18
常見白度標準,、公式和推薦白度儀的分析研究
背景
白度在很多行業(yè)都被作為很重要的指標,，制造商們認為白度是單一的指數(shù)，相對三維色差公式比如Hunter Lab或CIE L*a*b*來說更容易理解和接受,，所以,，出現(xiàn)了很多描述白色程度的公式。為了更好地描述白色,，這些白度公式或指數(shù)必須能代替樣品的特征,，比如兩個樣品在比對白度時,，他們在光澤、表面紋理,、透明度和其它物理特性上的趨勢要和測量指標對應起來,，而且這些樣品必須是無彩色接近白色的，那些有顏色的產(chǎn)品不適合白度,，測量起來是沒有意義的,。
wanmei的白我們稱為PRD（perfect Reflecting Diffuser），WI值是100,，Tint指數(shù)是0,。MgO和BaSO4是高反射的物質(zhì)，比較接近PRD,，但也有更好的物質(zhì)替代,。
不同的白度應用在不同的行業(yè)或領(lǐng)域中，zui常用的白度是E313白度,，來源于ASTM E313標準（白色不透明物質(zhì)白度和黃度的標準測試方法）,，其和CIE的差異參見ASTM E313-20，可以聯(lián)系韻鼎了解詳情,。
常用白度標準：
1,、塑料2913-82塑料白度試驗方法
●45/0，孔徑＞20mm直徑,，457藍光白度,，適合含熒光樣品，光源含紫外—未提及紫外數(shù)據(jù)穩(wěn)定性●半透明塑料片測試方法,，5塊厚度2mm*50*50,，墊白，正反測量,。
2,、GB7974-02，紙,、紙板和紙漿亮度（白度）的測定 漫射/垂直法
●GB7973規(guī)定,，D65條件下，主波長457±0.5nm藍光的內(nèi)反射因素（試樣層數(shù)達到不透明時的反射率）,，熒光樣品會＞100%,。熒光亮度是因為熒光增白劑（FWA）的影響下R457白度?！駜x器要求模擬D65,，裝有紫外調(diào)節(jié)/截止濾光鏡（控制紫外穩(wěn)定性需要）?！褚笕墴晒鈽藴?，不確定三級的具體標準,，但熒光標準是必須的。
3,、GB9338-08,，熒光增白劑 相對白度的測定 儀器法
●修改采用ISO105-J02：1997，紡織品色牢度白度●FWA定義：一種熒光染料,，在UV照射下,，可激發(fā)出藍紫光與基質(zhì)上黃光互補而具有增白效果●選用指數(shù)和參考指標：白度（W10，就是行業(yè)統(tǒng)稱的CIE白度,，與E313白度幾乎一樣）,、Tint（色調(diào)系數(shù)，表示白色材料色光偏向的數(shù)值,，受最大反射波長影響）,、三刺激值XYZ●規(guī)定了白度的范圍，但對熒光儀器沒有規(guī)定,，對校正沒有說明
4,、GB17644-08，紡織纖維白度色度試驗方法
其中WI公式沿用的是Hunter白度公式,，光學結(jié)構(gòu)是0°/d,，試樣盒離測量孔的距離未描述
5、GB23774-09,，無機化工產(chǎn)品白度測定的通用方法
●粉體產(chǎn)品白度●D65或A光源,，0/d或d/0，457白度●標準白板要求是氧化鎂和硫酸鋇●結(jié)果計算里描述三種白度
l 藍反白度：w=0.925Z+1.16l 甘茨白度：w=Y+800(0.3138-x)+1700(0.3310-y)l 建材白度：Wj=Y+400x-1000y+205.5
6,、GBT 9340-2009 熒光樣品顏色的測量方法
●規(guī)定了幾何條件為45°/0°,、0°/45°和d/8°三種●熒光樣品的白度包含兩種公式
l CIE白度l Tint淡色調(diào)指數(shù)
7、GBT17749-2008 白度的表示方法
●白度定義：白度W或W10,，淡色調(diào)指數(shù)Tint,，Tw或Tw10，Tw＞0,，越大越綠,，Tw＜0時，絕對值越大越紅,。*漫反射體的Tw=0●非熒光白度,，使用的XYZ參照GB3979的光譜得到W或Tw●熒光白度,，按GB9340的光譜得到W或Tw●W的公式-- Y+800(Xn-X)+1700(yn-y),，實際是CIE白度●Tw的公式—900/1000（xn-x）-650（yn-y）●規(guī)定了適用范圍：W：（40，5Y-280）,，Tw（-3,，3）
8,、GB13176.1洗衣粉白度的測定
●Ganz白度，0/d,、d/0,、45/0、0/45●顯示用白度W和Tw配合使用
9,、QBT2317牙膏用天然碳酸鈣行業(yè)標準
●甘茨白度,，并要求II某型號白度計
10、GBT5950-08建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測量方法
●用W和Tw公式,，推薦d/0和0/d結(jié)構(gòu),，描述了其它色差公式
常見的白度公式
1、CIE白度（WI CIE）相當于 ASTM 方法 E313 中公布的白度指數(shù),，計算方法相同,，廣泛應用于各個行業(yè)中。
●WIE313=4Z%-3Y●WICIE=Y+800(Xn-X)+1700(yn-y),，這里xn=0.3101,，yn=0.3162(C/2°)、xn=0.3138,，yn=0.3309(D65/10°)
2,、甘茨白度(WI GANZ)的計算類似于CIE白度的二維公式，以物體顏色的三刺激值為依據(jù)作為計算,，顏色的三刺激值性質(zhì)決定了對白度的貢獻,。Ganz白度的貢獻是當測量熒光樣品時，儀器光源的衰減或結(jié)構(gòu)的不同帶來了WI和Tint指數(shù)的不同,，Ganz白度則提供了連續(xù)穩(wěn)定的測量,。
●W=DY+Px+Qy+C（D65/10）●Y和xy是三刺激值和色品坐標，DPQC是系數(shù),，D=1,，P=-1868.322，Q=-3695.690,，C=1809.441
3,、藍光白度（457Bt）可用于測量紙張的白度測試，根據(jù)TAPPI文件T452在 400 nm至510 nm范圍內(nèi)計算457 nm 白度,。HunterLab 的分光光度計測量結(jié)果與符合TAPPI的儀器上進行的測量結(jié)果一致,。
●Wb=R457=KbΣR(λ)F(λ)△(λ)●Wb、R457,，藍光白度,，儀器光譜響應在有效波長457±2nm，半寬度為44nm的藍光條件下測定的反射因數(shù)；●Kb,，規(guī)劃系數(shù),，=ΣF(λ)△(λ)；●R(λ),，樣品的光譜反射因數(shù),；●F(λ)，藍光白度儀的相對光譜響應分布,；●λ,，波長。
4,、亨特白度(Hunter)基于HunterLab公司發(fā)明的L,a,b色立體空間的L,a,b值計算得到,。
●WH=100-[(100-L)2+a2+b2]1/2，●WH=L-3b
5,、Z%白度,，通常用于紙張亮白度的測量
●Wz=0.847Z(C/2°)，●Wz.10=0.932Z10(D65/10°),，Z%=100ZCIE/Zn
6,、Tint白度
●Tw，10=900（0.3138-x10）-650（0.3310-y10）
7,、Taube白度
●ASTM E313 1973年用過的公式,，WTB=4B-3G，現(xiàn)使用較少
8,、Y亮度,，同XYZ里的Y
同一個樣品，不同測量指數(shù)下,，數(shù)值不同,。如下表所示。
推薦幾款白度指數(shù)儀：
小型臺式白度指數(shù)儀ColorFlex EZ
45o/0o光學結(jié)構(gòu)，31.8mm孔徑向上,，內(nèi)置系統(tǒng),，可直接使用，無需外接電腦,，操作方便,，價格便宜。
臺式白度儀Agera
0°/45°光學幾何,，可直接使用,，無需外接電腦，操作方便,。可校準熒光比例,。
在線白度測量儀SpectraTrend HT
SpectraTrend HT在線白度儀設(shè)計堅固耐用，可適用于各種工廠的嚴酷環(huán)境,。在線測量系統(tǒng)給您提供連續(xù)的產(chǎn)品顏色信息,，使您快速決定優(yōu)化生產(chǎn)加工過程，保證產(chǎn)品質(zhì)量,，大量節(jié)省時間和人工成本,。自動校準、啟動,、測量,、上傳數(shù)據(jù)、左右掃描或固定位置掃描,、實時顯示產(chǎn)品色差和長期趨勢監(jiān)控,。
積分球式白度儀色差儀
通過去除鏡面反射模式,，可以滿足短纖維的白度測試,，最新修訂的標準有關(guān)于此的要求，對于含熒光白度的樣品,，需要配熒光校正板,。
對于如上的拼湊式的統(tǒng)計，各個行業(yè)在用白度的公式其實是不統(tǒng)一的,，但也有交集,。其中d/0°是比較標準的去除鏡面反射模式，與45°/0°以及0°/45°很接近,?？紤]到市場上近乎所有的儀器廠家吧，能符合標準,，并統(tǒng)一起來的方法其實也是比較清晰的,。
下一期，ASTM E313的翻譯稿,。