我們(mén)整(zhěng)體(tǐ)研究的(dí)目(mù)的是：(1)對典(diǎn)型平版印刷油墨在處於“最(zuì)嚴苛(kē)”環境(jìng)裏(lǐ)的耐(nài)光性(xìng)能(néng)進(jìn)行(háng)量(liáng)化;(2)建立(lì)合(hé)理的油墨耐光性測(cè)試基(jī)準;(3)確定(dìng)測試方法
，提供快速，簡單(dān)的方法來(lái)評估油(yóu)墨(mò)的(dí)性能
。

在(zài)第(dì)1部分中(GATFWorld, 2004年4月)
，我們(mén)展示了在佛羅(luó)裏達和(hé)亞利桑(sāng)那以“透過(guò)玻璃(lí)框下的(dí)太陽(yáng)光”方式(shì)進行(háng)的戶外曝曬結果(guǒ)
。我們在這些極端氣候(hòu)環境中做(zuò)曝(pù)曬(shài)測試(shì)的(dí)主(zhǔ)要(yào)原因(yīn)是(shì)為了研(yán)究(jiū)平版(bǎn)印刷油(yóu)墨處在一個(gè)非常(cháng)嚴酷(kù)的(dí)室(shì)內(nèi)環境中是否(fǒu)能(néng)保持(chí)耐(nài)光性(xìng)
。

在第2部分
，我們將展示同一(yī)組平版印(yìn)刷油墨試樣(yàng)的實(shí)驗室(shì)氙弧(hú)暴(bào)露試驗結(jié)果(guǒ)
。我們有(yǒu)兩個(gè)目(mù)標(biāo)
，想確(què)定：(1)通(tōng)過(guò)對真(zhēn)實退化模(mó)式和相對(duì)等(děng)級(jí)排序的分(fēn)析
，研(yán)究實驗室(shì)試(shì)驗模擬戶(hù)外(wài)真(zhēn)實(shí)曝(pù)曬的結果如何;(2)與自然曝曬相(xiāng)比
，實驗室暴露(lòu)究竟能(néng)快(kuài)多少?

為(wéi)什麼選(xuǎn)擇(zé)氙(xiān)燈試驗(yàn)?

在歷史(shǐ)上(shàng)
，加速實驗(yàn)室測(cè)試在(zài)油墨行(háng)業(yè)已(yǐ)經得到應用
，以求(qiú)快速獲(huò)得測(cè)試結果(guǒ)
。其(qí)中氙(xiān)燈試驗箱已被廣泛應用
，因為(wéi)它(tā)能通過加強(qiáng)關鍵(jiàn)環境影(yǐng)響(xiǎng)因素(sù)而(ér)快(kuài)速得(dé)出測試結果(guǒ)
，比如(rú)光譜，光強，相(xiāng)對濕度(dù)(RH)和溫度
。

對(duì)大(dà)多(duō)數室(shì)內產品(pǐn)來(lái)說(shuō)
，透過(guò)窗(chuāng)玻璃的(dí)直射太陽(yáng)光(guāng)是最(zuì)嚴酷的(dí)室內光照(zhào)條件
。柯達公司(sī)最近一(yī)項研(yán)究(jiū)表明
，即(jí)使(shǐ)透(tòu)過(guò)窗玻(bō)璃的非直(zhí)射(shè)太陽(yáng)光(guāng)仍在家中室內照(zhào)明(míng)條件中占主導(dǎo)地位(wèi)(Bugner, LaBarca 等(děng)
，2003)
。因(yīn)此
，此(cǐ)項GATF / Q-Lab研(yán)究(jiū)使(shǐ)用配(pèi)備(bèi)“窗(chuāng)玻(bō)璃濾光器”的Q-SUN ® 氙(xiān)燈老(lǎo)化試(shì)驗箱來(lái)獲得適當的光譜
。

試驗程序

GATF和Q-Lab老(lǎo)化(huà)研究服務中心(xīn)使(shǐ)用(yòng)Q-SUN氙燈老化(huà)試(shì)驗(yàn)箱對油墨試(shì)樣(yàng)進行(háng)測試(shì)
。其中(zhōng)一(yī)台氙燈(dēng)老化(huà)試(shì)驗(yàn)箱是體積較(jiào)小
，價格較低(dī)的(dí)台式試驗(yàn)箱
，沒(méi)有配備(bèi)相對濕度(dù)控製(zhì)(Xe-1機型(xíng))
，而另一種是(shì)全尺(chǐ)寸，全功(gōng)能的(dí)氙(xiān)燈老(lǎo)化實(shí)驗箱
，配備(bèi)有精確的(dí)相對濕(shī)度控(kòng)製(zhì)功能 (Xe-3機(jī)型)
。我們在不同的機型中進行(háng)老化試驗
，看能否(fǒu)得到(dào)相同的結果
。

GATF挑(tiāo)選(xuǎn)了8種(zhǒng)廣泛應(yīng)用的平(píng)印油墨(mò)顏(yán)色作為試(shì)樣(yàng)
，包括品(pǐn)紅色，紫(zǐ)羅蘭(lán)，橙色，紅色(sè)，紫色(sè)，和三(sān)個不(bù)同的(dí)黃色
。試(shì)驗(yàn)使用(yòng)Little Joe印(yìn)刷打樣機(jī)來(lái)確保(bǎo)印(yìn)刷品的典型(xíng)膠(jiāo)印(yìn)膜(mó)厚
。油墨印在(zài)標準的，有塗層(céng)的(dí)，70磅重(zhòng)的紙(zhǐ)上
。每(měi)一種(zhǒng)顏色(sè)的(dí)樣(yàng)品(pǐn)都(dū)將進(jìn)行(háng)所(suǒ)有類(lèi)型的暴露測試
。

佛羅裏達和亞利(lì)桑那(nà)曝(pù)曬總(zǒng)結

在第1部(bù)分(fēn)中(zhōng)
，透(tòu)過玻(bō)璃框的(dí)太(tài)陽光曝(pù)曬(shài)為(wéi)油(yóu)墨試驗(yàn)提供了(liǎo)一個高(gāo)紫外綫，高溫(wēn)和高(gāo)相對(duì)濕度(dù)(RH)的曝(pù)曬環(huán)境
。我們在佛(fó)羅裏(lǐ)達和(hé)亞利桑(sāng)那標準(zhǔn)曝(pù)曬場(cháng)對油墨(mò)進(jìn)行(háng)曝(pù)曬(shài)試驗(yàn)
，該試驗可(kě)廣泛(fàn)應(yīng)用(yòng)於測(cè)試(shì)油(yóu)漆(qī)，塑(sù)料，紡織品和(hé)其(qí)它(tā)各(gè)種材(cái)料
。

在大(dà)約一個月(yuè)的時(shí)間(jiān)裏
，這些極端的，真實測(cè)試(shì)環境可以迅速區分(fēn)耐(nài)光性好(hǎo)的(dí)和差的油墨
。不(bù)同曝(pù)曬季(jì)節(jié)或(huò)曝(pù)曬(shài)地點(diǎn)
，測(cè)試(shì)都(dū)快(kuài)速(sù)，有(yǒu)效(xiào)
，而且(qiě)油(yóu)墨(mò)的相對排序(xù)都非常(cháng)相(xiāng)似(sì)
。自(zì)然(rán)曝(pù)曬(shài)試驗中的差異是(shì)各種試(shì)樣性(xìng)能(néng)退化(huà)的速度(dù)
。

氙燈(dēng)試驗條(tiáo)件

Q-SUN氙燈老化試驗箱(Xe-1機(jī)型和(hé)Xe-3機型)

ASTM D3424,方(fāng)法(fǎ)3

窗(chuāng)玻璃濾光(guāng)器(qì)

輻(fú)照(zhào)度：0.55 W/m² /nm
，波長(cháng)340 nm

相對濕度(dù)：Xe-1型(xíng)試(shì)驗箱
，有效RH = 15%; Xe-3型試驗箱
，RH = 50%

暴(bào)露(lòu)循環：在(zài) 63 ± 3°C(145 ± 5°F)溫度(dù)下持續光照

測試(shì)時(shí)間(jiān)：31天

總(zǒng)輻(fú)照(zhào)量= 1473 kJ/m²
，波長(cháng)340 nm

圖(tú)1-配(pèi)備窗玻璃濾光器的Q-SUN老化實驗箱vs透(tòu)過窗(chuāng)玻 璃的(dí)太陽光

分別在曝曬前，曝(pù)曬過(guò)程中(zhōng)和曝(pù)曬結束後測量油墨(mò)試樣的(dí)顏(yán)色(sè)變(biàn)化(huà)
。根據(jù)ASTM D2244標(biāo)準
，使用分(fēn)光光度計來(lái)測(cè)量(liáng)顏色(sè)
。每個試(shì)樣的(dí)顏色(sè)變化都(dū)以(yǐ) ∆E的(dí)值(總顏色(sè)變(biàn)化(huà))來表示
。

Q-SUN試(shì)驗結(jié)果

10天之(zhī)後(hòu)
，兩台Q-SUN氙燈(dēng)老化(huà)試(shì)驗箱都(dū)非常好地區(qū)分了優質油墨和(hé)劣(liè)質(zhì)油(yóu)墨
。圖2為Q-SUN Xe-1 試驗箱(xiāng)中8種(zhǒng)顏色油(yóu)墨(mò)試樣的耐(nài)光(guāng)性(xìng)能(néng)
。

圖2 – Q-SUN中8種平(píng)版印(yìn)刷(shuā)油墨(mò)的耐光(guāng)性(xìng)

兩台試驗(yàn)箱也都能(néng)挑選出(chū)耐光性(xìng)好(hǎo)和耐光性(xìng)差的黃(huáng)色油(yóu)墨(mò)
。圖3為(wéi)Q-SUN Xe-1試驗箱中(zhōng)3種(zhǒng)黃(huáng)色油(yóu)墨試樣(yàng)的耐(nài)光(guāng)範圍
。

圖(tú)3-Q-SUN中(zhōng)3種黃(huáng)色(sè)油墨(mò)的耐光(guāng)性(xìng)

盡(jìn)管(guǎn)他們最(zuì)初的(dí)外觀(guān)是相似的(dí)
，但其中(zhōng)一(yī)種黃(huáng)色(sè)油墨的耐光性(xìng)能(néng)比(bǐ)其(qí)它(tā)的要好很(hěn)多(duō)
。這(zhè)展示了各(gè)種油(yóu)墨(mò)配方(fāng)的(dí)耐(nài)光範圍
，同(tóng)時說明了測試(shì)的價(jià)值
。具有優(yōu)良耐光(guāng)性(xìng)的(dí)黃色(sè)油(yóu)墨(mò)專用(yòng)於藝(yì)術(shù)品或戶(hù)外(wài)應(yīng)用
，而其它(tā)的是用(yòng)於(yú)一般(bān)商業印刷
。

相(xiāng)對(duì)濕度(dù)

為了確(què)定(dìng)RH(相(xiāng)對濕(shī)度)的(dí)作用
，同時(shí)使(shǐ)用(yòng)相(xiāng)對(duì)濕度(dù)為(wéi)50% (Xe-3-H機型)和(hé)有效相(xiāng)對濕度約為 15%(Xe-1機型(xíng))的(dí)兩種不同(tóng)Q-SUN試驗箱對油墨(mò)進(jìn)行暴露(lòu)測(cè)試
。圖4對(duì)暴露試驗(yàn)10天後的(dí)結(jié)果進行對比(bǐ)
。

圖4-相(xiāng)對濕度對耐光(guāng)性能無明顯(xiǎn)影(yǐng)響

所得(dé)數據有(yǒu)非常好(hǎo)的相關(guān)性
。相對濕度對這些(xiē)油(yóu)墨的影(yǐng)響(xiǎng)非常(cháng)小(xiǎo)
。

Q-SUN與(yǔ)佛(fó)羅裏(lǐ)達的對(duì)比

在第(dì)1部分中(zhōng)
，我們(mén)為在佛羅裏達(dá)和(hé)亞(yà)利(lì)桑(sāng)那極端(duān)氣(qì)候環境(jìng)下(xià)的(dí)油墨(mò)耐光(guāng)性(xìng)測(cè)試(shì)建(jiàn)立(lì)了(liǎo)標準(zhǔn)
。在第2 部(bù)分中
，我們想將Q-SUN試(shì)驗(yàn)箱(xiāng)測試(shì)結果和戶外數(shù)據進行對(duì)比
。圖(tú)5比較了使(shǐ)用Q-SUN試(shì)驗箱(xiāng)暴露10 天和佛羅裏(lǐ)達玻璃框下曝(pù)曬(shài)35天的數據
。

圖(tú)5 - Q-SUN試(shì)驗箱(xiāng)顯(xiǎn)示(shì)了與佛羅裏達(dá)曝曬(shài)之間(jiān)較高的 相關性(xìng)

盡(jìn)管(guǎn)顏(yán)色(sè)變化(huà)∆E的(dí)絕對(duì)值不相同(tóng)
，但兩種暴露試驗(yàn)顯(xiǎn)示了優秀的等(děng)級(jí)排序(xù)*一致(zhì)性
。在這(zhè)個比較(jiào)中
， Q-SUN試驗10天大概相當於佛羅(luó)裏達(dá)曝曬35天(tiān)的(dí)結果(guǒ)
。對(duì)於這組油(yóu)墨試(shì)樣(yàng)
，Q-SUN提供了(liǎo)將近(jìn)4倍(bèi)的加速(sù)係數
。

如表1所示(shì)
，Q-SUN試驗(yàn)箱(xiāng)測試(shì)和戶外曝(pù)曬(shài)結果的等級排序具有非(fēi)常(cháng)高的(dí)一(yī)致性
。

*等(děng)級(jí)排序數(shù)值1.0表示(shì)優秀(xiù)的(dí)等級排序(xù)一致性
。數值0則表示等(děng)級排序一(yī)致(zhì)性(xìng)比較混亂(luàn)
。數值(zhí)-1.0表示等(děng)級排序相關性(xìng)為(wéi)負
。

表1 等(děng)級排序相關(guān)數(shù)據

即使是(shì)最(zuì)小的實(shí)驗(yàn)室都(dū)能(néng)負(fù)擔像Q-SUN氙(xiān)燈老化試(shì)驗箱一類(lèi)的(dí)台(tái)式(shì)試(shì)驗(yàn)設備

結論

第1部分(fēn)（平(píng)版印刷(shuā)油(yóu)墨(mò)的耐光(guāng)性(xìng)研究（第1部分(fēn)））已確定了(liǎo)這些平版印刷(shuā)油墨耐光(guāng)性能(néng)的真實基(jī)準數(shù)據(jù)
。無論在任何季節
，佛羅(luó)裏(lǐ)達和(hé)亞(yà)利(lì)桑(sāng)那(nà)玻(bō)璃框下曝(pù)曬(35天)後(hòu)都(dū)可迅速區(qū)分具(jù)有良好(hǎo)耐光(guāng)性的油墨和較(jiào)差(chà)耐(nài)光性的(dí)油墨(mò)
。而在第2部分我(wǒ)們(mén)可(kě)以得出(chū)以下結論：

1. 像(xiàng)佛羅裏(lǐ)達，亞利桑那(nà)曝曬(shài)一樣
，Q-SUN氙(xiān)燈老化試(shì)驗(yàn)箱也可分辨出表現良(liáng)好的(dí)油(yóu)墨與表現差的(dí)油墨
。雖(suī)然(rán)沒(méi)有一(yī)個(gè)加速實(shí)驗(yàn)室(shì)測(cè)試可以(yǐ)完(wán)全(quán)替代(dài)實際的真實環境(jìng)
，Q-SUN氙燈老化試(shì)驗箱(xiāng)測試卻與(yǔ)已有(yǒu)的戶外(wài)曝(pù)曬(shài)基準數據有很(hěn)好的相關(guān)性(xìng)
。

2. Q-SUN Xe-1台式氙(xiān)燈(dēng)老化試(shì)驗箱和較昂貴的(dí) Q-SUN Xe-3氙(xiān)燈老化試驗(yàn)箱作(zuò)出(chū)的試驗結果完全一致
。在(zài)這個(gè)特定(dìng)的(dí)研(yán)究中
，RH(相(xiāng)對濕度)對測(cè)試結果(guǒ)沒有(yǒu)顯著的影(yǐng)響
。Q-SUN Xe-1氙(xiān)燈老(lǎo)化(huà)試驗(yàn)箱操作(zuò)簡(jiǎn)便
。

3. Q-SUN氙(xiān)燈老(lǎo)化(huà)試(shì)驗(yàn)箱能(néng)夠快(kuài)速(sù)得(dé)到試(shì)驗(yàn)結果(guǒ)
。僅僅(jǐn)10天時間
，Q-SUN氙燈(dēng)老化(huà)試(shì)驗箱(xiāng)就(jiù)可再(zài)現(xiàn)佛羅(luó)裏達(dá)玻(bō)璃框(kuàng)下(xià)35天(tiān)的(dí)曝曬
。根(gēn)據(jù)每年(nián)的(dí)曝曬(shài)時間不同
，加速(sù)係數的範(fàn)圍從大約(yuē)4倍到將近7倍
。然(rán)而(ér)需要注意(yì)的是
，這些加(jiā)速係(xì)數(shù)可能不適(shì)用於其它類型的油(yóu)墨
。
。