印品耐候性测试方法初探
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梁世何+金安素+林开芬
印品放置一段时间后，常常会出现退色、光泽消失等老化现象，尤其是包装印品，老化现象会在一定程度上影响消费者对商品的品牌印象，因此对印品进行耐候性测试是非常必要的。自然老化试验是测定印品耐候性最可靠的方法，但其试验时间太长，不符合研发的经济效应，所以利用实验仪器等手段来模拟日光照射环境，加速试样被破坏速度，是一种很重要的试验手段。
本文以纸质印品为研究对象，利用紫外耐候试验箱进行老化试验，并以试验前试样为原稿，比较试验后印品评价参数的变化，获得使其保持在相关标准规定的合理范围内时的试验时间，进而提出纸质印品耐候性的测试方法。
印品老化试验
本试验选取当地印刷企业普遍使用的4开157g/m2晨鸣双面铜版纸和孔雀HG油墨为试验原料，在小森胶印机上印刷满版黑，无上光、覆膜等表面整饰工艺，并裁成尺寸为7cm×25cm的试样若干，在温度23℃±5℃、相对湿度60%+15%的实验室环境中，将试样放入紫外耐候试验箱中进行连续光照老化试验，辐照参数设定为0.50W/ m2（340nm），试验箱温度设定为65℃，湿度不做设定，每隔12h取出一组样品（共20组）。
结果与分析
试验后，在温度23℃±5℃、相对湿度60%+15%的实验室环境中，在D65光源下，以试验前试样为原稿，分别利用X-rite 528分光密度仪和SpectroEye色差仪，测试光照老化区的同色密度偏差和同批同色色差，每组测试10个数据，取平均值为结果，绘制测试参数变化曲线，如图1和图2所示。
从图1可以看出，曲线前段同色密度偏差值增长较快，由原稿的0.039增长到60h的0.079，从72h开始直至240h，随着试验时间的加长，同色密度偏差值略有增长，但变化不大。从图2可以看出，同批同色色差值略呈阶梯性增长，96h后的同批同色色差值均大于6。
根据GB/T 7705-2008《平版装潢印刷品》中第5.3款的实地印刷要求，平版装潢印刷品一般产品的同色密度偏差≤0.07，按照试验结果数值修约取值的一般原则，由图1可确定为老化试验进行60h后，试样超出一般产品要求；同批同色色差≤6.00，由图2可确定为老化试验进行96h后，试样超出一般产品要求。因此，满足同色密度偏差≤0.07的最大老化试验时间≥60h、满足同批同色色差≤6.00的最大老化试验时间≥96h（如表1所示），即为该印品耐候性的技术要求。
本试验随机选取某一特定印品进行耐候性测试的考察，把人对印品耐候性的感官感受转化为试验检测的数据表现，使印品耐候性得以客观地测试测量。对于相同规格的同类印品，可按照本文的测试方法进行试验，结果按照表1中的技术要求进行判定；对于不同规格的印品，可以按照本文的测试方法，根据所用纸张、油墨和表面处理方式的不同，确定印品的分类，在设定的老化试验参数条件下进行试验，从而获得该印品耐候性的技术要求。那么，对相应规格其他印品即可进行耐候性测试并进行判定。
测试方法验证
参照EN 12608-2003粗略推算自然老化时间的公式如下：
自然老化时间（y）=（老化时间×550×Δt×3600）÷（年太阳辐照总量×60%×67%） 公式（1）
其中，老化时间为老化试验进行的时间，单位为h；年太阳辐照总量为波长范围在300～2450nm内的地面吸收的太阳光年辐照总量，单位为MJ/ m2；Δt为试验温度与年平均气温之比；60%为波长范围在300～800nm的辐照量占辐照总量的百分数，材料正是因为吸收此范围的光照而引起老化降解；67%为温度修正系数（因为在自然老化中，除了夏季，其他季节的平均气温相对较低）；550为依据GB/T 16422.2-1999《塑料 实验室光源暴露试验方法 第2部分：氙弧灯》，340nm辐照强度为0.50W/m2时，红外区与可见区部分（300～800nm）的辐照强度，单位为W/m2；3600，单位为s。
经查，2011年浙江地区年太阳辐射总量为433kcal/cm2（1kcal=4.17kJ），年平均气温为17.9℃。将本文试验参数代入公式（1）得到：
自然老化时间（y）=（60×550×
（65÷17.9）×3600）÷（433×4.17 103×104×60%×67%）= 0.059（y）≈ 21（d）
可见，印品置于紫外耐候试验箱中进行老化试验60h，相当于平均日光连续照射约21天的老化程度。这一估算结果符合人们日常的感官感受，故本文的测试方法具有一定的可靠性。
结论
本文从印刷企业的实际需求出发，对印品耐候性测试方法作初步探索，设计的测试方法相对简单，易于操作，经验证明能够基本评估纸质印品的耐候性，符合印刷企业的生产实际。测试方法基本步骤总结如下：
（1）确定产品规格，包括纸张、油墨和表面处理方式等；
（2）确定试验参数，包括光照辐照参数、温度、相对湿度等；
（3）进行连续老化试验；
（4）在设定时间节点取出试样，以试验前试样为原稿，测试试验后试样的同色密度偏差和同批同色色差；
（5）获得满足同色密度偏差≤0.07的最大老化试验时间和满足同批同色色差≤6.00的最大老化试验时间，即为对应印品耐候性的技术要求；
（ 6 ）同规格种类印品按步骤（2）～（4）进行试验，结果按步骤（5）所得技术要求进行判定。