建筑材料与非金属矿产品白度测量方法

    本标准采用GB3977规定的国际照明委员会(CIE)1964补充标准色度系统禾标准照明体 D65，以三刺激值和色品坐标计算白度；采用GB7921规定的CIE LAB均匀色空间，以明度 指数和色品指数计算表示色调、彩度和色差。  １  主题内容与适用范围     本标准规定了建筑材料与非金属矿产品的白度测量方法。     本标准适用于白色和近白色陶瓷、涂料、白水泥、滑石、高岭土、硅灰石、石膏、 重质和轻质碳酸钙等建筑材料及非金属矿产品的白度测量。  ２  引用标准     GB 3977 颜色的表示方法     GB 3978 标准照明体及照明观测条件     GB 3979 物体色的测量方法     GB 5698 颜色术语     GB 7921 均匀色空间和色差公式     GB 8170 数值修约规则     GB 9087 用于色度和光度测量的粉体标准准白板     GB 11942 彩色建筑材料色度测量方法     GSB A 67001 氧化镁白度实物标准     GSB A 67002 陶瓷标准白板     GSB A 67006 硫酸钡白度实物标准     GSB Q 30001 无光釉陶瓷系列标准白板  ３  术语     本标准所有颜色术语均采用GB 5698的定义。  ４  方法简述     当光谱反射比均为1的理想完全反射漫射体的白度为100，光谱反射比均为零的1黑 体白度为零时，采用本标准规定的条件，测出试样的三刺激值，再用所规定的公式计算白 度，并可计算试样的色调角、彩度和试样间的色差。  5  仪器 5．1  光谱测色仪应符合GB3979的规定。 5．2  简易型光谱测色仪应符合GB11942的规定。 5．3  光电积分类测色仪器应满足下列规定：   a．全系统的光谱特性应满足CIE 1964补充标准色度系统和标准照明体D65条件下测量试 样三刺激值Ｘ10、Ｙ10、Ｚ10的条件；   b．准确度应满足△Y10＜t1．5，△x10≤0．015，△y10＜0．015；   c．重复性应满足σu(Y10)≤0．3；   d．同型号仪器Y10值的台间差不大于1。 5．4  色度计算中，照明体采用GB3978规定的标准照明体D65，标准色度观察者色匹配函数                                         _          _          _ 应符合GB3977，采用10°视场的光谱三刺激值x10（λ），y10（λ）和z10（λ）。 5．5  照明与观测条件应符合GB3978的规定，以o／d或d／o条件为优选。 5．6  仪器配有粉体压样器，用光学磨砂玻璃压样。 6  标准白板 6．1  传递标准白板     传递标准白板应符合GB3979的规定，推荐采用GSB A 67001或GSB A 67006，并用符 合GB9087规定的粉体压样器将其压制成标准白板。 6．2  工作标准白板     工作标准白板应符合GB3979的规定，推荐采用GSB A 67002或选择与待测样品白度相 近的GSB Q 30001。 6．3  标准白板的规定     传递标准白板每年由国家标准化行政管理部门授权的单位标定，工作标准白板应根 据使用环境的优劣经常用传递标准白板标定。 7  试样 7．1  取样和处理 7．1．1  按各自有关产品标准规定的取样方法取样，没有取样方法标准的产品应取有 代表性的试样，成型制品一般不少于3件。 7．1．2  滑石粉的水分应不大于0．2％，高岭土试样全部通过0．106mm筛孔后于80￣90℃ 烘干至水分不大于1．5％，并在干燥器中冷却至室温后备用。以喷雾干燥等非研磨工艺 成型的高岭土产品，应取适量试样加水调成糊状后，烘干研磨成粉体并过0．106mm筛孔 后备用。 7．1．3  白色陶瓷试样一般情况下不必烘样，如试样受潮影响白度时，需在105￣110℃ 干燥箱中烘4h，取出，署于干燥器中冷至室温，备用。 7．2  制样 7．2．1  白色粉末状试样板的制备     取一定量的粉末状试样放入压样器中，压制成表面平整、无纹理、无疵点、无污点的 试样板。每批产品需压制3件试样板。 7．2．2  白色陶瓷试样中，白色釉面砖测定其中间部位，白色卫生陶瓷测定其可见部分 相同的平整部位。没有平整部位的试样，用小探头测定其规定的相同部位。 7．2．3其他白色试样如涂料等，参照其制样标准制样。 8  测量 8．1  仪器的调校 8．1．1  用传递标准白板标定工作标准白板。 8．1．2  按仪器使用说明预热稳定仪器，调零，用工作标准白板调校仪器。 8．2  三刺激值的测量     三刺激值的测量按GB 11942进行。 8．3  白色产品色差的仪器评定     白色产品的色差测量按GB11942进行。 9  测量结果的计算 9．1  计算试样的色差坐标：                      x10 = X10／（X10＋Y10＋Z10）                     y10＝Y10/（X10＋Y10＋Z10）               ｝……………… (1)                     z10＝1－z10－y10＝Z10／（X10＋Y10＋Z10） 式中：x10、y10、z10一一试样的色品坐标。 计算结果按GB8l70修约至小数点后4位。 9．2  试样的工L[*]、a[*]、b[*]按GB7921规定的公式计算：                  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*──试样的明度指数和色品指数。计算结果按GB8170修约至小数点后1位；     Xn,10、Yn，10、Zn，10——完全反射漫射体的三刺激值，见表1。积分式测色仪采用 △λ＝5nm时的值。         表1  完全反射漫射体在10°视场标准照明体D65下的三刺激值和色品坐标  颜色参数    Xn,10      Yn,10     Zn,10      xn,10      yn,10 波长间隔 △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  白度的计算     白度按（3）式计算，需要时，也可采用附录A（补充件）中的其他公式计算。              W＝Y10＋400x10－1000y10＋205．5………………………………（3） 式中：W——试样的白度； Y10、x10、y10──试样的三刺激值及色品坐标。     计算结果按GB8170修约至小数点后1位。 9．4  试样的色调角和彩度按GB7921规定的公式计算：                hab＝arctg(b*/a*)…………………………(4)                                     C[*]ab＝(a[*2]＋b[*2][1/2]………………………（5） 式中：h[*]ab——试样的色调角；     C[*]ab一一试样的彩度。     计算结果按GB8170修约至小数点后1位。 9．5  白色产品的色差按GB7921规定的公式计算：       △E[*]ab＝[(△L[*])[2]＋(△a[*])[2]＋(△b[*])[2]][1/2]…………………………（6） 式中：△E[*]ab──被测试样与标准试样间色差；       △L[*]一一被测试样与标准试样间的明度差；       △a[*]，△b[*]──被测试样与标准试样间的色品指数差。     计算结果按GB8l70修约至小数点后1位。 9．6  以三块试样板的白度平均值为试样的白度。当三块粉体试样板的白度值中有一个 超过平均值的±0．5时，应予剔除，取其余两个测量值的平均值作为白度结果；如有两 个超过平均值的±0．5时，应重做测量。同一试验室的室内偏差应不超过0．5。 10  结果的表示 10．1  白度以（3）式计算的结果表示，W的值越高，表明样品越白。 10．2  色调以（4）式计算的结果并参照图1表示：     当a[*]＞0，b[*]＞0，hab由0°到90°，试样由红色调到黄色调；     当a[*]＜0，b[*]＞0，hab由90°到180°，试样由黄色调到绿色凋；     当a[*]＜0，b[*]＜0，hab由180°到270°，试样由绿色调到蓝色调；     当a[*]＞0，b[*]＜0，hab由270°到360°，试样由蓝色调到红色调。 10．3  彩度以（5）式计算的结果表示，C[*]ab值越大，表明白色试样所含的某种淡色 调越严重：         当C[*]ab≤3．0时，为中性白；         当C[*]ab＞3．0时，为偏色白。 10．4  白色产品的色差以（6）式计算的结果表示。△E[*]ab值越大，表明被测试样与 标准试样间的白色一致性越差。△L[*]为正值，表明被测试样较标准试样更亮；反之， 更暗。△a[*]为正值，表明被测试样较标准试样更红；反之，更绿。△b[*]为正值，表 明被测试样较标准试样更黄，反之，更蓝。 11  测试报告     测试报告应至少包括下列内容：     a.试样的名称、樗、编号、生产厂家或送样单位；     b.依据标准的编号、名称；     c.仪器的型号，照明与观测条件，视场及照明体类型，测孔面积及所配标准白板；     d.试样的白度及所用白度评价公式；     e.当试样的彩度大于3.0时，同时报出试样的采度，色调角及色调；     f.按要求报出试样间的色差；     g.偏离本标准的其他测量条件。                               附  录  A                         白度测量的其他公式                            （补充件）     根据白度测定历史的延续，现时状况及对外贸易的发展，建筑材料及非金属矿产品的 白度亦可采用以下公式计算，但必须在测试报告中注明。白度计算结果均按GB 8170修约至 小数点后1位。 A1  白水泥的白度计算               Ｗ[′]＝Ｙ10＋400x10-1000y10＋211.5……………………………(A1) 式中：Ｗ[′]──白水泥的白度。 A2  CIE推荐的甘茨(Ganz)白度公式                ＷG,10＝Y10-800x10-1700y10＋813.7               ＴW,10＋650y10-900x10＋67.3      …………………………(A2)   式中：ＷG,10──试样的某茨白度；       ＴW,10──白度试样的淡色调指数，ＴW,10越大，表示带绿度越大，反之，带红度 越大。     对于带明显颜色的样品使用该白度公式是没有意义的，公式仅能应用于这样的样品， 它的ＷG,10和ＴW,10值分别要落在如下极限范围内：                      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──试样的亨特(Hunter)白度；         L──亨特(Hunter)明度指数；       a,b──亨特(Hunter)色品指数。 A4  蓝光白度公式          ＷB＝R457……………………………(A4) 式中：ＷB──试样的蓝光白度；       R457──ISO R457视亮度(白度)。  附加说明：     本标准由国家建筑材料工业局提出。     本标准由全国白度标准样品标准化技术工作组技术归口。     本标准由国家建筑材料工业局标准化研究所、山东工业陶瓷研究设计院、中国建筑材料 科学研究院负责起草，辽宁省海城滑石矿、苏州光华水泥厂、山东省平度滑石矿和中国 非金矿工业公司梨树硅灰石矿业公司参加起草。     本标准首次发布日期为1986－03－17。     本版本为第一次修定。     本标准主要起草人尹靖宇，王继宪，戎卫东，王茂一，安建晔，肖杨，赵鹰立，卢 继成，尚玉保，王有山。