ISO 18951-12022 成像材料.照相印刷品的耐刮擦性.第1部分一般试验方法标准立项发展报告

成像材料照相印刷品的耐刮擦性第1部分：一般试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ImagingMaterials—ScratchResistanceofPhotographicPrints—Part1:GeneralTestMethod摘要随着数字印刷技术和成像材料产业的迅猛发展，照相印刷品在摄影、出版、广告、艺术品复制及包装印刷等领域的应用日益广泛，其表面质量与耐久性能已成为衡量产品品质的关键指标之一。其中，耐刮擦性能直接关系到印刷品在加工、运输、展示和日常使用过程中的外观保持性和使用寿命。为统一全球范围内对照相印刷品耐刮擦性能的测试方法和评价准则，国际标准化组织（ISO）发布了ISO18951-1:2022《成像材料照相印刷品的耐刮擦性第1部分：一般试验方法》。该标准隶属于ISO/TC42（摄影术）技术委员会，是ISO18951系列标准的重要组成部分，首次以国际标准形式系统规定了照相印刷品耐刮擦性能测试的通用试验原理、仪器设备要求、试样制备流程、试验步骤以及结果表达方法。本报告从标准立项的背景与必要性出发，系统梳理了该标准的制定过程、核心技术内容、主要参与单位及其贡献，并深入分析了标准的行业应用价值与未来发展趋势。报告指出，ISO18951-1:2022的发布填补了国际标准化体系中关于照相印刷品耐刮擦性能测试方法的标准空白，为全球成像材料行业提供了统一、科学、可重复的测试依据，对推动产品质量提升和国际贸易便利化具有重要意义。关键词：成像材料；照相印刷品；耐刮擦性；试验方法；国际标准；ISO18951；表面性能测试Keywords:Imagingmaterials;Photographicprints;Scratchresistance;Testmethod;Internationalstandard;ISO18951;Surfacepropertytesting1引言1.1研究背景成像材料产业是文化创意产业、印刷包装产业和信息技术产业的重要交汇领域。近年来，随着喷墨打印、激光打印、热升华打印等数字成像技术的快速迭代，照相印刷品的应用场景不断拓展，从传统的民用照片冲印延伸到高端艺术复制、博物馆典藏、商业广告展示、工业产品标识等众多领域。印刷品的物理性能，尤其是表面耐刮擦性能，直接决定了产品在真实使用环境中的表现——无论是装裱过程中的意外划伤、运输过程中的摩擦损伤，还是长期展示过程中因清洁擦拭产生的细微刮痕，都可能对印刷品的视觉质量造成不可逆的损害。然而，在ISO18951-1:2022发布之前，全球范围内尚缺乏一项专门针对照相印刷品耐刮擦性能测试的统一国际标准。不同制造商、检测机构和用户单位各自采用不同的测试方法和评价手段，导致测试结果缺乏可比性，严重制约了行业的技术交流和国际贸易的顺畅开展。例如，部分企业参考涂料行业的铅笔硬度测试法，部分机构采用磨耗试验机的摩擦测试法，另有实验室自行设计了各种划针刮擦装置，测试条件（如载荷大小、刮擦速度、刮擦头材质与几何形状等）差异悬殊，所得数据难以相互印证。1.2目的与意义在此背景下，国际标准化组织摄影术技术委员会（ISO/TC42）启动了ISO18951系列标准的制定工作，旨在建立一套科学、统一、可重复的照相印刷品耐刮擦性能测试方法体系。作为该系列标准的第1部分，ISO18951-1:2022着重解决通用试验方法的问题，为后续针对特定印刷技术或特定使用场景的分项标准奠定方法论基础。该标准的发布不仅是标准化工作的一项重要成果，更对提升全球成像材料行业的产品质量控制水平、促进技术交流和贸易便利化具有深远的现实意义。2标准立项背景与必要性分析2.1行业发展的客观需求全球影像输出市场规模持续增长，数码印花、艺术品复制、高端相册制作等细分领域对印刷品表面品质的要求不断提升。高品质的照相印刷品不仅要具备优异的色彩还原度和图像清晰度，还必须拥有良好的物理耐久性，以抵御日常操作和长期存放过程中可能出现的表面损伤。耐刮擦性能已成为印刷品质量评价体系中不可或缺的指标之一。与此同时，印刷技术路线的多元化使得不同工艺生产的印刷品在表面特性和损伤机理上存在显著差异：喷墨印刷品的表面多为吸墨涂层与防水层复合结构，热升华印刷品的表面为聚合物保护层，银盐照相纸则具有明胶保护层。这些差异要求测试方法必须具备足够的通用性和适应性，能够在一套统一的方法框架下适用于各类印刷品。2.2标准空白的现实问题在ISO18951-1:2022发布前，已有的相关国际标准如ISO18947（成像材料照片反射印刷品的耐刮擦性测定）主要关注的是特定条件下的耐磨性能，尚未全面覆盖刮擦损伤的多样性和测试条件的系统化。同时，不同国家或行业组织各自制定的测试标准（如ASTMD3363（铅笔测试）、ASTMD5178（划痕附着力测试）等）并非针对照相印刷品的特性量身定制，难以准确反映印刷品表面在多因素耦合作用下的刮擦损伤行为。这种标准缺位状态导致市场各方在质量评价和贸易验货中缺乏共同语言，质量争议时有发生。2.3标准化战略的推动国际标准化组织长期致力于推动成像材料领域的标准体系建设。ISO/TC42（摄影术）技术委员会下设多个工作组，覆盖影像媒体、数字摄影、成像材料稳定性等多个专业方向。在成像材料物理性能测试领域，ISO已先后发布了多项关于影像稳定性、机械性能等方面的国际标准。为进一步完善该标准体系，ISO/TC42于2018年前后正式启动照相印刷品耐刮擦性能测试方法的预研工作，经过多轮国际研讨和实验室间的比对验证，最终促成了ISO18951-1:2022的立项和发布。3标准主要内容与技术要点3.1标准适用范围ISO18951-1:2022规定了照相印刷品耐刮擦性能的一般试验方法，适用于各类数字印刷方式（包括喷墨打印、电子照相打印、热升华打印等）和传统银盐照相方式生产的反射型印刷品。标准不限定具体的印刷材料类型，因此可覆盖涂布纸、聚合物片基、纺织品等多种承印物。对于透明的显示材料和透射型影像材料，标准也提供了可参考的试验框架，但主要对象为反射型照相印刷品。3.2试验原理标准规定的试验方法基于可控条件下的机械刮擦作用原理：将规定几何形状和材质的刮擦头（如球形压头或锥形划针）以设定的法向力作用于印刷品表面，并以规定的速度进行线性刮擦运动，从而在样品表面产生可控的刮擦损伤。通过评价刮擦轨迹的可见程度或表面损伤形态，定量或半定量地评价印刷品的耐刮擦性能。标准强调试验的关键在于对刮擦力、刮擦速度和刮擦头状态三个核心参数的严格控制，以确保测试结果的可重复性和可再现性。3.3仪器设备要求标准对试验装置提出了明确的技术要求，包括：-加载系统：应能施加稳定的法向力，力的施加速度应平稳可控，载荷范围应覆盖从低载荷（模拟轻微接触）到高载荷（模拟严苛刮擦）的区间。-运动平台：试样载台应能沿直线方向匀速运动，运动速度可调，运动方向与刮擦头施力方向保持垂直。-环境条件：标准规定试验应在标准大气条件下进行（温度23℃±2℃，相对湿度50%±10%），以避免环境因素对材料力学性能的影响。3.4试样制备标准对试样的尺寸、数量、取样方式、状态调节等提出了明确要求。试样应从印刷品中具有代表性的区域均匀截取，避免选取存在明显缺陷或异质的部位。试样在试验前应在标准大气条件下进行至少24小时的状态调节。此外，标准还规定应记录印刷方式、承印材料类型、涂层信息、干燥或固化条件等与样品相关的完整参数，以保证测试结果的可追溯性。3.5试验步骤标准规定的试验流程包括以下主要步骤：1.检查刮擦头的状态，确保表面无损伤、无附着物；2.将经过状态调节的试样固定在载台上，确保表面平整无褶皱；3.设定所需载荷和刮擦速度，将刮擦头缓慢下降至与试样表面接触；4.启动运动平台，使刮擦头在试样表面匀速刮过规定长度（通常为50mm~100mm）；5.在试样表面不同位置至少进行5次独立刮擦试验，以保证统计有效性；6.在受控光照条件下对刮擦痕迹进行观察和评级。3.6结果表达与评价标准给出了多种结果表达方式供使用方根据具体需求选择：一是在规定载荷条件下，报告刮擦痕迹的可视长度或宽度；二是通过系列递增载荷试验，确定使表面产生可观察损伤的最小临界载荷；三是采用等级评定法，将刮擦损伤程度与标准参考样照进行比对，划分耐刮擦等级。推荐在报告中同时提供刮擦条件的完整描述、图像记录以及统计学处理数据（如均值、标准差），以确保结果的完整性和可比性。3.7规范性引用文件ISO18951-1:2022引用了多项ISO国际标准，包括ISO18947（成像材料照片反射印刷品的耐刮擦性测定）以及关于成像材料术语、试样状态调节和试验条件控制的相关标准文件。这些引用文件共同构成了完整的试验方法技术链条。4标准编制过程ISO18951-1:2022的制定遵循了ISO/IEC导则规定的标准制定程序，经历了从工作草案到最终国际标准出版的完整流程。该标准由ISO/TC42（摄影术）技术委员会归口管理。TC42成立于1947年，是国际标准化组织中负责摄影术领域标准制定的专业委员会，其工作范围涵盖成像材料的术语、测试方法、技术规范和质量管理等各个方面。TC42下设多个工作组（WorkingGroup），其中负责该标准编制的工作组为WG5（物理性能测试方法工作组）。标准编制的工作基础可追溯至2016年前后，TC42/WG5启动了关于照相印刷品表面机械性能测试方法的预研工作。2018年，通过各国专家提交的新工作项目提案（NWIP），该标准正式立项，项目编号为ISO18951。项目经历了以下关键阶段：-工作草案（WD）阶段（2018—2019年）：编辑工作组根据各国专家意见起草了工作草案，确定了试验方法的基本框架和核心技术参数。-委员会草案（CD）阶段（2019—2020年）：该阶段对草案进行了多轮讨论修改，重点解决了刮擦头几何尺寸、载荷施加方式、结果评定准则等技术细节问题。-国际标准草案（DIS）阶段（2020—2021年）：草案在TC42各成员国内进行投票表决，收到来自美国、中国、日本、德国、英国等国标准化机构的修改意见共计80余条，编辑组逐条进行了处理和回应。-最终国际标准草案（FDIS）阶段（2022年初）：经投票通过后，标准进入出版阶段，于2022年11月22日正式发布。该标准由TC42/WG5工作组内各国专家共同编纂，其中美国和日本的行业专家在标准起草中发挥了重要作用，多位来自影像材料制造商、检测机构和学术机构的专家作为项目负责人和编辑参与了文本的编制和技术的验证工作。5标准修订单位介绍5.1主要起草单位ISO18951-1:2022的核心编制工作由ISO/TC42/WG5工作组承担。工作组召集人由美国国家标准协会（ANSI）推荐的专家担任，工作组成员来自美国、中国、日本、德国、英国、法国、韩国等多个国家的标准化机构和行业组织。标准的主要起草单位包括：-伊士曼柯达公司（美国）：作为全球影像产业的百年企业，柯达在影像材料测试领域拥有深厚的技术积累和丰富的实践经验，为标准的试验方法设计提供了重要的技术输入。-富士胶片株式会社（日本）：作为全球领先的影像材料制造商，富士胶片为标准的制定提供了大量实验数据和验证结果，特别是在喷墨打印介质的耐刮擦性能测试方面做出了突出贡献。-惠普公司（美国）：作为全球打印技术的重要创新者，惠普为标准的制定提供了数字印刷技术和印刷品质量控制的专业见解。-佳能株式会社（日本）：佳能作为影像输出设备的主要制造商，从设备与介质匹配性的角度为标准的技术参数设定提供了建设性意见。-中国乐凯胶片集团公司（中国）：作为中国影像材料行业的代表性企业，乐凯的专家参与了标准技术内容的讨论和验证工作，为标准的国际适用性提供了有力支撑。5.2主要参与单位详细介绍——富士胶片株式会社（FujifilmCorporation）富士胶片株式会社成立于1934年，总部位于日本东京，是一家以影像技术为核心的全球性综合企业。经过近一个世纪的发展，富士胶片已从最初的摄影胶片制造商转型为覆盖医疗健康、高性能材料、电子影像、印艺系统、光学器件等多元领域的高科技企业集团。截至2022财年，富士胶片集团全球合并营业收入超过2.8万亿日元，业务遍及全球100多个国家和地区。在成像材料领域，富士胶片始终保持着全球领先的技术地位。公司自20世纪50年代开始涉足彩色胶片的生产，此后在银盐照相材料、数字喷墨打印介质、热升华打印材料、印刷版材等产品线上持续创新。富士胶片的喷墨打印相纸产品（如银盐级RC相纸）在色彩表现、干燥速度、防水性和物理耐久性等方面均处于国际先进水平，被全球专业影像输出机构广泛采用。在耐刮擦性能研究和测试方法标准化方面，富士胶片拥有系统性的研究积累。公司在足柄工厂（神奈川县）和富士胶片全球技术中心设有先进的分析测试实验室，配备了包括精密力学测试仪、表面形貌分析仪、环境模拟试验箱等在内的一流测试设备。富士胶片的研究团队长期关注印刷品表面力学性能的失效机制，尤其针对喷墨打印介质中吸墨层与防水层的复合结构在外部载荷作用下的裂纹萌生、扩展和剥离行为进行了深入研究。这些基础研究成果为ISO18951-1:2022中试验参数的科学设定提供了重要的理论依据和实验数据支撑。在标准编制过程中，富士胶片派出多名资深专家参与TC42/WG5工作组的讨论和技术验证工作。公司的专家团队主导了多项关键试验条件的比选研究，包括不同刮擦头材质的对比测试、不同载荷梯度下的损伤阈值确定、以及不同环境湿度条件下测试结果的稳定性分析等。富士胶片还利用分布于全球的多个实验室参与了该标准草案的实验室间比对试验（round-robintest），为验证标准的精密度和复现性提供了宝贵的实测数据。此外，富士胶片在其产品的内部质量控制和出厂检验中率先推行了该标准草案的试验方法，通过实践检验不断优化测试流程，并将反馈意见及时提交至工作组，为标准技术内容的完善做出了实质性贡献。6标准应用价值与行业影响6.1统一测试基准，提升质量评价的可比性ISO18951-1:2022为全球成像材料行业提供了一套统一的、经过实验室间验证的耐刮擦性能测试方法。借助该标准所定义的标准试验条件和结果表达方式，不同制造商、检测机构和用户单位之间的测试数据可以实现有效的互认和比对。这一基准的建立，极大地降低了因试验方法差异引起的贸易纠纷，提高了产品流通效率。6.2支持产品研发和质量控制对照相印刷品制造商而言，该标准为新材料、新配方的研发验证提供了科学、便捷的工具。研发人员可通过标准化的刮擦试验快速筛选具有优异表面性能的配方方案，缩短开发周期。在生产环节，该标准可作为出厂检验和过程控制的重要手段，帮助企业建立稳定的质量管理体系。对下游用户（如影像输出中心、艺术品复制机构等）而言，该标准为原材料入厂检验和供应商评价提供了技术依据。6.3促进国际贸易和技术交流标准是国际贸易的通用技术语言。ISO18951-1:2022作为正式的国际标准，有助于消除各贸易伙伴之间因技术标准不一致所形成的非关税壁垒。进口国和出口国的质量检验机构可依据该标准开展检测活动，实现检验结果的国际互认。同时，该标准也为各国标准化机构制定或修订本国标准提供了重要的参考蓝本，推动了全球范围内技术规范的协调一致。7结论与展望ISO18951-1:2022《成像材料照相印刷品的耐刮擦性第1部分：一般试验方法》的发布是国际成像材料标准化领域的一项重要里程碑。该标准以科学严谨的试验原理、明确统一的操作规程和全面的结果评价体系，填补了照相印刷品耐刮擦性能测试国际标准长期缺失的空白。标准的实施将有效提升全球照相印刷品的质量控制水平，为用户提供更加可靠的品质保障。展望未来，随着数字印刷技术的持续演进以及新材料、新工艺的不断涌现，ISO18951系列标准还有进一步完善和拓展的空间。业内可重点关注以下发展方向：一是针对特定印刷技术（如UV固化喷墨打印、乳剂喷墨打印等）制定分项测试