紙張的光澤度是紙張重要的外觀屬性，它直接影響印刷品的外觀色澤的呈現(xiàn)，因此，對紙張光澤度進(jìn)行定量的測量，是保證印刷品質(zhì)量的前提。本文對紙張光澤度測量方法及紙張光澤度與表觀平滑度之間的關(guān)系做了詳細(xì)的介紹，對紙張光澤度知識感興趣的朋友不妨了解一下！
測量紙張光澤度使用光澤度儀，大多數(shù)光澤度儀是測量物體表面鏡面反射率，即鏡面光澤度。光澤度儀由光源、產(chǎn)生平行光束的校正棱鏡、限制平行光束的光柵和鏡面方向反射光檢測裝置組成。測量時，將紙張反射率與已知反射率的物體進(jìn)行比較。通常采用一塊拋光黑，玻璃作為工作標(biāo)準(zhǔn)。在入射角為75°下，拋光黑玻璃鏡面反射光為入射光的26%，但用它將儀器調(diào)至100%，所以，鏡面反射13%，入射光的紙張儀器的讀數(shù)將為50%，實驗結(jié)果以50%報告。為什么要用黑玻璃而不用白玻璃作為標(biāo)準(zhǔn)工作板呢？這是由于黑色玻璃能吸收所有進(jìn)入玻璃的光，因而無擴散反射光，射到檢光計的光也就全是鏡面光；若用白色玻璃作為標(biāo)準(zhǔn)板，鏡面反射光量與黑玻璃相同，但有擴散反射光摻在里面，影響測量的結(jié)果。所以，用黑玻璃優(yōu)于白玻璃。
光澤度測量時，所選光入射角度不同，結(jié)果也不同。入射角越大，鏡面反射率越大，光澤度值越高，反之亦然。由此可見，光澤度值的高低不僅取決于物體的表面特性，而且取決于測量角度。在具體測量時，根據(jù)紙張表面光澤度級別不同，可采用不同的測量角度。研究發(fā)現(xiàn)，對于大多數(shù)紙張，75°角是最好的測量角度，蠟紙采用20°角，高光澤的涂料紙，常采用45°角、60°角，在報告測量結(jié)果時，必須注明所用儀器和測量角度。目前許多光澤度儀的測量角是可調(diào)的，可任意選擇。
此外，進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)，光澤度值不僅受測量角度的影響，而且還受照明和觀察所采取的角度范圍的影響。下圖為45°角照明，不同角度觀察紙張表面反射光的相對量。圖中兩條曲線分別代表涂料紙和非涂料紙的情況。由圖可見，涂料紙表面平滑均勻，45°角觀察時（鏡面方向），其相對反射光量有一個高而窄的峰。因此在光澤度測量時，測量角度只要有輕微的變化都會明顯地影響測量結(jié)果，所以角度必須精確控制。非涂料紙的反射率分布曲線則相當(dāng)平緩。從圖中可以看出，其最大反射率并不在45°角，而是偏移到約55°角左右的方向上。這是因為非涂料紙表面粗糙，當(dāng)平行光束照射到這樣的表面時，入射角在表面上各點是不相等的，有的大于45°，有的小于45°。如果這兩種情況的概率相等，則由于角度大于45°的方向上的反射光多，造成最大反射率偏移到了大于45°的方向上。
光澤度和平滑度都是物體的表面特性，二者均取決于物體表面的微觀結(jié)構(gòu)。入射光強度與物體表面鏡面反射光強度之間存在如下關(guān)系：
式中：I0——入射光的強度；
I——鏡面反射光的強度；
θ——入射角；
λ——光的波長；
σ——用步高分布標(biāo)準(zhǔn)差表示的物體的表面粗糙度（又稱為均方根粗糙度）。
有人具體研究了紙張的光澤度與表面均方根粗糙度之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)用外觀輪廓法和光學(xué)法所測平均粗糙度的平方。σ2與TAPPI光澤度（由美國制漿和造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會規(guī)定的測試方法測量的光澤度）之間存在良好的相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)為0.91），如下圖所示。
由圖可見，σ2值越大（即表面粗糙度越大），TAPPI光澤度值越小。用其它方法測量平滑度時，由于都是在一定壓力下進(jìn)行測量，測量結(jié)果與光澤度之間的相關(guān)性很差，下表所示的為 75°角鏡面光澤度值與幾種平滑度測定方法測量值之間的相關(guān)系數(shù)結(jié)果。從表中可見，它們之間的相關(guān)性很差。這表明，光澤度僅與物體表面的表觀平滑度相關(guān)，而與一般在壓力狀態(tài)下測得的平滑度之間沒有多大相關(guān)。
如果把未壓光紙面看成一系列的峰谷，則可看到在垂直方向上點之間形成若干不等的角度，光照射在這樣的表面上，將向各個方向反射。如果紙張經(jīng)過壓光后，峰頂被壓平，所有平面區(qū)域都在同一平面上，照射在這些平頂上的平行光束具有相同的入射角，因而以平行光束反射。平行反射光的量取決于平頂所占的百分比，強的壓光，形成的平面區(qū)域大，光澤度也就高。
紙張經(jīng)涂布后，涂料中的細(xì)微粒子填滿了原紙表面的凹凸處，使紙面的平滑度得到提高，但還不能有效地提高光澤度。只有再經(jīng)過超級壓光處理，使紙面受到強烈摩擦后，光澤度才會有飛躍性的提高。這是因為紙張表面的平滑度雖有所提高，但其表面仍是有相當(dāng)多的細(xì)微凹凸不平現(xiàn)象，仍然使相當(dāng)多的光擴散反射。經(jīng)過超級壓光處理后，大大減少了紙面的細(xì)微凹凸不平，平滑度得到提高，光澤度也顯著地上升。當(dāng)然，除了超級壓光處理外，涂布量對光澤度的影響也是相當(dāng)重要的。當(dāng)涂布量低到不足以掩蓋紙面的凹凸不平時，再如何進(jìn)行超級壓光處理，也不能使光澤得到顯著的提高。
