印刷品及印刷油墨耐光老化試驗

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

　　戶外老化因素：

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

　　1.光照

　　高分子材料的化學鍵對太陽光中不同波段的光線的敏感性不同，一般對應一個閾值，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，對于某些印刷品和油墨，長波段紫外線甚至可見光也會對其產(chǎn)生破壞，造成變色或褪色。

　　2.溫度

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

　　3.濕度

　　水會直接參與材料老化反應。相對濕度、露水和雨水等是自然界中水的幾個主要表現(xiàn)形式。研究表明，戶外材料每天都將長時間處于潮濕狀態(tài)（平均每天長達8-12個小時）。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，因為它附著在材料上的時間更長，形成更為嚴酷的潮濕侵蝕。對于戶內(nèi)用材料，一般只考慮相對濕度的影響。

　　氙燈加速耐光測試

　　1.日光模擬

　　作為氙燈試驗箱的光源，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)定的光照強度。

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

　　3.溫度控制

　　氙燈測試設(shè)備中，溫度的控制很也重要，因為溫度影響材料老化的速率。氙燈試驗箱一般是通過黑板溫度計或黑標溫度計來精確控制樣品表面溫度。一般歐洲的ISO標準大多使用黑標溫度計，而美國的一些標準則使用黑板溫度計。有些型號的氙燈試驗箱還能同時控制箱體空氣溫度，以達到全面的曝曬環(huán)境溫度控制。

　　4.潮濕模擬

　　氙燈試驗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戶外產(chǎn)品的熱沖擊和應力腐蝕。濕度會影響某些物品（比如某些紡織品或油墨等）發(fā)生老化的類型和速度，在此類材料的測試標準中都建議控制相對濕度。

　　印刷品及印刷油墨氙燈老化試驗：

　　GB/T22771-2008的“4.4.1曝曬"一節(jié)中包含著兩個曝曬方法。一個是針對只有一個樣品的曝曬試驗，這個測試比較簡單，只要按規(guī)定方法（也就是標準中要求的測試條件）將測試樣品在燈光下曝曬，直至發(fā)生明顯變化。標準中同時指出“所謂的明顯變化就是等于或小于符合GB/T 250規(guī)定的的評定變色用灰色樣卡3級。觀察者應確保在試驗中不出現(xiàn)視覺疲勞現(xiàn)象，并且視覺觀測時應具備標準印刷品的觀察條件"。

　　另一個是針對同一系列印刷品進行同步和系統(tǒng)性試驗。這個測試采用連續(xù)遮蓋的曝曬方法，可以在一次試驗中測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級藍色羊毛標準出現(xiàn)相應于評定變色用灰色樣卡3級的明顯變化；

　　二步：將印刷品和藍色羊毛標準的曝曬部分遮蓋四分之一，繼續(xù)曝曬直至5級藍色羊毛標準出現(xiàn)相應于評定變色用灰色樣卡3級的明顯變化；

　　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級藍色羊毛標準出現(xiàn)相應于評定變色用灰色樣卡3級的明顯變化；

　　四步：再遮蓋更多，繼續(xù)曝曬，直至7級藍色羊毛標準發(fā)生視覺剛剛能觀察到的變化（評定變色用灰色樣卡4級）。

　　因為通常情況下，油墨廠或印刷廠的測試樣品都較多，如果采用第一種曝曬方法，每次只對一個樣品進行測試，是不太現(xiàn)實的。所以本次試驗我們選用第二種曝曬方法，同時對13種不同的膠印油墨樣品進行氙燈加速耐光老化測試，同時進行曝曬還有SDC 1到7級藍色羊毛標準。