การวัดสีสำหรับสารเติมแต่งและผงแร่ในอุตสาหกรรม

สีเป็นพารามิเตอร์คุณภาพที่สำคัญสำหรับสารเติมแต่งและผงแร่สีขาวและสีอ่อนในอุตสาหกรรมหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ในงานที่ต้องการความละเอียดอ่อนด้านรูปลักษณ์ เช่นสีทาบ้าน, สารเคลือบ,พลาสติก,กระดาษ,เครื่องสำอางและวัสดุที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม

ขึ้นอยู่กับเกรดของแร่และการใช้งานขั้นสุดท้าย ความแตกต่างในเรื่องความสว่าง ความขาว ความเหลือง ความสว่าง หรือสีโดยรวม อาจส่งผลต่อการจัดเกรดผลิตภัณฑ์ ข้อกำหนดของลูกค้า และลักษณะของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การวัดสีอย่างเป็นกลางช่วยให้ผู้ผลิตและผู้จำหน่ายแร่มีวิธีการที่สม่ำเสมอในการตรวจสอบความแตกต่างเหล่านี้ และเปรียบเทียบชุดการผลิตกับมาตรฐานที่กำหนดไว้

เหตุใดสีจึงมีความสำคัญในสารเติมแต่งแร่ธาตุในอุตสาหกรรม

สารเติมแต่งแร่ธาตุในอุตสาหกรรมถูกเลือกโดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางกายภาพ เคมี การใช้งาน และทางแสงที่เหมาะสม ดังนั้นความสำคัญของสีจึงแตกต่างกันไปตามวัสดุและการใช้งานตามที่ต้องการ

แคลเซียมคาร์บอเนต ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารเติมเต็มและสารเคลือบในกระดาษ สี สารเคลือบ พลาสติก และผลิตภัณฑ์อื่นๆ เกรดต่างๆ อาจมีความแตกต่างกันในด้านความสว่าง ความขาว ความเหลือง และความสว่าง ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น แหล่งที่มาของแร่ วิธีการแปรรูป คุณลักษณะของอนุภาค และการปรับสภาพพื้นผิว แคลเซียมคาร์บอเนตที่ใช้เคลือบและไม่ใช้เคลือบอาจมีลักษณะภายนอกที่แตกต่างกัน และควรได้รับการประเมินตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์นั้นๆ

หลักการเดียวกันนี้ ยังใช้ได้กับสารเติมแต่งแร่ธาตุอุตสาหกรรมอื่นๆ ด้วยเช่นกัน ทัลก์และเคโอไลน์ ที่ใช้ในงานที่รูปลักษณ์และความสม่ำเสมอของวัสดุสำเร็จรูปมีความสำคัญ สำหรับแร่ธาตุเช่นแบไรต์ ซิลิกา และควอตซ์ ความสำคัญของสีจะขึ้นอยู่กับการใช้งานมากกว่า เกรดสีขาวหรือสีอ่อนที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ที่คำนึงถึงรูปลักษณ์อาจต้องการการควบคุมสีที่เข้มงวดกว่า ในขณะที่สีอาจมีความสำคัญน้อยกว่าเมื่อเลือกใช้แร่ธาตุโดยพิจารณาจากคุณสมบัติเชิงฟังก์ชันเป็นหลัก

แร่ธาตุประเภทต่างๆ รวมถึงสิ่งเจือปนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ปริมาณความชื้น สภาพการแปรรูป และการปรับสภาพพื้นผิว สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ในเรื่องความสว่าง ความขาว ความเหลือง หรือเฉดสีในแต่ละล็อตการผลิต

แทนที่จะใช้สีที่เป็นเป้าหมายเดียวกันสำหรับแร่ธาตุและเกรดต่างๆ ผู้ผลิตสามารถสร้างมาตรฐานและค่าความคลาดเคลื่อนที่เหมาะสมตามวัสดุ วิธีการแปรรูป การใช้งานขั้นสุดท้าย และความต้องการของลูกค้า

พารามิเตอร์สีหลักสำหรับการควบคุมคุณภาพแร่ธาตุ

ขึ้นอยู่กับเกรดแร่และข้อกำหนดของลูกค้า พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องอาจรวมถึง CIE L*a*b*, Hunter Lab, ดัชนีความขาว (WI) หรือดัชนีความเหลือง (YI) ที่ระบุ, ความสว่าง ISO และค่าความแตกต่างของสี เช่น ΔE สมการที่ใช้ แหล่งกำเนิดแสง การตรวจสอบ รวมถึงวิธีการวัดใน โหมดเครื่องมือ และขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างควรได้รับการบันทึกไว้ เนื่องจากผลลัพธ์ที่ได้ภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันอาจไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้โดยตรง

พื้นที่สี CIE L*a*b*ค่า L* แสดงค่าความสว่างเป็นตัวเลข ค่า a* แสดงตำแหน่งบนแกนสีแดง-เขียว และค่า b* แสดงตำแหน่งบนแกนสีเหลือง-น้ำเงิน สำหรับสารเติมแต่งแร่สีขาวและสีอ่อน ค่า L* สามารถใช้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความสว่างได้ ในขณะที่ค่า a* และ b* สามารถช่วยระบุการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยไปทางสีแดง เขียว เหลือง หรือน้ำเงิน ค่า b*ที่ เป็นค่าติดลบแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงไปทางสีน้ำเงิน ในขณะที่ค่า b* ที่เป็นค่าบวกแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงไปทางสีเหลือง

Hunter Lab เป็นอีกระบบสีหนึ่งที่อาจนำมาใช้เมื่อจำเป็นตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์หรือระบบควบคุมคุณภาพที่มีอยู่ ไม่จำเป็นต้องใช้ควบคู่กับ CIE L*a*b* เสมอไป ระบบสีที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดที่ปฏิบัติตาม

ค่า WI ที่ระบุไว้สามารถช่วยประเมินวัสดุที่ความขาวเป็นข้อกำหนดด้านคุณภาพ ในขณะที่ค่า YI ที่ระบุไว้สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงสีเหลืองในวัสดุสีขาวหรือใกล้เคียงสีขาวที่เหมาะสมได้

รวมทั้งต้องระบุสูตรที่ใช้เนื่องจากการคำนวณความขาวที่แตกต่างกันไม่จำเป็นต้องใช้แทนกันได้ ค่า WI หรือ YI ที่คำนวณโดยใช้สูตรที่แตกต่างกันไม่ควรนำมาเปรียบเทียบกันโดยตรง เว้นแต่จะมีการพิสูจน์ความเท่าเทียมกันระหว่างวิธีการแล้ว โดยทั่วไปควรใช้ดัชนีเหล่านี้ภายในควบคุมขอบเขตของวิธีการที่ใช้ และเพื่อเปรียบเทียบตัวอย่างวัสดุชนิดเดียวกันและมีลักษณะคล้ายคลึงกัน

ค่าความสว่าง ISO อาจถูกกำหนดไว้สำหรับสารเติมแต่งแร่ที่ใช้ในงานที่เกี่ยวข้องกับกระดาษ หรือเมื่อลูกค้าต้องการตามข้อกำหนด ค่าความสว่างนี้เป็นดัชนีความสว่างมาตรฐาน และไม่ควรนำไปใช้เทียบเท่ากับดัชนีความขาว

เนื่องจากความสว่างและค่าความขาวเป็นการประเมินที่มีลักษณะแตกต่างกันของวัสดุ สำหรับผงแร่ ควรตกลงวิธีการทดสอบและขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างที่เหมาะสมกับลูกค้า

ค่าความแตกต่างของสี เช่น ΔE สามารถใช้เปรียบเทียบตัวอย่างการผลิตกับตัวอย่างอ้างอิงที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้ สำหรับผงแร่สีขาวและสีอ่อน ควรตรวจสอบค่า ΔL*, Δa* และ Δb* แต่ละค่าด้วย

เนื่องจากค่าเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าความแตกต่างเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความสว่างหรือการเปลี่ยนค่าสีไปทางสีแดง เขียว เหลือง หรือน้ำเงิน สูตรความแตกต่างของสีที่เลือกและการยอมรับค่าความแตกต่างที่ควรระบุในค่า ΔE*ab ให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์หรือลูกค้า ΔE*ab อาจเพียงพอสำหรับการเปรียบเทียบชุดการผลิตทั่วไป ในขณะที่ ΔE94 หรือ ΔE00 อาจใช้เมื่อลูกค้าหรือแอปพลิเคชันเฉพาะต้องการ

ดังนั้นอุปกรณ์ เครื่องมือที่เลือกใช้สำหรับการควบคุมคุณภาพแร่ธาตุในงานประจำ ควรใช้ดัชนี และสูตรความแตกต่างของสีที่จำเป็น ในขณะเดียวกันก็ต้องรักษาสภาพการวัดให้คงที่ในทุกตัวอย่างด้วย

การเตรียมตัวอย่างก้อเป็นสิ่งสำคัญ

การวัดผงแป้งต้องอาศัยการควบคุมการเตรียมตัวอย่างอย่างระมัดระวัง ผลการวัดด้วยสเปกโทรโฟโตเมตรีอาจแตกต่างกันไปตามความหนาแน่นของผง ความลึกหรือหนาของตัวอย่าง การจัดเรียงตัวของอนุภาค คุณลักษณะของอนุภาค และสภาพพื้นผิว ดังนั้น การนำเสนอตัวอย่างที่สม่ำเสมอจึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง

ควรมีการกำหนดมาตรฐานปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณผง ความลึกของตัวอย่าง ชนิดของภาชนะ วิธีการบรรจุ วิธีการห่อหุ้ม สภาพพื้นผิว และขั้นตอนการวัด ทุกครั้งที่สามารถทำได้ วิธีนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าความแตกต่างที่สังเกตได้นั้นเป็นตัวแทนของวัสดุเอง ไม่ใช่ความแปรปรวนที่เกิดขึ้นระหว่างการเตรียมตัวอย่าง

ควรพิจารณาขนาดอนุภาคและความสม่ำเสมอของตัวอย่างด้วย สำหรับชนิดผงที่มีอนุภาคขนาดใหญ่หรือมีลักษณะไม่สม่ำเสมอ การใช้พื้นที่วัดที่ใหญ่ขึ้นจะช่วยให้ได้ค่าเฉลี่ยที่ดีขึ้นทั่วทั้งตัวอย่างและปรับปรุงความสามารถในการวัดหรือทำซ้ำได้

หากจำเป็น การวัดซ้ำหลายครั้งในตำแหน่งตัวอย่างที่แตกต่างกันสามารถให้ค่าเฉลี่ยที่เป็นตัวแทนได้ดียิ่งขึ้น จำนวนและตำแหน่งของการวัดควรคงที่ในทุกตัวอย่าง

เครื่องวัดปริมาณผงแร่ Konica Minolta CM-16d สำหรับอุตสาหกรรม

สำหรับการวัดสีของผงแร่ตามปกติเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ Konica Minolta CM-16dสามารถใช้ร่วมกับอุปกรณ์เสริมสำหรับวัสดุเม็ดละเอียด CM-A184 ได้

เครื่อง CM-A184 สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างทั้งแบบผงและแบบเม็ดได้อย่างสม่ำเสมอ ช่วยให้สามารถวัดตัวอย่างตามมาตรฐานได้เมื่อเปรียบเทียบตัวอย่างการผลิตกับมาตรฐานอ้างอิงที่ได้รับการยอมรับ

และขึ้นอยู่กับวิธีการเลือกการรายงานผลของ CM-16d ที่สามารถรายงานค่า CIE L*a*b*, Hunter Lab, WI ตามมาตรฐาน ASTM E313-73 หรือ ASTM E313-98, YI ตามมาตรฐาน ASTM E313-73 หรือ ASTM D1925, CIE WI/Tint, ความสว่าง ISO ตามมาตรฐาน ISO 2470 และค่าความแตกต่างของสี ได้แก่ ΔE*ab, ΔE94 และ ΔE00

ผู้ใช้ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าสมการ แหล่งกำเนิดแสง และผู้สังเกตการณ์ที่เลือกนั้นถูกต้อง เรขาคณิตการวัด,โหมด SCI หรือ SCE, และขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างใหเตรงตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์หรือลูกค้าที่เกี่ยวข้อง

เครื่องวัด CM-16d ใช้เวลาในการวัดโดยประมาณ 0.7 วินาที ช่วยให้การวัดควบคุมคุณภาพประจำวันมีประสิทธิภาพเมื่อต้องการประเมินตัวอย่างหรือชุดการผลิตจำนวนมาก การออกแบบที่กะทัดรัดและพกพาสะดวกทำให้มีความยืดหยุ่นในการใช้งานในห้องปฏิบัติการควบคุมคุณภาพและสภาพแวดล้อมในลายการผลิตที่เหมาะสม

สำหรับวัสดุแร่ที่มีพื้นผิวหยาบหรือไม่สม่ำเสมอสูง ควรพิจารณาพื้นที่การวัดอย่างรอบคอบ เครื่องมือที่มีพื้นที่การวัดขนาดใหญ่กว่า เช่น…เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ Konica Minolta CM-5 รวมถึงการนำไปใช้ในรูปแบบพื้นที่ขนาดใหญ่ที่เหมาะสม อาจให้ค่าเฉลี่ยที่เป็นตัวแทนได้ดียิ่งขึ้น

การวัดสีช่วยให้คุณภาพแร่ธาตุดีและมีความสม่ำเสมอ

การวัดสีอย่างเป็นกลางช่วยให้ผู้ผลิตและผู้จำหน่ายแร่ได้รับข้อมูลที่วัดได้สำหรับการตรวจสอบลักษณะของผลิตภัณฑ์ การรักษาระดับคุณภาพที่กำหนดไว้ และการระบุความแปรปรวนระหว่างแต่ละล็อต

สำหรับแคลเซียมคาร์บอเนต ทัลก์ เคโอไลน์ ซีเมนต์ขาว และวัสดุแร่สีขาวหรือสีอ่อนอื่นๆ ควรเลือกพารามิเตอร์สีและเงื่อนไขการวัดที่เหมาะสมตามวัสดุ การใช้งาน และข้อกำหนดของลูกค้าที่เกี่ยวข้อง แทนที่จะใช้เกณฑ์เดียวกันกับทุกผลิตภัณฑ์

คุณสามารถติดต่อ Konica Minolta Sensingเพื่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชันการวัดสีสำหรับอุตสาหกรรมแร่ธาตุ