什么是白色顏料?
(l)白色與白色標準的概念 人眼視覺所感受(即看到)的白色，是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫不同的可見色光所組成。在不同的環境下，不同色光的強度有一定的差異，因此，人眼所感受的白色，也是千變萬化的。從事配色研究的專業人員都有共同的看法，白色是一種配色難度高而復雜的顏色。
在光學原理上，大自然中并無“白色色光”的存在。白色僅是由人眼的視覺將對從紅到紫不同色光的感覺反映到人腦，從而形成“白色”的感覺。一般而言，普通人的視覺對光的波長感受范圍局限于400~700nm之間，亦即0.4~0.7之間。但專業的配色技術人員，視覺比普通人敏銳，往往可以感受到低于4O0nm的紫外光范圍。
迄今為止，世界上公認的標準白色物質，是硫酸鋇（BaSO4）晶體。與所有其他白色顏料相比，硫酸鋇晶體所反射的不同波長范圍色光，在反射光的能量上是一致的。因此，國際上將用硫酸鋇晶體所構成的色板作為配色時的標準白色色板。
(2)白色物質“著色力”的原理及鈦白粉------二氧化鈦(TiO2)廣泛地被用作白顏料的理由
① 著色力與“色散力”之間的關系及原理 世界上有許多白色物質。這些物質必須具有“著色力”才能被選作白顏料并用于工業。所謂的“著色力”，也可以稱為“遮蓋力”，實際上是對可見光的“色散”力。以圖2一9和圖2-10作最簡單的描述。
根據上述示意圖可知，當白色物質的折射率與周圍介質，例如
水、空氣、各類不同的塑膠原料、各種不同的載體樹脂等的折射率相差越大，人射之可見光在穿越該白色物質后與原人射方向之偏離角度就越大，甚而造成射出之可見光完全偏離原人射方向，該物質就顯示白色“著色力”。在工業上，可被選為白色顏料使用。射出光方向之改變，稱為“色散”。
根據上述原理，對比下列白色物質的折射率，即可知，哪一種物質是最理想的聚乙烯(PE)用白色顏料。
②不同折射率白色物質在聚乙烯中不同“著色力”的計算方法
從上述折射率對比可知，金紅石型鈦白粉與聚乙烯的折射率差異最大，相差值為2.75-1.48=1.27。因此，金紅石型鈦白粉在聚乙烯中有最高的色散力。因此，有最高的“著色力”，亦稱遮蓋力。 硫酸鋇或碳酸鈣在加人聚乙烯后，由于兩者與聚乙烯折射率的差值分別為0.15及0.19，穿越硫酸鋇或碳酸鈣晶體的可見光射出方向與射入方向幾乎一致，因此，硫酸鋇及碳酸鈣在加人聚乙烯后，均不顯示著色力，即顯示接近透明的結果。上述原理說明，硫酸鋇及碳酸鈣兩者均不能作為白顏料用于聚乙烯的著色。由此可知，在鈦白粉中摻人碳酸鈣，并不能提高所制造的白母粒著色力。白母粒的著色力，完全由鈦白粉含量及分散度所決定。
③用透射光源顯微鏡觀察不同白色物質在可見光穿越時所顯示的不同透光度(圖2-11~圖2一13) 上述透射光顯微圖顯示，在透射光源下，硫酸鋇、碳酸鈣均呈透明狀晶體，但鈦白粉是完全不透明的晶體，呈黑色點狀。因此，鈦白粉對可見光有最高的色散力，即著色力。
（3）不同品種鈦白粉的不同著色力、色調概念及白母粒制造過程中的特殊色相調校技術以獲得純正白色色光的效果。 工業上作為白色顏料使用的鈦白粉，根據二氧化鈦的晶體結構，分為金紅石型(R)與銳鈦礦型(A)兩種。金紅石型鈦白粉的晶體結構為棱形，折射率為2.75。銳鈦礦型鈦白粉的晶體結構為錐形，折射率為2.55。從上述的折射率對比可知，金紅石型鈦白粉具有較高的折射率，因此，也具有較高的著色力。如果以金紅石型鈦白粉的著色力為100%作為基準，實驗數據顯示，銳鈦礦型鈦白粉的著色力僅為83%。由于金紅石型鈦白粉具有較高的著色力，因此.在作為塑料著色劑使用時，具有較低的相對加人量，使著色成本得到降低。圖2-14為美國科羅拉多大學(Colorado University)所發表的金紅石型鈦白粉與銳鈦礦型鈦白粉的不同結晶結構。 在白色色光的“色相”方面，由于金紅石型鈦白粉在紫光區域內的反射率比較低，因此，金紅石型鈦白粉有“偏黃”色調。相對而言，銳鈦礦型鈦白粉，由于在紫光一紫外光區域內的反射率比較
高，因此，銳鈦礦型鈦白粉具有較純正的白色色光。 金紅石型鈦白粉有“偏黃”色調對許多白母料用戶來說是不受歡迎的，因為偏黃底色會使被著色產品給人以“陳舊”的感覺。尤其對各類用于精細印刷的高品質包裝膜材來說，偏黃底色將使精細印刷圖像的鮮艷度、層次感下降。 許多母料生產廠在白母料制造過程中加人藍色顏料進行調色，希望以藍色顏料的加入，以補救金紅石型鈦白色的偏黃底色問題。最常用的藍色顏料如群青。但是大量的生產實際證實，單純依靠加入藍色顏料，并不能對金紅石型鈦白粉所顯示的偏黃色調作有效色相調校。許多母料生產廠所生產的白母料，即使藍色顏料己加人到過量的程度，白母料或被著色產品已顯示“偏藍”色光，但仔細看，金紅石型鈦白粉的偏黃底色依然存在。如何消除金紅石型鈦白粉的偏黃底色，幾十年來，在國際上困惑了大量的色母制造廠。
