[发明专利]用于颗粒的快速辐照试验

说明书

技术领域

本发明涉及用于颗粒，优选无机或有机颗粒，尤其优选塑料颗粒的快速辐照试验，和用于此种试验的设备。

背景技术

塑料颗粒是热塑性塑料从原材料制造商供给塑料加工工业的典型的供应形式。由于它们的自由流动能力，所以它们是散装材料，如砂或砾石那样，并因此可以相当容易地输送和进一步加工。

最近深入讨论了使用塑料颗粒作为人造草皮的填充材料。例如，欧洲专利申请EP 1 416 009A1公开了使用经包覆的橡胶粒子作为用于人造草皮或其它地面覆盖物的撒入材料或作为松散弹性层。橡胶粒子主要具有不规则的n-边形形状，并优选具有0.4mm和2.5mm至最大4.0mm的平均尺寸。个体橡胶粒子在它们的整个表面上提供有5μm-35μm厚的覆层。所述覆层形成永久弹性包覆层，该包覆层意于很大程度上防止有害物质，例如锌被洗出。另外，通过这种包封的目标是减少对于旧橡胶而言典型的橡胶气味。

然而，对于作为人造草皮的填充材料的应用重要的是获悉此种塑料颗粒的性能在阳光辐照下如何随时间而变化(所谓的塑料颗粒的老化)。然而，迄今没有已知的试验可以简单的方式迅速且成本有效地模拟和评价塑料颗粒的阳光辐照，且能在短时间内测定辐照对塑料颗粒，尤其是粒子表面的影响。

仅仅已知的是用于辐照经涂覆或未涂覆的金属片材或其它二维表面，或经涂覆或未涂覆的粒子的各种处理方法。例如，为测试UV辐射对汽车油漆的影响时，经常使用太阳光试验，该试验此外还可以用于颗粒状体系。在这种情况下，应用容器，待曝光的经涂覆或未涂覆粒子撒入所述容器中，然后将其曝光。

作为辐照经涂覆或未涂覆粒子的另一个实例，Institut ISA Sport使用根据标准ISO 4892-3操作的仪器评价人造草皮的填充材料的耐候性。在这种情况下，让经涂覆或未涂覆的橡胶颗粒经历气候模拟，其中用UV光对样品施加负荷125天的持续时间。

然而，这些试验具有各种缺点，这些缺点妨碍阳光辐照对塑料颗粒性能的影响的快速评估：

●该试验是费时的且极其浪费时间的，因为它们一般要求数月或数年的辐照。

●目前没有试验允许经涂覆或未涂覆的粒子，例如塑料颗粒，均匀地在整个表面上被曝光和气候老化加以负荷。然而，为了尽可能均一地达到所有经涂覆或未涂覆的颗粒在它们的整个表面上的行为，这是必要的。因为经涂覆或未涂覆的颗粒的仅一面的曝光导致两个极不同的表面，因此，在所述曝光的经涂覆或未涂覆颗粒上仅能困难地实现各种进一步的分析和测定(例如有害物质洗提、颜色测量)。

●一些现有的试验一次仅可以处理少量材料；然而为了进行在辐照之后进行的分析方法(例如颜色测量、有害物质洗提)，重要的是存在足够可利用的样品材料。

●有时必要悬挂辐照表面(例如，在氙灯老化试验中)。这仅能在颗粒粘结到表面上，然后使表面悬挂辐照时才能采用颗粒进行在这种情况下，粒子的脱离极其复杂且昂贵，且保留在粒子上的粘合剂使随后测试的结果失真。此外，同样仅一个粒子面受辐照。

发明内容

发明概述

因此本发明的目的是指出更好模拟阳光辐照对颗粒性能的影响的可能性，尤其是对用于人造草皮的填充材料。

在开发颗粒涂层中可能极其有利的是尽快获得结果，这些结果可以用于测试各种涂料的对于UV辐照的稳定性，和选择更好涂层。

如果可以应用射到地球的UV辐射，即，一般具有波长＞295nm的UV-B和UV-A辐射，则可能非常尤其有利的。此外，如果UV-B辐射可能主要用于测试，则可能是尤其有利的，因为对涂层的许多损害由UV-B辐射的负荷所致。

另外，还寻找对颗粒的整个表面达到可能均匀的影响的可能性。

特别地，力求的是这样的解决方案，其

●允许快速模拟阳光对颗粒性能的影响，

●可以容易实现和操作，

●可以尽可能成本有效地转化，

●可以尽可能通用地应用，

●要求尽可能少的最小试样量，但是仍可以提供足够试样量的用于后续测试的曝光的颗粒，

●然而，如果合适，还能够实现处理大量试样，

●尽可能是选择性的，以甚至在非常相似的颗粒情况下仍允许区别其老化行为，

●不但能够实现测量一个点，而且能够实现测量随着时间的老化轨迹；由此可以获得与涂层、颗粒，特别地，旧轮胎的橡胶颗粒的老化行为有关的其它重要的指示。另外，还因此可以测定包含颗粒的着色类型和量对老化的影响。