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準白度100%，并定它為標準發(fā)射率100%，以藍光照射氧化鎂標準板表面的反射率百分率來表示試樣的蘭光白度，用紅、綠、藍三種濾色片或三種光源測定三個數(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、常見白度評定方法：

甘茨白度

甘茨白度是CIE 白度委員會在1986 年正式公布出版的白度公式?？梢詫憺閃GANZ，其特點是：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，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標準光源的坐標值；xn=0.3138，yn=0.3309。  從公式可以看出，對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，正值越大表示帶淡藍—綠度越大，負的絕對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，但其級差與目視級差差別較大，對明顯帶顏色的樣品沒有意義。

藍光白度（又稱R457白度）

R457白度是一種簡易的測量方法，在國際標準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。

定義藍光白度為：Wr=KrΣβ（λ）F（λ）△λ      

式中：Kr=100/ΣF（λ）△λ；β（λ）為與標準白板的藍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準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。此白度值的特點是以色差的形式計算白度，測定結(jié)果的白度值較高，級差較小，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協(xié)會(313-73ASTM)使用的TAUBE公式計算出的一個數(shù)值，公式為： WT=3.367X-3Y  該公式計算出的白度值的級差與目視感知的級差符合性較好，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，同時做了向國際標準靠攏的工作，使得該公式在測試方法、 量值評價等方面既符合我國實際情況，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)絕對光譜漫反射率的測量。由光源發(fā)出的蘭紫色光線，進入積分球，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，另有一路硅光電池接收球體內(nèi)的基底信號，兩路信號分別放大，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：接通電源，顯示器從120.0開始倒計時，兩分鐘后顯示標準白板背面的標準值。

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：取下黑筒，將工作白板放入試樣口，按校準，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為樣品已經(jīng)壓實，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。