梁世何+金安素+林開(kāi)芬

印品放置一段時(shí)間后，常常會(huì)出現(xiàn)退色、光澤消失等老化現(xiàn)象，尤其是包裝印品，老化現(xiàn)象會(huì)在一定程度上影響消費(fèi)者對(duì)商品的品牌印象，因此對(duì)印品進(jìn)行耐候性測(cè)試是非常必要的。自然老化試驗(yàn)是測(cè)定印品耐候性最可靠的方法，但其試驗(yàn)時(shí)間太長(zhǎng)，不符合研發(fā)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，所以利用實(shí)驗(yàn)儀器等手段來(lái)模擬日光照射環(huán)境，加速試樣被破壞速度，是一種很重要的試驗(yàn)手段。

本文以紙質(zhì)印品為研究對(duì)象，利用紫外耐候試驗(yàn)箱進(jìn)行老化試驗(yàn)，并以試驗(yàn)前試樣為原稿，比較試驗(yàn)后印品評(píng)價(jià)參數(shù)的變化，獲得使其保持在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合理范圍內(nèi)時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間，進(jìn)而提出紙質(zhì)印品耐候性的測(cè)試方法。

印品老化試驗(yàn)

本試驗(yàn)選取當(dāng)?shù)赜∷⑵髽I(yè)普遍使用的4開(kāi)157g/m2晨鳴雙面銅版紙和孔雀HG油墨為試驗(yàn)原料，在小森膠印機(jī)上印刷滿版黑，無(wú)上光、覆膜等表面整飾工藝，并裁成尺寸為7cm×25cm的試樣若干，在溫度23℃±5℃、相對(duì)濕度60%+15%的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，將試樣放入紫外耐候試驗(yàn)箱中進(jìn)行連續(xù)光照老化試驗(yàn)，輻照參數(shù)設(shè)定為0.50W/ m2（340nm），試驗(yàn)箱溫度設(shè)定為65℃，濕度不做設(shè)定，每隔12h取出一組樣品（共20組）。

結(jié)果與分析

試驗(yàn)后，在溫度23℃±5℃、相對(duì)濕度60%+15%的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，在D65光源下，以試驗(yàn)前試樣為原稿，分別利用X-rite 528分光密度儀和SpectroEye色差儀，測(cè)試光照老化區(qū)的同色密度偏差和同批同色色差，每組測(cè)試10個(gè)數(shù)據(jù)，取平均值為結(jié)果，繪制測(cè)試參數(shù)變化曲線，如圖1和圖2所示。

從圖1可以看出，曲線前段同色密度偏差值增長(zhǎng)較快，由原稿的0.039增長(zhǎng)到60h的0.079，從72h開(kāi)始直至240h，隨著試驗(yàn)時(shí)間的加長(zhǎng)，同色密度偏差值略有增長(zhǎng)，但變化不大。從圖2可以看出，同批同色色差值略呈階梯性增長(zhǎng)，96h后的同批同色色差值均大于6。

根據(jù)GB/T 7705-2008《平版裝潢印刷品》中第5.3款的實(shí)地印刷要求，平版裝潢印刷品一般產(chǎn)品的同色密度偏差≤0.07，按照試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值修約取值的一般原則，由圖1可確定為老化試驗(yàn)進(jìn)行60h后，試樣超出一般產(chǎn)品要求；同批同色色差≤6.00，由圖2可確定為老化試驗(yàn)進(jìn)行96h后，試樣超出一般產(chǎn)品要求。因此，滿足同色密度偏差≤0.07的最大老化試驗(yàn)時(shí)間≥60h、滿足同批同色色差≤6.00的最大老化試驗(yàn)時(shí)間≥96h（如表1所示），即為該印品耐候性的技術(shù)要求。

本試驗(yàn)隨機(jī)選取某一特定印品進(jìn)行耐候性測(cè)試的考察，把人對(duì)印品耐候性的感官感受轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)檢測(cè)的數(shù)據(jù)表現(xiàn)，使印品耐候性得以客觀地測(cè)試測(cè)量。對(duì)于相同規(guī)格的同類(lèi)印品，可按照本文的測(cè)試方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果按照表1中的技術(shù)要求進(jìn)行判定；對(duì)于不同規(guī)格的印品，可以按照本文的測(cè)試方法，根據(jù)所用紙張、油墨和表面處理方式的不同，確定印品的分類(lèi)，在設(shè)定的老化試驗(yàn)參數(shù)條件下進(jìn)行試驗(yàn)，從而獲得該印品耐候性的技術(shù)要求。那么，對(duì)相應(yīng)規(guī)格其他印品即可進(jìn)行耐候性測(cè)試并進(jìn)行判定。

測(cè)試方法驗(yàn)證

參照EN 12608-2003粗略推算自然老化時(shí)間的公式如下：

自然老化時(shí)間（y）=（老化時(shí)間×550×Δt×3600）÷（年太陽(yáng)輻照總量×60%×67%） 公式（1）

其中，老化時(shí)間為老化試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間，單位為h；年太陽(yáng)輻照總量為波長(zhǎng)范圍在300～2450nm內(nèi)的地面吸收的太陽(yáng)光年輻照總量，單位為MJ/ m2；Δt為試驗(yàn)溫度與年平均氣溫之比；60%為波長(zhǎng)范圍在300～800nm的輻照量占輻照總量的百分?jǐn)?shù)，材料正是因?yàn)槲沾朔秶墓庹斩鹄匣到猓?7%為溫度修正系數(shù)（因?yàn)樵谧匀焕匣?，除了夏季，其他季?jié)的平均氣溫相對(duì)較低）；550為依據(jù)GB/T 16422.2-1999《塑料 實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法 第2部分：氙弧燈》，340nm輻照強(qiáng)度為0.50W/m2時(shí)，紅外區(qū)與可見(jiàn)區(qū)部分（300～800nm）的輻照強(qiáng)度，單位為W/m2；3600，單位為s。

經(jīng)查，2011年浙江地區(qū)年太陽(yáng)輻射總量為433kcal/cm2（1kcal=4.17kJ），年平均氣溫為17.9℃。將本文試驗(yàn)參數(shù)代入公式（1）得到：

自然老化時(shí)間（y）=（60×550×

（65÷17.9）×3600）÷（433×4.17 103×104×60%×67%）= 0.059（y）≈ 21（d）

可見(jiàn)，印品置于紫外耐候試驗(yàn)箱中進(jìn)行老化試驗(yàn)60h，相當(dāng)于平均日光連續(xù)照射約21天的老化程度。這一估算結(jié)果符合人們?nèi)粘５母泄俑惺?，故本文的測(cè)試方法具有一定的可靠性。

結(jié)論

本文從印刷企業(yè)的實(shí)際需求出發(fā)，對(duì)印品耐候性測(cè)試方法作初步探索，設(shè)計(jì)的測(cè)試方法相對(duì)簡(jiǎn)單，易于操作，經(jīng)驗(yàn)證明能夠基本評(píng)估紙質(zhì)印品的耐候性，符合印刷企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際。測(cè)試方法基本步驟總結(jié)如下：

（1）確定產(chǎn)品規(guī)格，包括紙張、油墨和表面處理方式等；

（2）確定試驗(yàn)參數(shù)，包括光照輻照參數(shù)、溫度、相對(duì)濕度等；

（3）進(jìn)行連續(xù)老化試驗(yàn)；

（4）在設(shè)定時(shí)間節(jié)點(diǎn)取出試樣，以試驗(yàn)前試樣為原稿，測(cè)試試驗(yàn)后試樣的同色密度偏差和同批同色色差；

（5）獲得滿足同色密度偏差≤0.07的最大老化試驗(yàn)時(shí)間和滿足同批同色色差≤6.00的最大老化試驗(yàn)時(shí)間，即為對(duì)應(yīng)印品耐候性的技術(shù)要求；

（ 6 ）同規(guī)格種類(lèi)印品按步驟（2）～（4）進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果按步驟（5）所得技術(shù)要求進(jìn)行判定。endprint