Анализ основного содержания стандарта
ISO 21683:2019 устанавливает метод определения высвобождения нанопигментов и наполнителей в красках, лаках и цветных пластиках путем испытания на механическую нагрузку. Стандарт принимает систему измерения аэрозолей для количественной оценки концентрации числа и распределения размеров выпущенных частиц, уделяя особое внимание решению следующих технических проблем:
| Параметры испытания | Традиционный метод | Усовершенствование ISO 21683 |
| Чувствительность обнаружения | Массовая концентрация (мкг/м³) | Концентрация числа (частиц/см³) |
| Диапазон размеров частиц | >300 нм | 3-1000 нм |
| Моделирование напряжений | Режим одного износа | Многопараметрическая регулировка (трение/эрозия/износ) |
Ключевые технические моменты
1. Моделирование механических напряжений
Стандартные требования: Испытательное устройство должно соответствовать следующим требованиям:
- Регулируемый тип напряжения (эрозия/трение/износ)
- Точный контроль подводимой энергии (погрешность ±5%)
- Контроль температуры поверхности образца (для предотвращения тепловых помех)
2. Система измерения аэрозолей
Рекомендуется: комбинация системы дифференциального электромиграционного анализа (DEMAS):
- классификатора DEMC: сортировка наночастиц на основе электрической подвижности
- счетчика CPC: определение количества частиц размером от 3 нм до 3 мкм
- анализатора APS: дополнительное обнаружение частиц размером >500 нм
Пример применения
Оценка наноэмиссии автомобильных покрытий
Лаборатория использовала стандартный метод для испытания автомобильного верхнего покрытия на основе полиуретана:
- Параметры напряжения: Скорость вращательного износа 1,83 м/с, нормальная сила 0,5 Н
- Ключевой вывод: Выброс частиц размером 50–100 нм достиг 4,2×10⁵ частиц/см²
- Меры контроля: Добавление 1,5% нано-SiO₂ может снизить выброс на 63%
Анализ эволюции стандарта
По сравнению с предыдущей версией технической спецификации, версия 2019 года имеет следующие основные улучшения:
- Добавлена новая формула расчета для концентрации в камере модели (см. главу 8 стандарта)
- Уточнены требования к нейтрализации заряда аэрозоля (пункт 6.3.4)
- Расширено содержание отчета об испытаниях (добавлен анализ морфологии поверхности требования)
Рекомендации по внедрению
- Предпочтительно использовать SMPS-системы для анализа размера наночастиц
- Перед тестированием следует использовать HEPA-фильтр, чтобы убедиться, что фоновая концентрация составляет <0,01 см⁻³
- Для кратковременных стрессовых процессов (<60 с) следует использовать детектор с временным разрешением ≤1 с