霧度是透射測(cè)量的一種色度指標(biāo),在對(duì)透明或半透明進(jìn)行色度檢測(cè)時(shí),就可以通過(guò)分光型透光率檢測(cè)儀器對(duì)產(chǎn)品的透過(guò)率進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)測(cè)量吸收光譜曲線、CIE顏色空間,從而計(jì)算得到透明樣品顏色的LAB值。
一束光通過(guò)材料后入射光強(qiáng)發(fā)生變化的現(xiàn)象就稱為吸收。透射光與入射光強(qiáng)度之比稱為透光率,所謂透過(guò)率曲線就是透過(guò)率沿不同波長(zhǎng)的分布。如果忽略入射光在材料表面的散射(鏡面反射或漫散射),透過(guò)率曲線也代表了材料對(duì)入射光的吸收,根據(jù)公式:透過(guò)率+吸收率=1,就可以獲得相應(yīng)的吸收光譜。
透光率的測(cè)定,根據(jù)試樣的狀態(tài)或尺寸不同,可以采用一般的分光光度計(jì)或積分球式霧度計(jì)。塑料板材、片材、薄膜透光率測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)主要有ASTM D1003、JIS k6714和我國(guó)的GB 2410-80(88),均采用積分球式霧度計(jì)。
根據(jù)所測(cè)得的透射光通量T2和入射光通量Tt之比,則可計(jì)算得透光率Tt:
Tt=T2/Tt×100%
測(cè)定中一般均通過(guò)儀器使檢流計(jì)的指示入射光通量為100,即Tt=100,則T2讀數(shù)的百分率就是透射光率。
而在分光度量的實(shí)踐中,定量分檢法是根據(jù)Beer-Lambert公式進(jìn)行計(jì)算的,
即A=lg(Io/I)=εcl
式中Io為入射光的強(qiáng)度;I是通過(guò)試樣溶液(或試樣薄膜、片材的光強(qiáng));lg(Io/I)稱為吸光度(A),也可稱為光密度(D),或消光值(E);ε是摩爾吸收度(也稱摩爾消光系數(shù));c為溶液濃度;l為液槽長(zhǎng)度(對(duì)于固體試樣,即為厚度)。而吸收度A和透光率T(%)之間的關(guān)系為:
A=lg(Io/I)=-lgT=lg(1/T)
在對(duì)透光率測(cè)試過(guò)程中,如果按照ASTM D1003或GB2410,采用積分球式霧度計(jì),則只能測(cè)定試樣原厚度的透光率,因這種裝置無(wú)吸收度或光密度的讀數(shù),故無(wú)法應(yīng)用上述原理和方法求取厚度的透光率。
透明性塑料透光率的測(cè)定,可作為其老化程度的一項(xiàng)光學(xué)性能變化的評(píng)價(jià)指標(biāo)。例如,一種PVC工業(yè)薄膜以垂直懸掛方式暴露于試驗(yàn)場(chǎng),經(jīng)10個(gè)月老化,其透光率伴隨拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率而明顯下降。對(duì)于著色的薄膜,老化過(guò)程中可能由于褪色而使透光率呈逐漸增大的變化規(guī)律,由于紅色試樣逐漸褪淺,有利于綠色的光線通過(guò),故在戶外老化和人工氣候老化中均能呈現(xiàn)560nm透光率逐漸增大的趨勢(shì),在老化的中后期,試樣的褪色程度用肉眼是難以判斷的,而采用一般的分光光度計(jì),選擇某一特定波長(zhǎng)范圍的透光率進(jìn)行跟蹤測(cè)定,可稱為評(píng)價(jià)試樣老化過(guò)程中顏色和外觀變化的一種簡(jiǎn)便而又靈敏的方法。
透射法分光光度計(jì)測(cè)量的基本原理是基于朗博-比耳定律,也就是上述的分光度量方法,其計(jì)算顏色的原理是:
根據(jù)CIE定義顏色的三刺激值XYZ等于照明光源的光譜功率分布S(λ),樣品的反射率ρ(λ)或透射率τ(λ)(這里應(yīng)是透光率τ(λ)或透光度T)和光譜三刺激值X(λ)、Y(λ)、Z(λ),在可見(jiàn)光譜范圍某預(yù)置波長(zhǎng)區(qū)間(Δλ)的乘積紙和。偽三刺激值色度法是以吸光度模式計(jì)算出他們的三刺激值,由此提供用數(shù)值表示透明材料顏色的方法,用吸光度A代替其中的透光度T,則得到了所求的偽三刺激值的線性關(guān)系公式,從而計(jì)算出三刺激值,再由CIE顏色空間,轉(zhuǎn)換成LAB值。