不同仪器耐光色牢度试验差异探讨

品质管理

不同仪器耐光色牢度试验差异探讨

文/郭家良 陆肖莉 唐建国 蒋东锐

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摘要：

不同型号的耐光色牢度仪器，因其滤光器不同透过的光谱能量会有差异。试验结果引起光谱能不同而不同。本文在设定相同型号参数相同的两台不同的耐光色牢度仪，结合目光评级和测色仪对因光谱不同引起颜料褪色不同步状况和色相变化进行比较探讨。

关键词：耐光；滤光器；光谱；CIELAB；色相

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经过长期大量试验发现，相同型号规格的不同仪器，相同试样在相同条件参数下试验相同时间，试样间都会出现细小差异，偶尔还会出现半级以上差异。当试样处于临界点时，就会出现同一试样，一份合格一份不合格的情况。台差在相同仪器中存在，在不同仪器可能会更大。耐光色牢度测试是纺织品测试项目中耗时较长的项目，为了缩短测试周期，在一次实验室间的测试能力对比中，我们发现很多检测机构之间的曝晒条件参数不一致，甚至相差较大，但试验结果却一致。这可能由于目光评级只能评定试样的直观褪色情况，但试样具体的色相变化却无法评定。本文尝试在仪器人造光发光光谱对试样染料颜色的不同步褪色情况，用目光评级和仪器评级对比进行探讨。

1 试验

1.1 主要设备和材料

1.1.1 设备

Atlas Ci3000 Weather-Ometer 日晒牢度仪，Q-SunB02 日晒色牢度仪，Verivide cac120标准光源箱，DATACOLOR600测试仪，AVANTES光谱检测仪。

1.1.2 标准物质

1~5级SDC蓝色羊毛标样（欧洲研制）；湿度控制标样（符合GB 730）；评定变色用灰色样卡（符合GB/T 250—2009）.

1.1.3 试样

从日常检测样品中经行试样选取。选取条件是在本次试验设定曝晒量下能够看出明显变色的样品，减少评定结果偏高，提高结果准确度。

1.2 曝晒参数

曝晒终点：将4级蓝色羊毛标样曝晒至评定变色用灰色样卡色差4级。仪器具体参数如下：Atlas Ci3000 Weather-Ometer，试验参数为E=1.1W/m²(420nm处)；BPT=45℃；RH=50%；CHT=29℃。滤光器：内滤光器石英玻璃，外滤光器为红外涂层钠钙玻璃和浮法玻璃（滤光光谱见图1绿线）。

Q-Sun B02，试验参数为E=1.1W/m²(420nm处)；BST=50℃（BST50℃等同于 BPT45℃）；RH=50%；CHT=29℃。滤光器：IR过滤片。（滤光光谱见图1红线）

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2 试验结果与分析

按照设定试验条件对1~5级的SDC蓝色羊毛标样经行曝晒，并比较不同设备各级蓝色羊毛标样在试验中的褪色情况。曝晒终点按照目标蓝标4级蓝色羊毛标样曝晒至评定变色用灰色样卡4级和3级。采用评定变色用灰卡和测色仪对试验试样进行评定级数。

将25份试样（包含棉、锦纶、涤纶、尼龙、聚酯）和1~5级SDC蓝色羊毛标样各取2份，分别按照测试相同条件，经行4-4、4-3曝晒试验（中途无中断，见图2）。试验完成后，用蓝色羊毛标样和测试仪评定试样色牢度值，测得试样结果见下图1。

从图1 中看出， 1 7 h 试验Q- SUN试验4 级蓝标与25hATLAS水冷试验4级蓝标达到灰卡4级且GS值相当接近，色差值为5级情况下，目光评级两台仪器试样结果相同的有14份，占总数的56%，相差半级的有10份，占40%，相差一级以上有1份，占4%。Q-SUN 54.5h试验4级蓝标与ATLAS水冷73.5h试验4级蓝标达到灰卡3级且GS值相当接近，色差值为5级情况下，目光评级两台仪器试样结果相同的有18份，占总数的72%，相差半级的有6份，占24%，相差一级以上有1份，占4%。

试验结果表明，相同曝晒条件和曝晒时间，不同的仪器和滤光器进行试验，虽然目标蓝标到达标准色，可是不同仪器试验结果差异较大。用AVANTES光谱检测仪，对两台仪器发光光谱进行检测，检测图见图2。450nm前两台仪器光谱基本相同，600nm后差异十分大。用测色仪以ATLAS试样曝晒面为标物，用Q-SUN试样曝晒面为比对样测色得出CIELAB值，由于篇幅所限，列举3级、4级蓝标和色相随试验时间测长色相变化较大的试样，见图3。

从表1中可以看出，两台仪器试验的试样，虽然仪器和目光评定级数相同或相差半级，但是染料染色的不同步褪色，导致饱和度和色相的变化却有4级以上的差异。随着试验时间的延长，该变化更明显，两试样色差值更大，但是目光评定结果却72%相同。

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结束语

a）相同试验条件、试验时间，因为两台仪器滤光器不一样，所以透光的光谱不一样。虽然控制曝晒终点标准蓝标达到标准褪色，但其他非目标蓝标褪色情况却不相同。目光评定主要集中在试验褪色层面上，但其他差异，如染料颜色不同步褪色、饱和度和色相的变化等，这些变化目光则难以评定。光谱对颜色影响不能简单归结为颜色变浅。

b）Q-SUN仪器试验4级蓝标达到标准褪色与ATLAS仪器相比，却是能够减少试验时间。Q-SUN仪器试验在纯棉试样试验上，与ATLAS仪器试验结果的相同率较大。但由于光谱不一样，两试验结果不能互换。

参考文献：

[1]ISO 105-B02:2000 color fastness to artifical light: Xenon arc fading[S].

[2]GB/T 8427—2008 纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度：氙弧[S].

[3]Handbook of Material Weathering,13.5 COLOR CHANGE/George Wypych.—4th ed 2008.

（作者单位：广州市纤维产品检测院）

来源：中国纤检杂志
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