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保持色彩的逼真性--耐光性和抗氧化性的测试

已被阅读1707次 2013-06-30

 一件产品印刷完毕后,如果用分光光度计和密度计进行测试,结果符合要求,那么印品的质量应该非常不错,客户也非常满意。可是有一天客户却投拆说,印刷品褪色了,出现这种情况的原因可能是印刷在户外宣传品上的油墨在太阳光的照射下褪色,也可能是一些昂贵的印刷品被存储在莹光灯下出现变色或褪色现象。无论是怎样的情况,印刷品出现这种现象都是大家所不愿见到的。正如Richard Harold在《印刷品外观分析介绍》一文中所说的,产品的外观是给人的第一印象,是最直观的打动消费者的因素之一。因此产品外观具有一定时间的耐光性和抗氧化性是至关重要的。同样,对于户外宣传画、海报、广告牌等等印刷品,确保印刷效果的稳定性同样重要。要实现印刷效果持久不褪色,关键是要实现印刷油墨、承印材料在光照,气候变化条件下的稳定性,这些性能可以通过各种测试工具来测定。本文正是对各种耐光性、抗氧化性的测试工具作全面比较与介绍。文中,Q-Panel(www.q-panel.com)公司的Julie Lucas介绍现有的各种耐光性、抗氧化性测试工具,而LLC公司的Lan Johnston和Zeller+Gmelin公司的Matt Greegan则将具体介绍各自公司的相关产品。
      当问及Inkware LLC公司的负责人Lan Johnston为何对其产品进行耐光性和抗氧化性测试时,Lan用一句话进行了概括,“那是为了让我们日后安枕无忧。”
当印刷业许多人还以为进行耐光与抗氧化测试是做劳民伤财的无用功时,Johnston和其它一些行家却已经意识到这一工作是极其关键的。Johnston认为印刷品的稳定性是LLC应首先考虑的问题,如果LLC印刷的产品无法维持印刷时的高质量,时间一长,客户就对LLC丧失了信任,这无疑是莫大的损失。实现产品的耐光性和抗气候腐蚀的稳定性是Inkware的重要目标,因为其产品多用于室外的大型广告牌、标识牌和旗帜上。Inkware和VUTEK,一家是喷墨油墨制造商,一家是喷墨印刷机制造商,两家公司一直携手开发和生产适合户外印刷的产品。然而,正如许多业内专家所发现的一样,不只是户外材料需要加以测试,明亮的室内光和透过窗玻璃的太阳光同样具有极大的杀伤力。因此材质的稳定性对于室内产品也很重要,尤其是对那些具有珍藏价值的艺术品。
在印刷业,每年由室内光和各种户外因素带来的损失数以亿计,包括各种油墨的褪色,变色及印刷承印材料的断裂、脱皮、分层和氧化。明亮的室内光、透过玻璃窗的太阳光及直接照射下来的太阳光是造成这些现象的主要原因。而不同波长的光线对材质的破坏性又各有不同。通常,长波长的紫外光和可见光破坏性最强,因为它们容易导致油墨褪色和变色。短波长的紫外线幅射则会导致一些稳定性较强的材质的退化,如纸张等片基。
      对材质的耐光性和抗腐蚀性测试通常是在产品的研发和质量控制阶段进行。Zeller+Gmelin公司的胶印产品经理Matt Creegan介绍,该公司产品是在研发阶段进行测试,同时会结合客户的使用效果对产品进行评定与改进。(Zeller+Gmelin公司是一家专业防紫外线的油墨生产厂商。其油墨主要用于无水胶印、柔印和平印),对产品进行测试的好处在于可以更好地满足客户需要,如客户要求产品在户外至少能保持一年,公司就会通过性能测试开发并生产出真正具备这一性能的产品。有了测试作保证,对建立公司的信誉起到了积极的作用。
Greegan同时也介绍说,由于近年来印刷材质的稳定性越来越好,但同时带来了另一个问题,那就是难以在有机颜料中找到很好的红色与黄色,尤其是黄色,又要实现稳定,又要保证色泽,公司通常要测试几十种有机颜料才能找到一种符合要求的。
      在保持色泽准确与保持油墨稳定之间找到一个平衡点,这同时也是Inkware的目标之一。Johnston说,常常Inkware也有其它的选择,可以令油墨的颜色表现得更生动,但是选择这些颜料未必能保证油墨的稳定性。那么如何在色泽与稳定性间找到平衡,找到一个色泽与稳定性俱佳的选择呢,唯一的作法就是一一加以测试。
就目前进行测试的方法来说,种类很多,但没有一种是施之天下而皆准的方法,再好的方案也不可能对任何一种材质和运用都是最佳的。因此具体选择怎样的方式进行测试,必须综合考虑自己的工作特点,时间和资金的限制,而任何一种测试技术都各有优缺点,选择时要尽可能实现取长补短。通常最准确的测试方式是直接将待测产品置于太阳光下。这种实时、户外测试最好在佛罗里达州和亚利桑那州进行,因为那里极端的气候条件最能加速材质的退化。众所周知佛罗里达的气候特征是高温、高湿度、降水量大,而亚利桑那州则是高湿、强紫外线幅射且极其干燥。事实上,这些地区已经成为了全球气候测试的标杆地区,这也正是由于这些特点,生产厂商多选择佛罗里达和亚利桑那进行产品的户外测试。
Zeller+Gmelin 和Imkware都在一些气候极端地区设立了自己的测试点,并已获得了大量测试数据。Zeller+Gmelin的户外测试点分别位弗吉尼亚州·德克萨斯州和加利弗利亚州。Inkware则是利用其位于内华达州的优势,直接在当地进行测试。Inkware从其7年前成立开始,就一直积累着户外测试数据,据Johnston介绍,Inkware有的测试已经进行了6年半之外,其积累的数据相当可贵。
实时,户外测试准确,费用低,但同时有一个明显的弊病——太耗时。当厂商要推出一项新产品时,根本不可能自己先等上一年甚至数年的时间去检测产品的持久性。因此,进行户外测试通常是针对那些受时间限制不多的项目。
      与户外测试相对的是加速实验室测试,很多厂商都已经成功运用了这一方法。这种加速测试是模拟出各种户外环境,并加以放大与交替,从而在较短时间内给出一个模拟的结果。随着近来新技术的发展,这种加速的环境模拟测试也不断得到改进。
目前进行此类测试的装置已经有很多,它们可以模拟阳光,雾气等破坏性的途径上有所不同,因为原理各有异同,所以在选择一种装置之前,必须先了解各自原理,加以衡量与比较,从而选择最合适的方案。环绕炭棒可能是最古老的一种耐光性测试装置,大概始于1918年。这一装置中,测试物被垂直竖立于一对炭棒中间,炭棒燃烧产生光。由于这一装置缺少短波紫外线,所以测试结果过于简单,如今已经很少用了。发光炭是对环绕炭棒的改进,它于1930年引入耐光性测试,它与环绕炭棒的区别在于自身就是光源,而无需靠燃烧发光。发光炭可以发出波长极短的紫外线,但发光炭营造的是一种过于尖锐而不自然的环境,测试结果也就不够代表性了。
      正如多数研究者认识到的,炭环境虽然可以提供很多有用数据,但是人们已经可以找到更为准确的方式,而且相关厂商研发的测试装置让人们完全可以自己进行各项测试。
Xenon公司提供的设备能够更准确地复制出整个光谱中的各种光,Xenon灯光不仅能发出紫外光,可见光与红外线,而且发光原理与太阳一样,因此能够提供更为准确的数据。Xenon还提供一种洒水装置可以模拟出潮湿的环境。Xenon装置可以很好地测试出产品的耐光性能,因为许多产品在置于工波长紫外光和可见光后褪后或变色。
目前Inkware 和Ieller+Gmelin两家公司都已使用Xenon装置,并配合户外测试来检验产品的稳定性。与此同时,为了确保Xenon测试结果的准确性,两家公司将Xenon测试数据与户外测试数据作比较,事实证明,两者极其接近。可见Xenon测试结果是值得信赖。
      Xenon测试装置的不足之处在于,Xenon的许多装置会比其它同类测试装置或户外测试昂贵。萤光紫外线/凝聚测试装置使用的是类似于日常照明的白光灯的光源,但它可以产生紫外光而不是可见光或红外线。这要就可以将测试物置于短波长紫外光下进行测试。由于短波内紫外光是整个太阳光谱中耐用性介质破坏最大的一部分。所以这部分测试必不可少。紫外光测试装置同时能够通过一个凝聚装置来模拟雾气。这样就产生了一个更为现实的模拟环境,因为户外研究表明,凝聚现象比下雨产生的湿气更大。另外一些紫外光测试装置还配备了喷水装置以模拟热震动现象,这种气候对一些材质相当有破害力。
      Inware利用紫外线灯泡进行了很多测试。起先Inware是站在科学观点上进行测试,因为紫外线辐射最容易导致褪色现象,所以在Inware最初只使用高强度紫外线后的试验证明,不仅是高强度紫外线具有杀伤力,低强度紫外线长时间照射同样极具破坏性。加速测试法虽然可以提供很多有用数据,但并不是绝对,有一些事实必须要经过长时间才能得以检验,所以Inware在使用Q-Sun测试装置之外,也会进行户外测试。
      Johnston表示,Inware仍会使用UV灯泡进行测试,如果公司需要对某一材质快速给出一个评定,就会首先考虑这种UV测试,虽然这是一个很极端测试,但确实相当快。当材质能够抵挡这种UV侵害之后,会紧接着再把它们放到Q-Sun中测试,从中再选择再现最好的。
UV测试装置相比于前两种测试装置,更易于操作,价钱也较低廉。它主要的弊端在于UV灯泡无法产生可见光每项外线,也就无法测试材质抗可见光和红外线的能力 ,而这一性能是评定材质抗褪色,变色能力的重要标准。
      以上是对几种主要测试装置的介绍,从介绍中可以看出它们各自的优缺点,及各自适合的测试项目。其实要想要测试效果好,最好的方法就是多试,你测试的方法越多,次数越多,就越能了解自己产品的性能与优缺点,就能更好地着手予以改进。无论是Zeller+Gmelin还是Inware都采取了包括户外和加速实验测试在内的全面测试。Johnston介绍,Inware就曾遇到过这样的情况,一件产品在加速实验测试中表现很好,但在户外很快就开始退化了。所以说只有通过全面的测试把关,才有信心向客户保证产品的质量。

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