专利名称：用于颗粒的快速辐照试验的制作方法
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η-边形形状，并优选具有0. 4mm和2. 5mm 至最大4. Omm的平均尺寸。个体橡胶粒子在它们的整个表面上提供有5 μ m-35 μ m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眷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，均勻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勻的影响的可能性。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。这些目的和从所论述的上下文得出的其它目的通过提供用于辐照颗粒的方法达到，该方法具有方法独立权利要求的所有特征。所述方法的尤其有利的变型描述在从属于它的从属权利要求中。还要求保护尤其适合于进行本发明方法的设备。通过颗粒布置在样品容器中并用辐照灯辐照，其中在辐照期间定期混合颗粒以致颗粒的不同表面受辐照，成功地按不可毫无疑虑地预见的方式更好地模拟阳光对颗粒性能，尤其是人造草皮的填充材料的性能的影响。此外，通过本发明的操作方式还得到许多其它优点 本发明方法允许测试经涂覆和未涂覆的颗粒两者，以及测试经涂覆或未涂覆的颗粒混合物。 本发明方法是极其快速且非常易于进行的，并且仅具有非常低的人员和时间需求。特别地，能够实现通过在短的辐照期间内使用高辐射剂量得出关于由于受辐照的经涂覆或未涂覆产物的阳光辐照而可能存在的长期UV损害的结论。 本发明方法是非常成本有效的。 本发明方法在待测试的样品量方面是非常灵活的。可以获得大量以及少量的老化颗粒，这取决于后续测试要求多少试样材料。 可以在不预先固定颗粒的情况下测试。 在本发明方法情况下，均勻地对颗粒的整个表面施加负荷，结果得到基本上更简单测定老化颗粒的性能。 通过本发明方法的应用还可以测试具有复杂结构的颗粒，所述复杂结构例如是经不规则涂覆的，和/或具有有角形状的或其它更复杂的形状，如果合适，为不规则形状或球形形状的。
附图1示出了用于辐照颗粒的设备的优选实施方案。参考标记列表
权利要求
1.用于辐照颗粒的设备，包括a.至少一个辐照灯(3)和b.至少一个用于待辐照的颗粒的样品容器0)，其特征在于所述样品容器与驱动器连接以致所述样品容器可以在辐照期间移动并且所述颗粒可以被混合。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于所述辐照灯(3)布置在所述样品容器(2)内部。
3.根据权利要求2的设备，其特征在于所述样品容器( 包括具有直的圆柱状的区域， 其中所述辐照灯C3)布置在所述圆柱体的中部的中心。
4.根据权利要求2或3的设备，其特征在于所述样品容器(2)的内壁包含反射性材料。
5.根据权利要求2、3或4的设备，其特征在于所述样品容器( 包含在25°C下测得的导热率大于lW/(m· k)的材料。
6.根据权利要求5的设备，其特征在于所述设备还包括至少一个温度控制元件(1)。
7.根据上述权利要求中至少一项的设备，其特征在于所述样品容器(2)包括至少一个用于在辐照期间将颗粒混合的混合元件。
8.根据本发明权利要求中至少一项的设备，其特征在于所述样品容器O)的顶端和/ 或底端(7)是成斜角的以在辐照期间混合所述颗粒。
9.辐照颗粒的方法，其中将颗粒布置在样品容器(2)中并用辐照灯(3)辐照，其特征在于在该辐照期间将所述颗粒定期混合以致所述颗粒的不同表面受到辐照。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于颗粒的混合使得所述颗粒的至少两个不同表面被相继地辐照，其中这些表面中的每一个被辐照至少两次。
11.根据权利要求9或10的方法，其特征在于用波长在Inm-IOOOnm范围内的光辐照所述颗粒。
12.根据权利要求9、10或11的方法，其特征在于通过使用根据权利要求1-9中至少一项的设备辐照所述颗粒。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于用在1RPM-500RPM范围内的速率使所述样品容器定期旋转。
14.根据权利要求9-13中至少一项的方法，其特征在于在0°C-95°C的温度下进行所述辐照。
15.根据权利要求9-14中至少一项的方法，其特征在于进行所述辐照Ih-IOOOh的时间。
16.根据权利要求9-15中至少一项的方法，其特征在于通过使用具有lW/m2-10000W/m2 的辐照度的光进行所述辐照。
17.根据权利要求9-16中至少一项的方法，其特征在于辐照经包覆的橡胶粒子。
18.根据权利要求9-17中至少一项的快速试验，其特征在于测试已由复合材料获得的粒子。
全文摘要
本发明公开辐照颗粒的方法，其中将颗粒布置在样品容器(2)中并用辐照灯(3)辐照，其中在该辐照期间将颗粒定期混合以致颗粒的不同表面受到辐照。优选使用这样的设备进行辐照，该设备包括a.至少一个辐照灯(3)，和b.至少一个用于待辐照的颗粒的样品容器(2)，其中所述样品容器与驱动器连接以致所述样品容器可以在辐照期间移动并且所述颗�？梢员换旌稀�
文档编号G01N21/00GK102272203SQ200980154284
公开日2011年12月7日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年1月13日
发明者F·D·库恩, M·克鲁兹, R·弗茨 申请人:赢创德固赛有限公司
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