漆膜的光澤度是漆膜干燥后,其表面對光的反射能力。一般來說,漆膜表面越光滑,其對光的反射能力越強,光澤度也就越高,反之,則越低。對漆膜的光澤度進行量化,是保證漆膜外觀質量的重要手段。本文對漆膜光澤度測量的原理及漆膜光澤度與反射率的關系做了介紹。
漆膜光澤測定的技術基礎漆膜的光澤可分為有光、半光和無光。當一束光照射到漆膜表面時,有一部分光要由漆膜的表面反射回來,這些反射光雜亂無章,呈半球型分布,如下圖所示。根據光的反射定律,當反射角等于入射角時,稱其為鏡面反射,而將鏡面反射以外其它方向的反射稱為漫反射。從鏡面反射的方向上觀察,若被測漆膜致密平滑,表面越“亮”,則鏡面反射越強,其表面光澤度越高;反之,若漆膜粗糙凹凸、表面越“烏”,則鏡面反射越弱,其表面光澤度越低。
對漆膜表面光澤度的測定,實際上是測量一定角度入射光照射在被測漆膜的反射光束Φs通過規(guī)定通光孔的光通量與在相同下由標準板反射光束Φ0s的光通量之比,其數學表達式為:
Gs(θ)=Φs/Φ0sX100%
式中:Gs——被測漆膜的光澤值;
θ——入射光的角度;
Φs——被測漆膜的反射光通量;
Φ0s一標準板反射光通量。
鏡向光澤計是利用光電原理來測定鏡面反射的常用儀器,目前雖有多種規(guī)格型號,但其測試原理基本相同,其光路系統(tǒng)通常如下圖所示。
光源發(fā)出的光線通過聚光透鏡會聚,將燈絲映象呈現(xiàn)在光源光欄的狹縫上(在入射光束中加濾光片,用以修正光源光譜特性),再通過入射透鏡變成平行光束,這一平行光束照射在樣品上,反射后通過接收透鏡會聚在接收光欄狹縫上,形成一個清晰的燈絲映象,經硅光電池接收后,將光信號轉變?yōu)殡娦盘?,再經放大、模數轉換直至數字顯示被測樣品的光澤度值,或通過RS232接口輸出,進行統(tǒng)計處理與數據打印。
光澤度(Gloss)被定義為:試樣表面的正面反射光量與在與相同條件下來自標準板表面的正面反射光量之百分比。實際應用中,通常以折射率為1.567的黑玻璃為參照標準,假設它在理想拋光的狀態(tài)下,由該平面對自然光束進行鏡向反射,并定義此時的光澤度值為100.0光澤單位(Gs)。若假設:折射率為1.567的黑玻璃,其反射率為R1;準備測定物體的反射率為R2,其光澤值為GS2。那么,我們根據光澤度的定義可以得到下式:Gs2=100x(R2/R1)。
另外,反射率R=(nx-ny)2/(nx+ny)
式中,nx和ny分別是不同介質的折射率。因為光澤度儀在空氣中使用,故設nx為空氣的折射率(其值為1.0003),ny為1.567(光澤度單位定義中的黑玻璃)。將其代入上面的反射率R計算式得:R=4.87%,又因為它是單面的反射率,故按照雙面計算R1=9.74%,這符合實際玻璃反射率值的范圍。將R1代入上面光澤度的計算式中,得到:Gs2=100x(R2/9.74)。