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紡織品日曬色牢度:實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試與戶外曝曬之間的相關(guān)性

已閱讀 0 2019-07-05 12:14

摘要:為了研究紡織品日曬色牢度實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試與戶外曝曬之間的相關(guān)性;對(duì)4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣和23種紡織樣品進(jìn)行了80 h實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試和21 dFlorida戶外曝曬對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試的結(jié)果與Florida戶外曝曬的相關(guān)性很好。如對(duì)4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣,氙燈測(cè)試80 hFlorida戶外曝曬14 d之間的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.95;對(duì)23種紡織樣品,此相關(guān)系數(shù)也高達(dá)0.93。采用氙燈對(duì)4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣作日曬色牢度測(cè)試,測(cè)試80 h時(shí)的效果大概相當(dāng)于采用Florida戶外曝曬10 d;采用氙燈對(duì)23種紡織樣品作日曬色牢度測(cè)試,測(cè)試80 h時(shí)的效果大概相當(dāng)于Florida戶外曝曬14 d。

 

關(guān)鍵詞:紡織品;日曬色牢度;藍(lán)色羊毛標(biāo)樣;氙燈加速測(cè)試;Florida戶外曝曬;ISO 105 B02

 

1 前言

針對(duì)紡織品日曬色牢度試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試方法很多,如ISO 105B02、AATCC TM16[2]、GB/T 8427[3]SAE J2412[4]等。不過實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試多少小時(shí)相當(dāng)于戶外曝曬多少天,或者說實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試合格的產(chǎn)品,在戶外能保證使用多久。該問題一直是大家普遍關(guān)心的問題,也就是實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試與戶外曝曬之間的相關(guān)性。本文將針對(duì)以上問題,開展實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試與戶外曝曬對(duì)比試驗(yàn),以找出兩者之間的相關(guān)性。

2 試驗(yàn)

2.1 目的與方案

2.1.1 目的

通過開展實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試與戶外曝曬對(duì)比試驗(yàn)研究紡織品日曬色牢度的相關(guān)性。

2.1.2 方案

對(duì)4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣和23種紡織樣品,計(jì)劃開展實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試80 hFlorida戶外曝曬21 d,找出兩者之間的相關(guān)性。

2.2 方法

在實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試與戶外曝曬對(duì)比試驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試按照ISO 105 B02標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn);戶外曝曬選擇在美國Q-Lab公司的Florida曝曬場(chǎng)。

2.3 試樣

試驗(yàn)樣品為23種紡織樣品和4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣。這23種紡織樣品分別為活性染料,分散染料,酸性染料和還原染料。這4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣分別是:藍(lán)色羊毛標(biāo)樣3,藍(lán)色羊毛標(biāo)樣4,藍(lán)色羊毛標(biāo)樣5和藍(lán)色羊毛標(biāo)樣6,采購自英國SDC染料和染色協(xié)會(huì)。每種試驗(yàn)樣品制備2個(gè)重復(fù)樣,其中一個(gè)用于實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試,另一個(gè)用于戶外曝曬。

2.4 儀器

試驗(yàn)儀器:Q-SUN 氙燈試驗(yàn)箱(美國Q-Lab公司);

濾光器:Window IR窗玻璃濾光器(美國Q-Lab公司);

測(cè)色計(jì):CM-5分光測(cè)色計(jì)(柯尼卡美能達(dá))。

2.5 試驗(yàn)條件

戶外曝曬在美國Q-Lab公司的Florida曝曬場(chǎng)進(jìn)行。Florida曝曬場(chǎng),屬典型的亞熱帶氣候條件。它位于北緯25°27′,海拔高度2.4 m。它的年輻射總量為6 588 MJ/m2,年均降雨量為1 400 mm,年均相對(duì)濕度為80%,年平均氣溫為24 ℃,月平均最高氣溫為28℃7月)。

具體曝曬條件見表1

表1 Florida戶外曝曬

曝曬地點(diǎn)

Florida

曝曬角度

45° 朝南

曝曬方式

玻璃框下曝曬

曝曬時(shí)間(d

21

評(píng)估項(xiàng)目(△E*

色差

評(píng)估周期(d

1、3、7、14、21

實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試按照ISO105 B02標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。ISO 105 B02標(biāo)準(zhǔn)是紡織行業(yè)進(jìn)行日曬色牢度試驗(yàn)廣泛應(yīng)用的測(cè)試條件,具體試驗(yàn)條件見表2

表2 實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

ISO 105 B02

試驗(yàn)儀器

Q-SUN Xe-2氙燈試驗(yàn)箱

濾光器

Window  IR窗玻璃濾光器

輻照度(W/m2@420nm

1.10

黑標(biāo)溫度(

50

箱體空氣溫度(

44

相對(duì)濕度(%

50

試驗(yàn)時(shí)間(h

80

評(píng)估項(xiàng)目(△E*

色差

評(píng)估周期(h

10、20、40、6080

2.6 操作過程

將4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣(藍(lán)色羊毛標(biāo)樣3、藍(lán)色羊毛標(biāo)樣4、藍(lán)色羊毛標(biāo)樣5及藍(lán)色羊毛標(biāo)樣6)和23種紡織樣品分別按照表1和表2中的試驗(yàn)條件進(jìn)行戶外曝曬和實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試。

戶外曝曬一共測(cè)試21 d,分別按13、71421 d對(duì)樣品進(jìn)行顏色測(cè)量。實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試一共測(cè)試80 h,分別按10、20、40、6080 h對(duì)樣品進(jìn)行顏色測(cè)量。

樣品的顏色變化參照ASTM D2244[5],選用CIE L*a*b*色空間,D65光源,10°觀察者,鏡面反射包含條件進(jìn)行測(cè)定。測(cè)色計(jì)的型號(hào)為柯尼卡美能達(dá)(KONICA MINOLTACM-5分光測(cè)色計(jì)。

3 結(jié)果與討論

3.1 Florida戶外曝曬試驗(yàn)結(jié)果

在戶外曝曬中,隨著曝曬時(shí)間增加,樣品的顏色變化,即△E*的值變大。4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣和23種紡織樣品的試驗(yàn)結(jié)果見圖1和圖2。

從圖1和圖2發(fā)現(xiàn),曝曬1 d后,SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣和紡織樣品的顏色變化,即△E*的值較小,隨著曝曬時(shí)間增加,樣品的顏色變化在變大;曝曬21 d后,大部分樣品的顏色變化的△E*的值大于10。

在23種紡織樣品中,有的樣品日曬色牢度較好,有的較差。圖3顯示了日曬色牢度分別為好、中、差的3種紡織樣品的Florida戶外曝曬結(jié)果。其中,22#的日曬色牢度較好,4#的日曬色牢度較差,19#的日曬色牢度居中。

圖8 紡織樣品-氙燈試驗(yàn)80h大概相當(dāng)于Florida曝曬14 d

4 結(jié)論

本文通過實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試與Florida戶外曝曬對(duì)比試驗(yàn),研究了4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣和23種紡織樣品的日曬色牢度相關(guān)性。試驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試與Florida戶外曝曬之間的相關(guān)性很好。4SDC藍(lán)色羊毛標(biāo)樣的日曬色牢度,氙燈測(cè)試80 h后的效果大概相當(dāng)于Florida戶外曝曬10 d的;23種紡織樣品的日曬色牢度,氙燈測(cè)試80 h后的效果大概相當(dāng)于Florida戶外曝曬14 d的。

另外,值得注意的是,不同樣品實(shí)驗(yàn)室氙燈加速測(cè)試與Florida戶外曝曬之間的相關(guān)性不同。本文的相關(guān)性研究結(jié)果只針對(duì)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)的這些樣品,其他材料或產(chǎn)品不能直接套用這些結(jié)果。如要了解其他材料或產(chǎn)品的日曬色牢度相關(guān)性,也應(yīng)開展實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試和戶外曝曬對(duì)比試驗(yàn),而不能靠猜測(cè)。


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