آزمایش ثبات نوری: کمکی برای نمایش رنگ‌های واقعی

● مقدمه
از بین تمامی انواع آزمایشات ارزیابی ثبات رنگ‌ها، آزمون عکس‌العمل منسوجات در مقابل نور یکی ازمهمترین روش‌ها می‌باشد. چگونگی رفتار پارچه در هنگام شستشو، خشکشوئی، سایش، تعرق و یا در مقابل انواع مختلف آب از اطلاعات ضروری برای تولیدکنندگان منسوجات می‌باشند، ولی تأثیر نور نیز برای تولیدکنندگان بسیار حائز اهمیت و غیرقابل پیش‌بینی است. به‌طوری‌که وجود یک روش آزمون دقیق و قابل اطمینان برای آن بسیار ضروری است.
پیش‌بینی ثبات نور به‌طور صحیح گاهی اوقات می‌تواند باعث یک موفقیت یا شکست برای یک تاجر (بازرگان) بشود، محصول جدیدی که رنگش به سرعت تغییر کند می‌تواند صدمه زیادی به شهرت کارخانه وارد سازد. به‌عنوان مثال لباس شنائی را تصور کنید که در مقابل آفتاب رنگ آن از بین می‌رود و یا روکش صندلی اتومبیل که با قرارگیری در معرض آفتاب رنگ پارچه آن تغییر نماید.
● بهترین روش برای آزمایش
برای بسیاری از صنایع، آزمایش ثبات نوری یکی از بخش‌های اساسی واحد تحقیق و توسعه و کنترل کیفیت می‌باشد این آزمایش همچنین از سخت‌ترین آزمایشات به حساب می‌آید، زیرا برای به‌دست آوردن نتیجه، نمونه‌ها باید در مقابل نور معمولی خورشید قرار گیرند. این روش غیرکاربردی می‌باشد زیرا برای بعضی ازمواد این آزمایش می‌توان ماه‌ها و حتی سال‌های طول بکشد، تا نتایج مشخص شوند.
در عوض، بسیاری از تولیدکنندگان امروزه از دستگاه‌های آزمایشگاهی استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها نور طبیعی را شبیه‌سازی کرده و به فرآیند آزمایش سرعت می‌بخشند. تکنولوژی که این عملیات را با موفقیت انجام می‌دهد، تشعشع قوس‌های گاز زنون می‌باشد، این تنها روش موجود برای شبیه‌سازی طیف نور خورشید می‌باشد، در این روش از فیلترهای نوری مختلفی استفاده می‌شود تا پرتوهای خاصی از نور را باز گردانند و نور تابیده شده را دقیقاً همانند خورشید سازند.
● تنها مشاهده نور کافی نیست
قراردادن یک نوع ماده در زیر نوع خاصی از نور و مشاهده رفتار آن آسان نیست. دما و رطوبت نیز باید در معادله دخالت داده شوند، زیرا تنشی که آنها در بسیاری از مواد به‌وجود می‌آورند می‌تواند اثرات عمیقی را در عکس‌العمل مواد در برابر نور برجای بگذارد. در نتیجه دستگاه‌های آزمایشگاهی ثبات نوری باید قادر به کنترل فاکتورهای محیطی خود باشند تا بتوانند شرایط مطلوب را برای هر آزمایشی ایجاد کرده و آنها را ثابت و پایدار حفظ کنند.
اگر ماده مورد آزمایش در محیط بیرون استفاده خواهد شد، نوع آب و هوا خصوصاً باران بسیار حائز اهمیت است. دستگاه آزمایشگاهی باید مجهز به آب‌پاش باشد تا ریزش باران را شبیه‌سازی کند و بتواند طوری تنظیم شود که شرایط اقلیمی مناطق مختلف جهان را شبیه‌سازی کند.
● اندازه‌گیری و کنترل
در این آزمایش احتیاج است تا از طریقی مشخص شود که ماده به مقدار کافی در معرض نور قرار گرفته است. سالیان متمادی ”استاندارد مرجع ثبات نوری پشم آبی‌رنگی“ برای مشخص ساختن اتمام آزمایش و درجه‌بندی استفاده می‌شده است. امروزه، برای وسایل آزمایشگاهی اندازه‌گیری و کنترل میزان تابش (میزان تشعشع) بسیار آسان گشته است و به‌همین دلیل آزمایش هنگامی اتمام می‌یابد که حد مشخص از تشعشع حاصل شود. مدل‌های پیشین تکنولوژی پیچیده‌تری داشته‌اند: در بهتری سیستم‌ها، یک شناساگر، نور را اندازه‌گیری کرده و سپس به‌طور اتوماتیک توان لامپ را به‌گونه‌ای تنظیم می‌کند که نور خروجی همواره ثابت باقی‌بماند. هر دوی این روش‌ها طرفدارهای خاص خود را دارند، در نتیجه تجهیزات بسیار عالی آزمایشگاهی به‌گونه‌ای هستند که امکان استفاده از هر دو روش استاندارد پشم‌های آبی و کنترل میزان تشعشع را فراهم می‌کنند (به‌طور مجزا و هم‌ترکیبی).
● چه کسی این آزمایش را انجام می‌دهد؟
تا امروز، تولیدکنندگانی که می‌خواستند آزمایش ثابت رنگ‌نوری برای مواد آنها صورت بگیرد باید همه مواد را به آزمایشگاهی تخصصی می‌فرستادند. این یک فرآیند پیچیده بود، اما امروزه پیشرفت‌های تکنولوژیکی به تجهیز و توسعه تجهیزات آزمایشگاهی و دستگاه‌هائی که تهیه و استفاده از آنها بسیار ساده‌تر می‌باشد منجر شده است. این بدان معنی است که شرکت‌هائی که در عرصه صنعت فعال هستند می‌توانند این آزمایشات را خودشان انجام دهند.
● بهینه ساختن تکنولوژی
نمونه جدید از این تجهیزات جدید دستگاهی است به نام Apollo که توسط شرکت جیمز ایچ‌هیل ساخته شده است. با سال‌ها تجربه در زمینه ساخت دستگاه آزمایشگاهی برای انواع ثبات رنگ نوری، این شرکت نیاز مبرم به تکنولوژی آسان‌تر و کاربری آسان را بدین منظور دریافت . دستگاه Apollo مزیت‌های تکنولوژیکی بسیار زیادی دارد لامپ زنونی عمودی به‌همراه نگهدارنده نمونه‌ای از مزایائی این دستگاه هستند که دائماً می‌چرخد و با این‌کار ثابت دمائی را تضمین کرده و به‌طور یکنواختی نمونه را در معرض منبع نور قرار می‌دهد. عمل دوران عمودی نمونه‌گیر این دستگاه به معنی تقابل نمونه با هوای مطلوب است، در این دستگاه نمونه‌ها مکرراً از شرایط یکسان عبور داده می‌شوند که در نتیجه آن تغییرات شرایط آزمایش کاهش‌یافته و نتایج قابل تکرار بیشتری به‌دست می‌آید.
قابلیت کنترل دقیق رطوبت و دما در آزمایش سنجش ثبات نوری بسیار مهم است. تجهیزات آزمایشگاهی به روشی احتیاج دارند تا اثراتی را که این فاکتورها بر روی یکدیگر می‌گذارند، پیش‌بینی کند. دستگاه Apollo مجهز به سیستم کنترلی بر مبنای منطق فازی می‌باشد که می‌تواند بر تمامی این نوسانات غلبه کند و به تنظیمات مطلوب دست یابد بدون آنکه یک فاکتور را توسط فاکتور دیگر از تعادل خارج سازد.
حس‌گرهای کنترل‌کننده میزان تشعشع دستگاه Apollo با نام Solar Sens دقیقاً در جهتی‌که نمونه در حال آزمایش می‌چرخد، دوران می‌کند. این بدان معنی می‌باشد که حس‌گر دقیقاً همان میزان نوری را می‌خواند که نمونه دریافت می‌کند، در نتیجه کنترل دقیق‌تری را انجام می‌دهد. همچنین Solar Sens قادر است تا سه طول موج مختلف از نور را بخواند که این خاصیت این امکان را به دستگاه می‌دهد تا بر طبق دامنه وسیعی از استانداردهای آزمایشگاهی رفتار کند.
● آزمایش را قابل دسترس‌تر ساخته است
بزرگ‌ترین مزیت تازه‌ترین دستگاه‌های آزمایشگاهی ثابت نوری این است که به آسانی می‌توان با آنها کارکرد و از آنها مراقبت کرد. به‌طور مثال، با وجود کنترل‌های آسان و ورود داده‌ها به‌صورت فهرست‌وار از طریق صفحه‌های کنترل، کاربر به آموزش بسیار کمی احتیاج دارد و طراحی عالی آن این امکان را فراهم ساخته است تا تمامی تنظیمات و تعمیرات از طریق جلو ماشین صورت بگیرد. لامپ‌ها و فیلترهای نوری به‌راحتی تعویض می‌شوند. به‌همین دلیل این دستگاه نه تنها با قیمت کم قابل تهیه است، بلکه نگهداری آن نیز کم‌هزینه است.
آزمایش ثبات نوری برای بسیاری از محصولات ضروری است، از پوشاک تا روکش صندلی ماشین، چادرهای سفری تا برزنت. اگر چه این فرآیند تا حدودی پیچیده است، ولی به تکنولوژی تخصصی کمتری نیاز دارد. تجهیزات جدید، با عملکرد آسان امروزه در دسترس بسیاری از تولیدکنندگان قرار گرفته‌اند و تولیدکنندگان، دیگر نیازی به آزمایشگاه‌های خارجی ندارند بلکه خودشان می‌توانند در مواقع لزوم این آزمایشات را انجام دهند و دیگر هیچ بهانه‌ای برای از بین رفتن رنگ لباس شنا باقی نمی‌ماند.
ترجمه: نازنین فرداسماعیل‌پور
(دانشجوی کارشناسی مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر)

منبع : ماهنامه نساجی امروز