آنالیز رنگ در محصولات پلیمری | روش‌ها، استانداردها و نکات رایج شکست

مقدمه

رنگ در محصولات پلیمری فقط یک ویژگی ظاهری نیست، بلکه شاخصی مهم از کیفیت، یکنواختی مواد، پایداری فرآیند تولید و حتی عمر محصول به شمار می‌رود. در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی، بسته بندی و قطعات صنعتی، کوچک‌ترین اختلاف رنگ می‌تواند منجر به عدم پذیرش محصول، برگشت از خط تولید و افزایش ضایعات شود.
به همین دلیل، آنالیز رنگ در محصولات پلیمری به عنوان یکی از آزمون‌های کلیدی کنترل کیفیت شناخته می‌شود.

در این مقاله با روش‌های آنالیز رنگ، استانداردهای معتبر و رایج‌ترین دلایل شکست در آزمون رنگ پلیمرها آشنا می‌شویم.

آنالیز رنگ در پلیمر چیست؟

آنالیز رنگ فرآیندی است برای اندازه گیری کمی و قابل تکرار رنگ یک محصول پلیمری و مقایسه آن با رنگ مرجع یا نمونه تایید شده.
این آزمون به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا:

• یکنواختی رنگ در بچ‌های مختلف تولید را بررسی کنند

• تغییر رنگ ناشی از حرارت، نور یا زمان را ارزیابی کنند

• کیفیت مستربچ و پیگمنت را کنترل کنند

• تطابق محصول با الزامات مشتری را تضمین کنند

اهمیت آنالیز رنگ در محصولات پلیمری

آنالیز رنگ به دلایل زیر اهمیت ویژه‌ای دارد:

• حساسیت بالای بازار خودرو و لوازم خانگی به تطابق رنگ

• تاثیر فرآیندهایی مانند تزریق، اکستروژن و قالب گیری بر رنگ نهایی

• تغییر رنگ پلیمرها در اثر اکسیداسیون، UV، دما و رطوبت

• الزامات سختگیرانه استانداردهای کیفی و مشتریان OEM

روش‌های متداول آنالیز رنگ پلیمرها

1- آنالیز رنگ با اسپکتروفتومتر

رایج‌ترین و دقیق‌ترین روش اندازه گیری رنگ در پلیمرها استفاده از اسپکتروفتومتر است. در این روش، بازتاب نور از سطح نمونه اندازه گیری شده و رنگ بر اساس فضاهای رنگی استاندارد تحلیل می‌شود.

ویژگی‌ها:

• دقت بالا و تکرارپذیری مناسب

• قابلیت گزارش اختلاف رنگ (ΔE)

• مناسب برای قطعات تزریقی، ورق‌ها و فیلم‌های پلیمری

2- سیستم رنگ CIELAB

در اغلب آزمون‌های رنگ پلیمر از فضای رنگ CIELAB (L, a, b*)** استفاده می‌شود:

• L*: میزان روشنایی یا تیرگی

• a*: محور سبز تا قرمز

• b*: محور آبی تا زرد

اختلاف رنگ کلی با پارامتر ΔE بیان می‌شود که معیار اصلی پذیرش یا رد نمونه است.

3- آنالیز بصری کنترل شده

در برخی صنایع، آنالیز بصری در کنار روش دستگاهی انجام می‌شود. این روش باید:

• تحت نور استاندارد (D65 یا TL84)

• با پس زمینه مشخص

• توسط اپراتور آموزش دیده

انجام شود. توجه داشته باشید که آنالیز بصری به تنهایی قابل استناد نیست و بیشتر نقش مکمل دارد.

استانداردهای رایج آنالیز رنگ در محصولات پلیمری

مهم‌ترین استانداردهای مورد استفاده عبارتند از:

• ASTM D2244
  روش اندازه گیری اختلاف رنگ با دستگاه

• ISO 7724
  اندازه گیری رنگ و اختلاف رنگ در مواد پلیمری و پوشش‌ها

• ASTM E308
  محاسبه مختصات رنگی بر اساس داده‌های طیفی

• ISO 11664 (CIE)
  تعاریف فضاهای رنگی و محاسبات رنگ

در صنایع خودرویی معمولا الزامات رنگ توسط استانداردهای داخلی خودروساز یا مشخصات فنی مشتری تعریف می‌شود.

عوامل موثر بر تغییر رنگ در پلیمرها

دلایل تغییر یا ناپایداری رنگ در محصولات پلیمری عبارتند از:

• کیفیت پایین پیگمنت یا مستربچ

• دمای بالای فرآیند تزریق یا اکستروژن

• زمان ماند زیاد مواد در سیلندر

• اکسیداسیون پلیمر

• عدم سازگاری افزودنی‌ها

• تابش نور UV و شرایط محیطی

نکات رایج شکست در آزمون آنالیز رنگ

1- عدم یکنواختی سطح نمونه

سطوح براق، زبر یا ناهمگن باعث خطا در قرائت رنگ می‌شوند.

2- انتخاب نادرست نور مرجع

استفاده از نور غیر استاندارد یکی از دلایل اختلاف نتایج بین آزمایشگاه‌ها است.

3- آماده سازی نامناسب نمونه

ضخامت، جهت جریان مواد و شرایط قالب گیری روی رنگ نهایی تاثیر مستقیم دارند.

4- مقایسه با مرجع نامعتبر

نمونه مرجع باید تایید شده، پایدار و بدون تغییر رنگ در طول زمان باشد.

نقش آزمایشگاه تخصصی در آنالیز رنگ پلیمرها

انجام صحیح آنالیز رنگ نیازمند:

• تجهیزات کالیبره شده

• اپراتور آموزش دیده

• رعایت استانداردها

• گزارش دهی قابل استناد

استفاده از آزمایشگاه تخصصی پلیمر، ریسک خطا، دوباره کاری و اختلاف با مشتری را به حداقل می‌رساند.

جمع بندی

آنالیز رنگ در محصولات پلیمری یکی از مهم‌ترین ابزارهای کنترل کیفیت در صنایع مختلف است. انتخاب روش مناسب، رعایت استانداردها و شناخت دلایل رایج شکست، نقش تعیین کننده‌ای در کاهش ضایعات، افزایش رضایت مشتری و پایداری کیفیت محصول دارد.

اگر آنالیز رنگ به صورت اصولی و تخصصی انجام شود، می‌تواند از بروز بسیاری از مشکلات تولید جلوگیری کند.