測色和塑料黃色指數(shù)的測量

1、測色和塑料黃色指數(shù)的測量晨光化工研究院劉民生1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 一、測色L色具有正常視知覺和色知覺的人，通過視 覺來觀察自己周圍的世界，看到萬物都具有 各種形態(tài)和顏色，而在漆黑的夜晚卻什么 也看不見，可見人們用視覺來粹認周囤的 物體形態(tài)和顏色，是離不開光的。經(jīng)長期的 探索和研:究，人們才知道可見光就是波長為 3807B0tim的電磁謹。牛頓用兩塊檯鏡把 白光分解為具有不同波長的單色光.TOOnm 為紅色光，580nm為黃芭光'SlQnm為綠色

2、 光，470nm為藍色光等，并且毎一波長的光 都可以用一折光率來粽志，從而為色科學(xué)的 建立奠定了墓礎(chǔ)。我們可以說，色就是 3S0780nmH的電.磁幅射對人眼刺亂 通過神經(jīng)感色細胞接受，并傳到丈脳所產(chǎn)生 的視覺生理“視覺心理和心理物理的綜合反 映4人們所見到的各種顏色，一般都不是單 色光的色，而是不同波長的混合波的色。不 同波按的可見光，以不同比例混合即光譜組 成不同，便會得到不同色調(diào)。各種物體性質(zhì) 不同，特別是分光密性不同，反射光或透射 光的光譜組成不同”因此呈現(xiàn)不同的色感。2+色的表示與測豪在公認的表色系中；以國際照明學(xué)會 <C!E 所覘定的表色系最科學(xué)，它是以人 眼色覺實驗規(guī)律柞為

3、堆礎(chǔ)，建立在視覺生 理、觀覺心理和心理物理學(xué)基礎(chǔ)上，報據(jù)人眼 的三種感色細胞，按熙三色學(xué)說，用色的三 刺讖值表示。三色學(xué)說就是認荀任何一個物 依色都可以用三個獨立的紅、綠.蘭三原色, 通過適當加減混合匹配出來口所謂色的三剌 激値就是匹配時所需三庫色的量。用數(shù)字式 來表示這種匹配，明f三7(R) + e (G) +5I )式中；i.丘分別代表三康色或三蕪譜 單色紅、綠藍 <疲長分別J&roOh4,546；l, 435,anm) a (R)>(G)W (B)分別為三嬴色 或三光譜單色的單位量，即1,0000 4 + 5盹匚 0 + 0601流明。f為待測色或某光譜色，単位 是流

4、明。三表示匹配。2SXU)=“十0.2000 £(入)0.66697 r (X) + l,13240g () + 1.20063b (>)Y(X)衛(wèi)衛(wèi)697譏約豐0.書12匹匚) + 0410盟E耳0,66697? (A)+ lJ3240g (1)-1-1,20063? (A)f(a)0,00000 r G) + 0上0100亦'(入十0.州0凹斤0.66697 r (X) + 1J 3240g C) + L20063b (X)C1E用標椎觀察者，通過賓驗的方注規(guī) 定了等能光譜三刺激值，即CIE 1931 RGB 表色系口在這個表色系中有時出現(xiàn)負值；即 要將三原色之一先

5、加入待測色才能匹配出 來，這樣既不便于理解，文不方便于是按 將一定規(guī)則進行數(shù)學(xué)蠻挽；得到CIE 1931 XYZ表色不”其數(shù)學(xué)變換式如下.根據(jù)等能光譜三刺SU乩可以計算出它«(*) =X( ) + Y (A) + Z(X)X(A) +Y(>.) + Z(Xxa) y(A) =Z(X)X(A)4-Y(*) + Z(X)在色品坐標中，x y, z分別表示紅、 綠、藍三原色各自所占的比例，并且Y值代 表明度口根據(jù)C1E 1931標堆色度觀察者光譜三 刺激值求出色品坐標注作出色胡圖 < 圖圉1 C【E 1931品圖對任意一個按波長有一定能量分布的物 體色剌濫都可求出它的三刺激值。

6、如果是反 射色；則三剌徼值為乂X = KXS(A)P(Xu(X)jXAY = KSS(X)P(l)y(l)jX (4)AZ = K SS (A)P(a)£(a)jA 丿A式中*為比源相對光譜功率分布|P")為反射比匸壬(約、亍。人2(億)箭光譜三刺 激值孑K為調(diào)整系數(shù)*為將光源的Y值調(diào)整 到100而得出的中令 P(X)= 1 , y TOO則 K =< 6 >SS(A)y(X)jXX如果是透射色則三剌徼值為：_ XKSSa)T(X)x(A)jXXY = KSS(T(A)f(X)jA (6)XZ = KSSa>T(X)?(X>jAX)式中* T&quo

7、t;)為透光率。根據(jù)三剌激值可以求僭色品坐標在色 品圖中描出色品點。由(4人(6)式可以看出物體色的三 刺戳值除與本身特性 <主要是分覽特性 > 有 關(guān)，還與光源光譜分布、觀察者和觀察條件 有關(guān)。CiE規(guī)定了兒種標準光源，對觀察者 和觀察條件也做了規(guī)定這反映在光譜三剌 激值J(X>, Rd、衣小中。二、塑料黃色指數(shù)測量1. 璽料黃色捋數(shù)定義及意義塑料黃色指數(shù)即塑料黃色度，是捋無色 透明或半透明或近口色塑料偏離白色的程 度。它是在標醴c光源照射下，測盤塑料色【注:1參考閘碁誠等著縊色度學(xué)聲皿 表$粉科 學(xué)顯版社,1時9年版？的三按下式計箕Y嚴型2彎二呢>1）有些塑料如PP

8、、PE, P¥C等八我 們希望盡可能白，而有些塑料如FMhIA、 PS我們希望盡可能透闕無色，然而由于單 體質(zhì)星或聚合工藝或成型加工的原岡便產(chǎn)品 或制晶發(fā)黃；常常通過黃色指數(shù)的測量來控 制產(chǎn)品或制品的質(zhì)量°有噢塑料由于老化而 變黃，可以測量黃色指數(shù)的變化來丁解它的 老化性能。2. 塑料黃色指數(shù)測*的影響因素1）濕度對黃色描數(shù)的影響各國在測試型料黃芭指數(shù)時.對試樣的 狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗環(huán)境有不同的規(guī)定*究竟影 響如何T我們分折如有影響”那么濕度應(yīng) 是較敏感的，我們把同一試驗經(jīng)不同濕度灶 理后測定黃色指數(shù)，結(jié)果見表1 °1994-2009 China Academic J

9、ournal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 表1濕度對塑料黃魚指數(shù)的影響材斛類型mni試樣名稱不同相對濕度下的酋色指數(shù)在 <CaClt 干燥器申枚蝕小時相站濕匱50-50相對混度Z.7PC4.144,03,2FMMA0,7C.5o.a材1*4PSE71,41.3浪片有機磋膠片3,73.73re片材0,8PE-0,10.20.1嘰如5.S5.9隊9粉3&am

10、p;PVC3.43.33. 5殊301.3l.i1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 由表1中數(shù)據(jù)可以看出*相對濕度幾乎 不影響黃色指數(shù)值。2）透明塑料的厚度對黃色捲數(shù)的影響 國外資料介紹，透明材料的黃色指數(shù)與其厚度呈函數(shù)關(guān)爲。究寬是什么函數(shù)關(guān)系T 各種材料有無區(qū)別我們進行了試驗，從結(jié) 果（見表七）可看出

11、，同一透明祖料的黃色 擋數(shù)隨厚度變化?？偟恼f來；厚滾增加茨色 指數(shù)也增加；但逋率不同。一般地說；透光 率髙的塑料如PMMA、有機薩膠、PS，隨厚 度增加；黃色指殺増加較少。所口只有在同 一厚度下才能比較黃色指數(shù)大小。3）試樣表血狀態(tài)對黃色指數(shù)的影響試樣表面狀態(tài)對光學(xué)性能有影響，對黃 色指數(shù)也有影響。試樣經(jīng)手接觸后，黃色指 數(shù)就會變化；說明了這點。丸了定量地說表2透明塑料厚度對梵黃色指數(shù)診駒材觸類型爲度，uaifl '名稱平均貿(mào)色搖盂1,70.6a.?；FMM扎0+G10.7丿LI板2.74,15.71PC7.56.S>洪S材I1.7匚32.1«.5PS2.512.02.

12、82.80.9膠5.51,110.0有機硅膠片1,片ie.$1.811994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 明,我們將一組有機玻璃進行落砂；便表面 受到不同程度的擦傷°表面受落砂沖擊，透 光性變差即霧度增大.獲黃色捋數(shù)也増大 （見表S Vo因此對試樣的表亞狀態(tài)應(yīng)有嚴 格要求。311994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 311994-20

13、09 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 表占試樣表面狀態(tài)對黃色指數(shù)的影響試樣名稱Lj試樣編號落砂師落砂后霧度，%1賀色指數(shù)濟度，黃色捋數(shù)1有機玻璃0,40.710.51.52(PMMA)IM0.712.51.9a0J0J17.13J40,40.74,8311994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 4）半透明塑料黃色指數(shù)的測量我們根據(jù)實驗確定用反射法測量半透明 塑

14、料黃色播數(shù)，比用透射法測昴好。但用反 射法測量必須要有背最。我們用黑白二色撤 背景，進行了對比試驗n貓果表朋背景不 詞，同一試擇的黃色指數(shù)顯著不同見表 4 ）a表4中的負值表示試樣呈籃色，可31 白標準板所得結(jié)果較符合人眼實際觀察到的 色感。意大利阿莫克公司關(guān)于PP的黃色指 數(shù)測量采用昌mm厚就樣和反射法.這樣基 本上是表面色。311994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 311994-2009 China Academic Journal Electronic Publ

15、ishing House. All rights reserved. 義4背景對半透明塑料黃色指數(shù)的粥響材斜焚型mm 1名稱用反射注測主的曲色指皴井景|白標準腿背景，愿樂10.7r fp3.0-22.3片材0.EPE-28+0PE-33.10.0SPE-0,2-10,8311994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 311994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reser

16、ved. 5）粉料和顆粒料黃芭指數(shù)的測蜃粉糾和顆粒料黃色指數(shù)的測量是在特制 的符合一定光學(xué)要求的玻璃容器中進杼的 用反射法在容器底部進行測量.并且要將試 樣用黑罩罩起來乜5.塑料黃色指數(shù)測量的實用性檢查塑料黃色指數(shù)測量的實用性，一定 要使觀鼠結(jié)果符合人眼觀察的實際p人眼能 分辨的，儀器應(yīng)能分辨,而且應(yīng)高于人眼的分 辨能力。為此，我們用了一組有機琥璃，便 其經(jīng)受不同劑JI的鉆紅輻射，呈現(xiàn)不同程度 的黃色；蠱一組人眼分次排列，然后用儀器 分別測量它們的黃色指數(shù)（見表5 >O甌結(jié) 果可U看出，人眼現(xiàn)察與儀器測試很相特， 幾組試驗都是如此這說5L這種方袪具有 奕用價值,用來評價塑料的發(fā)黃程度星可

17、行 的，具有科學(xué)性.4 測試儀器間的可比性測試儀器由干光學(xué)結(jié)構(gòu)建異造成惻試結(jié) 果差異“即便局類型儀器，也由于光源的變 化和其它因裘影響，結(jié)果也有偏建。為檢驗 螯別大小，我們做了對比試驗（見表9 >» 從結(jié)果看"各類儀器基本接近；可以比較。 對顆粒料；如P5珠狀，偏豊就大些。311994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 311994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. A

18、ll rights reserved. 表5人員觀測次序與儀器測試對比試樣老新 !經(jīng)輻照的有機玻璃-SA IK觀測脈序12845B7e I 9| io儀罷測繪的黃色指趙0,71J1 L33,316,0| 7.7 | J0,8表E不同儀器測試結(jié)翼對比材料型君稱num不同類型儀器汁別測定的茨色指數(shù) -ND1Q1DP色差計J.0三邑色度計R33C 分光光度計扳PC5J7.57.37J材PMMAB.21.4以PS4.32,13J2.7片時PP0.7亂0札33.GPE0.2-*0.6-0.2粉FE3,03+03.0珠PS302.61994-2009 China Academic Journal Elec

19、tronic Publishing House. All rights reserved. 塑料黃色損數(shù)測昴，除文中的計算公式 外，還育別術(shù)計算式也還有簡略的測駐與H算公式，因未涉及國標GB 2409-80塑料 黃色指數(shù)試驗方法匚本文就不一一討淪了。1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. C上接第8頁）發(fā)布了環(huán)境尿護法.蘇林法.商標法，I十量法*食品衛(wèi)生法等法制性管理文怡而標準 的化國索懂理文件只是一個條例，無論從這個名楸形式還是從內(nèi)容實質(zhì)看標醴化餐 理，目前只是處在政策性管理階段°實踐說明條例的權(quán)威性不足口標準化在國民經(jīng) 濟中的意義如此