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黑度怎么测?黑度的测量方案和标准是什么?

作者:彩谱科技

黑度是色素炭黑的核心性能指标之一,直接反映炭黑的着色力、遮盖力等关键特性,其数值与色相表征不仅影响炭黑在橡塑、涂料、油墨等下游领域的应用效果,更能作为炭黑产品质量分级的重要依据。GB/T 7048—2012是我国色素炭黑黑度测定的国家标准,而国际上也形成了统一的黑度与色相表征体系,彩谱CS-821N台式分光测色仪,专为固体及粉体样品的颜色与黑度检测设计,可精准测定炭黑的黑度相关参数,兼顾国内与国际标准检测要求,满足炭黑生产、检测及应用环节的专业需求。

彩谱CS-821N台式分光测色仪

黑度测量的核心难点

1.低反射率信号弱

黑色样品对可见光吸收率高、反射率极低,普通测色设备易出现信号精度不足、数据波动大的问题。

2.色相信息缺失

仅测量亮度无法区分蓝相黑与红相黑,而色相偏向会直接影响视觉黑度感受,完整评价需同时量化黑度与色相。

3.传统检测方法局限性大

常规目视比色法依靠人眼判断炭黑的黑度深浅与色相偏向,受检测人员的视觉差异、观察环境的光线强度与色温等主观因素影响显著,误差范围较大,无法满足精准检测的需求;且目视比色法仅能做定性判断,难以对黑度数值进行量化,也无法精准区分色相差异,不符合炭黑检测的标准化要求。

应对这些挑战,通常需要借助专业的分光测色仪器,通过标准化的检测流程,提升测量数据的可靠性。

黑度的测量方法

针对色素炭黑黑度的检测难题,彩谱CS-821N台式分光测色仪提供专业的检测解决方案,依托仪器的精准检测性能,实现黑度的快速、准确测定,兼顾国内与国际标准的检测要求,具体检测方法步骤如下:

测量设备:彩谱CS-821N台式分光测色仪

测量样品:黑塑料板、黑色母粒

1. 准备仪器与样品将待检测样品放在平整表面,确保测量区域干净、无污渍、无划痕,插入电源,按下侧边电源键开机,确保仪器状态良好。

彩谱CS-821N台式分光测色仪

2. 仪器校准:

黑校准:在仪器左侧收纳盒里,拿出黑腔,点击屏幕“校准”,根据提示将黑腔放到测量口,点击“校准”即可。

白校准:在仪器左侧收纳盒里,拿出白校准板,取下黑腔,把白板放置测量口,点击“校准”,校准完成后将其取下。

彩谱CS-821N台式分光测色仪

彩谱CS-821N台式分光测色仪

3. 参数配置:

国内标准:根据GB/T 7048—2012国家标准,样品的黑度以反射率表示,在仪器主界面点击“设置-显示-数据-应用-编辑参数”,再选择“色空间值-Y”,点击“添加-完成”。

国际标准:根据DIN 55979国际标准,采用d/8°积分球式仪器测量时需采用排除镜面反射模式(SCE),根据ISO 18314-3国际标准,评估深黑色样品时需采用D65标准光源,并避免环境光干扰。在仪器主界面点击“设置-显示-数据-应用-编辑参数”,再选择“黑度和灰度-MY、MC、dM”,点击“添加-完成”。

彩谱CS-821N台式分光测色仪 彩谱CS-821N台式分光测色仪

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4. 测量样品:将待测样品放在测试口,点击“测量”即可得出黑度的数值“Y”或“MY、MC、dM”。


彩谱CS-821N台式分光测色仪

彩谱CS-821N台式分光测色仪


5. 数据分析:每个样品平行测定两次,若两次测量结果Y的差值不超过2.0则符合GB/T 7048—2012的重复性要求,测量完成后,可直接在设备上查看测量结果,仪器将直接显示黑度Y值或MY、MC、dM值及各维度差异数据,结合行业标准即可快速判断试样是否合格。还可通过USB连接电脑测量,使用PC软件进行趋势分析或生成报告并打印数据。

彩谱CS-821N台式分光测色仪 彩谱CS-821N台式分光测色仪

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黑度测量的核心标准

黑度检测的标准分为国内标准与国际通用标准,二者从不同维度对炭黑黑度进行表征,为炭黑行业的生产、检测与贸易提供了统一的技术依据,其中《GB/T 7048—2012  色素炭黑 黑度的测定》 是我国色素炭黑黑度检测的专用国家标准;国际标准则以ISO 18314-3 与DIN 55979为主要依据,共同规范炭黑黑度检测工作。

01 国内标准:GB/T 7048—2012

该标准明确规定了色素炭黑黑度的测定方法、样品制备要求及结果表征方式,是我国炭黑行业黑度检测的核心依据。标准中以反射率Y值表示色素炭黑的黑度值,Y值取值范围为0~100,数值越大,代表样品对光线的反射率越高,黑度越小;数值越小,代表样品对光线的反射率越低,黑度越大。

02 国际标准:ISO 18314-3

ISO 18314-3是分析色度学领域的通用国际标准,其核心规范了各类样品黑度特殊指数的计算方法与表征体系,适用于基于CIE 标准色度系统的三刺激值与色度坐标计算,为黑度相关参数(MY、MC、dM)提供了统一的国际计算准则。

标准中明确了MY(色调无关黑度)、MC(色调相关黑度)、dM(色调贡献度)的核心定义与计算逻辑,是全球范围内色度检测领域黑度参数的通用参考依据,也为DIN 55979等专用标准提供了基础理论支撑。

03 国际标准:DIN 55979

DIN 55979是色素炭黑黑度检测的专项国际标准,专门针对炭黑颜料的黑度值测定制定了详细的操作规范与参数要求,是炭黑行业国际贸易与质量检测的重要依据。

参数计算:标准明确了MY、MC、dM的官方计算公式,MY=100×log(100/Y),MC=100×(logXn/X - logZn/Z + logYn/Y),dM=MC-MY(X、Y、Z为样品三刺激值,Xn、Yn、Zn为完全漫反射体标准三刺激值);

黑度表征MY值取值范围为0~400,由样品反射率通过专业算法计算得到,MY值越高,代表炭黑的基础黑度越高;

色相表征dM用于判断炭黑的色相偏向,当dM>0时,样品为蓝相黑;当dM<0时,样品为红相黑,行业中蓝相炭黑的着色效果与视觉黑度表现更优,因此通常MY值与dM值均处于较高水平时,炭黑的黑度品质更佳;

仪器要求:标准规定黑度测量所用的仪器结构为45°/0°和d/8°均可,但是采用d/8°积分球式仪器测量时需采用排除镜面反射模式,避免漆膜表面光泽对黑度测量结果的干扰,确保数据反映炭黑真实黑度。

总结

黑度检测是色素炭黑产品质量把控的重要环节,其测定的精准性、规范性直接关系到炭黑产品的分级、下游应用匹配度及行业贸易的公平性。彩谱CS-821N台式分光测色仪针对黑度检测的核心难点,可严格遵循GB/T 7048—2012国内标准及ISO 18314-3、DIN 55979国际标准的检测要求,仪器的d/8°积分球式设计可实现排除镜面反射测量,全面匹配DIN 55979的仪器条件,且能直接输出国际标准下的MY、MC、dM值,无需人工换算。

仪器适配实验室、来料检验等多场景检测需求,标准化的操作流程解决了传统检测方法主观误差大、无法量化黑度与色相的问题,可快速准确得出Y、MY、MC、dM值等核心黑度参数,全面贴合炭黑检测的标准规范要求。无论是炭黑生产企业的在线质量检测、成品验收,还是下游应用企业的来料检验,彩谱CS-821N台式分光测色仪都能为黑度检测提供贴合标准、实用高效的技术支持,助力炭黑行业检测工作的标准化、精准化开展,为炭黑产品质量把控筑牢检测防线。

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