Что такое индекс желтости и как его измерить?

Индекс желтости помогает в определении качества продукции и определяет степень, в которой материал становится желтым из-за ультрафиолетового света, тепла или окисления. Анализируя этот индекс, компании избегают несоответствий, улучшают внешний вид своей продукции и надежность. Чтобы получить более глубокое представление об индексе желтости и его измерении, пожалуйста, продолжите читать в этом блоге.

Что такое индекс желтости?

Индекс желтости (YI) - это шкала с цифровыми значениями, которые описывают внешний вид материала по отношению к референтному белому, затем выраженному как желтость. Он используется в первую очередь для характеризации степени, в которой бесцветные, прозрачные, полупрозрачные или почти белые материалы (такие как пластмассы, смолы и рис) отклоняются от идеального белого / прозрачного состояния. Более высокое значение индекса желтоты указывает на более желтоты образец, в то время как отрицательное значение указывает на голубоватый оттенок. Этот индекс служит критическим показателем для оценки степени старения материалов при воздействии света, температуры и влажности. Причиной пожелтения является окисление, ультрафиолетовое излучение, тепло или примеси. С помощью последовательного стандарта отрасли промышленности могут измерить желтость на первоначальной стадии и принять коррективные меры, прежде чем будет слишком поздно.

Наиболее популярный расчет определен в ASTM E313.

Формула такова:

YI = (100CxX - CzZ) / Y

В настоящее время ASTM E313 является наиболее рекомендуемым стандартом. Он поддерживает осветитель C, осветитель D65 (два обычно используемых стандартных источника света), а также углы наблюдения 2 ° и 10 ° и охватывает широкий спектр типов образцов, включая прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные материалы. Последняя версия - ASTM E313-20, с стабильными формулами расчета и самым широким применением в таких отраслях, как пластмассы, текстиль и покрытия. Его формулы и коэффициенты следующие:

Здесь:

● Х, Y, З = CIE Tristimulus значения, которые описывают видимый цвет.

● Cx и Cz = Коэффициенты, которые зависят от наблюдателя и осветительных условий.

CX и CZ являются коэффициентами (их значения варьируются в зависимости от стандартного источника света и угла наблюдателя, см. Таблицу воздуха)

Формула рассчитывает количество, которое образец переместил к желтому цвету. Низкий YI предполагает, что есть только незначительное пожелтение, и это гораздо чистее, а высокий YI показывает заметное изменение цвета.

GB/T 39822 и ISO 17223

GB/T 39822 (Определение индекса желтости и его изменения для пластмасс) можно проследить по международному стандарту ISO 17223. Оба стандарта используют формулы расчета, идентичные тем, которые определены в ASTM E313.

ASTM D1925 и HG/T 3862

ASTM D1925 является ранним стандартом для измерения желтости пластмасс, применимым только при освещающем C и угле наблюдения 2°. Хотя он был снят в 1995 году и заменен ASTM E313, он все еще упоминается в некоторых старых проектах. Его формула похожа на формулу ASTM E313 в условиях C/2°, при этом коэффициенты Cx и Cz являются упрощенными округлыми значениями по сравнению с значениями ASTM E313, сохраняемыми до двух десятичных мест. Формула следующая:

HG/T 3862 (Метод испытания индекса желтости пластмасс в химической промышленности Китая) использует ту же формулу, что и ASTM D1925.

ГБ/Т 24302

Этот стандарт специально разработан для определения индекса желтости риса, применимого при освещающем устройстве D65 и угле наблюдения 10°. Формула следующая:

Формула аналогична формуле ASTM E313 при условии D65/10°, при этом коэффициенты Cx и Cz округляются до двух десятичных мест.

В реальных приложениях компании также определяют ΔYI, что является разницей между желтостью образца и эталоном. Это помогает в отслеживании временных границ, таких как деградация пластика солнечным светом или жидкий кислород хранилища.

Измерение желтого индекса

Правильное измерение желтого индекса требует чувствительных гаджетов, которые обычно являются спектрофотометрами. Только отраженный или передаваемый свет захватывается на отражающих образцах с помощью этих устройств, которые автоматически рассчитывают значения CIE Tristimulus. Спектрофотометр обеспечивает действительный YI с использованием формулы ASTM E313.

В зависимости от типа материала в основном применяются два метода:

1. Твердые вещества (пластмассы, текстиль, бумага): Твердые вещества' Желтость испытывается с помощью ASTM E313 и обычно сопровождается значениями CIE белости для определения общей ясности.

2. Жидкости: Жидкости оцениваются цветовой системой APHA (Hazen). Эта шкала располагается по шкале от 0 (прозрачная жидкость), до 500 (глубоко желтый).

Стандарты измерения желтости

ASTM E313: Стандартная практика для расчета индексов желтости и белости из инструментальных измерений цвета

ISO 17223: Пластмассы - определение индекса желтости и его изменение

GB/T 39822: Пластмассы - определение индекса желтости и его изменение

ASTM D1925: Метод испытания индекса желтости пластмасс

HG/T 3862: Метод испытания индекса желтости пластмасс (стандарт химической промышленности Китая)

GB/T 24302: Определение индекса желтости цвета риса

Материалы, требующие наблюдения за желтостью

Испытание желтости не требуется во всех продуктах; Тем не менее, тест необходим в отраслях промышленности, которые занимаются светлоцветными продуктами или прозрачными продуктами. Желтый индекс является показателем испытаний для пластиковых гранул и подпадает под контроль внешнего вида пластика. На рынке доступно широкое разнообразие пластмасс, и в настоящее время в основном необходимо измерить желтый индекс для таких категорий, как мономеры и полимеры синтетических волокон, синтетические смолы, синтетические волокна, синтетические каучуки, полиэстры и мочевина.

ПТА (чистая терефталовая кислота) и ПВХ (поливинилхлорид) являются относительно уникальными. Хотя их желтый индекс также измеряется, он выражается с использованием значения b* и белости (WI). Пластмассы, подходящие для этой классификации, включают полипропилен (PP), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиоксиметилен (POM), поликарбонат (PC), полиуретан (PU), полиэфирные чипы и многое другое.

Общие примеры:

● Поливинилхлорид (ПВХ): Он предотвращает желтение путем добавления тепловых стабилизаторов.

● Поликарбонат (ПК): Благодаря его использованию в стеклах и корпусах он очень восприимчив к ультрафиолетовой деградации.

● Полиэтилентерефталат (ПЭТ): Это популярно в области бутылок, и оно способно стать желтым просто из-за окисления.

● Переработанный ПЭТ (rPET): Переработанные пластмассы обычно имеют более желтый цвет, и становится очень важно контролировать их.

● Очищенная терефталовая кислота (ПТА): Производство сырья Губки изготовлены из высококачественного полиэстера и волокна строго очищаются.

● Текстиль и бумага: Желтость также оказывает прямое влияние на внешний вид, а белость является критическим качественным атрибутом.

Вы можете понять это с помощью этого маленького примера. Желтость является решающим фактором для контроля при производстве переработанного ПЭТ. Пластик, по-видимому, носится или довольно страшно с неконтролируемым желтением, тем самым снижая его цену на рынке. Определение YI позволяет производителям регулировать добавки, такие как оптические осветители, и восстанавливать чистый и белый внешний вид.

Преимущества использования индекса желтости

Значения использования индекса желтости применимы в любой отрасли, как с точки зрения качества, так и с точки зрения прибыли:

● Постоянный обзор качества: Предоставляет точный, ощутимый стандарт, который способствует последовательности.

● Мониторинг процесса: Идентифицирует появление признака деградации, тепла или УФ.

● Потребительское доверие: предотвращает выход на рынок продукции без цвета и защищает имидж продукции.

● Эффективные материальные операции: Помогает в определении наилучшей пропорции оптических осветителей и стабилизаторов.

● Стандартизированное тестирование: Соответствует международным стандартам ASTM E313 и ASTM D1209.

В упаковке, например, небольшое желтое тонирование в бутылках заставляет напиток выглядеть устаревшим. Производители гарантируют, что бутылки выглядят чистыми и свежими, измеряя YI (функция, которая подтверждает визуальную уверенность покупателя).

Как проверить желтость в пластмассах и жидкостях

Желтость в пластике

Пластиковые материалы обычно оцениваются с помощью спектрофотометра. Он захватывает отраженный свет и рассчитывает значение YI на основе ASTM E313 для получения воспроизводимых и отслеживаемых данных.

Примерами являются необработанные гранулы, листы, литые изделия и готовые детали. Производители сравнивают все образцы с ссылкой. Они модифицируют процесс в случае, если разница ΔYI выходит за пределы приемлемых. Изменения могут привести к изменению содержания сырья или стабилизатора.

Желтость в жидкостях

По сравнению с твердыми жидкостями, сложнее измерить желтость жидкости, потому что это прозрачная жидкость. В настоящее время промышленность оснащена шкалой APHA (Hazen), которая состоит из ASTM 1209 и избегает использования формулы ASTM E313. По этой шкале цвет жидкости сравнивается с цветом платино-кобальтового раствора.

Скала варьируется от 0 (кристально чистая вода) до 500 (интенсивно желтый). Компании устанавливают промежуточные платино-кобальтовые стандарты для отслеживания качества и измерения их во времени. Такие измерения будут изучать любое изменение желтости и служить для поддержания единообразной меры качества.

Измерение индекса желтости с помощью спектрофотометра 3NH

Спектрофотометр 3NH является надежным устройством, используемым для измерения желтости. Он дает точные результаты, адаптируемость и высокое удобство использования, что квалифицирует его для применения как в лабораториях, так и на заводах.

Колориметр 3nh TS7700: профессиональное измерение желтости

Точная оценка желтости требует точных инструментов, а не человеческого зрения. В Колориметр 3nh TS7700 выделяется как ведущее в отрасли решение для промышленного измерения желтости, сочетающее полнофункциональную производительность с интуитивно понятной работой. Помимо базового тестирования желтости, он обеспечивает одновременное измерение белости, цветовой разницы и других критических цветовых показателей, обеспечивая всеобъемлющий контроль качества во всех производственных рабочих процессах.

Как TS7700 измеряет желтость

TS7700 использует передовую оптическую технологию для захвата светоотражения (для непрозрачных материалов) или пропускаемости (для прозрачных/полупрозрачных материалов) на точных длинах волн. Он преобразует эти данные в значения тристимула X, Y, Z, а затем автоматически вычисляет индекс желтости (YI) с использованием международно признанных стандартных формул. Этот полностью автоматизированный процесс обеспечивает непревзойденную точность и последовательность, устраняя изменчивость субъективного человеческого суждения.

В случае пластмассы устройство количественно измеряет отраженный свет, чтобы определить желтость и белость. В случае жидкостей он придерживается стандартов APHA для измерения точности прозрачности и чистоты. Эта технология может помочь компаниям поддерживать высокое качество и уменьшать расходы в случае отклонения продукции.

К их основным преимуществам относятся:

● Высокая точность: Это дает вам очень точные результаты индекса желтости (YI). Соответствует стандарту ASTM E313.

● Широкий спектр применений: Он имеет хорошие характеристики на пластмассах, текстиле, химических веществах и прозрачных жидкостях.

● Простое в использовании программное обеспечение: Программное обеспечение автоматически определит YI и другие показатели, уменьшая ошибки людей.

● Постоянный мониторинг: Это поможет вам наблюдать изменения желтости со временем с помощью статистического контроля процесса (SPC).

Часто задаваемые вопросы

Что означает низкий индекс желтости?

Когда YI низкий, материал почти белый с небольшим изменением цвета.

Как белость CIE связана с желтостью?

Белость CIE используется для количественного измерения яркости. С другой стороны, YI используется для количественного определения степени отклонения материала от желтого.

Почему пластик со временем становится желтым?

Пластики становятся желтыми при воздействии ультрафиолетового излучения или тепла. Это также может быть связано с процессом окисления.