日光是由短波紫外線，可見光和紅外線組成。而紫外線是導(dǎo)致油墨降解的首要因素，溫度和濕度作為次要因素也會(huì)加速降解的速率。
平版印刷油墨在靠近窗玻璃的地方會(huì)被強(qiáng)烈的太陽光照射，而夏季在汽車儀表盤位置的油墨所處的環(huán)境則更加苛刻，這些環(huán)境中高紫外線、高溫和高相對(duì)濕度。本研究的曝曬地點(diǎn)選在佛羅里達(dá)和亞利桑那是因?yàn)檫@兩個(gè)地方可提供這種嚴(yán)酷的曝曬環(huán)境。
選用被廣泛應(yīng)用于平版印刷油墨的8種顏色：黃#1、黃#2、黃#3、品紅、紫羅蘭、橙色、紅色和紫色。試驗(yàn)使用Little Joe印刷打樣機(jī)來確保印刷品的典型膠印膜厚。油墨印在標(biāo)準(zhǔn)的、有涂層的、70磅重的紙上。每一種顏色的樣品都將進(jìn)行所有類型的暴露測(cè)試。
油墨試樣在佛羅里達(dá)和亞利桑那的老化研究服務(wù)中心完成測(cè)試。所有試樣都安裝在帶玻璃框的曝曬架上，曝曬角度為45°朝南，為的是大限度的接收透過玻璃的太陽光。之所以選擇透過玻璃的日光光譜，是因?yàn)樗梢阅M嚴(yán)苛條件下的室內(nèi)光照條件。
分別在曝曬前、曝曬過程中和曝曬結(jié)束后測(cè)量油墨試樣的顏色變化。根據(jù)ASTM D2244標(biāo)準(zhǔn)，使用分光光度計(jì)來測(cè)量顏色。每個(gè)試樣的顏色變化都以ΔE的值來表示。
佛羅里達(dá)曝曬測(cè)試在每個(gè)季節(jié)開始：秋分(9/21/02)，冬至(12/21/02)，春分(3/21/03)和夏至(6/21/03)。亞利桑那曝曬測(cè)試則在秋天 (10/7/02) 開始。表1為總光照能量(即輻照量)，單位為MJ/m2，該數(shù)值是在佛羅里達(dá)和亞利桑那曝曬90天之后通過各種戶外曝曬試驗(yàn)所得的結(jié)論。
圖1為8種顏色油墨在佛羅里達(dá)秋季試驗(yàn)中耐光性能的曲線圖。
如圖所示，油墨的耐久相差很大。有些顏料的耐久性很好，而有些卻很差。90天曝曬之后，大多數(shù)油墨試樣都嚴(yán)重褪色到無法用于分析。然而在暴露35天時(shí)，油墨試樣的耐光性能表現(xiàn)開始拉開差距，有好有壞。因此，35天是用來評(píng)估油墨在各種戶外曝曬試驗(yàn)中耐光性能。
此圖非常明顯地顯示了同顏色的3種不同油墨的耐久性范圍。雖然顏色相同，但它們的耐光性能卻表現(xiàn)的*不同。黃色A的表現(xiàn)明顯優(yōu)于黃色B和黃色C。事實(shí)上，黃色A是一種耐光性好的黃色油墨，適用于藝術(shù)品或者戶外應(yīng)用，而黃色B和黃色C則傾向用于一般的商業(yè)印刷。
季節(jié)變化的影響
由于自然曝曬的時(shí)間很短(35天)，在每個(gè)季節(jié)進(jìn)行重復(fù)測(cè)試以確定一年中各個(gè)時(shí)間段對(duì)老化的影響。結(jié)果證明在一年內(nèi)的不同時(shí)間進(jìn)行測(cè)試對(duì)耐光性能的排序沒有影響。各個(gè)季節(jié)的曝曬試驗(yàn)之間的排序相同，然而老化的速度有一些不同。
為了對(duì)每個(gè)季節(jié)老化速度的不同進(jìn)行定量，我們對(duì)35天曝曬的ΔE平均值進(jìn)行了比較。例如佛羅里達(dá)冬季曝曬試驗(yàn)所有油墨的ΔE平均值為21，而佛羅里達(dá)秋季曝曬試驗(yàn)所有油墨的ΔE平均值為44。在這個(gè)例子中，秋季試驗(yàn)的嚴(yán)酷程度大約是冬季試驗(yàn)的兩倍以上。由于季節(jié)導(dǎo)致老化速度不同，不能在一年的不同時(shí)間里比較試樣的絕對(duì)值。這種不一致性在加速耐光性測(cè)試中可能不會(huì)出現(xiàn)。
表2不同戶外曝曬試驗(yàn)中油墨的ΔE顏色變化
表2為佛羅里達(dá)不同季節(jié)和亞利桑那曝曬試驗(yàn)35天后所有油墨樣品的ΔE值：
圖3油墨耐光性能的相關(guān)性
圖3為佛羅里達(dá)秋季35天和冬季45天曝曬試驗(yàn)對(duì)比圖。這兩個(gè)曝曬試驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)品性能等級(jí)排序相關(guān)性非常好。
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