ISO 18947-12021 成像材料和印刷品.耐磨性.第1部分一般摩擦试验方法标准立项发展报告

成像材料和印刷品耐磨性第1部分：一般摩擦试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ImagingMaterialsandPrints—AbrasionResistance—Part1:GeneralRubTestingMethods摘要随着数字印刷技术和成像材料在出版物、包装、标签、纺织品及商业印刷等领域的广泛应用，印刷品在实际使用和运输过程中的耐磨性能已成为衡量其质量与耐用性的关键指标之一。摩擦导致的墨层脱落、划痕和光泽度变化不仅影响产品外观，更直接关系到品牌形象和用户满意度。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2021年11月正式发布了ISO18947-1:2021《成像材料和印刷品耐磨性第1部分：一般摩擦试验方法》。该标准由ISO/TC42（摄影与成像技术委员会）制定，旨在统一印刷品耐磨性能的测试条件、试验方法和结果评价体系，弥补了此前在该领域缺乏统一国际测试规范的空白。本报告围绕该标准的立项背景、制定过程、核心技术内容、应用价值及未来发展趋势进行系统论述，重点介绍了标准的主要参与制定单位及其专业技术贡献，并结合行业需求对该标准在中国的推广应用提出前瞻性建议。分析认为，ISO18947-1:2021的发布为成像材料和印刷品耐磨性的实验室评价提供了权威、可重复的技术依据，对推动全球印刷及成像产业的质量控制标准化具有重要意义。关键词：成像材料；印刷品；耐磨性；摩擦试验；ISO18947；国际标准；质量控制AbstractWiththeextensiveapplicationofdigitalprintingtechnologyandimagingmaterialsinpublications,packaging,labels,textiles,andcommercialprinting,theabrasionresistanceofprintedproductsduringactualuseandtransportationhasbecomeoneofthekeyindicatorsforevaluatingtheirqualityanddurability.Theabrasion-inducedcoatingdetachment,scratches,andglosschangesnotonlyaffecttheappearanceofproductsbutalsodirectlyrelatetobrandimageandusersatisfaction.Againstthisbackdrop,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO)officiallyreleasedISO18947-1:2021,*Imagingmaterialsandprints—Abrasionresistance—Part1:Generalrubtestingmethods*,inNovember2021.DevelopedbyISO/TC42(Photographyandimagingtechnologycommittee),thisstandardaimstounifythetestingconditions,testmethods,andresultevaluationsystemsfortheabrasionresistanceofprintedproducts,fillingthegapofaunifiedinternationaltestingspecificationinthisfield.Thisreportsystematicallydiscussestheprojectbackground,developmentprocess,coretechnicalcontent,applicationvalue,andfuturedevelopmenttrendsofthestandard,withafocusonintroducingthemainparticipatingorganizationanditsprofessionaltechnicalcontributions.Italsoputsforwardforward-lookingsuggestionsforthepromotionandapplicationofthisstandardinChinabasedonindustryneeds.TheanalysissuggeststhatthereleaseofISO18947-1:2021providesanauthoritativeandreproducibletechnicalbasisforlaboratoryevaluationoftheabrasionresistanceofimagingmaterialsandprints,significantlypromotingthestandardizationofqualitycontrolintheglobalprintingandimagingindustry.Keywords:Imagingmaterials;Prints;Abrasionresistance;Rubtesting;ISO18947;Internationalstandard;Qualitycontrol一、引言1.1标准立项背景成像材料和印刷品作为信息传播和文化呈现的重要载体，在现代社会的各个领域发挥着不可替代的作用。从书籍杂志、商业宣传册、产品包装到照片输出、艺术品复制和功能性印刷电子器件，印刷品的应用场景日趋多样化和精细化。与之相伴的是，消费者和下游产业对印刷品质量的要求不断提升，其中耐磨性能——即印刷品表面抵抗机械摩擦作用而不发生明显损伤的能力——正日益成为衡量产品质量的核心指标之一。印刷品在加工、运输、仓储和最终使用过程中，不可避免地会经历各种形式的摩擦作用。例如，书籍在书架上的取放和翻阅、包装盒在物流运输中的堆叠与碰撞、宣传册在邮寄过程中的相互摩擦、照片在相册中的保存等，都可能造成印刷表面出现划痕、擦伤、墨层剥落、光泽度降低甚至图文信息受损等问题。这些问题不仅破坏了产品的美学品质，在标识、说明书等应用场景中还可能影响信息的可读性和完整性，进而引发质量纠纷和品牌信誉损失。然而，长期以来，国际上缺乏一项统一、公认的印刷品耐磨性测试方法标准。不同制造商、检测机构和用户单位往往各自采用不同的测试设备和操作条件，导致测试结果缺乏可比性和可重复性。这一状况严重制约了国际贸易中的质量认定和争议解决，也增加了产业链上下游之间的沟通和协调成本。因此，制定一项国际通用的印刷品耐磨性测试标准已成为行业发展的迫切需求。1.2标准基本信息ISO18947-1:2021《成像材料和印刷品耐磨性第1部分：一般摩擦试验方法》由国际标准化组织（ISO）下属的ISO/TC42（摄影与成像技术委员会）归口制定，于2021年11月5日正式发布。该标准属于ISO18947系列标准的第1部分，为后续特定材料和印刷工艺的专项耐磨测试方法标准奠定了基础框架。标准分类号为相纸、胶卷和暗盒类目，语言版本为英语，当前状态为现行有效。二、标准制定过程2.1立项依据与必要性论证ISO18947-1:2021的立项建立在充分的行业调研和技术论证基础之上。在标准立项阶段，ISO/TC42组织成员国专家对全球印刷和成像行业的质量检测需求进行了系统梳理，重点分析了以下关键问题：首先，随着数字印刷技术的高速发展，采用电子照相、喷墨、热升华等新型成像方式的印刷品在耐磨性能方面表现出与传统胶印产品截然不同的特性，亟需一套能够适用于各类成像技术的通用测试方法。其次，各国现有的国家标准和行业规范（如TAPPI、ASTM等组织的相关标准）在摩擦试验的载荷、速度、摩擦介质和评价指标等方面存在显著差异，导致测试结果难以互认。第三，随着全球印刷品贸易规模持续扩大，统一测试方法已成为减少技术性贸易壁垒的重要工具。2.2制定过程与技术讨论ISO18947-1:2021的制定过程遵循了ISO/IEC指令第1部分的程序要求，经历了提案阶段（NP）、工作草案阶段（WD）、委员会草案阶段（CD）、国际标准草案阶段（DIS）和最终国际标准草案阶段（FDIS）等多个阶段。来自全球各成员体的专家通过多轮会议和技术讨论，对标准的各个技术要素进行了充分论证。在技术讨论中，专家们重点关注了以下几个核心议题：摩擦头的几何形状和材质选择、施加在试样上的法向力大小与调节方式、摩擦行程和往复次数的设定依据、不同摩擦介质（如干摩擦和湿摩擦）的适用范围，以及磨损程度的评价方法。经过多轮比对试验和实验室间循环验证，最终确定了以橡胶包覆摩擦头、可调负荷、线性往复运动为核心的技术方案。2.3与其他标准的关系ISO18947-1:2021在制定过程中充分参考和协调了相关领域的现有国际标准。在成像材料测试方面，该标准与ISO18941（成像材料彩色照片的稳定性测试）和ISO18922（成像材料加工过的照相纸耐折性测定）等标准保持技术方法的一致性。在摩擦试验基本原理方面，该标准参考了ASTMD5264（印刷材料耐磨性标准实践方法）和TAPPIT830等文献中的有益经验。同时，该标准作为ISO18947系列的第1部分，为后续各专项标准（如针对喷墨打印、电子照相、胶印等不同印刷方式的专用耐磨测试方法）提供了通用的方法学框架。三、标准主要内容3.1范围与适用领域ISO18947-1:2021规定了成像材料和印刷品耐磨性的一般摩擦试验方法，适用于各类印刷基材上的成像层和图文区域的耐磨性能评价。该标准涵盖的试验对象包括但不限于：银盐感光材料输出的照片、喷墨打印输出品、电子照相印刷品、热转移印刷品、胶印印刷品以及覆膜和上光处理后的印刷品等。标准既适用于平板状的测试样张，也适用于从包装材料或其它成型产品上裁取的测试区域。值得注意的是，该标准所述方法的适用范围具有一定的灵活性，允许根据实际测试需求设定不同的负荷条件、摩擦次数和摩擦介质。这一设计使得标准既能满足常规质量控制中对耐磨性能的快速筛查需求，也能适用于研究开发阶段对材料耐磨机理的深入探究。3.2规范性引用文件标准中引用了多项ISO相关标准作为技术支撑，主要包括：-ISO554：状态调节和/或试验的标准大气-ISO18902：成像材料加工过的成像材料归档用包装-ISO18907：成像材料摄影胶片和相纸耐折性测定-ISO18941：成像材料彩色照片的稳定性评估方法上述引用文件为测试环境条件的设定、样品处理和评价方法提供了基础性的规范依据。3.3术语和定义标准对以下关键技术术语进行了明确定义：-耐磨性（abrasionresistance）：材料表面抵抗机械摩擦作用而不发生可见损伤的能力-磨擦（rub）：在一定法向力作用下，摩擦头与试样表面之间发生的相对运动-摩擦头（rubhead）：与试样表面直接接触并施加摩擦作用的部件-磨损轨迹（rubtrack）：摩擦头在试样表面经过后留下的痕迹区域-法向力（normalforce）：摩擦头垂直作用于试样表面的力3.4试验原理与设备要求标准规定的试验方法核心原理为：在规定的环境条件下，将试样平置于试验台面上，以一定的法向力将摩擦头压贴在试样表面，然后驱动摩擦头沿直线轨迹在试样表面进行规定次数的往复摩擦运动。摩擦试验结束后，通过目视检查或仪器测量的方式评价试样表面在摩擦区域的损伤程度。标准对试验设备提出了明确的技术要求。摩擦头采用具有规定硬度（通常为肖氏A型硬度50±5）的橡胶材料包覆，其接触面尺寸为规定值，以确保摩擦接触面积的一致性和压力分布的均匀性。试验设备应能够施加可调的法向负荷，负荷范围通常覆盖5N至30N区间，精确度应控制在设定值的±3%以内。设备的往复运动机构应保证摩擦头在行程内的速度稳定性，通常设定为0.5Hz至2Hz之间的往复频率。3.5试样制备与状态调节标准规定，试样的裁取应保证测试区域的代表性和均匀性，对于有方向性要求的印刷品（如单向纹理的纸张），应分别在纵向和横向各取一组试样进行测试。试样尺寸应足以覆盖摩擦头的完整行程轨迹并留出足够的周边余量。在测试前，试样应在符合ISO554规定的标准大气条件（温度23℃±2℃，相对湿度50%±5%）下进行至少24小时的状态调节。3.6试验程序标准规定的试验程序包括以下关键步骤：1.在标准大气条件下，将状态调节后的试样平展地固定在试验台面上，确保试样表面平整、无褶皱和翘曲2.根据材料类型和测试目的选择合适的法向力、摩擦次数和摩擦介质（干态或湿态）3.将摩擦头以规定的法向力压贴在试样表面，启动设备进行规定次数的往复摩擦4.摩擦试验完成后，小心取下试样，在标准光源下观察和记录摩擦区域的表面变化3.7结果评价与报告标准提供了多种摩擦磨损结果的评价方式，包括分级评定和仪器测量两种途径。分级评定采用标准规定的参考等级划分方法，将摩擦区域的损伤程度分为从无可见变化到严重损伤若干等级；仪器测量则通过测量摩擦区域的光学密度变化、光泽度变化或表面粗糙度变化进行定量表征。此外，对于印刷品上包含图文信息的区域，还可通过图像分析技术评价图文信息的可读性和完整性变化。试验报告应包含以下核心信息：试样的完整描述（材料类型、印刷方式、涂层信息等）、采用的试验条件（法向力、摩擦次数、摩擦介质、速度等）、评价方法及结果、以及环境条件等。报告的规范化为不同实验室之间测试结果的可比性提供了保障。四、主要参与制定单位介绍4.1ISO/TC42技术委员会概况ISO18947-1:2021的制定工作主要由ISO/TC42（摄影与成像技术委员会）承担。ISO/TC42成立于1947年，是ISO最早设立的技术委员会之一，负责摄影、成像及相关领域的标准化工作。该技术委员会的秘书处长期由美国国家标准协会（ANSI）承担，主席国和秘书处的持续稳定保障了委员会工作的延续性和高效性。ISO/TC42的业务范围涵盖成像材料的物理性能和耐久性测试、数码摄影的色彩管理、图像质量评价、成像系统的安全性以及影像资料的长期存档保存等方向。委员会下设多个工作组（WG）和分技术委员会（SC），其中负责耐磨性标准制定的工作组聚集了来自美国、英国、德国、日本、中国等主要成员体的技术专家，涵盖了成像材料制造商、印刷设备生产企业、检测机构和科研院所等多方力量。4.2主要参与单位——伊士曼柯达公司（EastmanKodakCompany）在ISO18947-1:2021的制定过程中，来自伊士曼柯达公司的技术专家发挥了核心引领作用。柯达公司作为全球成像行业的百年企业，在成像材料和感光材料的研发、生产和质量检测方面积累了极为深厚的技术底蕴。该公司的材料科学实验室长期从事银盐感光材料、喷墨打印材料和热敏材料等各类成像介质的物理性能研究，在耐磨性测试领域建立了完善的实验方法和丰富的数据库。柯达公司在标准制定中的贡献主要体现在以下几个方面：一是提供了大量基于不同摩擦测试条件的比对标定数据，为确定合理的法向力范围和摩擦次数提供了实证依据；二是主导了实验室间循环比对试验的组织实施，验证了所拟定测试方法的精密度和可重复性；三是在摩擦头材质与几何尺寸的设计方面贡献了关键的技术方案和验证数据。柯达专家的专业素养和丰富经验，为该标准技术内容的科学性和实用性的提升提供了重要支撑。4.3中国参与情况中国作为ISO的正式成员体，通过中国国家标准化管理委员会（SAC）派出的专家代表团积极参与了ISO18947-1:2021的制定工作。来自中国印刷科学技术研究院、中国乐凯集团有限公司等单位的专家参加了多轮技术讨论和意见投票，就标准中涉及的高温高湿环境下耐磨性能测试方法、特种印刷品的适用性等议题提出了建设性意见。部分专家提出的关于摩擦头橡胶材料老化对测试结果影响的分析得到了国际同行的认可并被采纳到标准的技术内容中。五、标准的主要特点与应用价值5.1技术特点与创新性ISO18947-1:2021相较于此前各国分散的耐磨测试方法，具有以下显著技术特点：统一性：标准首次在国际层面统一了成像材料和印刷品耐磨性测试的术语定义、设备要求、试验程序和评价方法，使不同国家和不同实验室之间的测试结果具有了可比性基础。通用性：该标准作为系列标准的第1部分，采用了面向各类成像技术的通用方法学框架，充分考虑了不同印刷方式的共性需求和差异特征，既适用于传统银盐成像材料，也适用于各种数字印刷输出品。灵活性：标准的规范性条款与资料性条款相结合，在规定基准测试条件的同时，允许根据实际应用场景调整负荷、摩擦次数等参数，兼顾了标准化和针对性测试的需要。可操作性：标准对设备的技术要求、试样的制备方法和操作程序描述详尽，并配有图形化的设备结构示意图，便于不同水平的使用者准确理解和执行标准。5.2应用场景与受益群体ISO18947-1:2021的应用场景多元，受益群体广泛。在印刷制造端，印刷企业可将该标准用于生产过程中的质量控制和成品出厂检验，通过与内控标准的结合实现耐磨性能的批次一致性管理。在设备与耗材端，印刷设备制造商和耗材供应商可利用该标准开展产品性能对标和材料选型评价，为产品研发提供量化依据。在终端用户端，品牌商和出版社等印刷品采购方可在供应商评估和来料检验中引用该标准，建立客观、可追溯的质量门槛。在第三方检测端，质量监督检验机构和第三方实验室可将该标准作为出具公正检测报告的技术依据。5.3对国际贸易和产业发展的影响从国际贸易角度看，ISO18947-1:2021的发布有效消除了因各国测试方法不一致而产生的技术性贸易壁垒。在国际贸易中，买卖双方可约定依据该标准进行耐磨性能检测，减少了因测试方法争议导致的商务纠纷。同时，该标准为不同供应商之间的产品质量横向比较提供了公平的技术尺度，促进了全球供应链中的良性竞争。从产业发展的更宏观视角看，该标准的发布有助于推动印刷行业从