氙(xian)燈日(ri)曬(shai)機新版(ban)國(guo)標GB8427中的(de)歐(ou)美(mei)曝(pu)曬(shai)條(tiao)件(jian)

GB8427-2008《紡織(zhi)品色牢(lao)度試(shi)驗耐(nai)人(ren)造光(guang)色牢(lao)度氙(xian)弧》(以下(xia)簡稱(cheng)新(xin)版(ban)標(biao)準(zhun))是修改(gai)采用IS0105B02：1994及(ji)其修(xiu)改單(dan)對GB8427-1998進行(xing)修(xiu)訂後產(chan)生(sheng)的(de)新(xin)版(ban)本(ben)。在紡織(zhi)行業(ye)，GB8427是壹(yi)個廣泛用(yong)於(yu)耐(nai)光(guang)色牢(lao)度檢測的(de)試(shi)驗方(fang)法標準(zhun)，主(zhu)要(yao)原(yuan)理是利(li)用氙(xian)燈光(guang)源(yuan)來模擬紡織(zhi)品的(de)顏色在大氣環(huan)境下(xia)因光(guang)照等因素的(de)作(zuo)用(yong)而(er)加(jia)速(su)產(chan)生(sheng)的(de)褪(tui)色。在解(jie)讀(du)新(xin)版(ban)標(biao)準(zhun)之前(qian)，有(you)必(bi)要(yao)了解(jie)大氣環(huan)境如何(he)對(dui)材料(liao)和產(chan)品(pin)產(chan)生(sheng)破(po)壞(huai)。

壹、紡織(zhi)品日(ri)曬色牢(lao)度測(ce)試(shi)原(yuan)理

1.戶外老化(hua)因素

老(lao)化(hua)損(sun)害(hai)主(zhu)要(yao)由(you)3個因素引(yin)起(qi)：光(guang)照、溫度(du)和濕(shi)度。這3個因素中(zhong)的(de)任(ren)壹個都會引(yin)起(qi)材料(liao)老化，它們(men)的(de)共(gong)同(tong)作(zuo)用(yong)大於(yu)其(qi)中(zhong)任(ren)壹因素造成的(de)危害(hai)。

光(guang)照

高(gao)分(fen)子材料(liao)的(de)化(hua)學鍵對(dui)太陽(yang)光(guang)中(zhong)不(bu)同波段光(guang)線的(de)敏(min)感(gan)性不(bu)同，壹(yi)般(ban)對(dui)應壹個閾值(zhi)，太陽(yang)光(guang)的(de)短(duan)波段紫外線是(shi)引(yin)起(qi)大部分聚(ju)合(he)物物(wu)理性能老化(hua)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)。然(ran)而(er)，對(dui)於(yu)某(mou)些(xie)顏料(liao)和染料(liao)，長(chang)波段紫外線甚至(zhi)可(ke)見(jian)光(guang)也(ye)會(hui)對其(qi)產(chan)生(sheng)破(po)壞(huai)，造成變色或褪色。

溫度(du)

溫度(du)越高(gao)，化(hua)學反應(ying)速(su)度越(yue)快。老(lao)化反應(ying)是(shi)壹種(zhong)光(guang)致(zhi)化學反應(ying)，溫度(du)不(bu)影(ying)響光(guang)致(zhi)化學反應(ying)中(zhong)的(de)光(guang)致(zhi)反應(ying)速(su)度，卻影(ying)響後繼(ji)的(de)化(hua)學反應(ying)速(su)度。因(yin)此，溫度(du)對材料(liao)老化的(de)影(ying)響往往是非(fei)線性(xing)的(de)。

濕(shi)度

水會(hui)直接參(can)與(yu)材料(liao)老化反應(ying)。霧、霾、露水和(he)雨水等是自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)水的(de)幾(ji)個主(zhu)要(yao)表現(xian)形式(shi)。研究表明，戶(hu)外(wai)材料(liao)每天(tian)都將長(chang)時(shi)間(jian)處於(yu)潮(chao)濕(shi)狀態(tai)(平(ping)均每天(tian)長(chang)達(da)8～12h)。而露(lu)水是(shi)戶(hu)外(wai)潮(chao)濕(shi)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)。露水造成的(de)危害(hai)比(bi)雨水更(geng)大，因為(wei)它附(fu)著(zhe)在材料(liao)上(shang)的(de)時(shi)間(jian)更(geng)長(chang)，形成更(geng)為(wei)嚴(yan)酷(ku)的(de)潮(chao)濕(shi)侵蝕。

2.氙(xian)燈加(jia)速(su)耐(nai)光(guang)測(ce)試(shi)

模擬日(ri)光(guang)

作(zuo)為日曬(shai)機的(de)光(guang)源(yuan)，氙(xian)燈可(ke)產(chan)生(sheng)紫外線、可(ke)見(jian)光(guang)和(he)紅外線，能(neng)夠很(hen)好地模擬全(quan)光(guang)譜(pu)太陽(yang)光(guang)。

氙(xian)燈產(chan)生(sheng)的(de)光(guang)譜(pu)用於(yu)測(ce)試(shi)前(qian)必(bi)須經(jing)過過濾(lv)，減少不(bu)需(xu)要(yao)的(de)部分紫外光(guang)譜(pu)。使(shi)用不(bu)同類(lei)型的(de)玻璃濾(lv)光(guang)器可(ke)以得到(dao)不(bu)同的(de)光(guang)譜(pu)。濾(lv)光(guang)器的(de)使(shi)用取(qu)決(jue)於(yu)被(bei)測(ce)材料(liao)和產(chan)品(pin)終使(shi)用條(tiao)件(jian)。由(you)於(yu)不(bu)同過濾(lv)器過濾(lv)的(de)紫外線短(duan)波段截止點的(de)不(bu)同。這將(jiang)在很(hen)大程(cheng)度(du)上(shang)影(ying)響老(lao)化的(de)速(su)度和(he)類(lei)型。有(you)3類(lei)經常(chang)使(shi)用的(de)濾(lv)光(guang)器：日光(guang)過濾(lv)器、窗(chuang)玻璃過濾(lv)器和紫外延(yan)展(zhan)過濾(lv)器。在紡織(zhi)品測(ce)試(shi)中壹(yi)般(ban)選(xuan)擇窗(chuang)玻璃過濾(lv)器。

控(kong)制輻照度

氙(xian)燈日(ri)曬(shai)機需(xu)裝(zhuang)備(bei)有(you)輻照度控(kong)制系統.Q-Lab公司(si)的(de)Q-Sun日(ri)曬(shai)色牢(lao)度儀(yi)使(shi)用的(de)是(shi)太陽(yang)眼閉(bi)環(huan)控(kong)制系統，可(ke)提(ti)供(gong)穩定的(de)光(guang)照強度。

在氙(xian)燈測(ce)試(shi)系統內，控(kong)制輻照度非常重要(yao)。氙(xian)燈光(guang)譜(pu)範(fan)圍(wei)可(ke)從(cong)295nm延(yan)伸(shen)到(dao)3000nm，新(xin)的(de)標(biao)準(zhun)中要(yao)求光(guang)強的(de)控(kong)制基於(yu)點(dian)控(kong)制，控(kong)制點的(de)選(xuan)擇則(ze)基於(yu)模擬環(huan)境和(he)檢測材料(liao)性能的(de)不(bu)同，對(dui)於(yu)戶(hu)外(wai)環(huan)境，檢測材料(liao)的(de)物(wu)理性能，壹般(ban)采(cai)用340nm控(kong)制點;而(er)對於(yu)室內環(huan)境，檢測材料(liao)的(de)變色和褪(tui)色，壹般(ban)采(cai)用420nm控(kong)制點。

控(kong)制溫度(du)

氙(xian)燈測(ce)試(shi)設備(bei)中，對溫度(du)的(de)控(kong)制很(hen)也(ye)重(zhong)要(yao)，因為溫度(du)影(ying)響材料(liao)老化的(de)速(su)率。氙(xian)燈日(ri)曬(shai)機壹般(ban)是(shi)通過黑(hei)板(ban)溫度(du)計或黑標(biao)溫度(du)計來控(kong)制樣品(pin)表面溫度(du)。有(you)些型(xing)號的(de)氙(xian)燈日(ri)曬(shai)機還(hai)能(neng)同(tong)時(shi)控(kong)制箱(xiang)體空(kong)氣(qi)溫度(du)，以達(da)到全(quan)面控(kong)制曝曬(shai)環(huan)境溫度(du)的(de)目(mu)的(de)。

模擬潮(chao)濕(shi)

氙(xian)燈日(ri)曬(shai)機可(ke)以通過水噴(pen)淋(lin)或濕(shi)度控(kong)制系統來模擬潮(chao)濕(shi)的(de)影(ying)響。水噴(pen)淋(lin)可(ke)以模擬雨水對(dui)戶(hu)外(wai)產(chan)品(pin)的(de)熱(re)沖擊(ji)和(he)應力(li)腐(fu)蝕(shi)。濕(shi)度會影(ying)響某(mou)些物(wu)品(比(bi)如某(mou)些(xie)紡織(zhi)品或油墨(mo)等)發生(sheng)老(lao)化的(de)類(lei)型和(he)速(su)度。在此類(lei)材料(liao)的(de)測(ce)試(shi)標準(zhun)中都建(jian)議控(kong)制相對(dui)濕(shi)度。

3.新版(ban)標(biao)準(zhun)曝曬條(tiao)件(jian)分(fen)析(xi)

藍色羊毛標樣(yang)

在新版(ban)標(biao)準(zhun)的(de)6.1節(jie)中(zhong)指(zhi)出，歐(ou)洲(zhou)曝(pu)曬(shai)條(tiao)件(jian)使(shi)用標(biao)準(zhun)4.1.1節中規(gui)定的(de)藍色羊毛標樣(yang)1～8;同樣在標準(zhun)的(de)6.2節(jie)中(zhong)也(ye)指(zhi)出，美(mei)國曝(pu)曬條件(jian)使(shi)用標(biao)準(zhun)4.1.2節中規(gui)定的(de)藍色羊毛標樣(yang)L2～L9。藍色羊毛標樣(yang)1～8和L2～L9是類(lei)似的(de)，但(dan)使(shi)用不(bu)同藍色羊毛標樣(yang)獲得的(de)測(ce)試(shi)結(jie)果進行(xing)比(bi)較(jiao)時(shi)，要(yao)註意到2組藍色羊毛標樣(yang)的(de)褪(tui)色性能(neng)可(ke)能(neng)不(bu)同，因(yin)此.2組標(biao)樣所得結(jie)果不(bu)可(ke)互換(huan)。

對(dui)輻(fu)照度的(de)要(yao)求

在標準(zhun)的(de)“4.2.1.1風(feng)冷(leng)氙(xian)燈設(she)備(bei)”中，對過濾(lv)器(WindowIR過濾(lv)器)的(de)要(yao)求是：置於(yu)光(guang)源(yuan)和試(shi)樣及(ji)藍色羊毛標準(zhun)之間，使(shi)紫外光(guang)譜(pu)穩定衰(shuai)減。所用濾(lv)光(guang)玻璃的(de)透(tou)光(guang)率在380～750nm之間(jian)至(zhi)少為(wei)90%，而(er)在310～320nm之間(jian)則(ze)降為(wei)0，同時(shi)要(yao)求氙(xian)弧光(guang)譜(pu)中所含紅外輻射量要(yao)穩定地減少。

在“4.2.1.2水冷(leng)氙(xian)燈設(she)備(bei)”中，描述(shu)了2種(zhong)過濾(lv)器，都要(yao)求包(bao)括內(nei)層和外(wai)層濾(lv)光(guang)玻璃容納(na)和(he)引(yin)導冷(leng)卻水流(liu)動(dong)。濾(lv)光(guang)器置於(yu)光(guang)源(yuan)和試(shi)樣及(ji)藍色羊毛標準(zhun)之間，使(shi)紫外光(guang)譜(pu)和部分紅外光(guang)譜(pu)可(ke)穩(wen)定衰(shuai)減。其中(zhong)：壹(yi)種(zhong)是對(dui)應(ying)歐(ou)洲(zhou)曝(pu)曬(shai)條(tiao)件(jian)的(de)，要(yao)求內外過濾(lv)器都是IR過濾(lv)器並和窗(chuang)玻璃外罩(zhao)組(zu)成濾(lv)光(guang)系統(Win-dowIR過濾(lv)器)。濾(lv)光(guang)系統的(de)透(tou)射率在380～750nm之間(jian)至(zhi)少為(wei)90%，而(er)在310～320nm之間(jian)則(ze)降為(wei)0；另壹(yi)種(zhong)是對(dui)應(ying)美(mei)國(guo)曝(pu)曬(shai)條件(jian)的(de)，要(yao)求內過濾(lv)器為硼矽玻璃，外過濾(lv)器為透明鈉鈣(gai)玻璃(WindowB/SL過濾(lv)器)，起(qi)到(dao)阻(zu)斷較(jiao)低(di)波長(chang)的(de)光(guang)譜(pu)輻射的(de)作(zuo)用(yong)，使(shi)到達(da)試(shi)樣上(shang)的(de)光(guang)譜(pu)輻射和與經過壹(yi)般(ban)窗(chuang)玻璃後的(de)大致相(xiang)等。

對溫度(du)及(ji)濕(shi)度的(de)要(yao)求

標準(zhun)的(de)“6.1歐(ou)洲(zhou)曝(pu)曬(shai)條(tiao)件(jian)”中(zhong)，對(dui)通常(chang)曝曬條(tiao)件(jian)的(de)要(yao)求是：中等有(you)效濕(shi)度，濕(shi)度控(kong)制標樣(yang)的(de)色牢(lao)度為(wei)5級(ji)，高(gao)黑(hei)標溫度(du)50。

而“6.2美(mei)國曝(pu)曬(shai)條件(jian)”中(zhong)，對(dui)曝曬(shai)條件(jian)的(de)要(yao)求是：黑板(ban)溫度(du)(63±1)，試(shi)驗箱(xiang)內相(xiang)對濕(shi)度(30±5)%，低(di)有(you)效濕(shi)度，濕(shi)度控(kong)制標樣(yang)的(de)色牢(lao)度為(wei)6～7級(ji)。

對設備(bei)的(de)綜(zong)合(he)要(yao)求

如果(guo)既(ji)要(yao)滿足(zu)新版(ban)標(biao)準(zhun)中的(de)歐(ou)洲(zhou)曝(pu)曬(shai)條(tiao)件(jian)又(you)要(yao)滿足(zu)其中(zhong)的(de)美(mei)國(guo)曝(pu)曬(shai)條件(jian)，那(na)麽(me)對測(ce)試(shi)設備(bei)的(de)要(yao)求是：同時(shi)配(pei)備藍色羊毛標樣(yang)1～8和L2～L9；同時(shi)配(pei)備WindowIR過濾(lv)器和WindowB/SL過濾(lv)器；同時(shi)配(pei)備黑(hei)板(ban)溫度(du)計和黑(hei)標(biao)溫度(du)計。具(ju)體來說，按表2中的(de)參(can)數(shu)分別運(yun)行標準(zhun)中的(de)歐(ou)洲(zhou)曝(pu)曬(shai)條(tiao)件(jian)和(he)美(mei)國曝(pu)曬條件(jian)。

通(tong)過對(dui)新(xin)版(ban)標(biao)準(zhun)的(de)解(jie)讀(du)不(bu)難發現(xian)，在該標準(zhun)中其實包(bao)含了2個不(bu)同的(de)測(ce)試(shi)條件(jian)：歐(ou)洲(zhou)曝(pu)曬(shai)條(tiao)件(jian)和(he)美(mei)國曝(pu)曬條件(jian)，也(ye)就是通(tong)稱的(de)歐(ou)標(biao)和(he)美(mei)標(biao)。兩者在藍色羊毛標樣(yang)、過濾(lv)器、輻照度、溫度(du)和濕(shi)度控(kong)制等方(fang)面均有(you)所不(bu)同，采(cai)用時(shi)應(ying)嚴格(ge)區分(fen)，根(gen)據實際情況選(xuan)擇使(shi)用。

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