霧度是評(píng)估薄膜光學(xué)品質(zhì)的描述方式,它源于薄膜內(nèi)部或表面產(chǎn)生的光散射現(xiàn)象。在光學(xué)領(lǐng)域中,薄膜的霧度用于描述薄膜的透明度和反射能力。霧度數(shù)值介于0和100之間,數(shù)值越低表示薄膜的透明度越高,數(shù)值越高則表示薄膜的模糊或不透明程度越高。在薄膜霧度的測(cè)量過程中,通常使用光源和特定的光照角度來照射樣品,并通過測(cè)量透過的光線強(qiáng)度來推導(dǎo)薄膜的霧度。為了確定薄膜的加工品質(zhì),可以使用霧度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。
霧度(也稱朦朧度)H還是入射光透過樣品后偏離入射方向一定角度以上的漫透射通量與總透射通量的比值。霧度常用于描述透明薄膜材料的漫射特性。對(duì)漫透射光偏離入射光的角度一般規(guī)定為大于2.5,但是也有規(guī)定為其他角度的。ASTM D1003中對(duì)有關(guān)霧度測(cè)定、顯示方法做了詳細(xì)規(guī)定。
在描述試樣光學(xué)性能時(shí),我們常常提到兩個(gè)參數(shù):透光率和霧度。透光率,也稱為P,是指透過試樣的光通量和射到試樣上的光通量之比的百分?jǐn)?shù)表示。而霧度,則是透過試樣后偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比的百分?jǐn)?shù)表示,以H表示。
當(dāng)光線射到一個(gè)透明或半透明物體時(shí),會(huì)部分產(chǎn)生定向反射,部分產(chǎn)生漫反射,部分被吸收,部分被透過。在透射樣品的光中,主透射部分按照折射定律前進(jìn),而部分光產(chǎn)生半球透射,其前進(jìn)方向失去秩序。
塑料薄膜的透光率和霧度可以通過兩個(gè)方法測(cè)量,即霧度計(jì)法和分光光度計(jì)法。這些方法遵循國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2410-2008,適用于測(cè)量片狀、板狀、薄膜狀透明塑料的透光率和霧度。
透光率是指通過試樣的半球透過率,它以半球透射作為考核的透光率。入射光需要垂直于樣品表面。同樣,霧度是指樣品的半球透光霧度。然而,在實(shí)際操作中,入射光難以做到單一方向,因此,該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)入射光的方向性以及被視為散射光接受的透射光的偏離角都有嚴(yán)格的規(guī)定。這些規(guī)定通常被稱為“幾何條件”。
由于樣品本身吸收光譜特性的不同,樣品內(nèi)散射微粒對(duì)不同光譜散射本領(lǐng)也就不同,因此,儀器對(duì)光源有一定要求。標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定為C(或A)光源,對(duì)光接收器的光譜響應(yīng)也作了規(guī)定,被采用的光電元件必須用濾光片校正,使其符合肉眼視覺靈敏度,這些條件,通常稱為儀器的“光譜條件”。因此,所用的儀器應(yīng)采用積分球來捕捉半球范圍內(nèi)的全部透射光。
以下是YH1210測(cè)量玻璃霧度的操作方法。
第一步:連接電腦,點(diǎn)擊USB通信。
第二步:調(diào)節(jié)測(cè)試設(shè)置。根據(jù)國標(biāo),霧度的測(cè)試條件是C廣源,2°視角,調(diào)節(jié)測(cè)試參數(shù)為:霧度(haze)。
第三步:透射校準(zhǔn)。霧度的測(cè)量,采用的測(cè)試方式是透射測(cè)量,校準(zhǔn)也需是透射校準(zhǔn)。此時(shí)不需要反射測(cè)量模式的“黑白校準(zhǔn)”,可以直接“跳過”。霧度的透射校準(zhǔn)是0校準(zhǔn),也就是用不透光物體將測(cè)試口全部遮蓋,我們這里用標(biāo)準(zhǔn)黑板;和“100%校準(zhǔn)”,也就是測(cè)試口對(duì)著空氣,什么都不放。標(biāo)準(zhǔn)黑板,實(shí)際不透光的物體均可。
第四步:測(cè)量霧度沒有單位,是個(gè)百分比,是相對(duì)值,一般都是相對(duì)于空氣。因此在測(cè)量前,會(huì)把空氣當(dāng)做標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)量一次。注意:霧度的特殊之處,是其撥片會(huì)根據(jù)測(cè)量需求智能移動(dòng),因此,在測(cè)量霧度時(shí),需將黑腔一直放在霧度儀的反射測(cè)試口。
在霧度測(cè)量領(lǐng)域,ASTM D1003和ISO 14782/13468是兩個(gè)主要的參考標(biāo)準(zhǔn)。ASTM D1003也被稱為非補(bǔ)償法或非平衡法,而ISO 14782/13468則被稱為補(bǔ)償法或平衡法。
當(dāng)前,有兩種在霧度儀應(yīng)用中廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)。一種是ASTM D1003,它與霧度國標(biāo)GB/T2410完全一致,另一種是ISO 14782/13468。用戶可以選擇使用ASTM或ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行霧度測(cè)試。
在測(cè)量樣品的霧度和透光率過程中,需要計(jì)量入射光通量(T1)、透過光通量(T2)、儀器散射光通量(T3)、試樣的散射光通量(T4)。其計(jì)算公式如下:
霧度值計(jì)算方法:
透光率:Tt= T2/T1x100%
霧度:H= [T4-T3(T2/T1)]/T2x100%
霧度值H公式可簡(jiǎn)化為:H(%)= [(T4/T2)-(T3/T1)]×100%
今天檢多多測(cè)色儀主要從試樣表面狀態(tài)對(duì)LDPE薄膜透光率和霧度檢測(cè)所產(chǎn)生的影響。主要三點(diǎn)如下:
①試樣表面劃傷
先用YH1210對(duì)透明薄膜測(cè)量得出霧度值和透光率值,再將試樣表面劃傷,再次測(cè)量霧度和透過率兩個(gè)參數(shù)值,根據(jù)數(shù)據(jù)觀察表面劃傷對(duì)前透光率和霧度的影響。
對(duì)比發(fā)現(xiàn),表面劃傷對(duì)于霧度影響比較大,而對(duì)于透光率影響相對(duì)小一些。
得到結(jié)論:假如有劃傷的透明薄膜不可作為樣品檢測(cè),霧度一定受到影響。
②試樣表面受污染
對(duì)于同一厚度試樣進(jìn)行測(cè)定。表面污染對(duì)試樣的霧度值影響較大,對(duì)透光率的影響小一些。表面擦傷和污染均使霧度值增加.對(duì)透光率來說,通常使之下降,但有些塑料如Pc、Ps,輕微擦傷和污染表面反使之略有增加。這是因?yàn)槿肷涔庹丈涞皆嚇由嫌幸徊糠直环瓷?,輕度擦傷和污染,使反射減少、透過增加之故,如進(jìn)一步加重擦傷和污染,則透光率下降。
③試樣厚度的不同
對(duì)于同一類產(chǎn)品,如果我們采用不同厚度的試樣,使用霧度計(jì)YH1210來測(cè)量其透光率和霧度,會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著試樣厚度的增加,透光率呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì),而霧度則呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S著厚度的增加,光線在穿透試樣的過程中會(huì)被更多地吸收,因此透過試樣的光線數(shù)量會(huì)減少,導(dǎo)致透光率下降。然而,與此同時(shí),厚度的增加也會(huì)促進(jìn)光的散射,這使得試樣表面更加模糊,從而增加了霧度。因此,只有在同一厚度下比較試樣的透光率和霧度才有意義。
綜上所述,以上三點(diǎn)不止是薄膜霧度和透光率的檢測(cè)關(guān)鍵,產(chǎn)品檢測(cè)完畢質(zhì)量過關(guān)后,運(yùn)輸途中這三點(diǎn)更是需要注意。值得一提的是其實(shí)每一種透明塑料都有其特定的光譜選擇性,采用不同的光源,測(cè)定結(jié)果不同。但檢多多霧度計(jì)YH1210能輕松解決這個(gè)問題,源于它能提供CIE-A、CIE-C、CIE-D65等多種測(cè)量光源,同時(shí)遵循ASTM和ISO標(biāo)準(zhǔn),滿足客戶對(duì)不同測(cè)試光源的需求,為霧度和透光率的檢測(cè)保駕護(hù)航!
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