纸张为什么会有色差?色差仪如何管控纸张色差?

随着科技的发展及人们对纸张质量要求的不断提高,纸张的色相也越来越引起人们的重视,成为纸张质量的一个重要指标。虽然通过目视可以直观地对颜色进行评定,但是由于易受测试人员主观因素和环境的影响,误差较大,而使用色差仪对纸张进行检测,不仅可使色差值控制在目视范围内,而且还可进行色牢度级别的评定、白度的测量、样品色泽的确定等,从而对纸张的色差起到预防和控制的作用。本文介绍了色差仪在纸张色差管控中的应用。

色差仪管控纸张色差

纸张色差产生原因:

1.色(染)料的影响

对于纸张生产所用的色料,可分为颜料和染料两大类。一般来说,对于颜料的选择很少有使用天然颜料,大多数用合成颜料。合成颜料又分为有机合成颜料和无机合成颜料。其中有机合成颜料的着色能力强。另外,颜料染色质量在很大程度上取决于其粒度及其在纸上的分布情况,粒度小,分布均匀的染色效果好,生产中出现色差的机率也小。

2.干燥温度的影响

一般来讲,染色温度的提高可以提高染色效果。但有些染料,特别是用于施胶度低的和用酸性染料染色的纸,在干燥时很容易变化。过高地提高干燥表面的温度,纸的色度变化很明显。

3.纸浆硬度的影响

纸浆硬度是指原料经蒸煮后所得浆料中残留木素和其他还原性有机物质的量。它相对的表示原料在蒸煮过程中除去木素的程度。而木素的含量对纸浆(或纸张)的色相有着很大的影响。虽说漂白是蒸煮的延续,而漂白的过程同样蕴含着脱木素的过程。但由于蒸煮与漂白其化学药品及反应基理的不同,所以,硬度不同的纸浆经漂白后,尽管木素含量相同,其染色后色相也存在一定程度的差别。

4.纸张的白度,严格讲应是亮度,是指一个透明的纸张,在近蓝色光(波长457mm)照射下的反射度与已知反射度的氧化镁板在同样光照射下的反射度之比,以百分率表示。白度相同的纸张,其底浆白度不一定相同,即所抄造浆料中木素含量也不一定相同。由于不同染料对木素的亲和力有很大的差别,就同一种染料对木素含量不同的纸浆其染色结果也有较明显的差别。

5.制浆原料及蒸煮方法的影响

不同原料制得的纸浆其着色能力也不同,如白杨纸浆着色均匀度较差,而云杉纸浆着色的均匀度则较好。草浆一般颜色不太鲜艳,不太清亮。就某一种特定原料,其不同部位所制得浆料着色也有很大差别,如木材茎杆与枝梢类就有较大差别。芦苇浆中茎杆、节、膜(膜本应除去)等由于其化学组成的差异,着色能力有很大差别。尤其苇膜,着色能力最强,且不同的蒸煮方法显出不同的色泽。

6.加填的影响

一般讲加填的各种化学品对于浆色都有一定的影响。常用的填料有滑石粉和碳酸钙,其对染料的亲和力均大于对纸浆的亲和力,因此,应注意填料与染料的加填顺序,在加染料之后加填料。另外,pH值的波动也容易引起色差。

7.浆料洗净度的影响

浆料洗净度应该是一个严格控制的工艺指标,但在实际生产中往往并非如此。因此这也是导致色差最重要的因素之一。因为未洗净浆料中的氧化,还原物质,大都与浆料发生变色反应,如苯紫红,刚果红等遇酸会变成深蓝色,所以,漂白浆应严格控制洗净度。


色差仪在纸张色差管控中的应用:

在实际生产中,目测评定是最为常见的辨别方法,简单方便,能够对比较明显的色差纸病进行预防控制。但由于目测方法不正确也易出现误差,所以正确的观察方法是:

(1)光源的照明与纸样表面成45°,观察方向垂直于纸样品的表面,表示45/0,观察距离30~40厘米光源。

(2)光源的照明垂直于纸样品的表面,观察方向与样品表面成45°,表示0/45。

由于目测评定除要求环境、光源必须符合要求外,还要求评定人的视力辨色经验达到要求,但仍会产生较大的误差。因此,用仪器代替目测评定则消除了以上的问题。

因此,为了更准确地对纸张进行色差跟踪测定,并适应国际市场的需要,我们就可以采用色差仪来进行检测。色差仪是一种专门测量颜色偏差的测试仪器,它可以自动比较样品与试样之间的颜色差异,通过数值的方式来表示色觉差异。色差仪在检测纸张颜色时,模拟的是人眼看色的过程。人眼有红、绿、蓝三个基本颜色的色觉,制造光电测色仪时采用能感觉红、绿、蓝三种颜色的受光器,将各自所感光的光电流加以放大处理,得出各色的刺激量,从而获得这一颜色信号。色差仪对样板测量可得出x、y和Y,即色度坐标和亮度因数。通过色度图可以知道所测色在色度图所处的位置。为了使颜色空间更符合视觉观察的颜色差异,通过一系列转换将x、y、Y变成a*、b*、L*值,其中a*值的大小代表红绿相(正值为红),b*值代表黄蓝相(正值为黄),L*值代表亮度,即黑白相(0为黑,100为白)。这样每个颜色都表现出一组相应的a*、b*L*值,两个不同的颜色表现出不同的a*、b*、L*值,这样就可得到Δa、Δb、ΔL,通过色度之间的差距和明度上的差距可以计算出两者之间的总色差,以ΔE表。色差仪可将两个颜色的a*、b*、L*数据打印出来,并通过计算机系统直接打印ΔE值,即色差。用户使用色差仪分别对纸张试样与标样进行测量,计算出色差值,就可以快速评价纸张的色差问题。

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