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2026-05-10 浏览量:次

GB/T 11186.2-1989 涂膜颜色的测量方法 第二部分 颜色测量 | 梦能涂料每日解读涂料颜色测量标准

前言:涂料颜色的“数据化标准”

在涂料工业中,颜色不仅是装饰性指标,更是功能性指标。从建筑外墙的色差控制到汽车面漆的色彩一致性,从白色颜料的亮度要求到黑色颜料的纯度标定,颜色的精确测量与量化是涂料产品质量控制和研发的基础。然而,人眼对颜色的感知受到观察条件、照明光源和观察者色视觉差异的显著影响,单纯依靠目视判定颜色差异难以实现标准化和可重复性。因此,建立一套科学、统一、可操作的涂膜颜色测量方法,对于涂料产品的质量控制、颜色配方的研发、色差的评估和仲裁检验具有至关重要的基础性意义。

GB/T 11186.2-1989《涂膜颜色的测量方法 第二部分:颜色测量》 正是为此而制定的国家标准。它由中华人民共和国化学工业部于1989年3月31日发布,1990年1月1日正式实施。该标准等效采用国际标准ISO 7724/2-1984,系统规定了测量涂膜颜色坐标的方法。它适用于测定反射光的颜色,即用正常视觉检查能显示一种均匀颜色(单色)的涂膜,也适用于测量不能完全遮盖不透明底材的涂膜(属于不透明系统涂膜)。标准详细规定了三刺激值的测定、色度坐标计算、照明观测条件的选择、仪器的规格要求、试样的取样与制备、反射比标准的选择与使用,以及从光谱光度计到三刺激值色度计等不同仪器的操作步骤。它是中国涂膜颜色测量领域最基础、最权威的技术标准,也是后续众多涂料产品标准中颜色测量条款的统一引用依据。

梦能涂料解读: 这份标准发布于1989年,是中国涂膜颜色测量标准化的“里程碑”。对于涂料行业从业者而言,本标准是连接“人眼看到的颜色”与“仪器测量的数据”之间的桥梁。它定义了CIE 1964补充标准色度观察者和D65标准照明体的颜色测量基准,规定了8/d、d/8、45/0、0/45四种照明观测条件,给出了从光谱光度计到三刺激值色度计的不同仪器选择,以及硫酸钡粉末压片作为二级反射比标准的使用方法。理解并掌握GB/T 11186.2-1989,是涂料行业从业者进行颜色研发、质量控制、色差评定的“必修课”。

一、 标准基本信息

项目 内容
标准全称 涂膜颜色的测量方法 第二部分 颜色测量
英文名称 Methods for measuring the colour of paint films—Part 2: Colour measurement
标准编号 GB/T 11186.2-1989
UDC 667.6:535.65 G 50
发布机构 中华人民共和国化学工业部
发布日期 1989-03-31
施行日期 1990-01-01
标准类型 推荐性国家标准(GB/T)
等效关系 等效采用国际标准ISO 7724/2-1984
归口单位 全国涂料和颜料标准化技术委员会
适用范围 规定了测量涂膜颜色坐标的方法,适用于反射光的颜色测量,即用正常视觉检查,能显示一种均匀颜色(单色)的涂膜。

梦能涂料解读: 标准编号“GB/T”代表“推荐性国家标准”。该标准等效采用ISO 7724/2-1984,是中国在涂膜颜色测量领域与国际标准接轨的重要成果。适用范围明确为“反射光的颜色”、“均匀颜色(单色)的涂膜”,并注明不适用于发光涂膜、透明和半透明涂膜、反光涂膜(如交通标记用的涂膜)和金属光泽涂膜。这些适用范围的规定,确保了标准在正确的场景中应用。

二、 三维色的测定——颜色测量的“核心原理”

规范第3章(原理)是理解整个颜色测量方法的基础。

3.1 三刺激值X10、Y10、Z10的测定:

使用光谱光度计测定涂膜的光谱光度特性(光谱反射比或光谱反射比因数),并按GB 11186.1中3.1公式,计算三刺激值X10、Y10、Z10。使用三刺激值色度计测定三刺激值X10、Y10、Z10。

3.2 色度坐标x10、y10及L*、a*、b*的计算:

按GB 11186.1中3.1~3.2公式,计算色度坐标x10、y10及L*、a*、b*。

梦能涂料解读: 第3章是颜色测量的“原理基石”。三刺激值X10、Y10、Z10是颜色测量的“原始数据”,它们描述了涂膜在CIE 1964标准色度系统下的颜色信息。从三刺激值出发,可以进一步计算出色度坐标x10、y10(描述色调和彩度)以及L*、a*、b*(描述明度、红绿度和黄蓝度)。标准提供了两种仪器途径——光谱光度计(精确但昂贵)和三刺激值色度计(快速但精度较低),满足不同场景的需求。

三、 照明及观测条件的选择(第4章)——测量条件的“核心决策”

规范第4章是标准中技术细节最丰富的章节之一,系统规定了不同涂膜表面质地对应的照明及观测条件选择。

4.1 光滑非纹理型涂膜——最常用的“表面类型”

4.1.1 包含镜面反射的测量: 使用测量条件8/t或t/8(均无光泽吸收器)。标准注明:假如光泽改变而涂膜颜色在视觉上无可觉察的改变,例如老化后,测得包含镜面反射在内的三刺激值一般不受影响。

4.1.2 除去镜面反射的测量: 使用测量条件8/d或d/8(均用光泽吸收器)或45/0或0/45。标准注明:假如光泽改变,表面反射中的漫射部分也会改变,所以扣除镜面反射测得的三刺激值也会改变。

梦能涂料解读: 4.1条是光滑非纹理型涂膜(大多数工业涂装中最常见的表面类型)的测量条件选择指南。包含了两种模式——包含镜面反射的测量和除去镜面反射的测量。包含镜面反射时,仪器同时测量漫反射光和镜面反射光,适用于评估颜色本身的稳定性(例如老化试验前后颜色变化的客观评估,即使光泽发生了变化)。除去镜面反射时,仪器仅测量漫反射光,更符合人眼感知颜色的方式,但光泽变化会影响测量结果。这一选择体现了标准对不同评价目的(客观测量vs. 目视匹配)的差异化考量。

4.2 表面有纹理型涂膜——特殊表面的“测量策略”

4.2.1 包含镜面反射的测量: 对于表面有纹理涂膜(例如斑纹漆),使用8/d或d/8测量条件(均无光泽吸收器)。

4.2.2 除去镜面反射的测量: 对于无光或低光泽试样,使用8/d或d/8(均有光泽吸收器)测量条件。假如测量时要转动试样,可使用45/0或0/45测量条件。

梦能涂料解读: 4.2条是表面有纹理型涂膜的专属规定。表面有纹理的涂膜(如斑纹漆、砂纹漆等)因表面不平整,使用积分球光学结构(8/d或d/8)是必须的——因为45/0或0/45条件在纹理表面上的测量结果会因测量方向不同而产生显著差异。对于无光或低光泽试样,使用光泽吸收器除去镜面反射,以更准确地反映人眼感知的颜色。

四、 标准色度观察者和标准照明体的选择(第5章)——颜色测量的“数据基准”

规范第5章是颜色测量的“数据基准”,规定了标准色度观察者和标准照明体的选择。

5.1: 最好使用CIE 1964补充标准色度观察者和标准照明体D65。

5.2: 对特殊同色异谱指数的颜色测定,应采用标准照明体A作为试验照明体。

5.3: 带有滤光器的三刺激值色度计,如果它们仅适用于CIE 1931标准色度系统和标准照明体为C时,对试样三刺激值的测定。允许将标准色度观察者和标准照明体结合起来使用。但应在试验报告中说明。

梦能涂料解读: 第5章是颜色测量的“基准坐标系”。标准明确推荐使用CIE 1964补充标准色度观察者(10°视场)和D65标准照明体(色温约6500K的日光模拟)作为首选。D65照明体模拟的是平均北方天空日光,是涂料行业颜色测量中应用最广泛的标准照明体。对于同色异谱评价,需要使用A照明体(色温约2856K的白炽灯光)作为试验照明体。如果仪器仅支持CIE 1931标准(2°视场)和C照明体,标准允许使用并与D65/10°条件结合使用,但须在报告中注明。

五、 仪器(第6章)——颜色的“测量工具”

规范第6章是标准中内容最丰富的章节之一,系统规定了光谱光度计、滤光光谱光度计和三刺激值色度计的规格要求。

6.1 光谱光度计——颜色测量的“黄金标准”

对于高精度的颜色测量,应使用装有三棱镜或光栅单色仪的单光束或最好为双光束反射式光谱光度计。重复性应优于下两值中的较大者:读数的0.2%或0.001(绝对值)。准确度应优于下两值中较大者:读数的0.5%或0.002(绝对值)。假如是为了客观地管理颜色参考标准而进行的颜色测量,则应优先选择光谱光度计。

梦能涂料解读: 光谱光度计是颜色测量的“黄金标准”,它通过测量涂膜在可见光全波段(380~770nm)的光谱反射比,能够获得最完整的颜色信息。重复性要求(读数的0.2%或0.001)和准确度要求(读数的0.5%或0.002)体现了对仪器性能的严格要求。标准明确指出“管理颜色参考标准”时应优先选择光谱光度计,确立了它在颜色测量中的最高权威地位。

6.2 滤光光谱光度计——色差控制和工艺调整的“实用工具”

使用滤光光谱光度计测量涂膜颜色。该仪器是至少有16个以上从400~700nm波长范围均匀分布的干涉滤光器,并有半宽度20nm或更小半宽度的光度计。重复性和准确度要求:短、长期重复性要求对滤光光谱光度计也适用。准确度应优于下两值中较大者:读数的1%或0.004(绝对值)。

梦能涂料解读: 滤光光谱光度计是光谱光度计的一种“简化”但实用的替代方案。它使用至少16个干涉滤光器在400~700nm波长范围内进行颜色测量,精度低于光谱光度计(准确度读数的1% vs 0.5%),但成本更低、速度更快。标准明确其适用场景为“客观描述试样与参考样之间的色差”、“测定涂漆物品在生产过程中颜色的偏离”和“客观描述由老化及其他化学、物理作用引起的颜色变化”——适用于生产控制和品质管理的需求。

6.4 三刺激值色度计——色差控制的“快速工具”

这类仪器带有三个或四个滤光器,其滤光器能使测量值与三刺激值间有一简单的线性关系。三个滤光器的光谱透射率τX(λ)、τY(λ)、τZ(λ)必须与颜色匹配函数、标准照明体、光源的相对光谱功率分布、光电探测器的灵敏度相适应。用该类仪器测得的三刺激值,其重复性应优于下两值中较大者:读数的0.2%或0.001(绝对值)。准确度可能低于1%。

梦能涂料解读: 三刺激值色度计是三种仪器中最简单、成本最低的一种。它使用三个或四个滤光器直接测量三刺激值,但精度最低。标准明确指出“该类仪器一般不适宜测量颜色本身,而只限于测量色差”,且“当标准与试样是同色异谱时,确定试样与参考标准的颜色是否一致也是困难的”。这意味着三刺激值色度计最适合用于生产过程中的色差控制和颜色偏离监测(如同一涂料不同批次间的色差控制),而不适合用于颜色参考标准的管理或同色异谱评价。

六、 取样和试样的制备(第7章)——颜色测量的“标准化起点”

规范第7章是标准中操作程序重要的章节之一,规定了取样、试板制备、干燥和状态调节的要求。

7.1: 按GB 3186规定取受试色漆的代表性样品,并检查和制备试样。

7.2: 按GB 9271、GB 1727和GB 9278的规定,制备试板、干燥和进行状态调节。

7.3: 色温变性涂膜,应使试样温度维持在23±2℃。不是色温变性涂膜应按产品标准规定的条件进行状态调节,直到颜色不再变化。属于不能完全遮盖底材的涂膜,其颜色取决于底材的颜色及涂膜厚度。膜厚应按GB 1764规定测量。从涂漆物品中取有代表性的试样,试样数应按工艺或有关规定确定。涂膜试样应是平整、洁净的,其大小应适宜仪器测样口的尺寸。工作时,仪器测样口的大小应不小于φ10mm。

梦能涂料解读: 第7条是颜色测量试样的制备要求。其中最值得注意的是“色温变性涂膜”和“不能完全遮盖底材的涂膜”两种情况。色温变性涂膜(thermochromic paint)的颜色随温度变化,标准要求使试样温度维持在23±2℃——这意味着对于普通涂料,测量前应确保试样与环境达到热平衡;对于特殊的温敏涂料,必须在标准温度下进行测量。不能完全遮盖底材的涂膜(如某些透明颜料或薄涂层),其颜色取决于底材的颜色和涂膜厚度,因此必须在报告中注明底材类型和膜厚。测样口尺寸不小于φ10mm的要求,确保了有足够的测量面积获得稳定的颜色数据。

七、 反射比标准(第8章)——颜色测量的“校准基准”

8.1 基本标准: 由CIE推荐的基本标准,其定义为对所有波长光谱反射比均等于1的理想的均匀全反射漫射体。

8.2 二级标准: 由于在实际使用中,不易得到基本标准。需要一个尽可能接近于基本标准光谱反射比,并已知其光谱反射比的二级标准。通常将硫酸钡粉末压成片状作为二级标准使用。

8.3 工作标准: 对于日常测量用的仪器,可采用光谱比在较长时间内保持不变的工作标准。它们可以不是均匀全反射漫射体,但应由硫酸钡标准对之进行校正。它们应由稳定、耐用的材料制成,例如乳白玻璃、瓷板或瓷砖。

梦能涂料解读: 第8章是颜色测量的“校准基准体系”。从基本标准(理想的完全反射漫射体,无法实际使用)到二级标准(硫酸钡粉末压片,可在实验室中自行制备和使用)到工作标准(乳白玻璃、瓷板等,用于日常校正),形成了一个完整的校准层级。硫酸钡粉末压片的制备方法(密度1.6~1.7g/cm3、片厚至少5mm)和贮存注意(避紫外辐射,使用一周内有效)都有详尽规定。这一校准体系确保了颜色测量结果从“工作标准”溯源到“基本标准”的计量一致性。

八、 操作步骤(第9章)——颜色测量的“完整流程”

规范第9章详细规定了光谱光度计、滤光光谱光度计和三刺激值色度计的操作步骤。

9.1 光谱光度计: 应按仪器使用说明书操作仪器。一般规定为首先调节光度标尺或强度测量单元和积分器。在测样口放一高效光吸收器(黑盒),校正零点。不能用阻挡光线的方法校正零点。在整个可见光波长范围内,用一适宜的反射比标准进行满度校正。用已知光谱反射比的灰工作标准核对光度标尺的线性程度。用有强发射线的镉或汞放电灯校准波长标尺。根据所选波长间隔及所要测量涂膜的明度,调节狭缝宽度。用半宽度小于10nm的单色光,以波长间隔Δλ=10nm,在光谱380~770nm全范围进行测量。但如遇具有陡窄光谱反射曲线的高饱和度颜色涂膜,可使用半宽度小于5nm的单色光,以波长间隔Δλ=5nm进行测量。

梦能涂料解读: 第9.1条是光谱光度计操作的“完整清单”。标准的操作流程包括:零点校正→满度校正→光度标尺线性度核对→波长标尺校准→狭缝宽度调节→波长间隔选择。其中特别值得注意的是高饱和度颜色涂膜的测量要求——对于具有陡窄光谱反射曲线的高饱和度颜色(如某些有机颜料制备的鲜艳色漆),需要使用更小的波长间隔(5nm)和更小的半宽度(5nm),以捕获颜色的陡峭变化特征。这体现了标准对不同颜色类型“因色施策”的差异化测量要求。

九、 标准在行业中的应用——颜色测量的“通用语言”

GB/T 11186.2-1989是涂料、颜料、塑料、油墨等颜色相关行业引用频率最高的基础标准之一,在以下场景中具有核心应用:

涂料颜色质量控制: 涂料生产企业在出厂检验和过程控制中,使用本标准规定的方法测量涂膜的颜色坐标(L*、a*、b*)和色差(ΔE*),确保产品质量的一致性。

颜料颜色性能评估: 颜料供应商和使用方,依据本标准测量颜料的本色、冲淡色、着色力、色差等颜色性能参数。

老化颜色变化评定: 在涂层老化试验(氙灯老化、自然暴露等)中,根据本标准测量老化前后的色差,评估涂层的耐候性和保色性。如GB/T 1766-2008《色漆和清漆 涂层老化的评级方法》中第4.2.1条明确规定“按GB/T 11186.2和GB/T 11186.3测定和计算老化前与老化后的样板之间的总色差值(ΔE*)”。

配色与打样: 涂料研发人员和配色中心使用本标准规定的方法进行颜色测量和色差计算,指导配色配方调整。

十、 补充说明——与GB/T 11186系列的关系

GB/T 11186系列标准由三个部分组成,共同构成完整的颜色测量与评价体系:

GB/T 11186.1-1989《涂膜颜色的测量方法 第一部分:原理》: 规定了颜色测量的基本原理、三刺激值计算、色度坐标和色差公式等基础理论。

GB/T 11186.2-1989《涂膜颜色的测量方法 第二部分:颜色测量》: 规定了颜色测量的具体操作方法和仪器要求,是系列中最核心、最实用的部分。

GB/T 11186.3-1989《涂膜颜色的测量方法 第三部分:色差计算》: 规定了色差的计算公式和分析方法,与第二部分配合使用完成颜色差异的量化评估。

梦能涂料解读: 三部分标准共同构成了涂膜颜色测量的“从原理到方法到应用”的完整链条。在实际应用中,第一部分和第三部分通常作为参考,第二部分(GB/T 11186.2-1989)是日常颜色测量的“实战手册”。值得注意的是,该标准的三部分在2019年已被GB/T 11186-2019《涂膜颜色的测量方法》合并更新为单一标准。新标准在技术内容上进行了修订,在实际工作中应优先采用GB/T 11186-2019。

十一、 总结与梦能金句

GB/T 11186.2-1989告诉我们:涂膜颜色的科学测量,不是一句简单的“比一比颜色”,而是一个从三刺激值X10、Y10、Z10的测定、CIE 1964补充标准色度观察者和D65标准照明体的选择、8/d或d/8或45/0的测量条件决策,到光谱光度计或三刺激值色度计的仪器选用,再到硫酸钡粉末压片反射比标准的校准的完整标准化体系。它用包含镜面反射和除去镜面反射两种模式的差异化选择,区分了客观颜色测量和目视匹配两种不同的评价目的;它用光谱光度计0.2%的重复性要求和三刺激值色度计1%的准确度限值,为不同精度需求的颜色测量划定了分水岭。

一个核心定位: 中国涂膜颜色测量方法领域最基础、最权威的“颜色测量通用语言”。

两个关键技术决策: 标准色度观察者(CIE 1964 10°视场)和标准照明体(D65)的选择,构成了颜色测量数据可比性的“基准坐标系”。

三种仪器类型: 光谱光度计(黄金标准,参考颜色管理)→ 滤光光谱光度计(生产控制,色差评定)→ 三刺激值色度计(快速检测,色差控制),构成了从高精度到高效率的完整仪器工具链。

四个照明观测条件: 8/d、d/8、45/0、0/45及其在包含镜面反射和除去镜面反射模式下的使用,为不同表面质地的涂膜颜色测量提供了“测量条件工具箱”。

一个根本性认知: 涂膜颜色的科学测量,是涂料产品从“人眼比色”到“数据化颜色管理”的桥梁——只有测量方法标准、仪器校准规范、数据处理公式三重统一,颜色数据才真正具有可比性和参考价值。

梦能金句: “GB/T 11186.2-1989是涂膜颜色的‘数据化标尺’——它用三刺激值X10、Y10、Z10将人眼感知的‘红黄蓝绿’翻译成了可计算、可比较的数学语言;它用D65照明体的光谱功率分布和10°视场的色匹配函数,为每一层涂膜的颜色测量定下了统一的‘数据坐标系’;它用光谱光度计0.001的反射率测量精度和三刺激值色度计0.005的色差重复性,为涂料行业从‘目视比色’到‘仪器控色’的跨越划定了精确的数据边界。每一份符合GB/T 11186.2的颜色测量报告,都是一层涂膜颜色的‘数字DNA’——可溯源、可复现、可在全球范围内实现数据对话。”