GB/T 5950-2008 建筑材料与非金属矿产品白度测量方法 | 梦能涂料每日解读标准
核心定位:建筑材料与非金属矿产品白度测定的“国家级方法标尺”。本标准规定了白色和近白色陶瓷、涂料、白水泥、滑石、高岭土、硅灰石、石膏、重质和轻质碳酸钙等建筑材料及非金属矿产品的白度测量方法。相较于被代替的1996版,该标准细化了标准白板选择规定并更新了白度计算公式,使测量与评价更具规范性。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 5950-2008 |
| 发布/实施 | 2008-05-04发布 / 2008-10-01实施 |
| ICS | 91.100.01 Q 10 |
| 适用范围 | 白色和近白色陶瓷、涂料、白水泥、滑石、高岭土、硅灰石、石膏、重质和轻质碳酸钙等建筑材料及非金属矿产品的白度测量。 |
| 核心内容 | 规定了标准白板选择、试样制取、仪器调校及基于CIE(2004)公式的白度与淡色调指数计算流程。 |
| 归口单位 | 全国白度标准样品标准化技术工作组。 |
二、 核心原理(第4章)
4: 当光谱反射比均为1的理想完全反射漫射体的白度为100,光谱反射比均为0的绝对黑体白度为0时,采用本标准规定的条件,测出试样的三刺激值,再用所规定的公式计算白度,并可计算试样的色调角、彩度和试样间的色差。
梦能涂料解读: 本标准的原理是相对测量法。以理想完全反射漫射体为基准(白度=100),通过测量试样的三刺激值,代入CIE(2004)推荐的白度公式计算白度。同时可计算色调角、彩度和色差,实现白度的多维度评价。
三、 核心仪器(第5章)
| 仪器 | 规格/要求 | 梦能涂料工程意义 |
|---|---|---|
| 光谱测色仪 | 应符合 GB/T 3979 和 GB/T 11942 的规定。 | 光谱测色仪是白度测量的核心设备,需满足色度测量的基本要求。 |
| 光电积分类测色仪器 | 应满足JJG512-2002的规定。 | 光电积分类仪器需定期检定,确保测量结果的准确性。 |
| 照明体与观察者 | 采用标准照明体 D65,10°视场的光谱三刺激值 x10(λ)、y10(λ)和 z10(λ)。 | D65标准照明体和10°视场是国际通用的色度测量条件,确保结果的可比性。 |
| 照明与观测条件 | 以 0/d 或 d/0 条件为优选。 | 0/d(垂直照明/漫反射接收)或 d/0(漫反射照明/垂直接收)是白度测量的标准几何条件。 |
| 粉体压样器 | 仪器配有恒压 HY-3 型号粉体压样器,用光学磨砂玻璃压样。 | 粉体压样器用于制备粉末状试样板,确保试样表面平整、无纹理、无疵点。 |
四、 核心标准白板(第6章)
6.1 标准白板的选择:
6.1.1 测量非金属矿粉体: 采用的标准白板应符合 GB/T 9086 的规定,选用辐亮度因数在 85±2、90±2 和 95±2 的 GSB Q 30001 无光釉陶瓷系列标准白板 3 块。如有被测样品的蓝光白度超过 95,采用 GSB A 67001 或 GSB A 67006,并用符合 GB/T 9086 规定的粉体压样器将其压制成标准白板。
6.1.2 测量非粉体标准样品: 根据样品表面的光泽采用的标准白板应符合GB/T 9086的规定。低光泽样品采用 GSB Q 30001 无光釉陶瓷系列标准白板,光泽较高的表面采用 GSB A 67002 陶瓷标准白板。
6.2 标准白板的标定: 每年由国家标准化行政管理部门授权的单位标定。
梦能涂料解读: 标准白板是白度测量的“基准尺”。粉体样品需选用3块不同辐亮度因数的无光釉陶瓷标准白板,蓝光白度超过95时需改用氧化镁或硫酸钡标准白板。非粉体样品需根据表面光泽选择标准白板。标准白板需每年由国家授权单位标定,确保其量值溯源性。
五、 试样制备(第7章)
7.1 取样和处理:
7.1.1: 按各自有关产品标准规定的取样方法取样,没有取样方法标准的产品应取有代表性的试样,成型制品一般不少于3件。
7.1.2: 滑石粉的水分应不大于0.2%。高岭土试样全部通过0.106 mm筛孔后于80℃~90℃烘干至水分不大于1.5%,并在干燥器中冷却至室温后备用。以喷雾干燥等非研磨工艺成型的高岭土产品,应取适量试样加水调成糊状后,烘干研磨成粉体并全部过0.106 mm筛孔后备用。白色陶瓷试样一般情况下不必烘样,如试样受潮影响白度时,需在105℃~110℃干燥箱中烘4h,取出,置于干燥器中冷至室温,备用。制样过程应防止试样的污染。
7.2 制样:
7.2.1: 白色粉末状试样板的制备。取一定量的粉末状试样放入压样器中,压制成表面平整、无纹理、无疵点、无污点的试样板。每批产品应在相同条件下压制3件试样板。
7.2.2: 其他白色试样如陶瓷、涂料等,参照其制样标准制样。
梦能涂料解读: 试样制备是确保测量结果代表性的关键。粉体样品需严格控制水分含量(滑石粉≤0.2%,高岭土≤1.5%),并全部通过0.106 mm筛孔。成型制品一般不少于3件。制样需在相同条件下压制3件试样板,确保表面平整、无纹理、无疵点、无污点。
六、 核心测量步骤(第8章)
8.1 仪器的调校:
8.1.1: 按仪器使用说明预热稳定仪器,调零。
8.1.2: 用标准白板调校仪器。
8.2 三刺激值的测量: 按GB/T 11942进行。
8.3 白色产品色差的测量: 按GB/T 11942进行。
梦能涂料解读: 测量步骤是标准的核心操作指南。关键控制点包括:仪器预热稳定、调零、用标准白板调校。三刺激值和色差的测量均按GB/T 11942进行,确保测量方法的统一性。
七、 核心测量结果的计算(第9章)
7.1 白度的计算方法
白度 W 或 W10 分别按照下列式(1)或者式(2)计算:
式(1): W = Y + 800(xn - x) + 1700(yn - y)
式(2): W10 = Y10 + 800(xn,10 - x10) + 1700(yn,10 - y10)
式中:
W——样品在 XYZ 色度学系统的白度;
Y——样品在 XYZ 色度学系统的三刺激值中的 Y 值;
x、y——样品在 XYZ 色度学系统的三色坐标中的 x、y 值;
xn、yn——完全反射漫射体在 XYZ 色度学系统的三色坐标中 xn、yn 值(见表1);
W10——样品在 X10、Y10、Z10 色度学系统的白度;
Y10——样品在 X10、Y10、Z10 色度学系统的三色坐标中 Y10 值;
x10、y10——样品在 X10、Y10、Z10 色度学系统的三色坐标中 x10、y10 值;
xn,10、yn,10——完全反射漫射体在 X10、Y10、Z10 色度学系统的三色坐标中 xn,10、yn,10 值(见表1)。
7.2 淡色调指数的计算方法
淡色调指数 Tw 或 Tw,10 分别按下列式(3)或式(4)计算:
式(3): TW = 1000(xn - x) - 650(yn - y)
式(4): Tw,10 = 900(xn,10 - x10) - 650(yn,10 - y10)
式中:
TW——样品在 XYZ 色度学系统的淡色调指数;
x、y——样品在 XYZ 色度学系统的三色坐标中的 x、y 值;
xn、yn——完全反射漫射体在 XYZ 色度学系统的三色坐标中 xn、yn 值(见表1);
TW,10——样品在 X10、Y10、Z10 色度学系统的淡色调指数;
x10、y10——样品在 X10、Y10、Z10 色度学系统的三色坐标中 x10、y10 值;
xn,10、yn,10——完全反射漫射体在 X10、Y10、Z10 色度学系统的三色坐标中 xn,10、yn,10 值(见表1)。
计算结果按 GB/T 8170 修约至小数点后 1 位。
7.3 表1 完全反射漫射体在D65标准照明体下的三刺激值和三色坐标
| 项目 | 5 nm | 10 nm |
|---|---|---|
| XYZ 色度学系统 | ||
| Xn | 95.04 | 95.02 |
| Yn | 100.00 | 100.00 |
| Zn | 108.88 | 108.81 |
| xn | 0.312 7 | 0.312 7 |
| yn | 0.329 0 | 0.329 0 |
| X10Y10Z10 色度学系统 | ||
| Xn,10 | 94.81 | 94.83 |
| Yn,10 | 100.00 | 100.00 |
| Zn,10 | 107.32 | 107.38 |
| xn,10 | 0.313 8 | 0.313 8 |
| yn,10 | 0.331 0 | 0.330 9 |
7.4 白度和淡色调指数的适用范围
本标准为CIE推荐的中性白的评价公式,等淡色调线式近乎于主波长为466 nm的平行线。白度公式不适用于彩色样品。式(1)~式(4)中的白度W及W10,淡色调指数Tw及Tw,10分别适用于下列范围的样品:
40 < W < (5Y - 280) 或 40 < W10 < (5Y10 - 280)
-3.0 < TW < +3.0 或 -3.0 < TW,10 < +3.0
7.5 试样的色调角和彩度的计算
按 GB/T 7921 规定的公式计算:
式(5): hab* = arctg(b*/a*)
式(6): Cab* = [(a*)2 + (b*)2]1/2
梦能涂料解读: 计算是标准的核心。白度公式采用CIE(2004)推荐公式,分为XYZ色度学系统和X10Y10Z10色度学系统两种。淡色调指数用于评价白度的色调偏向(偏红或偏蓝)。计算结果需修约至小数点后1位。白度公式仅适用于中性白样品,不适用于彩色样品。适用范围为40 < W < (5Y - 280) 且 -3.0 < TW < +3.0。
八、 与1996版的主要技术差异
| 项目 | GB/T 5950-1996 | GB/T 5950-2008 |
|---|---|---|
| 标准白板选择 | 规定较为笼统 | 进行了明确的规定,区分粉体和非粉体样品,明确了辐亮度因数和标准白板型号 |
| 白度计算公式 | 采用旧版公式 | 采用CIE(2004)推荐的白度计算公式 |
| 淡色调指数公式 | 未明确 | 明确给出了淡色调指数计算公式 |
| 适用范围 | 未明确白度公式的适用范围 | 明确给出了白度和淡色调指数的适用范围 |
梦能涂料解读: 2008版与1996版相比,主要技术差异包括:细化了标准白板选择规定、更新了白度计算公式(采用CIE(2004)推荐公式)、增加了淡色调指数计算公式、明确了白度公式的适用范围。这些变化使白度测量与评价更具规范性和科学性。
九、 关键工程要点(梦能涂料解读)
1. 标准白板的选择: 标准白板是白度测量的“基准尺”。粉体样品需选用3块不同辐亮度因数的无光釉陶瓷标准白板,蓝光白度超过95时需改用氧化镁或硫酸钡标准白板。非粉体样品需根据表面光泽选择标准白板。在工程应用中,需根据样品类型选择合适的标准白板,并确保标准白板每年由国家授权单位标定。
2. 试样制备的规范性: 粉体样品需严格控制水分含量(滑石粉≤0.2%,高岭土≤1.5%),并全部通过0.106 mm筛孔。成型制品一般不少于3件。制样需在相同条件下压制3件试样板,确保表面平整、无纹理、无疵点、无污点。在工程应用中,需严格按照标准要求进行取样、处理和制样,确保测量结果的代表性。
3. 仪器调校的准确性: 仪器需预热稳定后调零,并用标准白板调校。在工程应用中,需定期对仪器进行校准和检定,确保测量结果的准确性。
4. 白度计算公式的选择: 白度公式分为XYZ色度学系统和X10Y10Z10色度学系统两种。在工程应用中,需根据仪器类型和测量条件选择合适的公式,并在试验报告中注明。
5. 淡色调指数的应用: 淡色调指数用于评价白度的色调偏向。TW > 0表示偏红,TW < 0表示偏蓝。在工程应用中,淡色调指数可用于控制白度的色调一致性,确保产品颜色的稳定性。
6. 白度公式的适用范围: 白度公式仅适用于中性白样品,不适用于彩色样品。适用范围为40 < W < (5Y - 280) 且 -3.0 < TW < +3.0。在工程应用中,需确认样品是否在适用范围内,否则白度计算结果可能无效。
7. 与1996版的差异: 2008版与1996版相比,细化了标准白板选择规定、更新了白度计算公式、增加了淡色调指数计算公式、明确了白度公式的适用范围。在工程应用中,需注意这些差异对测量结果的影响,特别是在与历史数据对比时。
十、 核心总结
GB/T 5950-2008的核心逻辑清晰:通过标准白板(无光釉陶瓷标准白板或氧化镁/硫酸钡标准白板)建立白度测量的基准,通过试样制备(水分控制、筛分、压样)确保测量结果的代表性,通过仪器调校(预热、调零、标准白板调校)确保测量结果的准确性,通过CIE(2004)白度公式(W = Y + 800(xn - x) + 1700(yn - y))计算白度,通过淡色调指数(TW = 1000(xn - x) - 650(yn - y))评价白度的色调偏向。其中,标准白板的选择(第6章)是测量准确性的基础,试样制备(第7章)是测量结果代表性的保障,白度计算公式(第9章)是结果计算的核心工具,适用范围(40 < W < (5Y - 280),-3.0 < TW < +3.0)是结果有效性的判定依据。本标准为建筑材料与非金属矿产品白度的测量提供了完整的技术依据,是建材行业白度检测领域的重要标准。