在紡織品物理檢測項(xiàng)目中,日曬色牢度是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)的購置成本和使用費(fèi)用比較高。目前,市場上的日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)有水冷和風(fēng)冷兩種機(jī)型多種款式。如何科學(xué)選擇適用的機(jī)型和款式,是紡織品檢測技術(shù)和管理人員需要認(rèn)真對待的問題。日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)采用模擬自然環(huán)境測試紡織品在陽光照射下的褪色程度,現(xiàn)多用氙弧燈管模擬太陽光,由于氙弧燈管功率較大,使用中產(chǎn)生大量熱量,因此需要進(jìn)行強(qiáng)制散熱。根據(jù)氙弧燈管散熱方式不同,日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)有風(fēng)冷和水冷兩種機(jī)型,市場上常見的風(fēng)冷機(jī)型為美國Q-Lab公司生產(chǎn)的Q- Sun Xe- 1,Xe-2 以及Xe- 3 以及國內(nèi)幾個(gè)廠家生產(chǎn)的仿型機(jī);水冷機(jī)型為美國 ATLAS 公司生產(chǎn)的 CI3000等。
1.日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展歷史
1918年德國人發(fā)明了日曬色牢度試驗(yàn)機(jī),用碳弧棒作為模擬光源。由于受當(dāng)時(shí)材料制造技術(shù)的限制,碳弧棒四周發(fā)光不均勻,且每次使用后都要清除積炭,因此,最早的日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)采用將1根碳弧棒放在中間,樣品放在四周轉(zhuǎn)鼓上的結(jié)構(gòu)。1954 年,用氙弧燈做模擬光源的日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)問世,沿用了轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,第一款水冷型日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)于 1977 年在美國問市。20年后,采用3 支氙弧燈管平行放置和平板式樣品架的風(fēng)冷型日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)在美國被推向市場。
2.早期的風(fēng)冷型日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)
最早的氙弧燈日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)采用風(fēng)冷散熱。由于轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)中間只能放一支燈管,大多數(shù)試驗(yàn)對轉(zhuǎn)鼓樣品上的光照能量有嚴(yán)格要求,樣品離燈管的距離(即轉(zhuǎn)鼓半徑)很小,測試面積必然也小,因此,一些關(guān)鍵測試參數(shù)控制技術(shù)的應(yīng)用在成本上就較高。這一問題一直延續(xù)到今,如 ATLAS Xenotest150S+測試面積只有 0.07 m2(103 in2),不能進(jìn)行光輻照度和測試室空氣溫度自動(dòng)控制,不能滿足美國標(biāo)準(zhǔn) AATCC TM 16—2003《光照色牢度:氙弧燈暴曬》對光輻照度和測試室空氣相對濕度的控制指標(biāo)和精度要求。
3.水冷型日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)
對轉(zhuǎn)鼓式日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)來說,解決風(fēng)冷機(jī)測試面積小和關(guān)鍵參數(shù)控制成本高問題的唯一方法是采用大功率水冷燈管,水冷燈管的結(jié)構(gòu)比風(fēng)冷燈管要復(fù)雜得多,燈管組件見圖1。
使用中高純度的冷卻水在燈管和內(nèi)層濾光器之間和內(nèi)外層濾光器之間循環(huán)流動(dòng),帶走熱量。由于使用大功率水冷燈管,轉(zhuǎn)鼓半徑加大,測試樣品面積也隨之增加,多項(xiàng)關(guān)鍵測試參數(shù)控制技術(shù)得以應(yīng)用。自1977 年推出水冷型日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)后,目前其測試量和測試環(huán)境控制方面已經(jīng)得到很大提高。
日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)自誕生以來,走過了轉(zhuǎn)鼓式風(fēng)冷、轉(zhuǎn)鼓式水冷和平板式風(fēng)冷的發(fā)展歷史,測試技術(shù)也日臻成熟。測試標(biāo)準(zhǔn)和獨(dú)立試驗(yàn)表明,測試結(jié)果與燈管冷卻方式和樣品架結(jié)構(gòu)無關(guān),測試結(jié)果的可比性取決于是不是按照同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的暴曬條件對關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行精確控制。用戶在選用日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)時(shí),應(yīng)該根據(jù)自身情況,從機(jī)器的技術(shù)先進(jìn)性、購買和使用成本以及使用維護(hù)方便性等方面進(jìn)行綜合考慮。