Genel bilgi
Bir ürünün beyazlığının değerlendirilmesi, kullanıldığı malzemelere ve uygulamaya bağlıdır. Doğal malzemeler, örneğin pamuk veya yün, bir miktar sarımsı renk verme eğilimindedir; bu nedenle endüstri bu etkiyi telafi etmek için malzemeleri değiştirir (bir ürünün sarımsı tonu çoğunlukla bir kalite kusuru olarak görülür, örneğin eskime veya kir nedeniyle sararma) ve ürünün görünümünü daha beyaz hale getirir. Malzemelerden renkleri uzaklaştıran ve oldukça düzgün bir spektral yansıma sağlayan ağartmanın (malzemelerin kendisini kimyasal olarak değiştiren bir işlem (örn. oksidasyon)) dışında, sarımsı rengin absorbansını telafi etmek için optik beyazlatıcı maddeler (aynı zamanda floresan beyazlatıcı maddeler olarak da adlandırılır) kullanılır. Görünür spektrumun alt bölgesindeki ürünler floresans yardımıyla “beyazdan daha beyaz” bir görünüm yaratıyor. Optik parlatıcılar, görünmeyen UV alanındaki (çoğunlukla 400 nm'nin altında) elektromanyetik spektrumdan enerjiyi emer ve 400-480 nm aralığında emilenden daha geniş bir spektrumda yayar. Bu, 400-480 nm arasında %100'ün üzerine çıkabilen yansıma eğrileriyle sonuçlanır ve malzemenin hafif mavimsi görünmesine neden olur. Göz, normalde tek biçimli yansımaya sahip hafif mavimsi malzemeleri ideal yansıtıcı difüzörden daha parlak olarak değerlendireceğinden, bu renklendiriciler ürünlere ek beyazlık katmanın çok yaygın bir yoludur; kağıt veya tekstil (lütfen “beyaz”ın bizim “renk” olarak tanımladığımız şeye uymadığını unutmayın, her iki duyum da birbirinden bağımsızdır!). Optik olarak parlatılmamış malzemenin ölçümü yaygın bir uygulama olsa da, bir malzemedeki UV içeriğinin değerlendirilmesi sıklıkla soruları gündeme getirir. Beyazlık ölçümlerinin yalnızca cihazın genel kurulumuna değil aynı zamanda kullanılan referanslara da bağlı olduğunu lütfen unutmayın. Burada referans materyalleri sağlayıcılarına ilişkin bazı arka plan bilgilerinin yanı sıra endeksler ve teknolojilere ilişkin bilgiler sunulacaktır.
S: Mevcut endeksler arasında bir fark var mı? C: Evet, var!
İnsan gözünün "beyazlık" olarak algıladığı şeyi tanımlamak için piyasada neredeyse birkaç düzine formül bulunmaktadır. Göz, hafif mavimsi bir renk tonuna sahip malzemeleri "daha beyaz" olarak tanımlama eğilimindedir; hammaddelerin sarımsı renklerinin mavi renklendiriciler veya optik beyazlatıcılar yardımıyla telafi edilmesi eski zamanlara göre yaygın bir uygulama haline geldi; böylece mevcut formüllerin tekrar ayarlanması gerekti. Farklı uygulamalar kendi beyaz standartlarını veya beyaz referanslarını tanımladığından, uygun pazar ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli yaklaşımlar benimsendi. Bu da örneğin kağıt, tekstil veya gıda endüstrileri için endekslerle sonuçlanır ve bunların hepsi "kendi" beyazlarının ne olduğunu tanımlamak için çeşitli matematiksel hesaplamalar kullanır.
S: Cihazımı kalibre etmek için hangi UV referans standardını kullanmalıyım? C: Bu, değerlendireceğiniz malzemeye bağlıdır!
Farklı malzemelerin farklı optik özellikleri olduğundan, cihazınızı doğru şekilde kalibre etmek için uygun malzeme kullanılmalıdır. Kağıt uygulaması için bir kağıt standardı, tekstil uygulaması için bir tekstil standardı veya plastik uygulama için bir plastik standardı kullanın; Tekstil uygulaması için bir plastik standardının kullanılması hatalı değerlere yol açabilir. Referans standartları için üreticilerin listesi bu belgenin ilerleyen kısımlarında verilmektedir.
S: Ürünümün optik beyazlatıcı içerip içermediğini nasıl anlarım? C: Spektral eğriye bir bakın!
Optik parlatıcılar görünür spektrumun altındaki enerjiyi emer ve emilen enerjiyi alt görünür spektrumda 480 nm'ye kadar yayar. Bu, mavimsi alanda bir tümseğe sahip yansıma eğrileri ile sonuçlanır. Aşağıdaki resme bir göz atın. --------------------------
Beyazlık indeksleri
Kağıt veya tekstil elyafları gibi ürünlerinin beyazlığını değerlendirmesi gereken endüstriler için çok çeşitli endeksler mevcuttur. Bazı indeksler değerleri iletmek için kullanıldığı için uygulamanız için doğru indeksi seçmek önemlidir. Bu belge, uygulamanız için doğru endeksleri seçmenize yardımcı olacak ve günümüz pazarında en çok kullanılan endekslere odaklanacaktır.
Beyazlık İndeksi CIE
1986 yılında CIE Kolorimetri komitesi tarafından Yayın 15'in 2. baskısı ile yayınlanan bu formül, “yüzey renklerinin beyazlığının değerlendirilmesinde uygulama tekdüzeliğini teşvik etmek amacıyla” sunulmuş ve “numunelerin beyazlığının karşılaştırılmasında kullanılması” tavsiye edilmiştir. CIE standart aydınlatıcı D65” [CIE Teknik Raporu 2004 Kolorimetri] için oldukça göreceli bir ölçekte değerlendirildi. Kullanılan formül WCIE = Y + 800(xn - x) + 1700(yn - y) Burada Y, numunenin Y-tristimulus değeridir; x ve y, numunenin x, y renklilik koordinatlarıdır ve xn, yn, CIE 1964 standart kolorimetrik gözlemci için mükemmel difüzörün renklilik koordinatlarıdır. C/2 aydınlatıcı/gözlemci koşuluyla kullanılabilse de, kesinlikle D65/10 için geçerlidir ve bu şekilde kullanılmalıdır.
Beyazlık İndeksi ASTM E313-00 Orijinal ASTM E313 endeksi, WE313 = 4B – 3G tanımlanacak şekilde G ve B'nin kolorimetre okumalarını kullanarak beyazlığın değerlendirilmesini açıklarken, en son ASTM E313-00, C değerleri için bir tablo kullanarak CIE Beyazlık endeksine atıfta bulunur. , D50 ve D65'in yanı sıra 2° ve 10° gözlemci. AATCC tekstil komitesi ASTM E313-00'ı hasta kullanımıyla tanımlar. C ve 2° gözlemci.
Beyazlık İndeksi Ganz-Griesser Yalnızca bir indeks değil, aynı zamanda eksiksiz bir prosedür olan beyazlığı değerlendirmeye yönelik Ganz-Griesser yöntemi, farklı sistemlerde güvenilir değerleri ölçmek için floresan standartlarından oluşan tanımlanmış bir kalibrasyon ölçeği kullanarak cihaza özgü faktörleri dikkate alan piyasadaki tek indekstir. D65/10 ve referans dalga boyu 470nm ile kullanılmak üzere tanımlanan indeksin hesaplandığı formül şu şekildedir:
WGanz = Y - 1868.322 x + -3695.690 y + 1809.441
Donanım teknolojisi Piyasada, ölçüm ışık kaynağında kalibre edilmiş bir UV içeriği elde etmek için kullanılan iki teknoloji vardır: Lambanın ölçüm için yaydığı UV enerjisi miktarını azaltan mekanik UV filtreleri kullanan "geleneksel" yöntem (ilk olarak Gärtner ve Griesser tarafından tanıtılmıştır). 1970'lerin ortasında) ve 1997 yılında Bay Imura tarafından icat edilen ve Konica Minolta tarafından patenti alınan sayısal UV kontrolü. Mekanik UV filtrelerinin kullanımı, bir ışık kaynağının UV içeriğini kontrol etmek için sıklıkla kullanılan ancak çoğunlukla güvenilmez bir yöntemdir. İyi değerler alabilmek için, kullanılan ölçüm ışık kaynağının UV miktarındaki azalmayı telafi edecek şekilde UV filtrelerinin sürekli olarak ayarlanması gerekir. Bunun dışında hareketli parçalar (örn. motorlar) kusurlara maruz kalabilir ve bu da UV ölçümlerinin hatalı olmasına neden olabilir. Lambada belirli bir kritik UV enerjisi düzeyine ulaşıldığında bu kurulum artık referans değerlere göre kalibre edilemez. Patentli NUVC (sayısal UV kontrolü) teknolojisi, yalnızca UV içeriğini kalibre etmekle kalmayıp, aynı zamanda onu her ölçümde kontrol etme ve böylece sonuçları sabit tutma olanağı da sunar. Bu, biri tam UV içeriği için filtrelenmemiş, ikisi 400 ve 420 nm'de filtrelenmiş olmak üzere bağımsız olarak sıralanmış üç ksenon lamba kullanılarak yapılır. Bu kurulum yalnızca mekanik hareketli parçalar olmadan doğru filtreleme yönteminin seçilmesine olanak sağlamakla kalmaz, aynı zamanda her ölçüm sırasında kalibre edilmiş UV içeriğinin kontrol edilmesini sağlar. Benzersiz kalibrasyon ve kontrol özelliğinin yanı sıra bu kurulum, lambalardaki UV enerjisi belirli bir seviyenin altına düştüğünde UV içeriğinin güvenilir bir şekilde kontrol edilmesine de olanak tanır. Piyasada benzersiz olan, yalnızca uygun filtreleme yöntemini kullanmakla kalmayıp, aynı zamanda filtreleri, ksenon lambanın gücünü %30'a düşüren yumuşak flaş yöntemiyle birleştirme olanağıdır. Bu kurulum, ksenon lambaların enerjisinin örn. doğal gün ışığı veya tungsten aydınlatma, optik parlatıcıların bazı moleküllerini değiştirir ve onları enerji açısından daha düşük bir seviyeye getirir. Flaş ve ölçümün analizi arasındaki süre, moleküllerin enerjik olarak doğru durumlarına geçişinden daha kısa olduğundan, yansıma eğrisi, FWA'ların zirvesinden sonra düşme ve yükselme gösterir; bir "üçlü etki" meydana gelir. Aşağıdaki her iki eğriyi karşılaştırdığınızda, turuncu eğrinin 520nm civarında azaldığını ve ardından uygulama çevresinde biraz istikrarlı bir duruma ulaşana kadar tekrar yükseldiğini görebilirsiniz. 560nm. --------------------------------
Farklı uygulamalar ve tedarikçileri için floresan referans standartları
Güvenilir ve ISO uyumlu referans standartları sunmak amacıyla, ISO teknik komitesi 6, seviye 1, 2 veya 3 ISO referans standartları olarak adlandırılan ve IR1, IR2 ve IR3 olarak kısaltılan 3 doğruluk seviyesini tanımlamak için bir iş akışı oluşturdu. IR1'e yalnızca ulusal metroloji enstitüleri tarafından ulaşılabilir ve IR 1 standartlarına "mükemmel yansıtıcı difüzöre" (CIE'ye uygun olarak) karşı nihai standartlar olarak başvurulur. IR2 standartları, ISO/ tarafından atanmak için gerekli donanıma ve yetkinliğe sahip olması gereken "yetkili laboratuvarlara" referans sağlamak amacıyla "standartlaştırıcı laboratuvarlar" (ISO 4094 uyarınca mutlak yansıma faktörü ölçümleri için donatılmış) tarafından IR1 standartları kullanılarak oluşturulmuştur. TC 6 böyle. Yetkili laboratuvarlar, kalibrasyona yönelik çalışma standartları (IR3) yayınlamak amacıyla referans cihazlarını kalibre etmek için IR2 standartlarını kullanır. IR3, şirketlerdeki çalışma aletlerini kalibre etmek için endüstriyel kullanıma yönelik referanstır. Standardizasyon laboratuvarlarının IR2 standartlarını beş yılı geçmeyen aralıklarla değiştirmesi gerekirken, yetkili laboratuvarların IR3 standartlarında 2 yılı aşmayan aralıklarla aynı şeyi yapması gerekmektedir. Bu prosedür, belirli optik özelliklerin belirlenmesiyle ilgili Uluslararası Standartların "Sonuçların ifadesi" maddesinde önerilen doğrulukları elde etmek için kullanılır. ISO uyumluluğunun yanı sıra bazı tedarikçiler, endekslerin göreceli değerlendirilmesi için kullanılabilecek veya güvenilir ve uyumlu bir standart referansı almak için normlara göre kullanıcı kalibrasyonu sunan kurumlara gönderilebilecek referans standartları yayınlar. Bunlar “Diğerleri” altında listelenmiştir.