本文闡明了白度的定義與原理，講述了其在印刷行業(yè)的常用的相關(guān)白度公式及測(cè)量方法和應(yīng)用，希望印刷用戶能充分理解并將白度參數(shù)應(yīng)用于日常生產(chǎn)工作以控制物料品質(zhì)且達(dá)到客戶對(duì)紙張白度的參數(shù)要求。

[關(guān)鍵詞]：

白度，紙張白度，白度公式

[正文]：

白度是指紙張表面的潔白程度，即紙張受光照射后全面反射的能力，用百分比表示。在印刷和造紙行業(yè)中，白度是一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)。

對(duì)于印刷來(lái)說(shuō)，紙張的白度直接影響著產(chǎn)品的呈色效果。白度高的紙張幾乎可以反射全部的色光，使印品墨色鮮艷悅目，視覺(jué)效果好。而白度低的紙張由于只吸收部分色光，既不能如實(shí)表現(xiàn)明暗部分的反差，又容易造成偏色。

在造紙行業(yè)，紙張的白度也有明確的標(biāo)準(zhǔn)和要求。不同的紙張類型，如銅版紙等，都有相應(yīng)的白度要求，例如銅版紙的白度要求不小于85%。

請(qǐng)注意，紙張的白度并非越高越好。過(guò)白的紙張可能會(huì)對(duì)人的視覺(jué)造成傷害，并且過(guò)高的白度可能意味著在生產(chǎn)過(guò)程中添加了更多的熒光漂白劑等化學(xué)物質(zhì)，這可能造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

自然界中有很多白色，比如雪，石灰，棉花等等。白色具有光譜反射率高且彩度低的特點(diǎn)，一般認(rèn)為當(dāng)物體表面對(duì)可見(jiàn)光譜所有波長(zhǎng)的反射比在80 %以上，可認(rèn)為該物質(zhì)的表面為白色。白度則是“顯白的程度”，表征的是白色或近白色樣品白的程度，數(shù)值越大，代表越白，一般用WI表示。

白度的表示方法有很多種，不同行業(yè)采用的方法不盡相同，使用較多的方法主要是藍(lán)光白度和CIE白度，另外還有甘茨白度、Hunter白度、Berger白度等方法。印刷行業(yè)主要用Tappi亮度（藍(lán)光白的一種）和CIE白度來(lái)評(píng)判紙張或者白墨的顯白的程度。

藍(lán)光白度是單波段白度公式，測(cè)量的是短波段457nm的藍(lán)光漫反射因數(shù)，用R457表示。主要分為Tappi亮度（也稱GE亮度），ISO亮度和D65亮度。下面是不同的藍(lán)光白度對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，光學(xué)幾何和光源條件的對(duì)比：

Tappi亮度：Tappi亮度有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，Tappi452是印刷和造紙行業(yè)常用的白度標(biāo)準(zhǔn)之一，要求的是45°/0°儀器測(cè)量得到R457；Tappi525要求的是積分球式儀器測(cè)量得到R457?。紙漿和造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)?(TAPPI)?已授權(quán)T452用于衡量紙張的亮度。Tappi T452也被稱為?GE亮度，因?yàn)橥ㄓ秒姎獍l(fā)明了臺(tái)紙張亮度測(cè)試機(jī)。該方法規(guī)定了測(cè)量方式為45°/0°的方式，光源為C。造紙廠通常會(huì)用T452來(lái)對(duì)于紙張的白度進(jìn)行管控，對(duì)于白度要求會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上有一個(gè)容差范圍，容差范圍的大小取決于造紙品質(zhì)要求的高低。同時(shí)越來(lái)越多的品牌商或者第三方印刷品檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)印刷品使用的紙張的白度T452有具體的要求，比如T452≥90。愛(ài)色麗的老款530的紙張指數(shù)和現(xiàn)在的eXact高級(jí)版分光密度儀的紙張參數(shù)功能都有T452參數(shù)，如下圖一，選擇紙張參數(shù)-亮度功能，里面的TB-452則是我們說(shuō)的Tappi452亮度。圖二是測(cè)量一張辦公用打印紙的T452，Tappi452亮度結(jié)果為93.99。

接下來(lái)我們來(lái)介紹下印刷和造紙行業(yè)常用的另一個(gè)白度標(biāo)準(zhǔn)CIE白度：

CIE白度與ASTM E313-95以后的白度公式相一致，作用于D65光源和C光源下，?ISO11475和ISO11476分別是紙和紙板在室外光（D65/10°）和室內(nèi)光（C/2°）條件下的CIE白度測(cè)定。在使用CIE白度時(shí)同樣需要關(guān)注要求的光源視角條件，也要注意儀器的結(jié)構(gòu)類型。

CIE白度公式如下：

T-淡色調(diào)指數(shù)

Y-樣品在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中的三刺激值中的Y值

x,y-樣品在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中的三色坐標(biāo)中的x，y值

x0,y0-完全漫反射體在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中相應(yīng)光源視角下的三色坐標(biāo)中的x0,y0值

愛(ài)色麗分光密度儀eXact的紙張參數(shù)功能也能測(cè)量CIE白度，eXact里有3種ASTM E313白度公式：?E313-SE，E313-98，E313-05。其中E313-SE是同老款分光儀SpectroEye相同的白度公式，也就是E313-1973；E313-05在測(cè)量數(shù)值上等同于CIE白度，圖三為測(cè)量同一種紙張的三種不同E313公式的結(jié)果：

圖三

我們?cè)僖阅骋环N印刷用紙張為例，測(cè)量CIE白度，如圖四，行為，第二行為?。圖五為對(duì)應(yīng)的CIE白度測(cè)量結(jié)果：CIE白度為80.94；CIE色調(diào)為-0,34，當(dāng)CIE?白度大于100時(shí)，表明樣品是藍(lán)相的白，小于100時(shí)是黃相的白，所以該紙張樣品小于100是黃相的白；當(dāng)色調(diào)指數(shù)T大于0時(shí)，表明樣品是偏綠相的白，小于0時(shí)是偏紅相的白，該紙張樣品為負(fù)數(shù)，則是偏紅相的白，所以總體來(lái)說(shuō)該紙張樣品偏暖色。

我們?cè)俳榻B一下其他幾種eXact能測(cè)量的白度參數(shù)Berger白度和Stensby白度，如圖六：

圖六

Berger白度在造紙和紡織行業(yè)有一些應(yīng)用，公式如下：

公式的測(cè)量條件是C/2°，如果Berger白數(shù)值大于33.33則是藍(lán)相的白，小于33.33則是黃相的白。

Stensby白度主要用于洗滌劑行業(yè)，造紙行業(yè)也有少數(shù)應(yīng)用，公式如下：

公式的測(cè)量條件也是C/2°,如果Stensby白度大于100則是藍(lán)相的白，小于100則是黃相的白，我們以某紙張測(cè)量樣品為例，如圖七：

圖7

從數(shù)據(jù)上可以得出結(jié)論，此紙張樣品為藍(lán)相的白。

隨著印刷品牌商與第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)于白度的要求越來(lái)越詳細(xì)具體，希望印刷用戶能充分理解各種不同的白度標(biāo)準(zhǔn)并將白度參數(shù)正確應(yīng)用于日常生產(chǎn)工作以控制物料品質(zhì)且達(dá)到客戶對(duì)紙張白度的參數(shù)要求。