石灰石の信頼できる色品質管理法を導入するメリット

未加工の固形石灰岩やルースパウダーのサンプルは、テクスチャーが不均一であることが多いため、色の一貫性をテストするのが難しい場合があります。画像ソースShutterstockユーザーphotolike

建築材料から化粧品に至るまで、石灰石は多くの産業や製品において主要な役割を果たしています。しかし、石灰岩は多くの多様な用途を持つ人気のある素材である一方、測色プロセスに関しては大きな課題もあります。生の石灰岩は一般的に、深いひび割れやギザギザのエッジ、汚れの付着があるため、実際の色よりも明るく見えたり暗く見えたりします。

このため、石灰岩サンプルを検査する際には、信頼性の高い色品質管理方法を導入する必要があります。信頼性の高い分光光度計と最先端の色測定ソフトウェアを使用して色品質管理プロトコルを標準化することにより、色分析の正確さと精度を確保することができます。その結果、製品の全体的な外観が改善され、製品の製造に使用する原材料の品質も向上します。

ライムストーンに色彩品質管理が不可欠な理由

化粧品、医薬品、加工食品の主要成分として石灰石を使用する場合、この材料の色の一貫性を検査することは極めて重要です。例えば、石灰石は製品のpHを調整する働きがあるため、重曹の重要な成分です。1一方、建築の分野では、石灰岩はその美的特質から高く評価され、その美しい仕上がりからセメントや床のフィラーに頻繁に使用されています。このような石灰岩の建築材料ができるだけ美観を損なわないようにするには、色に一貫性のある材料を使用する必要があります。色に大きなばらつきがあると、完成した建築プロジェクトの全体的な外観に悪影響を及ぼす可能性があります。これは歯磨き粉業界にも言えることで、多くの歯磨き粉製品において重要な美的品質である白さをより強調するために石灰岩が使用されることが多いからです。石灰石成分でこのレベルの色の一貫性を達成するには、一貫した色測定プロトコルを使用する必要があります。

未加工の石灰岩は、汚染物質や質感が材料の外観に影響するため、色が大きく異なることがよくあります。画像出典ShutterstockユーザーCezara Tudosa氏

石灰岩の色の一貫性試験における課題への取り組み

メーカーが石灰岩の色の均一性を試験する際に直面する主な課題は、この材料の不均一なテクスチャーであり、テクスチャーの高いサンプルは通常、適切なサンプル調製なしでは色の均一性を試験することが困難です。例えば、未加工の堆積岩の状態の石灰石は、通常、試験前に細かく粉砕する必要があります。これは、未加工の岩石サンプルの粗いエッジが、岩石をある部分では濃く、ある部分では薄く見せるからである。分光光度計の中には、このようなテクスチャーのある製品の色を測定するために特別に設計されたものもありますが、石灰岩サンプルのテクスチャーが極端に異なるため、正確な分析ができない場合があります。その結果、分光光度計は、サンプルが実際には色の許容範囲内であっても、色の不一致のフラグを立てることがあります。

この問題を解決するには、2つの方法のいずれかを使用することができます。第一に、非接触分光光度計Aerosを使ってサンプルをテストすることができます。Aerosは、広い視野、回転するサンプルプラットフォーム、サンプルの高さに合わせて自動的に調整するセンサーヘッドを使用して、質感の高いサンプルの色を測定することができます。石灰石製品の色品質を試験するためにAerosを使用するには、サンプルを小片に砕いて金属製サンプル皿に入れ、Aerosの大型サンプル台に皿を置くだけです。これは、石灰岩砂利のような製品の製造業者にとって、最終製品がすでに比較的小さな破片で構成されているため、オプションとなり得ます。

試料台に試料を置くと、装置は試料の測定を何度も行い、試料の広い表面積を測定するために試料台を自動的に回転させます。その後、Aerosはこれらの測定値を平均化し、バッチ全体の色測定結果を得ます。Aerosの利点は、石灰石を細かく粉砕する必要がないことです。Aerosサンプルハンドリングプラットフォームは、ギザギザのエッジを持つ堆積岩の試験に最適です。

あるいは、標準的な卓上分光光度計で、ルースパウダーやプレスパウダーのサンプルを扱って、石灰石の色をテストすることもできます。歯磨き粉、重曹、アイシャドウのような粉末化粧品など、石灰石を粉末として最終製品に使用する予定がある場合は、この方法が適切です。しかし、この場合、より大がかりな試料調製が必要になります。Aeros以外の分光光度計を使用する場合、石灰岩試料を微粉末に粉砕し、通常プレスドプラーク試料ホルダーにスタンプする必要があります。試料を粉砕してプラークに押し込むと、色分析の精度を妨げる可能性のある試料のわずかな質感のばらつきがなくなるため、色測定結果が向上します。Aerosでは、試料を粉砕してそのまま測定できます。この方法では、ガラスやプラスチックのシャーレではなく、サンプルを直接測定することができ、小さなシャーレで測定するよりもはるかに広い面積を測定することができます。

歴史的に石灰石業界では、1940年代後半から1970年代まで使用されていた直読式光電比色計でRd,a,bというカラースケールを使用していました。 石灰石のサンプルが適切に準備されると、分光光度計はサンプルの色を分析するために、Hunter L, a, bやCIE L, a, b色空間などの特殊な色空間を使用します。aRdとbRDはハンターのa値とb値に等しく、RdはY輝度指数に等しい。 これらはすべてのハンターラボ分光光度計のソフトウェアに含まれており、各試料の色を客観的に分析し、色の不一致を検出するのに役立ちます。一般的に、高いRd値と0のbRd値は、高品質で、ほとんど汚染のない石灰石サンプルの兆候です。また、分光光度計を使用して、石灰岩のサンプルが黄色すぎるかどうかを判断することもできます。黄色い着色は、石灰岩が微量金属で汚染されすぎている可能性を示すサインです。

石灰岩を粉にしてプレスしたプラークを作るのが、一般的に最も正確な色の測定方法である。画像出典ShutterstockユーザーJenoche

カラー品質管理の改善が好影響をもたらす

石灰石製品の色彩品質管理プロトコルを改善することで、製品の品質、プロセス、そして収益に永続的なプラスの影響がもたらされます。いくつかの利点があります：

• 製品品質の向上： Hunter L、a、bとCIE L*、a*、b*の両方の色空間を備えた信頼性の高い分光光度計を設置することで、色の一貫性が向上し、最終的にライムストーン製品がより美しく見えるようになります。
• 微量金属汚染物質の検出： サンプル中の黄色味を検査することで、石灰石原料中の微量金属を検出することができる。3
• 不必要な製品の無駄を防ぎ、コスト削減を増やす: カラー測定手順を標準化することで、本当にカラー許容基準から外れているサンプルを特定できます。これにより、不要な色のばらつきを検出できるようになり、その結果、製品の無駄が減り、コスト削減が可能になります。潜在的な問題を早期に発見することで、不良品を製造したり、より一貫性を持たせるために製品を手直ししたりする必要がなくなり、時間の経過とともに大幅なコスト削減につながる可能性があります。

Aerosのような信頼性の高い分光光度計は、石灰岩の色測定の信頼性と再現性を格段に向上させます。また、石灰石サンプルを装置用に準備する時間が短縮されるため、ラボや製造施設での効率も向上します。あるいは、ColorFlex L2、LabScan XE、UltraScan VISのような卓上分光光度計を使用して、圧粉石灰石サンプルの色を測定することもできます。ColorFlex L2には、粉末試料の色を簡単に測定できるガラス製試料カップアクセサリーが付属しており、AgeraとUltraScan VISの両装置には、粉末試料を完全に固定できるように設計された専用ポートインサートアクセサリーが付属しています。ご自身のラボでこれらの装置やアクセサリーを使用することは、将来の製品の品質に永続的な良い影響を与えるでしょう。  

ハンターラボの信頼性

ラボでより信頼性の高い石灰石の色測定を行う準備はできましたか？Aerosの詳細をお読みいただき、お問い合わせから、お客様の業界における色測定の課題を解決し、より良い製品とプロセスの開発を支援する方法をご覧ください。