Multi-Sample UV Irradiator - Part 1 Development -

Význam tématu

Fotochemická a termická degradace polymerních materiálů představuje základní část hodnocení jejich dlouhodobé stability a odolnosti vůči povětrnostním vlivům. V praxi se využívají urychlené testy, které simulují působení UV záření a teploty za kontrolovaných podmínek, aby bylo možné předpovědět chování materiálů v reálném prostředí. Zvýšení početnosti testů najednou přispívá k efektivnějšímu vývoji a optimalizaci polymerů.

Cíle a přehled studie

Cílem technické poznámky bylo představit vývoj nové verze UV/Py-GC/MS systému doplněné o vícepozicní UV iradiátor (UV-1048E), který umožňuje paralelní ozařování až 18 vzorků. Studie popisuje konstrukční řešení, parametry provozu a principy zajištění rovnoměrného ozáření vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Pro multisample UV iradiátor byla navržena sestava tvořená:

• UV zdrojem: Xe-Hg výbojka (stejná jako u UV-1047Xe),
• optickým vláknem: svazek 525 vláken o průměru 0,2 mm, vedený do ozářecí komory,
• otáčivým držákem vzorků: dvoje soustředné kružnice (6 vnitřních + 12 vnějších otvorů) nakloněných o 7°,
• regulací teploty: 40–80 °C s krokem 1 °C,
• řízením otáček: 0–8 rpm,
• možností nastavení vzdálenosti mezi vláknem a vzorky: 25–160 mm.

Zařízení je integrováno on-line s GC/MS pro simultánní analýzu produktů degradace.

Hlavní výsledky a diskuse

Systém umožňuje jednotné a reprodukovatelné ozáření velkého počtu vzorků současně. Naklonění a rotace držáku zajišťují rovnoměrné rozložení UV záření. Teplotní kontrola přispívá ke studiu termických i fotochemických procesů. Možnost variabilního nastavení vzdálenosti a otáček podporuje flexibilitu při simulaci různých povětrnostních podmínek.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená propustnost laboratoře díky paralelnímu ozáření až 18 vzorků.
• Reprodukovatelné a flexibilní ovládání parametrů (teplota, čas, intenzita).
• Optimalizace zátěžových testů polymerních materiálů pro průmyslové a výzkumné aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje integraci s automatizovanými manipulátory vzorků, vylepšení optických svazků pro rovnoměrnější osvětlení, implementaci selektivních UV filtrů a rozšíření metod na in situ sledování mechanických a chemických změn během degradace. Dále se předpokládá využití pokročilé datové analýzy k predikci dlouhodobé stability polymerů.

Závěr

Vyvinutý Multi-Sample UV Irradiator (UV-1048E) představuje efektivní nástroj pro urychlené testování stability polymerních materiálů. Díky paralelnímu ozáření, přesné kontrole podmínek a on-line analýze produktů degradace nabízí výrazné zvýšení laboratorní efektivity a robustní platformu pro výzkum i průmyslovou kontrolu kvality.

Reference

• C. Watanabe et al., Polym. Degrad. Stab., 94 (2009) 1467–1472.
• T. Yuzawa et al., Polym. Degrad. Stab., 96 (2011) 91–96.
• K. Matsui et al., Polym. Test., 56 (2016) 54–57.
• Frontier Laboratories Ltd., technické poznámky PYA5-001E, PYA5-005E, PYA5-006E.