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GBT/8941-2007紙和紙板鏡面光澤度的測定(免費下載

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GBT/8941-2007 紙和紙板鏡面光澤度的測定(20°、45°、75°).(免費下載)/紙板檢測儀器
前言
本標準是對GB/T8941.1-1988《紙和紙板鏡面光澤度的測定(20°)》、GB/T8941.2-1988《紙和紙板鏡面光澤度的測定(45°)》和GB/T8941.3-1988《紙和紙板鏡面光澤度的測定(75°)》的整合修訂。
本標準代替GB/T8941.1-1988、GB/T8941.2-1988和GB/T8941.3-1988。
本標準主要變化如下:
——本標準增加了第2章“規范性引用文件”。
——本標準中20°測定方法修訂改采用ISO8254-3:2004《紙和紙板的鏡面光澤度的測定  第3部分:20°會聚光朿光澤度TAPPI法》。與ISO8254-3:2004的區別在于:取消了標準中的第6章、第11章及5.2.1、5.2.4和參考文獻部分。
——本標準中45°測定方法與GB/T8941.2-1988區別是:試樣制備中將切取10張試樣修改為切取5張試樣。如需要兩面測定,應切取10張試樣。第9章要求每張試樣測定4個方向光澤度值修改為測定2個方向光澤度值。
——本標準中75°測定方法修改采用了ISO8254-1:1999《紙和紙板的鏡面光澤度的測定 第1部分:75°會聚光束光澤度 TAPPI法》。與ISO8254-1:1999的區別在于:取消了標準中的前言、引言、第6章以及5.2.1、5.2.4,并將第9章中要求每張試樣測定4個方向光澤度值修改為測定2個方向光澤度值。
本標準的附錄A、附錄B、附錄C為規范性附錄,附錄D、附錄E為資料性附錄。
本標準由中國輕工業聯合會提出。
本標準由全國造紙工業標準化技術委員會歸口。
本標準起草單位:中國制漿造紙研究院。
本標準主要起草人:馬忻、王振。
本標準所代替標準的歷次版本發布情況為:
——GB/T8941.1-1988、GB/T8941.2-1988、GB/T8941.3-1988.
本標準委托全國造紙工業標準技術委員會負責解釋。
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,也可以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標準的條款。凡事注日期的引文文件,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。凡事不注日期的引文文件,其最新版本適用于本標準。
GB/T450 紙和紙板試樣的采?。℅B/T450-2002,cqv ISO 186:1994)
GB/T10739 紙、紙板和紙漿試樣處理和實驗的標準大氣條件(GB/T10739-2002,eqv ISO 187:1990)
3 術語和定義
  下列術語和定義適用于本標準。
3.1
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。
3.2
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。
3.3
漫反射 diffuse reflection
宏觀范圍內,沒有定向反射的反射。
3.4
鏡面光澤度 specuar gloss 
試樣表面以鏡面反射角反射到規定孔徑內的光通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°)入射到試樣表面,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 20°光澤度測定儀光學系統的技術要求見附錄A,光學系統由光源、透鏡、試樣壓板和光電器件組成,主要器件的位置和相對尺寸見圖A.1。
5.1.2 45°光澤度測定儀光學系統的技術要求見附錄B,光學系統由光源、透鏡、試樣壓板和光電器件組成,主要器件額位置和相對尺寸見圖B.1。
5.1.3 75°光澤度測定儀光學系統的技術要求見附錄C,光學系統由光源、透鏡、試樣壓板和光電器件組成,主要器件的位置和相對尺寸見圖C.1
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587.6nm處的折光指數為1.540的黑玻璃。通過菲涅爾(Fdsnel)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587.6nm波長下測定的折光指數來計算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、與所測定的紙張有相近的反射通量分布,中心區域的光澤度均勻,切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準。
注1:光澤度標準板不用時應放在密閉的盒內,保持清潔,防止其表面受到污染或損傷。切勿將標準板的工作面朝下放置,以免臟污或磨損,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。標準板可浸在熱水喝淡洗滌液(不能用肥皂水)中,用軟毛刷輕輕刷洗。然后用近65℃的熱水沖洗,漂清洗滌液,最后用蒸餾水漂洗干凈,放在約70℃烘箱中烘干,高光澤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,高光澤度標準表面的折光指數逐漸降低,光澤度值也會隨著發生變化。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。三陵鏡的尺寸是25mm×25mm×35.3mm,用硬冕玻璃制成,折光指數為1.50-1.52。在25mm距離內,能吸收可見光1.5%-2.0%,且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準。
5.2.3 75°光澤度標準
具有平整、潔凈和拋光表面,在589.26nm處的折光指數為1.540的黑玻璃。通過菲涅爾(Fdsnel)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589.26nm波長下測定的折光指數來計算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(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=1.532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
見5.2.1.2.
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/T450規定取樣,并按GB/T10739進行試樣的處理和測定。
6.2避開水印、斑點及可見紙并,在取樣的樣品上沿紙頁橫幅均勻切取100mm×100mm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
7.4.1 20°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)光澤度標準(5.2.2)將儀器讀數校準到標準值。
8 實驗步驟
8.1 儀器校準后,將試樣待側面對著測試孔,縱向和橫向各測定一次,然后換一張試樣測定同一面,值至測定5張試樣:如需兩面的光澤度,則另取5張試樣按上述相同的步驟測定另一面的值。
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。當測定結果后,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 實驗報告
實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)偏離本標準的任何實驗條件。

            附錄A

                            (規范性附錄)
紙和紙板鏡面光澤度(20°)儀光學系統技術要求
A.1 20°光澤度儀光學系統
見圖A.1,由光源、透鏡、光源視場光闌、接收孔組成。
               
1——試樣上的照明區域;
2——試樣壓板;
3——孔徑光闌;
4——光源物鏡;
5——光源視場光闌;
6——燈;
7——圓形接收孔;
8——濾光片;
9——光電器件。
圖A.1 20°光澤度儀光學系統示意圖
A.2 主要光學零件尺寸和相對位置
光源燈到照明透鏡的距離為92mm。照明透鏡的通光直徑為37mm,焦距為63mm,照明透鏡到試樣中心的距離為70mm。測試孔直徑應大于25mm。接收孔直徑為11mm,接收孔到試樣中心的距離為126mm。接收透鏡的焦距為47mm,接收孔到光電器件的距離為79mm。
A.3 幾何條件
入射光束的軸線對試樣法線的角度為20.0°±0.1°,接收器的軸線應與入射光束軸線的鏡面圖像相符,偏差為±0.1°。當在試樣位置放在上拋光玻璃或其他平面鏡時,在接收孔的中心便形成光源視場光闌的像。
接收孔呈圓形,其直徑對于試樣照明面積中心的張角為5.00°±0.04°。
A.4 減少雜光散光
儀器內部涂無光黑漆燈泡、透鏡、光電器件和儀器內部均應保持干凈無塵。
A.5 光譜條件
色溫2850K±100K的白熾燈光源,光源、光電器件以及濾光鏡的組合應確保給出的光譜靈敏度接近CIE光譜發光效率函數。
A.6 光電器件
光電器件和顯示電路將通過接收器視場光闌的光通量變換成為數字量顯示,在整個范圍內轉換精度應在全量程的±0.2%以內。
A.6 試樣壓板或真空壓板
壓板表面無明顯條紋,呈無光黑色,平整度在0.025mm以內。壓板在壓緊試樣的同時可以打開吸氣開關,使壓板和試樣之間形成負壓,將紙樣吸附在壓板上保持平整。

             附錄B

                                (規范性附錄)
紙和紙板鏡面光澤度(45°)儀光學系統技術要求
B.1 45°光澤度儀光學系統
見圖B.,由穩定電源供電的3W磨砂燈泡發出的光,照在一個孔徑為1.5mm的光闌上,光闌處于透鏡的焦點位置。所產生的平行光束投射在試樣表面并發生反射,入射角和反射角都為45°±0.5°。
反射光通過第二透鏡聚焦,在接收光闌孔上形成入射光闌孔的影像,光束射在光電池上。
透鏡采用消色差雙合粘合透鏡,其相對孔徑應不超過∫/3。
光電池與接收光柵的距離應足夠遠,因為光照點的直徑約為19mm.
B.2 試樣壓板或真空壓板
將試樣壓緊在測試孔上,需要時可以打開吸氣開關使壓板和試樣之間形成負壓,將試樣吸附在壓板上保持平整。試樣壓板用于真空吸附試樣時,當吸板將一片厚薄均勻的塑料膜(如0.08mm的光學級聚酯膜)定位后,在受光窗口形成的影像與標準板形成的影像在位置和尺寸上不應有差異。
        
1——反射表面;
2——光電池;
3——接收光闌孔,直徑1.5mm;
4——磨砂燈泡;
5——黃銅燈罩;
6——入射光闌,直徑1.5mm;
7——透鏡;
8全反射三棱鏡。
圖B.1 45°光澤度儀光學系統示意圖

             附錄C

                              (規范性附錄)
紙和紙板鏡面光澤度(75°)儀光學系統技術要求
C.1 75°光澤度儀光學系統
見圖C.1,光線從光源出發,經過聚光鏡和矩形孔徑(矩形光源視場光闌)的幾何中心。光闌用于限制燈絲,使之成為有效光源,光線通過光源物鏡和矩形的幾何中心到達試樣。軸光線與試樣平面的交點稱為測試,面中心(不必與測試孔的幾何中心重合)。將一塊平面鏡放到試樣位置,軸光線被平面鏡反射并且通過接收孔的中心,光源物鏡將光源孔徑成像接收孔上,將測試面中心到接收孔距離d作為確定其他車床的基數。關鍵車床是入射角度和接收孔的位置和直徑。
    
圖C.175光澤度儀光學系統示意圖
C.2 光電器件
緊靠接收孔的透鏡將試樣表面成像在光電器件上,為使經過不同徑進入接收孔的光線得到均勻接收,光電器件前面應裝一塊毛玻璃,使試樣成像在毛玻璃上,光電器件接收毛玻璃的散射光,使進入接收孔的雜散光都被內壁吸收消除。
C.3入射角及反射角
光束軸對試樣的入射角為ε1=75°±0.1°。鏡面反射光束軸對試樣的反射角通常為ε2=ε1+0.1°,即Ⅰε1-ε2Ⅰ≤0.1°。
C.4 接收孔
接收孔直徑為0.200d±0.005d,邊緣厚度小于0.005d。當試樣是前面反射的平面鏡時,傍軸光線被鏡面反射后面垂直通過接收孔的中心,允差0.004d。
C.5 光源孔徑的位置和尺寸
光源孔徑成像在接收孔平面上,(沿光軸方向)位置誤差允許在0.04d以內,矩形像的尺寸為8
(0.1d±0.005d)×(0.05d±0.005d),短邊平行于入射平面。
C.6光源孔徑內光的均勻性光源孔徑的光應均勻分布。
C.7 矩形孔徑光闌的位置和尺寸
矩形孔徑光闌垂直于光束軸,離測試面中心0.6d±0.1d。光闌尺寸為(0.1d±0.01d)×(0.05d±0.005d),短邊平行于入射平面,入射光束應不受其他光闌的限制。
C.8 孔徑光闌內光的均勻性
要求與光源孔徑相同。
C.9 光譜條件
色溫2850κ±100κ的白熾燈光源,用濾光源校正光電器件的光譜特性,兩者組合的光譜響應符合CIE光譜的光效率函數。
C.10 光電器件
光電器件和顯示電路將接收的光通量轉換成數字量顯示,在整個范圍內轉換精度應在全量程的±0.2%,即0.2光澤度單位以內。
C.11 試樣壓板或真的空壓板
試樣壓板將試樣壓緊在測試孔上,需要時可以打開吸氣開關使壓板和試樣之間形成負壓,將紙樣吸附在壓板上保持平整。當試樣是一片厚度均勻的軟塑料薄膜(例如厚度0.08mm的光學級聚酯薄膜)時,打開吸氣開關,在接收孔上可以看到燈絲的像,與前面提到的黑玻璃標準板產生的燈絲像比較,兩者在位置和尺寸上不應有差異。

         附錄D

                               (資料性附錄)
             本標準章節編號與國際標準章節編號對照表
表D.1給出了本標準章節編號與國際標準章節編號的對照表。
                                   表D.1
 

              附錄E

                              (資料性附錄)
              本標準與國際標準的技術性差異及其原因
表E.1中給出了本標準與ISO8254的技術差異及其原因的一覽表。
表E.1
 
 
 
 
 
 


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