如何判定紡織品的白度

發布時間:2020-02-28 16:13
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白色是人們生活中喜愛并常見的一種顏色,白色又常是衡量工農業產品質量好壞的一種標志。因此在建材、輕工、紡織、造紙等工業部門,白色程度的評價是廣泛遇到的問題。紡織(洗滌)行業評價白度的傳統方法是目測法,但目測方法受人的生理、心理、觀測光源、觀測環境等諸方面的因素影響,很難得到一個統一的評定結果。因此,需要科學依據。

在洗滌行業,我們時?吹揭恍┫礈炱髽I說我的白度值是120,我的是90,而我的只有80多;還有的洗衣廠質疑清潔劑供應商,為什么人家洗出來的白度是120多,而我們的只有80多;您是不是經常聽到這樣的案例! 

白度數值越高是否就意味著紡織品的白度越高,是否白度值90就一定高于80?帶著一系列的問題,讓我們共同走進檢測室,為您帶來答案。

白度是表示物質表面白色的程度,以白色含有量的百分率表示。測定物質的白度通常以氧化鎂為標準白度100%,并定它為標準反射率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藍光白度;用紅、綠、藍三種濾色片或三種光源測出三個數值,平均值為三色光白度。反射率越高,白度越高,反之亦然。

20世紀后半葉來,各種先后提出和使用的白度公式已達上百種,但到目前為止,仍沒有一個完全使人滿意的通用白度公式。 

測定白度的儀器有多種,目前國內外生產白度儀器和測色儀器的廠家已經很多,很多企業和計量檢定部門也都配置了相應的測量儀器,主要是光電白度儀為主,但標準則不完全相同。針對紡織品及洗滌行業,國家標準并沒有一個明確的白度衡量指標和公式。

國際照明委員會(CIE)一直在力圖解決白度的定量評價一致性問題,即用數值表示白色程度的方法,還成立了白度委員會,將白度定義為物體顏色與一個標準白度接近的程度,并于1983年正式推薦了CIE1982白度公式。

大浪淘沙,經過大量實踐檢驗,逐漸淘汰了一批誤差較大的白度公式,規范出六、七個比較通用準確的白度公式,基本上可以滿足多個行業的實際需要。主要有:

1、甘茨(CIE1982)白度

采用CIE白度公式,色度學家甘茨提出了測量白度時需要加入加權因子,因此稱為甘茨白度,也作“CIE白度”。

2、藍光(ISO)白度

采用單波段白度公式,也就是用一個光譜區的反射比來表示白度。測定短波段區藍光漫反射因數(R457),又稱為"ISO白度/亮度"。

3、亨特(Hunter)白度

采用色差概念有關的白度公式,利用亨特Lab顏色空間,因此叫亨特白度。

4、坦伯(TAPPI)白度

5、陶貝(Taube)白度

6、SY(stensby)白度

考慮到每個測試方法和公式都是很長的字母數字的計算,并且現在的儀器都能直接計算出最終結果,因此在此不對具體公式進行羅列和說明,主要對常用的幾種公式進行說明。

 

白度測試

在GB/T 17749-2008《白度的表示方法》中,白度表征物體色的白的程度,用符號W或W10表示。白度值越大,則白的程度越大,完全反射漫射體的白度是100。淡色調指數表征物體色中淡色調的程度,用符號Tw或Tw10表示。淡色調指數為正時,其值越大偏綠的程度越大,反之,淡色調指數為負時,數值越小偏紅程度越大。

GB/T8424.2-2001 《紡織品 色牢度測試 相對白度儀器評定方法》規定了一個定量評定包括熒光材料在內的紡織品白度及淡色調指數的測定方法。


試樣

1)測試前試樣需進行調濕數小時,使試樣含濕量達到一個平衡;

2)試樣的尺寸取決于使用的測色儀的孔徑和紡織材料的半透明程度,對半透明的試樣,應多層折疊,折疊后不透光為宜。


測試程序

1)測試前,先檢查試樣是否含有熒光增白劑(暗室紫外燈下觀察);

2)若試樣含有熒光增白劑,應采用復色光的儀器,或在320nm-700nm的全光譜范圍內光譜功率分布接近于CIE D65照明體的測量儀器測量樣品。

3)若試樣不含熒光增白劑,則采用復色光或單色光儀器均可。

4)白度值,現在的白度儀器可直接給出白度值,且有些儀器能夠同時給出多個白度公式的白度值。

5)采用45/0或0/45幾何條件的儀器進行測試時,需考慮試樣在測定方向的選擇性,如有方向性,測試時以4的倍數進行測定(每次測定后旋轉90°取平均值)。

按照測試方法,我們通過三臺儀器進行了常規測試,即同一織物(此次測試共選取四種:摩擦布、毛巾、床單、滌綸)用三臺白度儀進行相應檢測,每樣織物在同一儀器上測試四次,取平均值為最終結果。

當然,被測試樣的表面清潔度、濕度、紡織材料的透光性及是否含有熒光均會影響測量結果。為了力求準確,對儀器及被測試樣從適用性角度進行試驗,正式測試前進行了大量的準備工作及前期測試。

具體結果如下:

 

備注說明:

1、檢測時間:2019年3月6日;

2、地點環境:材料檢測中心;

   環境溫度:17.8℃;環境濕度:40%;

3、檢測儀器說明:

    1)WSB-3A為溫州某儀表有限公司制造,測量結果為R457白度(ISO白度/藍光白度);

    2)WSD-3U為北京某儀器有限公司,白度測量結果能同時給出甘茨白度、藍光白度、亨特白度、建材白度、陶瓷白度 5個數值;

    3)CR-20為日本柯尼卡美能達便攜式測試儀,白度測量能同時給出8個不同色空間的測量結果:L*a*b*、L*C*h、Yxy、XYZ、Munsell、WI (CIE/ASTM E 313-96)、Tint (CIE/ASTM E313-96)、YI (ASTM E 313-96);通常常用的為L*a*b*和WI (CIE/ASTM E 313-96);

    4)WSB-3A和WSD-3U兩臺儀器使用的都是鎢燈,滿足D65照明體要求;而CR-20則是8/d照明/漫射受光方式,采用脈沖氙燈。

4、測試紡織品說明:

    1)摩擦布為AATCC標準摩擦布

    2)因毛巾和床單帶有熒光

5、白度超過100的說明:

白度定義為光譜反射比為100%的理想表面白度為100度,光譜反射比為0的絕對黑表面的白度為0。所以理想的標準白板是對一切波長的輻射都是無吸收的完全漫射體,即它是反射比對任何波長都等于1的一種純白物體。白雪或許是唯一的具有世界一致性的純白色代表,但它無法長期保存亦無法隨時隨地的取得。

    1現代的標準白板只能以反射比非常接近1的一些化學品作為代表,這會造成實測白度值超過100。

    2)添加了熒光增白劑。甘茨白度是根據三刺激值計算出來的,熒光增白劑增加了Z值,也就是通常咱們理解的藍光,因此增白效果疊加,會出現超過100的現象。當然,前提是洗滌后白度已達到了很高的白度值再加上熒光效果才會產生超過100的現象。

3)檢測結果受各種因素影響,存在著不確定度,所以檢測數據左右一定的范圍內,是數據誤差允許的,就比如某瓶試劑的真實純度假設為99.9%,測出來也有可能超過100%。另外,白度的數值與儀器有直接的關系,尤其是這個儀器的參考標準,如果是完全漫反射體,它就是100為標準,如果標準本身就是次級的,是經過完全漫反射體校正后的標準,那這個儀器的標準值的白度一般就不是100。

通過測試結果,大家也能看出,同一臺設備選擇白度公式不同就會測出不同的結果,而不同的設備用同一種公式也會測出不同的結果。


結論 

文章進行至此,相信廣大讀者應該清楚這篇文章的目的和意義了,您也會清楚白度值90并不見得比白度值80高,而100也不意味著更好。不同的白度公式之間不具備可比性。

在洗滌行業,雖說白度是一個直觀的判定洗滌質量的指標之一,但在連續性檢測紡織品白度時必須遵循以下條件:

1、同臺儀器所測試的白度值才具有可比性

目前各類型號的儀器之間本身存在一定差異,即儀器本身所采用的光源、照明/觀測條件各異,因此使用不同儀器對同一樣品進行測試也會出現一定的誤差。紡織品白度的檢測或評定應嚴格按照使用同一廠家(同一型號)的儀器,同一個白度公式的操作規程進行,并注明儀器的照明/觀測條件。 

2、進行白度評定時,白度公式必須統一

目前國內外的白度儀或測色儀本身自有的白度公式各異,一般都有六、七個。在紡織行業通常是從儀器所給出的多個白度公式中選擇,如藍光白度公式、坦伯白度公式、亨特白度公式、CIE1982白度公式等,具體數值可見測試結果。

3、單純拿出一個白度數值沒有意義

白度是一個相對值,是在一定的環境下通過白度儀得出的數據,因此單純拿一個白度數值并沒有實際意義。在說白度時,必須要表明測試的儀器、時間、環境溫度、濕度、采用的計算公式等。

4、白度公式的選擇

藍光白度只能測出反光度(亮度不是真正白度),亨特白度和甘茨白度能測出白凈度L,紅綠趨向a,黃藍趨向b,綜合Lab后WI或WD是綜合指數。因此,相對而言,推薦用享特白度和甘茨白度作為通用白度測試,它的數據更全面能更好的分析白度趨勢和問題的根源。

5、洗滌行業白度的標準及要求

對洗滌行業而言,目前對白度的要求主要體現在GB/T 35744-2017《公用紡織品清洗質量要求》,測試標準采用GB/T8424.2-2001 《紡織品 色牢度測試 相對白度儀器評定方法》,指標要求>70(自然光下顯示)。


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