玻璃白度介紹

隨著加工玻璃及建筑業對玻璃原板質量要求的日益提高,玻璃的“白度”成為生產者和用戶越來越關注的
問題。目前,**內透明浮法玻璃氧化鐵含量大都在0.09%`0.15%之間,而**外先進玻璃生產廠其鐵含量在0.05%左右,因此我**浮法玻璃與與**外乃**合資線產品相比,差距較大。在玻璃外觀顏色上,**外玻璃外觀“白度”較高,明顯比**內浮法線好。**內透明浮法玻璃的顏色,尤其含鐵量普遍呈現偏藍綠的特征,尤其生產厚度玻璃時更為明顯。         眾所周知,玻璃的顏色主要由玻璃中引入雜質氧化鐵造成的,而降低博覽成分中鐵含量將會大幅度增加玻璃的生產成本。為此,在嚴格控制低制造成本的前提下,對透明浮法玻璃進行顏色修正,是一個值得研究的課題。         當前,玻璃深加工采用合資線生產的浮法原片較多,其主要原因之一是玻璃原片中含鐵量較低,玻璃“白度”好。因此,研究開發在鐵含量不變的情況下加入特殊的“復合脫色劑”對玻璃進行脫色,增強人眼視覺評價效果,可提高浮法玻璃質量和市場競爭力,具有很重要的現實意義。         1、提高玻璃“白度”的方法 
        透明浮法玻璃的顏色主要由于原料中氧化鐵雜質引起的,氧化鐵在透明浮法玻璃中有低價鐵離子Fe2+和高價鐵離子Fe3+兩種狀態,在Fe3+的3d軌道呈半充滿狀態,著色能力很弱,呈黃綠色。Fe2+基態光譜項的L=2,處于D態,在可見光區有一個寬廣的吸收帶,呈藍綠色。Fe2+是Fe3+著色能力的10倍左右。玻璃的顏色主要決定于二者之間的平衡狀態。由此可見,若提高玻璃的“白度”,**先**降低配合料中的鐵含量。目前有的玻璃生產廠千方百計改善原料質量,將主要原料——砂巖、硅砂采取棒磨、水洗等措施降低其鐵含量,玻璃“白度”雖然增加,但成本提高。針對這種情況,我們決定在保持基礎鐵含量不變、低制造成本的情況下,加入復合脫色劑作為改變Fe2+和Fe3+的平衡狀態的修正劑,來提高玻璃的透光性的“白度”。         2、玻璃“白度”的評價方法 
        2.1 目前**內“白度”的評價標準 
        任何顏色感覺都是一種由物理、生理、心理三者結合成的大腦感知結果,人的感覺是不可能測量的。白色是一種特殊顏色,通常用“白度“來表示一個物體的白色程度。一般定義光譜反射比為1(或100%)的理想完全漫射體的白度為100度,光譜反射比為0的**白度為0度。所以要研究提高玻璃的“白度”,**先定量確定“白度”評價方法。透明物體尤其是玻璃評價“白度”很難,但并不是無法進行定量評價,事實上可以從色的基本屬性來評價白色的程度。 
        通常白玻的色彩測定方式將白玻的可見光透光率數據轉換為CIE顏色同等數據,與主波長λD、色純度Pe和亮度Y 是相符的,因此很有價值。但是CIE顏色空間是非線性的,因此很難依據λD和Pe的允許范圍來確定白色。不僅如此,因物質的白色會隨觀察條件和時間而變化,且因喜愛的程度等原因,很難做出統一定量評價。 
        隨著涉及物理學、視覺生理、視覺心理、心理物理等交叉**域新興科學“色度學”理論及應用的發展,不同的應用**域對白度有不同的評價,使用不同的白度公式。目前**內**常用的如CIE白度W,藍光白度Wb(R457)、平均反射因素白度Wm,但是上述白度公式是否適合透明浮法玻璃的白度評價呢?為此我們制作了一系列樣品進行了試驗。         2.2 樣品的制作 
        樣品的制作考慮兩方面的因素,**制作五種不同的λD、Pe和Y的玻璃樣品,通過排序實驗從中選擇確定消費者喜愛的白玻色度,第二是開發一種通過白玻透光率數據轉換為與觀測者觀察結果一致的測量玻璃“白度”公式。為此在實驗室制作了具有不同λD、Pe和Y的A、B、C、D、E五塊玻璃樣品(20*30*8mm)。 
        2.3 白度公式與視覺評價結果及討論 
        人眼對光譜不同波長的顏色判別感受性是有區別的,如圖1所示。  圖片附件:tu1.gif 3.41K 

 在圖中可以看到在495nm、600nm一帶,視覺的辨色能力很高,只要有1nm波長的改變便被察覺出來,而在430nm和650nm一帶的辨色能力很低,Δλ須達到5~6nm方能感覺出顏色的差別,因此視力正常的人在辨色能力上是有微小的差異的,但多個觀察者的平均值,其結果比較可靠。我們為此選用了10名觀察者對所制作的樣品進行了目視評價。樣品**白者為5點,第二為4點,依次類推,將各樣品點數相加,得出點數**多者為**白樣品,測試結果如表1。  圖片附件:biao-1.gif 3.82K.

將上述樣品進行CIE色度測試,并采用CIE推薦的甘茨(Gans)白度公式         WG,10=Y10-800x10-1700y10+813.7         及亨特(hunter)白度公式 
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