JJF（纺织）079—2018《耐光黄变色牢度试验仪校准规范》解读

邓力生

（福建省纤维检验中心，福建 福州 350026）

光黄变指的是由太阳光或紫外光照射引起的纺织品表面颜色泛黄。耐光黄变色牢度试验仪能给纺织品试样提供规定的温度试验条件和规定时间的紫外灯照射，然后再用灰色样卡来评定试样变色程度，来判定纺织品耐光黄变能力。JJF（纺织）079—2018《耐光黄变色牢度试验仪校准规范》由工信部2018年4月30日发布并于2018年7月1日实施。

1 规范出台背景

⑴ 一些耐光黄变色牢度试验仪所用的太阳紫外灯，外观与家庭常用的浴霸灯泡极相似，难以分辨，但两者发出光谱分布能量完全不同。太阳紫外灯光谱含大量紫外线，而浴霸灯泡只有可见光及红外光，无试验所需的紫外光，不用专业计量器具是分辨不出区别，容易造成混用，造成完全不同的检验结果。 ⑵ 太阳紫外灯辐照度随使用过程会产生衰减，特别是紫外光谱衰减更严重，直接影响试验效果。检验标准只简单规定使用1000 h更换灯泡，并使灯泡底表面距离试样（250±2）mm，要求试样在280～400 nm辐照度达到（25±0.4） W/m2。试验中我们发现，在试样区域范围内，辐照度不均匀度极大，如旋转托盘架上试验区域内外圈的辐照度，可相差3.4倍。放置位置不同，检验结果是完全不同的。

⑶ 本规范能辨识光源是否正确，并通过校准来确定具体试样放置位置以达到要求的辐照度，能测量并观察对比上次校准的灯泡的紫外分量衰减情况，判断灯泡是否应更换，既能保障检验结果准确，又能合理延长灯泡使用寿命。

2 规范主要技术内容的确定

2.1 主要技术内容的确定依据

收集归纳各种耐光黄变色牢度试验仪的主要指标，结合GB/T 30669—2014《纺织品 色牢度试验耐光黄变色牢度》及HG/T 3689—2014《鞋类耐黄变试验方法》标准的要求，并考虑规范的通用性、可操作性，将有旋转试样托盘的机型划分为A型机，无旋转试样托盘、固定试验平面的划分为B型机，并确定了计量特性、校准条件、校准项目、校准方法及复校间隔等技术指标。

2.2 耐光黄变色牢度试验仪的主要技术指标

A 型仪器（示意图如图1）：

⑴ 太阳紫外灯在2 8 0 ～4 0 0 n m 内辐照度（25±0.4）W/m2。

⑵ 试验仓温度（50±2）℃。

图1 A型仪器

图2 B型仪器

⑶ 试样架转速（3±1）r/min。

⑷ 辐照时间计时允差：±1%。

B 型仪器（见图2）：

⑴ 辐照光谱中心波长：依据具体配置的灯管有UVC-254、UVB-313、UVA-340等型号，不同中心波长辐射源对检验结果影响不同，必须经测试判断并在证书上标明。本规范以纺织常用UVA-340光源为例，其辐照光谱中心波长为340 nm。

⑵ 辐照度：试验中心区域，波长340 nm处辐照度（0.77±0.10）W/m2

⑶ 辐照度均匀度：任意试验区域辐照度与中心区域相对误差不大于±10%。

⑷ 辐照时间计时允差：±1%。

2.3 主要技术指标与检验标准符合性解释

解释见表1。

表1 主要技术指标与检验标准符合性解释

3 规范执行中注意点解析

⑴ A类仪器中，HGT 3689—2014要求通过调整可上下移动的托盘支架使试样表面离灯泡底表面距离（250±2）mm，仪器上有刻度标记，保证托盘支架在这位置固定即可，故实际校准中不对该项要求，仪器在新安装时对刻度标记进行首次校准即可，今后每次都是调整托盘支架到该标记处使用。

⑵ A类仪器中，HGT 3689—2014要求太阳紫外灯在280～400 nm内辐照度（25±0.4） W/m2，指出试样放旋转托盘上，试验区域为直径为75 mm和300 mm两个同心圆之间的区域（图1）。但是，HGT 3689—2014标准未明确样品具体放置位置，而在测量辐照度时发现，样品放置在托盘不同半径处的辐照度值差异巨大，故在托盘上半径方向等间距取了5个点，实测辐照度结果见图3。

图3 不同半径辐照度实测图

由图3可见，辐照度曲线在半径越小处越陡峭，内圈辐照度可达外圈辐照度3.4倍，故必须找出合适的半径值的点使该点辐照度能满足（25±0.4）W/m2的要求，才能保证试样在符合标准条件下试验，而不是托盘上的任何位置都能达到辐照度要求。校准规范目的是以满足辐照度要求为根本，通过改变试验点的半径来满足辐照度要求。故校准目的变成寻找辐照度符合要求的半径点，由于试验过程试样架不停地匀速旋转，在该半径点圆周上的任一点所受累计辐照度，可视为是相同的。

校准过的仪器，以测量点到旋转托盘中心的半径R表示其适用样品放置点。试验仓的温度校准，也是测量该半径处温度，即放置样品处温度。

⑶ 关于B型仪器试验区域校准点数问题，不同仪器型号，试验区域面积各自不同，规范要求根据试验区域有效面积大小来选择测试点数。光纤光谱仪探头在安装固定上有一定要求，不是能随心所欲测量所有位置，要根据仪器试样架上间隙点、是否有空间便于测量来现场调整，以尽量做到合情合理为原则。

⑷ 关于辐照度计时时间校准，笔者认为，目前计时器基本上由石英晶振提供基准，稳定性准确性有保证，通常条件下，计时误差与计时时长成正比的，虽然样品试验时长达3～18 h，但校准中，只要较短的时间内能符合要求，就说明长时间3～18 h也能符合要求，这样能节省校准现场无谓的时间消耗，故规范选取最少5 min时间段来校准计时相对误差，一般人工按压秒表反应误差时间0.2 s，相对于5 min共300 s测量时间，引入标准相对不确定度分量占比在千分之一内。

4 结语

耐光黄变色牢度试验仪使用过程会存在2个很大问题，一是样品放置位置不同，辐照度相差3.4倍；二是用错光源，无紫外辐照光谱或辐照光谱中心波长不符，达不到应有的黄变效果。

校准规范的实施，解决了以上2个问题，使耐光黄变色牢度试验仪的主要计量特性辐照度量值溯源成为可能，试验光源类型及有效试验区域得以明确，利于试验人员正确使用校准结果，保证光黄变色牢度检验结果准确。