对塑料进行着色处理,不仅可以增加塑料的美观程度,还可以对塑料产品的外观起到一定的保护作用。但是在塑料产品着色的过程中,颜料及着色工艺等的不稳定性,就会导致塑料着色后,同批次之间存在颜色不一致的情况。为了检测塑料着色后的颜色差异,就可以使用色差仪。本文介绍了色差仪在所料着色色差检测中的应用。
塑料着色的目的:
塑料着色是塑料加工中的一个重要过程。其作用在于:
1.提供色彩、装饰美观;
2.增加塑料的光、热稳定性、耐候性;
3.填充改性、赋予新的性能。
据统计,在所有的塑料制品中,约有80%(重量)是经过着色的。特别是用作仪器仪表以及其它设备壳体的着色塑料制品、其外观质量显得尤为重要。这就给实际生产厂家提出了一个问题:如何控制、判别塑料着色的质量。
目前,国内对塑料着色色差的判别是凭经验人为地目测判断的。虽然人的眼睛是一部很精密的测色仪器,但受环境影响较大,诸如光源、光强、光线投射角度、天气等。而且观察结果可能因不同人而相差甚远。为此,为了准确的测定塑料着色后的颜色差异,就可以使用色差仪。
色差仪检测塑料着色后的颜色差异:
颜色的仪器测量,是以人眼睛的功能为基础。1931年CIE(国际照明委员会)规定了标准观察者数据,即标准观察者的光谱三刺激值(指明度、色调及饱和度),从而使颜色的仪器测量成为可能。
任一物体的颜色,都可用三刺激值X、Y、Z或它们的导出量L、a、b或L*、a*、b*表示,色差仪就是利用机器内部光源照明、测量样品的透射光或反射光,通过模拟标准观察者对颜色的适应性,直接测出样品的三刺激值,给出色差值。它是由探测器、放大调节器、仪表读数或数字显示,数据运算等部分组成。
这里我们可以使用三恩时自主研发的NH310高品质便携式电脑色差仪,该色差仪的特点是:
①照射试样面积为Φ8mm/Φ4mm。即待测样品尺寸不得小于Φ8mm/Φ4mm.
②测量迅速、准确、采样、数据处理均由微机系统进行,自动化程度高。
③仪器性能稳定可靠、示值精度,辨色能力、灵敏度等都很高。
④测出的颜色可以由CIE表色系统的X10、Y10、Z10、x、y、z表示,同时还给出亨特表色系统的L、a、b或1976年CIE均匀颜色空间的L*、a*、b*表征的颜色参量值及色差值。
在使用色差仪测试塑料着色后的颜色差异时,一般选用CIE1976L*、a*、b*及△E*值。因为该系统被认为更符合实际观察情况。在该系统中L*——米制明度;a*、b*——米制色度。若按L*a*b*标定两颜色,两色色差△E*可由下式计算:
△E*=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2)]1/2
L*、△a*、△b*分别为两色L*a*b*的差值。L*、a*、b*值实际意义如下所示:
ΔL*=L*样品-L*标准,为明度差异;△L*为正值,样品颜色偏浅色方向;为负值,样品偏深色方向。
△a*=a*样品-a*标准,为红/绿差异;△a*为正值,样品颜色偏红;△a*为负值,样品偏绿。
△b*= b*样品-b*标准,为黄/蓝差异;Δb*为正值,样品颜色偏黄;△b*为负值,样品偏蓝。
其中△L*,△a*,△b*,为参考样品和被测样品之间明度L*和色度指数a*,b*的差值。色差值用ΔE* 来表示,为综合总色差,具体计算方法和亮度差△L、红绿差△a、黄蓝差△b都有关系。
一般情况下色差仪都会给出相应的L*,a*,b*值和比色后的ΔL*、△a、△b、ΔE*四组色差数据。用ΔE来评价色差时,△E越小表示样品与标准颜色越接近,反之则表示两种颜色相差越远。
色差仪检测塑料着色色差的注意事项:
在使用测色色差仪测量样品色差时,为了减小测量误差,保证测试结果的准确可靠,应注意以下几点:
1.待测样品厚薄均匀
经试验、样品厚薄不同,测得结果不同,尤其是用遮蔽力较差的颜料着色的半透明样品,色差相差较大。
2.待测样品表面平整,粗糙度均匀
由于仪器是利用其内部光源照射样品,再接收样品的反射光进行测量的,因此,样品表面若不平整,粗糙不均,则仪器接收的反射光就会强弱不均,导致测量误差增大。因塑料制品很难做到绝对平整、粗糙一致。为减小误差,最好将测试点固定。
3.测试环境温度的影响
不同的环境温度、测出的颜色参量相差甚大。一般环境温度宜控制在20±2℃。在此条件下,有利于色差比较,并具有较高的重现性。
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