Stanovení povrchových vlastností (barva, lesk) materiálů exponovaných za podmínek simulující vnější prostředí v QUV panelu

Podobné dokumenty
CHARAKTERIZACE VYBRANÝCH POVRCHOVÝCH VLASTNOSTÍ MATERIÁLŮ

Ochrana UV nestálých barevných podkladů transparentními laky

ČOS vydání ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD BÍLÁ BARVA PRO MASKOVÁNÍ OBJEKTŮ VE SNĚHU

Hodnocení termodegradace PVC folií

Světlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm.

Geometrická optika. Vnímání a měření barev. světlo určitého spektrálního složení vyvolá po dopadu na sítnici oka v mozku subjektivní barevný vjem

Správa barev. Měřící přístroje. Správa barev. Vytvořila: Jana Zavadilová Vytvořila dne: 14. února

Spektrální charakteristiky

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech

světelný tok -Φ [ lm ] (lumen) Světelný tok udává, kolik světla celkem vyzáří zdroj do všech směrů.

Praktikum z experimentálních metod biofyziky a chemické fyziky I. Vypracoval: Jana Čurdová, Martin Kříž, Vít Marek. Dne: 2.3.

3.1 Laboratorní úlohy z osvětlovacích soustav

ČOS vydání ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD REFERENČNÍ DOKUMENT OPTICKÝCH CHARAKTERISTIK BAREV PRO DEFORMAČNÍ MASKOVÁNÍ VOJENSKÝCH ZAŘÍZENÍ AČR

Grafické systémy. Obrázek 1. Znázornění elektromagnetického spektra.

Jednou z nejstarších partií fyziky je nauka o světle tj. optika. Existovaly dva názory na fyzikální podstatu světla:

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne

A5M13VSO MĚŘENÍ INTENZITY A SPEKTRA SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ

Světlo 1) Světlo patří mezi elektromagnetické vlnění (jako rádiový signál, Tv signál) elmg. vlnění = elmg. záření

Chromismus a jeho aplikace III

Barevné a transparentní obaly potravin, barevnost potravin. Zadání: Charakterizujete barevnost vybraných vzorků obalů a potravin.

Otázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu

5.3.1 Disperze světla, barvy

Testování barevné stálosti po umělém vystavení PVC fólie pro plavecké bazény povětrnostním vlivům.

Přenosný spektrofotometr X-Rite RM200QC

Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí

Laboratorní práce č.9 Úloha č. 8. Závislost indexu lomu skla na vlnové délce světla Měření indexu lomu refraktometrem:

Měření odrazu světla

Stanovení fotokatalytické aktivity vzorků FN1, FN2, FN3 a P25 dle metodiky ISO :2013

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

Charakteristiky optického záření

M I K R O S K O P I E

Práce na počítači. Bc. Veronika Tomsová

25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie υ = -40 C C. Výhody termovize Senzory infračerveného záření Rozdělení tepelné senzory

Geometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz

Příklady biochemických metod turbidimetrie, nefelometrie. Miroslav Průcha

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

Radiometrie se zabývá objektivním a fotometrie subjektivním měřením světla.

Fyzikální praktikum Závislost indexu lomu skla na vlnové délce. Refraktometr

Optika. Zápisy do sešitu

DOPLNĚK 1 - BARVY LETECKÝCH POZEMNÍCH NÁVĚSTIDEL, ZNAČENÍ, ZNAKŮ A PANELŮ

Hodnocení termodegradace PVC folií

spanel Stropní svítidlo 60x60cm s přirozeným světlem a úsporným provozem Svítidlo oceněno mezinárodním veletrhem Příklad úspory

Základní druhy osvětlení

3. SVĚTELNÉ JEVY. Světelné zdroje. Rychlost světla.

Voda jako životní prostředí - světlo

Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

Elcometer 408 měření lesku a DOI

S v ě telné jevy. Optika - nauka - o světle, jeho vlastnostech a účincích - o přístrojích, které jsou založeny na zákonech šíření světla

MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis

Systémy pro využití sluneční energie

Jednoduchý elektrický obvod

Učební texty z fyziky 2. A OPTIKA. Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů. V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití

Každý umělec má pro svou práci k dispozici valéry, které lze snadno seřadit do stupnice šedí, tak jak je uvedeno na obrázku.

1. Řešitelský kolektiv: VŠCHT Praha: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa Ing. Jiří Zita, PhD Ing. Martin Zlámal

Optika pro mikroskopii materiálů I

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_20_FY_C

ZÁKLADY OBECNÉ A KLINICKÉ BIOCHEMIE

ZOBRAZOVÁNÍ ZRCADLY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Optika

Spektroskopie v UV-VIS oblasti. UV-VIS spektroskopie. Roztok KMnO 4. pracuje nejčastěji v oblasti nm

Měření spektra světelných zdrojů LED Osvětlovací soustavy - MOSV

Parametry měřicích přístrojů, kalibrace a měření optických tras?

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník MĚŘICKÝ SNÍMEK PRVKY VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ ORIENTACE CHYBY SNÍMKU

Laboratorní práce č. 3: Měření vlnové délky světla

Porovnání osvitových simulací, rozdíly, dopady, analýza kolapsu nátěrového systému 2K - PUR

Problémové okruhy ke zkoušce A3M38VBM Videometrie a bezkontaktní měření ls 2014 Optické záření- základní vlastnosti optického záření a veličiny a

VLASTNOSTI FIXAČNÍHO PROSTŘEDKU PROTECTING SPRAY 680

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

SVĚTLO A TMA ROZKLAD A MÍCHÁNÍ BAREV

Úvod do počítačové grafiky

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

Spektrometrické metody. Reflexní a fotoakustická spektroskopie

Michal Vik a Martina Viková: Základy koloristiky ZKO7

Ing. Jiří Fejfar, Ph.D. Dálkový průzkum Země

Spektroskopické é techniky a mikroskopie. Spektroskopie. Typy spektroskopických metod. Cirkulární dichroismus. Fluorescence UV-VIS

Základní pojmy a vztahy: Vlnová délka (λ): vzdálenost dvou nejbližších bodů vlnění kmitajících ve stejné fázi

Světlo. Podstata světla. Elektromagnetické záření Korpuskulární charakter. Rychlost světla. Vlnová délka. Vlnění, foton. c = ,8 km/h

Měření koncentrace roztoku absorpčním spektrofotometrem

Optické komunikace II Měření numerické apertury NA optických vláken

Příjemné světlo, které neunavuje vaše oči

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje

Stanovení sedimentační stability a distribuce velikosti částic na přístroji LUMisizer

Animace a geoprostor. První etapa: Animace 3. přednáško-cvičení. Jaromír Landa. jaromir.landa@mendelu.cz Ústav informatiky PEF MENDELU v Brně

ZÁKLADY LED TECHNOLOGIE

Měření optických vlastností materiálů

5.3.6 Ohyb na mřížce. Předpoklady: 5305

Měření charakteristik fotocitlivých prvků

spanel Stropní svítidlo 60x60cm s přirozeným světlem a úsporným provozem Svítidlo oceněno mezinárodním veletrhem Příklad úspory

Software Dynamická geometrie v optice. Andreas Ulovec Andreas.Ulovec@univie.ac.at

APLIKACE FOTOAKTIVNÍCH NÁTĚRŮ S FTALOCYANINY PRO ZVÝŠENÍ KVALITY PROSTŘEDÍ ÚPRAVEN PITNÉ VODY

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Balmerova série. F. Grepl 1, M. Benc 2, J. Stuchlý 3 Gymnázium Havlíčkův Brod 1, Gymnázium Mnichovo Hradiště 2, Gymnázium Šumperk 3

VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ

Světlo jako elektromagnetické záření

ODRAZ A LOM SVĚTLA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Fyzika - Optika

DPZ - Ib Interpretace snímků

Měření optických vlastností materiálů

Úloha č.9 Měření optických kabelů metodou OTDR (Optical Time Domain Reflectometry)

Transkript:

Stanovení povrchových vlastností (barva, lesk materiálů exponovaných za podmínek simulující vnější prostředí v QUV panelu Cíle práce: Cílem této práce je stanovení optických změn povrchu vzorků během dlouhodobých zvětrávacích testů v QUV panelu. Úkolem je stanovit změnu lesku a dále změnu barvy exponovaných vzorků. Teoretické základy: Zvětrávají testy v QUV panelu Během vystavení materiálů povětrnostním podmínkám (zejména UV záření může docházet k povrchovým změnám. V případě nátěrů se jedná o postupnou degradaci polymerní matrice nátěru, projevující se nejprve ztrátou lesku, dále barevnými odchylkami a posléze může dojít k výraznému poškození polymerního pojiva projevující se vypadáváním částic pigmentů a plniv. Tímto nátěr ztrácí svoji užitnou funkci. Při formulování nátěrů je snahou výrobců těmto nežádoucím jevům předcházet (např. přídavkem UV absorbérů či povrchovou úpravou pigmentů a tím prodloužit životnost nátěrů. Jiný typ nátěrů představují tzv. samočisticí nátěry, do kterých je mimo klasických pigmentů a plniv přidán i fotokatalyzátor, iniciující po ozáření vznik reaktivních částic, schopných oxidativně odbourávat znečišťující látky. Takové to nátěry si udržují stále svůj vzhled a nejsou náchylné k zašpinění. Při formulaci takových to nátěrů je třeba nalézt kompromis mezi fotokatalytickou aktivitou a stabilitou nátěrů s cílem nalezení optimální fotokatalytické aktivity a přijatelné životnosti nátěru. Pro relativní predikci odolnosti materiálů vůči povětrnostním vlivům slouží QUV panel. Je vybaven UV zářivkami, tryskami s vodou a je schopen zrychleně simulovat sluneční záření včetně UV složky, déšťe a kondenzace vodní páry. Schéma QUV panelu je zobrazeno na Obr 1. Obr. 1 Měření lesku: Stupeň lesku lze definovat jako poměr mezi intenzitou dopadajícího záření a záření odraženého. V případě lesklých povrchů se dopadající světlo z daného předmětu odráží v jednom směru. Měření lesku je založeno na měření intenzity odraženého záření podél různé geometrie (u většiny přenosných přístrojů je geometrie nastavitelná na hodnoty 20º, 60º a 85º viz obr. 2. Stupeň lesku bývá vyjadřován v jednotkách lesku (GU. Hodnota 100 GU odpovídá standardu z černého lesklého skla o indexu lomu 1,567. Hodnoty GU tedy nejsou v procentech. V případě měření vysoce lesklých materiálu s vyšším indexem lomu než skleněný standard je možno dosáhnout hodnoty GU až 2000.

Obr. 2 Pro běžné užití je doporučeno užít geometrii 60º, která by měla poskytovat hodnoty lesku od 10-70 GU. Pokud přesahuje lesk 70 GU je doporučeno užít geometrii 20º a naopak pokud v případě matných povrchů s leskem nižší než 10GU je vhodné použít geometrii 85º. Měření barevnosti K popisu barvy lze užít tří parametrů, který jí definují. Je to odstín sytost a jas. Odstín (barevný tón je přirovnání barvy k některé ze spektrálních barev (modrá, zelená, žlutá a červená. Sytost nebo též čistota barvy vyjadřuje relativní podíl intenzity světla v dané oblasti spektra proti celkové intenzitě. Největší čistotu mají barvy monochromatické t.j takové jejiž záření je vyvoláno pouze zářením jedné vlnové délky. Jas vyjadřuje množství světla odraženého vzorkem. Jelikož barvu popisují tři parametry lze barvu popsat jako bod v barevném prostoru. V praxi nejpoužívanějším barevným prostorem je CIELAB L*a*b*, který byl v roce 1976 navržen Mezinárodní komisí pro osvětlení. Pravoúhlý souřadnicový systém vyobrazen na obr. 4 je tvořen třemi osami. Osou nepestrosti (osa jasu s označením L* a dále dvěmi osami zelenočervenou (označení a* a modrožlutou (označení b*. V průmyslu nátěrových hmot není důležité znát přesnou souřadnici barvy daného vzorku, ale zajímavá bude spíše odchylka od určitého barevného standardu. Např. porovnání vzorku vyrobeného nátěru se vzorníkem barev RAL. Barevnou diferenci je možno vyjádřit pomocí odchylky ΔE. Parametr ΔE je definován na základě diferencí mezi jednotlivými souřadnicemi porovnávaných parametrů. Parametr ΔE je možno spočíst na základě vztahu 1 a vyjadřuje nejkratší vzdálenost mezi souřadnicemi standardu a vzorku v barevném prostoru. Dílčí odchylky ΔL*, Δa* Δb* lze vyjádřit jako rozdíl dané souřadnice barevného standardu a vzorku Pokud je ΔE menší než 1 je barevná změna zanedbatelná. Konkrétní odchylka je vyjádřena v barveném prostoru koulí či elipsoidem. Bod (barva daného vzorku který náleží do toleranční elipsy značí, že je barevná diference pouhým okem nepostřehnutelná a tudíž považována za zanedbatelnou. Příklad znázornění toleranční elipsy v barevném prostoru je znázorněna na obr. 3. Barevný prostor je zde pro přehlednost znázorněn pouze dvojrozměrně (osa jasu není znázorněna. Ze schématu plyne, že vzorky číslo 5, 13 a 9 jsou přijatelně vzdáleny od barevného standardu. Naproti tomu, vzorek č. 2 má žlutější odstín než standard a ostatní vzorky mají odstín zbarvený více do červena.

Obr. 3 2 2 2 E L a b (vztah 1 ΔL * = (L* standard L* vzorek Δa * = ( a* standard a* vzorek Δb * =(b* standard b* vzorek Obr.4

Měření barevnosti je prováděno na odrazovém spektrofotometru, kdy se měrná hlavice přístroje umístí do kontaktu s měřeným povrchem. Světelný zdroj přístroje ozáří vyměřené měrné pole a fotodetektor poté vyhodnotí množství odraženého světla. Vyhodnocování probíhá po celém rozsahu vlnových délek (400-700 nm v 10 nm intervalech. Tím dojde k stanovení tzv. remisní křivky (některé vlnové délky jsou odráženy předmětem více a některé vlnové délky naopak pohlcuje. Remisní křivka je pro danou barvu charakteristická. Podle naprogramovaných algoritmů se tato remisní křivka převede na jednotlivé souřadnice v barevném prostoru a na odchylku ΔE. Spektrální přístroje pro měření barevnosti se liší podle geometrie měření. Rozlišují se přístroje s geometrií 45º/0º (obr. 5, kde světlený paprsek dopadá na povrch pod úhlem 45º a snímá se světlo odražené pod úhlem 0º Při použití tohoto typu geometrie bude výsledek ovlivňován intenzitou lesku nebo strukturou povrchu podobně jako při vizuálním hodnocením barvy. Takže taková to geometrie není vhodná pro měření lesklých povrchů, neboť se odrazí více světla pod úhlem 45º a do detektoru se dostane světla méně. Druhý typ geometrie využívá difúzně rozptýlené světlo a měří se světlo odražené pod úhlem 8º (obr. 6od kolmice povrchu. Difůzní geometrie (označení d/8º je vhodná tam, kde je třeba měřit pigmentaci nátěrů bez ohledu na jejich lesk či strukturu. Přístroj s difúzní geometrií bude užit i pro toto laboratorní cvičení konkrétně měření bude prováděno na přístroji MiniScan EZ (výrobce Hunterlab Obr.: 5

Obr. 6 Úkoly: 1 Stanovit lesk dodaných vzorků exponovaných v QUV panelu pro různé geometrie měření 85º, 60º a 25º. 2 Stanovit barevné posuny vzorků od standardů, stanovit parametr ΔE Dle uspořádání měřených bodů v barevném prostoru usoudit do jakého odstínu jsou vzorky během expozice v QUV zbarvovány.