纸和纸板 主波长和兴奋纯度 D65/10°漫反射法检测

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纸和纸板主波长与兴奋纯度检测（D65/10°漫反射法）

简介

在纸和纸板的生产与质量控制中，颜色是衡量产品性能的重要指标之一。主波长（Dominant Wavelength）和兴奋纯度（Excitation Purity）作为色度学中的核心参数，能够定量描述材料的颜色特征，帮助生产企业实现色彩标准化和一致性。主波长反映颜色的色调属性，即人眼感知的“颜色名称”（如红、蓝、绿）；兴奋纯度则表征颜色的饱和度，数值越高，颜色越接近纯光谱色。

D65光源是国际照明委员会（CIE）规定的标准光源之一，模拟日光照明条件（色温6500K），而10°视场角则基于人眼对颜色的平均感知范围。漫反射法通过测量材料表面反射光的分布特性，能够准确评估纸制品的颜色特性。这一检测方法广泛应用于印刷、包装、装饰材料等领域，是确保产品颜色一致性和符合行业规范的关键技术手段。

适用范围

纸和纸板的主波长与兴奋纯度检测（D65/10°漫反射法）适用于以下场景：

1. 印刷行业：验证纸张基材的颜色一致性，确保印刷品色差可控。
2. 包装材料：评估包装纸板的色彩稳定性，满足品牌标识要求。
3. 质检机构：对纸制品的颜色性能进行第三方认证。
4. 研发与生产：优化纸张涂布工艺，调整染料或填料配比。

该检测方法不适用于透明或半透明材料（如玻璃纸），因其光学特性与漫反射原理不兼容。

检测项目及简介

1. 主波长（Dominant Wavelength） 主波长表示被测颜色在光谱中的等效波长位置，用于描述颜色的色调。例如，黄色纸张的主波长通常位于570-590 nm区间。检测时，通过色度坐标计算材料颜色与光谱色的匹配波长。

2. 兴奋纯度（Excitation Purity） 兴奋纯度反映颜色偏离中性灰的程度，数值范围0-100%。高纯度值表示颜色鲜艳（如纯红色），低值则接近灰色。在纸制品中，纯度值过高可能影响印刷适应性，需根据用途调整。

3. 色度坐标（Chromaticity Coordinates） 基于CIE XYZ颜色空间，计算材料的x、y坐标值，为后续主波长和纯度分析提供基础数据。

检测参考标准

1. ISO 2469:2014 纸、纸板和纸浆——漫反射因数的测定 规定漫反射测量的基本方法和仪器要求。
2. ISO 2470:2016 纸、纸板和纸浆——蓝光漫反射因数的测定（ISO亮度） 补充亮度与白度测量的相关参数。
3. ISO 5631:2015 纸和纸板——颜色测定（C/2°和D65/10°光源） 明确颜色测量的光源条件与数据处理方法。
4. ASTM E313-20 Standard Practice for Calculating Yellowness and Whiteness Indices from Instrumentally Measured Color Coordinates 提供色度参数的计算公式与修正方法。
5. GB/T 7973-2003 纸、纸板和纸浆 漫反射因数的测定（漫射/垂直法） 中国国家标准，与ISO 2469等效。

检测方法及仪器

检测流程

1. 样品制备 裁取平整的纸样（建议尺寸≥10 cm×10 cm），在恒温恒湿环境（23±1°C，50±2% RH）中平衡24小时，避免表面褶皱或污染。

2. 仪器校准 使用标准白板（如BaSO₄或陶瓷板）对分光光度计进行校准，确保仪器符合ISO 2469的精度要求。

3. 测量设置

   • 光源：D65模拟光源，色温6500K。
   • 视场角：10°标准观察者条件。
   • 测量模式：漫反射模式（d/8°或积分球结构）。

4. 数据采集 将样品置于测试孔，测量其光谱反射率曲线（波长范围通常为360-740 nm）。重复测量至少3次，取平均值以降低误差。

5. 计算与分析 通过色度学公式将反射率数据转换为CIE XYZ值，进一步导出x、y色度坐标。主波长和兴奋纯度可通过色度图作图法或专用软件（如Color iControl）自动计算。

常用仪器

1. 分光光度计
   • 型号举例：柯尼卡美能达CM-5、爱色丽Color i7。
   • 特点：支持D65/10°光源条件，内置积分球结构，可同时测量反射率与色度参数。
2. 标准白板与黑板 用于仪器校准和基线校正。
3. 色度分析软件 如HunterLab EasyMatch QC，提供主波长、纯度、色差等参数的一键生成功能。

结语

纸和纸板的主波长与兴奋纯度检测是颜色质量控制的核心环节，直接影响产品的市场接受度和品牌价值。通过D65/10°漫反射法的标准化检测，企业能够精准监控生产流程中的颜色偏差，优化工艺参数，并满足国内外客户的色彩要求。随着分光光度技术的进步，未来检测效率与精度将进一步提升，推动造纸行业向高附加值方向发展。