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紙和紙板鏡面光澤度的測定——20°、45°、75°

2023-12-06

1. 范圍

本標準規定了以20°、45°、75°光澤度儀測定紙和紙板鏡面光澤度的方法。20°光澤度測定法主要適用于鑄涂紙、蠟光紙等高光澤度的紙和紙板，也適用于高印刷光澤度的紙和紙板印樣。不適用于光澤度較低的涂布或未涂布的紙和紙板。

45°光澤度測定法主要適用于測定鋁箔紙、真空鍍鋁紙等金屬復合的紙和紙板。75°光澤度測定法主要適用于涂布紙及紙板，也可用于未涂布紙及紙板或低印刷光澤度的紙及紙板印樣，試樣的顏色和漫反射比的差別對測定光澤度的影響不大。

 

2. 規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

GB/T 450紙和紙板試樣的采取（GB/T 450-2002，eqv ISO 186：1994）

GB/T 10739紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗的標準大氣條件（GB/T 10739-2002，eqv ISO 187：1990）

 

3. 術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

光澤度gloss

物體表面方向性選擇反射的性質，這一性質決定了呈現在物體表面所能見到的強反射光或物體鏡像的程度。

定向反射regular reflection、鏡面反射specular reflection

遵循幾何光學定律，沒有漫射的反射。

漫反射diffuse reflection

宏觀范圍內，沒有定向反射的反射。

鏡面光澤度specular gloss

試樣表面以鏡面反射角反射到規定孔徑內的光通量與相同條件下標準鏡面的反射光通量之比，以百分數表示。

 

4. 原理

用光電檢測器測定與法線成一定角度（20°、45°、75°）人射到試樣表面，并從試樣表面與法線成相應角度（20°、45°、75°）反射到規定孔徑內的光，其結果顯示在儀器上。

 

 

 

5. 儀器

5.1 光學系統

5.1.1  光學系統由光源、透鏡、試樣壓板和光電器件組成。

5.2光澤度標準

5.2.1  20°光澤度標準

具有平整、潔凈和拋光表面，在587.6 nm處的折光指數為1.540的黑玻璃。通過菲涅爾（Fesnel）公式給出光澤度值為100個光澤度單位。理論上鏡面光澤度的標準是理想的、完全反射的平鏡面，其光澤度值定為2199個光澤度單位。

5.2.1.1 高光澤度標準

潔凈的拋光黑玻璃板，由其在 587.6 nm波長下測量的折光指數來計算20°鏡面反射。如折光指數不是1.540，則光澤度值由下式計算：

5.2.1.2 中光澤度標準

具有平整的表面、與所測試的紙張有相近的反射通量分布，中心區域的光澤度均勻，且可穩定放在測量位置的陶瓷板。由權威實驗室在符合5.1.1的儀器上用高光澤度標準作為比對進行校推。 

注1：光澤度標準板不用時應放在密閉的盒內，保持清潔，防止其表而受到污染或損傷。切勿將標準板的工作面朝下放置，以免勝污或磨損。手持標準板時，應握在標準板邊緣，以免手上的油汗沾污標準板的工作表面。標準板可浸在熱水和淡洗滌液（不能用肥皂水）中，用軟毛刷輕輕劇洗。然后用近65C的熱水沖洗，漂清洗滌液，最后用蒸餾水漂洗干凈，放在約70C烘箱中烘干。高光澤度標準板可用不掉毛的脫脂擦鏡紙或其他吸收性材料輕輕擦凈，但中光澤度標準板不宜擦拭。

注2：幾年之后，高光澤度標準板表面的折光指數會逐漸降低，光澤度值也會隨之發生變化。因此建議每隔一年由上級計量部門檢定一次，最好重新拋光表面以恢復其原狀。

5.2.2  45°光澤度標準

光澤度標準表面是一個全部內反射45的直角三棱鏡的斜邊面，該表面襯在陽極氧化鋁板上。三棱鏡的尺寸是25 mmX25 mmX35.3 mm，用硬冕玻璃制成，折光指數為1.50~1.52。在25 mm距離內，能吸收可見光1.5%~2.0%，且其鏡面反射率因數應在80%~90%。光澤度標準應定期由上級計量部門標定。

5.2.3  75°光澤度標準

具有平整、潔凈和拋光表面，在589.26 nm處的折光指數為1.540的黑玻璃。通過菲涅爾（Fesnel）公式給出光澤度值為100個光澤度單位。理論上鏡面光澤度的標準是理想的、完全反射的平鏡面，其光澤度值定為3844個光澤度單位。

5.2.3.1 高光澤度標準

潔凈的拋光黑玻璃板，由其在589.26 nm波長下測量的折光指數來計算75°鏡面反射。符合5.2.1.1.注：如已知折光指數，若折光指數每偏離標準值（1.540）0.001時，則光澤度值可從100.0中增加或減去0.065的一個相應值來計算。例如，折光指數n=1.523的黑玻璃，其給定的光澤度值按式（4）計算，得出G=98.9.5.2.3.2中光澤度標準。

5.3 零光澤度標準

由黑色天鵝絨襯里的空阱或其他適宜的黑阱構成。

 

6. 試樣制備

6.1 按GB/T 450規定取樣，并按GB/T 10739 進行試樣的處理和測定。

6.2 避開水印、斑點及可見紙病，在抽取的樣品上沿紙頁橫幅均勻切取100 mmX100 mm試樣5張。如需要兩面測定，則應切取10張試樣，并標明正反面。試樣應保持清潔，不應用手接觸測試面。

 

7. 儀器校準

7.1 接通電源，預熱到規定時間。

7.2 選擇測試角度，

7.3 換上零光澤度標準（5.3），調節讀數至零。

7.4 標準值校準

7.4. 120和75°測試時，取下零光澤度標準（5.3）用高光澤度標準（5.2.1.1）校準儀器，將讀數調節到標準板的標定值。然后換上中光澤度標準（5.2.1.2）讀出光澤度值，該讀數應與標準板的標定值接近。如果相差超過1個光澤度單位，應檢查儀器的幾何特性、光譜特性和光度計特性，或者重新檢查兩標準板的標定值。

7.4.2  45°測試時，取下零光澤度標準（5.3），用45°光澤度標準（5.2.2）將儀器讀數校準到標定值。

 

8. 試驗步驟

8.1儀器校準后，將試樣待測面對著測試孔，縱向和橫向各測定一次，然后換一張試樣測定同一面，直至測完5張試祥；如需兩面的光澤度，則另取5張試樣按上述相同的步驟測試另一面的值。

8.2每一面取縱向和橫向的平均值作為光澤度測定結果，以百分數表示，修約至整數。如需兩面的光澤度則分別計算5片試樣正面和反面光澤度的平均值，或根據需要計算其標準偏差和變異系數。

注；在測定過程中，可用標準板和黑筒多次校準儀器。當測定結束后，應再校準一次，以確保儀器始終校準無誤。

 

9. 精確度

9.1  20光澤度

暫無可用數據。

9.2  45°光澤度

用符合本標準的儀器測定均勻試樣時，其測定結果的再現性在2個光澤度單位以內。

9.3  75°光澤度

表1所列的是至少25個實驗室對5個試樣縱向的測定結果，每個結果均基于10次測定，每次均測定正、反面。

 

10. 試驗報告

試驗報告應包括以下項目：

a）本標準編號并注明所采用的角度；

b）試樣的標志和說明；

c）報告光澤度測定結果的平均值，或分別報告正面和反面的光澤度平均值；

d）根據需要，報告測定結果的標準偏差和變異系數；

e）偏離本標準的任何試驗條件。