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白度的概念及白度的测定方法

发布时间:2022-01-06 14:26:20点击次数:13518

一、白度的概念:

白度表征物体表面白色的程度,以白色含有量的百分率表示。测定物体的白度通常以氧化镁为标准白度100%,并定它为标准发射率100%,以蓝光照射氧化镁标准板表面的反射率百分率来表示试样的兰光白度,用红、绿、蓝三种滤色片或三种光源测定三个数值,平均值为三色光白度。反射率越高,白度越高,反之亦然。

二、常见白度评定方法:

甘茨白度

甘茨白度是CIE 白度委员会在1986 年正式公布出版的白度公式。可以写为WGANZ,其特点是:以物体颜色的三刺激值为依据作为计算,颜色的三刺激值性质决定了对白度的贡献,它们的等白度表面是等间距的平行面,其白度可以用Y,x,y 的线性公式表示: 

W=Y+800(xn- x)+1700(yn- y) 

W10=Y10+800(xn- x10)+1700(yn- y10)  

TW=900(xn- x)- 650(yn- y) 

TW10=900(xn- x10)-650(yn- y10)      

W10 为白度值;TW,TW10 为淡色调指数;Y,x10,y10 为在10o 视场下,测得试样值;xn,yn 为在10°视场下D65标准光源的坐标值;xn=0.3138,yn=0.3309。  从公式可以看出,对于任何光谱中性的白度样品,其白度值W都等于三刺激值Y,W值越大,表示白度越高。淡色调指数值可正可负,正值越大表示带淡蓝—绿度越大,负的绝对值越大就表示淡品红—黄度越大。公式主要用于W(或W10)值大于40、小于(5Y- 280)或小于(5Y10- 280),TW(或TW10)值大 于- 3、小于+3 的样品。该公式结果与目视的相关性较好,但其级差与目视级差差别较大,对明显带颜色的样品没有意义。

蓝光白度(又称R457白度)

R457白度是一种简易的测量方法,在国际标准ISO2470 纸张漫反射比的测量,以及我国造纸、塑料、建材等一些行业中都使用了R457白度。它规定利用近似的A光源照明,白度仪器的总体有效光谱响应曲线的峰值波长在457nm处,半宽度44 nm。

定义蓝光白度为:Wr=KrΣβ(λ)F(λ)△λ      

式中:Kr=100/ΣF(λ)△λ;β(λ)为与标准白板的蓝光白度仪器相同照明观察条件下的光谱亮度因数。ISO关于纸张板白度的最新标准也使用了三刺激值反射比因数的概念和定义。这样一般三刺激值色度 测量仪在D65/10°条件下,利用测量Z值获得R457白度值,其转换方程为: 

Wr=0.925×Z+1.16      

亨特白度

根据GB/T 5950—1996《建筑材料与非金属矿产品白度测量方法》提出了亨特白度公式:WH=100-[(100- L)2+a2+b2]1/2 

式中,WH 为亨特白度;a,b 为亨特色品指数,

a=17.2(1.0547X10-Y10)/Y101/2,

b=6.7(Y10-  0.9318Z10)/Y101/2;

L 为亨特明度指数,L=10Y101/2;X10,Y10,Z10为三刺激值。

亨特白度测量条件采用C照明体2 o视场观测条件。此白度值的特点是以色差的形式计算白度,测定结果的白度值较高,级差较小,适合于白度值较高样 品的测定。

Taube白度 

该白度为美国材料试验协会(313-73ASTM)使用的TAUBE公式计算出的一个数值,公式为: WT=3.367X-3Y  该公式计算出的白度值的级差与目视感知的级差符合性较好,但只能用于中性样品。有的美国企业使用Y 值来表示测定样品的白度值。

建材与非金属矿产品通用公式 

WG=Y10+400x10-1000y10+205.5      

这个公式是在GB/T5950-1996《建材及非矿产品白度测量方法》中规定的公式之一,它在考虑了我国白色产品生产情况及产品白色度值的前提下,同时做了向国际标准靠拢的工作,使得该公式在测试方法、 量值评价等方面既符合我国实际情况,又与国际测试水平靠拢。

三、白度测定仪器:

测定物体白度的仪器多使用WSB-V白度仪,该仪器利用积分球实现绝对光谱漫反射率的测量。由光源发出的兰紫色光线,进入积分球,光线在积分球内壁漫反射之后,照射在测试口的试样上,由试样反射的光线经聚光镜、光栏杆、滤色片组后由硅光电池接收,转换成电信号,另有一路硅光电池接收球体内的基底信号,两路信号分别放大,混合处理,输出测定结果,数码显示。

白度仪操作方法:

1、开机:接通电源,显示器从120.0开始倒计时,两分钟后显示标准白板背面的标准值。

2、调零:将黑筒放入试样口,按较零,3秒后显示0.0.

3、校准:取下黑筒,将工作白板放入试样口,按校准,3秒后显示工作白板的白度值。

4、测定:将待测物品放入试样口,显示的数值为该物品的白度值。

5、粉样样品的测定:将粉样盒用干净的刷子刷干净,在压盖中放入毛玻璃,旋紧粉样盘,将待测样品轻轻放入粉样盒中并刮去多出平面的部分,放上压块,旋上压粉器,顺旋把手,到听见嗒嗒的响声即认为样品已经压实,逆旋把手720°,旋出压粉器,取出压块,盖上塑料底盒,翻转粉样盒,旋下压盖,揭开毛玻璃,将粉样盒放入试样口,显示的数据即为样品的白度。

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