隨著科技的發展及人們對紙張質量要求的不斷提高,紙張的色相也越來越引起人們的重視,成為紙張質量的一個重要指標。雖然通過目視可以直觀地對顏色進行評定,但是由于易受測試人員主觀因素和環境的影響,誤差較大,而使用色差儀對紙張進行檢測,不僅可使色差值控制在目視范圍內,而且還可進行色牢度級別的評定、白度的測量、樣品色澤的確定等,從而對紙張的色差起到預防和控制的作用。本文介紹了色差儀在紙張色差管控中的應用。

紙張色差產生原因:
1.色(染)料的影響
對于紙張生產所用的色料,可分為顏料和染料兩大類。一般來說,對于顏料的選擇很少有使用天然顏料,大多數用合成顏料。合成顏料又分為有機合成顏料和無機合成顏料。其中有機合成顏料的著色能力強。另外,顏料染色質量在很大程度上取決于其粒度及其在紙上的分布情況,粒度小,分布均勻的染色效果好,生產中出現色差的機率也小。
2.干燥溫度的影響
一般來講,染色溫度的提高可以提高染色效果。但有些染料,特別是用于施膠度低的和用酸性染料染色的紙,在干燥時很容易變化。過高地提高干燥表面的溫度,紙的色度變化很明顯。
3.紙漿硬度的影響
紙漿硬度是指原料經蒸煮后所得漿料中殘留木素和其他還原性有機物質的量。它相對的表示原料在蒸煮過程中除去木素的程度。而木素的含量對紙漿(或紙張)的色相有著很大的影響。雖說漂白是蒸煮的延續,而漂白的過程同樣蘊含著脫木素的過程。但由于蒸煮與漂白其化學藥品及反應基理的不同,所以,硬度不同的紙漿經漂白后,盡管木素含量相同,其染色后色相也存在一定程度的差別。
4.紙張的白度,嚴格講應是亮度,是指一個透明的紙張,在近藍色光(波長457mm)照射下的反射度與已知反射度的氧化鎂板在同樣光照射下的反射度之比,以百分率表示。白度相同的紙張,其底漿白度不一定相同,即所抄造漿料中木素含量也不一定相同。由于不同染料對木素的親和力有很大的差別,就同一種染料對木素含量不同的紙漿其染色結果也有較明顯的差別。
5.制漿原料及蒸煮方法的影響
不同原料制得的紙漿其著色能力也不同,如白楊紙漿著色均勻度較差,而云杉紙漿著色的均勻度則較好。草漿一般顏色不太鮮艷,不太清亮。就某一種特定原料,其不同部位所制得漿料著色也有很大差別,如木材莖桿與枝梢類就有較大差別。蘆葦漿中莖桿、節、膜(膜本應除去)等由于其化學組成的差異,著色能力有很大差別。尤其葦膜,著色能力最強,且不同的蒸煮方法顯出不同的色澤。
6.加填的影響
一般講加填的各種化學品對于漿色都有一定的影響。常用的填料有滑石粉和碳酸鈣,其對染料的親和力均大于對紙漿的親和力,因此,應注意填料與染料的加填順序,在加染料之后加填料。另外,pH值的波動也容易引起色差。
7.漿料洗凈度的影響
漿料洗凈度應該是一個嚴格控制的工藝指標,但在實際生產中往往并非如此。因此這也是導致色差最重要的因素之一。因為未洗凈漿料中的氧化,還原物質,大都與漿料發生變色反應,如苯紫紅,剛果紅等遇酸會變成深藍色,所以,漂白漿應嚴格控制洗凈度。
色差儀在紙張色差管控中的應用:
在實際生產中,目測評定是最為常見的辨別方法,簡單方便,能夠對比較明顯的色差紙病進行預防控制。但由于目測方法不正確也易出現誤差,所以正確的觀察方法是:
(1)光源的照明與紙樣表面成45°,觀察方向垂直于紙樣品的表面,表示45/0,觀察距離30~40厘米光源。
(2)光源的照明垂直于紙樣品的表面,觀察方向與樣品表面成45°,表示0/45。
由于目測評定除要求環境、光源必須符合要求外,還要求評定人的視力辨色經驗達到要求,但仍會產生較大的誤差。因此,用儀器代替目測評定則消除了以上的問題。
因此,為了更準確地對紙張進行色差跟蹤測定,并適應國際市場的需要,我們就可以采用色差儀來進行檢測。色差儀是一種專門測量顏色偏差的測試儀器,它可以自動比較樣品與試樣之間的顏色差異,通過數值的方式來表示色覺差異。色差儀在檢測紙張顏色時,模擬的是人眼看色的過程。人眼有紅、綠、藍三個基本顏色的色覺,制造光電測色儀時采用能感覺紅、綠、藍三種顏色的受光器,將各自所感光的光電流加以放大處理,得出各色的刺激量,從而獲得這一顏色信號。色差儀對樣板測量可得出x、y和Y,即色度坐標和亮度因數。通過色度圖可以知道所測色在色度圖所處的位置。為了使顏色空間更符合視覺觀察的顏色差異,通過一系列轉換將x、y、Y變成a*、b*、L*值,其中a*值的大小代表紅綠相(正值為紅),b*值代表黃藍相(正值為黃),L*值代表亮度,即黑白相(0為黑,100為白)。這樣每個顏色都表現出一組相應的a*、b*L*值,兩個不同的顏色表現出不同的a*、b*、L*值,這樣就可得到Δa、Δb、ΔL,通過色度之間的差距和明度上的差距可以計算出兩者之間的總色差,以ΔE表。色差儀可將兩個顏色的a*、b*、L*數據打印出來,并通過計算機系統直接打印ΔE值,即色差。用戶使用色差儀分別對紙張試樣與標樣進行測量,計算出色差值,就可以快速評價紙張的色差問題。
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