印刷品及印刷油墨耐光老化試驗(yàn)

　　越來(lái)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(guó)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(guó)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(yáng)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(yáng)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(zhǎng)波段紫外線甚至可見(jiàn)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(zhǎng)時(shí)間處于潮濕狀態(tài)（平均每天長(zhǎng)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(zhǎng)，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(jiàn)光和紅外線，能夠很好地模擬全光譜太陽(yáng)光。

　　氙燈產(chǎn)生的光譜用于測(cè)試前必須經(jīng)過(guò)過(guò)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(guò)濾器過(guò)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(guò)濾器，窗玻璃過(guò)濾器，紫外延展過(guò)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(yáng)眼閉環(huán)控制系統(tǒng)，來(lái)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(guò)黑板溫度計(jì)或黑標(biāo)溫度計(jì)來(lái)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(guó)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(guò)水噴淋或濕度控制系統(tǒng)來(lái)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(jiǎn)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(jué)疲勞現(xiàn)象，并且視覺(jué)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(jué)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)。