Po co nam te kąty? czyli dlaczego nie powinno się mierzyć powłok z efektem specjalnym i metalicznym jednokątowymi spektrofotometrami

Rozpatrując pomiary barwy, należy rozróżnić jej dwa warianty, z jakimi mamy do czynienia – barwę jednorodną (solidową) oraz barwę z efektem specjalnym (metaliczną lub perłę). W ujęciu pomiarowym obydwa warianty znacznie się od siebie różnią, ponieważ by zmierzyć barwę jednorodną, wykorzystuje się spektrofotometry jednokątowe, natomiast aby poprawnie ocenić barwę z efektem specjalnym, potrzebujemy spektrofotometru wielokątowego. Różnica ta spowodowana jest samą naturą obu tych wykończeń. Bardzo często spotykamy się z próbami pomiarów barw metalicznych lub perłowych za pomocą urządzeń jednokątowych, co niestety jest dużym błędem i może prowadzić do poważnych problemów w kontroli jakości (szczególnie kiedy próbujemy mierzyć metaliki jednokątowymi spektrofotometrami i porównywać próbki ze wzorcami). Z tej przyczyny powinniśmy utrzymywać następujące reguły pomiarowe:

• pomiar barwy jednorodnej za pomocą spektrofotometru jednokątowego;
• pomiar barwy z efektem specjalnym za pomocą spektrofotometru wielokątowego.

Aby lepiej uzmysłowić sobie, czemu powinniśmy stosować się do powyższych zaleceń, posłużymy się przykładem. Posiadamy dwie płytki pomalowane dwoma rodzajami lakieru – lakierem jednorodnym i lakierem z efektem metalicznym. Obracając w ręku płytkę pokrytą lakierem jednorodnym, nie obserwujemy zmian barwy (fot. 1), natomiast unosząc i przechylając próbkę pokrytą lakierem metalicznym, widzimy jak jej barwa i jasność ulegają zmianie (fot. 2).

Zjawisko to nazywamy flopem barwy i jasności. Ten prosty eksperyment powinien uzmysłowić nam, jak ważne jest. aby w przypadku barw z efektem specjalnym, stosować pomiar wielokątowy. Działanie spektrofotometru wyposażonego w kilka kątów detekcji działa na podobnej zasadzie, jak ruch naszej ręki w powyższym eksperymencie i oko obserwujące zmianę barwy. W sześciokątowym spektrofotometrze BYK-mac takich „oczu” i „zmian ułożenia ręki” mamy aż sześć (fot. 3).

Na schemacie widzimy sześć zdefiniowanych kątów obserwacji (-15°/15°/25°/45°/75°/110°), które umożliwiają nam w sposób dokładny, zdefiniowany i całościowy „obejrzeć” naszą płytkę i zmiany jej barwy przy zmieniającym się kącie obserwacji. Szczególnie ważnym przy pomiarze wymalowań typu perła (kameleon) jest kąt -15°, gdyż pozwala na scharakteryzowanie często zdecydowanie różnej barwy, w którą przechodzi obiekt. Takie wymalowanie pokazane zostało na fot. 4 – zielony lakier przy tym kącie obserwacji staje się fioletowy.

Kolejnym, ważnym aspektem pomiaru barw z efektami specjalnymi jest ocena parametryczna tychże efektów. Doświadczenie w zakresie kolorymetrii i badania powłok z efektami specjalnymi pokazało, że w niektórych przypadkach sama ocena barwy (nawet przy wielokątowym ujęciu) to za mało. Mówiąc wprost, nawet niezliczona ilość kątów obserwacji w urządzeniu pomiarowym nie daje nam pełnej możliwości kontroli jakości powłoki z efektem specjalnym. Z tego powodu w spektrofotometrze BYK-mac wprowadzono moduł do analizy efektów specjalnych. Analiza ta opiera się na parametrach określonych jako skrzenie (ang. sparkling) i ziarnistość (ang. graininess) – została ona szeroko rozpowszechniona w branży kosmetycznej jako standard w ocenie barwy metalicznej.

Podsumowując, przy pomiarach barwy musimy pamiętać o kilku zasadach, tak aby pomiar ten był wiarygodny, powtarzalny i nieobarczony błędem.

Zasada numer jeden i zarazem „pierwsze przykazanie kolorymetrii” mówi, że tylko barwy jednorodne mogą być mierzone przy pomocy spektrofotometrów jednokątowych, zaś druga zasada – w przypadku barw z efektem specjalnym należy korzystać z wielokątowych spektrofotometrów mierzących barwę oraz umożliwiających analizę efektów specjalnych.

Zainteresowanych tematami z zakresu pomiaru barwy oraz kontroli jakości, jak i doboru odpowiedniego oprzyrządowania zapraszamy na nasze szkolenia i do zapoznania się z asortymentem firmy na stronie: www.eurotom.pl.

mgr inż. Barbara Bidzińska
Eurotom

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 2/2020