[發明專利]基于Kubelka-Munk理論計算顏料遮蓋力的方法

有效

• 申請號: 201210561631.1
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103543105A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 王榮強
• 申請（專利權）人: 王榮強
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于Kubelka-Munk理論計算顏料遮蓋力的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)將所需測量遮蓋力的顏料和應用體系中其他組分(如樹脂、添加劑等)按照該應用體系通用的方法進行研磨混合，假定顏料的質量百分比為n％，即顏料的質量與應用體系中其他組分的質量之比為n％；

2)選擇顏料檢測中常用的黑/白卡紙，其包含黑基底和白基底，用積分球式分光光度計對黑基底和白基底進行測量分別得到光譜R_λ，K和R_λ，W，其中下標λ表示測量波長，下標K表示黑基底，下標W表示白基底；

3)選用一涂布機或K?Bar將步驟1)中所得的顏料和其他組分的混合液涂于黑/白卡紙上，經自然干燥或烘干制得某一膜層厚度下的顏料涂層；

4)用相應的測量儀對制得的顏料涂層進行膜層厚度測量，測得的結果記為h；

5)用積分球式分光光度計對涂在黑基底和白基底上的顏料涂層進行測量分別得到光譜R_{λ，K，T}和R_λ，W，T，其中下標T表示對基底上的顏料涂層進行測量得到的光譜；

6)對測得的R_λ，K、R_λ，W、R_λ，K，T和R_{λ，W，T}進行Saunderson修正分別得到修正后的光譜R^*_λ，K、R^*_λ，W、R^*_λ，K，T和R^*_{λ，W，T}，Saunderson修正公式如下：

Rλ*=Rλ-0.040.36+0.6Rλ]]>

其中，R_λ表示測量得到的波長為λ的光譜數據，R^*_λ表示Saunderson修正后的波長為λ的對應光譜數據；

7)根據Saunderson修正后的R^*_λ，K、R^*_λ，W、R^*_{λ，K，T}和R^*_λ，W，T，計算Kubelka-Munk理論中兩個輔助參數a_λ和b_λ，計算公式如下：

aλ=(1+Rλ,W,T*×Rλ,W*)×(Rλ,K,T*-Rλ,K*)+(1+Rλ,K,T*×Rλ,K*)×(Rλ,W*-Rλ,W,T*)2×(Rλ,K,T*×Rλ,W*-Rλ,W,T*×Rλ,K*)]]>

bλ=aλ2-1]]>

8)根據輔助參數a_λ和b_λ，利用Kubelka-Munk理論計算散射系數S_λ和吸收系數K_λ，計算公式如下：

Sλ=1bλhArcoth(1-aλ×(Rλ,W,T*+Rλ,W*)+Rλ,W,T*×Rλ,W*bλ×(Rλ,W,T*-Rλ,W*))]]>

K_λ＝S_λ×(a_λ-1)

其中，Arcoth是反雙曲余切函數；

9)根據散射系數S_λ和吸收系數K_λ，分別計算得在黑基底和白基底上任一膜層厚度為d的顏料涂層的光譜R^*_{d，λ，K，T}和R^*_{d，λ，W，T}，計算公式如下：

R*d,λ,K,T,=1-R*λ,K×(aλ-bλ×coth(bλ×Sλ×d))aλ-R*λ,K+bλ×coth(bλ×Sλ×d)]]>

R*d,λ,W,T,=1-R*λ,W×(aλ-bλ×coth(bλ×Sλ×d))aλ-R*λ,W+bλ×coth(bλ×Sλ×d)]]>

其中，coth為雙曲余切函數；

10)對R^*_{d，λ，K，T}和R^*_{d，λ，W，T}，利用反向Saunderson修正計算得最終測量得到的在黑基底和白基底上膜層厚度為d的顏料涂層光譜R_{d，λ，K，T}和R?_{d，λ，W，T}，計算公式如下：

Rd,λ,K,T,=0.36×R*d,λ,K,T+0.041-0.6×R*d,λ,K,T]]>

Rd,λ,W,T,=0.36×R*d,λ,W,T+0.041-0.6×R*d,λ,W,T]]>

11)根據得到的光譜R_{d，λ，K，T}和R_{d，λ，W，T}，計算對應的在黑基底和白基底上膜層厚度為d的顏料涂層的CIELAB值，分別記為L^*_K、a^*_K、b^*_K和L^*_W、a^*_W、b^*_W，計算方式參見ASTM?E308-06標準；

12)計算對應色差ΔE^*_ab，計算公式如下：

ΔEab*=(LK*-LW*)2+(aK*-aW*)2+(bK*-bW*)2]]>

13)根據步驟9)到步驟12)，可以計算一系列不同膜層厚度d時對應的色差ΔE^*_ab，最終選擇ΔE^*_ab約等于1時，對應的膜層厚度d_Z；

14)計算在顏料質量百分比為n％時的遮蓋力Z，計算公式如下：

Z=1dZ]]>