纸、纸板和纸浆 返黄值检测

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纸、纸板和纸浆返黄值检测技术解析

引言

返黄值是评价纸、纸板和纸浆光学性能的重要指标之一，指材料在特定条件下因光、热、湿度或其他环境因素作用导致的颜色变黄程度。返黄现象不仅影响产品的外观品质，还可能降低其使用性能，例如印刷适性、耐老化性和耐久性。因此，返黄值检测在造纸工业、包装材料生产和纸浆质量控制中具有关键意义。本文将从检测的适用范围、核心检测项目、参考标准及检测方法等方面系统解析返黄值检测技术。

检测的适用范围

返黄值检测主要适用于以下三类材料：

1. 文化用纸：如书写纸、印刷纸、新闻纸等，其返黄程度直接影响阅读体验和印刷效果。
2. 包装纸板：包括瓦楞纸板、白卡纸等，需评估其在运输、储存过程中的抗黄变能力。
3. 纸浆原料：化学浆、机械浆等纸浆的返黄特性直接影响成品纸的色度稳定性。

此外，特种纸（如装饰纸、滤纸）及再生纸产品也可通过返黄值检测评估其抗老化性能。该检测广泛应用于造纸企业、质检机构及科研院所，为生产工艺优化和质量控制提供数据支持。

核心检测项目及简介

返黄值检测包含以下关键项目：

1. 返黄值（PC值）测定 通过对比样品在特定波长（通常为457nm）下的光反射率变化，计算返黄指数。公式为： ��=�457−�640�457×100PC=R457​R457​−R640​​×100 其中，�457R457​和�640R640​分别代表457nm和640nm处的反射率。

2. 光稳定性测试 模拟紫外线或氙灯照射条件，评估材料在光照环境下的抗黄变能力，常用加速老化试验完成。

3. 热老化试验 通过高温烘箱加速样品老化，检测其在高温环境中的颜色稳定性，适用于评估包装材料的耐热性能。

4. 湿度循环测试 结合温湿度交替变化，分析材料在高湿环境下的返黄趋势，尤其适用于热带气候地区产品检测。

检测参考标准

返黄值检测需遵循国内外多项标准，确保数据可比性和权威性：

1. ISO 5630-3:2019 《纸、纸板和纸浆 加速老化 第3部分：湿热处理法》 该标准规定了湿热条件下材料老化性能的测试方法，适用于评估长期储存产品的返黄特性。

2. GB/T 8940.2-2021 《纸浆、纸和纸板 颜色测定法 第2部分：白度（ISO亮度）和返黄值的测定》 中国国家标准，详细说明了分光光度法测定返黄值的操作流程及计算方法。

3. TAPPI T452 om-18 《纸和纸板的光学性能 白度和黄度的仪器测定》 国际造纸行业通用标准，涵盖返黄值、白度及色差的综合检测方法。

4. EN ISO 2470-2:2018 《纸、纸板和纸浆 蓝光漫反射因数的测定 第2部分：室外光照条件》 欧洲标准，针对户外用纸制品的抗光照返黄性能提出测试规范。

检测方法与仪器

1. 分光光度法 原理：利用分光光度计测量样品在特定波长下的反射率，计算返黄值。 仪器：

   • 分光光度计（如HunterLab ColorQuest XE、X-Rite Color i7）
   • 标准白板（用于仪器校准） 步骤： （1）制备平整无皱的样品； （2）使用标准白板校准仪器； （3）测量样品在457nm和640nm处的反射率； （4）代入公式计算PC值。

2. 加速老化试验法 原理：通过模拟极端环境（高温、高湿、强光）加速材料老化，对比老化前后颜色变化。 仪器：

   • 氙灯老化试验箱（如Q-SUN Xe-3）
   • 恒温恒湿箱（精度±1℃/±2%RH） 步骤： （1）将样品置于老化箱中，设定温度（80±2℃）、湿度（65±5%RH）及光照强度； （2）持续处理24-72小时后取出； （3）冷却至室温后测量返黄值。

3. 色差分析法 原理：使用色差仪测定样品老化前后的色差（ΔE*），间接反映返黄程度。 仪器：

   • 色差仪（如Konica Minolta CR-400）
   • 数据处理软件（如SpectraMagic NX） 步骤： （1）测量未处理样品的L*（明度）、a*（红绿轴）、b*（黄蓝轴）值； （2）老化处理后重复测量； （3）计算色差ΔE*=√[(ΔL*)²+(Δa*)²+(Δb*)²]。

检测仪器选型要点

1. 精度要求：分光光度计波长分辨率应≤5nm，色差仪ΔE*重复性≤0.05。
2. 环境适应性：老化试验箱需具备温湿度闭环控制功能，波动范围符合标准要求。
3. 数据兼容性：仪器应支持Lab*、Hunter Lab等多色彩空间输出，便于跨平台数据对比。

结语

返黄值检测技术通过量化材料颜色稳定性，为优化造纸工艺、提升产品质量提供了科学依据。随着高精度光谱分析技术和智能老化试验设备的发展，检测效率和准确性持续提高。未来，结合人工智能算法的颜色预测模型及在线监测系统的应用，将进一步推动该领域的技术革新。