اندازه گیری رنگ برای صنعت پوشش

رنگ مهمترین ویژگی مربوط به پوشش ها می باشد. رنگ همچنین یک پارامتر مهم در شناسایی بصری محسوب می شود. بررسی مناسب شرایط مورد نیاز برای کنترل نور، برای قضاوت درست در مورد رنگ یک ماده، ضروری است. ارزیابی بصری همواره نیازمند وجود یک استاندارد فیزیکی برای مقایسه می باشد زیرا حافظه ی رنگ مغز انسانی، بدون وجود یک مرجع، ضعیف است. البته برای مقایسه ی دو نمونه، می توان از مرجع استفاده نکرد. حتی وقتی شرایط نگاه کردن مناسب باشد، اغلب این مشکل است که جهت و شدت تفاوت رنگ را بین دو نمونه تشخیص دهیم. این فرایند نیازمند متخصص رنگ با تجربه می باشد.
یک روش با دقت بالا برای ارزیابی تفاوت رنگ، استفاده از ابزارهای اندازه گیری رنگ می باشد. دو نوع از این ابزارها که می تواند برای این منظور، استفاده شود، عبارتند از رنگ مترها (colorimeters) و اسپکتروفوتومتر ها. یک رنگ متر در واقع از فیلترهای نوری برای تقویت پاسخ رنگ در چشم، استفاده می کند و یک اسپکتروفوتومتر نیز در واقع طیف نور مرئی را بازه هایی می شکند که به صورت ریاضی پاسخ رنگ در چشم را تشدید می کند. مزیت استفاده از اسپکتروفوتومتر در تعیین تفاوت رنگی، دقت بالا، پایداری و ثبات و قابلیت تشدید با استفاده از منابع نوری مختلف می باشد. هزینه های اسپکتروفوتومتر و پیچیدگی مربوط به کار آن، به طور قابل توجهی با استفاده از ابزارهای جدید، کاهش یافته است.
سه تکنولوژی مختلف وجود دارد که در اسپکتروفوتومترهای جدید صنعتی، مورد استفاده قرار میگیرند. این سه تکنولوژی، عبارتند از فیلترهای تداخلی، استفاده از توری ها و استفاده از دیودها می باشد. فیلترهای تداخلی، در واقع فیلترهای با طول موج معین هستند که معمولاً بر اساس نوع رزولیشن مورد نیاز، از 16 یا 32 فیلتر تشکیل شده اند. توری ها نیز ابزارهای هستند که به همراه آرایه های دیودی، استفاده می شوند و موجب افزایش رزولیشن می شوند. ابزارهای با کارایی بالا نیز معمولاً دارای توری هایی هستند که موجب بهبود کارایی می شوند اما این ابزارها، معمولاً گران و پیچیده هستند و کالیبراسیون آنها سخت است. یک تکنولوژی جدید از اسپکتروفوتومترها، بر اساس LED های با رنگ های مختلف می باشد. یک تا نه LED رنگی در واقع کل طیف نور مرئی را پوشش می دهند. مزیت این بخش ها، این است که اندازه و هزینه های ساخت کمتری دارند. محدودیت این وسایل، این است که آنها، دقت و پایداری پایین می باشد. البته این تکنولوژی، با استفاده از LED های جدیدتر، بهبود قابل توجهی پیدا کرده است.
چندین هندسه ی اندازه گیری مختلف، وجود دارد. یکی کروی و دیگری چند زاویه ای. یک ابزار کروی نشاندهنده ی یک نمونه از تمام جهات می باشد. در واقع در این حالت، دید نمونه به صورت عمودی است. در حالت چند زاویه ای، زاویه ی چندگانه و دید به صورت زاویه ی ثابت می باشد. این همچنین ممکن است که زاویه ی ثابت به همراه دید در زوایای چندگانه، داشته باشیم.
استفاده از هندسه ی مناسب، برای فرمولاسیون رنگ و بررسی و جستجو بر روی رنگ، مهم می باشد. فرمولاسیون رنگ با هندسه ی کروی موجب حذف نیاز به شناسایی درخشش می شود و بدین صورت، درخشش به صورت ریاضی حذف می شود. در این حالت، درخشش به فرمولاسیون رنگ وابسته نمی باشد. بررسی بر روی رنگ معمولاً نیازمند ابزارهایی است که با روش های بصری، تطابق دارند. یک ابزار کروی با ورودی خاص، می تواند موجب حذف درخشش شود و بدین صورت، ارتباط بصری خوبی ایجاد می شود. ارزیابی می تواند اطلاعات گمراه کننده ای به ما بدهد. این مسئله زمانی مهم می باشد که بخواهیم یک پوشش را بر روی بخش هایی قالب گیری شده ی پلاستیکی، تطبیق دهیم.
پیگمنت های خاص مانند پیگمنت های فلزی، مرواریدی و مواد تداخلی، برای بررسی رنگ در زوایای مختلف، نیازمند زاویه های چندگانه ی نمایش و دید می باشند. ابزارهای چند زاویه ای و یا اسپکتروفوتومترهای خاص، برای اندازه گیری زوایای جدایش 3 تا 5 درجه، موجود می باشند. یک زاویه ی مینیمم سه درجه ای، معمولاً برای شناسایی رنگ های خاص بیان شده، مناسب می باشد.
ملاحظات مربوط به نوع نمونه ی مورد اندازه گیری شده، باید نوع اسپکتروفوتومتر مورد استفاده را تعیین کند. اگر نمونه ها، بسیار بزرگ باشند و نتوان در داخل ابزار قرار داده شوند، این نیاز وجود دارد که ابزار قابلیت انتقال داشته باشند. ابزارهای قابل حمل با کارایی بالایی در ابعاد مختلف وجود دارند، اما ارتباط داده های مربوط به این ابزارها، با ابزارهای آزمایشگاهی، باید در نظر گرفته شود. اگر نمونه ها، غیر یکنواخت باشند، وسیله باید تا حد ممکن بزرگ باشد. بسیاری از ابزارها، دارای ورودی قابل تنظیم می باشند که بوسیله ی تغییر در ابعاد آن، می توان نمونه را به خوبی، مورد آنالیز قرار داد.
تلورانس مورد نیاز برای اندازه گیری رنگ، یکی از مهم ترین ملاحظاتی است که در زمان انتخاب ابزار اندازه گیری رنگ، باید بدان توجه کرد. اگر مقایسه همواره یک استاندارد فیزیکی باشد و فرمولاسیون مشابه باشد، یک رنگ متر، می تواند کافی باشد. وقتی دقت بالا برای تولید پوشش ها در محل های مختلف جهان، مورد نیاز باشد، تنها ابزارهای بسیار دقیق قابلیت ایجاد رنگ های یکسان را دارا می باشند.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
منبع مقاله :
Coating technology handbook/ Arthur A. Tracton