الثبات في اللون

Lightfastness هو خاصية ملون مثل الصبغة أو الصباغ الذي يصف مدى مقاومة التلاشي عند تعرضه للضوء. وتستخدم الأصباغ والأصباغ على سبيل المثال لصبغ الأقمشة أو البلاستيك أو مواد أخرى ودهانات التصنيع أو أحبار الطباعة.

ينتج تبيض اللون عن تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي في التركيب الكيميائي للجزيئات مما يعطي لونًا للموضوع. يسمى جزء الجزيء المسؤول عن لونه بالكروم.

يمكن للضوء الذي يواجه سطحًا مطليًا أن يغير أو يكسر الروابط الكيميائية للصبغة ، مما يؤدي إلى تبيض الألوان أو تغييرها في عملية تعرف باسم التحلل الضوئي. يقال أن المواد التي تقاوم هذا التأثير خفيفة. يحتوي الطيف الكهرومغناطيسي للشمس على أطوال موجية من موجات جاما إلى موجات الراديو. تسرع الطاقة العالية للأشعة فوق البنفسجية على وجه الخصوص من تلاشي الصبغة.

وتزيد طاقة الفوتون من الإشعاع فوق البنفسجي-الفائق الذي لا يمتصه الأوزون الجوي من طاقة التفكك في الرابطة الأحادية الكربونية ، مما يؤدي إلى انشقاق الرابطة وتلاشي اللون. تعتبر الأواني غير العضوية أكثر إضاءة من الألوان الملونة العضوية. وعادة ما تعتبر الألوان السوداء الأكثر إضاءة.

يتم قياس Lightfastness عن طريق تعريض عينة إلى مصدر الإضاءة لفترة زمنية محددة مسبقًا ومن ثم مقارنتها بعينة غير معرّضة.

العمليات الكيميائية
خلال جزيئات الملون تتعرض للخضوع لعمليات كيميائية مختلفة تؤدي إلى التلاشي.

عندما يتفاعل الفوتون الفوق بنفسجي مع جزيء يعمل كملون ، فإن الجزيء يكون متحمسًا من حالة الأرض إلى الحالة المثارة. جزيء متحمس هو رد الفعل للغاية وغير مستقر. أثناء تسخين الجزيء من الحالة المثارة إلى الحالة الأرضية ، يتفاعل أكسجين ثلاثي الأكسجين الجوي مع جزيء الملون لتشكيل الأكسجين المنفرد وأكسيد الأكسجين المتطرف. ذرة الأكسجين وجذور الأكسيد الفائق الناتجة عن التفاعل كلاهما متفاعلي للغاية وقادران على تدمير الملون.

التحلل الضوئي
التحلل الضوئي ، أي التحلل الكيميائي الضوئي هو تفاعل كيميائي حيث يتم تفكيك المركب بواسطة الفوتونات. يحدث هذا التحلل عندما يواجه فوتون من الطاقة الكافية رابطة جزيء ملون مع طاقة تفكك مناسبة. يتسبب التفاعل في انشقاق حبيبي في نظام الكروموفوريك مما يؤدي إلى تلاشي اللون.

صور للأكسدة
أكسدة الصور ، أي الأكسدة الكيميائية الضوئية. جزيء تلوين ، عندما متحمس بفوتون من الطاقة الكافية ، يخضع لعملية أكسدة. في هذه العملية يتفاعل نظام الصبغيات لجزيء التلوّث مع الأكسجين الجوي لتشكيل نظام غير كروموفيزي ، مما يؤدي إلى التلاشي. الملونات التي تحتوي على مجموعة carbonyl مثل chromophore معرضة بشكل خاص للأكسدة.

اختزال ضوئي الإحداث
الحد من الصور ، أي الحد من الضوئية الكيميائية. جزيئ تلوين ذو رابطة مزدوجة غير مشبعة (نموذجية للألكينات) أو ارتباط ثلاثي (نموذجي للألكينات) يعمل كصبغي نامي يخضع لتخفيض في وجود الهيدروجين والفوتونات ذات الطاقة الكافية ، مما يشكل نظام صبغية مشبع. يقلل التشبع من طول نظام الكروم ، مما يؤدي إلى تلاشي التلوين.

ضيائية
حساسية الضوء ، أي التحسس الكيميائي الضوئي. فضح المادة السليولوزية المصبوغة ، مثل الألياف النباتية ، لضوء الشمس يسمح للأصباغ بإزالة الهيدروجين من السليلوز ، مما ينتج عنه ضوضاء على الركيزة السليلوزية. في الوقت نفسه ، سيخضع التلوين للأكسدة في وجود الأكسجين الجوي ، مما يؤدي إلى أكسدة الصور الملونة. هذه العمليات تؤدي إلى كل من خبو تلوين وفقدان قوة الركيزة.

Phototendering
Phototendering ، أي المناقصات photochemical. نتيجة لضوء الأشعة فوق البنفسجية ، تزود مادة الركيزة الهيدروجين إلى جزيئات colouant ، مما يقلل من جزيء تلوين. عند إزالة الهيدروجين ، تخضع المادة للأكسدة.

معايير وقياس المقاييس
تنشر بعض المنظمات معايير لتقييم ثبات الضوء للأصباغ والمواد. يتم إجراء الاختبار عادة عن طريق التعرض للضوء المتحكم به ، أو للضوء الاصطناعي الناتج عن مصباح قوس الزينون. الألوان المائية ، والأحبار ، والباستيل ، وأقلام الرصاص الملونة عرضة للتلاشي بمرور الوقت ، لذلك فإن اختيار الأصباغ الخفيفة هو أمر مهم بشكل خاص في هذه الوسائط.

أكثر المقاييس شيوعًا لقياس ثبات الضوء هي مقياس الصوف الأزرق ، المقياس الرمادي والمقياس المحدد بواسطة ASTM (مقياس الاختبار القياسي الأمريكي). على مقياس الصوف الأزرق ، تم تقييم ثبات الضوء من 1 إلى 8. 1 كونها سيئة للغاية و 8 يجري ثبات الضوء ممتازة. في المقياس الرمادي ، يتم تقييم ثبات الضوء ما بين 1 إلى 5. 1 كونها فقيرة جدا و 5 كونها ثبات ممتاز. على مقياس ASTM يتم تقييم ثبات الضوء بين IV. أنا ثبات خفيف ممتاز ويتوافق مع تصنيفات 7 – 8 على Blue Wool Scale. V هو ضوء lightnessness سيئة للغاية ويتوافق مع تصنيف مقياس الصوف الأزرق 1.

تعتمد ثبات الضوء الفعلي على قوة إشعاع الشمس ، لذا فإن ثبات الضوء يكون مرتبطًا بالموقع الجغرافي ، والموسم ، واتجاه التعرض. يوضح الجدول التالي العلاقات الموحية لمعدلات سرعة الضوء على مقاييس القياس المختلفة والعلاقة المتعلقة بالوقت في ضوء الشمس المباشر وظروف العرض العادية: بعيدًا عن النافذة ، تحت ضوء الشمس غير المباشر ومؤطط بشكل صحيح خلف زجاج واقي من الأشعة فوق البنفسجية.

وصف جداول قياس التعرض المباشر ظروف طبيعية للعرض
تصنيف الصوف الأزرق تصنيف ASTM الصيف شتاء
ثبات خفيف للغاية 1 V أقل من سنتين
ثبات خفيف 2 IV 2-15 سنة
3 من 4 إلى 8 أيام من 2 إلى 4 أسابيع
ثبات خفيف 4 III من 2 إلى 3 أسابيع 2-3 أشهر 15-50 سنة
5 من 3 إلى 5 أسابيع من 4 إلى 5 أشهر
ثبات جيد جدا 6 II من 6 إلى 8 أسابيع 5-6 أشهر 50- 100 سنة
ثبات ممتاز 7 I 3-4 أشهر من 7 إلى 9 أشهر أكثر من 100 عام

إجراء الاختبار
يمكن قياس ودراسة مقدار نسبي من الخبو باستخدام خطوط اختبار قياسية. في سير عمل اختبار الصوف الأزرق ، يجب تخزين مجموعة أشرطة مرجعية محمية من أي تعرض للضوء. في نفس الوقت مع العينات ، يتم كشف مجموعة أخرى من خطوط الاختبار المكافئة تحت مصدر الضوء المحدد في المعيار. على سبيل المثال ، إذا تم الإشارة إلى أن ثبات اللون هو 5 على مقياس الصوف الأزرق ، فإنه من المتوقع أن يتلاشى مقدار مماثل مثل رقم الشريط 5 في مجموعة شريط اختبار الصوف الأزرق. يمكن تأكيد إنجاز الاختبار بمقارنة مجموعة شريط الاختبار مع المجموعة المرجعية المخزنة المحمية من الضوء.

في صناعة الرسوم البيانية
في أحبار الطباعة ، تستخدم أصباغ عضوية بشكل أساسي ، لذلك عادة ما يكون تغيير أو تبيض لون منتج الطباعة بسبب وجود ضوء الأشعة فوق البنفسجية مسألة وقت فقط. إن استخدام الصبغات العضوية له ما يبرره خاصة من خلال السعر غير المكلفة مقارنة بالأصباغ غير العضوية. حجم الجسيمات الأصباغ غير العضوية غالباً ما يكون أكبر من الأصباغ العضوية وبالتالي فإن جميع الأصباغ غير العضوية ليست مناسبة للاستخدام في طباعة الأوفست.

في شاشة الطباعة حجم الجسيمات من الصباغ لا يحد من عامل. لذلك يفضل استخدام طريقة الطباعة لطباعة مهام الطباعة التي تتطلب ثباتًا شديدًا. سماكة تأثيرات طبقة الحبر على ثبات الضوء على كمية الصبغة التي توضع على الركيزة. طبقة الحبر المطبوعة بواسطة الطباعة على الشاشة أكثر سمكًا من الطبقة المطبوعة على طباعة الأوفست. وبعبارة أخرى ، فإنه يحتوي على مزيد من الصباغ لكل منطقة. وهذا يؤدي إلى تحسين ثبات الضوء على الرغم من أن حبر الطباعة المستخدم في كلا الطريقتين سيعتمد على نفس الصباغ.

عند مزج أحبار الطباعة ، فإن ثبات الحبر الذي يكون أضعف من خلال ثباته الضوئى يحدد ثبات الضوء لكل الألوان. يؤدي تلاشي أحد الصبغات إلى تغيير النغمة نحو عنصر ذي ثبات خفيف أفضل. إذا كان مطلوبًا أن يكون هناك شيء مرئي من الطباعة على الرغم من أن صبغته المهيمنة سوف تتلاشى ، يمكن خلط كمية صغيرة من الصبغة مع ثبات خفيف ممتاز معها.