JJF（紡織）079—2018《耐光黃變色牢度試驗儀校準規(guī)范》解讀

鄧力生

（福建省纖維檢驗中心，福建 福州 350026）

光黃變指的是由太陽光或紫外光照射引起的紡織品表面顏色泛黃。耐光黃變色牢度試驗儀能給紡織品試樣提供規(guī)定的溫度試驗條件和規(guī)定時間的紫外燈照射，然后再用灰色樣卡來評定試樣變色程度，來判定紡織品耐光黃變能力。JJF（紡織）079—2018《耐光黃變色牢度試驗儀校準規(guī)范》由工信部2018年4月30日發(fā)布并于2018年7月1日實施。

1 規(guī)范出臺背景

⑴ 一些耐光黃變色牢度試驗儀所用的太陽紫外燈，外觀與家庭常用的浴霸燈泡極相似，難以分辨，但兩者發(fā)出光譜分布能量完全不同。太陽紫外燈光譜含大量紫外線，而浴霸燈泡只有可見光及紅外光，無試驗所需的紫外光，不用專業(yè)計量器具是分辨不出區(qū)別，容易造成混用，造成完全不同的檢驗結果。 ⑵ 太陽紫外燈輻照度隨使用過程會產(chǎn)生衰減，特別是紫外光譜衰減更嚴重，直接影響試驗效果。檢驗標準只簡單規(guī)定使用1000 h更換燈泡，并使燈泡底表面距離試樣（250±2）mm，要求試樣在280～400 nm輻照度達到（25±0.4） W/m2。試驗中我們發(fā)現(xiàn)，在試樣區(qū)域范圍內，輻照度不均勻度極大，如旋轉托盤架上試驗區(qū)域內外圈的輻照度，可相差3.4倍。放置位置不同，檢驗結果是完全不同的。

⑶ 本規(guī)范能辨識光源是否正確，并通過校準來確定具體試樣放置位置以達到要求的輻照度，能測量并觀察對比上次校準的燈泡的紫外分量衰減情況，判斷燈泡是否應更換，既能保障檢驗結果準確，又能合理延長燈泡使用壽命。

2 規(guī)范主要技術內容的確定

2.1 主要技術內容的確定依據(jù)

收集歸納各種耐光黃變色牢度試驗儀的主要指標，結合GB/T 30669—2014《紡織品 色牢度試驗耐光黃變色牢度》及HG/T 3689—2014《鞋類耐黃變試驗方法》標準的要求，并考慮規(guī)范的通用性、可操作性，將有旋轉試樣托盤的機型劃分為A型機，無旋轉試樣托盤、固定試驗平面的劃分為B型機，并確定了計量特性、校準條件、校準項目、校準方法及復校間隔等技術指標。

2.2 耐光黃變色牢度試驗儀的主要技術指標

A 型儀器（示意圖如圖1）：

⑴ 太陽紫外燈在2 8 0 ～4 0 0 n m 內輻照度（25±0.4）W/m2。

⑵ 試驗倉溫度（50±2）℃。

圖1 A型儀器

圖2 B型儀器

⑶ 試樣架轉速（3±1）r/min。

⑷ 輻照時間計時允差：±1%。

B 型儀器（見圖2）：

⑴ 輻照光譜中心波長：依據(jù)具體配置的燈管有UVC-254、UVB-313、UVA-340等型號，不同中心波長輻射源對檢驗結果影響不同，必須經(jīng)測試判斷并在證書上標明。本規(guī)范以紡織常用UVA-340光源為例，其輻照光譜中心波長為340 nm。

⑵ 輻照度：試驗中心區(qū)域，波長340 nm處輻照度（0.77±0.10）W/m2

⑶ 輻照度均勻度：任意試驗區(qū)域輻照度與中心區(qū)域相對誤差不大于±10%。

⑷ 輻照時間計時允差：±1%。

2.3 主要技術指標與檢驗標準符合性解釋

解釋見表1。

表1 主要技術指標與檢驗標準符合性解釋

3 規(guī)范執(zhí)行中注意點解析

⑴ A類儀器中，HGT 3689—2014要求通過調整可上下移動的托盤支架使試樣表面離燈泡底表面距離（250±2）mm，儀器上有刻度標記，保證托盤支架在這位置固定即可，故實際校準中不對該項要求，儀器在新安裝時對刻度標記進行首次校準即可，今后每次都是調整托盤支架到該標記處使用。

⑵ A類儀器中，HGT 3689—2014要求太陽紫外燈在280～400 nm內輻照度（25±0.4） W/m2，指出試樣放旋轉托盤上，試驗區(qū)域為直徑為75 mm和300 mm兩個同心圓之間的區(qū)域（圖1）。但是，HGT 3689—2014標準未明確樣品具體放置位置，而在測量輻照度時發(fā)現(xiàn)，樣品放置在托盤不同半徑處的輻照度值差異巨大，故在托盤上半徑方向等間距取了5個點，實測輻照度結果見圖3。

圖3 不同半徑輻照度實測圖

由圖3可見，輻照度曲線在半徑越小處越陡峭，內圈輻照度可達外圈輻照度3.4倍，故必須找出合適的半徑值的點使該點輻照度能滿足（25±0.4）W/m2的要求，才能保證試樣在符合標準條件下試驗，而不是托盤上的任何位置都能達到輻照度要求。校準規(guī)范目的是以滿足輻照度要求為根本，通過改變試驗點的半徑來滿足輻照度要求。故校準目的變成尋找輻照度符合要求的半徑點，由于試驗過程試樣架不停地勻速旋轉，在該半徑點圓周上的任一點所受累計輻照度，可視為是相同的。

校準過的儀器，以測量點到旋轉托盤中心的半徑R表示其適用樣品放置點。試驗倉的溫度校準，也是測量該半徑處溫度，即放置樣品處溫度。

⑶ 關于B型儀器試驗區(qū)域校準點數(shù)問題，不同儀器型號，試驗區(qū)域面積各自不同，規(guī)范要求根據(jù)試驗區(qū)域有效面積大小來選擇測試點數(shù)。光纖光譜儀探頭在安裝固定上有一定要求，不是能隨心所欲測量所有位置，要根據(jù)儀器試樣架上間隙點、是否有空間便于測量來現(xiàn)場調整，以盡量做到合情合理為原則。

⑷ 關于輻照度計時時間校準，筆者認為，目前計時器基本上由石英晶振提供基準，穩(wěn)定性準確性有保證，通常條件下，計時誤差與計時時長成正比的，雖然樣品試驗時長達3～18 h，但校準中，只要較短的時間內能符合要求，就說明長時間3～18 h也能符合要求，這樣能節(jié)省校準現(xiàn)場無謂的時間消耗，故規(guī)范選取最少5 min時間段來校準計時相對誤差，一般人工按壓秒表反應誤差時間0.2 s，相對于5 min共300 s測量時間，引入標準相對不確定度分量占比在千分之一內。

4 結語

耐光黃變色牢度試驗儀使用過程會存在2個很大問題，一是樣品放置位置不同，輻照度相差3.4倍；二是用錯光源，無紫外輻照光譜或輻照光譜中心波長不符，達不到應有的黃變效果。

校準規(guī)范的實施，解決了以上2個問題，使耐光黃變色牢度試驗儀的主要計量特性輻照度量值溯源成為可能，試驗光源類型及有效試驗區(qū)域得以明確，利于試驗人員正確使用校準結果，保證光黃變色牢度檢驗結果準確。