概述
在印刷与涂料工业中,油墨表面的光泽度是评价其视觉品质与功能性能的关键参数之一。光泽度仪通过测量特定角度下样品表面的镜面反射光通量,实现对光泽度的客观量化。本方法依据国内外相关标准,系统阐述使用光泽度仪测量油墨表面光泽的操作流程、影响因素及数据处理要点,旨在为相关领域的质量控制与研发提供技术支持。
基本原理
光泽度定义为样品表面在镜面反射方向反射光通量与标准板在相同条件下反射光通量的比值。通常以百分数或光泽单位(GU)表示。测量基于菲涅耳反射原理,其基本关系可表示为:
G = (Φs / Φ0) × 100%
其中,G为样品的光泽度值,Φs为样品在接收器处的反射光通量,Φ0为标准板在相同条件下的反射光通量。标准板通常采用高抛光黑玻璃,其折射率已知,并赋予规定的光泽度值(如100 GU)。
测量仪器
光泽度仪主要由光源、入射光阑、接收器及数据处理单元构成。根据油墨表面预期光泽范围,应选择合适的测量几何角度。常见角度包括20°、60°和85°。具体选择可参考以下指导:
| 预期光泽度范围 | 推荐测量角度 |
| 高光泽(大于70 GU) | 20° |
| 中光泽(10至70 GU) | 60° |
| 低光泽(小于10 GU) | 85° |
仪器需定期使用标准板进行校准,确保测量链的溯源性。测量环境应避免振动、强磁场及杂散光干扰,温度与湿度宜控制在标准实验室条件。
测量步骤
油墨样品的制备直接影响测量结果的可靠性。应将油墨均匀涂布于规定的基材上,如标准印刷纸张或专用测试卡,并按照产品技术说明使其充分干燥固化。样品表面应平整、清洁,无划痕、气泡或明显纹理方向性。
测量步骤如下:首先开启光泽度仪预热,使用标准板完成校准。将样品稳定放置于测量孔下方,确保测量区域与仪器探头紧密贴合,无间隙。选择预设的测量角度,触发测量并记录稳定读数。每个样品应在不同位置至少测量三次,取算术平均值作为该样品的光泽度值。测量后清洁仪器探头与标准板。
影响因素
油墨表面光泽度测量受多种因素影响,需在操作中加以控制。主要因素包括:
| 影响因素 | 说明与控制建议 |
| 表面平整度 | 不平整表面导致散射,需确保基材平整与涂布均匀。 |
| 测量角度 | 角度选择不当会降低分辨率或超出量程,需按光泽范围选择。 |
| 油墨膜厚 | 膜厚影响光线穿透与反射,应控制涂布量保持一致。 |
| 干燥程度 | 未完全干燥的油墨表面反射特性不稳定,需确保充分固化。 |
| 环境条件 | 温度湿度可能影响仪器性能与样品状态,建议在稳定环境中测量。 |
数据记录
测量报告应清晰记录以下信息:仪器型号与编号、校准标准板信息、测量几何角度、环境温湿度、样品标识与制备描述、各点测量值及最终平均值。若测量值存在较大离散,应分析可能原因,如表面不均匀或测量操作问题。报告格式可依据具体质量控制体系要求制定。
总结
使用光泽度仪测量油墨表面光泽是一种成熟、客观的检测方法。通过规范的样品制备、正确的仪器操作与角度选择,以及对关键影响因素的严格控制,可以获得可靠、可重复的测量数据,从而有效支持油墨产品的研发、生产与质量评估工作。
参考文献
ASTM D523 Standard Test Method for Specular Gloss
ISO 2813 Paints and varnishes — Determination of gloss value at 20°, 60° and 85°
GB/T 9754 色漆和清漆 不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定
