در چوب پلاست و  نابودي را تا اندازه اي و در بعضي موقعيت ها كاهش بدهد ، اما آنها نمي توانند از نابودي ممانعت كنند . بطور عموم ،نبود  آنتی  اكسيدان ها ضرورتا نابودي را تسريع مي كند .  آنتی  اكسيدان ها اغلب از سطوح زيادي از تخته ي لمبه کوبی کامپوزیتی تقريبا به سرعت ناپديد مي شوند وآنها از اكسيد حجيم تخته اما نه در سطح زياد ممانعت مي كنند . بدون مقدار خوبي از مواد رنگي ،تخته نابود خواهد شد .

تخته هاي رنگ شده بسيار آهسته تر از تخته هاي بدون رنگ نابود مي شوند يك لايه  نازك يا فيلم پلاستيك روي سطح  تخته خيلي سريع تر از تخته رنگ شده نابود مي شود زيرا اين فيلم  توسط رنگ كاري  حذف شده بود.

هواديدگي در چوب پلاست، تسريع شده و طبيعي در مورد کامپوزیت چوب پلاستيك و رابطه ي (يا فقدان IT ) بين ايشان: فاكتور تسريع كننده

هوادیدگی در چوب پلاست و نابودي مواد کامپوزیتی نوعا با استفاده از تست هاي هواديدگي تسريع شده مطالعه مي شود يا از امكانات هواي آزاد  استفاده مي شود ،مثلا آنها توسط گروه سرويسهاي هواديدگي اطلس[1] در موقعيتهاي تست هواديدگي مستقيم خودشان در میامی و فونیکس و یا توسط سرویس تست Q-Lab در موقعیت های تستی شان در هامستید و بوکی یا در تسهيلات موقتي كه عملا هر كس مي تواند مرتب كند تدارك ديده شدند . شرايط براي اين تستها در روشهاي ASTM مخصوص به خود (زير را ببينيد ) توضيح داده ميشوند . در اينجا فقط ذكر مي كنم كه بيشتر روشهاي شناخته شده براي هواديدگي تسريع شده شامل یک  سيكل دو ساعته از 102 دقيقه نور  UV   (w/m² 0.35 در nm340) و18 دقيقه اسپري آب به همراه  نور ‌ UV   پيوسته در دماي ⁰C 63 صفحه ي سياه است . هر كدام از اين شرايط و طرحهاي خاص مي تواند البته تا انتخاب تغيير كند . در اين فصل با تست كردن در يك جعبه ي هواديدگي من مي خواستم با شرايط فوق به جزء ساير راههاي مشخص شده اشاره كنم .

سوالات نمونه اي توسط افرادي كه اطلاعات هواديدگي تسريع شده كه در يك جعبه ي هواديدگي بدست آمده را بررسي مي كنند مطرح شده است عبارتند از : « معني واقعي 1000 ساعت يا هر قدر در جعبه هواديدگي با توجه به جهان واقعي چيست ؟ » « فضاي آزاد دوره اي چه مدت است ؟» «ضريب تعادل- يا هر قدر –بين جعبه هواديدگي و شرايط محيط آزاد چيست؟»

سوال مخالف نوعا عبارت است از« كجا؟» آن وابسته است. محيط آزاد كجاست ؟ در آریزونا ؟ در مینسوتا ؟

درست است آنها مي فهمند. هر منطقه اي را انتخاب مي كنند .   هم آریزونا وهم مینسوتا را انتخاب مي كنند. اختلاف بين هواديدگي مواد در اين مناطق و در جعبه چه چيزي است ؟  هيچ كس بدون بعضي فرضيات شرايط و قيود و بررسي اساسي خطا نمي تواند به خوبي پاسخ دهد . مهمترين فاكتور –كه آن را وابسته مي كند- رنگ محصول مورد بررسي ما هست .در اين مورد ، انتشار نيروي طيفي خورشيدي از يك سو ،ومنابع نوري مصنوعي از سوي ديگر متفاوت هستند ، از اين رو ، اين اختلاف در اثر اختلاف مواد است .

از يك طريق ،وليكن سوالات بالا  درك را تكميل مي كند . اگر در آنجا رابطه اي بين محيط آزاد هواديدگي و جعبه هواديدگي تسريع شده نيست ، چرا تست هاي هواديدگي تسريع شده كه نسبتا گران هستند ترجيح داده مي شوند با اينكه هزينه ي جعبه هاي هواديدگي بين 27000 دلار و 50000 دلار وابسته به وسايل جانبي هستند ؟ جعبه هاي هواديدگي بزرگتر هزينه اي در حدود 100000 دلار دارند .

البته ، تناسب هاي معيني بين همان مواد در محيط آزاد و در جعبه ي هواديدگي در دورهاي زماني بر قرار است كه براي همان درجه ي نابودي يا تغيير رنگ درخواست شده است . در اين مورد اين دوره ي زماني براي همان تغيير رنگ براي L(روشني ) “a ” ( سبزي و قرمزي ) ، “b” ( آبي و زردي ) ،   ΔE ( تغيير رنگ كلي ) وهم چنين براي هر منطقه ي جغرافيايي متفاوت است از اين رو ، سوال اوليه تبديل مي شود به – اين نسبت ها بين هم ديگر داراي چه تفاوت هايي هستند ؟

به علاوه ، هوادیدگی در چوب پلاست و نابودي WPC  ها با پلاستيك هاي خاص متفاوت است . چوب بر نابودي كامپوزيت ها تاثير گذار است . در اينجا اطلاعات كافي براي  WPCبه دليل پاسخ دادن به اين سوالات در دسترس نيست .

ما بررسي مي كنيم كه چه نوع نسبت هايي را مي توانيم الآن شناسايي كنيم . بدين منظور ، ما بعضي زمينه هاي اوليه را بررسي مي كنيم و سپس نگاهي به نمونه هاي خاص مي كنيم .

معمولا ، طيف خورشيد غالبا  قابل رؤيت و مادون قرمز است . فقط حدود 6% از نور  UV   تخريب مي كند و تخريب نوري ديگر در پليمر ها و WPC ها تاثير مي كند و فقط طول موج هاي بين nm 100و 290 مخرب ترين هستند . در واقع ، تشعشع UV   با اين طول موج ها توسط لايه ي ازن  زمين فيلتر نمي شود .

به طور كلي ، اشعه ي خورشيد كه در سطح زمين اندازه گيري مي شود شامل طول موج هايي بين nm 295 و 3000 است طول موج هاي بين nm 295 و 400  به عنوان نور  UV   اشاره مي شوند ، و، آنها حدود 7% كل اشعه را تشكيل مي دهند بخش مرئي اشعه ي خورشيد (nm 400-800) حدود 55% كل را تشكيل مي دهند و باقي مانده حدود 38% متناسب با نور مادون قرمز اشعه ي خورشيد را تشكيل مي دهند .

فعال ترين و در نتيجه مخرب ترين بخش طيف بخش  UV   است . آن اغلب به سه بخش  UV  – A ( nm 315 -400 )،( B )  UV   ( nm 280-35 )و  UV  -C (زير nm 280 ) تقسيم مي شود . نور  UV  -A از شيشه پنجره عبور مي كند .  UV  -B توسط بيشتر شيشه ي پنجره ها فيلتر مي شود .  UV  -Cتوسط اتمسفر فيلتر      مي شود و در هواديدگي محيط آزاد تاثيري ندارد .

از اين رو ، بيشتر دغدغه هاي سازندگان ابزار آلات تست هواديدگي تسريع شده اين است كه طيف نور مصنوعي را با نور طبيعي خورشيد متناسب كنند .

ما تعدادي از نمونه هاي مقايسه اي هواديدگي طبيعي و تسريع شده را مي دهيم .

دو آجر سقفي بر مبناي  HDPE آزمايشي يك خاكستري و ديگر سبز ، هر كدام بر روي سقف يك ساختمان دو طبقه در  بدفورد وگرین بای (كلا چهار آجر ) قرارداده شدند و در آنجا براي 6 ماه نگهداري شدند . در ضمن ، همان آجرها در معرض جعبه هاي هواديدگي نیز قرار گرفته بودند .

آجر خاكستري: در  بدفورد  آجر خاكستري توسط  واحد هاي 0.20 ±1.65 نابود شد ، كه عملا همان مقدار است . در جعبه هواديدگي همان نابودي توسط واحدها ي  L7 . 1 از نابودي مطابق مي شود و 1 روز در جعبه ي هواديدگي با 4.6 روز در محيط آزاد تطابق دارد . اين موضوع هم براي بدفورد وهم گرین بای صادق است .

آجر سبز: در  بدفورد آجر سبز توسط واحد هاي 0.20 ± 2.60 ΔL و در گرین بای توسط واحد هاي  0.20 ± 2.50 نابود شد كه  عملا همان است . در جعبه هواديدگي همان نابودي توسط واحدهايL2.55 بعد از 346 ساعت در شرايط فوق مشاهده شد . بنا بر اين ، 1000 ساعت در جعبه براي آجر سبز با واحد هايL4.7 از نابودي مطابق است و 1 روز در جعبه هواديدگي با 12.7 روز در محيط آزاد مطابق است . اين مورد باز هم براي بد فورد و گرین بای صادق است .

همان طور كه مي توانيد ببينيد ، محصولات دو رنگ متفاوت ، در معرض محيط آزاد و جعبه ي هواديدگي قرار گرفتند ، تقريبا 30% اختلاف نسبت هاي هواديدگي تسريع شده و طبيعي شان نشان دادند.  در اين صورت چرا    رابطه اي در حالت كلي وجود ندارد .

مثال ديگر: تخته ي لمبه کوبیWPC ماهاگوني : تخته هاي لمبه کوبی ماها گوني  GeoDeckبا واحدهاي 4% بعد از 1000 ساعت در جعبه هواديدگي  و با واحد هاي 8% بعد از 2230 ساعت در جعبه روشن تر (L ) مي شوند . يك تخته ي ماهاگوني GeoDeck كه روي سقف يك ساختمان در بدفورد  براي 4 سال در معرض قرار گرفته است ، تغييرات زير را در رنگش نشان داد :

تخته اي كه در معرض شرايط نبود :

0.6  ± 47.2 =L

0.3  ± 9.1 = a

0.3 ± 14.0 =b

تخته هاي كه در معرض شرايط بود :

0.5 ± 48.8 =L

0.3 ± 8.7 =a

0.2 ± 12.9=b

بعد از 4 سال روشي با واحدهاي 1.6 قرمزي با 4% افزايش و زردي 1.1 كاهش يافت . در اين صورت ، شرايط محيط آزاد 4 ساله (در بدفورد ) تقريبا ( در دوره هاي روشني ) با 4460 ساعت در جعبه مطابق است كه در اين صورت ، 1روز در جعبه با 7.9 روز در محيط آزاد مطابق است .

به طور مختصر (و محدود شده ) از آزمايشات گفته شده ، ما به دست مي آوريم كه يك روز در جعبه ممكن است

در دوره هاي نابودي –با تقريبا 13-8-5 روز در محيط آزاد در ماساچوست( و ویسکونسین ) مطابق باشد .بنابراين به دليل بزرگي مقدار اين مورد ممكن است قابل قبول باشد ، اما نه براي پيش بيني هاي كمي .

جدول 16.2    فاكتورهاي تسريع كننده براي برخي پليمرها كه در معرض هواديدگي  Atlas Ci5000 Xenon–Arc  باG26    ASTM(اسپری آب+ 18 دقيقه UV  : 102 دقيقهUV   و 340 nm و w/m² 340 و دماي⁰C 63 صفحه ی سياه ) و در  ابر هواديدگي در میلواکی  بودند ، و رو به جنوب با شيب⁰  45 قرار گرفته بودند .

ماده	ساعت هاي در جعبه ي هواديدگي= 1 سال در معرض شرايط بيروني در ميلواكي	فاكتور تسريع
پلي استيرن	552±1274	4.8±6.9
وينيل(946-B)	175±684	2.6±12.8
پلي استر(689-B)	1262±1329	3.2±6.6

اطلاعات محیط آزاد برای 0، 12 و 24 ماه در محاسبات استفاده شده بود[4].

مي خواهيم يك دوره ي ديگر بنام فاكتور تسريع كننده را معرفي كنيم . فاكتور تسريع كننده – در اين زمينه – نسبت زمان براي همان اندازه نابودي در محيط آزاد به جعبه هواديدگي تسريع شده است . براي مثال ، يك فاكتور تسريع شده ي 10 به اين معني است كه يك تست تسريع شده ی یک ماهه با 10 ماه در محیط آزاد مطابق است. از مثال بالا آشکار است که فاکتور تسریع شده براي مقياس هاي رنگي L وa  و b متفاوت خواهد بود . براي روشني (L) فاكتور تسريع شده  براي نمونه ي بالا از مواد کامپوزیتی ( آجرهاي سقفي و تخته ي لمبه کوبی) بين 5 و13 است.

براي يك مقايسه ، فاكتور هاي تسريع كننده براي چندين طبقه مختلف از پليمرها در جدول 16.2 نشان داده شده است .

توجه 1 : اطلاعات عددي در ستون دوم و در برخي اندازه ها در ستون سوم بطور غير صحيح درج شده اند .در آن حساسيت زيادي براي درج اطلاعات براي يك دقت ظاهري بهتر از 1% (4 رقم ) انجام نمي شود در حاليكه اختلاف خطا در واقع به 95-40 % مي رسد . اطلاعات در ستون سوم مي تواند به عنوان 5±7 ، 3±13 و 3±7 درج شود .

توجه 2 : رنگ نمونه ها و نابودي رنگ با استفاده از دو معيار اندازه گيري شده بود ، در اين صورت از يك دانسيته  سنج ( درصد كاهش دانسيته ي بهينه ي منعكس شده ) ، واحد هاي وL وa وb از فضاي رنگي  Hunter همراه با اختلاف رنگ ، ΔE ، استفاده مي شود . بطور معمول ، نتيجه ي بهتر وقتيكه دانسيته هاي بهينه اندازه گيري شده بودند بدست آمده بودند.

مي توان ديد كه فاكتور تسريع كننده ي بين   5 و13 (در شرايط محيطي در ماساچوست و ویسکونسین بدست آمده اند ) از فاكتور تسريع كننده ي بين 7 و13 (جدول 16.2 ) انحراف خيلي زيادي ندارد ، كه توسط يك گروه محقق متفاوت از پژوهشگران در ویسکونسین  بدست آمده بود . نويسنده  [4] نتيجه مي گيرد كه فاكتور           تسريع كننده ي 3.7± 11.0 هواديدگي بهتري را در میلواکی توضيح مي دهد . براي جنوب فلوریدا همان نويسنده ، فاكتور تسريع كننده را 8.4 ذكر مي كند و آنها در جنوب فلوریدا و آریزونا در يك دامنه ي 15- 4.5 متغير هستند كه به نوع ماده وابسته است . يك سال در فلوریدا و آریزونا تقريبا  برابر با 2 سال در میشیگان است [4 ] .

همان نويسنده [4 ] يادداشت مي كند كه يك سال هواديدگي در محيط آزاد در میلواکی با تقريبا 400± 800 ساعت در جعبه هواديدگي در شرايط استاندارد (جدول 16.2) مطابقت دارد . يك فاكتور تسريع كننده در جنوب فلوریدا به نظر مي رسد كه 8.4 باشد [5] ، يا بين 4.5 و 15 در جنوب فلوریدا  و آریزونا متغير باشد [6] . اين مورد ممكن است براي بررسي هاي با كميت متوسط به اندازه ي كافي خوب باشد ، اما براي پيش بيني  كمي نابودي در پلاستيك ها و مواد کامپوزیتی مفيد نيست .

در اينجا تعدادي نمونه ي ديگر از فاكتورهاي تسريع كننده وجود دارد . يك  HDPE   پر شده با آرد چوب (w/w 50%) در هواديدگي تسريع شد . تحت شرايط استاندارد ( nm340 و سيكل 18: 102 و ASTM G155 ) و در هواديدگي طبيعي (ASTM G7 ) در يك مكان بسته مورد آزمايش قرار گرفته است . فاكتور ΔE محاسبه و مقايسه شده بود .

* براي يك WPC به رنگ سرو ،فاكتور تسريع كننده 1.6 و براي رنگ سرخ چوبي آن برابر با 7.3 بود .

*همان مواد اما با مقاوم كننده هاي  UV  و  آنتی  اكسيدان ها ( به اندازه ي 5% كل) داراي فاكتورهاي تسريع كننده علي الخصوص برابر با 5.3 و.7 7 بودند .

* وقتي كه آرد چوب در ابتدا رنگ شده و سپس با  HDPE   تركيب شد فاكتور هاي تسريع كننده ي مورد نظر، به طور خاصي برابر با 8.6 و7.7 بودند . در اين حالت ، هواديدگي هاي طبيعي و تسريع  شده آهسته تر از آرد چوب بدون رنگ بود ، اما اين اختلاف براي هواديدگي تسريع شده خيلي اساسي نبود . در اين صورت ،يك فاكتور تسريع كننده تر است .

* براي  HDPE فرايند مجدد ، فاكتورهاي تسريع كننده ي مورد نظر 8.2 و 6.0 بودند .

* براي رنگدانه هاي اكسيد فلزي ديگر ( اما ظاهرا ، همان رنگ ) ، فاكتورهاي تسريع كننده ي مورد نظر 7.9 و  6.2 بودند .

* براي رنگدانه هاي غليظ شده ، فاكتورهاي تسريع كننده برابر با 9.5 و 5.13 بودند . در اين حالت هواديدگي طبيعي اساسا  آهسته تر بود ، اما هواديدگي تسريع شده مشابه با نمونه هاي استاندارد بود . از اين رو ، يك فاكتور تسريع كننده تر بود .

مي توانيد ببينيد كه همه فاكتور هاي تسريع كننده اين تحقيق در دامنه ي 13.5 –5.3 بودند ، كه اين مورد همان دامنه اي است كه در بالا ثبت شده است . اين مورد براي پيش بيني هاي كمي به اندازه كافي خوب نيست ، اما       مي توان گفت كه 1 روز هواديدگي ( در شرايط مشخص شده در بالا ) تقريبا  با يك يا دو هفته در شرايط محيطي در ميدوست يا منطقه ي نيو انگلند معادل مي شود.

همانطور كه پيشتر ذكر شده بود ، فاكتور تسريع كننده به اندازه گيري رنگ وابسته است . در برخي حالات انحناي فاكتور تسريع كننده مشاهده شده بود ، كه تا وقتي است يك نقطه ي زماني معين از هواديدگي طبيعي منجر به نابودي بيشتر از هواديدگي تسريع شده (فاكتور تسريع شده كمتر از 1 است ) شود و بعد از آن فاكتور تسريع شده تخريب بيشتري از فاكتور طبيعي ( فاكتور تسريع شده بيشتر از 1) مي شود . يك مثال در Ref. داده شده است [8] . HDPE   (w/w 31% ) پر شده با آرد چوب كاج (  mesh  40 ،w/w  58% ) در دستگاه هواديدگي سنج Atlas  UV-A  2000  مطابق با  ASTM D 6662 مورد هواديدگي قرار گرفت ، و همين مورد بطور طبيعي در مسکو هوا ديده شد ، نابودي طبيعي بيشتري را در مقايسه با تسريع شده ي مصنوعي در دوره هاي ΔE در 400 ساعت در شرايط فوق از نابودي طبيعي پايين تر بين  800 تا2000 ساعت در شرايط فوق از خود نشان داد . فاكتور تسريع كننده ماقبل 400 ساعت برابر با 55% بود و بالا پايين بين 1.5 و 2.0 تغيير مي كرد . وقتي كه ΔL اندازه گيري شده بود ، فاكتور تسريع كننده هميشه بيشتر از 1 بود و به تدريج بين 400 و2000 ساعت از 9.4 به 1.5 كاهش يافت [8] .

مي خواهيم از زاويه ي ديگري به اين بررسي بپردازيم پيش بيني مي كنيم كه مقادير فاكتورهاي تسريع كننده     مي توانند با استفاده از مقايسات مستقيم اشعه ي  UV   در جعبه ي هواديدگي و دنیای واقعي ، پيش بيني شود .

جدول 3 . 16  نمونه اي از اشعه ي  UV   ساليانه را در فلوریدا و آریزونا نشان مي دهد .

مي توان ديد كه انرژي  UV   خورشيدي ساليانه مقدار كمي در يك دامنه ي نسبتا” باريك ( 5% ± در فلوریدا  و 4%±  در آریزونا متغير است . اطلاعات ساليانه مورد نظر براي فلوریدا براي يك دوره ي زماني 10 ساله (اطلاعات براي 1999-1992 برابر با  265، 254، 324، 317  MJ/m² به ترتيب هستند و اطلاعات Q-Lab  )  دردسترس هستند ورقم متوسط دوره ي 10 ساله برابر با 28± 928    MJ/m²است . ميخواهيم محاسبه كنيم كه براي يك نمونه چقدر طول مي كشد تا همان مقدار  UV   را در معرض جعبه ي هواديدگي تحت شرايط استاندارد بگيرد كه در اين آزمايش ما فقط به مقدار m² /W 35 . 1 در nm 340 احتياج داريم .

جدول 16.3   اشعه ي UV ساليانه ي ( nm 385-295 ) كه درهومستد ( عرض جغرافيايي ‘27  ⁰25 شمالي و طول جغرافيايي ‘30  ⁰80 غربي ، ارتفاع  7 فوت) و  بوکی ( عرض جغرافيايي ‘23   ⁰33شمالي ، طول جغرافيايي ‘35    ⁰112 غربي ،و ارتفاع  1055 فوت) و ⁰45 جنوبي در معرض شرايط قرار مي گيرد.

	در معرض اشعه ي UV ساليانه در 045 (MJ/m2)
سال	فلوريدا	آريزونا
2000	314	333
2001	290	345
2002	325	348
2003	322	354
2004	339	345
2005	320	374
متوسط	16±318	14±350

اطلاعات Q-Lab

اولين مشكلي كه ما فورا  با آن مواجه مي شويم اين است كه اطلاعات در معرض قرار گرفتن  UV  محيط آزاد (جدول 16.3 ) بر حسبm²  /MJ در nm 385-295 مي باشد كه در دامنه ي طيفي و زماني (يك سال ) كامل     مي شود ، اما در معرض قرار گرفتن در جعبه ي هواديدگي بر حسب m² / w در فقط دامنه ي طول موج nm 340 در هر 1 ثانيه است .

جدول 16.4     فاكتورهاي تسريع كننده ي نظري براي فلوریدا و آریزونا ،براي در معرض قرار گرفتن اشعه ي  UV   ساليانه كه در جدول 3 . 16 ثبت شده است .

سال	فلوريدا	آريزونا
2000	3.52	3.31
2001	3.81	3.20
2002	3.40	3.17
2003	3.43	3.12
2004	3.26	3.20
2005	3.45	2.95
متوسط	0.2 ± 3.5	0.1 ± 3.2

بدليل مقايسه مستقيم اين اعداد ، ما بايد بررسي كنيم كه انرژي موجود در دامنه ي طول موج nm  340 حدود 1% از انرژي در دامنه nm 385-295  است . در اين حالت m² /w 35 . 0 در هر s /nm  340 با m² /w 35 در     دامنه ي s /nm  385-295 مطابق است و همچنين براي m² /g 126000 در هر ساعت و يا 3024000 در هر روز .

بنا براين ، در معرض قرار گرفتن  UV   ساليانه بيشتر از   MJ/m²318 در دامنه ي طيفي گفته شده (در سالهاي 2005-200   در جعبه ي هواديدگي براي روز 105= 3024000 / 318000000 روز به دست خواهد آمد ، فاكتور تسريع كننده برابر با 5 . 3 = 105 /365 ( در فلوریدا ) است .

براي مثال هاي ديگري كه در جدول 16.3 آورده شده است ، فاكتورهاي تسريع كننده ي نظري در جدول 16.4 داده شده هستند .

مي توانيد ببينيد كه فاكتورهاي تسريع كننده ي نظري كه با در معرض  UV   در جعبه هواديدگي                     (در m² /w 0.35 )و در معرض محيط آزاد واقعي در موقعيت تستي فلوریدا   آریزونا  متناسب بودند ، تقريبا  از سالي به سال ديگر با هم سازگار هم هستند . در جهان واقعي مطمئنا  بايد از ارقام فوق به دليل اختلاف رنگ نمونه ، درصد رطوبت نمونه ها و غيره پرهيز كنيم . با وجودي كه بررسي ها فاكتورهاي تسريع كننده واقعي در ویسکونسین و نيو انگلند   در دامنه ي 13-5 يا 4±11 (بالا را ببينيد ) هستند ،با اين حال ، فاكتورهاي تسريع كننده نظري از  3.5 در فلوریدا   و 3.2 در آریزونا يك دركي را مي دهند .

[1] . Atlas Weathering Services Group