印刷品及印刷油墨耐光老化試驗(yàn)

　　越來越多的油墨需要耐光測(cè)試，如噴印油墨和包裝材料用油墨。GB/T 22771-2008標(biāo)準(zhǔn)《印刷技術(shù) 印刷品與印刷油墨用濾光氙弧燈評(píng)定耐光性》修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO12040:1997，是印刷、油墨行業(yè)比較通用的一個(gè)耐光老化測(cè)試方法，也是印刷油墨耐光老化測(cè)試的第一個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用該標(biāo)準(zhǔn)可以評(píng)定不同印刷、油墨樣品的耐光等級(jí)。

　　戶外老化因素：

　　老化損害主要由三個(gè)因素引起：光照，溫度和濕度。這三個(gè)因素中的任一個(gè)都會(huì)引起材料老化，它們的共同作用，大于其中任一因素造成的危害。

　　1.光照

　　高分子材料的化學(xué)鍵對(duì)太陽光中不同波段的光線的敏感性不同，一般對(duì)應(yīng)一個(gè)閾值，太陽光的短波段紫外線是引起大部分聚合物物理性能老化的主要原因。如C-N（碳-氮）鍵的作用閾值是393nm。然而，對(duì)于某些印刷品和油墨，長波段紫外線甚至可見光也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生破壞，造成變色或褪色。

　　2.溫度

　　溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速度越快。老化反應(yīng)是一種光致化學(xué)反應(yīng)，溫度不影響光致化學(xué)反應(yīng)中的光致反應(yīng)速度，卻影響后繼的化學(xué)反應(yīng)速度。因此溫度對(duì)材料老化的影響往往是非線性的。

　　3.濕度

　　水會(huì)直接參與材料老化反應(yīng)。相對(duì)濕度、露水和雨水等是自然界中水的幾個(gè)主要表現(xiàn)形式。研究表明，戶外材料每天都將長時(shí)間處于潮濕狀態(tài)（平均每天長達(dá)8-12個(gè)小時(shí)）。而露水是戶外潮濕的主要原因。露水造成的危害比雨水更大，因?yàn)樗街诓牧仙系臅r(shí)間更長，形成更為嚴(yán)酷的潮濕侵蝕。對(duì)于戶內(nèi)用材料，一般只考慮相對(duì)濕度的影響。

　　氙燈加速耐光測(cè)試

　　1.日光模擬

　　作為氙燈試驗(yàn)箱的光源，氙燈可產(chǎn)生紫外線、可見光和紅外線，能夠很好地模擬全光譜太陽光。

　　氙燈產(chǎn)生的光譜用于測(cè)試前必須經(jīng)過過濾，減少不需要的部分紫外光譜。使用不同類型的玻璃濾光器可以得到不同的光譜。濾光器的使用取決于被測(cè)材料和產(chǎn)品終使用條件。不同的過濾器過濾的紫外線的短波段的截止點(diǎn)不同，這將在很大程度上影響老化的速度和類型。有三類經(jīng)常使用的濾光器：日光過濾器，窗玻璃過濾器，紫外延展過濾器。

　　2.輻照度控制

　　氙老化燈試驗(yàn)箱需裝備有輻照度控制系統(tǒng)，使用的是太陽眼閉環(huán)控制系統(tǒng)，來提供穩(wěn)定的光照強(qiáng)度。

　　在氙燈測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)，輻照度控制非常重要。氙燈光譜范圍從295nm延伸到3000nm，新的標(biāo)準(zhǔn)中要求，光強(qiáng)的控制基于點(diǎn)控制（如ISO11341-2004, ASTM G 155-05a,ISO 4892-2:2003等），控制點(diǎn)的選擇則基于模擬環(huán)境和檢測(cè)材料性能的不同，對(duì)于戶外環(huán)境，檢測(cè)材料的物理性能，一般采用340nm控制點(diǎn)；而對(duì)于室內(nèi)環(huán)境，檢測(cè)材料的變色和褪色，一般采用420nm控制點(diǎn)。在有些標(biāo)準(zhǔn)中也采用300-400nm的TUV控制。

　　3.溫度控制

　　氙燈測(cè)試設(shè)備中，溫度的控制很也重要，因?yàn)闇囟扔绊懖牧侠匣乃俾省ｋ療粼囼?yàn)箱一般是通過黑板溫度計(jì)或黑標(biāo)溫度計(jì)來精確控制樣品表面溫度。一般歐洲的ISO標(biāo)準(zhǔn)大多使用黑標(biāo)溫度計(jì)，而美國的一些標(biāo)準(zhǔn)則使用黑板溫度計(jì)。有些型號(hào)的氙燈試驗(yàn)箱還能同時(shí)控制箱體空氣溫度，以達(dá)到全面的曝曬環(huán)境溫度控制。

　　4.潮濕模擬

　　氙燈試驗(yàn)箱可以通過水噴淋或濕度控制系統(tǒng)來模擬潮濕的影響。水噴淋可以模擬雨水對(duì)戶外產(chǎn)品的熱沖擊和應(yīng)力腐蝕。濕度會(huì)影響某些物品（比如某些紡織品或油墨等）發(fā)生老化的類型和速度，在此類材料的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中都建議控制相對(duì)濕度。

　　印刷品及印刷油墨氙燈老化試驗(yàn)：

　　GB/T22771-2008的“4.4.1曝曬"一節(jié)中包含著兩個(gè)曝曬方法。一個(gè)是針對(duì)只有一個(gè)樣品的曝曬試驗(yàn)，這個(gè)測(cè)試比較簡單，只要按規(guī)定方法（也就是標(biāo)準(zhǔn)中要求的測(cè)試條件）將測(cè)試樣品在燈光下曝曬，直至發(fā)生明顯變化。標(biāo)準(zhǔn)中同時(shí)指出“所謂的明顯變化就是等于或小于符合GB/T 250規(guī)定的的評(píng)定變色用灰色樣卡3級(jí)。觀察者應(yīng)確保在試驗(yàn)中不出現(xiàn)視覺疲勞現(xiàn)象，并且視覺觀測(cè)時(shí)應(yīng)具備標(biāo)準(zhǔn)印刷品的觀察條件"。

　　另一個(gè)是針對(duì)同一系列印刷品進(jìn)行同步和系統(tǒng)性試驗(yàn)。這個(gè)測(cè)試采用連續(xù)遮蓋的曝曬方法，可以在一次試驗(yàn)中測(cè)試耐光程度不同的印刷品的耐光性。具體步驟如下：

　　一步：曝曬樣品直至3級(jí)藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)相應(yīng)于評(píng)定變色用灰色樣卡3級(jí)的明顯變化；

　　二步：將印刷品和藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)的曝曬部分遮蓋四分之一，繼續(xù)曝曬直至5級(jí)藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)相應(yīng)于評(píng)定變色用灰色樣卡3級(jí)的明顯變化；

　　三步：將持續(xù)曝曬的部分遮蓋住四分之一，繼續(xù)曝曬，直至6級(jí)藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)相應(yīng)于評(píng)定變色用灰色樣卡3級(jí)的明顯變化；

　　四步：再遮蓋更多，繼續(xù)曝曬，直至7級(jí)藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生視覺剛剛能觀察到的變化（評(píng)定變色用灰色樣卡4級(jí)）。

　　因?yàn)橥ǔＧ闆r下，油墨廠或印刷廠的測(cè)試樣品都較多，如果采用第一種曝曬方法，每次只對(duì)一個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試，是不太現(xiàn)實(shí)的。所以本次試驗(yàn)我們選用第二種曝曬方法，同時(shí)對(duì)13種不同的膠印油墨樣品進(jìn)行氙燈加速耐光老化測(cè)試，同時(shí)進(jìn)行曝曬還有SDC 1到7級(jí)藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)。