白度的概念及白度的測定方法

一、白度的概念：

白度表征物體表面白色的程度，以白色含有量的百分率表示。測定物體的白度通常以氧化鎂為標(biāo)準(zhǔn)白度100%，并定它為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射率100%，以藍(lán)光照射氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)板表面的反射率百分率來表示試樣的蘭光白度，用紅、綠、藍(lán)三種濾色片或三種光源測定三個(gè)數(shù)值，平均值為三色光白度。反射率越高，白度越高，反之亦然。

二、常見白度評(píng)定方法：

甘茨白度

甘茨白度是CIE 白度委員會(huì)在1986 年正式公布出版的白度公式?？梢詫憺閃GANZ，其特點(diǎn)是：以物體顏色的三刺激值為依據(jù)作為計(jì)算，顏色的三刺激值性質(zhì)決定了對(duì)白度的貢獻(xiàn)，它們的等白度表面是等間距的平行面，其白度可以用Y，x，y 的線性公式表示： 

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 為白度值；TW，TW10 為淡色調(diào)指數(shù)；Y，x10，y10 為在10o 視場下，測得試樣值；xn，yn 為在10°視場下D65標(biāo)準(zhǔn)光源的坐標(biāo)值；xn=0.3138，yn=0.3309。  從公式可以看出，對(duì)于任何光譜中性的白度樣品，其白度值W都等于三刺激值Y，W值越大，表示白度越高。淡色調(diào)指數(shù)值可正可負(fù)，正值越大表示帶淡藍(lán)—綠度越大，負(fù)的絕對(duì)值越大就表示淡品紅—黃度越大。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 的樣品。該公式結(jié)果與目視的相關(guān)性較好，但其級(jí)差與目視級(jí)差差別較大，對(duì)明顯帶顏色的樣品沒有意義。

藍(lán)光白度（又稱R457白度）

R457白度是一種簡易的測量方法，在國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2470 紙張漫反射比的測量，以及我國造紙、塑料、建材等一些行業(yè)中都使用了R457白度。它規(guī)定利用近似的A光源照明，白度儀器的總體有效光譜響應(yīng)曲線的峰值波長在457nm處，半寬度44 nm。

定義藍(lán)光白度為：Wr=KrΣβ（λ）F（λ）△λ      

式中：Kr=100/ΣF（λ）△λ；β（λ）為與標(biāo)準(zhǔn)白板的藍(lán)光白度儀器相同照明觀察條件下的光譜亮度因數(shù)。ISO關(guān)于紙張板白度的最新標(biāo)準(zhǔn)也使用了三刺激值反射比因數(shù)的概念和定義。這樣一般三刺激值色度 測量儀在D65/10°條件下，利用測量Z值獲得R457白度值，其轉(zhuǎn)換方程為： 

Wr=0.925×Z+1.16      

亨特白度

根據(jù)GB/T 5950—1996《建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測量方法》提出了亨特白度公式：WH=100-［（100- L）2+a2+b2］1/2 

式中，WH 為亨特白度；a，b 為亨特色品指數(shù),

a=17.2（1.0547X10-Y10）/Y101/2，

b=6.7（Y10-  0.9318Z10）/Y101/2；

L 為亨特明度指數(shù)，L=10Y101/2；X10，Y10，Z10為三刺激值。

亨特白度測量條件采用C照明體2 o視場觀測條件。此白度值的特點(diǎn)是以色差的形式計(jì)算白度，測定結(jié)果的白度值較高，級(jí)差較小，適合于白度值較高樣 品的測定。

Taube白度 

該白度為美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)(313-73ASTM)使用的TAUBE公式計(jì)算出的一個(gè)數(shù)值，公式為： WT=3.367X-3Y  該公式計(jì)算出的白度值的級(jí)差與目視感知的級(jí)差符合性較好，但只能用于中性樣品。有的美國企業(yè)使用Y 值來表示測定樣品的白度值。

建材與非金屬礦產(chǎn)品通用公式 

WG=Y10+400x10-1000y10+205.5      

這個(gè)公式是在GB/T5950-1996《建材及非礦產(chǎn)品白度測量方法》中規(guī)定的公式之一，它在考慮了我國白色產(chǎn)品生產(chǎn)情況及產(chǎn)品白色度值的前提下，同時(shí)做了向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏的工作，使得該公式在測試方法、 量值評(píng)價(jià)等方面既符合我國實(shí)際情況，又與國際測試水平靠攏。

三、白度測定儀器：

測定物體白度的儀器多使用WSB-V白度儀，該儀器利用積分球?qū)崿F(xiàn)絕對(duì)光譜漫反射率的測量。由光源發(fā)出的蘭紫色光線，進(jìn)入積分球，光線在積分球內(nèi)壁漫反射之后，照射在測試口的試樣上，由試樣反射的光線經(jīng)聚光鏡、光欄桿、濾色片組后由硅光電池接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，另有一路硅光電池接收球體內(nèi)的基底信號(hào)，兩路信號(hào)分別放大，混合處理，輸出測定結(jié)果，數(shù)碼顯示。

白度儀操作方法：

1、開機(jī)：接通電源，顯示器從120.0開始倒計(jì)時(shí)，兩分鐘后顯示標(biāo)準(zhǔn)白板背面的標(biāo)準(zhǔn)值。

2、調(diào)零：將黑筒放入試樣口，按較零，3秒后顯示0.0.

3、校準(zhǔn)：取下黑筒，將工作白板放入試樣口，按校準(zhǔn)，3秒后顯示工作白板的白度值。

4、測定：將待測物品放入試樣口，顯示的數(shù)值為該物品的白度值。

5、粉樣樣品的測定：將粉樣盒用干凈的刷子刷干凈，在壓蓋中放入毛玻璃，旋緊粉樣盤，將待測樣品輕輕放入粉樣盒中并刮去多出平面的部分，放上壓塊，旋上壓粉器，順旋把手，到聽見嗒嗒的響聲即認(rèn)為樣品已經(jīng)壓實(shí)，逆旋把手720°，旋出壓粉器，取出壓塊，蓋上塑料底盒，翻轉(zhuǎn)粉樣盒，旋下壓蓋，揭開毛玻璃，將粉樣盒放入試樣口，顯示的數(shù)據(jù)即為樣品的白度。