建筑材料與非金屬礦產品白度測量方法

本標準采用GB3977規(guī)定的國際照明委員會(CIE)1964補充標準色度系統(tǒng)禾標準照明體 D65，以三刺激值和色品坐標計算白度；采用GB7921規(guī)定的CIE LAB均勻色空間，以明度指數(shù)和色品指數(shù)計算表示色調、彩度和色差。１主題內容與適用范圍本標準規(guī)定了建筑材料與非金屬礦產品的白度測量方法。本標準適用于白色和近白色陶瓷、涂料、白水泥、滑石、高嶺土、硅灰石、石膏、重質和輕質碳酸鈣等建筑材料及非金屬礦產品的白度測量。２引用標準 GB 3977顏色的表示方法 GB 3978標準照明體及照明觀測條件 GB 3979物體色的測量方法 GB 5698顏色術語 GB 7921均勻色空間和色差公式 GB 8170數(shù)值修約規(guī)則 GB 9087用于色度和光度測量的粉體標準準白板 GB 11942彩色建筑材料色度測量方法 GSB A 67001氧化鎂白度實物標準 GSB A 67002陶瓷標準白板 GSB A 67006硫酸鋇白度實物標準 GSB Q 30001無光釉陶瓷系列標準白板３術語本標準所有顏色術語均采用GB 5698的定義。４方法簡述當光譜反射比均為1的理想完全反射漫射體的白度為100，光譜反射比均為零的絕對黑體白度為零時，采用本標準規(guī)定的條件，測出試樣的三刺激值，再用所規(guī)定的公式計算白度，并可計算試樣的色調角、彩度和試樣間的色差。 5儀器 5．1光譜測色儀應符合GB3979的規(guī)定。 5．2簡易型光譜測色儀應符合GB11942的規(guī)定。 5．3光電積分類測色儀器應滿足下列規(guī)定： a．全系統(tǒng)的光譜特性應滿足CIE 1964補充標準色度系統(tǒng)和標準照明體D65條件下測量試樣三刺激值Ｘ10、Ｙ10、Ｚ10的條件； b．準確度應滿足△Y10＜t1．5，△x10≤0．015，△y10＜0．015； c．重復性應滿足σu(Y10)≤0．3； d．同型號儀器Y10值的臺間差不大于1。 5．4色度計算中，照明體采用GB3978規(guī)定的標準照明體D65，標準色度觀察者色匹配函數(shù) _ _ _應符合GB3977，采用10°視場的光譜三刺激值x10（λ），y10（λ）和z10（λ）。 5．5照明與觀測條件應符合GB3978的規(guī)定，以o／d或d／o條件為優(yōu)眩 5．6儀器配有粉體壓樣器，用光學磨砂玻璃壓樣。 6標準白板 6．1傳遞標準白板傳遞標準白板應符合GB3979的規(guī)定，推薦采用GSB A 67001或GSB A 67006，并用符合GB9087規(guī)定的粉體壓樣器將其壓制成標準白板。 6．2工作標準白板工作標準白板應符合GB3979的規(guī)定，推薦采用GSB A 67002或選擇與待測樣品白度相近的GSB Q 30001。 6．3標準白板的規(guī)定傳遞標準白板每年由國家標準化行政管理部門授權的單位標定，工作標準白板應根據(jù)使用環(huán)境的優(yōu)劣經(jīng)常用傳遞標準白板標定。 7試樣 7．1取樣和處理 7．1．1按各自有關產品標準規(guī)定的取樣方法取樣，沒有取樣方法標準的產品應取有代表性的試樣，成型制品一般不少于3件。 7．1．2滑石粉的水分應不大于0．2％，高嶺土試樣全部通過0．106mm篩孔后于80￣90℃烘干至水分不大于1．5％，并在干燥器中冷卻至室溫后備用。以噴霧干燥等非研磨工藝成型的高嶺土產品，應取適量試樣加水調成糊狀后，烘干研磨成粉體并過0．106mm篩孔后備用。 7．1．3白色陶瓷試樣一般情況下不必烘樣，如試樣受潮影響白度時，需在105￣110℃干燥箱中烘4h，取出，署于干燥器中冷至室溫，備用。 7．2制樣 7．2．1白色粉末狀試樣板的制備取一定量的粉末狀試樣放入壓樣器中，壓制成表面平整、無紋理、無疵點、無污點的試樣板。每批產品需壓制3件試樣板。 7．2．2白色陶瓷試樣中，白色釉面磚測定其中間部位，白色衛(wèi)生陶瓷測定其可見部分相同的平整部位。沒有平整部位的試樣，用小探頭測定其規(guī)定的相同部位。 7．2．3其他白色試樣如涂料等，參照其制樣標準制樣。 8測量 8．1儀器的調校 8．1．1用傳遞標準白板標定工作標準白板。 8．1．2按儀器使用說明預熱穩(wěn)定儀器，調零，用工作標準白板調校儀器。 8．2三刺激值的測量三刺激值的測量按GB 11942進行。 8．3白色產品色差的儀器評定白色產品的色差測量按GB11942進行。 9測量結果的計算 9．1計算試樣的色差坐標： x10 = X10／（X10＋Y10＋Z10） y10＝Y10/（X10＋Y10＋Z10）｝……………… (1) z10＝1－z10－y10＝Z10／（X10＋Y10＋Z10）式中：x10、y10、z10一一試樣的色品坐標。計算結果按GB8l70修約至小數(shù)點后4位。 9．2試樣的工L[*]、a[*]、b[*]按GB7921規(guī)定的公式計算： L*=116(Y10/Yn,10)[1/3]-16 a*=500[(X10/Xn,10)[1/3]-(Y10/Yn,10)[1/3]]｝……………………(2) b*=200[(Y10/Yn,10)[1/3]-(Z10/Zn,10)[1/3]]式中：L*、a*、b*──試樣的明度指數(shù)和色品指數(shù)。計算結果按GB8170修約至小數(shù)點后1位； Xn,10、Yn，10、Zn，10——完全反射漫射體的三刺激值，見表1。積分式測色儀采用△λ＝5nm時的值。表1完全反射漫射體在10°視場標準照明體D65下的三刺激值和色品坐標顏色參數(shù) Xn,10 Yn,10 Zn,10 xn,10 yn,10波長間隔△λ＝5nm 94.81 100.00 107.32 0.3138 0.3310△λ＝10nm 94.83 100.00 107.38 0.3138 0.3309 9．3白度的計算白度按（3）式計算，需要時，也可采用附錄A（補充件）中的其他公式計算。 W＝Y10＋400x10－1000y10＋205．5………………………………（3）式中：W——試樣的白度； Y10、x10、y10──試樣的三刺激值及色品坐標。計算結果按GB8170修約至小數(shù)點后1位。 9．4試樣的色調角和彩度按GB7921規(guī)定的公式計算： hab＝arctg(b*/a*)…………………………(4) C[*]ab＝(a[*2]＋b[*2][1/2]………………………（5）式中：h[*]ab——試樣的色調角； C[*]ab一一試樣的彩度。計算結果按GB8170修約至小數(shù)點后1位。 9．5白色產品的色差按GB7921規(guī)定的公式計算：△E[*]ab＝[(△L[*])[2]＋(△a[*])[2]＋(△b[*])[2]][1/2]…………………………（6）式中：△E[*]ab──被測試樣與標準試樣間色差；△L[*]一一被測試樣與標準試樣間的明度差；△a[*]，△b[*]──被測試樣與標準試樣間的色品指數(shù)差。計算結果按GB8l70修約至小數(shù)點后1位。 9．6以三塊試樣板的白度平均值為試樣的白度。當三塊粉體試樣板的白度值中有一個超過平均值的±0．5時，應予剔除，取其余兩個測量值的平均值作為白度結果；如有兩個超過平均值的±0．5時，應重做測量。同一試驗室的室內偏差應不超過0．5。 10結果的表示 10．1白度以（3）式計算的結果表示，W的值越高，表明樣品越白。 10．2色調以（4）式計算的結果并參照圖1表示：當a[*]＞0，b[*]＞0，hab由0°到90°，試樣由紅色調到黃色調；當a[*]＜0，b[*]＞0，hab由90°到180°，試樣由黃色調到綠色凋；當a[*]＜0，b[*]＜0，hab由180°到270°，試樣由綠色調到藍色調；當a[*]＞0，b[*]＜0，hab由270°到360°，試樣由藍色調到紅色調。 10．3彩度以（5）式計算的結果表示，C[*]ab值越大，表明白色試樣所含的某種淡色調越嚴重：當C[*]ab≤3．0時，為中性白；當C[*]ab＞3．0時，為偏色白。 10．4白色產品的色差以（6）式計算的結果表示?！鱁[*]ab值越大，表明被測試樣與標準試樣間的白色一致性越差?！鱈[*]為正值，表明被測試樣較標準試樣更亮；反之，更暗?！鱝[*]為正值，表明被測試樣較標準試樣更紅；反之，更綠?！鱞[*]為正值，表明被測試樣較標準試樣更黃，反之，更藍。 11測試報告測試報告應至少包括下列內容： a.試樣的名稱、樗、編號、生產廠家或送樣單位； b.依據(jù)標準的編號、名稱； c.儀器的型號，照明與觀測條件，視場及照明體類型，測孔面積及所配標準白板； d.試樣的白度及所用白度評價公式； e.當試樣的彩度大于3.0時，同時報出試樣的采度，色調角及色調； f.按要求報出試樣間的色差； g.偏離本標準的其他測量條件。附錄 A白度測量的其他公式（補充件）根據(jù)白度測定歷史的延續(xù)，現(xiàn)時狀況及對外貿易的發(fā)展，建筑材料及非金屬礦產品的白度亦可采用以下公式計算，但必須在測試報告中注明。白度計算結果均按GB 8170修約至小數(shù)點后1位。 A1白水泥的白度計算Ｗ[′]＝Ｙ10＋400x10-1000y10＋211.5……………………………(A1)式中：Ｗ[′]──白水泥的白度。 A2 CIE推薦的甘茨(Ganz)白度公式ＷG,10＝Y10-800x10-1700y10＋813.7ＴW,10＋650y10-900x10＋67.3…………………………(A2)式中：ＷG,10──試樣的某茨白度；ＴW,10──白度試樣的淡色調指數(shù)，ＴW,10越大，表示帶綠度越大，反之，帶紅度越大。對于帶明顯顏色的樣品使用該白度公式是沒有意義的，公式僅能應用于這樣的樣品，它的ＷG,10和ＴW,10值分別要落在如下極限范圍內： 40＜ＷG,10＜5Y10-280 -3.0＞ＴW,10＞＋3.0 A3亨特(Hunter)白度公式ＷH＝100-[(100-L)[2]＋a[2]＋b[2]][1/2]…………………(A3)其中：L＝10Y[1/2]10 a＝17.2(1.0547X10-Y10)/Y[1/2]10 b＝6.7(Y10-0.9318Z10)/Y[1/2]10式中：ＷH──試樣的亨特(Hunter)白度； L──亨特(Hunter)明度指數(shù)； a,b──亨特(Hunter)色品指數(shù)。 A4藍光白度公式ＷB＝R457……………………………(A4)式中：ＷB──試樣的藍光白度； R457──ISO R457視亮度(白度)。附加說明：本標準由國家建筑材料工業(yè)局提出。本標準由全國白度標準樣品標準化技術工作組技術歸口。本標準由國家建筑材料工業(yè)局標準化研究所、山東工業(yè)陶瓷研究設計院、中國建筑材料科學研究院負責起草，遼寧省海城滑石礦、蘇州光華水泥廠、山東省平度滑石礦和中國非金礦工業(yè)公司梨樹硅灰石礦業(yè)公司參加起草。本標準首次發(fā)布日期為1986－03－17。本版本為第一次修定。本標準主要起草人尹靖宇，王繼憲，戎衛(wèi)東，王茂一，安建曄，肖楊，趙鷹立，盧繼成，尚玉保，王有山。