Using UV-2600i Plus to Evaluate Ultraviolet- Degraded Plastics Based on the Hazen Color Scale

UV-Vis Spektrofotometr UV-2600i Plus pro hodnocení degradace plastů metodou Hazenovy barevné škály

Význam tématu

Žloutnutí plastů vlivem UV záření negativně ovlivňuje mechanické a estetické vlastnosti průmyslových komponent a obalových materiálů. Kvantitativní měření těchto změn podle Hazenovy barevné škály umožňuje spolehlivou kontrolu kvality a odhad životnosti polymerních výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat použití spektrofotometru Shimadzu UV-2600i Plus se softwarovou doplňkovou aplikací LabSolutions UV-Vis Color pro měření celkové propustnosti UV-degradovaných vzorků polykarbonátu (PC) a polyethylentereftalátu (PET) a výpočet Hazenových jednotek žlutosti.

Použitá metodika a instrumentace

• Spektrofotometr UV-2600i Plus se sférou ISR-2600Plus pro integrální měření propustnosti.
• Softwarový modul LabSolutions UV-Vis Color s funkcí výpočtu Hazenových jednotek.
• Parametry měření: rozsah 380–780 nm, krok 1 nm, štěrbina 5 nm, střední rychlost skenování.
• Vzorky: ploché bloky PC a PET ozařované v urychlené komůrce po dobu až 30 hodin (ekvivalent přibližně 7 měsíců přirozeného UV záření).

Hlavní výsledky a diskuse

• Neozářené vzorky PC i PET měly téměř konstantní propustnost, zatímco po UV ozáření klesala propustnost pod 600 nm až na 30 % původní hodnoty (PC po 30 h).
• PET vykazoval výraznější ztrátu propustnosti a rychlejší žloutnutí než PC.
• Spektrální srovnání prokázalo, že PC je za 450 nm transparentnější než PET před i po ozáření.
• Hazenovy jednotky pro PC rostly lineárně s dobou ozáření, zatímco u PET došlo k mírnému zpomalení nárůstu po 20 hodinách.
• Graf závislosti Hazenových jednotek na čase ukázal strmější nárůst u PET, což indikuje vyšší citlivost na UV degradaci.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednoduché a rychlé hodnocení žloutnutí plastů v rámci QA/QC procesů bez potřeby rozsáhlé řady standardních kalibrací.
• Možnost rutinního sledování stárnutí materiálů v automobilovém, obalovém i jiném průmyslu.
• Software LabSolutions UV-Vis Color zajišťuje automatizovaný výpočet Hazenových jednotek dle platných norem.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další typy polymerů a složitější tvary vzorků.
• Integrace online monitoringu degradace plastů přímo ve výrobních liniích.
• Automatizace a spojení s prediktivními modely životnosti materiálů.
• Komparativní hodnocení a aktualizace podle nových verzí norem ISO, ASTM či JIS.

Závěr

Použití spektrofotometru UV-2600i Plus se sférou a soft LabSolutions UV-Vis Color umožňuje přesné kvantitativní sledování degradace a žloutnutí PC a PET podle Hazenovy barevné škály. Metoda prokázala vyšší náchylnost PET k UV degradaci a nabízí snadné workflow bez nutnosti měření mnoha standardních vzorků.

Reference

1. ISO 6271:2015 Clear liquids — Estimation of colour by the platinum-cobalt colour scale
2. JIS K0071-1:2017 Test methods for colour of chemical products—Estimation of colour in Hazen units (platinum-cobalt colour scale)
3. ASTM D1209-05(2019) Standard Test Method for Color of Clear Liquids (Platinum-Cobalt Scale)