Exploración de cómo el análisis espectrofotométrico puede mejorar la consistencia del color en baldosas cerámicas

Las nuevas tecnologías están mejorando la consistencia del color en las baldosas cerámicas mediante la formulación algorítmica del color. Fuente de la imagen: Flickr usuario Living Rooms London

Las baldosas cerámicas son uno de los materiales de construcción más versátiles y utilizados que existen. Prácticas y decorativas a la vez, estas baldosas pueden incorporarse de múltiples maneras tanto en estructuras residenciales como comerciales, donde lo adornan todo, desde paredes hasta suelos y techos. Con el creciente interés por la decoración y la renovación del hogar, los consumidores están más dispuestos que nunca a experimentar con formas y colores únicos.

Pero a medida que ha crecido el interés, también lo han hecho los estándares estéticos, ya que los consumidores esperan tanto una amplia variedad de colores como consistencia cromática en la producción de baldosas cerámicas. El análisis espectrofotométrico UV de las tecnologías emergentes de formulación del color está desempeñando un papel esencial en la ampliación y mejora de la variedad y calidad del color, ayudando a los investigadores a crear métodos nuevos y mejorados de controlar el aspecto de estos productos funcionales y a menudo bellos.

Aunque los algoritmos de formulación del color se han convertido en un estándar en muchas industrias, la producción de baldosas cerámicas presenta retos especiales para la aplicación de esta tecnología única. Fuente de la imagen: Usuario de Flickr DuPont Surfaces

Ventajas y limitaciones de la formulación algorítmica del color

En un esfuerzo por aumentar la eficacia de la producción, la exactitud de la coloración y la precisión de la igualación de colores, muchas industrias -incluidas las del papel, los plásticos y los textiles- han recurrido a la formulación algorítmica del color. Estos algoritmos amplían la selección de colores utilizando un número mínimo de pigmentos, mejoran la capacidad de igualación de colores y reducen los residuos al permitir a los fabricantes preparar sólo la cantidad exacta de mezclas necesarias. Hasta hace poco, sin embargo, los algoritmos de formulación del color no se habían aplicado en gran medida al sector de las baldosas cerámicas, debido a las características únicas del propio material cerámico:

La más importante está relacionada con la estabilidad térmica y química que deben tener los pigmentos frente al vidrio fundido que se desarrolla durante el ciclo de cocción a alta temperatura: el mismo pigmento, de hecho, puede desarrollar colores ligeramente diferentes dependiendo tanto de la temperatura de cocción como de la composición química del esmalte y del cuerpo cerámico a colorear.1

Las variaciones de color en el cuerpo de la baldosa, la distribución granulométrica, las variaciones del proceso de cocción y las interacciones entre pigmentos y esmaltes contribuyen a la imprevisibilidad del desarrollo del color.2 Desgraciadamente, los mismos atributos que plantean retos a la formulación algorítmica del color son las mismas razones por las que tales métodos serían tan ventajosos para la industria de las baldosas cerámicas; la incorporación de la tecnología algorítmica disminuiría las variaciones de color no deseadas de lote a lote y de lote a lote, produciendo una coloración más estable para satisfacer la demanda de los consumidores.

El perfeccionamiento y la aplicación de nuevos algoritmos de formulación del color no sólo podrían mejorar la consistencia y la calidad del color en la producción masiva de baldosas cerámicas, sino facilitar la restauración histórica y la reproducción en pequeños lotes. Fuente de la imagen: Flickr usuario Metro Centric

Evaluación espectrofotométrica de la consistencia del color en baldosas cerámicas

En 2006, sin embargo, un grupo de investigadores desarrolló un algoritmo eficaz de igualación de colores para baldosas cerámicas utilizando la teoría de Kubelka-Munk verificada mediante evaluación espectrofotométrica UV. En un estudio publicado en el Journal of the European Ceramic Society, los investigadores desarrollaron un sistema de cuatro pigmentos industriales que sirvió de base para la formulación. Aplicando los principios de la teoría de Kubelka-Munk, pudieron crear un algoritmo eficaz para la formulación de pigmentos para baldosas cerámicas. Se analizaron cinco colores objetivo con un espectrofotómetro UV y se compararon sus espectros de reflectancia con los estándares del Natural Color System para determinar la precisión del color.

Estas mediciones espectrofotométricas no sólo permitieron al equipo determinar la eficacia del algoritmo, sino también correlacionar el color con las variables del proceso. "Los pasos decisivos han sido la introducción de un vidrio base en las formulaciones y la caracterización de los esmaltes coloreados tras la cocción", señalan. Además, el método reveló diferencias de color predecibles en función de la variación de la temperatura de cocción, lo que sugiere que unos controles de temperatura cuidadosamente modulados podrían mejorar significativamente la consistencia del color.

El desarrollo y la aplicación generalizada de estos algoritmos de formulación del color podrían aumentar la calidad, la variedad y la uniformidad de la producción masiva de baldosas cerámicas, al tiempo que ayudarían a los fabricantes de baldosas a aumentar la eficiencia y ahorrar costes. Al mismo tiempo, también podría facilitar las sustituciones parciales de baldosas, así como la conservación, restauración y reproducción históricas, al permitir un ajuste preciso del color y una producción económicamente viable de lotes pequeños o incluso únicos.3 La espectrofotometría UV seguirá desempeñando un papel integral en el desarrollo y la evaluación de cualquier nueva tecnología algorítmica, debido a su alto grado de precisión, geometrías ópticas versátiles y cuantificación precisa y objetiva de la información sobre el color.

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