耐光色牢度是紡織服裝質(zhì)量檢驗的重要指標,因日光環(huán)境受天氣影響較大,測試時大多采用人造光代替日光,以模擬氣候代替自然氣候。由于人造日光和氣候的模擬難度大,涉及多個關(guān)聯(lián)參數(shù)的控制,且我國現(xiàn)行測試標準規(guī)定的參數(shù)不直觀,而國內(nèi)的檢測實驗室間一直未能在控制參數(shù)上達成共識,導致試驗結(jié)果差別較大,易在產(chǎn)品合格評定時造成較大分歧。為了解決這些問題,本文針對我國現(xiàn)行的測試標準GB/T8427--2008(紡織品色牢度試驗耐人造光色牢度:氙弧》(等效ISO 105 B02:1994)的參數(shù)設(shè)置進行探討。
輻照強度:
根據(jù)GB/T8427—21X18標準規(guī)定及輻照計的差異,建議輻照強度為42W/m2(波長300-400nm)或1.1W/m2(波長420nm)。有研究結(jié)果表明,在僅增加輻照強度的條件下,相同輻照能量的曝曬一般可以獲得相同的褪色程度,即可以通過加大輻照強度來縮短試驗時間。但這種加速法尚處于研究層面,其研究結(jié)論的普適性還有待驗證,并未獲得任何標準化組織的認可。
樣品架溫度:
樣品架溫度傳感器有兩種,一種為ASTM黑板溫度計(BDT),另一種是DIN黑標溫度計(BST),兩種溫度傳感器所測溫度有差異。GB/T 8427-2008中規(guī)定了一種通常條件、兩種極限條件和一種美國條件可選。由于我國大部分地區(qū)處于溫帶,且現(xiàn)有紡織服裝產(chǎn)品標準中并未規(guī)定測試條件,因而多數(shù)實驗室采用通常條件。若選用極限條件,其結(jié)果勢必會與通常條件的測試結(jié)果有偏離。因此,選用通常條件(溫帶)的試驗參數(shù)較為適宜:濕標5級,高黑標溫度(BST)50℃,或黑板溫度(BPT)不超過45℃。調(diào)查發(fā)現(xiàn),有少數(shù)實驗室選用美國條件BPT(63±1)℃,卻未按標準規(guī)定使用美國藍色羊毛標樣L2~L9,這種操作獲得的測試結(jié)果與按標準規(guī)定測得的結(jié)果不具可比性。這是因為美國條件中的黑板溫度較高,也就意味著樣品表面溫度較高,這對染料的分解褪色反應有較大影響。根據(jù)阿倫尼烏斯方程,溫度每升高10K,反應速率加快一倍,因而樣品表面溫度的提高必將加快褪色速度??梢姡捎妹绹鴹l件對國內(nèi)產(chǎn)品進行測試是不適宜的。
箱體溫度:
氙燈試驗箱箱體溫度傳感器緊貼于曝曬箱金屬外殼,因而可以認為箱體溫度與曝曬箱內(nèi)溫度相等。雖然GB/T8427-2008并未規(guī)定箱體溫度,但由于箱內(nèi)溫度與濕度是相關(guān)量,實際操作時,箱體溫度必須相對穩(wěn)定。一般來說,在箱體溫度比樣品架溫度低10℃以下時,設(shè)備才能平穩(wěn)運行。箱體溫度可以根據(jù)實際使用環(huán)境設(shè)定,也可以不設(shè)定而通過保持實驗室環(huán)境穩(wěn)定來獲取。總之,即使其它條件參數(shù)全部相同,僅箱體溫度不同,所獲得的測試結(jié)果也有差異。
箱內(nèi)濕度:
GB/T8427-2008中規(guī)定了通常試驗條件為濕標5級。
根據(jù)上圖可以看出,濕標5級對應的有效濕度為40%,但有效濕度與設(shè)備控制參數(shù)中的箱內(nèi)相對濕度并不一致。試驗發(fā)現(xiàn),箱體溫度(38±2)℃時,箱內(nèi)濕度需控制在(50±2)%;箱體溫度(22±2)℃時,箱內(nèi)濕度需控制在(65±2)%;箱體溫度(26±2)℃時,箱內(nèi)濕度需控制在(55±2)%。
因此,標準中的有效濕度并非曝曬箱內(nèi)的相對濕度,而是在一定自然環(huán)境條件下曝曬濕度標樣獲得的濕度平均值,不同設(shè)備設(shè)定不同參數(shù)。由于設(shè)備和實驗室環(huán)境不同,要設(shè)定出符合標準要求的箱內(nèi)濕度,必須通過由低到高設(shè)定不同的濕度值來曝曬濕標,測得一系列結(jié)果,并從中選定符合標準要求的箱內(nèi)濕度參數(shù)。
曝曬時間:
GB/T8427-2008中提供了5種可選試驗操作方法,各方法的曝曬時間截然不同。由于國內(nèi)紡織服裝類產(chǎn)品標準中對耐光色牢度指標有明確的等級要求,且以藍標褪色程度控制曝曬時間來保證試驗時間不變,所以一般實驗室采用方法3進行測試。例如,某產(chǎn)品標準中規(guī)定耐光色牢度要達到4級才算合格品,那么試驗中至少應使用4級藍標和3級藍標。試驗分兩階段:第一階段終止條件為4級藍標曝曬部位和遮蓋部位色差達到灰卡4級;第二階段將第一階段已曝曬部位遮擋一半,另一半繼續(xù)曝曬,直至這一半經(jīng)兩階段曝曬部位和未曝曬部位的色差達到灰卡3級時終止試驗。
試驗發(fā)現(xiàn),采用上述試驗條件參數(shù)時,在樣品無自轉(zhuǎn)的條件下,使用Xe-1第一階段需曝曬20h,第二階段需35h;使用Xe-3第一階段需曝曬23h,第二階段需40h,詳見表1??梢?,將藍標曬至灰卡3級所需時間約為將其曬至灰卡4級所需時間的3倍,而非一般理解的2倍。
表1 GB/T 8427-2008參數(shù)條件:
試驗結(jié)果:
以表1所示的3種參數(shù)條件對15組樣品進行測試,結(jié)果見表2。
表2 不同參數(shù)條件下的測試結(jié)果:
由表2可知,3種參數(shù)條件下的測試結(jié)果具有很好的一致性,可以認為在一定范圍內(nèi)這3種參數(shù)條件是等效的。
試驗結(jié)論:
GB/T8427-2008中并未明確給出部分參數(shù),主要是因為:不同的設(shè)備參數(shù)條件不同;使用同一設(shè)備不同參數(shù)條件也可得到相同的測試結(jié)果。因此,耐人造光色牢度測試結(jié)果的準確性,應建立在對測試標準的認真解讀和對控制參數(shù)精確調(diào)試的基礎(chǔ)上。雖然測試環(huán)境和設(shè)備對試驗結(jié)果有較大影響,但可以通過試驗獲得符合標準的測試參數(shù),從而保證測試結(jié)果的準確性。只有各實驗室對試驗參數(shù)給予足夠的重視,才能保證實驗室間測試結(jié)果的重現(xiàn)性。
此外,評級對檢測數(shù)據(jù)也有較大影響,根據(jù)GB/T6151--1997《紡織品色牢度試驗試驗通則》規(guī)定,“在疑惑不決場合下,可用FZ/T01024進行儀器評定”,即可通過儀器來校對人眼的差異,提高測試結(jié)果的準確性。
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