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怎测量纸张的光泽度?纸张光泽度与平滑度什么关系?

作者: 3NH 时间:2023-09-06
摘要:什么是纸张的光泽度?纸张的光泽度是用来表示纸张的一种表面光学特性,它反映了纸张的光泽和印刷品光泽的质量,也反映了纸张表面显示影像的能力。对纸张的光泽度进行测量,是保证印刷质量的一个前提。那么,怎测量纸张的光泽度?纸张光泽度与平滑度什么关系?本文大家做了介绍。...

什么是纸张的光泽度?纸张的光泽度是用来表示纸张的一种表面光学特性,它反映了纸张的光泽和印刷品光泽的质量,也反映了纸张表面显示影像的能力。对纸张的光泽度进行测量,是保证印刷质量的一个前提。那么,怎测量纸张的光泽度?纸张光泽度与平滑度什么关系?本文大家做了介绍。

纸张光泽度测定

什么是纸张的光泽度?

纸张的光泽度是纸张的又一光学性能指标,这一指标是用以评价纸及纸板的表面性状的。对于一般的印刷用纸,如凸版纸、新闻纸、字典纸、胶版纸、单面胶版纸、胶印书刊纸等,是不要求测定纸面光泽度的;产品标准要求测定纸面光泽度的一般为涂布纸,如铜版纸、铸涂纸、铸涂白纸板等。

高光泽的纸张能使印刷品色彩光亮、饱满,所以一般商业包装装潢印刷用纸的光泽度是较高的。但光泽度过高的纸张,因其反光,不利阅读。

纸张的纸面光泽度与纸张的平滑度有关,但应注意的是纸面光泽度与平滑度并不是一回事,有光泽的表面不一定就是平滑的表面。

纸及纸板的纸面光泽度,一般以不同角度的镜面光泽度表述。镜面光泽度,即纸样表面在镜面反射的方向反射到规定孔径内的光通量与相同条件下标准镜面的反射光通量之比,以%表示。


纸张光泽度测量方法:

光泽度是对物体受光照射时表面对光的反射能力的度量。光泽度无论是在纸张的功能还是审美方面,都具有很重要的意义。工业生产中,纸张已广泛应用于印刷行业,在印刷产品的外观质量检测中,表面光泽度就是重要的一项。为了准确地界定、交流与传递纸张的光泽度,尤其是从设计走入制造的阶段,精确的测量常常是必要的。

纸张光泽度的测量采用光泽度计。光泽度计的测量原理是,仪器的测量头由发射器和接收器组成,发射器由白炽光源和一组透镜组成,它产生一定要求的入射光束。接收器由透镜和光敏元件组成,用于接收从样品表面反射回来的光束。通常以试样在镜面反射方向的相对于标准表面的反射率乘以100来表示,即光泽度G=100R/R0,公式中的R 为试样表面的反射率,R0为标准样板的反射率。标准样板以抛光完善的黑玻璃作为参照,其折射率为1.568。

根据国际标准ISO-2813,光泽度测量在三种标准几何条件下进行,分别是入射角20°、60°和85°。对于大部分具有一定光泽度的表面来说,可以在60°入射角条件下进行测量,其典型的光泽度测量值在10—70的单位范围之内。对于高度反光的光亮表面,如果用60°入射角条件进行测量,测量值都会远远超过70个单位,相互比较过于接近,这时可以采用 20°入射角进行测量。而在另一个比较极端的情况下,亦即表面的光泽很低的材料表面,如果用 60°入射角条件进行测量,测量值都会远远低于10个单位,相互比较也过于接近,这时可以采用85°入射角进行测量。不过,需要注意的是,要比较一组试样的光泽度时,需要在同一角度下进行测量,否则测量值没有可比性。多数的测量仪器对光泽度的测量以平面区域为主,如果纸张表面凹凸不平,或者存在污迹,会影响到测量的精确性。


纸张光泽度与平滑度的关系:

光泽度和平滑度都是物体的表面特性,二者均取决于物体表面的微观结构。入射光强度与物体表面镜面反射光强度之间存在如下关系:

光强度与物体表面镜面反射光强度之间的关系

式中:I0——入射光的强度;

I——镜面反射光的强度;

θ——入射角;

λ——光的波长;

σ——用步高分布标准差表示的物体的表面粗糙度(又称为均方根粗糙度)。

有人具体研究了纸张的光泽度与表面均方根粗糙度之间的关系,发现用外观轮廓法和光学法所测平均粗糙度的平方。σ2与TAPPI光泽度(由美国制浆和造纸工业技术协会规定的测试方法测量的光泽度)之间存在良好的相关性(相关系数为0.91),如下图所示。

TAPPI光泽度与σ2的关系

由图可见,σ2值越大(即表面粗糙度越大),TAPPI光泽度值越小。用其它方法测量平滑度时,由于都是在一定压力下进行测量,测量结果与光泽度之间的相关性很差,下表所示的为 75°角镜面光泽度值与几种平滑度测定方法测量值之间的相关系数结果。从表中可见,它们之间的相关性很差。这表明,光泽度仅与物体表面的表观平滑度相关,而与一般在压力状态下测得的平滑度之间没有多大相关。

75°角光泽度与平滑度间的相关系数

如果把未压光纸面看成一系列的峰谷,则可看到在垂直方向上点之间形成若干不等的角度,光照射在这样的表面上,将向各个方向反射。如果纸张经过压光后,峰顶被压平,所有平面区域都在同一平面上,照射在这些平顶上的平行光束具有相同的入射角,因而以平行光束反射。平行反射光的量取决于平顶所占的百分比,强的压光,形成的平面区域大,光泽度也就高。

纸张经涂布后,涂料中的细微粒子填满了原纸表面的凹凸处,使纸面的平滑度得到提高,但还不能有效地提高光泽度。只有再经过超级压光处理,使纸面受到强烈摩擦后,光泽度才会有飞跃性的提高。这是因为纸张表面的平滑度虽有所提高,但其表面仍是有相当多的细微凹凸不平现象,仍然使相当多的光扩散反射。经过超级压光处理后,大大减少了纸面的细微凹凸不平,平滑度得到提高,光泽度也显著地上升。当然,除了超级压光处理外,涂布量对光泽度的影响也是相当重要的。当涂布量低到不足以掩盖纸面的凹凸不平时,再如何进行超级压光处理,也不能使光泽得到显著的提高。

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