印刷行業白度標準的應用

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的常用的相關白度公式及測量方法和應用，希望印刷用戶能充分理解并將白度參數應用于日常生產工作以控制物料品質且達到客戶對紙張白度的參數要求。

[關鍵詞]：

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。

在介紹印刷常用的Tappi亮度之前，有必要先介紹下藍光白度及其主要標準分類。

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

Tappi亮度：Tappi亮度有兩個標準，Tappi4*2是印刷和造紙行業常用的白度標準之一，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** 。紙漿和造紙工業技術協會 (TAPPI) 已授權T4*2用于衡量紙張的亮度。Tappi T4*2也被稱為 GE亮度，因為通用電氣發明了第一臺紙張亮度測試機。該方法規定了測量方式為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行管控，對于白度要求會在標準數據基礎上有一個容差范圍，容差范圍的大小取決于造紙品質要求的高低。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的紙張指數和現在的eXact高級版的紙張參數功能都有T4*2參數，如下圖一，選擇紙張參數-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亮度結果為**.**。

圖一

圖二

接下來我們來介紹下印刷和造紙行業常用的另一個白度標準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°）和室內光（C/2°）條件下的CIE白度測定。在使用CIE白度時同樣需要關注要求的光源視角條件，也要注意儀器的結構類型。

CIE白度公式如下：

T-淡色調指數

Y-樣品在XYZ色度學系統中的三刺激值中的Y值

x,y-樣品在XYZ色度學系統中的三色坐標中的x，y值

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

愛色麗分光儀eXact的紙張參數功能也能測量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

圖五為對應的CIE白度測量結果：CIE白度為80.*4；CIE色調為-0,*4，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；當色調指數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，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Berger白度和Stensby白度，

如圖六：

圖六

Berger白度在造紙和紡織行業有一些應用，公式如下：

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

Stensby白度主要用于洗滌劑行業，造紙行業也有少數應用，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

從數據上可以得出結論，此紙張樣品為藍相的白。

隨著印刷品牌商與第三方檢測機構對于白度的要求越來越詳細具體，希望印刷用戶能充分理解各種不同的白度標準并將白度參數正確應用于日常生產工作以控制物料品質且達到客戶對紙張白度的參數要求。

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