高度な分光光度計が、蛍光増白剤存在下での白色度指数の値を最適化する

白の完璧な色合いを作り出すことは、紙、繊維、プラスチックの製造業者にとって骨の折れる作業である。画像出典Unsplash ユーザー Celia Michon

白は最もシンプルな色合いに見えるかもしれない。ウエディングドレスや絵の具のかかっていないキャンバス、白衣、降り積もったばかりの雪の色であり、清潔さ、新鮮さ、純粋さを連想させる。白紙の状態、新しいスタート、汚れのない表面なのだ。しかし、紙、繊維、プラスチックのような製品の生産者は、白さが複雑であり、理想的な色合いを得るためには精密な製造が必要であることを知っている。原材料の選択から加工方法の監視に至るまで、完璧な白を作り出すことは、しばしば厳密な努力である。

あらゆる産業において、白色度指数は、完璧な白色とは何かを決定し、それが一貫して生産されることを保証する上で、かけがえのないものです。しかし、現代の製造業者は、製品を強化するために蛍光増白剤を使用することが増えているため、標準的な分光光度法による白色度評価の精度が損なわれる可能性があります。洗練された色測定装置と、紙、繊維、およびプラスチックにおける蛍光増白剤の影響を考慮できる方法を選択することは、正確で意味のあるデータを取得するために不可欠です。

現代の白人性指標は、人間がそれをどう認識するかに基づいて、白人性の基準を作ろうとしている。画像出典UnsplashのユーザーAdam Birkett

白人度指数の主観的性質

機器による色分析を用いて白さを定量化する標準的な方法を提供する、数多くの白さ指標が長年にわたって開発されてきました。可視スペクトル全体にわたる100%の反射率値に基づいて、客観的に「白」として識別できる静的な色があると仮定することは論理的に見えるかもしれませんが、実際にはそうではありません。人間の目が「完全な白」として認識するものは、一般的に理論上の「完全な白」とは異なります。リチャード・S・ハンターとリチャード・W・ハロルドはこう書いている：

白さの定量化に関する）初期の研究では、白さの尺度として可視スペクトルの平均反射率を用いただけであった。青色色素の添加による白色化は平均反射率を低下させるが、視覚的な白色度は増加させるからである。現在では、白さに対する個人の好みが、白さの光学的基準を観察者ごとに変化させることがわかっている。1

このような個人の嗜好は、単にある色合いが他の色合いよりも「好き」という問題ではなく、そもそも真の白とは何かという認識の違いであることに注意することが重要である。例えば、HunterとHaroldが述べているように、黄色味を打ち消すために青色染料を加えた素材は、青色染料が単に黄色味を中和するのではなく、青みがかった色合いを作り出す場合であっても、また特にそうである場合であっても、より白いと認識される傾向がある。このように、現代の白さ指標は、「客観的な」白さを測定するのではなく、白さの知覚を数値化しようとするものであり、複数の白さ指標が存在し、既存の指標式が変更され続けている理由もここにある。これらの指標を使用することで、色知覚の心理物理学的プロセスを考慮した基準に従って製品を評価することができ、人間が色情報をどのように処理するかを無視した理論的に客観的な基準よりも有意義なものとなります。2

蛍光増白剤は、紫外線励起性により、標準的な分光測色法の色測定を妨害する可能性があります。画像ソースUnsplash ユーザー Neven Krcmarek

光学処理材料測定の課題

HunterLabが提供するような最新の分光測色計には、さまざまな白色度指数があらかじめプログラムされており、製品開発や生産プロセスの一環として簡単に指数データを取得することができます。ただし、白色度は素材によって感じ方が異なる可能性があることを覚えておくことが重要です。つまり、正しい白色度指数データを取得するには、用途に適した指数を選択することが条件となります。また、特に蛍光増白剤で処理された素材を分析するような高度な課題がある場合は、方法論的なニーズに理想的に適した装置を選択することが不可欠です。

蛍光増白剤としても知られる蛍光増白剤は、白さの知覚を最適化し、材料を黄変から保護する方法として、ますます普及しています。これらの紫外線興奮性の光沢剤は「紫外範囲で主にライトを吸収し、可視的な範囲のライトを出す」ことによって働き、それにより入射の可視ライトの100%より多くを出すことによって基質の明るくなることを引き起こします。3言い換えれば、蛍光増白剤は事をより白く見させます。

白色化には非常に効果的ですが、蛍光増白剤は、装置内の紫外線と相互作用する蛍光成分の影響により、従来の白色度測定を不正確にする可能性があります。UVフィルターはこの影響を除去することができますが、白色度指数測定と人間が感じる白さとのミスマッチを引き起こす可能性もあります。これを補正し、意味のある色測定を可能にするために、一部の分光光度計は高度なUVキャリブレーションと制御機能を備えています。測定器をUV標準にキャリブレーションし、測定器から放射されるUV光の量をコントロールすることで、見る人の知覚に近い正確な白色度指数データを取得することができます。従って、製品の白色度を評価し、希望する白色や白色に近い色合いを一貫して作り出せるようにするためには、正確なUVコントロールが可能な装置を選ぶことが重要です。

ハンターラボの革新

ハンターラボは60年以上にわたり、分光光度計技術をリードしてきました。今日、当社の有名な製品群には、ポータブル、ベンチトップ、インラインのオプションがあり、お客様の高い水準と多様なニーズを満たすように設計されています。革新へのコミットメントが、紙、繊維、プラスチックにおける蛍光増白剤の問題を含む、最先端の色測定の課題に対するソリューションを開発することにつながりました。弊社にお問い合わせください弊社の有名な分光光度計についてもっとお知りになり、お客様のニーズに合った機器と方法を選択するお手伝いをさせてください。