AATCC 169 紡織品耐氣候測試1：氙弧燈曝曬法

1.     目的和范圍

1-1   本標準提供了人造氣候裝置通過對測試條件的控制，對各種類型的紡織原料，包含涂層織物進行曝曬。本標準包含兩個控制程序：濕態(tài)試樣和干態(tài)試樣。

1-2 材料在規(guī)定的測試條件下抵抗老化的能力，包含其強力（斷裂、撕破、鼓破）及色牢度的下降程度。

2.     原理

2-1 在指定的條件下，將紡織材料和標準參照樣一起曝曬于氙弧燈下，測試原料抵抗老化是與標準參照樣作對比。

3. 術(shù)語

3-1 斷裂強力：在拉伸強力測試中將試樣拉斷的最大受力。

3-2 鼓破強力：在規(guī)定條件下，將平放的織物在一定的角度上，施加一定的擴張力，直至將試樣被擠破所需的強力或壓力。

3-3 色牢度：物質(zhì)拒抗顏色變化的能力，這種顏色變化可能會出現(xiàn)在生產(chǎn)過程中，測試、儲存及使用過程中。

3-4 輻照度：指單位面積上所受的幅射功率，單位為瓦特每平方米（W/m²Nm）。

3-5 輻照能：在規(guī)定時間間隔內(nèi)，單位面積上的輻射能量（J/m²）。

3-6 輻射能：在整個波長范圍里光子或電磁波的能量總和。

3-7 輻射通量密度：到達試樣的輻射能量的比例。

3-8 輻射功率：單位時間內(nèi)發(fā)射，反射或接受到的輻射能量

3-9 光譜能量分布：由于光源跨越不同輻射波段而造成能量的差異。

3-10 光譜通過率：輻射能通過某一原料與不被吸收的能量的百分比例，這是波的一項功能。

3-11 紡織品測試標準大氣：濕度為21±1℃，相對濕度為65±2%。

3-12 撕破強力：將一預(yù)先有開口的織物進一步撕開所需的平均力。

3-13 總輻照度：在某一時間內(nèi)，總波段里輻射功率的總和，可表示為W/m²。

3-14 氣候：在指定地理位置上的氣候條件，包含日光、下雨、相對濕度和溫度等方面。

3-15 耐氣候：當曝露于氣候條件下，材料各制標抗老化的能力。

4.安全措施

注：這些安全措施僅作為信息提供。作為測試過程的輔助措施，安全正確地進行實驗操作是操作者的責任。生產(chǎn)商必須對安全細節(jié)如安全數(shù)據(jù)表及其他生產(chǎn)商的推薦進行指導。所有的OSHA標準和規(guī)定也必被參考和遵守。

4.1 在沒有將生產(chǎn)商提供的說明書讀懂之前不能操作此儀器，遵守生產(chǎn)商的指導以達到安全操作的目的，是每個操作者的責任。

4-2 測試儀器含有高照度的燈泡，儀器運轉(zhuǎn)時測試門應(yīng)并閉。

4-3 檢修氙弧燈前，關(guān)機后先讓其冷卻后方可操作。

4.4 使用完儀器后，前板電源和主電源都要關(guān)掉。裝備維修時，確保在機器前板上主電源指示燈是滅的。

5. 使用和局限

5-1 除了買賣雙方協(xié)商好并已做了大量的對比測試，用本方法測得結(jié)果并不等同實際環(huán)境下戶內(nèi)外得到的結(jié)果。戶外環(huán)境受季節(jié)、地理位置和地形而改變，因此，戶外環(huán)境下的測試結(jié)果會相應(yīng)的改變，在相同的環(huán)境下，并不是所有的原料都會受相同的影響。但本方法描述的耐氣候測試被認為還可以并廣泛應(yīng)用于商業(yè)測試中。買賣雙方應(yīng)根據(jù)以前的經(jīng)驗來決定選用哪一種類型的儀器。采用水噴法時，空氣和濕度傳感器，箱體尺寸會因不同生產(chǎn)商生產(chǎn)而不同，這樣會造成光譜分布不同而會得到不同的測試結(jié)果。因此，不同生產(chǎn)商生產(chǎn)的儀器因不同的箱體尺寸及不同的氙弧燈，除了經(jīng)過大量的對比測試具有可比性，否則得到的結(jié)果是不可以互換的。根據(jù)AATCC，目前沒有對不同型號的儀器之間做對比測試。

5-2 在執(zhí)行本標準時，雙方應(yīng)基于一個互相同意的測試程序，例如：光源、相對濕度、潤濕效果等一致，所選擇的循環(huán)應(yīng)與原料實際使用的環(huán)境條件、季節(jié)、地理位置等相適應(yīng)。

5-3 采用本方法時，采用一個已知變化的趨勢可以比較的標準樣一起測試。

5-4 基于雙方的同意，也可采用其它測定原料老化的測試程序。

6. 儀器

6-1 只要能自動控制其幅照度、相對濕度、箱體空氣溫度、黑板溫度及黑色標準溫度，不同類型的氙弧燈測試儀都能采用。

6-2 氙弧燈光源：氙弧燈測試儀采用長弦碳管狀氙弧燈作為光源，發(fā)射電磁波從270nm的紫外線到可見光，再到紅外線。對于普通型號的氙弧燈，不同的測試要用不同尺寸及功率的氙弧燈，對于不同直徑和高度的樣品框架，采用不同尺寸及功率的氙弧燈以便在340nm下測得試樣表面的幅照度為0.35w/m²nm。請根據(jù)選項1-4中的一個測試程序操作氙弧測試儀器。

6-2-1 濾光片：為了氙弧燈能模擬地球日光，濾光片必須能過濾紫外線波長較短的部分。此外，濾光片濾去紅外線主要是用來考慮在戶外感覺不到的不實在的熱能，濾光片濾去波長小于310nm的電磁波主要是模擬太陽光經(jīng)玻璃過濾后的太陽光。

氙弧燈配備日光濾關(guān)片主要是為了提供正確的光譜，日光濾關(guān)片必需滿足光譜能量分布情況的要求。

6-2-2請根據(jù)廠家的建議去保養(yǎng)儀器。除了其它要求，請設(shè)置儀器在340nm下測得試樣表面的幅照度為0.35+-0.01w/m²nm，或300~400nm下測得試樣表面的幅照度為40+-1.5w/m²nm。

7. 測試循環(huán)確定

7-1 測試循環(huán)的選擇尤其是耐氣候，應(yīng)根據(jù)最終使用的影響因素而定。但并不是所有的原料在同一環(huán)境下其的影響是等同的，由任一測試循環(huán)得到的結(jié)果，不能代表其它測試循環(huán)的結(jié)果，也不能代表戶外氣候測試結(jié)果。對某一地理位置采用的加速測試因素不能應(yīng)用于其它地理位置，但是一定的測試循環(huán)可用于相同類型的氣候條件。

7-2 測試原料的特性有助于選定合適的測試循環(huán)，這包含UV曝曬、濕度、濕的時間及溫度。儀器可裝配一些連續(xù)監(jiān)控裝置，可控制在340mm時輻照度為0.35±0.01 w/m²nm，或者在其它規(guī)定下在300~400nm時輻照度為40±1.5 w/m²nm，對于紡織原料，可以選擇以下測試循環(huán)。

7-2-1 選項1：本循環(huán)大至適用于亞熱帶氣候，例如南佛里達州：一個循環(huán)時間為120分鐘，曝曬90分鐘，相對濕度70±5%，曝曬時每隔30分鐘交替噴水，黑板溫度為77±3℃。

7-2-2 選項2：本循環(huán)大至適用于亞熱帶氣候，例如南佛里達州但雨水較少區(qū)：一個循環(huán)時間為120分鐘，曝曬60分鐘，相對濕度70±5%，每隔60分鐘交替曝曬，黑板溫度為77±3℃，不噴水。

7-2-3 選項3：本循環(huán)大至適用于半干汗氣候，例如菲尼克斯州、亞里桑那州。連續(xù)照射，不噴水，黑板溫度77±3℃，相對濕度27±3%。

7-2-4 選項4：本循環(huán)大至適用于溫度氣候就象哥倫布、俄亥俄州：一個循環(huán)時間為120分鐘，照射時間為102分鐘，相對溫度為50±5%，曝曬時每隔18分鐘交替噴水，黑板溫度為63±3℃。

7-3 這些測試循環(huán)并不意味著一個快速的氣候測試，本方法也不嚴格限定上述測試程序。

8. 標準參照樣

8-1 標準參照樣必須基于雙方同意，只要已知其強力老化比例及顏色變化情況，任何合適的紡織原料均可作為標準參照樣。標準參照樣必須和測試試樣一起曝曬。對于采用噴水的選項，標準參照樣不必顯示由于水影響的變化。采用標準參照樣能決定設(shè)備測試的時間和測試程序偏差。如果標準參照樣的結(jié)果差異與已知的標準數(shù)據(jù)相比相差10%以外，請查整個儀器的操作條件，并糾正任何偏差及故障，接著方可重新測試。如果數(shù)據(jù)偏差仍超過10%而又無明顯的儀器故障，那么有可能是標準參照樣出問題，應(yīng)對標準參照樣進行重新評定。

8-2 如果只是評定色牢度，請根據(jù)AATCC 16選擇蘭色羊毛標準，這可作為不噴水選項的標準參照樣，但需注意不同的測試選項間的褪色級數(shù)有可能是不一致的，不能相互比較。

8-3 肉眼比較，采用變色灰卡4級去評定，這等同于蘭色羊毛標準L4的變色情況。

8-4 測色儀：對于蘭色羊毛標準L4，根據(jù)AATCC評定程序6控制其為1.7±0.3CIE LAB的裉色單位。

9. 測試樣品

9-1 測試數(shù)量：請根據(jù)16-9選取試樣和標準樣品的數(shù)量。

9-2 布樣尺寸，原始狀態(tài)：按常規(guī)規(guī)則選取試樣大小，同時需保證樣品需充分并達到不同評級的要求。有的原料在曝曬過程中會出現(xiàn)收縮，測試設(shè)備的生產(chǎn)廠家，測試儀器的尺寸、對試樣要求均會影響到所需試樣尺寸大小，請根據(jù)13-3說明的測試程序，每一老化測試樣品是否充分。為了盡可能地減少布樣差異的影響，請隨機抽取兩塊樣品，一塊用來曝曬，另一塊作為對比樣（不要曝曬）。如果用來作經(jīng)向測試，兩塊樣應(yīng)含有相同的經(jīng)紗；用來作緯向測試，兩塊樣應(yīng)含有相同的緯紗。如果兩塊樣品平行于經(jīng)向剪取，那么這兩塊樣品不會含有相同的經(jīng)紗。同樣如果兩塊樣品平行于緯紗剪取，這兩塊樣品不會含有相同的緯紗，請按照以下測試取樣程序剪取試樣。

9-2-1 斷裂強力：當需條樣法，剪取條子大小至少為5*20cm，除有其它規(guī)定，確保長邊平行于經(jīng)向或機器方向，當需抓樣法，剪取布樣大小為13*18cm。

9-2-2 鼓破強力：剪取布樣大小至少為15*15cm。

9-2-3 舌形撕破強力：剪取布樣大小為10*23cm，除其它規(guī)定，短邊平行于經(jīng)向或機器方向。

9-2-4 Elmendorf撕破強力：剪取布樣大小至少為10*13cm，除其它規(guī)定，試樣長邊平行于經(jīng)向或機器方向。

9-2-5 梯形撕破強力：剪取布樣大小至少為10*18cm，除其它規(guī)定，長邊平行于經(jīng)向或機器方向。

9-2-6 色牢度：剪取布樣大小至少為3*6cm，同時確保測試曝曬區(qū)不少于3*3cm，而且確保面積和遮蓋區(qū)一致。

9-2-7 為了防止樣品散邊，可以在樣品的邊緣涂上環(huán)氧基或類似的樹脂。

9-2-8 給樣品作好標記，注意標記需防變色。

9-3 裝訂樣品

9-3-1 將樣品裝在樣品架上，并置于箱體中，除其它說明，箱體背面應(yīng)不封閉。

9-3-2 布樣、樣品應(yīng)裝平，四邊不可卷起來，布樣背面可以縫上紗布。

9-3-3 紗樣：將紗樣纏在一個長至少為15cm的樣品架上，朝光的一面方可以用來測定斷裂強力，單束或多束紗樣均可采用，對于多束法，緊密纏繞寬為2.54cm寬的紗樣，對比樣應(yīng)含有于測試樣相同數(shù)量的紗樣。曝曬完以后及在拆開測試樣之前，采用2cm的遮蓋帶將朝光一面的紗樣緊密纏住。

10. 調(diào)濕

10-1 曝曬完以后，將試樣及其對比樣一起置于符合ASTM D1776條件下直至調(diào)濕平衡，調(diào)濕平衡終點一般認為當在2小時內(nèi)，其的重量變化不超過0.1%為達到平衡。通常，工業(yè)上的平衡點與收到樣品時的狀態(tài)是不一致的。

10-2 在實際測試中，一般不會頻繁地測試重量來決定是否已達到調(diào)濕平衡。但一旦發(fā)生爭執(zhí)時，樣品測試前應(yīng)對試樣進行充分的調(diào)濕。大多數(shù)情況下，一般需24小時，但是有的纖維或處理使得表現(xiàn)更慢的調(diào)濕平衡，對于這種情況，可先進行預(yù)調(diào)濕，請對照ASTM D1776。

11. 儀器設(shè)備的準備、保養(yǎng)及校正

11-1 請將儀器安裝在溫濕度能得到控制的房間里，這樣盡可能地減少因為空氣的變動造成的影響。

11-2 確保每次測試前，按照儀器廠家進行校正并在其的要求范圍內(nèi)。對于含有曝曬裝置（也就是光控制系統(tǒng)、黑色溫度計、箱體空氣傳感器、濕度控制系統(tǒng)、UV傳感器及輻射計）必須定期校正。如果可能，應(yīng)溯源至國家或國際標準進行校證。校證周期和計劃請參照廠家的說明。

11-3 氙弧燃燒器和濾光片的老化能導致燈管光譜的改變，燈管附近及其燃燒器罩的臟物及其殘留物的堆積，也會造成燈管光譜的改變。

11-4當濾光片出現(xiàn)裂痕、碎片或看起來顏色變化或成為乳白色時應(yīng)更換。請根據(jù)廠家建議的周期更換氙弧燈管、濾光片，

11-5 黑板傳感器元件可顯示吸收的光，這些光已減去通過傳導和對流而分散的熱量。將黑板的正面應(yīng)保護好，盡管其表面已涂上高質(zhì)量的整理劑，但當曝曬在耐氣候裝置也會老化。因此，應(yīng)定期用高級轎車蠟清潔并擦亮。請保留一塊備用的對比黑板組件以作定期校正之用。當所用的黑板組件偏離設(shè)定值的極限，請用備用對比組件作比較，如有問題應(yīng)修理或替換。

11-6 對于采用噴水的測試程序，請采用總含固量小于17PPM的去離子水，最好其在6-8PPM以盡可能減少在試樣上出現(xiàn)沉淀物，水的PH為7±1，采用不銹鋼傳遞水的線路，這可確保水不會污染，同時保證進入測試箱體的水溫為16±5℃。

11-7 在測試過程中確保水，電供應(yīng)達到儀器廠家的規(guī)定。確保能達到設(shè)定的黑板溫度和相對濕度。

11-8 請控制測試環(huán)境能達到所選定測試選項的規(guī)格。

11-9 請調(diào)節(jié)儀器能達到一個連續(xù)日光測試，用裝樣品的樣品架及黑板溫度計裝滿框架，框架物質(zhì)主要是用來模擬測試箱體中的氣流運動。對于黑板溫度請按試樣的擺放方式置于樣品框架上，請根據(jù)廠家規(guī)定進行操作和調(diào)節(jié)儀器，例如調(diào)節(jié)箱體溫度及濕度控制達到所要求的黑板溫度和相對濕度。

11-10 在控制條件下當儀器運行完并過60min以后，請關(guān)掉測試儀器，并從試樣框架上取出樣品。

12. 測試程序

12-1 氙弧測試儀器操作測試條件請參照7-2。

12-2 請根據(jù)儀器廠家的建議將已裝好樣品架的試樣置于試樣框架上，確保所有的樣品充分支持并擺放整齊。當樣品的任何一面偏離光源，即使是一點點，也可能會導致試樣間的變化存在差異。樣品架必須擺滿，當測試樣品數(shù)量不夠時，可采用其它的樣品替代以擺滿整個樣品架。

12-2-1 對于只有單條試樣而其長度又超過23cm，請將其置于曝曬區(qū)的中央位置。

12-3 不論是機織、針織還是無紡布，請將正面朝光曝曬，如果由于其它原因，沒有曝曬其的正面，務(wù)必在報告中注明。

12-4 對于有噴水的測試選項，確保噴出的水珠細而且能均勻噴在試樣表面上。

12-5 請采用適當?shù)挠涗浹b置記錄測試箱體的條件。

12-6 請連續(xù)操作測試儀器直至程序完成，當需更換燈管或濾光片時不要拖延，因這會導致測試數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)差異。

12-7 確保在樣品上的曝曬程序均勻一致，應(yīng)調(diào)整位置，使得每一試樣在每一位置能產(chǎn)生相同的曝曬周期，當曝曬間隔不超過24小時時，將每一試樣擺放在離氙弧燈軸心等距離的位置。每隔250小時的曝曬以后應(yīng)將試樣旋轉(zhuǎn)。如果雙方協(xié)商同意，也可采用它的測試方法以達到均勻一致的曝曬。

12-8 請根據(jù)廠家的建議更換濾光片，也可以在每次測試前查看濾光片的變色及是否形成乳白狀。

12-9 對每一次測試循環(huán)請運轉(zhuǎn)儀器至少7天的曝曬。

12-10 當曝曬循環(huán)結(jié)束時，從樣品框架上取出測試樣品，連同對比樣一起轉(zhuǎn)移至符合物理測試要求的調(diào)濕間里。

12-10-1 如果從框架上取出的試樣是濕的，在置于調(diào)濕間前應(yīng)先置于室濕下或不超過71℃的環(huán)境下將試樣在自由釋放的狀態(tài)下干燥。將未曝曬的對比樣和標準參照樣打濕并保持未曝曬的狀態(tài)，接著按測試樣品一樣的方法將其干燥和調(diào)濕。

13. 評定

13-1 按照以下描述：參照標準樣，評定試樣耐老化的水平。

13-1-1 強力保持和損失百分率：記錄試樣在規(guī)定曝曬時下的強力（拉伸、撕破、鼓破等）損失或保持百分率。

13-1-2 剩余強力：根據(jù)有關(guān)記錄，記錄最初和最后的強力。

13-1-3 基于雙方同意的標準參照樣和標準：

a: 合格：在規(guī)定時間下的曝曬下，比標準參照樣更具有耐久性。

b: 不合格：在規(guī)定時間下的曝曬下，比標準參照樣更差的耐久性。

13-2 最好是在曝曬以后進行測試試樣準備，但也可以在曝曬之前，對每一次測試樣和對比樣，其曝曬和遮蓋部位，請按照各自測試程序予以準備樣品。

13-3 物理指標：請根據(jù)以下測試方法，測試織物指標的改變。

13-3-1 參照ASTM D5035測試織物的斷裂強力。

13-3-2 參照ASTM D2256測定單紗的斷裂強力。

13-3-3 參照ASTM D3787測定織物的彈子鼓破強力。

13-3-4 參照ASTM D3786測定織物的膜片鼓破強力，對于鼓破強力小于或等于200 psig，請采用C型的測試儀。對于鼓破強力大于200 psig，請采用A型的測試儀。

13-3-5 參照ASTM D2261，測定單舌撕破強力。

13-3-6 參照ASTM D1424，測定沖擊擺錘法撕破強力。

13-3-7 參照ASTM D5887，測定梯形撕破強力。

13-3-8 參照AATCC評級程序6，評定光照色牢度的變化。

13-3-9 對每一數(shù)據(jù)予以取平均值。

14. 報告

14-1 在報告中注明測試儀器的類型，這包含型號、系列號、廠家名字、曝曬程序、曝曬時間、試樣旋轉(zhuǎn)情況、輻照度、黑板溫度、箱體空氣溫度、相對濕度、黑板溫度是由空氣或水控制等。

14-2 報告測量織物強力的儀器類型，試樣組成的纖維當織物的正反面不一樣時，注明曝曬的是哪一面。如果知道，注明織物的布重，織物的性質(zhì)。

14-3 報告本方法和參照標準樣外觀變化的任何偏差。

14-4 對每一評定的指標，請注明其級別和相對數(shù)據(jù)。

14-5 報告儀器測試的運作計劃情況。

15. 精度和偏差