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绝对黑体白度为零时，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条件为优眩 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＋813.7ＴW,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。