什么是白度?白度相关标准及控制方法

白度是纸张的重要表面性能之一，它反映了纸张的漫反射能力，通常用试样的白度与完全反射的理想白度相比而得。在造纸生产过程中，白度的控制对于纸张的质量和生产效益具有重要意义。本文将介绍白度的概念、白度相关标准及控制方法。

一、白度的概念

白度是指纸张的白色度或浅色度，即纸张对光的反射能力。白度的测量通常采用反射率来衡量，即纸张反射的光通量与入射光通量的比值。根据不同的测量方法，白度可分为绝对白度和相对白度两种。

绝对白度是指纸张表面全部反射的光通量与入射光通量的比值，通常用完全反射的理想白度来表示。相对白度则是纸张表面反射的光通量与某一基准表面反射的光通量的比值，通常以标准白板为基准进行测量。

二、白度相关标准

1. ISO标准

ISO 13450-2006标准是国际标准化组织制定的一项纸张白度的测定标准，该标准规定了使用漫射反射因数和偏振光技术测定纸张白度的试验方法。在ISO标准中，将纸张白度定义为采用45?/45?几何学条件下的蓝光反称反射因数和入射光能量的乘积与同条件下的黑板反射因数和入射光能量的乘积之比。

2. 中国标准

中国国家标准GB/T 1543-2007规定了纸张的白度和光泽度的测定方法。该标准采用绝对反射率来衡量纸张的白度，并采用漫射反射因数和偏振光技术来测定纸张的光泽度。中国标准还规定了不同种类纸张的白度指标要求，例如普通书写纸和复印纸的白度要求为90%以上，玻璃卡纸的白度要求为85%-92%等。

三、白度的控制方法

1. 原材料控制

纸张原材料的控制是白度控制的关键环节之一。纤维素是纸张的主要原料，不同品种的纤维素对纸张的白度影响也不同。因此，在生产过程中应选择高纯度、低杂质、易于漂白的纤维素原料。此外，在浆料中添加适量的填料、胶料等辅助材料也能够影响纸张的白度。

2. 漂白工艺控制

漂白是纸张生产中控制白度的关键工艺环节之一。不同的漂白方法和漂白剂的选择会影响纸张的白度和光学性能。常规的漂白方法包括氧化漂白、还原漂白、物理漂白等，不同种类的纸张会根据实际需求选择相应的漂白方法和漂白剂。

3. 涂料控制

对于表面涂布加工的纸张，涂料的选择和涂布量的多少也会影响纸张的白度和光泽度。在涂布过程中，应选择粒径细小、浓度适宜的涂料，同时控制涂布量以达到良好的白度和光学性能。

4. 生产过程控制

在造纸生产过程中，生产工艺和设备也会影响纸张的白度。如浆料pH值、打浆程度、烘缸温度等都会影响纸张的白度和光泽度。因此，在生产过程中应严格控制各项工艺参数和设备运行状态，以保证纸张的白度和质量。

四、色差仪检测纸张白度的测定方法

在印刷过程中使用比色差仪更为精准的仪器——分光色差仪来进行测量以及了解纸张的白度之后，查看一致后再进行使用。目前表示纸张白度的方法有很多，主要是ISO亮度和CIE亮度。
    在ISO2470：1999《纸、纸板和纸浆——漫反射因数的测定(ISO亮度)》中对ISO亮度进行了定义：配有滤光片或具备相应功能使光谱特性有效波长为457nm、半波宽44nm，并通过调整照射到样品的光源UV含量与CIE照明体C一致的仪器测定的内反射因数。
    白度的另外一种表示方法是CIE白度，在国际上应用较为广泛，ISO/TC6制定了相应的测试方法标准，国内也有部分企业采用这种白度表示方法。CIE白度分为C光源和CLEDs(全波段均衡Led光源）光源两种照明条件。

那么纸张的白度测定该怎么进行操作呢？
    国家标准GB8940．1-88中规定：以D65照明体、d/8照明观测条件的蓝光为基准，纸张白度是对457nm蓝光漫反射率的度量，白度反映的就是亮度特征。所以通过检测纸张亮度，就可以获得纸张白度，亮度和白度具有同一性。　　　　 
　　研究表明双光路阵列传感器对于457nm的蓝光具有比较好的响应灵敏度。由双光路阵列传感器获取的彩色图像经过A／D转换后，在计算机内是以像素为单位逐点存储的，每一点存储的信息量都包含了该点的反射率与接收到的辐射能成正比的分量值。
 
在测试纸张白度时要注意的问题：　　　
　　①在切取试样时，应在纸页横幅上均匀切取，试片总厚度应达到反射因数不再随层数的增加而提高的程度。　　
　　②各试片均应正反面、纵横向一致叠成一叠。
　　③一般仪器在测量时需要多角度转换，且转换一定要到位。但PS2060分光色差仪内设多角度转换测量，可以避免因测试角度不同导致测量结果差异。           　
　　④对测定含荧光增白剂的纸张，需要含有紫外光源辐射的仪器，而PS2060分光色差仪则拥有该功能，避免因外界因素而对结果造成影响。　　
　　⑤一般在对样品进行连续测试时，当测试几个样品后，就需要重新校准仪器，以消除仪器漂移量影响。而PS2060分光色差仪拥有内置白板可连续对样品进行而不产生偏差。　

纸张白度对印刷色差的影响
　　无论是通过目测还是仪器测量，我们都可以相信，纸张本身的白度总是一定的，不同纸张间的白度差也是一定的。从现有资料可知，白度不同的纸张印后色差是不恒定的，时大时小。对于某一指定标准，纸张的白度差越大，产生的色差值并不像人们预料的那样大，有时反而更小，由此可以看出:纸张的印刷色差与白度差之间并不存在正向的关系。所以，各种纸张在白度上的相近程度与印后颜色的相近程度间并无正向关系，在印刷缺纸的情况下，凭目测的方法挑选一种白度相近的纸张代替的作法是不可取的。

综上所述，纸张白度的控制在造纸生产中具有重要意义。了解白度的概念、相关标准以及控制方法有助于提高纸张的质量和生产效益。随着科学技术的发展，未来将会有更加先进的测定仪器和方法用于纸张白度的控制，为纸张的生产和加工提供更好的技术支持。