露水、雨水和高湿度是造成潮湿损害的主要原因。研究表明,物体在户外处于潮湿环境的时间平均每天8-12小时。研究显示,露水形式的冷凝是户外潮湿的主要原因,露水比雨水更具破坏性,因为它会长时间附着在物体上,导致显著的水分吸收。
当然,雨水也会对一些材料造成严重损害。雨水会导致热冲击,例如,在类热的夏日里,汽车涂层积累的热量会在突然的阵雨中迅速消散。雨水的侵蚀作用会导致机械磨损,这也会进一步损害木材涂层等材料,因为雨水会侵蚀表面,新鲜材料不断暴露于阳光的破坏下。湿度对室内材料的主要影响通常是材料试图与其周围环境保持湿度平衡所引起的物理应力。材料暴露的湿度范围越大,总应力越大。虽然室内产品,如纺织品和油墨,可能只暴露在湿气形式的水分中,但它也可能是室外材料降解的重要因素。在室外,环境相对湿度(RH)会影响湿材料的干燥速度。
QUV紫外加速老化机和Q-SUN氙灯老化箱以不同的方式再现水对材料的损害作用。
使用QUV紫外加速老化机,可以真实模拟户外潮湿环境对材料造成的侵蚀作用,QUV紫外老化加速机使用冷凝功能来重现户外潮湿环境。
在QUV紫外加速老化机的冷凝循环中,试验箱底部的水箱被加热,产生蒸汽。热蒸汽将室内环境保持在100%相对湿度和高温下。QUV紫外加速老化机的结构设计使得样品实际上构成了试验箱的侧壁。因此,样品的背面暴露在室内空气中。室内空气冷却导致测试样品表面温度比蒸汽温度低几度,这种温差导致液态水在整个冷凝周期中持续在测试表面上凝结,如下图所示。
产生的冷凝液是自然蒸馏的纯水。这种纯水提高了测试结果的再现性,避免出现水斑点问题,并简化了QUV紫外加速老化机的安装和操作。
由于材料在户外长时间处于潮湿环境,QUV紫外加速老化机的冷凝循环至少需要4小时,此外,冷凝是在高温下进行的(通常为50℃),这大大加速了水分的侵蚀。QUV紫外加速老化机的长时间高温冷凝循环比其他方法(例如水喷淋、浸泡或高湿度)更好地再现了室外潮湿现象。
除了标准的冷凝机制,QUV紫外加速老化机还可以安装水喷淋系统来模拟其他破坏性条件,如热冲击或机械腐蚀。用户可以对QUV紫外加速老化机进行编程,产生潮湿与紫外线交替的循环,这种情况与自然老化密切相关。
大多数Q-SUN氙灯老化箱通过水喷淋和/或湿度控制系统来模拟潮湿的影响。水喷淋的局限性在于,当相对较冷的水喷到相对较热的试样上时,试样会冷却下来,这可能会减缓老化的速度。然而,水喷淋对于模拟热冲击和侵蚀非常有用。在Q-SUN氙灯老化箱中,高纯度去离子水可以防止出现水斑点。
因为湿度会影响某些室内产品(如许多纺织品和油墨)的老化类型和速率,因此在许多测试规范中建议控制相对湿度。Q-SUN Xe-2和Xe-3型号将相对湿度控制作为标准功能。