概述
在纸张品质评价体系中，白度是衡量其光学性能的关键指标之一。它直接影响纸张的视觉外观、印刷适性及最终产品的表现。传统的白度评估多依赖主观视觉对比，而现代纸张白度测定仪通过模拟标准照明和观察条件，提供客观、可量化的测量数据。其中，基于国际照明委员会（CIE）推荐公式计算的CIE白度，已成为行业内广泛认可和采用的标准评价方法。该方法综合考虑了人类视觉对白色的感知特性，为不同材质和工艺生产的纸张提供了统一、科学的比较基准。
CIE白度测量原理
CIE白度的计算基于纸张在特定光源（通常为D65标准光源，模拟平均日光）下的光谱反射率数据。仪器通过内置的光学系统，测量样品在可见光波长范围（通常为360nm至740nm）内的反射光谱，并依据CIE规定的色度学函数进行加权计算，最终得到代表白度的数值。其核心思想是，一个理想的完全反射漫射体（在可见光谱范围内反射率均为100%）的白度值被定义为100，而实际样品的白度值则可能高于或低于此基准，这取决于其光谱反射特性。
常用的CIE白度公式（如CIE 1982白度公式）不仅给出白度值W，还包含一个淡色调系数T，用以表征白色略带彩色的程度（偏蓝或偏黄）。其基本形式如下：
W = Y + 800(xn - x) + 1700(yn - y)
T = 900(xn - x) - 650(yn - y)
其中，Y为样品的亮度因数；x, y为样品的色品坐标；xn, yn为完全反射漫射体在相同照明体下的色品坐标。该公式适用于在D65光源、10°标准观察者条件下，样品白度W值介于40至5W-150之间，且淡色调系数T介于-3至+3之间的情形。
测量仪器
现代纸张白度测定仪多为台式分光光度计或专门的白度计。其设计需严格遵循相关标准对几何光学条件、光源光谱功率分布及探测器光谱灵敏度等的要求，以确保测量结果的准确性与复现性。仪器的主要技术参数直接影响测量数据的可靠性。
| 测量几何条件 | 通常为漫射/8°（包含镜面反射）或45°/0° |
| 标准照明体 | 主要采用D65，部分仪器支持其他光源如C |
| 标准观察者 | 10°视场或2°视场 |
| 测量孔径 | 根据样品尺寸选择，常见有Φ25mm、Φ20mm等 |
| 测量波长范围 | 通常覆盖400nm至700nm |
| 白度标尺 | 支持CIE白度，常同时提供其他行业白度指数 |
测量流程
为确保测量结果的一致性和可比性，操作需遵循标准化的流程。主要步骤包括：仪器预热与校准、样品制备与放置、参数设置、测量执行以及数据记录与分析。
| 仪器校准 | 使用随附的标准白板与黑板进行零位与量程校准 |
| 样品制备 | 样品应平整、清洁、无皱褶，多层叠加至不透光 |
| 测量位置 | 在样品不同部位进行多次测量取平均值 |
| 环境条件 | 避免强光直射，控制环境温湿度在稳定范围 |
| 数据记录 | 记录CIE白度W值及淡色调系数T值 |
测量过程中需特别注意：校准用标准白板需定期计量或更换，避免污染和划伤；对于荧光增白剂处理过的纸张，仪器需配备含有紫外辐射分量的光源，以准确评估其增白效果；测量结果应明确标注所依据的标准、照明体、观察者角度及白度公式版本。
应用
CIE白度测量在纸张生产、加工及使用环节具有广泛的应用价值。在生产环节，它是控制浆料漂白程度、填料添加量和涂布工艺的关键参数，有助于稳定产品质量和降低生产成本。在贸易环节，它为买卖双方提供了客观的质量验收依据，减少了因主观评判引发的争议。对于印刷和包装行业，纸张白度是预测印刷色彩对比度、鲜艳度及整体视觉效果的重要参考。此外，在档案保存和纸张老化研究中，白度变化常作为评估材料耐久性的指标之一。
通过纸张白度测定仪对CIE白度进行精确测量，实现了对纸张“白色”属性的科学量化。这不仅是生产过程控制和质量保证的有效工具，也为产品研发、技术改进和市场流通提供了坚实的数据支持。随着标准体系的不断完善和仪器技术的持续进步，CIE白度测量将在提升纸张产品品质和推动行业标准化方面发挥更为重要的作用。
参考文献
国际照明委员会. CIE 15:2004 色度学.
国际标准化组织. ISO 11475:2017 纸和纸板 — CIE白度的测定，D65/10°（室外日光）.
国家质量监督检验检疫总局. GB/T 7974-2013 纸、纸板和纸浆 蓝光漫反射因数D65亮度的测定.