一文读懂丨白度值测试介绍

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99%的理想表面的白度为100度，光谱反射比为零的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。

      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。

▶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，优化资源并限度地减少浪费。

▶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。

▶白度值计算方法

• 亨特(Hunter)白度公式

此公式是将反射漫射体的白度定义为100，把样品的白度与反射漫射体的白度进行对比，以计算色差的方式来评价样品的白度。

    式中，x0，y0是理想白在2度视场下的色度坐标，Y，x，y是样品的明度指数和色度坐标；W在2度视场下的白度，其值越大，表示样品的白度越大；Tw是在2度视场下的样品色调偏移值(淡色调值，即白色略带有的某种色调值)。Tw>0，表示样品带绿，而且值越大，表示越偏绿色；Tw<0，表示样品偏红色，而且其值越大，表示越偏红色。

对于漫反射体来说，W=100，Tw=0。

▶白度测试方法

• 单波段白度公式

    用某一个光谱区的反射比来表示的白度公式两个。

    (1)用W表示白度，G表示绿光的反射比，也就是用绿光的反射比来表示样品的白度。

    (2)用R457表示相应于蓝光的反射比，即用蓝光的反射比来表示样品的白度。

    国际标准化组织(ISO)在造纸工业中采用主波长为457.0nm±0.5nm，半峰宽度为44nm的蓝光测定样品的反射比，使用短波长区域的反射比及R457来表示白度，此白度叫做ISO白度或蓝光白度。

• 多波段白度公式

以特定波长范围的反射比及其系数来表示该样品的白色程度这类白度公式有两种。

(1)铝比(Taube)公式。

用蓝光反射比B、绿光反射比G别乘以一个系数后的差值来表示白度。

W=4B-3G

(2)采用黄度指数来表示白度，公式为：

    式中的A、G、B分别对应于红色、绿色、蓝色波段的反射比，是用相应的滤光片修正后的红色、绿色、蓝色探测器检测到的反射比值。它们可以用样品颜色的三刺激值计算出来：

表1 不同照明光源在不同视场下对应的fXA、fXB、fZB数值

    这两类公式，各有优点和不足。类是把喜爱白作为漫反射体而推导出来的，难以正确评价添加荧光增白剂的样品。前面所介绍的两个公式，都是采用在公式中引进经验系数的方法，来计算添加荧光增白剂的样品白度的，所以计算结果也是近似的。至于第二类公式，如果样品偏蓝越严重，所得出的白度数值就越大，造成与实际情况不符，但是，很适合于计算添加荧光增白剂的样品的白度。

▶白度相关标准

ISO 2470-1-2016纸、纸板和纸浆蓝光漫反射因数的测定（室内日光条件）(ISO亮度)

ISO 2470-2-2008纸、纸板和纸浆蓝光漫反射因数的测定（室外日光条件）(D65亮度)

GB/T 7974-2013纸、纸板和纸浆蓝光漫反射因数D65亮度的测定(漫射/垂直法，室外日光条件)

Tappi452纸浆、纸、和纸板的亮度（457nm下直接反射）

Tappi525纸浆漫射亮度（d/0°）

YS/T 469-2004氧化铝、白度测定方法

GB/T 2913-1982塑料白度试验方法

ISO 11475-2017纸和纸板-CIE白度的测定，D65/10°(室外光)

ISO 11476-2016纸和纸板-CIE白度的测定，C/2°(室内光)

ASTM E313-2020通过仪器测量色度计算白度和黄度指数的标准试验规程

GB/T 17749-2008白度的表示方法

GB/T 13025.2-2008制盐工业通用试验方法白度的测定   

GB/T 15595-2008聚氯乙烯树脂.热稳定性试验方法.白度法 

GB/T 23774-2009无机化工产品白度测定的通用方法 

GB/T 26464-2011造纸无机颜料亮度（白度）的测定

GB/T 5950-2008 建筑材料与非金属矿产品白度测量方法

GB/T 9338-2008荧光增白剂.相对白度的测定仪器法

GB/T 2015-2017白色硅酸盐水泥

GB/T 13835.7-2009兔毛纤维试验方法.第7部分白度法

GB/T 5211.20-1999在本色体系中白色、黑色和着色颜料颜色的比较 色度法

▶白度测试影响因素

白度的测量不仅与照明观测条件、观察者、观察环境、观察时间有关，还与选用的计算方法有关，所使用的白度仪之间存在着一定差异，即仪器本身所采用的光源、照明/观测条件各异，选用白度计算公式也有差异，因此，在对材料进行白度评定时，应注意：

>>同台仪器（或同类型号的仪器）所测试的试样白度值才具有可比性

>>在进行样品白度评定时，白度公式必须统一

因此，实际工作中，应尽量选择同一厂家仪器和同一白度公式进行测试工作，并注明仪器的照明/观测结构。