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加速降解的速率。
平版印刷油墨在靠近窗玻璃的地方會被強烈的太陽光照射，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、高溫和高相對濕度。本研究的曝曬地點選在佛羅里達和亞利桑那是因為這兩個地方可提供這種嚴酷的曝曬環(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。試驗使用Little Joe印刷打樣機來確保印刷品的典型膠印膜厚。油墨印在標準的、有涂層的、70磅重的紙上。每一種顏色的樣品都將進行所有類型的暴露測試。
油墨試樣在佛羅里達和亞利桑那的老化研究服務(wù)中心完成測試。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，是因為它可以模擬嚴苛條件下的室內(nèi)光照條件。
分別在曝曬前、曝曬過程中和曝曬結(jié)束后測量油墨試樣的顏色變化。根據(jù)ASTM D2244標準，使用分光光度計來測量顏色。每個試樣的顏色變化都以ΔE的值來表示。
佛羅里達曝曬測試在每個季節(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)值是在佛羅里達和亞利桑那曝曬90天之后通過各種戶外曝曬試驗所得的結(jié)論。
圖1為8種顏色油墨在佛羅里達秋季試驗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)油墨試樣都嚴重褪色到無法用于分析。然而在暴露35天時，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天是用來評估油墨在各種戶外曝曬試驗中耐光性能。
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
由于自然曝曬的時間很短(35天)，在每個季節(jié)進行重復(fù)測試以確定一年中各個時間段對老化的影響。結(jié)果證明在一年內(nèi)的不同時間進行測試對耐光性能的排序沒有影響。各個季節(jié)的曝曬試驗之間的排序相同，然而老化的速度有一些不同。
為了對每個季節(jié)老化速度的不同進行定量，我們對35天曝曬的ΔE平均值進行了比較。例如佛羅里達冬季曝曬試驗所有油墨的ΔE平均值為21，而佛羅里達秋季曝曬試驗所有油墨的ΔE平均值為44。在這個例子中，秋季試驗的嚴酷程度大約是冬季試驗的兩倍以上。由于季節(jié)導(dǎo)致老化速度不同，不能在一年的不同時間里比較試樣的絕對值。這種不一致性在加速耐光性測試中可能不會出現(xiàn)。
表2不同戶外曝曬試驗中油墨的ΔE顏色變化
表2為佛羅里達不同季節(jié)和亞利桑那曝曬試驗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為佛羅里達秋季35天和冬季45天曝曬試驗對比圖。這兩個曝曬試驗結(jié)果的產(chǎn)品性能等級排序相關(guān)性非常好。
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