白度指数WI及测量控制方法

白度指数 WI ，简单来说，是用于衡量物体白色程度的一个重要指标。它可不是随意设定的数字，而是经过科学严谨的计算得出的。想象一下，在造纸业中，纸张的白度直接影响着其品质和市场价值；在纺织业里，布料的白度更是决定了产品的档次和美观度。

一、白度含义

 白度，顾名思义是物体表面含白色的程度，其定义为光谱反射比为100%的理想表面的白度为100度，光谱反射比为零的绝对黑表面的白度为零度。常用的白度公式为甘茨白度公式（CIE1982白度评价公式）、亨特(Hunter)白度等。

二、白度值测试原理

      利用积分球实现光谱漫反射率的测量，由卤钨灯发出的光线，经聚光镜和滤色片成兰紫色光线，进入积分球，光线在积分球内壁漫反射后，照射在测试口的试样上，由试样反射的光线经聚光镜、光栏滤色片组后由硅光电池接收，转换成电信号。

三、白度值测试意义

质量控制和一致性：白度测量对于造纸、纺织、油漆、涂料和塑料等行业至关重要。它有助于确保产品质量和颜色的一致性，减少差异并提高整体客户满意度。

产品美观：在许多消费品中，如化妆品、个人护理用品和食品，白度是影响消费者感知和购买决策的关键因素。白度值较高的产品通常与清洁度、纯度和优质相关。

优化原材料：白度测量有助于在生产过程中选择原材料。制造商可以识别和利用最合适的材料来达到所需的白度水平，优化资源并最大限度地减少浪费。

四、白度值适用范围

化妆品行业:化妆品中的粉底、散粉等产品的白度直接影响着其使用效果。高白度的产品能够更好地遮盖肌肤瑕疵，使肌肤看起来更加白皙、细腻，满足消费者对美的追求。

建筑材料行业:白色瓷砖、涂料等建筑材料的白度影响着建筑物的外观和装饰效果。高白度的建筑材料能够使建筑物看起来更加明亮、整洁，提升建筑的美观度。

塑料行业:塑料制品的白度影响着其外观和品质。高白度的塑料产品通常给人以干净、高品质的感觉，广泛应用于家电、包装、日用品等领域。

五、主要白度指数及公式

主要白度指数及公式

CIE白度（1986年）

公式：W_CIE = Y + 800(x_n - x) + 1700(y_n - y)

适用场景：通用白度指数，推荐使用D65光源和10°视角，适用于各类材料（如纸张、纺织品）。

特点：国际通用，但需注意光源和观察者视角的标准化。

ASTM E313白度

公式：早期为W_E313 = 4B - 3G，现与CIE白度结合，不同光源（C/D65）和视角（2°/10°）有不同系数。

适用场景：纺织、化工行业，需按标准选择光源（如C光源+2°视角）。

甘茨白度（CIE 1982）

公式：

中性无彩色偏好：W = Y + 800(x_0 - x) + 1700(y_0 - y)

蓝中带红偏好：W = Y - 800(x_0 - x) + 3000(y_0 - y)

特点：唯一考虑仪器校准的指数，需使用D65/10°条件，适用于含荧光增白剂的材料（如纺织品）。

亨特白度（Hunter）

公式：W_Hunter = L - 3B

适用场景：水泥、兔毛纤维等，基于LAB色彩空间，简单易用。

六、白度测量控制方法

1. 仪器技术

传统UV滤光片：通过机械滤光片调节UV能量，成本低但稳定性差，需频繁校准。

数字化UV控制（NUVc）：

采用三氙灯设计（全UV、400nm/420nm滤光），无机械部件，实时校准。

优势：避免荧光增白剂的“三重态效应”，数据更稳定（柯尼卡美能达专利）。

2. 关键步骤

UV校准：含荧光增白剂的样品必须进行UV校正（如纺织行业）。

样品制备：多层折叠半透明材料至不透光，避免透射干扰。

标准选择：同一行业需统一公式（如造纸用ISO蓝光白度，纺织用CIE白度）。

3. 仪器推荐

分光测色仪（如TS7700、CR9）：支持多指数（WI、YI）、荧光测量，适用钛白粉、塑料等。

白度仪（如NR4520）：专用于ISO R457、CIE、ASTM白度，适合造纸、纺织。

积分球式仪器（如CI7800）：适合石油化工液体色度（铂钴、Gardner指数）及透光率测量。

七、行业应用与标准

纺织行业

标准：GB/T 8424.2-2001、ISO 105-J02。

要点：CIE白度有效性需满足40 < W10 < 5Y10 - 280且-3 < TW10 < +3，否则数据无意义。

造纸行业

标准：ISO 2470（蓝光白度）、GB/T 7974（D65亮度）。

仪器：需区分室内（C光源）和室外（D65光源）条件。

钛白粉与涂料

检测参数：LAB值、黄度指数（YI）、遮盖力（ASTM D2805）。

仪器：3NH分光测色仪（如TS7700）+反射率测定仪（NR4510）。

石油化工

液体色度：铂钴（ASTM D1209）、Saybolt（ASTM D156）。

推荐设备：积分球式仪器（如CI7800）支持透射/反射多模式。

八、注意事项

数据可比性：不同公式、光源、视角的结果不可直接对比，需注明测试条件。

荧光影响：含荧光增白剂样品需选择支持UV校准的仪器（如甘茨法）。

仪器维护：定期校准光源，避免机械滤光片老化导致误差。