top of page

3 สาเหตุหลักที่มีผลต่อความเสื่อมสภาพของชิ้นงาน


สาเหตุของความเสื่อมสภาพ

บ่อยครั้งที่เรามักพบว่าวัสดุรอบข้างมีสีซีดจางลง หรือเกิดรอยแตกขึ้นโดยไม่ทราบสาเหตุ !?

ความเสียหายทางกายภาพเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ?


H.J.Unkel Thailand จะมาตอบคำถามให้ค่ะ


 

3 ปัจจัยหลักที่มีผลต่อความเสื่อมสภาพของชิ้นงาน

  1. แสงแดด

  2. อุณหภูมิ

  3. ความชื้น



คลิกหัวข้อเพื่อเลือกอ่าน

แสงแดด (Sunlight)


Electromagnetic Spectrum



แสงแดดเป็นการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในบางส่วนของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า อันประกอบไปด้วย

  • Ultra Violet UVB, UVA ช่วงความยาวคลื่น 295-400 nm คิดเป็น 7 % ของแสงแดดทั้งหมด

  • Visible Light ช่วงความยาวคลื่น 400-800 nm คิดเป็น ครึ่งนึงของแสงแดดทั้งหมด

  • Infrared ช่วงความยาวคลื่น 800-3000 nm คิดเป็น 38 % ของแสงแดดทั้งหมด

 



วัสดุมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในการตอบสนองต่อความยาวคลื่นต่าง ๆ ของแสง (ความไวทางสเปกตรัม) แม้ว่าช่วง Ultra Violet หรือแสงแดดช่วง UV คลื่นสั้น 295-400 nm จะคิดเป็นเพียง 7% ของปริมาณรังสีของพระอาทิตย์ ทว่าจากงานวิจัยกลับพบว่า UV คลื่นสั้น เป็นช่วงความยาวคลื่นที่เป็นสาเหตุหลักของการเกิด Polymer Degradation หรือการเสื่อมสภาพทางโพลีเมอร์ได้สูงสุด และรวมถึงเป็นสาเหตุที่ทำให้วัสดุที่ทนทานเกิดความเสื่อมสภาพได้ เช่น สารเคลือบและพลาสติกส่วนใหญ่ ในขณะที่ UV คลื่นยาวและแสงที่มองเห็นได้ทำให้เกิดความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญสำหรับวัสดุที่มีความทนทานน้อยกว่า เช่น เม็ดสีและสีย้อมบางชนิด


sunlight through window glass and bright indoor



ทั้งแสงแดดที่ส่องผ่านกระจกหน้าต่างและแสงไฟภายในอาคารสามารถทำให้วัสดุบางชนิดเสื่อมสภาพได้




คลิกดูวิดีโอเพิ่มเติม: https://youtu.be/ib8Xpsc0OkA


อุณหภูมิ (Temperature)

โดยทั่วไป ผลการทำลายล้างของแสงจะถูกเร่งให้เร็วขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แม้ว่าอุณหภูมิไม่ส่งผลต่อปฏิกิริยาโฟตอนเคมีปฐมภูมิ แต่กลับส่งผลต่อปฏิกิริยาทุติยภูมิที่เกี่ยวข้องกับการปะทะกันระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอนปฐมภูมิ ดังนั้นการทดสอบในห้องปฏิบัติการจึงต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ

Temperature




อุณหภูมิส่งผลกระทบอะไรบ้าง?

  1. การเพิ่มขึ้นอุณหภูมิชิ้นงาน

  2. การเปลี่ยนแปลงของขนาดชิ้นงาน

  3. การระเหย

  4. การเสื่อมสภาพอันเกิดจากอุณหภูมิ (Thermal Aging)

  5. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างการทดสอบ (Thermal Cycling)

 



นอกจากนั้น ปัจจัยด้านอุณหภูมิยังมีอิทธิพลต่อสีที่แตกต่างกันอีกด้วย โดยเรามักจะพบว่าวัตถุที่มีสีเข้มจะมีอุณหภูมิสูงกว่าวัตถุที่มีสีอ่อน จึงสรุปได้ว่าวัตถุที่มีสีเข้มสามารถดูดกลืนความร้อนได้ดีกว่าวัตถุที่มีสีอ่อนนั่นเอง


คลิกดูวิดีโอเพิ่มเติม: https://youtu.be/kVMqDElz7T8


น้ำและความชื้น (Water)

นิยามของคำว่าน้ำ นอกจากของเหลวแล้ว ยังมีรูปแบบอื่น เช่น ความชื้น ฝน และน้ำค้างที่ต่างส่งผลกระทบให้เกิดความเสียหายต่อชิ้นงานได้ทั้งหมด


physical and chemical failure modes




น้ำส่งผลให้เกิดการเสื่อมสภาพทางกายภาพและเคมีในรูปแบบต่าง ๆ





Dew & outdoor wetness

ผลิตภัณฑ์ที่วางไว้กลางแจ้งมักอยู่ในภาวะเปียกเป็นระยะเวลาเฉลี่ย 8-12 ชั่วโมงต่อวัน ซึ่งต้นเหตุมาจากน้ำค้างที่ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพที่เกิดจากความเปียกชื้นกลางแจ้ง น้ำค้างสามารถสร้างความเสียหายได้มากกว่าฝน เพราะน้ำค้างเกาะอยู่บนวัสดุได้เป็นเวลานาน จึงทำให้วัสดุดูดซับความชื้นมากกว่า




  • ความชื้น หรือปริมาณน้ำที่อยู่ในอากาศ เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดความตึงเครียดของชิ้นงาน และส่งผลกระทบต่อชิ้นงานได้แม้ในร่มหรือกลางแจ้ง

  • ฝน ทำให้เกิดการชะล้างที่ผิวหน้าวัสดุ ภาวะ Chalking หรือการเป็นฝุ่นผงที่ผิวหน้าวัสดุ และภาวะ Thermal Shock หรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิกะทันหันบนชิ้นงาน อาทิเช่น เมื่อความร้อนที่สะสมในสารเคลือบรถยนต์ในช่วงฤดูร้อนที่ร้อนจัดหายไปอย่างรวดเร็วด้วยการโดนน้ำแบบฉับพลัน การพังทลายที่เกิดจากการชะล้างจากฝน นอกจากนี้ ฝนยังทำให้เกิดการย่อยสลายบนสารเคลือบไม้จากการสึกหรอ

  • น้ำค้าง คือ ไอน้ำในอากาศที่กระทบความเย็นแล้วควบแน่นเป็นหยดน้ำไปเกาะที่วัสดุ

Humidity

สำหรับวัตถุที่อยู่ภายนอกอาคาร ความชื้นสัมพัทธ์โดยรอบ (RH) ในพื้นที่กลางแจ้งส่งผลต่อความเร็วในการทำให้วัสดุที่เปียกแห้งลง ความชื้นจึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดความเสื่อมสภาพของวัสดุที่อยู่ภายนอกอาคาร


สำหรับวัตถุหรือผลิตภัณฑ์ที่ใช้ภายในอาคาร เช่น สิ่งทอและหมึกพิมพ์ มีโอกาสสัมผัสกับความชื้นได้เช่นเดียวกันกับวัตถุที่อยู่ภายนอกอาคาร ผลกระทบที่สำคัญของความชื้นต่อวัสดุภายในอาคารมักเกิดจากความตึงเครียดทางกายภาพที่เกิดจากการที่วัสดุพยายามรักษาสมดุลระหว่างความชื้นกับสภาพแวดล้อม



น้ำส่งผลกระทบอะไรบ้าง?

  1. ปฎิกิริยาทางเคมี - การละลายเจือจางในสารละลาย และการเคลื่อนย้ายของโมเลกุลได้ง่ายขึ้น

  2. ปฏิกิริยาทางกายภาพ - การกัดเซาะชิ้นงาน การดูดซึม การเปลี่ยนอุณหภูมิกะทันหันบนชิ้นงาน (Thermal Shock) การชะล้าง และการสูญเสียมวลของชิ้นงาน

 

คลิกดูวิดีโอเพิ่มเติม: https://youtu.be/qqureKwIlG0


 

ผลกระทบจากแสงแดด อุณหภูมิ และน้ำ


ทันทีที่ทั้ง 3 องค์ประกอบเกิดขึ้นร่วมกันบนชิ้นงานเมื่อไร... จะทำให้เกิดปรากฏการณ์เสื่อมสภาพในอัตราเร่ง!! ที่ส่งผลให้การเสื่อมสภาพของชิ้นงานทางกายภาพ ไม่ว่าจะเป็นในรูปแบบการสูญเสียการยึดเกาะ การแตกลาย สีซีดจาง ความขุ่นมัว การเปราะ การเป็นฝุ่นผง การสูญเสียความเงา และการสูญเสียความแข็งแรงทั้งหมดตามมา





การสร้างผลิตภัณฑ์ที่สามารถทนทานต่อสภาพอากาศถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ผลิต เครื่องเร่งสภาวะอากาศแบบยูวี (Accelerated Weathering Tester) และเครื่องทดสอบความคงทนต่อแสงแบบซีนอนอาร์ก (Light Stability / Light Fastness Tester) จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยและพัฒนา การควบคุมคุณภาพ และการรับรองวัสดุ เนื่องจากเครื่องทดสอบเหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วและทำซ้ำได้




 

หากท่านสนใจในเครื่องเร่งสภาวะอากาศ สามารถติดต่อได้ที่ H.J.Unkel (Thai) Limited

บริษัทฯ ยินดีอย่างยิ่งที่จะให้บริการทุกท่านด้วยความเชี่ยวชาญในสินค้าและงานบริการกว่า 45 ปี


QUV_Catalogue
.pdf
Download PDF • 1.66MB
Q-SUN_Catalogue
.pdf
Download PDF • 3.95MB

Commenti


bottom of page