透明塑料光穿透率及雾度的标准检测方法

标识：D 1003– 07Ε

透明塑料光穿透率及雾度的标准检测方法

本标准以固定标识D1003发放；紧跟在标识后的数字表明初次采用的年代，或最新一次变更年代。在圆括号内的数字表明了最新一次的批准年代。上标（ε）表示从上一次批准至今版本上的变动。

本标准已通过美国国防部的批准使用并已取代（实验方法3022-联邦试验方法标准406）

1. 范围

1.1 本标准涵盖了部分平面材料如透明塑料的穿透率及广角散射的评价方法。两种方法可用来测量光穿透率和雾度。方法A使用雾度计中所描述的第5条，方法B使用分光光度计所描述的第8条。材料的雾度大于30%时即被认为是光散射，此时测试标准就应该依据E167。

1.2 SI单元里出现的数值都将被认作为标准。

标注1-由于一些材料存在小角度高分散率的巨大差别（如磨损的透明塑料），这些材料的雾度校准及测量依据D 1044的测试标准。

1.3 该标准不足以解决所有的安全问题，如果有的话，要结合它的使用。标准的使用者有责任在使用该标准之前建立适当的安全和健康的管理方法及规定标注2-该测试方法并不等同于ISO 13468-1 和ISO/DIS 14782

2. 参考文献

2.1 ASTM标准：

条件作用塑料和电绝缘材料测试的D 618 标准

有关塑料专门性的D 883标准

电阻式的透明塑料表面磨损测试D1044标准

塑料抽样D1898标准

物品和材料角度计E 167标准

E259半球形和双向定向几何形状白色压粉反射系数转移标准

外观标准规范E284

实验室内部测试精度标准E 691

2.2 ISO 标准：

ISO 13468-1 塑料-透明材料透光度总标准

ISO/DIS 14782 塑料-透明材料雾度总标准

3．专有名词

3.1 定义- D883和E284定义的词组适用本测试标准。

3.2 该标准专用的名词：

3.2.1 雾度：光传输过程中，透过试样的散射光通量与透射光通量之比。透射光的百分率是散射光,它在直线方向的偏离角度比入射光的指定角度大。

3.2.1.1 讨论-在该测试方法中，指定角度为0.044弧度（2.5º）。

3.2.2 发光度-由CIE（1987）的发光光谱效率函数V（）来计算。

3.2.3 穿透率-穿透光通量与光源本身入射光通量的比例

4．使用范围及意义

4.1 当透过材料看一个物体时，由于材料对光的散射作用，会看到烟雾似的模糊区域；另一个影响是出现如面纱似的眩光,就如迎着太阳行进时汽车挡风玻璃上出现的一样。

4.2 虽然雾度一般用雾度计来衡量，但是一台满足如section 5的几何光谱要求的分光光度计亦可以用来衡量雾度。用分光光度计测量塑料雾度能提供有价值的雾度产生的判定数据,方法B就是使用分光光度计。

4.2.1 方法A(雾度计)测试数据要比方法B（分光光度计）的测试数据来得高且相对稳定一些。

4.3 一般透光率是将干净样品置于离积分球的入口一段距离处测量得到的。然而，当样品结露后，要测得总半球透光率则必须将样品置于球体的入口处。由于样品的光学特性，测出的总半球透光率将比一般的透光率大。用这种方法测量雾度和总半球透光率，样品必须置于球体的入口处。

4.4 表面均匀且内部无缺陷的特性材料才能量测雾度。

4.5 雾度和透光率数据主要用于质量控制和制定规范。

4.6 执行该测试方法前，应先制定被测材料的规范参照。在该实验方法中任何测试样本的预处理、条件、尺寸，测试参数或组合，包括材料规格应优先考虑。如果没有材料的详细说明，则被视为实验条件违规。

5. 测试样品

5.1 根据D1898规范来准备材料样品。样品不应该有特征缺陷，除非经过研究发现这些缺陷构成变数。

5.2 样品尺寸大小应足够覆盖积分球入口。样品尺寸相当于直径50mm（2英寸）磁盘的大小或是同样尺寸的面积。样品水平表面必须无粉尘、油脂、刮痕和瑕疵且无明显的肉眼可见的内部孔洞和粒子，除非针对这些缺陷有特别的测试条件。

5.3用三片样品测试每个样品的特定材料，除非另有指明否则材料应符合规格。

6. 条件

6.1 条件-除非另有规定，否则在适当的材料规格及客户与供应商达成一致的情况下，样品的测试前期40h的温度和相对湿度条件一般参照D618的方法A，温度：23+2℃（73.4+3.6℉），相对湿度：50+5%。有误差时，允许+1℃（1.8℉）的温度和+2%相对湿度的误差。

6.2 测试条件-测试仪器环境温度保持在温度：23+2℃[73.4+3.6℉],相对湿度：50+5%。

7. 方法A-雾度计

7.1 仪器

7.1.1 在本阶段，用于测量的仪器应满足规定的几何和光谱条件。

7.1.2 仪器必须配备光源（light source）和光电探测器，且这些仪器组合必须能够提供CIE（1931）要求的光源色度（参照CIE照明标准C或A）。发散光源输出的有效光源应在1%的范围之内。在每次测试中应保证光源和探测器的稳定。

7.1.3 用积分球来收集发射光源；积分孔直径可以是可能的任何长度，只要它的总面积不超过积分球内反射面积的4.0%。积分球入口和出口中心应在球体的同一个圆上，并且在该球面至少相距2.97弧度（170º）。积分球出口距入口0.14弧度（8º）。在未放置样品且光阱位置固定时，光束应能同时从积分球入口和出口的中心穿过。对雾度计来说，光源位置一般在入口的1.57+0.17弧度(90+10度)的球面上并且不允许它直接对着出口。用修正过的临近积分球出口的内球面用来作为反射参考，球体的旋转角度应该在0.140+0.008弧度(8.0+0.5º)。

7.1.4 用实体光束单向照亮样品；该光束的最大偏射角不能超过0.05弧度(3º)。该光束面积不能超过任何一个积分孔的面积。

7.1.5 当样品置于积分球的入口处时，垂直于样品直线方向和连接积分球出口和入口中心直线夹角角度不应超过0.14弧度(8º)。

7.1.6 当光束不被样品阻挡时，光束其在出口部分应该近似圆，边界清晰并且和积分球出口同心，同心角度偏离不超过0.023+0.002弧度(1.3+0.1º)

标注3：保证实体光束直径中心在积分球出口中心位置是很重要的。特别是在孔隙和焦距被改变的情况下。

图1.雾度计结构简图

标注4：由于圆心可允许0.002弧度(0.1º)的偏差所以对应的雾度读数有+0.6%的不确性。这也是这个测试方法的精度差。

7.1.7 积分球内表面，挡板，反射标准片都要磨光以保证大幅均匀反射且能高度反映可见光光谱。

7.1.8 光阱必须在没有放样品时能完全吸收光束，或者设备设计时应具备此项功能。

7.1.9 雾度计的概要图和单向发光散射图见图1。

7.1.10 雾度计校准标准部分要求定期校准仪器相应的准确性。最好如此，但如果测量小角散射样品（如塑料薄膜）时就应用小角散射标准，然而，这些标准现在还没广泛应用。在这些标准缺少的情况下，可以使用大角塑料散射标准，但对于由billmeyer，chen，weidner，hsia等设计的规格和环状中心敏感性较差，特别是当塑料雾度标准时，应当注意“标注1”。