美國紡織染料和化學(xué)工程師學(xué)會( AATCC)制定的日曬色牢度檢測標(biāo)準(zhǔn)，是目前使用*為普遍的標(biāo)準(zhǔn)之一，其中檢測方法 E倍受紡織行業(yè)關(guān)注。但由于技術(shù)條件的限制，AATCC TM16-1998是基于硬件特性的標(biāo)準(zhǔn)，既不符合AATCC/ISO/AS TM(美國材料與試驗(yàn)協(xié)會)等行業(yè)協(xié)會制定的基于技術(shù)性能的國際標(biāo)準(zhǔn)的原則，又限制了這項(xiàng)檢測項(xiàng)目的推廣。AATCC于 2003年9月頒布了紡織品日曬色牢度測試方法新標(biāo)準(zhǔn)——AATCC，并編入2004版AATCC技術(shù)手冊全面實(shí)施。這次修訂標(biāo)志著該標(biāo)準(zhǔn)從一個以硬件為基礎(chǔ)的1日的標(biāo)準(zhǔn)體系，正式進(jìn)入一個以性能為基礎(chǔ)的新的標(biāo)準(zhǔn)體系，同時也為新技術(shù)、新方法在日曬色牢度測試方面的應(yīng)用敞開了大門，使得設(shè)備成本和使用費(fèi)用大幅度下降，日曬色牢度測 試更科學(xué)應(yīng)用更廣泛。

1 日曬色牢度的測試原理

 一般，日曬色牢度的測試流程為：將紡織品試樣和雙方認(rèn)同的參考標(biāo)準(zhǔn)試樣(藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)羊毛)， 同時在人造光源下按照規(guī)定條件曝曬，然后對比兩者的變色程度，并通過同時曝曬的藍(lán)色羊毛耐光色牢度標(biāo)準(zhǔn)樣來確定樣品的耐光色牢度的等級。

      日曬色牢度所有的測試標(biāo)準(zhǔn)均采用相對比較的方法，曝曬設(shè)備不直接出具檢測結(jié)果。設(shè)備的性能主要取決于對影響測試環(huán)境的參數(shù)的控制，包括光譜、光照強(qiáng)度、溫度、相對濕度等?；谟布O(shè)備性能有空氣冷卻燈管/水冷卻燈管、光過濾器組成和樣品架旋轉(zhuǎn)速度。但是，基于硬件要求的原因，缺乏對關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行測量和控制的技術(shù)，不能充分準(zhǔn)確地描述測試條件?；谟布匦詭淼木窒扌允牵鹤璧K了技術(shù)進(jìn)步，限制了市場競爭，造成市場壟斷。標(biāo)準(zhǔn)中采用描述設(shè)備硬件性能的目的是：類似的硬件=類似的限制、 類似的限制=類似的結(jié)果。

 基于技術(shù)性能的測試環(huán)境包括：光譜定義、輻照能量、黑板溫度試驗(yàn)箱空氣溫度、相對濕度、參數(shù)的標(biāo)定以及與測試環(huán)境的一致性?；诩夹g(shù)性能的標(biāo)準(zhǔn)推動了技術(shù)進(jìn)步，取消了改進(jìn)控制技術(shù)的障礙，鼓勵正常的市場競爭。以性能為基礎(chǔ)的新標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了要達(dá)到一定測試結(jié)果所要求的操作參數(shù)，而無需定義或者以硬件為基礎(chǔ)的設(shè)備。允許用戶從不同的測試設(shè)備中選用符合以性能為基礎(chǔ)的新標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。以性能為基礎(chǔ)的新標(biāo)準(zhǔn)的頒布，促進(jìn)了科技的發(fā)展，使標(biāo)準(zhǔn)能夠及時采用市場上*新的技術(shù)方法。

2 標(biāo)準(zhǔn)修訂的進(jìn)程

適用于耐光與耐候性測試、以性能為基礎(chǔ)的新標(biāo)準(zhǔn)的出臺，ISO TC61(塑料)、ISO 4892(塑料)、ISO 11341(涂料油漆)、ISO 18909(印刷油墨)和ISO 11341（密封粘合劑）等耐光耐候性文件，均先后修訂為以性能為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)。之后，ASTM、SAE和AATCC等。各協(xié)會也相繼改進(jìn)了它們的耐候和耐光色牢度標(biāo)準(zhǔn)。

2.1  ASTM 耐候性測試標(biāo)準(zhǔn)的修訂

ASTM G03委員會首先發(fā)展了以性能為基礎(chǔ)的新的耐光與耐候性指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。它負(fù)責(zé)全面管理用于戶外和實(shí)驗(yàn)室測試加速曝曬的通用耐候測試技術(shù)規(guī)范。不同行業(yè)(涂料、塑料、紡織等)的材料測試方法參照G03測試規(guī)范進(jìn)行.表1對比了ASTM新舊耐候測試標(biāo)準(zhǔn)。

ASTM G151為非金屬材料在使用實(shí)驗(yàn)室光源的加速試驗(yàn)設(shè)備中的曝曬通則，它闡述了各種實(shí)驗(yàn)室光源的通用試驗(yàn)步驟，可應(yīng)用于所有光穩(wěn)定性和耐候性測試。通則討論了試驗(yàn)差異的來源(比如戶外曝曬與實(shí)驗(yàn)室加速)，規(guī)定了參照材料的使用方法，統(tǒng)一定義了可接受的輻照度及在測試箱中測量的方法，提供了有效測量黑板溫度、箱內(nèi)空氣溫度和相對濕度的方法。

ASTM G155為非金屬材料曝光用氙弧光設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)，它定義了作為實(shí)驗(yàn)室光源的日光和透過窗玻璃的日光的光譜功率分布，規(guī)定了輻照度指標(biāo)和公差；對于測試箱環(huán)境，只要提供合適光譜，控制光照、溫度和濕度三個關(guān)鍵測試參數(shù)，允許采用其它不同設(shè)計(jì)。

2.2 AATCC TM16耐光色牢度標(biāo)準(zhǔn)的修訂

      2003年5月，AATCC批準(zhǔn)了以性能為基礎(chǔ)的新的耐光色牢度測試標(biāo)準(zhǔn)。其中，TM16(耐光色牢度)適用 于室內(nèi)紡織品；TM169(織物的耐候性：氙弧)適用于戶外紡織品；TM192(耐候性:1 3光碳弧)。作為AATCC RA5 0和RA64委員會成員的紡織品供應(yīng)商、生產(chǎn)商和測試設(shè)備制造商，促成了該標(biāo)準(zhǔn)的修訂。

AATCC TM16是廣泛使用的紡織品光穩(wěn)定性測試標(biāo)準(zhǔn)，它針對碳弧和氙弧而定。TM16舊版本用“A”、“D”、“E”、“F”、“H”、“I ”和“J” 表示測試的不同選項(xiàng)，TM16新版本用數(shù)字“l～5”表示不同選項(xiàng)。使用*廣泛的氙弧測試循環(huán)選擇“16E”為“16-3”取代，舊版本中的選擇“E”不再使用。

表2比較 了 AATCC TM16與 AATCC TM16E一 1998、ISO 105 B02- 1994。

由表2可知，在新的標(biāo)準(zhǔn)體系 AATCC TM1 6-2003中，以技術(shù)性能要求代替了舊標(biāo)準(zhǔn)中以硬件性能為基礎(chǔ)的規(guī)定。

新的氙燈試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了技術(shù)性能的量化光源光譜要求，列出人工日光和透過玻璃窗日光兩種光源的光譜分布和允差，光譜帶寬精度達(dá)20nm。按新標(biāo)準(zhǔn)測試時，建議使用光輻照度傳感器，樣品架可以采用旋轉(zhuǎn)鼓室和平面放置兩種方式。新標(biāo)準(zhǔn)中，輻照源采用一個或多個燈管，冷卻方式分水冷和空冷兩種。新標(biāo)準(zhǔn)還列出了氙弧測試設(shè)備應(yīng)該具備的技術(shù)條件和系統(tǒng)輻照強(qiáng)度、黑板溫度、測試箱空氣溫度和相對濕度的控制，以及上述所有參數(shù)的標(biāo)定。

新標(biāo)準(zhǔn)的修訂注重“數(shù)”和“量”，淡化具體設(shè)備的 硬件結(jié)構(gòu)。ASTM G151指出：原有的標(biāo)準(zhǔn)過分詳細(xì)地描述了設(shè)備的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。

3 新標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)性研究和試驗(yàn)證明 

作為標(biāo)準(zhǔn)修訂的一項(xiàng)重要內(nèi)容，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組織和協(xié)會就標(biāo)準(zhǔn)修訂的可行性、新標(biāo)準(zhǔn)采用技術(shù)性能的設(shè)備條件是否具備等，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和研究，為標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供了翔實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

3.1不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的氙弧測試設(shè)備

 (1)旋轉(zhuǎn)鼓式設(shè)備 (美國ATI AS公司)

 起源于1918年，該設(shè)備的光源位于中心，濾鏡系統(tǒng)環(huán)繞四周，樣品隨著鼓室旋轉(zhuǎn)鼓室圍繞光源旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。

(2)靜態(tài)平面設(shè)備(美國Q-Lab公司)

燈管置于頂部，濾鏡位于燈管下面，具有鏡面反射系統(tǒng)；樣品位于燈管下方，可以傾斜放置，防止水很陜流走。

3.2  ASTM(美國材料試驗(yàn)學(xué)會)G03工作組的研究

     *進(jìn)行耐候性和耐久性測試研究的ASTM GO3工作組，在世界上5個實(shí)驗(yàn)室使用不同型號的Q-Sun平面式和ATLAS旋轉(zhuǎn)式耐光與耐候性測試儀，對幾種材料進(jìn)行了試驗(yàn)對比。測試結(jié)果表明，只要采用相應(yīng)的光譜過濾系統(tǒng)和曝曬條件，在相同的測試環(huán)境下，使用以技術(shù)性能為基礎(chǔ)的測試標(biāo)準(zhǔn)，兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同的日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)得出的結(jié)果相同。藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)羊毛測試獲得的一致性結(jié)果，證明了日曬色牢度標(biāo)準(zhǔn)采用技術(shù)性能的可行性(圖2，3)。

3.3 旋轉(zhuǎn)鼓室和靜態(tài)平面樣品擺放系統(tǒng)

理想的測試儀應(yīng)該在整個測試箱中產(chǎn)生均一的輻照度、溫度和濕度，通過檢測在同一環(huán)境下不同樣品曝曬結(jié)果的差異性，可以判斷一個試驗(yàn)箱的技術(shù)性能(表4，5)。

     有多年氙弧測試經(jīng)驗(yàn)的六個實(shí)驗(yàn)室參與了本次研究，它們包括位于美國密歇根州南菲爾德市、懷恩多特市和德國明斯特市的3個BASF制造商，和2個獨(dú)立測試實(shí)驗(yàn)室( A2LA美國實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證委員會，分別為美國密歇根州*代爾市的ACT實(shí)驗(yàn)室和佛羅里達(dá)州邁阿密市的Q-L a b氣候研究室)及1個設(shè)備制造商。

3.4 試驗(yàn)結(jié)論

旋轉(zhuǎn)鼓室測試箱內(nèi)降解一致性誤差范圍為±3 ％-±1 3％ ，取決于材料類型和曝曬條件，平面靜態(tài)系統(tǒng)的一致性誤差范圍為±3％ -±8％ 測試過程中移位樣品的話，平面排列的降解一致性更好。但是更多的情況下，即使不移位，平面排列的一致性也和旋轉(zhuǎn)鼓室的一樣好或者更好。為得到*佳結(jié)果，建議每種材料取多個樣品(至少3個)測試，然后取平均值。可按計(jì)劃安排在旋轉(zhuǎn)鼓室和平面排列測試箱內(nèi)人工移位樣品。