含荧光增白剂的测配色

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1、含荧光增白剂的测配色薛旭婷[1]荧光增白剂是利用光学原理，改善织物白度和鲜艳度一种制剂，又称为光学增白剂。荧光增白剂可以吸收日光中的紫外光，而发射出极明亮和艳丽的蓝紫色光(波长为430-460[1,2]nm)，使织物上的黄光消除而不留痕迹，因此织物具有明显的洁白感和明亮的色光。采用荧光增白剂增白的织物在可见光区的反射率增加，亮度提高，其白度较一般的漂白织物和上蓝增白的织物更为悦目，对于浅色织物也可以起到增艳效果。1测配色原理1.1测色原理对任何一个给定的物体，它的颜色特性可以用三刺激值X、Y、Z来表示。三刺激值是国

2、际照明委员会(CIE)标色系统使色定量化的基础，是色度学的一个重要的概念。拿到样品之后即可以使用合适的颜色测量仪器(光谱光度计)先测定代表样品光学特性的分光反射率(Rλ)或分光透过率(Tλ)，然后通过一系列计算得出X、Y、Z值。颜色的其它性质如色差、色深度、白度、荧光度等都可以由三刺激值导出。1.2配色原理电脑配色大致可分为色号归档检索、反射光谱匹配和三刺激值匹配三种方式。色号归档检索就是把以往生产的品种按色泽和处方存入电脑，接到新样品，测色后由电脑检索出所有色差小于指定数值的处方，它避免了工厂保存实样的麻烦。检索

3、方式科学全[3]面，但对许多新的色泽只能获得近似色。反射光谱匹配，又称无条件配色，配色结果产品的光谱反射率与标样的反射率完全相同，实现光谱匹配。对纺织品来说，最终决定颜色的是反射光谱，因此反射光谱匹配是最完美的配色，对任何光源、观察者都能保持颜色匹配。这种方法有McGinnis等提出的近似算[4]法。这种配色方式只有当染样和标样的颜色相同、纺织材料亦相同时才能办到，但这种情况实际生产中并不多见。三刺激值匹配又称条件配色，其原理是指要三刺激值相等的两个颜色给人的感觉就相同，即能达到颜色匹配。这种配色方式达到等色的前提

4、是影响三刺激值的照明体、观察者和测色仪器都相同，否则就会引起色差。三刺激值配色法是应用最普遍和最有实用意义的配色方法这种配色方式最早是由Park和Stern提出的，以后虽有很多人对这种算法有所改进，但原理是大同小异的。2含荧光增白剂测配色的理论对于常规的染色样，基于已有的计算机测配色理论，即Kubelka-Munk理论，通过光学仪器的测定，便可以进行计算机配色。但对含有荧光增白剂的染色样品的测配色却遇到一定的困难，其主要原因是荧光增白剂的发色机理是荧光增白剂吸收入射光能而发出荧光，使按照常规方法测得的反射率失真。因

5、此其反射率与荧光增白剂浓度之间的关系无法用Kubelka-Munk函数处理，需对其进行修正。为了计算出荧光量子效率并进行配色计算，必须算出真实反射率。目前计算真实反射率[5][6,7]方法主要有两个互为补充的方法：E-Allen的过滤法与正逆双向光路法。2.1正逆双向光路法当采用一个正向构造的分光光度计(光源-单色器-样品-光检测器)测量样品的反射率时，光源发出的光首先通过单色器形成单色光后照射到样品上。以400nm单色光为例，如果样品上不含荧光增白剂，则在400nm处吸收的能量除了一部分被样品吸收外，只有反射光被

6、检测器检测记录下来；如果样品上含有荧光增白剂，在400nm处吸收的能量还会在一个比较宽的波长范围作为荧光能量发射出来，这时检测器检测到的不仅有激发光的反射部分，还有产生的荧光部分。因此，正向构造的分光光度计测定含有荧光增白剂的样品得到是复合的结果。采用逆向构造的分光光度计(光源-样品-单色器-光检测器)测定含有荧光增白剂的样品时，光源发出的较宽范围的光直接照射到样品上，样品上的荧光增白剂吸收激发光能后发射出荧光，荧光是在到达检测器之前被单色器分解的，反射部分和荧光部分能被检测器正确的[8]区分开，所以能得到合理的结

7、果。采用正逆双向光路法中的逆向光路来测得逆向反射率，正向光路测得正向反射率，将二者经过各种拟合可以计算出真实反射率和荧光增白剂发射的荧光强度，改进拟合公式是主要发展方向。含荧光增白剂的样品由逆向构造的分光光度计测量时，其反射率(简称逆向反射率)曲线[5]可分为吸收区、交界区、发射区和无影响区四个部分；相对应也可以将正向构造的分光光度计所测得的反射率(简称正向反射率)曲线分成同样的四个区域，如图1所示。图1中实线表示底物反射率，点划线表示正向反射率，虚线表示逆向反射率。由图l可见，含荧光增白剂的样品的反射率曲线与常规

8、染料的反射率曲线有很大的区别，采用常规的测定方法得不到真实反射率，使得基于Kubelka-Munk理论的配色软件不能用于含荧光增白剂的样品。%率射反交无影吸收区界发射区响区区波长,nm图1荧光增白剂正、逆向反射率四个区域在吸收区，由于只有对光的吸收，而常规Kubelka-Munk理论可以适用于染料浓度比较低的范围，所以通过吸收区的计算，可以求得荧光增白剂的浓