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涂漆是家具表面处理中最为常见的一种方式，而对漆膜性能的检验是家具检验的重要项目，其中漆膜中重金属含量检测是木家具的强制性检验项目，可以说漆膜质量直接决定着家具产品的质量。《GB 18584-2001 室内装饰装修材料木家具中有害物质限量》是我国2001 年实施的国家标准，该标准由全国家具标准化技术委员会归口，标准对家具中的有害物质种类及限量作了严格规定。
其中标准第四章规定，重金属含量的检测限色漆。标准规定的检验方法并未指出色漆的辨别方法，而是直接对漆膜的涂层粉末制备做了规定，这给实际操作带来了极大的困难。国家标准是在全国范围内实行的，不同的检验人员对家具表面漆膜的认识不同，水平参差不齐，这就有可能造成在色漆辨别上出现不同的结果。
表1 木家具有害物质限量
表1 木家具有害物质限量
全国涂料和颜料标准化技术委员会归口的相关标准虽然对漆膜的颜色、测量方法、色漆和清漆的定义均做了相关规定，但色漆的辨别方法仍不明确，操作中主要还是依靠个人的视觉感官，同时对光源、照明观测条件和视场等环境要求较严格。标准中对涂膜色彩的测量方法虽然比较科学，但作为传统的测量方法，增加了很多附加条件，因此整体测量效率较低。在信息化社会的今天，若采用数字化仪器进行测量，会使检验操作更加简捷、客观，从而促进标准质量的提升及检验行为的规范。
漆膜颜色表示
GB/T6749-1997 规定漆膜颜色有两种表示方法。一种是以国际照明委员会（CIE）规定的用仪器测得的三色色标系统数据来表示；另一种是以中国颜色体系样册或孟塞尔颜色图册为基础，即以颜色知觉属性（色调、明度和彩度）的标号来表示。
1.1 CIE 三色色标系统数据法
颜色坐标由三个相互垂直的矢量组成,每种颜色均可由色坐标中某一点坐标的三个矢量值明确表示出来，这种方法不适用于表示清漆和荧光漆膜的颜色。国际照明委员会（CIE）规定的三色色标系统数据法有以下三种。
（1）用三刺激值X、Y、Z 表示。三刺激值是在三色系统中, 与待测光达到色匹配所需的三种原刺激的量。CIE 1931 标准色度系统,即2°视场色度系统,以X、Y、Z表示；CIE 1964 补充标准色度系统，即10°视场色度系统，以X10、Y10、Z10 表示。三刺激值各自与它们之和的比称为色度坐标。
（2）用刺激值Y 和色度坐标x，y 表示。在CIE 系统中，由三刺激值X、Y、Z 可计算出色度坐标x、y、z：
x=X/（X+Y+Z）；
y=Y/（X+Y+Z）；
z=Z/（X+Y+Z）=1-x-y。
（3）用CIE 均匀色空间色坐标L*a*b* 表示。1976 年由CIE 推荐的均匀色空间称为CIE 1976L*、a*、b* 色空间。该空间是三维直角坐标系统，以明度L* 和色度坐标a*、b* 来表示颜色在色空间中的位置，如图1 所示。
图1 L*a*b* 色空间的色立体
图1 L*a*b* 色空间的色立体
Fig. 1 The Dimensional color of the L*a*b* color space
表示颜色时应标明测定仪型号、测试光源（D65、C、A、F）、照明/观察几何条件、标准观察者［CIE1964（10°视场）或CIE1931（2°视场）］以及测试时是否排除镜面光泽。如某试样，采用ACS-1 800 型测色系统，在D65 光源、10°视场、照明/观察条件（d/0）、排除镜面光泽条件下，按规定测得一系列的CIE 三色色标系统数据（平均值）。该试样的漆膜颜色可表示为：X10=74.35，Y10=77.88，Z10=66.51，ACS-1 800 测色系统，D65、d/0、排除镜面光泽；Y10=77.88，x10=0.3399，y10=0.3560，ACS-1 800 测色系统，D65、d/0、排除镜面光泽；L* =90.72，a* =1.03，b* =13.52，ACS -1 800 测色系统，D65、d/0、排除镜面光泽。
1.2 色调、明度、彩度（HV/C）标号法
色调、明度、彩度为颜色视知觉的三属性。色调判别颜色为主色或相邻色对的中间色；明度判定颜色的明暗程度，其标度是以绝对黑色为0、绝对白色为10 作为基准给予分度；彩度用以表明颜色偏离同明度中性色的程度。这种方法不适于表示清漆和荧光漆膜的颜色。
1.2.1 参照中国颜色体系样册确定颜色标号
（1）彩色漆膜。将试样与中国颜色体系样册（或孟塞尔颜色图册）中的相应色块进行比较，使试样处于最接近的两张色调图片之间。先在一张色调图片上用内插（或外推）法估计试样的明度，使其精确到相邻两明度等级间隔的1/10。然后评定彩度，精确到相邻两彩度间隔的1/5。再在另一张色调图片上对明度和彩度进行评定。采用内插（或外推）法评定试样的色调，精确到相邻两个色调间隔（215）的1/5。根据色调评定结果，再对明度和彩度进行内插（或外推）计算。彩色漆膜颜色可用色调、明度、彩度（HV/C）标号来表示，精确到1 位小数。
（2）无彩色（中性色）漆膜。将试样与中国颜色体系样册（或孟塞尔颜色图册）中的中性色图片的相应色块进行比较，用内插（或外推）法确定明度等级，精确到相邻两明度间隔的1/5。无彩色漆膜颜色用字母N 接明度标号，再加斜线，即NV/标号表示，精确到两位小数。
1.2.2 用仪器测量值（Yxy）确定颜色标号
按规定，在C 光源、2b 视场并排除镜面光泽的条件下，测出试样的刺激值Y 和色度坐标x、y 值，每个试样测5 个点，然后取平均值。根据Y 值，在GB/T 6749-1997 附录A 表中查出相应的明度V；从GB/T 6749-1997 附录A 图中选出最接近试样明度值的两张图。根据试样的色度坐标x、y 值分别在两张图上查出试样的色调和彩度，再根据试样明度值，内插计算出色调和彩度。如某试样在C 光源、2°视场、d/0、排除镜面光泽条件下，按规定测得刺激值：Y=46.02，色度坐标x=0.500、y=0.454。当Y=46.02 时，查GB/T 6749-1997 附录A 表得相应明度值V=7.28；从GB/T 6749-1997 附录A 图上选出最接近试样明度值的两张图，根据x=0.500、y=0.454分别在两张图上查出试样的色调和彩度，再根据试样明度值，内插计算出色调为10YR，彩度为13.5。故该试样的颜色为：10YR 7.3/13.5。
2 采用色差计的测量方法
在信息化社会的今天，国家相关标准规定的这种测量方式略显落后，随着测量仪器的不断开发和运用，颜色的测量也变得越来越简单，已由传统的人工比色发展到现在的数字化测量，其中使用色差计测量是比较流行和简便的方法。科学领域不推荐人们用主观表示法来表达颜色，如怎样描述苹果的颜色，有人说是红色，有人说是鲜红色，有人说是火红色，所有说法都可能对，但图2 所示的两个苹果颜色确实有差别，那么如何表达这种差别，如同尺子测量长度、磅秤测量质量一样，色差计就是按照国际标准用数字来表达颜色的仪器，数字表示的方法能让每一个人都能准确理解所表达的颜色。苹果色彩示意图如图2 所示。
2.1 实例操作
图2 苹果色彩示意图
图2 苹果色彩示意图
Fig. 2 The Schematic diagram of apple
在颜色应用领域，最困难的是准确区分颜色的细小差别。使用色差计后，再小的颜色差别也能用数字表示出来，从而更容易被人理解。我们用L*a*b* 色空间来描述两个苹果之间的色差，以苹果1 的颜色（L*=43.31，a*=+47.63，b*=+14.12）作为标准，苹果2 的颜色为（L*=47.34，a*=+44.58，b*=+15.16），苹果2 与苹果1的L*a*b* 色差表达式为：
L*a*b* 色差表达式
2.1 实例操作
木家具检验中经常遇到图3 所示的漆膜涂饰，对整体7 种样品进行比较，可以很容易看出“自然色”为基材，“清漆色”为清漆，无需检测重金属含量，从“轻度着色”及其以后的为色漆，需要检测重金属含量。但实际情况是图3 所示的整体7 种样品不可能同时出现，在没有比较的情况下，如果检测的家具仅仅做成图中“轻度着色”的漆膜涂饰，则检测将会存在很大的不确定性。
图3 细微的颜色差别
图3 细微的颜色差别
Fig. 3 Slight color differences
按照国家标准GB/T 5206.1-85《色漆和清漆词汇第一部分通用术语》规定的清漆定义，清漆为“不含着色物质的一类涂料，涂于底材时，能形成具有保护、装饰或特殊性能的透明漆膜。”单独遇到图3 中的“轻度着色”漆膜时，如发现图中“轻度着色”的漆膜涂于底材，形成了保护、装饰性能的透明漆膜，可以判定为清漆；而根据国家标准GB/T 5206.1-85《色漆和清漆词汇第一部分通用术语》规定的色漆的定义，色漆为“含有颜料的一类涂料，涂于底材时，能形成具有保护、装饰或特殊性能的不透明漆膜”，比较图中基材自然色，可以明显看出该类漆膜涂饰是含有颜料的涂料，可以判定为色漆。
我们不妨按照《GB 18584-2001 室内装饰装修材料木家具中有害物质限量》的要求检测一下该图示系列漆膜的重金属（以铅为例）含量，检测条件是：原子吸收分光光度计仪器数据为元素Pb，波长283.3（nm）、狭缝0.5（lm）、燃烧头高度13.5（mm）、乙炔气体流量2.0（L/min）、空气流量13.5（L/min），铅标准系列浓度（μg/mL）为0、2.5、5.0、10.0、25.0，吸光度（Abs）分别为0.0001、0.0192、0.0396、0.0802、0.1960。所得铅元素标准曲线如图4 所示。经检测，铅含量示意图如图5 所示。
图4 铅元素标准曲线
图4 铅元素标准曲线
Fig. 4 Pb element standard line
图5 铅含量示意图
图5 铅含量示意图
Fig. 5 Schematic diagram of Pb content
结果表明，清漆含有的重金属元素铅很少，几乎可以忽略不计，而其余几种不同程度着色的漆膜均含有大量铅元素，含量按照着色程度逐渐增多。这也从反方面证明了清漆色的着色漆膜为色漆，如果在当初检验时认为清漆膜为清漆，那么就不需要检验重金属含量，从而造成重金属超标产品的漏检，导致不合格产品流入市场，给消费者带来危害。
2.2 色差计测量
按照本文的观点，分别采用色差计测量图3 所示的漆膜，以自然色为标准，将其与清漆及各种程度着色的色漆进行比较，结果见表2。
表2 漆膜的色差
表2 漆膜的色差
Table 2 The color difference of the film
经分析可以看出，随着着色程度的加深L* 值不断减小，这恰好符合L*a*b* 色空间的原理，L* 代表亮度，L* 值越大亮度越亮。随着漆膜着色程度的不断加重，ΔE* 值不断加大，颜色变化越大ΔE* 值越大，二者近似呈正比的线性关系。由此可见色差计可以很好地区分漆膜的色差。
结束语
通过研究以及对相关工作的总结，介绍了采用色差计区别家具漆膜色漆与清漆的方法。采用色差计的方法比较先进，其与国家相关标准规定的目视测量方法相比，步骤简捷、操作简单，很容易区分漆膜的差异，这种新的测量方式顺应时代进步的潮流，也是我国标准体系与时俱进的一种体现。
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