Оценка глянца

В полиграфической практике имеется много терминов, обозначающих один и тот же эффект, явление или процесс. Например, эффект направленного отражения света называют блеском, глянцем, лоском, глоссом, а для металлизированных поверхностей — еще и зеркальным отражением [33].

ГОСТ 31 975—2017 «Материалы лакокрасочные. Метод определения блеска лакокрасочных покрытий под углом 20°, 60° и 85°» [37] раскрывает явление и понятие «блеск» для характеристики лакокрасочных покрытий. Блеск определяется как отношение светового потока, отраженного от образца в зеркальном направлении к приемнику (источник и приемное устройство расположены под заданным углом), к световому потоку, отраженному в зеркальном направлении от стекла с показателем преломления 1,567 при длине волны 587,6 нм.

Разделим значения вышеназванных понятий. Блеск — это физический признак лакированной поверхности, тогда как глянец — эффект ее визуального восприятия. Чем больше прямого света отражено от лакированной поверхности, тем более очевидным будет проявление блеска, а поверхность будет казаться более глянцевой.

Следующий термин, не часто применяемый в современной практике, — это «лоск». Лоск характеризуется частичным зеркальным отражением, когда на фоне рассеянного отражения наблюдают его максимум в виде блика в направлении угла отражения, равного углу падения. Этот оптический эффект используется при печатании рекламных и иллюстрированных изданий, обложек. Степень лоска определяется разностью между количеством света, отраженного зеркально и рассеянно.

Часто на практике слова «блеск», «глянец» и «лоск» считают синонимами, однако в некоторых международных стандартах они несут разную смысловую нагрузку и имеют различные единицы измерения.

Эффект глянца вызывается взаимодействием света и поверхности оттиска. Для оценки различия в глянце оттиска человеческий глаз до сих пор остается лучшим инструментом. Но визуального поверхностного контроля глянца оттиска недостаточно, потому что условия оценки однозначно не определены и люди физиологически видят и дают степени глянца разные оценки.

Для оценки глянца используется оптический прибор, который называется глянцметр (глоссметр) или блескометр. Он включает источник света, линзу, направляющую пучок параллельных лучей на испытуемую поверхность оттиска, и приемное устройство, которое содержит линзу, полевую диафрагму и фотоэлемент, воспринимающий отраженный свет в заданном телесном угле.

На рис. 9.22 представлен общий вид прибора для измерения глянца компании Zehntner.

Глянцметр Zehntner Gloss 1024 (ZGM Gloss Haze)

Рис. 9.22. Глянцметр Zehntner Gloss 1024 (ZGM Gloss Haze)

Технические характеристики глянцметра Zehntner Gloss 1024 (ZGM Gloss Haze):

Размеры, мм

192 х 53 х 110

Масса, кг

Геометрия измерительного устройства

20°, 60°, 85°, 45°, 75°

Измерительный порт, мм

40 х 15

Площадь измерения, мм2

25,2

Погрешность измерений, GU

< 1

Лампа

Вольфрамовая лампа накаливания 2,5 В

Источник света

А

Детектор

Кремниевый фотоэлемент

Спектральная характеристика

V(A) приблизительно

Аккумуляторная батарея

7,2BNi-Cd (перезаряжаемая)

Масса батареи, кг

0,130

Размеры батареи, мм

14,5 х 28 х 155

Принцип действия прибора объясняет рис. 9.23.

Схема глянцметра

Рис. 9.23. Схема глянцметра:

1 — источник света; 2 — линза; 3 — фотоприемник

Интенсивность света фиксируется с малым шагом угла отражения и всегда зависит от исследуемого материала и угла освещения. При исследовании неметаллических материалов (пластики, кроющие материалы) количество отраженного света возрастает с увеличением угла освещения. Остаток света проникает в исследуемый материал, абсорбируется (поглощается) или отражается в зависимости от цвета материала. Металлизированные и металлические поверхности материалов обладают более высокой степенью отражения и в меньшей степени зависят от ориентации прибора на измеряемом образце, чем неметаллические материалы.

При калибровке прибора применяется полированная черная стеклянная стандартная пластина с показателем преломления 1,567. Для данного калибровочного эталона установлено значение глянца в 100 ед. при стандартизованных углах измерения, например, 20, 60, 75 и 85°. Оценка под стандартизованным углом освещения/из- мерения является важным условием для правильного определения блеск.

Зеркала, некоторые типы фольг и полированные металлы обладают более высоким преломляющим индексом, чем лаки. Поэтому часто можно получить существенно более высокое значение блеска, например 2000 ед., у металлизированных поверхностей. В этом случае для данных материалов применяют процент отражения, а не единицы глянца.

Обычно размерность результатов измерений глянца для лаков и красок выбирают по шкале от 0 до 100 уел. ед. глянца.

Для прозрачных материалов значение глянца увеличивается за счет мультиплицирования отражения в самом материале, что говорит не о невозможности измерять глянец таких материалов, а о необходимости правильно подбирать подложку для его измерения и угол измерения глянца.

В основу каждого стандарта измерения глянца положено субъективное восприятие человеком того или иного изделия. Метод измерения глянца для бумаги или лакового покрытия не может применяться для определения глянца поверхности автомобиля, и наоборот. Визуально глянец поверхности оттиска оценивают путем концентрации взгляда на отраженном источником света изображении. Для того чтобы гарантировать качество измерения, следует задать измеряемые и (или) оценочные критерии. Полированные и гладкие поверхности отражают падающий свет более отчетливо. Падающий свет отражается от поверхности только в главном направлении. От грубых поверхностей свет рассеивается во всех направлениях, при этом визуальное восприятие совершенно другое: отраженный от грубой поверхности свет кажется не блестящим или глянцевым, а тусклым. Чем больше рассеян однородный свет, тем менее интенсивное отражение получается в главном направлении и соответственно более тусклое изображение.

Чтобы провести четкую границу между высоким и низким глянцем лакокрасочного покрытия, применяют несколько углов падения света. Обычно угол 20° используют для измерения высокоглянцевых поверхностей, 60° — для среднеглянцевых поверхностей, 85° — для низкоглянцевых поверхностей. Для других видов материалов применяют и другие стандартизованные углы, например угол 75° — для пластиковых материалов и бумаги, 45° — для винила.

Разница в измерениях по различным стандартам с применением разных углов состоит в том, под каким углом падает и принимается свет и, соответственно, образуется пятно отраженного света.

Глянец, или лоск, характеризует способность любой поверхности отражать свет зеркально и определяется измерением количества света (в процентах), отраженного под углом, равным углу падения.

Восприятие глянца зависит от угла падения света: при малых значениях угла падения глянец кажется ниже, а при высоких — выше. Хорошо известно, что глянцевую поверхность удобнее оценивать при скользящем по поверхности освещении. Поэтому поверхности с низким глянцем измеряют при высоких значениях угла падения, а глянцевые — при низких. Соответственно, незапечатанные картоны измеряют под углом 75°, а запечатанные и лакированные — под углом 60° (рис. 9.24).

Значение отражающей способности лакового покрытия можно классифицировать как сильно глянцевое (от 80 и более), среднее (от 20 до 79), слабое — матовое (менее 20).

Для измерения глянца поверхностей со средними значениями блеска рекомендуется использование прибора с геометрией 60°. Такая геометрия наиболее подходит для измерений в диапазоне 30— 70 GU (GU — единица глянца) (в соответствии с ISO 2813) или 10— 70 GU (в соответствии с ASTM D 523).

Принцип измерения глянца

Рис. 9.24. Принцип измерения глянца:

а — рассеяние света шероховатой поверхностью; б — измерение глянца при заданных углах измерения

Для измерений глянца поверхностей со значениями менее 30 GU рекомендуется использование прибора с геометрией 85°; со значениями выше 70 GU — 20°. Для измерений блеска металлических поверхностей, зеркал и т. п. со значениями выше 199,9 GU рекомендуется использование прибора серии ZGM 1023 с диапазоном измерения до 1999 GU.

В целом безупречные измерения можно выполнить только при наличии чистых образцов без следов механического воздействия.

Критерии выбора геометрии измерений для красочных покрытий (рис. 9.25):

  • • при измерении блеска образца 1 (зеленая линия) блескомер с геометрией 60° дает результат приблизительно 28 GU. Геометрия измерения выбрана верно;
  • • если результат ниже 10 GU, необходимо использовать блескомер с геометрией 85°;
  • • при результате выше 70 GU необходимо использовать блескомер с геометрией 20°.
Выбор геометрии измерений для красочных покрытий

Рис 9.25. Выбор геометрии измерений для красочных покрытий

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >