作者:陳超 日期:2022/0*/2*

[摘要]：

本文闡明了白度的定義與原理，講述了其在印刷行業(yè)的常用的相關(guān)白度公式及測量方法和應(yīng)用，希望印刷用戶能充分理解并將白度參數(shù)應(yīng)用于日常生產(chǎn)工作以控制物料品質(zhì)且達(dá)到客戶對紙張白度的參數(shù)要求。

[關(guān)鍵詞]：

白度，紙張白度，白度公式

[正文]：

自然界中有很多白色，比如雪，石灰，棉花等等。白色具有光譜反射率高且彩度低的特點，一般認(rèn)為當(dāng)物體表面對可見光譜所有波長的反射比在80 %以上，可認(rèn)為該物質(zhì)的表面為白色。白度則是“顯白的程度”，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，一般用WI表示。

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。印刷行業(yè)主要用Tappi亮度（藍(lán)光白的一種）和CIE白度來評判紙張或者白墨的顯白的程度。

在介紹印刷常用的Tappi亮度之前，有必要先介紹下藍(lán)光白度及其主要標(biāo)準(zhǔn)分類。

藍(lán)光白度是單波段白度公式，測量的是短波段4**nm的藍(lán)光漫反射因數(shù)，用R4**表示。主要分為Tappi亮度（也稱GE亮度），ISO亮度和D6*亮度。下面是不同的藍(lán)光白度對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，光學(xué)幾何和光源條件的對比：

Tappi亮度：Tappi亮度有兩個標(biāo)準(zhǔn)，Tappi4*2是印刷和造紙行業(yè)常用的白度標(biāo)準(zhǔn)之一，要求的是4*°/0°儀器測量得到R4**；Tappi*2*要求的是積分球式儀器測量得到R4** 。紙漿和造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會 (TAPPI) 已授權(quán)T4*2用于衡量紙張的亮度。Tappi T4*2也被稱為 GE亮度，因為通用電氣發(fā)明了第一臺紙張亮度測試機(jī)。該方法規(guī)定了測量方式為4*°/0°的方式，光源為C。造紙廠通常會用T4*2來對于紙張的白度進(jìn)行管控，對于白度要求會在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上有一個容差范圍，容差范圍的大小取決于造紙品質(zhì)要求的高低。同時越來越多的品牌商或者第三方印刷品檢測機(jī)構(gòu)對印刷品使用的紙張的白度T4*2有具體的要求，比如T4*2≥*0。愛色麗的老款**0的紙張指數(shù)和現(xiàn)在的eXact高級版的紙張參數(shù)功能都有T4*2參數(shù)，如下圖一，選擇紙張參數(shù)-亮度功能，里面的TB-4*2則是我們說的Tappi4*2亮度。圖二是測量一張辦公用打印紙的T4*2，Tappi4*2亮度結(jié)果為**.**。

圖一

圖二

接下來我們來介紹下印刷和造紙行業(yè)常用的另一個白度標(biāo)準(zhǔn)CIE白度：

CIE白度與ASTM E*1*-**以后的白度公式相一致，作用于D6*光源和C光源下， ISO114**和ISO114*6分別是紙和紙板在室外光（D6*/10°）和室內(nèi)光（C/2°）條件下的CIE白度測定。在使用CIE白度時同樣需要關(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-完全漫反射體在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

愛色麗分光儀eXact的紙張參數(shù)功能也能測量CIE白度，eXact里有*種ASTM E*1*白度公式： E*1*-SE，E*1*-*8，E*1*-0*。其中E*1*-SE是同老款分光儀SpectroEye相同的白度公式，也就是E*1*-1***；E*1*-0*在測量數(shù)值上等同于CIE白度，圖三為測量同一種紙張的三種不同E*1*公式的結(jié)果：

圖三

我們再以某一種印刷用紙張為例，測量CIE白度，如圖四

圖五為對應(yīng)的CIE白度測量結(jié)果：CIE白度為80.*4；CIE色調(diào)為-0,*4，當(dāng)CIE 白度大于100

時，表明樣品是藍(lán)相的白，小于100時是黃相的白，所以該紙張樣品小于100是黃相的白；當(dāng)色調(diào)指數(shù)T大于0時，表明樣品是偏綠相的白，小于0時是偏紅相的白，該紙張樣品為負(fù)數(shù)，則是偏紅相的白，所以總體來說該紙張樣品偏暖色。

圖四

圖五

最后我們再介紹一下其他幾種eXact能測量的白度參數(shù)Berger白度和Stensby白度，

如圖六：

圖六

Berger白度在造紙和紡織行業(yè)有一些應(yīng)用，公式如下：

公式的測量條件是C/2°，如果Berger白數(shù)值大于**.**則是藍(lán)相的白，小于**.**則是黃相的白。

Stensby白度主要用于洗滌劑行業(yè)，造紙行業(yè)也有少數(shù)應(yīng)用，公式如下：

公式的測量條件也是C/2°,如果Stensby白度大于100則是藍(lán)相的白，小于100則是黃相的白，我們以某紙張測量樣品為例，如圖七：

圖七

從數(shù)據(jù)上可以得出結(jié)論，此紙張樣品為藍(lán)相的白。

隨著印刷品牌商與第三方檢測機(jī)構(gòu)對于白度的要求越來越詳細(xì)具體，希望印刷用戶能充分理解各種不同的白度標(biāo)準(zhǔn)并將白度參數(shù)正確應(yīng)用于日常生產(chǎn)工作以控制物料品質(zhì)且達(dá)到客戶對紙張白度的參數(shù)要求。

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