GB11186.2-89 涂膜顏色的測量方法第二部分 顏色測量

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

涂膜顏色的測量方法

第二部分顏色測量

Methodsformeasuringthecolourofpaintfilms-

Part2:Colourmeasurement

GB11186.2-89

中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部批準(zhǔn)并發(fā)布

1989-03-01批準(zhǔn)1990-01-01實施

本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7724/2-1984《色漆和清漆顏色測量第二部分:顏

色測量》。

1主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測量涂膜顏色坐標(biāo)的方法。該方法只適用于測定反射光的顏色，即用正

常視覺檢查，能顯示一種均勻顏色(即單色)的涂膜。也可以按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法測量不能

完全遮蓋不透明底材的涂膜(屬于不透明系統(tǒng)涂膜)。但不適用于發(fā)光涂膜、透明和半透明

涂膜(例如:用于顯示器或燈玻璃上的涂膜)、反光涂膜(例如，用于交通標(biāo)記的涂膜)和金屬

光澤涂膜。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

C日1727

GB1764

GB3186

GB3977

GB3978

GB3979

(;B9271

GB9278

GB11186.

GB11186.

漆膜一般制備法

漆膜厚度測定法

涂料產(chǎn)品的取樣

顏色的表示方法

標(biāo)準(zhǔn)照明體及照明觀測條件

物體色的測量方法

色漆和清漆標(biāo)準(zhǔn)試板

涂料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的溫濕度

涂膜顏色的測量方法第一部分原理

徐膜顏色的測量方法第三部分色差計算

3原理

3.1

3.1.1

三刺激值Xio,Ylo,Zl。的測定

使用光譜光度計測定涂膜的光譜光度特性(光譜反射比或光譜反射比因數(shù))，并按

GB11186.1中3.1公式，計算三刺激值Xlo,Ylo,Zloo

3.1.2使用三刺激值色度計測定三刺激值XIo,Yiolzioo

3.2色度坐標(biāo)z1o,.Yi。及L",a',b’的計算按GB11186.1中3.1--3.2公式，計算色度坐

標(biāo)xio,Yi。及L",a‘,b-。

4照明及觀測條件的選擇

根據(jù)待測涂膜的表面質(zhì)地、反射特性及測量要求，從GB11186.1的5.2中選擇一種測

量條件。

4.1光滑非紋理型涂膜

GB11186.1的5.2中所有測量條件都適宜于光滑非紋理型涂膜色坐標(biāo)的測定。

具有高光澤試樣，使用無光澤吸收器的積分球測得的三刺激值，經(jīng)對表面反射的校正，

其采用的所有測量條件測定結(jié)果是可比的。

注:表面反射是指照于試樣表面，被該表面反射(漫射和鏡面反射)的這部分光。而其余部分則由顏料反

向散射(體反射)。當(dāng)照明體的人射角處于0*-8'時，涂膜表面反射率(菲涅耳反射比)近似為0.040

652

其他光澤的試樣，測量條件的選擇則取決于是要包含，還是要除去鏡面光澤(見

GB11186.3).

4.1.1包含鏡面反射的測量

使用測量條件8/t或t/8(均無光澤吸收器)。

注:假如光澤改變而涂膜顏色在視覺上無可覺察的改變，例如老化后，測得包含鏡面反射在內(nèi)的三刺

激值一般不受影響。

4.1.2除去鏡面反射的測量

使用測量條件8/d或d/8(均用光澤吸收器)或45/0或0/45.

注假如光澤改變，表面反射中的漫射部分也會改變，所以扣除鏡面反射測得的三刺激值也會改變。

4.2表面有紋理型涂膜

4.2.1包含鏡面反射的測量

對于表面有紋理涂膜(例如:斑紋漆)，使用8/d或d/8測量條件(均無光澤吸收器)。

4.2.2除去鏡面反射的測量

對于無光或低光澤試樣，使用8/d或d/8(均有光澤吸收器)測量條件。假如測量時，要

轉(zhuǎn)動試樣，可使用45/0或0/45測量條件。當(dāng)試樣由環(huán)形光線或兩束互成900光線照射時，

測量條件為45/0.

注:表面有高光澤且有紋理的涂膜，由于無規(guī)則的鏡面反射光會進人探測器中，故不應(yīng)使用8/d或d/8

(均有光澤吸收器)和45/0或0/45測量條件。

5標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者和標(biāo)準(zhǔn)照明體的選擇

最好使用CIE1964補充標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者和標(biāo)準(zhǔn)照明體D65o

對特殊同色異譜指數(shù)的顏色測定(即以試驗照明體代替參考照明體照射試樣后，引起兩

種照明體測量時試樣間色差的改變。根據(jù)CIE推薦參考照明體最好為琉)。應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)

照明體A作為試驗照明體。

帶有濾光器的三刺激值色度計，如果它們僅適用于CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)照

明體為C時，對試樣三刺激值的測定。允許將標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者和標(biāo)準(zhǔn)照明體結(jié)合起來使

用。但應(yīng)在試驗報告中說明。

6儀器

6.1光譜光度計

對于高精度的顏色測量，應(yīng)使用裝有三棱鏡或光柵單色儀的單光束或最好為雙光束反

射式光譜光度計，其測頭應(yīng)能符合第4章中所述的照明及觀測條件。

該類儀器，能測量有一定重復(fù)性的光譜反射比或光譜反射比因數(shù)。重復(fù)性應(yīng)優(yōu)于下兩

值中的較大者:讀數(shù)的0.2%或0.001(絕對值)。

注:在同樣條件下(相同操作者、同一光譜光度計，在較短時間間隔內(nèi))對同一涂膜所得的兩單獨試驗

結(jié)果之絕對差低于某規(guī)定值時其置信水平為95%。該值稱為該測量方法的重復(fù)性。其是由適當(dāng)

的系數(shù)乘以測量方法的標(biāo)準(zhǔn)離差而得。

準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于下兩值中較大者:讀數(shù)的0.5%或0.002(絕對值)。

注:本標(biāo)準(zhǔn)中，準(zhǔn)確度是指測量結(jié)果和真值間的接近程度。

假如是為了客觀地管理顏色參考標(biāo)準(zhǔn)而進行的顏色測量，則應(yīng)優(yōu)先選擇光譜光度計，而

653

不是濾光光譜光度計(6.2)或三刺激值色度計(6.4)0

6.2濾光光譜光度計

為了客觀描述試樣與參考樣之間的色差;測定涂漆物品在生產(chǎn)過程中顏色的偏離，以便

控制和調(diào)整生產(chǎn)工藝;客觀描述由老化及其他化學(xué)、物理作用引起的顏色變化。除測定色彩

強烈而具有陡窄光譜反射曲線的涂膜外，一般使用濾光光譜光度計測量涂膜顏色。該儀器

是至少有16個以上從400--700，波長范圍均勻分布的干涉濾光器，并有半寬度20nm或

更小半寬度的光度計，其測頭應(yīng)符合第4章中供選擇的照明和觀測條件。

第6.1條中對光譜光度計規(guī)定的短、長期重復(fù)性要求對濾光光譜光度計也適用。

準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于下兩值中較大者:讀數(shù)的1%或0.004(絕對值)。

6.3積分器

為了用標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對光譜功率分布:(劉與顏色匹配函數(shù)Xlo(勸,Ylo(A),zw(勸

加權(quán)所測得的光譜光度特性并求和，可使用有足夠存儲量的計算機。

一般濾光光譜光度計和自動光譜光度計配有電子或機械積分器。

6.4三刺激值色度計

這類儀器帶有三個或四個濾光器，其濾光器能使測量值與三刺激值間有一簡單的線性

關(guān)系。為此，它們能在光學(xué)上進行積分，從而顯示出顏色的三刺激值。其帶有的測頭應(yīng)符合

第4章中所述的照明和觀測條件。

三個濾光器的光譜透射率r.。),rY(a),rz(勸必須與顏色匹配函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)照明體、光源

的相對光譜功率分布、光電探測器的靈敏度相適應(yīng)。r.濾光器能完全吸收波長范圍為

500nm以下的光。用r.和rz濾光器測得的反射比因數(shù)加權(quán)，修正后相加，即得到三刺激值

Xioo

由于要使濾光器符合要求的參數(shù)是困難的，因此該類儀器一般不適宜測量顏色本身，而

只限于測量色差。而且當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)與試樣是同色異譜時，確定試樣與參考標(biāo)準(zhǔn)的顏色是否一致

也是困難的。為此該類儀器最好限用于測定涂漆物品生產(chǎn)中的顏色偏離，以便控制或調(diào)整

工藝過程;以及客觀描述老化及其他化學(xué)、物理作用引起的顏色變化。

用該類儀器測得的三刺激值，其重復(fù)性應(yīng)優(yōu)于下兩值中較大者:讀數(shù)的0.2%或0.001

(絕對值)。

準(zhǔn)確度可能低于1%0

7取樣和試樣的制備

按GB3186規(guī)定取受試色漆的代表性樣品，并檢查和制備試樣。

按GB9271,GB1727和GB9278的規(guī)定，制備試板、干燥和進行狀態(tài)調(diào)節(jié)。

注:色溫變性涂膜，應(yīng)使試樣溫度維持在23士2'C。不是色溫變性涂膜應(yīng)按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件進行

狀態(tài)調(diào)節(jié)，直到顏色不再變化。屬于不能完全遮蓋底材的涂膜，其顏色取決于底材的顏色及涂膜

厚度。膜厚應(yīng)按GB1764規(guī)定測量。

從涂漆物品中取有代表性的試樣，試樣數(shù)應(yīng)按工藝或有關(guān)規(guī)定確定。

涂膜試樣應(yīng)是平整、潔凈的，其大小應(yīng)適宜儀器測樣口的尺寸?！ぷ鲿r，儀器測樣口的

大小應(yīng)不小于似Ommo

654

8反射比標(biāo)準(zhǔn)

8.1基本標(biāo)準(zhǔn)

由CIF推薦的基本標(biāo)準(zhǔn)，其定義為對所有波長光譜反射比均等于1的理想的均勻全反

射漫射體。

8.2二級標(biāo)準(zhǔn)

由于在實際使用中，不易得到基本標(biāo)準(zhǔn)。就需要一個盡可能接近于基本標(biāo)準(zhǔn)光譜反射

比，并已知其光譜反射比的二級標(biāo)準(zhǔn)。

8.2.1材料

通常將硫酸鋇粉末壓成片狀作為二級標(biāo)準(zhǔn)使用。

用于壓片的硫酸鋇粉末應(yīng)標(biāo)明在各種波長下的光譜反射比Pea(勸或光譜反射比因數(shù)

Has斌x)。所選波長應(yīng)使其反射比或反射比因數(shù)的內(nèi)插值在士0.001精度之內(nèi)。規(guī)定值將與制

備硫酸鋇片的方法及測量硫酸鋇片絕對值的技術(shù)有關(guān)，即與基本標(biāo)準(zhǔn)有間接關(guān)系(見第11章)。

粉末應(yīng)是無污染、易壓制的。

注:制片的硫酸鋇粉末，其光譜反射比Pe，t(A)與光譜反射比因數(shù)R袱x)幾乎相同。但還需側(cè)定硫酸

鋇粉末片R45.o(勸與Roi45(勸光譜反射比因數(shù)不一致的程度。

8.2.2制備和校驗

用一潔凈的專用機械或壓粉機，在模具內(nèi)壓制恒量的硫酸鋇粉末，使之壓出的片厚至少

為5mm、密度為1.6一1.7g/m'。片表面應(yīng)是非紋理，平整且無光澤的。

以相同的操作步驟制取不同粉末的樣片。

對給定的某批硫酸鋇粉末，制得的二級標(biāo)準(zhǔn)的反射比，其重復(fù)性均應(yīng)優(yōu)于0.2960

假如小心操作，貯存于千燥器內(nèi)，并保證不讓制得的反射比標(biāo)準(zhǔn)暴露在紫外輻射(l<

270nm)下，因該類照射能引起標(biāo)準(zhǔn)在450nm以下波長范圍光譜反射比的變化(見第n章)

標(biāo)準(zhǔn)就能使用一周。

以下是一種壓粉機的示例。

將作為硫酸鋇片框子的金屬環(huán)下部緊貼在一塊潔凈無光毛玻璃上(見注、圖a)。用一

夾子將環(huán)和玻璃板固定在一起，將已稱重的粉末(片體積乘以1.65g/cm3)倒人環(huán)內(nèi)圓筒中，

合攏壓粉機，使柱塞進人圓筒擰緊螺絲，用橡皮錘輕打上蓋幾下，再擰緊，重復(fù)輕打與擰緊

二、三次，直到粉末壓實到僅充滿環(huán)的錐體內(nèi)。移去上蓋、柱塞和圓筒，蓋上蓋板，翻轉(zhuǎn)壓粉

機(見圖b)，打開夾子，移開玻璃板。此時壓片的表面與環(huán)邊相平，并能與色度計測樣口貼

緊，而且粉末已壓實到即使將壓片表面垂直放置和使用時，也無粉末細粒失落。

試驗后玻璃板應(yīng)用鉻酸洗液清洗，然后用燕餾水、乙醇先后沖洗，再干燥。試驗中，可用

一小塊浸透乙醇的藥棉清洗玻璃板。

注:無光毛玻璃板是用研磨料(顆粒大小約。.3pm)將與粉末接觸的玻璃板面磨平，然后用稀氫氟酸腐

蝕制得。

8.3工作標(biāo)準(zhǔn)

對于日常測量用的儀器，可采用光譜比在較長時間內(nèi)保持不變的工作標(biāo)準(zhǔn)。它們可以

不是均勻全反射漫射體，但應(yīng)由硫酸鋇標(biāo)準(zhǔn)對之進行校正。它們應(yīng)由穩(wěn)定、耐用的材料制

成。例如乳白玻璃、瓷板或瓷磚。為易于擦去其表面污物和便于清洗，表面應(yīng)是拋光面。

655

應(yīng)使用中性灰色標(biāo)準(zhǔn)校核光度計光度標(biāo)尺的線性程度，并擴大光度計的測量范圍。以

便更可靠地進行深色試樣的測定。

使用若干個不同光譜范圍的工作標(biāo)準(zhǔn)以校驗試驗方法的重復(fù)性和準(zhǔn)確度。

6

壓制硫酸鋇(B.SDa)粉末反射比標(biāo)準(zhǔn)示憊圖

，操作步驟

9.1光譜光度計

應(yīng)按儀器使用說明書操作儀器。

一般規(guī)定為首先調(diào)節(jié)光度標(biāo)尺或強度測量單元和積分器。在測樣口放一高效光吸收

器(黑盒)，校正零點。不能用阻擋光線的方法校正零點。在整個可見光波長范圍內(nèi)，用一

彭的反射比標(biāo)準(zhǔn)進行滿度校正。用已知光譜反射比的灰工作標(biāo)準(zhǔn)核對光度標(biāo)尺的線性

程度。

用有強發(fā)射線的?；蚬烹姛粜?zhǔn)波長標(biāo)尺。

注:清除雜散光(例如使用適宜的雜散光泌光器)并攘凈光學(xué)鏡面，邀免其他儀器誤差。

用合適的對光譜有選擇的工作標(biāo)準(zhǔn)，校對儀器的重復(fù)性是否符合其規(guī)定的指標(biāo)。

根據(jù)儀器使用的時間及頻繁程度，定期地重新校核光度標(biāo)尺的線性程度，波長標(biāo)尺和重

復(fù)性。

根據(jù)所選波長間隔及所要測量涂膜的明度，調(diào)節(jié)狹縫寬度或狹縫寬度的程序，使光譜分

辨率與靈敏度之間達到合理地平衡

用半寬度小于lOnm的單色光

。選擇適當(dāng)?shù)挠涗浰俣取?/p>

，以波長間隔Ax=lonm，在光譜380一770nm

行測量。但如遇具有陡窄光譜反射曲線的高飽和度顏色涂膜

色光，以波長間隔△人=5二進行測量。

656

，可使用半寬度小于

全范圍進

5nm的單

根據(jù)所選定測量條件測定與反射比標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的試樣的光譜反射比或光譜反射比因數(shù)。

或者使用積分器測定三刺激值和色品坐標(biāo)。

為發(fā)現(xiàn)測量誤差，需重復(fù)每個測量。當(dāng)偏差大于儀器規(guī)定的重復(fù)性時，應(yīng)發(fā)現(xiàn)并消除引

起偏差的因素。

注:偏差可由儀器引起，也可由試樣引起。

如使用非積分式光譜光度計測量光譜特性，按GB11186.1規(guī)定計算三刺激值和色度

坐標(biāo)。

計算三刺激值Yio，色度坐標(biāo)二，o,Yio或者色坐標(biāo)L`,