隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,塑料被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如家電、汽車、醫(yī)療等。其中,塑料制品的外觀質(zhì)量是用戶最為關(guān)注的因素之一。而霧度指標(biāo)是衡量塑料制品外觀質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。所謂霧度,指的是透明材料發(fā)生無(wú)規(guī)則散射引起的視覺(jué)渾濁程度,在光學(xué)上也稱為散光指數(shù)。塑料材料本身即具有一定的散光現(xiàn)象,為了保證制品外觀質(zhì)量的穩(wěn)定,必須對(duì)材料的霧度進(jìn)行測(cè)試和控制。
塑料霧度測(cè)試的原理:
塑料霧度測(cè)試原理是利用漫反射透光法,通過(guò)在特定的光源條件下,對(duì)材料發(fā)射的光進(jìn)行采集和測(cè)定,以得到霧度值。具體來(lái)說(shuō),霧度測(cè)試一般采用漫反射透光法,當(dāng)一束平行光束入射某介質(zhì)(如透明塑料)時(shí),由于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的不均勻性、表面缺陷、內(nèi)部組織的不均勻、氣泡和雜質(zhì)存在等,光束就會(huì)改變方向(擴(kuò)散和偏折),產(chǎn)生的部分雜亂無(wú)章光線稱為散射光。國(guó)際上規(guī)定用透過(guò)試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示,這就是所謂霧度。霧度大的試樣給人的感覺(jué)將更加模糊。光線在透過(guò)試樣時(shí)還會(huì)產(chǎn)生損失,即穿過(guò)試樣的透射光通量永遠(yuǎn)小于照射到試樣上的入射光通量。兩者之比,用百分?jǐn)?shù)表示,國(guó)際上定義為透光率。引起透光率下降的原因是試樣兩個(gè)表面對(duì)光線的反射和試樣對(duì)入射光線的全波長(zhǎng)或部分波長(zhǎng)的光能量吸收等。在測(cè)試樣品的霧度和透光率過(guò)程中,必須計(jì)量入射光通量(T1)、透射光通量(T2)、儀器散射光通量(T3)、試樣的散射光通量(T4)。
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%
具體來(lái)說(shuō),霧度測(cè)試一般采用漫反射透光法。所謂漫反射,是指材料表面的光線發(fā)生多次散射,不呈現(xiàn)出明顯的反射現(xiàn)象。而透光法則是指將可見(jiàn)光通過(guò)樣品,觀察材料對(duì)光線的影響。通過(guò)在特定的光源條件下,對(duì)材料發(fā)射的光進(jìn)行采集和測(cè)定,即可得到霧度值。樣品的霧度值越高,則會(huì)在光路中引起更多的散射,導(dǎo)致光線變得模糊和渾濁。因此,霧度值越高,則材料的透明度越差。
常見(jiàn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法:
霧度計(jì)法:
原理:霧度計(jì)法主要測(cè)量的是材料的光散射特性。當(dāng)光線通過(guò)材料時(shí),一部分光線會(huì)被材料吸收,一部分光線會(huì)穿透材料,還有一部分光線會(huì)被材料散射。霧度計(jì)法通過(guò)比較這些不同的光線量來(lái)計(jì)算材料的霧度。
設(shè)備:霧度計(jì)主要包括一個(gè)穩(wěn)定的光源和一個(gè)或多個(gè)光傳感器。一些高級(jí)的霧度計(jì)還具有自動(dòng)校準(zhǔn)和測(cè)量的功能,可以更準(zhǔn)確地測(cè)量霧度。
測(cè)試過(guò)程:將材料放置在霧度計(jì)的測(cè)試臺(tái)上,然后開(kāi)啟光源。光傳感器會(huì)收集通過(guò)材料的光線,并記錄下透射光和散射光的強(qiáng)度。然后計(jì)算出霧度。
影響因素:霧度測(cè)量結(jié)果可能會(huì)受到許多因素的影響,如材料表面的光滑度、材料的均勻性、材料的厚度等。因此,在進(jìn)行霧度測(cè)量時(shí),需要控制這些因素。
分光光度計(jì)法:
原理:分光光度計(jì)法利用了光的分光和色度測(cè)量技術(shù)。這種方法可以精確地測(cè)量材料對(duì)不同波長(zhǎng)光線的散射和透射特性。
設(shè)備:分光光度計(jì)主要包括一個(gè)分光器、一個(gè)或多個(gè)光源、和一個(gè)或多個(gè)光傳感器。高級(jí)的分光光度計(jì)還具有數(shù)據(jù)處理和分析的功能。
測(cè)試過(guò)程:將材料放置在分光光度計(jì)的測(cè)試臺(tái)上,然后開(kāi)啟光源。分光器會(huì)將光線分成不同的波長(zhǎng),然后每個(gè)傳感器會(huì)分別測(cè)量每個(gè)波長(zhǎng)的透射光和散射光的強(qiáng)度。最后,分析這些數(shù)據(jù)可以得出材料的霧度。
影響因素:分光光度計(jì)法的測(cè)量結(jié)果精度高,但價(jià)格也相對(duì)較高。此外,這種方法對(duì)測(cè)試環(huán)境和測(cè)試人員的技能也有一定的要求。
總的來(lái)說(shuō),霧度計(jì)法和分光光度計(jì)法都是有效的測(cè)量透明材料霧度的方法。選擇使用哪種方法主要取決于具體的測(cè)試需求,如測(cè)試精度、測(cè)試成本、測(cè)試環(huán)境等因素。