1前言

《紡(fǎng)織(zhī)品 色牢(láo)度(dù)試(shì)驗(yàn) 耐(nài)人造光色(sè)牢度 氙(xiān)弧(hú)》(以下(xià)簡稱新(xīn)版(bǎn)標準)是修(xiū)改(gǎi)采(cǎi)用IS0 105 B02:1994及其(qí)修改單(dān)對(duì)GB/T 8427 -1998進行(háng)修訂後產生(shēng)的最新版(bǎn)本(běn)。在紡(fǎng)織行業. GB/T 8427是(shì)一(yī)個廣(guǎng)泛(fàn)用(yòng)於耐光色牢度(dù)檢(jiǎn)測的試驗方(fāng)法標準，主(zhǔ)要(yào)原(yuán)理是(shì)利用氙(xiān)燈光源(yuán)來模擬(nǐ)紡(fǎng)織品(pǐn)的顏色在大氣(qì)環境下因(yīn)光(guāng)照(zhào)等(děng)因素的作用而加(jiā)速(sù)產(chǎn)生的褪色(sè)。在解讀(dú)新版標準(zhǔn)之前(qián)，有(yǒu)必要了(liǎo)解大(dà)氣(qì)環(huán)境如何對(duì)材料(liào)和(hé)產品產生破壞。

2 紡(fǎng)織品日(rì)曬色牢度測(cè)試(shì)原理

2.1 戶外(wài)老化因素

老化損害主要由(yóu)3個(gè)因素引起：光(guāng)照(zhào)，溫度和濕(shī)度(dù)。這3個因素中(zhōng)的(dí)任(rèn)一(yī)個都會引起材料老(lǎo)化，它(tā)們的共同作用(yòng)大於其(qí)中任(rèn)一(yī)因(yīn)素造(zào)成的(dí)危害(hài)。

2.1.1 光照(zhào)

高(gāo)分子(zǐ)材(cái)料的化(huà)學(xué)鍵對太(tài)陽光(guāng)中不(bù)同(tóng)波段光綫的敏(mǐn)感(gǎn)性不(bù)同，一般(bān)對(duì)應(yīng)一(yī)個閾(yù)值(zhí)，太(tài)陽光(guāng)的短(duǎn)波段紫外(wài)綫是引起(qǐ)大(dà)部分(fēn)聚合物物(wù)理(lǐ)性能老(lǎo)化的主(zhǔ)要(yào)原(yuán)因(yīn)。然而，對(duì)於某(mǒu)些(xiē)顏(yán)料和染料(liào)，長(cháng)波段紫外(wài)綫(xiàn)甚至(zhì)可見光(guāng)也會(huì)對(duì)其(qí)產生破(pò)壞，造成變色(sè)或褪(tuì)色。

2.1.2 溫(wēn)度

溫(wēn)度(dù)越高(gāo)，化學反應速(sù)度(dù)越快。老(lǎo)化(huà)反應(yīng)是一種光致(zhì)化學反(fǎn)應(yīng)，溫(wēn)度(dù)不(bù)影響光致(zhì)化學(xué)反(fǎn)應(yīng)中的(dí)光致反應(yīng)速度，卻(què)影響(xiǎng)後繼的(dí)化學(xué)反(fǎn)應(yīng)速度(dù)。因此(cǐ)，溫度(dù)對材料(liào)老(lǎo)化的(dí)影響(xiǎng)往往是非(fēi)綫性的。

2.1.3濕度

水會直接參(cān)與(yǔ)材料老化反應。霧，霾(mái)，露(lòu)水和(hé)雨(yǔ)水等是自然(rán)界(jiè)中(zhōng)水(shuǐ)的幾(jī)個主要表(biǎo)現形(xíng)式。研(yán)究表(biǎo)明，戶(hù)外(wài)材(cái)料每天(tiān)都將(jiāng)長時間(jiān)處於(yú)潮(cháo)濕狀態(平(píng)均每天長達8～12 h)。而露水是戶外潮濕的主(zhǔ)要原因(yīn)。露水造成(chéng)的(dí)危害比(bǐ)雨(yǔ)水更(gēng)大(dà)，因(yīn)為它附著在(zài)材(cái)料上的時(shí)間(jiān)更長，形成(chéng)更為(wéi)嚴(yán)酷的潮濕侵蝕(shí)。

2.2氙燈加(jiā)速耐(nài)光(guāng)測試

2. 2,1 模擬(nǐ)日光

作(zuò)為(wéi)日(rì)曬(shài)機的光(guāng)源，氙(xiān)燈可產生(shēng)紫外綫(xiàn)，可(kě)見光和紅(hóng)外綫，能夠很(hěn)好(hǎo)地(dì)模擬(nǐ)全(quán)光(guāng)譜太(tài)陽(yáng)光。

氙燈(dēng)產生(shēng)的光譜用(yòng)於測(cè)試前必須經過(guò)過濾，減(jiǎn)少(shǎo)不(bù)需(xū)要的部分紫(zǐ)外光(guāng)譜。使用不同(tóng)類型的玻(bō)璃濾光器(qì)可以得(dé)到不同(tóng)的光(guāng)譜。濾(lǜ)光器(qì)的使用取決於(yú)被(bèi)測(cè)材(cái)料和產品最終(zhōng)使用(yòng)條件(jiàn)。由(yóu)於不(bù)同過(guò)濾(lǜ)器過濾(lǜ)的紫(zǐ)外綫短波段截止(zhǐ)點的(dí)不(bù)同。這將(jiāng)在很大程度(dù)上影響(xiǎng)老化的(dí)速度(dù)和(hé)類型(xíng)。有(yǒu)3類經常(cháng)使用的濾光器：日光(guāng)過(guò)濾器(qì)，窗(chuāng)玻璃(lí)過(guò)濾(lǜ)器和紫外延展過濾器。在紡織品測試(shì)中(zhōng)一般(bān)選擇窗(chuāng)玻璃(lí)過(guò)濾器。

圖(tú)1是(shì)Q-Lab公(gōng)司(sī)配備有過濾器的(dí)氙燈(dēng)老(lǎo)化(huà)試驗箱的光譜(pǔ)與(yǔ)透過玻璃的(dí)太(tài)陽光(guāng)光(guāng)譜之間的(dí)比(bǐ)較。

2.2.2控製(zhì)輻(fú)照(zhào)度

最(zuì)新的氙燈日曬機(jī)需裝備(bèi)有輻(fú)照(zhào)度控製(zhì)係統(tǒng). Q-Lab公司的Q-Sun日(rì)曬色(sè)牢度儀使(shǐ)用的是太陽(yáng)眼閉環控製(zhì)係統，可提(tí)供(gōng)穩定(dìng)的光(guāng)照(zhào)強(qiáng)度(dù)。

在氙(xiān)燈(dēng)測試(shì)係(xì)統(tǒng)內，控(kòng)製輻(fú)照度(dù)非(fēi)常(cháng)重要(yào)。氙(xiān)燈光譜(pǔ)範圍可從(cóng)295 nm延伸(shēn)到3 000 nm，最(zuì)新的(dí)標(biāo)準中要求光強(qiáng)的控(kòng)製(zhì)基(jī)於(yú)點控(kòng)製(如IS0 11341- 2004，ASTM G 155-05a_，IS0 4892-2: 2003 等)，控(kòng)製(zhì)點(diǎn)的選(xuǎn)擇(zé)則(zé)基(jī)於模(mó)擬(nǐ)環境和檢測(cè)材料性(xìng)能的不同，對於戶(hù)外(wài)環境，檢測(cè)材(cái)料(liào)的物理性能(néng)，一(yī)般(bān)采(cǎi)用340 nm控製(zhì)點;而對(duì)於室內環境，檢(jiǎn)測材料的變(biàn)色和褪色，一般采用420 nm控製(zhì)點。

2.2.3控製(zhì)溫度(dù)

氙燈測試(shì)設備中(zhōng)，對(duì)溫度(dù)的控(kòng)製很也重要(yào)，因(yīn)為溫度影響材(cái)料(liào)老化的速率。氙燈日(rì)曬機(jī)一(yī)般(bān)是通(tōng)過(guò)黑板(bǎn)溫度計(jì)或(huò)黑標(biāo)溫度計(jì)來(lái)精確控(kòng)製樣品(pǐn)表麵(miàn)溫度(dù)。有(yǒu)些(xiē)型號(hào)的氙燈日(rì)曬(shài)機還能(néng)同(tóng)時控製箱體空氣溫(wēn)度(dù)，以(yǐ)達到(dào)全(quán)麵(miàn)控製(zhì)曝(pù)曬環境(jìng)溫(wēn)度(dù)的目的。

2.2.4 模擬潮濕

氙燈日(rì)曬(shài)機(jī)可以通(tōng)過(guò)水(shuǐ)噴淋(lín)或濕度控(kòng)製係(xì)統來模擬(nǐ)潮(cháo)濕的影(yǐng)響。水噴淋可以模擬(nǐ)雨(yǔ)水對(duì)戶(hù)外產品的熱(rè)衝(chōng)擊和(hé)應(yīng)力腐(fǔ)蝕。濕度(dù)會影響某些(xiē)物(wù)品(pǐn)(比(bǐ)如某些紡(fǎng)織(zhī)品或油(yóu)墨等)發生(shēng)老化的類型和速(sù)度(dù)。在此類材料(liào)的(dí)測試標(biāo)準中(zhōng)都(dū)建(jiàn)議(yì)控(kòng)製(zhì)相對(duì)濕度(dù)。

3新版(bǎn)標準曝(pù)曬條件分析

3.1 藍色羊毛標樣(yàng)

在(zài)新版標(biāo)準(zhǔn)的6.1節中(zhōng)指(zhǐ)出，歐洲(zhōu)曝(pù)曬(shài)條(tiáo)件使用(yòng)標(biāo)準(zhǔn)4.1.1節(jié)中(zhōng)規定的藍(lán)色羊毛標樣1～8;同樣在標準的6.2節(jié)中也(yě)指出(chū)，美(měi)國(guó)曝曬條件使用(yòng)標準(zhǔn) 4.1.2節中(zhōng)規定(dìng)的藍色羊毛(máo)標樣L2～L9。藍(lán)色羊(yáng)毛(máo)標(biāo)樣1～8和L2～L9是類(lèi)似(sì)的(dí)，但使(shǐ)用不同藍(lán)色羊毛(máo)標樣(yàng)獲(huò)得的(dí)測試結果進(jìn)行比(bǐ)較時，要注意(yì)到2組(zǔ)藍色(sè)羊毛標(biāo)樣的褪(tuì)色(sè)性能(néng)可(kě)能不(bù)同，因(yīn)此(cǐ).2組標(biāo)樣所得(dé)結果不可互換(huàn)。

3.2對輻(fú)照度(dù)的要求

在(zài)標(biāo)準(zhǔn)的“4.2.1.1 風(fēng)冷(lěng)氙(xiān)燈(dēng)設(shè)備”中(zhōng)，對過濾器(Window IR過濾器(qì))的(dí)要求是(shì)：置(zhì)於(yú)光(guāng)源和試樣及(jí)藍(lán)色(sè)羊(yáng)毛標(biāo)準之(zhī)間(jiān)，使(shǐ)紫(zǐ)外光(guāng)譜穩定衰(shuāi)減。所(suǒ)用濾(lǜ)光玻(bō)璃(lí)的透光(guāng)率(shuài)在(zài)380～750 nm之間(jiān)至少(shǎo)為(wéi)90%，而在310～320 nm之間(jiān)則(zé)降為0，同時要(yào)求(qiú)氙(xiān)弧(hú)光(guāng)譜中所含紅(hóng)外(wài)輻射量要(yào)穩定地(dì)減少。

在“4.2.1.2水冷氙燈(dēng)設(shè)備(bèi)”中，描(miáo)述(shù)了2種(zhǒng)過濾器，都要求(qiú)包括內(nèi)層和(hé)外層(céng)濾光玻(bō)璃(lí)容納(nà)和引(yǐn)導冷(lěng)卻水流動。濾光器置於光源和試樣(yàng)及藍色羊(yáng)毛(máo)標準(zhǔn)之(zhī)間(jiān)，使紫外(wài)光譜和部分紅外(wài)光譜(pǔ)可(kě)穩定衰(shuāi)減(jiǎn)。其中：一種(zhǒng)是(shì)對應歐洲曝曬(shài)條(tiáo)件(jiàn)的(dí)，要(yào)求內外過(guò)濾(lǜ)器(qì)都(dū)是IR過(guò)濾(lǜ)器並(bìng)和(hé)窗(chuāng)玻璃(lí)外(wài)罩(zhào)組成(chéng)濾光係統(tǒng)(Win- dow IR過濾(lǜ)器).濾光係(xì)統(tǒng)的透(tòu)射率在(zài)380～750 nm之(zhī)間至(zhì)少(shǎo)為90%，而在310～320 nm之間(jiān)則(zé)降(jiàng)為0;另一(yī)種是(shì)對應美國曝曬條件(jiàn)的(dí)，要求內過(guò)濾器為(wéi)硼矽玻璃(lí)，外過(guò)濾(lǜ)器(qì)為透明鈉鈣玻(bō)璃(Window B/ SL過(guò)濾(lǜ)器(qì))，起(qǐ)到(dào)阻斷(duàn)較(jiào)低(dī)波長(cháng)的光譜輻射的作用，使到達試樣(yàng)上的(dí)光譜輻射(shè)和與(yǔ)經過(guò)一(yī)般窗玻璃(lí)後的(dí)大致(zhì)相等(děng)。以上提(tí)到(dào)的Window IR過濾(lǜ)器(qì)和Win- dow B/SL過(guò)濾器的(dí)光強(qiáng)截(jié)止(zhǐ)點及適(shì)合(hé)標(biāo)準(zhǔn)見表1：

3.3對溫度(dù)及濕度的要求

標準的(dí)“6.1 歐(ōu)洲曝曬條(tiáo)件(jiàn)”中(zhōng)，對通常曝曬條(tiáo)件的(dí)要求是(shì)：中等有效濕度，濕度控製標樣的色(sè)牢(láo)度為(wéi)5級，最高(gāo)黑標溫度(dù)50℃。

而(ér)“6.2美國(guó)曝曬條件”中，對(duì)曝(pù)曬條(tiáo)件的要(yào)求(qiú)是：黑板(bǎn)溫(wēn)度(63±1)℃，試驗箱(xiāng)內相(xiāng)對濕(shī)度(30± 5)%，低有效(xiào)濕(shī)度(dù)，濕(shī)度控製標(biāo)樣的色牢度為6～7 級(jí)。

3.4對(duì)設(shè)備(bèi)的(dí)綜(zōng)合要(yào)求(qiú)

如果(guǒ)既要滿足(zú)新版標準(zhǔn)中(zhōng)的(dí)歐洲曝曬(shài)條(tiáo)件(jiàn)又(yòu)要(yào)滿足(zú)其中的美國(guó)曝曬條(tiáo)件，那(nà)麼對(duì)測試設(shè)備的(dí)要求是(shì)：同(tóng)時配備藍色(sè)羊毛(máo)標(biāo)樣(yàng)1～8和L2～L9;同(tóng)時(shí)配(pèi)備Window IR過(guò)濾器(qì)和Window B/SL過(guò)濾(lǜ)器(qì);同(tóng)時配(pèi)備(bèi)黑板(bǎn)溫度(dù)計(jì)和黑標(biāo)溫(wēn)度計(jì)。具(jù)體來說(shuō)，按(àn)表2 中的(dí)參(cān)數分別(bié)運行(háng)標(biāo)準中的(dí)歐(ōu)洲(zhōu)曝曬條件和(hé)美(měi)國曝曬條件(jiàn)。

也就(jiù)是說，同時滿足表2中(zhōng)歐洲和(hé)美國(guó)曝(pù)曬條(tiáo)件(jiàn)的測(cè)試參(cān)數的(dí)氙(xiān)燈日(rì)曬(shài)機才(cái)真正滿(mǎn)足新(xīn)版標準(zhǔn)的(dí)要求(qiú)。

4結束語(yǔ)

通(tōng)過對(duì)新(xīn)版標準的解讀(dú)不難(nán)發現(xiàn)，在(zài)該標準(zhǔn)中其(qí)實包(bāo)含了(liǎo)2個不(bù)同的測試(shì)條件(jiàn)：歐(ōu)洲曝曬條件和美國曝(pù)曬(shài)條件(jiàn)，也就(jiù)是(shì)通稱(chēng)的歐(ōu)標(biāo)和美標(biāo)。兩者在(zài)藍色羊毛標樣，過濾(lǜ)器，輻(fú)照(zhào)度，溫度和(hé)濕度(dù)控(kòng)製(zhì)等方麵(miàn)均有所(suǒ)不同，采用時應嚴格區分(fēn)，根據實際情況選(xuǎn)擇使用。