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QUV/uvc在大流行病時(shí)代對材料UVGI發(fā)揮重要作用

發(fā)布于:2021-03-24

一.紫外線暴曬下材料的耐久性

這部分我們將介紹涉及三個(gè)方面的內(nèi)容:①太陽光和光降解 ②人工日光模擬和老化 ③UVC紫外線輻射。

1.關(guān)于輻照度的介紹

輻照度是指單位面積內(nèi)光能落在表面的速度。其單位為[W/m2] 或[J/s·m2], [mW/cm2] 或 [mJ/s·cm2]

輻射照射(或輻射劑量)是指一段時(shí)間內(nèi)的輻照度。其單位為[J/m2]或[W·s/m2],[mJ/cm2]或[mW·s/cm2]

光譜輻照度是指單位波長的表面輻照度。其單位為[W/m2/nm], [mW/cm2/nm]

2.電磁頻譜

電磁頻譜

在圖表中,太陽光是由250nm到1000nm之間的能量組成的,包括了UVB, UVA和可見光和紅外光,在UVB區(qū)域處,有波長的切口,你可以看到太陽不會向地球表面輸送任何的紫外線。

UVC是指280nm以下的紫外線范圍,有時(shí)200nm以下的能量被稱為 "真空紫外線",原因是它很容易被分子吸收,或者通過真空傳播。

3.風(fēng)化和光降解

光降解:光化學(xué)引起的物質(zhì)狀態(tài)的變化。(ASTM G113)

風(fēng)化:由于暴露于太陽光中的輻射能與溫度(包括溫度循環(huán))和各種狀態(tài)的水(主要是濕度、露水和雨)結(jié)合在一起而引起的材料特性變化。

4.光譜輻照度

光譜輻照度

上面這個(gè)是光譜輻照度圖,也成為“光譜功率分布圖(SPD)”,可以看到最短的波長在300nm以下,這是在UVB區(qū)域,然后你可以看到有相當(dāng)多的能量集中在UVA區(qū)域,所以UVB和UVA這2個(gè)區(qū)域的風(fēng)化主要是因?yàn)殛柟獾奈镔|(zhì)降解。然后你可以看到可見光區(qū)域,它貢獻(xiàn)了一些光降解,尤其是在波長較短的可見光處。

5.與風(fēng)化有關(guān)的光譜

與風(fēng)化有關(guān)的光譜

耐候性測試是針對自然陽光的,上圖展示了兩種表示陽光的線,黑線是標(biāo)準(zhǔn)的太陽光,綠線是帶日光過濾片的氙弧燈,能很好的匹配太陽光光譜。這里有2個(gè)傳統(tǒng)的紫外線燈,藍(lán)色的是UVB-313燈,紅色的是UVA-340燈,UVA-340能夠很好的匹配太陽光,最高可達(dá)360nm,所以如果您想測試由于自然太陽光造成的衰減,UVA-340燈是可以滿足你的需求的。UVB-313燈實(shí)際上是第一個(gè)可用于熒光UV設(shè)備的燈管,你可以看到它的波長比太陽光更短,但它在UVC區(qū)域是沒有任何能量,在280nm處該燈管沒有任何的UVC曝露。

二.紫外線殺菌輻照度(UVGI)

UVGI有2個(gè)定義,一個(gè)是利用波長在240nm至280nm范圍內(nèi)的輻射來殺死或?qū)諝?、水和表面消毒的方法。另一個(gè)是利用紫外線UV波長在殺菌范圍(200-320nm)的光對空氣和表面進(jìn)行消毒。

UVGI歷史進(jìn)程

UVGI應(yīng)用于水的應(yīng)用程序是在1910年開發(fā);

在19世紀(jì)30年代,UVGI被用于空氣消毒和醫(yī)院表面消毒系統(tǒng)

在今天,絕大多數(shù)的UVGI設(shè)備使用的是低壓汞燈

UVGI 應(yīng)用

UVGI應(yīng)用

UVGI應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)施,暖通空調(diào),急救車,機(jī)場和學(xué)校。

三.UVC紫外線老化測試標(biāo)準(zhǔn)

UVC測試標(biāo)準(zhǔn)方法

- IEC 60335-1,家用和類似電器安全--第1部分

一般要求,附件T UVC紫外線輻射對非金屬材料的影響。

通常用于電線等電氣絕緣材料的低壓汞燈。

- 輻照度: 10 W/m2(1 mW/cm2)

- 持續(xù)時(shí)間: 1000小時(shí)

- 溫度:63 °C黑色溫度,符合ISO 4892-1標(biāo)準(zhǔn)。

總劑量達(dá)到:3.6kJ/cm2

商業(yè)和機(jī)構(gòu)家具制造商協(xié)會(BIFMA) BIFMA HCF 8.1-2019,衛(wèi)生保健家具清潔性設(shè)計(jì)指南

專為解決UVGI暴露而設(shè)計(jì)

- 劑量:291kJ/m2,在254nm處,使用低壓汞燈。

- 時(shí)間: 12-24小時(shí),但可以更快完成

- 沒有指定溫度(意味著正常的室內(nèi)條件;建議30°C。)

四.用于接觸試驗(yàn)和材料研究的QUV/uvc

UV紫外線在紫外線殺菌照射(UVGI)中被廣泛應(yīng)用,UVGI是一種用于消除有害病毒和細(xì)菌的技術(shù)。這種短波高能量UVC紫外線也能降解它消毒的材料及外表。QUV/uvc紫外老化試驗(yàn)機(jī)使用uvc燈管產(chǎn)生254nm的短波紫外線,以測試材料的耐久性,防止因暴露在uvc紫外線下產(chǎn)生的光降解效應(yīng)。QUV/uvc紫外老化試驗(yàn)機(jī)有多種安全功能,可防止雜散的uvc光線逸出;它不配備冷凝或噴淋功能。

UVC紫外老化箱

1.UVC-254 Lamp

QUV/uvc紫外老化測試箱兩側(cè)各4盞燈,成對控制,功率自動調(diào)節(jié),以保持輻照度水平。

紫外線燈管產(chǎn)生254nm的超強(qiáng)短波紫外線,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于太陽光的極限。這代表了用于表面消毒的最常見的UVC紫外線輻射。雖然紫外線能有效地殺死這些病原體,但紫外線也能引起塑料、涂料和織物的降解。UVC紫外燈管再現(xiàn)這種破壞性的輻照度,以評估材料暴露在UVC紫外線下的耐久性。

UVC燈管

2.UC10/UVC智能傳感器

- 用于校準(zhǔn)QUV/uvc輻照度傳感器。

- 254 nm處的輻照度校準(zhǔn),包括一個(gè)254 nm窄帶濾光片。

- NMI可追溯校準(zhǔn)

- 與所有Q-Lab的輻照度傳感器一樣,需要每年更換或重新校準(zhǔn)。

 UC10/UVC智能傳感器

3.UVC屏幕

SOLAR EYE® 太陽眼輻照度控制是一種精確的閉環(huán)控制系統(tǒng),通過反饋回路它可以自動維持設(shè)定光強(qiáng)??刂破骺蛇B續(xù)監(jiān)測紫外光光強(qiáng),并通過調(diào)節(jié)燈管的輸出來補(bǔ)償因燈管老化或任何其他因素造成的光強(qiáng)變化。 SOLAR EYE太陽眼系統(tǒng)比手動系統(tǒng)具有更好的再現(xiàn)性和重復(fù)性。

UVC屏幕

4.試樣安裝

平面或三維物品

注:所顯示的燈為說明之用--在門打開的情況下不會工作。

5.QUV/uvc操作規(guī)范

- 輻照度范圍:1.0 - 13.0 mW/cm2

在254nm處的輻照度是6.0 mW/cm2

請注意,1 mW/cm2=10 W/m2

- 黑板溫度范圍:24-76 °C

- 測試通常會在接近室溫的環(huán)境下進(jìn)行,以模擬室內(nèi)環(huán)境。

6.UVC輻射劑量

假設(shè)1個(gè)UVGI周期的劑量為1J/cm2,在典型輻照度6mW/cm2的情況下,167秒內(nèi)即可完成一次。

UVGI循環(huán)頻率在正常的QUV輻照度下,達(dá)到一年的UVC劑量所需時(shí)間(小時(shí))
每日17
每周2.4
每月0.6

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