黄色指数用来表征白色样品的偏黄程度, 样品可以是透明也可以是不透明的,透明样品如薄膜,化学助剂等,不透明样品如洗衣粉,面粉。黄度指数只能用来表征白色样品的偏黄程度,而看上去明显有颜色的样品不能用这个指数。黄色指数和在日光照射下观察到的黄色程度能较好地吻合,因而能用于评价塑料质量和老化程度
树脂通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下下有流动倾向,常温条件下是固态或半固态,有时也可以是液态的有机聚合物,广义上作为塑料制品加工原料的任何高分子聚合物都称为树脂。
树脂塑料等高分子材料在紫外照射等环境因素影响下,内部分子链和分子结构会发生变化,反映到材料表面的变化就是出现黄变。
我们通常使用黄色度指数表征材料黄变程度,同时使用黄度指数仪测量黄变的范围和趋势。
1、黄色指数行业标准
黄度检测行业标准有HG/T3862、ASTM E313、ASTM D6290等行业标准,广州保来发根据不同的行业标准提供全面优化的黄度检测解决方案。
2、黄色指数计算方法
黄色指数是指无色透明半透明或近白色的高分子材料偏离白色的程度,或发黄的程度。标准“C”光源符合国际照明学会CIE规定照射材料,测量材料色的三刺激值X、Y、Z,由下式计算:
黄度指数(YI)用来表征无色透明、半透明或近白色的高分子材料发黄(黄变)的程度。
表示方法:YI=100(CxX-CzZ)/Y
X、Y、Z是三刺激值,Cx、Cz数值可以从ASTM相关标准资料中找到。
3、黄色度检测设备
根据树脂塑料等高分子材料的外观类型,选用的黄度指数仪的类型也不同。
3.1、不规则样品例如粒子粉末类,快检的方法是使用样品杯承装样品直接测量,测量速度快,但是重复性低,需要多次测量取平均值。
3.2、规则样品例如片材薄膜液体类,裁剪相当尺寸放在黄度指数仪上直接测量。
黄度指数可以帮忙我们把控和量化材料的黄度变化趋势,黄度指数仪以数据的形式记录材料黄度变化趋势,并为我们提供合理、有效、安全的黄度检测解决方案。
测量三刺激值的仪器有测色计或色差计,也可用其它仪器如分光光度计。仪器受光和观察的几何条件,必须符合国际照明学会(CIE)的规定。试样尺寸,板状试样通常为50mmX50mmX(原厚),
颗粒状和粉状试样,由相应的试验盒装。对试样表面状态要求无污染和擦伤。粉状、颗粒状试样要压平。
保来发黄色指数仪是为树脂塑料行业量身定制的一款黄色指数测色仪,可以测量塑料粒子、片材、薄膜等样品的黄色指数,为用户提供优化的黄色指数解决方案和可靠的用户试验体验。
保来发黄色指数测色仪可以测量PP、PE、PC、ABS、PTA等塑料粒子黄度YI值、白度指数WI值、L*a*b*值、色差值ΔE、XYZ值等颜色及色度指标测量。
黄色指数表征方法及标准
YI E313是由ASTM E313推荐的黄度指数,适用于D65和C标准光源(也称标准照明体)。2006年采用的计算式为: 100(CxX-CzZ)/Y,其中X、Y、Z分别为CIE三刺激值,CX、CZ为系数
YI E313适用于主波长在570-580nm的样品,或Munsell色调约在2.5GY-2.5Y范围内。YI E313可用于比较相同材质和外观的样品,比如样品的光泽、纹理、厚度(半透明或透明样品)、透光性应较接近。
YI D1925是由ASTM D1925(Test Method for Yellowness Index of Plastics)推荐的黄度指数,1962年采纳的计算公式为: 100(1.28X-1.06Z)/Y
YI E313和YI D1925均可用于纺织、涂料、塑料行业,也可用于近白色或近无色的物体。
Platinum-Cobalt(Pt-Co,铂-钴)色度、APHA色度、Hazen色度是相同颜色标尺的三个名称,三者均以铂钴标准溶液为参比,但三者的使用范围稍有不同。一般来说,APHA色度用于废水行业进行水质
分级;Hazen用于描述说明液态产品的色度 (单位:HU);Pt-Co色度适用于稍带黄色、接近无色、清澈无雾度、光吸收特性近似铂钴标准溶液的液态样品,它表征的是液体样品的黄度。
Saybolt色度是ASTM D156推荐的用于描述清澈石油液体颜色的色度,它的取值范围为-16(最黑) to +30(最亮)。
Garnder色度是ASTM D1544推荐的用来表征树脂等产品的透射色的方法,这些产品的颜色相对与用Pt-Co色度表示的产品来讲,偏向于暗黄色、棕色、褐色。
ASTM色度是ASTM D1500推荐的色度,它的取值范围为0.5-8.0。
对于样品的测试次数,请参考ASTM E1345。对于可能含有荧光的样品,请参考ASTM E991、ASTM E1247、ASTM E991选择合适的测色仪。
国外标准简介
ASTM E313-05是一种模仿在日光下对白色、近白色或无色样品的黄色或白色进行目视评级的方法,可用于评价白色纺织品、涂料、塑料等。它对近白色(near white)的定义为:满足[Munsell value大
于8.3(luminous reflectance factor光反射系数Y=63)]和[Munsell 色调B不超过0.5、色调Y不超过0.8、其它色调不超过0.3]的颜色。它指出理想漫反射体为理想白(preferred white)。它给出了YI和
WI的计算式,及其适用范围。
ASTM D1209-05是一种通过目视比色获得浅色液体Pt-Co色度的方法,它适用于光吸收特性近似铂钴标准溶液的液体,用于表征样品的黄度。它将100mL样品装入纳氏比色管进行目视比色。此外,该标准
还提到:1892年A.Hazen提出用于评价水颜色的铂钴标准溶液的制备;1905年APHA在此基础上提出APHA色度;1952年ASTM D1209提出Pt-Co色度,并将Pt-Co色度的应用扩大至有机液体。
ASTM D5386-05是一种通过仪器将透明液体的CIEXYZ转换成Pt-Co色度的方法,可用于测试清澈无雾度的、Pt-Co色度值为0-100的液体,该法适用于无荧光性的、光吸收特性近似铂钴标准溶液的液体。
液烃在加工、储存、运输的过程中引入污染物,吸收蓝光导致黄度的产生,可用Pt-Co色度来表征。采用CIE C标准光源和2°标准观察者,将的CIEXYZ根据ASTM E308和ASTM E313转换成YI,再转换成
Pt-Co色度。可选样品光径是20-150mm。【1993年开始出现ASTM D5386,来源待验证】
ASTM D6045-02是一种通过适当的算法将石油样品的CIEXYZ转换成Saybolt色度(0至+30)或ASTM色度(0.5至8.0)的方法,它采用CIE C标准光源和2°标准观察者,并给出具体的算法。它适用于发动
机和航空用汽油、航空涡轮燃料、石脑油、煤油、制药用白油、柴油、燃料油、润滑油,不能用于固体样品、含有染料的石油产品、荧光性非常强的石油产品,也不能用于存在云雾状现象的样品(此类样品
务必过滤至清澈后再测)。它对分光光度计的要求是:波长范围380-780nm,有效波长宽度为10±2nm(或5±1nm),波长精度为±1nm,全量程线性度为±0.5%,光度再现性±0.2%;法向照射和接收,
照射光通量在与其中心线的夹角小于5°的范围内,照射光通量中心线与样品表面法线的夹角为0±2°;能提供C/2°下样品的CIEXYZ值.它对三刺激值滤波色度计的要求为:能给出C/2°下样品的CIEXYZ值,能
自动计算出Saybolt色度和或ASTM色度。它指出用33mm样品皿测ASTM色度,用100mm样品皿Saybolt色度。
ASTM D156-02是一种通过目视比色得到精制油颜色的方法,它采用Saybolt色度,取值范围为-16(darkest) to +30(lightest)。测试对象的共同特征是略黄、低彩度、ASTM色度值小于0.5,如发动机和航
空用汽油、喷射机燃料、石脑油、煤油、石油蜡、制药用白油。将液态样品装入圆筒,选择3个标样中适当的一个进行视觉比对和匹配,找到液柱的高度,就可推出Saybolt色度值;若样品比较浑浊,选用
合适的定性滤纸过滤直至清澈,才可用于测量。若石油产品的颜色比Saybolt色度值-16还深,请参考ASTM D1500中测色方法。
ASTM D6166-08是一种用测色仪测清澈、黄棕色液体颜色的方法,它采用Garnder 色度标尺,它比ASTM D1544中的测试方法更精确。该方法适用于松脂制品的颜色测试,如妥尔油、妥尔油脂肪酸、
松香等,样品的Garnder 色度值在1-18之内;若Garnder 色度值小于1或大于18,该方法就不适用。采用透射模式测试,采用CIE C标准光源和2°标准观察者,样品杯光径为10mm。
ASTM D1544-04是一种与18个标准色比较得到透明液体颜色的方法,它采用Garnder 色度标尺,适用于干性油、清漆、脂肪酸、聚合脂肪酸、树脂溶液。具体方法是:将透明液体放入内径为10.65mm、
外长114mm的洁净玻璃管(若样品存在明显云雾状现象必须先过滤),再与18个标准色比较,即可得到透明液体的颜色。它采用CIE C标准光源和约2°的观察视角。
ASTM D1500-04是一种通过目视比色得到石油产品色度的方法,采用ASTM色度表征样品的色度,适用的样品有润滑油、燃料油、柴油、石蜡。样品装载在圆柱形、洁净的、平底玻璃管内,玻璃管内径
为30-32.4mm,外高115-125mm,壁厚不超过1.6mm;或者满足这些要求的样品瓶。制样过程参考ASTM D4057(Standard Practice for Manual Sampling of Petroleum and Petroleum Products)
,并提出了对观察角度和光源的规定。
ISO 2211:1973规定了采用Pt-Co标尺测液态化学产品的颜色,单位为Hazen units,于2009年通过复审。该标准适用于清澈、浅棕黄色的液体,基于样品与标准颜色目视比对而获得样品颜色。
国内标准简介
《GB/T 2409-1980塑料黄色指数试验方法》规定了无色透明、半透明和近白色不透明塑料的黄色指数试验方法。它适用于板状、片状、薄膜状和粉、粒状试样,不适用于含有荧光物质的塑料。它采用CIE
C光源,并以氧化镁为基准,YI的计算式为:
100(1.28X-1.06Z)/Y
其中X、Y、Z分别为所测得的三刺激值。
GB/T 2409-1980对试样、试验条件、实验仪器、结果计算等提出了具体要求。【标准GB/T 2409-1980等效采用ASTM D1925-77,并于2007-09-29被废除,替代标准为HG/T 3862-2006,有待验证】
《GB/T 1664-1981 增塑剂外观色度的测定》是一种铂-钴比色法。【最新版为GB/T 1664-1995,但未找到】
《GB 3143-1982液体化学产品颜色测定方法(Hazen单位-铂-钴色号)》适用于测定透明或稍带接近于参比的铂钴色号的液体化学产品的颜色,这种颜色特征通常为“棕黄色”。采用Hazen颜色单位表示
测量结果,Hazen颜色单位即每升溶液含1毫克铂(以氯铂酸计)及2毫克六水合氯化钴溶液的颜色。
《GB/T 6540-1986》根据ASTM D1500-82等效制订,是一种用目测法测定各种润滑油、煤油、柴油、石油蜡等石油产品颜色的方法。标准颜色取值范围为0.5-8,并给出了对比色仪、光源、试样容器的规
定。对于深于Saybolt颜色-16号的石油产品,可用该法测定。
《GB/T 11903-1989水质色度的测定》规定了两种测定颜色的方法:铂钴比色法和稀释倍数法。本标准测定经15min澄清后样品的颜色,在测定颜色时应同时测定pH值。铂钴比色法参照采用国际标准
ISO 7887-1985《水质颜色的检验和测定》。铂钴比色法适用于清洁水、清度污染并略带黄色调的水,比较清洁的地面水、地下水和饮用水等。稀释倍数法适用于污染较严重的地面水和工业废水。两种方法
应独立使用,一般没有可比性。样品和标准溶液的颜色色调不一致时,本标准不适用。
《GB/T 13216.4-1991 甘油试验方法色泽的测定(Hazen单位铂-钴色度)》规定了以Hazen单位——铂-钴色度测量甘油色泽的方法,它参照采用ISO 2211:1973。
《SH/T 0168-1992 石油产品色度测定法》引自GB/T 6540。它规定了测定石油产品颜色的方法,适用于各种润滑油、煤油、柴油等石油产品。方法为:将试样注入比色管内,然后与标准玻璃色片相比较,
以其相当的色号作为该试样的色度。
《GB/T 3555-1992 石油产品赛波特颜色测定法(赛波特比色计法)》等效采用ASTM D156-87,是一种用赛波特比色计测定石油产品赛波特颜色的方法。本标准适用于未染色的车用汽油、航空汽油、喷气
燃料、石脑油、煤油、白油及石油蜡等精制石油。赛波特颜色号范围为+30至-16。
《SH/T 1612.10-2005工业用精对苯二甲酸b*值的测定色差计法》规定了工业用精对苯二甲酸(PTA)b*值的测定方法,b*值表示PTA产品的黄色度。它对色差计和压片机提出了要求,对色差计的要求是:
光谱范围为400-700nm、观测条件45/0或0/45、C/2°或D65/10°.
《GB/T 12902-2006松节油分析方法》规定了两种松节油颜色测定方法,一为直接观察法,一为比色法(即GB/T 9282中方法)。
《GB/T 605-2006 化学试剂色度测定通用方法》规定了以铂-钴标准溶液为标准色,用目视比色法测定色度的通用方法。它适用于色调接近铂-钴标准溶液的、澄清透明、浅色液体试剂色度的测定。利用
本标准测定色度时,检测下限为4黑曾单位。它不适用于易碳化物质的测定。
化工行业标准《HG/T 3862-2006 塑料黄色指数试验方法》规定了无色透明、半透明和近白色不透明塑料的黄色指数试验方法。本方法适用于板状、片状、薄膜状和粉、粒状试样,不适用于含有荧光物质
的塑料。
《GB 253-2008煤油》与ASTM D3699-05的一致性为非等效。对于煤油色度,按GB/T 3555实施。
《GB/T 22295-2008透明液体颜色测定方法(加德纳色度)》规定了干性油、清漆、脂肪酸、聚合脂肪酸、树脂溶液等透明液体颜色的测量方法,通过与适宜的玻璃标准色号相比较,以进行颜色测定。
它修改采用ASTM D1544-2004《透明液体颜色测定方法(加德纳色度)》(英文版)。它代替GB/T 12007.1-1989《环氧树脂颜色测定方法加德纳色度法》。
《GB/T 9282.1-2008 透明液体以铂-钴等级评定颜色第1部分:目视法》规定了用铂-钴单位来评定透明液体颜色的一种方法,它修改采用了ISO 6271-1:2004。它适用于颜色和铂-钴等级标准颜色相似的
透明液体。
《GB/T 22460-2008 动植物油脂罗维朋色泽的测定》本标准规定了动植物油脂罗维朋色泽测定的方法。
《GB 15680-2009 棕榈油》提出用罗维朋比色槽测色泽。
《GB/T 23770-2009 液体无机化工产品色度测定通用方法》适用于色调接近铂-钴标准液的澄清透明、浅色液体试剂色度的测定。利用本标准测定色度时,检测下限为4黑曾单位。它修改采用
ISO 2211:1973;并规定了以铂-钴标准液为标准色,用目视比色法测定色度的通用方法的术语和定义、方法提要、安全提示、一般规定、试剂、仪器、设备、分析步骤和结果判别。
测色仪测量黄色指数方法
首先我们从定义来看,通常黄度指数缩写为YI,是量化样品黄度的数值。它可以使用色差仪、色度计或分光光度计来确定,这些精密的色彩仪器能够测量和分析物体的颜色特性。通过捕获样品在特定波长
下的光的反射率或透射率,黄度指数揭示了物体偏离理想白色或灰色表面的程度。关于色差仪,是怎么测量黄度指数的呢?今天我们来了解一下。
测色仪是一种基于光学的测量设备,通过将待测物体放置在标准光源下,对其进行光谱反射率的测量。测色仪能够快速准确地获取物体的Lab色彩空间值,其中L表示亮度,a和b分别表示红色和黄色坐标。
在本文中,我们将探讨使用测色仪测量黄色指数的具体方法。
测色仪的选择与设置
使用黄度指数仪进行精确测量,主要仪器有Suga黄度指数仪等。由于塑料粒子的特殊性(分散、不均匀),测量黄度指数时误差值很大,据此,ASTM D 6290标准规定,除了规定特定的光学结构外,
还要求测量口径一定要很大,这样才可以减少测量时的误差,详情查阅ASTM D 6290标准。Suga公司的SC-T45(52毫米大口径)广泛应用于塑料粒子的黄度指数仪测量。
在进行颜色测量之前,选择合适的测色仪是至关重要的。在选择测色仪时,应考虑应用场景和测量精度等因素。例如,对于黄色指数的测量,可以选择具有高精度和稳定性,以及能够测量黄色坐标b的
测色仪。
黄度的表示方法:YI=100(CxX-CzZ)/Y,这里的X、Y、Z表示的是三刺激值,Cx、Cz数值可以从ASTM相关标准资料中找到,黄色指数有正负之分,黄色指数越大说明样品越黄。目前黄度检测的行业
标准
主要有:ASTM D1925,ASTM 313。ASTM D 1925及ASTM 313对黄度指数及计算方法进行了明确规定,ASTM D 1925 是在C光源下的黄度值,ASTM 313在ASTM D1925基础上补充了D65光源2°
和10°视角下的黄度值。
如何用色差仪来测量黄度指数?
方法如下(不同品牌型号步骤略有差异,请根据实际情况操作):
1.样品准备:试样应色泽均匀、质地均匀,内部无气泡,表面无粘污,板、片、薄膜状试样表面无擦伤等缺陷。除非特殊要求,按产品标准规定。透明和半透明的板、片状试样,两表面应平整且平行;
不透明试样至少有一个表面平整;薄膜试样不应有明显的皱折;粉状、颗粒状试样应大小均匀。
2.设置光源、视角和标准,根据样品相关标准和试验要求,选择对应的光源、视角和行业标准,黄色指数仪通过触摸屏界面设定;
3.选择反射或透射模式,透明或半透明样品选择透射模式,不透明样品(包括粒子粉末)选择反射模式;
4.黑板和白板校准,通过黑板和白板校准通过后,仪器会提示可以进行样品测试;
5.样品测量,规则样品直接放置在仪器上测量,粒子、粉末、液体等不规则样品使用器皿杯承装测量;
6.数据处理,可以主机存储、打印机打印,也可通过数据传输软件保存到电脑。
7.试验完成后,整理附件并关机,定期擦拭维护。
看到这里,有人会说黄度指数能进行人工控制吗?答案是肯定的,目前大多数生成商都习惯用色差仪来控制,不用黄度计的原因很简单,黄度计只可以测量黄度而其他色彩数据无法管理,但我们知道工业
生产种不可能只有一种黄度需要控制,还有白度、色差以及色彩调配都是颜色控制的主体,所以厂商用色差仪测量黄度会全面很多,具体方法有几点:
1、 选用合适的颜料:使用不同的颜料会影响颜色的黄度。因此,需要选择合适的颜料来制作颜色。
2. 调整颜色比例:通过改变不同颜色的混合比例来控制黄度。如增加黄色的比例可以增加颜色的黄度;减少黄色的比例则可以减小颜色的黄度。
3. 调节色料的浓度:增加颜料的浓度可以增加颜色的黄度;减少颜料的浓度则可以减小颜色的黄度。
4. 调整印刷参数:在印刷过程中,可以通过调整颜料的厚度、印刷速度和印刷温度等参数来控制黄度。
5. 使用滤光片调色法:可通过使用滤光片来控制颜色的黄度。将带有黄色滤光片的光源照射到颜色上,可以增加颜色的黄度;将带有蓝色滤光片的光源照射到颜色上,则可以减小颜色的黄度。
黄度指数的存在,让人们对老化和退化的概念更明确且有所参考,随着时间和外部因素对材料的影响,黄度指数为老化过程提供了有价值的见解。暴露于阳光、热量或化学反应的产品可能会随着时间的
推移发生颜色变化。例如,户外应用中使用的白色塑料部件可能会因紫外线照射而逐渐变成黄色。通过定期测量黄度指数,制造商可以跟踪颜色变化的进展,使他们能够设计出更耐用和抗紫外线的材料。
除了工业领域之外,黄色指数对于保护艺术和文化遗产也具有重要意义。博物馆和自然资源保护主义者使用色度计来评估绘画、文物和文件的状况。通过监测一段时间内的黄度指数,他们可以检测降解
迹象并采取适当的保存措施。这确保了世界艺术和历史宝藏保持生动和完整,供子孙后代欣赏和研究。
黄色指数可能看起来像是颜色的一个小众属性,但它的影响是深远且不可或缺的。从制造业到保护文化遗产,黄度指数在确保颜色一致性、质量控制和了解老化影响方面发挥着关键作用。
随着技术的进步,色差仪或色度计将继续提高其提供精确黄度测量的能力,使各行业能够创造出支持全光谱颜色的产品。在色彩丰富我们的经验并激发创造力的世界中,黄色指数闪耀着色彩一致性和
保存本质的证明。