El color blanco

En este documento se ofrece información básica sobre los proveedores de materiales de referencia, así como información sobre índices y tecnologías.

P: ¿Existe alguna diferencia entre los índices disponibles?

R: ¡Sí, la hay!

Existen casi varias docenas de fórmulas en el mercado para describir lo que el ojo humano percibe como «blancura». Dado que el ojo tiende a describir los materiales con un ligero tinte azulado como «más blancos», por ejemplo, la compensación de los colores amarillentos de las materias primas con la ayuda de colorantes azules o abrillantadores ópticos se convirtió en una práctica habitual en comparación con épocas anteriores, por lo que fue necesario ajustar las fórmulas existentes. Dado que las diferentes aplicaciones definen sus propios estándares o referencias de blancura, se adoptaron varios enfoques para satisfacer las necesidades específicas del mercado. Esto da como resultado índices para, por ejemplo, las industrias del papel, textil o alimentaria, todos ellos utilizando diversos cálculos matemáticos para describir lo que es «su» blancura.

P: ¿Qué patrón de referencia UV debo utilizar para calibrar mi instrumento?

R: ¡Depende del material que vaya a evaluar!

Dado que los diferentes materiales tienen propiedades ópticas diferentes, se debe utilizar el material adecuado para calibrar correctamente su instrumento. Utilice un patrón de papel para aplicaciones en papel, un patrón textil para aplicaciones textiles o un patrón plástico para aplicaciones plásticas. Por ejemplo, utilizar un patrón plástico para aplicaciones textiles puede dar lugar a valores erróneos.

Más adelante en este documento se incluye una lista de fabricantes de patrones de referencia.

P: ¿Cómo puedo saber si mi producto contiene abrillantadores ópticos?

R: ¡Eche un vistazo a la curva espectral!

Los abrillantadores ópticos absorben energía por debajo del espectro visible y emiten la energía absorbida en el espectro visible inferior, hasta 480 nm. Esto da como resultado curvas de reflectancia con una protuberancia en la zona azulada. Eche un vistazo a la imagen siguiente.

Índices de blancura

Existe una amplia variedad de índices disponibles para aquellas industrias que necesitan evaluar la blancura de sus productos, por ejemplo, el papel o las fibras textiles. Debido a que algunos índices se utilizan para comunicar valores, es importante elegir el índice correcto para su aplicación.

Este documento le ayudará a seleccionar los índices correctos para su aplicación y se centra en los más utilizados en el mercado actual.

Índice de blancura CIE

Publicada en 1986 con la 2.ª edición de la Publicación 15 del comité de colorimetría de la CIE, esta fórmula se presentó «para promover la uniformidad de la práctica en la evaluación de la blancura de los colores de las superficies» y se recomienda «utilizarla para comparar la blancura de las muestras evaluadas para la iluminante estándar D65 de la CIE» [Informe técnico de la CIE 2004 Colorimetría] en una escala bastante relativa. La fórmula utilizada es

WCIE = Y + 800(xn - x) + 1700(yn - y)

Donde Y es el valor triestímulo Y de la muestra, x e y son las coordenadas cromáticas x e y de la muestra, y xn e yn son las coordenadas cromáticas del difusor perfecto para el observador colorimétrico estándar CIE 1964.

Aunque podría utilizarse con la condición de iluminante/observador C/2, es estrictamente válido para D65/10 y debe utilizarse de esa manera.

Índice de blancura ASTM E313-00

Mientras que el índice original ASTM E313 describía la evaluación de la blancura utilizando lecturas colorimétricas de G y B, de modo que se definía WE313 = 4B – 3G, la última versión ASTM E313-00 hace referencia al índice de blancura CIE, utilizando una tabla para los valores de C, D50 y D65, así como un observador de 2° y 10°.

El comité textil de la AATCC define la norma ASTM E313-00 con el uso de la ilustración C y un observador de 2°.

Índice de blancura Ganz-Griesser

El método Ganz-Griesser para evaluar la blancura no es solo un índice, sino un procedimiento completo, y actualmente es el único índice del mercado que tiene en cuenta factores específicos del instrumento utilizando una escala de calibración definida de estándares fluorescentes para medir valores fiables en diferentes sistemas. Definido para su uso con D65/10 y una longitud de onda de referencia de 470 nm, la fórmula con la que se calcula el índice es la siguiente:

WGanz = Y - 1868,322 x + -3695,690 y + 1809,441

Tecnología de hardware

Existen dos tecnologías en el mercado que se utilizan para lograr un contenido UV calibrado en la fuente de luz de medición: el método «tradicional», que utiliza filtros UV mecánicos que disminuyen la cantidad de energía UV que emite la lámpara para la medición (introducido por primera vez por Gärtner y Griesser a mediados de la década de 1970), y el control UV numérico, inventado por el Sr. Imura en 1997 y patentado por Konica Minolta.

El uso de filtros UV mecánicos es un método muy utilizado, pero en su mayoría poco fiable, para controlar el contenido UV de una fuente de luz. Para obtener buenos valores, los filtros UV deben ajustarse constantemente para compensar la disminución de la cantidad de UV de la fuente de luz de medición utilizada. Además, las piezas móviles (por ejemplo, los motores) pueden sufrir defectos, lo que hace que las mediciones de UV sean erróneas. Si se alcanza un determinado nivel crítico de energía UV en la lámpara, esta configuración ya no puede calibrarse para obtener valores de referencia.

La tecnología patentada NUVC (control numérico de UV) ofrece la posibilidad no solo de calibrar el contenido de UV, sino también de controlarlo con cada medición y, de este modo, mantener la estabilidad de los resultados. Esto se consigue utilizando tres lámparas de xenón secuenciadas de forma independiente, una sin filtrar para obtener el contenido UV completo y dos filtradas a 400 y 420 nm. Esta configuración no solo permite elegir el método de filtrado correcto sin piezas móviles mecánicas, sino también comprobar el contenido UV calibrado durante cada medición. Además de la inigualable función de calibración y control, esta configuración también permite comprobar de forma fiable el contenido UV cuando la energía UV de las lámparas desciende por debajo de un determinado nivel.

Otra característica única en el mercado es la posibilidad no solo de utilizar el método de filtrado adecuado, sino también de combinar los filtros con un método de flash suave, que reduce la potencia de la lámpara de xenón al 30 %. Esta configuración evita el efecto triplete no deseado que se observa en varias muestras o referencias, en las que la mayor energía de las lámparas de xenón en comparación con, por ejemplo, la luz natural o la iluminación de tungsteno, modifica algunas de las moléculas de los abrillantadores ópticos y las lleva a un nivel energético más bajo. Dado que el tiempo entre el flash y el análisis de la medición es más corto que el tránsito de las moléculas a su estado energético correcto, la curva de reflectancia muestra una disminución y un aumento después del pico de los FWA, lo que da lugar a un «efecto triplete».

Compare ambas curvas a continuación y verá que la curva naranja disminuye alrededor de 520 nm y luego vuelve a ascender hasta alcanzar un estado algo estable alrededor de 560 nm.

Estándares de referencia fluorescentes para diferentes aplicaciones y sus proveedores

Con el fin de ofrecer patrones de referencia fiables y conformes con la norma ISO, el comité técnico 6 de la ISO ha creado un flujo de trabajo para definir tres niveles de precisión, denominados patrones de referencia ISO de nivel 1, 2 o 3, abreviados como IR1, IR2 e IR3.

El IR1 solo puede ser alcanzado por institutos nacionales de metrología y las normas IR 1 se consideran normas definitivas en comparación con el «difusor reflectante perfecto» (de acuerdo con la CIE).

Las normas IR2 se crean utilizando las normas IR1 por parte de «laboratorios de normalización» (equipados para realizar mediciones del factor de reflectancia absoluta de acuerdo con la norma ISO 4094) con el fin de proporcionar referencias a los «laboratorios autorizados», que deben disponer del equipo y la competencia necesarios para ser designados como tales por el ISO/TC 6.

Los laboratorios autorizados utilizan las normas IR2 para calibrar sus instrumentos de referencia con el fin de emitir normas de trabajo para la calibración, IR3.

IR3 es la referencia para el uso industrial para calibrar los instrumentos de trabajo en las empresas.

Los laboratorios de normalización deben intercambiar normas IR2 a intervalos no superiores a cinco años, mientras que los laboratorios autorizados deben hacer lo mismo a intervalos no superiores a dos años con normas IR3.

Este procedimiento se utiliza para alcanzar los niveles de precisión sugeridos en la cláusula «Expresión de resultados» de las normas internacionales relativas a la determinación de características ópticas específicas.

Aparte del cumplimiento de la norma ISO, algunos proveedores emiten normas de referencia que pueden utilizarse para la evaluación relativa de índices o que pueden enviarse a aquellos institutos que ofrecen una calibración de usuario según las normas con el fin de recibir una referencia estándar fiable y conforme.

Estas se enumeran en «Otros».