摘要：采用GB/T 8427-2008 《纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度：氙弧》中的方法3进行耐光色牢度测试一阶段与二阶段的比较，结果表明，有很少部分样品二阶段测试结果与一阶段测试结果相差半级，但最终结果与一阶段相同，而且一阶段测试时间明显短于二阶段，采用一阶段进行纺织品的耐光色牢度测试可以缩短产品检测周期，同时能够节省大量能源，为企业和检测机构降低成本。
关键词：纺织品；耐光色牢度测试；曝晒阶段
1、原理
纺织品暴露在光线下使用时，光线中的紫外线等破坏染料分子从而导致“褪色”，使纺织品发生色变，光照对染料的影响主要包括两点：
（1）染料的结构。在紫外线的照射下，染料的化学键发生改变、断裂，染料中发色基团、助色基团等结构发生改变，出现色变；
（2）染料分子中的电子及能量发生了改变。在大量高能量的紫外线照射下，染料分子中部分成键电子跃迁到高能级的反键轨道中，当这些电子返回到原来的轨道时会释放出不同的能量，使颜色发生变化从而表现出不同的日晒牢度。
影响染色纺织品耐光色牢度的因素很多，包括染料的化学结构、染料在纤维上的物理状态（染料的分散程度、与纤维的结合情况）、纤维的种类、外界条件（如温度、湿度等）、染料的浓度、助剂等。
实验室条件下耐光色牢度试验主要是模拟纺织品实际应用时，在日光曝晒条件下变、褪色的情况，以判定染料或纺织品耐光色牢度。各种标准的试验原理基本相同，即将纺织品试样与标准物质一起在人造光源下按规定条件曝晒，然后将试样与标准物质的变色进行对比，或用灰卡、测试仪对比试样曝晒后与原样之间的颜色变化，评定试样的耐光色牢度。其中AATCC 16.2和AATCC 16.3规定，在试样曝晒结束后用灰卡或仪器评级，而ISO 105 B02，GB/T 8427，JIS L0842和JIS L 0843则是将试样与标准物质同时曝晒后进行对比评级，以确定样品的耐光色牢度等级。
在测试标准方面，与纺织品耐光色牢度相关的标准有：GB/T 8427，ISO 105-B02，AATCC 16.2，AATCC 16.3，JIS L 0842和JIS L 0843，这些标准建立的思路大体相同，都采用人造光源作为模拟日光的试验光源，但在标准物质、曝晒条件、试样制备、终点控制、评级方面又各有特点。
1.1标准物质
耐光试验中，由于日光或人造光的亮度为变量，不能用曝光时间作为依据，常用标准参照物来比较试样的耐光性。标准中使用的标准物质有蓝色羊毛标样1-8、蓝色羊毛标样L2-L9和蓝色参考标准1-8Cy（仅用于JIS标准），前两者标准物质的材质为羊毛，而JIS蓝标的材质为锦纶或涤纶，不同标准采用不同的标准物质。
1.2曝晒条件
耐光测试中，人造光源有氙弧和碳弧之分，光源不同试验参数不同，即使光源相同，也因气候条件、试验方法的不同而存在差异。
GB/T 8427和ISO 105-B02曝晒条件相同，与AATCC 16.3及JIS L 0843的曝晒条件存在差异。作为耐光试验机温度传感器黑标温度计或黑板温度计都是用于控制人造耐光照试验机，提供曝晒在辐射光源下的样品最高温度估计值，他们彼此不可互换，且在相同的曝晒条件下，黑标温度计显示的温度要高于黑板温度计，通常国标和欧标采用的温度显示器为黑标温度计，美标和日标采用黑板温度计。而且美标和日标相对来说对试验参数的要求更具体，如对湿度的要求，而国标和欧标只是用湿度控制标样有效湿度，且因地域不同又将在欧洲条件下曝晒时的湿度分为中等有效湿度、低有效湿度和高有效湿度，其中中等有效湿度为常用测试条件，其他两种为极限测试条件，较少使用。此外，结合日常检测工作发现，GB/T 8427—2008中欧洲曝晒条件下的中等有效湿度，湿度控制标样的色牢度为5级，最高黑标温度50℃及AATCC 16.3中常用方法3这两种曝晒条件最为常用。如下表测试参数：
对比氙弧灯和碳弧灯两种不同光源测试条件可知，虽然二者都是光老化试验设备，但在检测应用中氙弧灯远远多于碳弧灯。这是因为利用氙弧灯所发出的光，其光谱功率分布曲线接近于太阳光，其产生的紫外线、可见光和红外线部分也是目前最接近日光的人造光源；而碳弧灯的碳棒发出的弧光的光谱能量分布（SPD）与自然日光的SPD相差较大，既没有自然日光中的短波紫外辐射，在400-800 nm之间也没有日光的高强度能量，从总体上来说，碳弧灯的检测结果与产品的实际耐候性之间的相关性比较差；而且，碳弧灯的模拟性较差，所使用的碳棒使用周期短，一般可使用48-72h，使用成本较高，而氙弧灯所用灯管周期长，成本低。因此耐光试验中常选择氙弧灯作为人造光源。
1.3试样制备
不同标准对试样制备的要求不同，体现在试样形态、试样个数、试样尺寸3个方面。具体分别如下：一是适用的试样形态，美标相较于其他标准来说，去除了散纤维这种试样形态；二是试样个数，美标比其他标准要求试样个数多（至少3个），其他标准1个试样即可；三是试样尺寸，国标和欧标两者相同，与美标和日标各不相同，且日标的两个标准对尺寸要求也不一样，而美标的两个标准对尺寸的要求一致。在实际应用中，因标准不同对试样制备的要求不尽相同，在开样时需特别注意以确保试验结果准确有效。
1.4曝晒终点控制及评级
GB/T 8427，IS0 105-B02，JIS L 0842，JIS L 0843有5种不同的曝晒方法，每种方法都有各自的特点，同时与AATCC 16.2和AATCC 16.3的曝晒方法存在一定的差异，JIS L0842和JIS L0843耐光色牢度测试，一般根据试样变色情况采用灰色样卡来控制曝晒终点，以标准物质来评定试样的耐光色牢度等级。而美国的AATCC系列耐光色牢度测试则是用标准物质来控制曝晒终点，用灰色样卡来评定试样的耐光色牢度等级。此外，GB/T 8427，IS0 105-B02和JIS L 0842，JIS L 0843的5种曝晒方法的终点判断和评级方法相同。
2、结束语
目前，国内外均采用特定染料染制成的标准物质测定试样的耐光等级，但其存在精度低、操作不便、成本高的缺点。在电子技术高速发展的今天，仪器取代传统的标准物质的人工对照评级已是一种趋势，即采用先进的光电测试技术，用光学仪器记录曝光量来代替标准物质记录光能量的作用，采用色差仪测量织物色差来反映标准物质和灰卡的变色信息，使测试更科学、准确、客观、便捷，适应当今科技快速发展的形势和对面料耐光色牢度评价的要求。
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论文作者:麦智华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/3
标签：试样论文; 牢度论文; 标准论文; 染料论文; 纺织品论文; 测试论文; 湿度论文; 《基层建设》2019年第9期论文;