什么是白度？白度值怎么測(cè)？

白度表征的是白色或近白色樣品白的程度，數(shù)值越大，代表越白。白色在色彩空間中處于很狹窄的范圍內(nèi)，也可以用我們常用的三維色彩空間L*a*b*來表示，但是人們一般習(xí)慣使用白度（WI）這種一維的表示方法來衡量樣品白的程度。白度的表示方法有很多種，不同行業(yè)采用的方法不盡相同，使用較多的方法主要是藍(lán)光白度和CIE白度，另外還有甘茨白度、Hunter白度、Berger白度等方法。

下圖為白紙樣品在不同白度方法下的白度數(shù)據(jù)：

國(guó)際和國(guó)內(nèi)的很多標(biāo)準(zhǔn)會(huì)引用不同的方法來定標(biāo)，需要注意的是有些標(biāo)準(zhǔn)即使引用的方法相同，也會(huì)由于其規(guī)定的測(cè)量條件差異而導(dǎo)致最終結(jié)果的不同，也有的標(biāo)準(zhǔn)中引用了不止一種方法。下面我們來舉例說明：

1、 藍(lán)光白度

首先我們來看一下藍(lán)光白度，藍(lán)光白度是單波段白度公式，測(cè)量的是短波段457nm的藍(lán)光漫反射因數(shù)，用R457表示。

紙張行業(yè)多數(shù)采用藍(lán)光白度的方法，但是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的不同，稱呼上也有所差異，例如ISO亮度、D65亮度、TAPPI亮度等，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分別如下：

ISO2470中規(guī)定了使用積分球式儀器來測(cè)量，2470-1為室內(nèi)日光條件C光源下測(cè)量得到R457，稱為ISO亮度；2470-2為室外日光條件D65光源下測(cè)量得到R457，稱為D65亮度。

國(guó)標(biāo)GB/T7974遵循的是ISO2470-2標(biāo)準(zhǔn)，并增加了D65熒光亮度的測(cè)量方法，要求儀器具有420nm的UV濾鏡，UV校準(zhǔn)條件下得到的R457與420nmUV排除條件下得到的R457的差值為D65熒光亮度。

Tappi亮度有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，Tappi452要求的是45°/0°儀器測(cè)量得到R457；Tappi525要求的是積分球式儀器測(cè)量得到R457。

國(guó)準(zhǔn)GB8940.1規(guī)定的是45°/0°儀器在D65光源條件下測(cè)量得到R457

由此我們可以看到，雖然都是紙張白度，也都是采用藍(lán)光白度的方法，如果采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，其結(jié)果也會(huì)有所區(qū)別。造紙廠對(duì)白度數(shù)據(jù)的管控要求也都各有千秋，主要取決于各工廠對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的高低，有些造紙廠要求其白度在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上上下浮動(dòng)1.5的范圍內(nèi)。愛色麗也提供專門針對(duì)造紙行業(yè)的紙張白度測(cè)量方案。

另外，鈦白粉行業(yè)也多使用藍(lán)光白度，有的鈦白粉企業(yè)要求其藍(lán)光白度值≥92.5；標(biāo)準(zhǔn)YS/T469中規(guī)定了氧化鋁，氫氧化鋁采用積分球式儀器在D65/10°條件下其藍(lán)光白度，并規(guī)定了白度測(cè)定范圍是70-99.9；GB2913規(guī)定了塑料白度試驗(yàn)方法，采用的也是藍(lán)光白度R457。使用藍(lán)光白度的標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)還有很多，此處不一一贅述。

2、 CIE白度

CIE白度廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中，被ISO、ASTM、AATCC、DIN等協(xié)會(huì)所接受，與ASTME313-95以后的白度公式相一致，作用于D65光源和C光源下，在紡織行業(yè)、建筑材料、非金屬礦物產(chǎn)品和紙張行業(yè)都有應(yīng)用。ISO11475和ISO11476分別是紙和紙板在室外光（D65/10°）和室內(nèi)光（C/2°）條件下的CIE白度測(cè)定。在使用CIE白度時(shí)同樣需要關(guān)注要求的光源視角條件，也要注意儀器的結(jié)構(gòu)類型。

CIE白度公式如下：

T-淡色調(diào)指數(shù)

Y-樣品在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中的三刺激值中的Y值

x,y-樣品在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中的三色坐標(biāo)中的x，y值

x0,y0-*漫反射體在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中相應(yīng)光源視角下的三色坐標(biāo)中的x0,y0值

下圖為白紙樣品在不同光源視角下的CIE白度數(shù)據(jù)和淡色調(diào)指數(shù)：

當(dāng)CIE 白度大于100時(shí)，當(dāng)?shù){(diào)指數(shù)T大于0時(shí)，表明樣品是偏綠向的白，小于0時(shí)是偏紅向的白。

3、 甘茨白度 & Hunter白度

甘茨白度是類似于CIE白度的二維公式。GB/T17749、GB/T23774、YS/T469中都有提到，公式如下：

Hunter白度采用的是Hunter色空間坐標(biāo)來計(jì)算。GB/T2015白色硅酸鹽水泥和GB/T13835.7兔毛纖維白度試驗(yàn)方法都是采納的Hunter白度，公式如下：

白度還有很多其他的標(biāo)準(zhǔn)和方法，我們此處不逐一介紹。在實(shí)際應(yīng)用中，任何行業(yè)和企業(yè)在進(jìn)行白度測(cè)量時(shí)，都要注意以下幾個(gè)方面：

1、 遵循哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

2、 注意標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的儀器測(cè)量結(jié)構(gòu)，光源視角等測(cè)量條件。HunterLab可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的白度測(cè)量。

3、如果標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確規(guī)定測(cè)量條件，在上下游使用時(shí)，要統(tǒng)一測(cè)量結(jié)構(gòu)和光源視角，以便于數(shù)據(jù)溝通。

4、關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的制樣方式，如果沒有明確規(guī)定，測(cè)量時(shí)要統(tǒng)一制樣方式，尤其是一些粉末類樣品，例如鈦白粉是否需要壓片等等。

白度參考標(biāo)準(zhǔn)：

ISO2470-1：《紙、紙板和紙漿藍(lán)光漫反射因數(shù)的測(cè)定（室內(nèi)日光條件）(ISO亮度)》

ISO2470-2：《紙、紙板和紙漿藍(lán)光漫反射因數(shù)的測(cè)定（室外日光條件）(D65亮度)》

GB/T7974：《紙、紙板和紙漿藍(lán)光漫反射因數(shù)D65亮度的測(cè)定(漫射/垂直法，室外日光條件)》

Tappi452：《紙漿、紙、和紙板的亮度（457nm下直接反射）》

Tappi525：《紙漿漫射亮度（d/0°）》

GB8940.1：《紙和紙板白度測(cè)定法 45/0定向反射法》

YS/T469：《氧化鋁、氫氧化鋁白度測(cè)定方法》

GB2913：《塑料白度試驗(yàn)方法》

ISO11475：《紙和紙板-CIE白度的測(cè)定，D65/10°(室外光)》

ISO11476：《紙和紙板-CIE白度的測(cè)定，C/2°(室內(nèi)光)》

ASTM E313: 《通過儀器測(cè)量色度計(jì)算白度和黃度指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)規(guī)程》

GB/T17749: 《白度的表示方法》

GB/T13025.2 《制鹽工業(yè)通用試驗(yàn)方法 白度的測(cè)定》

GB/T15595 《聚氯乙烯樹脂.熱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法.白度法》

GB/T23774 《無機(jī)化工產(chǎn)品白度測(cè)定的通用方法》

GB/T26464 《造紙無機(jī)顏料亮度（白度）的測(cè)定》

GBT/5950 《建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測(cè)量方法》

GB/T 9338 《熒光增白劑.相對(duì)白度的測(cè)定儀器法》

GB/T20155 《白色硅酸鹽水泥》

GB/T13835.7 《兔毛纖維試驗(yàn)方法.第7部分白度》