紙張白度怎么檢測？有哪些標準？

[摘要]：

本文羅列了紙張白度的標準，闡明了定義與原理，講述了其在印刷行業(yè)的常用的相關(guān)白度公式及怎么檢測，希望印刷用戶能充分理解并將白度參數(shù)應用于日常生產(chǎn)工作以控制物料品質(zhì)且達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，一般認為當物體表面對可見光譜所有波長的反射比在80 %以上，可認為該物質(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（藍光白的一種）和CIE白度來評判紙張或者白墨的顯白的程度。

藍光白度是單波段白度公式，測量的是短波段457nm的藍光漫反射因數(shù)，用R457表示。主要分為Tappi亮度（也稱GE亮度），ISO亮度和D65亮度。下面是不同的藍光白度對應的標準，光學幾何和光源條件的對比：

國際標準	光學幾何	光源
Tappi452	45°/0°	CIE C
ISO亮度（ISO2470-1）	漫反射（d/0°）	CIE C
D65亮度（ISO2470-2）	漫反射（d/0°）	CIE D65

Tappi亮度：Tappi亮度有兩個標準，Tappi452是印刷和造紙行業(yè)常用的白度標準之一，要求的是45°/0°儀器測量得到R457；Tappi525要求的是積分球式儀器測量得到R457 。紙漿和造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會 (TAPPI) 已授權(quán)T452用于衡量紙張的亮度。Tappi T452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。該方法規(guī)定了測量方式為45°/0°的方式，光源為C。造紙廠通常會用T452來對于紙張的白度進行管控，對于白度要求會在標準數(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構(gòu)對印刷品使用的紙張的白度T452有具體的要求，比如T452≥90。愛色麗的老款530的紙張指數(shù)和現(xiàn)在的eXact2分光密度儀的紙張參數(shù)功能都有T452參數(shù)，如下圖一，選擇紙張參數(shù)-亮度功能，里面的TB-452則是我們說的Tappi452亮度。圖二是測量一張辦公用打印紙的T452，Tappi452亮度結(jié)果為93.99。

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準CIE白度：

CIE白度與ASTM E313-95以后的白度公式相一致，作用于D65光源和C光源下， 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色度學系統(tǒng)中的三刺激值中的Y值

x,y-樣品在XYZ色度學系統(tǒng)中的三色坐標中的x，y值

x₀,y₀-完全漫反射體在XYZ色度學系統(tǒng)中相應光源視角下的三色坐標中的x₀,y₀值

愛色麗分光密度儀eXact的紙張參數(shù)功能也能測量CIE白度，eXact里有3種ASTM E313白度公式： E313-SE，E313-98，E313-05。其中E313-SE是同老款分光儀SpectroEye相同的白度公式，也就是E313-1973；E313-05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E313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，第一行為，第二行為。圖五為對應的CIE白度測量結(jié)果：CIE白度為80.94；CIE色調(diào)為-0,34，當CIE 白度大于100時，表明樣品是藍相的白，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，該紙張樣品為負數(shù)，則是偏紅相的白，所以總體來說該紙張樣品偏暖色。