ثبات اللون

ثبات اللون هو خاصية للمادة الملونة ، كالصبغة أو الملون ، تصف مقاومتها للبهتان عند تعرضها للضوء. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} تُستخدم الأصباغ والملونات، على سبيل المثال، في صباغة الأقمشة والبلاستيك وغيرها من المواد ، وفي صناعة الدهانات وأحبار الطباعة .

يحدث بهتان اللون نتيجة تأثير الأشعة فوق البنفسجية على التركيب الكيميائي للجزيئات المسؤولة عن لون المادة. يُطلق على الجزء من الجزيء المسؤول عن لونه اسم الكروموفور . ^{[ 4 ] [ 5 ]}

قد يؤدي تعرض سطح مطلي للضوء إلى تغيير أو كسر الروابط الكيميائية للصبغة، مما يتسبب في بهتان الألوان أو تغيرها في عملية تُعرف بالتحلل الضوئي . ^{[ 6 ]} تُسمى المواد التي تقاوم هذا التأثير بالمواد المقاومة للضوء . يحتوي الطيف الكهرومغناطيسي للشمس على أطوال موجية تتراوح من أشعة غاما إلى موجات الراديو. وتُسرّع الطاقة العالية للأشعة فوق البنفسجية، على وجه الخصوص، من بهتان الصبغة. ^{[ 7 ]}

تتجاوز طاقة الفوتون للأشعة فوق البنفسجية UVA، التي لا يمتصها الأوزون الجوي، طاقة تفكك الرابطة الأحادية بين ذرتي الكربون ، مما يؤدي إلى انكسار الرابطة وتلاشي اللون. ^{[ 7 ]} تُعتبر الملونات غير العضوية أكثر ثباتًا للضوء من الملونات العضوية . ^{[ 8 ]} عادةً ما تُعتبر الملونات السوداء الأكثر ثباتًا للضوء. ^{[ 9 ]}

تُقاس مقاومة الضوء بتعريض عينة لمصدر ضوئي لفترة زمنية محددة مسبقًا، ثم مقارنتها بعينة غير معرضة للضوء. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 10 ]}

أثناء عملية التلاشي، تخضع جزيئات الصبغة لعمليات كيميائية مختلفة تؤدي إلى التلاشي.

عندما يتفاعل فوتون فوق بنفسجي مع جزيء يعمل كملون، ينتقل الجزيء من حالته الأرضية إلى حالة مثارة. يكون الجزيء المثار شديد التفاعل وغير مستقر. أثناء عملية إخماد الجزيء من الحالة المثارة إلى الحالة الأرضية، يتفاعل الأكسجين الثلاثي الجوي مع جزيء الملون لتكوين أكسجين أحادي وجذر فوق الأكسيد . ذرة الأكسجين وجذر فوق الأكسيد الناتج عن التفاعل كلاهما شديد التفاعل وقادر على تدمير الملونات. ^{[ 7 ]}

تنشر بعض المنظمات معايير لتقييم ثبات الألوان في الأصباغ والمواد. ويتم الاختبار عادةً عن طريق تعريضها لأشعة الشمس المباشرة أو للضوء الاصطناعي الناتج عن مصباح زينون . ^{[ 11 ]} وتُعد الألوان المائية والأحبار والباستيل وأقلام التلوين أكثر عرضةً للبهتان مع مرور الوقت، لذا فإن اختيار أصباغ مقاومة للضوء يُعدّ بالغ ^{الأهمية} في هذه الوسائط. [ ^{1 ]}

أشهر المقاييس المستخدمة لقياس ثبات الألوان للضوء هي مقياس الصوف الأزرق ، ومقياس الرمادي، والمقياس المحدد من قِبل الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM). ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} في مقياس الصوف الأزرق، يُصنّف ثبات الألوان للضوء بين 1 و8، حيث يُمثّل 1 ثباتًا ضعيفًا جدًا، بينما يُمثّل 8 ثباتًا ممتازًا. أما في مقياس الرمادي، فيُصنّف ثبات الألوان للضوء بين 1 و5، حيث يُمثّل 1 ثباتًا ضعيفًا جدًا، بينما يُمثّل 5 ثباتًا ممتازًا. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 10 ]} في مقياس ASTM، يُصنّف ثبات الألوان للضوء بين 1 و5. يُمثّل 1 ثباتًا ممتازًا، ويُقابله التصنيفان 7 و8 في مقياس الصوف الأزرق. أما 5 فيُمثّل ثباتًا ضعيفًا جدًا، ويُقابله التصنيف 1 في مقياس الصوف الأزرق. ^{[ 10 ]}

جانب من لافتة جامعة العلوم التطبيقية موجه نحو الجنوب الشرقي حيث أدى تأثير أشعة الشمس المباشرة من الفجر حتى بعد الظهر إلى بهتان اللونين الأحمر والأصفر من شعار المؤسسة.

جانب اللافتة موجه نحو الشمال الغربي حيث لا يزال من الممكن تمييز اللونين الأحمر والأصفر بوضوح.

تعتمد مقاومة الألوان للضوء على شدة إشعاع الشمس، لذا فهي نسبية للموقع الجغرافي والفصل واتجاه التعرض. يوضح الجدول التالي العلاقات التقريبية بين تصنيفات مقاومة الألوان للضوء على مقاييس مختلفة، وعلاقتها بالوقت في ضوء الشمس المباشر وظروف العرض العادية: بعيدًا عن النافذة، وتحت ضوء الشمس غير المباشر، ومؤطرة بشكل صحيح خلف زجاج واقٍ من الأشعة فوق البنفسجية. ^{[ 10 ]}

يمكن قياس ودراسة مقدار التلاشي النسبي باستخدام شرائط اختبار قياسية. في إجراء اختبار الصوف الأزرق، تُحفظ مجموعة شرائط مرجعية بعيدًا عن الضوء. في الوقت نفسه، تُعرَّض مجموعة شرائط اختبار مكافئة لمصدر ضوء محدد في المعيار. على سبيل المثال، إذا كانت مقاومة الضوء للملون 5 على مقياس الصوف الأزرق، فمن المتوقع أن يتلاشى بنفس مقدار تلاشي الشريط رقم 5 في مجموعة شرائط اختبار الصوف الأزرق. يمكن التأكد من نجاح الاختبار بمقارنة مجموعة شرائط الاختبار بالمجموعة المرجعية المحفوظة بعيدًا عن الضوء. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

في الطباعة، تُستخدم الأصباغ العضوية بشكل أساسي في الأحبار، لذا فإن تغير لون المنتج المطبوع أو بهتانه نتيجة التعرض للأشعة فوق البنفسجية هو مسألة وقت لا أكثر. ويُبرر استخدام الأصباغ العضوية أساسًا بانخفاض تكلفتها مقارنةً بالأصباغ غير العضوية. غالبًا ما يكون حجم جزيئات الأصباغ غير العضوية أكبر من حجم جزيئات الأصباغ العضوية، ولذلك فإن الأصباغ غير العضوية غير مناسبة في كثير من الأحيان للاستخدام في الطباعة الأوفست . ^{[ 15 ]}

في الطباعة بالشاشة الحريرية ، لا يُعدّ حجم جزيئات الصبغة العامل المحدد. لذا، فهي الطريقة المُفضلة للطباعة التي تتطلب ثباتًا فائقًا للألوان. يؤثر سُمك طبقة الحبر على ثبات الألوان من خلال كمية الصبغة الموضوعة على الركيزة. طبقة الحبر المطبوعة بالشاشة الحريرية أكثر سُمكًا من تلك المطبوعة بالطباعة الأوفست. بعبارة أخرى، تحتوي على كمية أكبر من الصبغة لكل وحدة مساحة. هذا يُؤدي إلى ثبات أفضل للألوان، حتى وإن كان حبر الطباعة المُستخدم في كلتا الطريقتين مُعتمدًا على نفس الصبغة. ^{[ 7 ]}

عند مزج أحبار الطباعة، يُحدد الحبر الأقل ثباتًا للضوء ثبات اللون الكلي للمزيج. يؤدي بهتان أحد الصبغات إلى تحول لوني نحو المكون ذي الثبات الأفضل للضوء. إذا كان من المطلوب إظهار شيء ما في الطباعة، حتى مع بهتان الصبغة السائدة، فيمكن مزج كمية صغيرة من صبغة ذات ثبات ممتاز للضوء معها.

• مقياس الصوف الأزرق – مقياس لثبات الصبغة
• ثبات اللون - مقاومة بهتان ألوان المنسوجات
• الصبغة الزائلة – الصبغات المعرضة للتلاشي أو التغير بمرور الوقت

• إجراء اختبارات ثبات اللون الخاصة بك
• Pupulandia: Onko taide ikuista – tai kuuluuko sen olla? (بالفنلندية)
• جايلز، تشارلز هـ؛ مكاي، روبرت ب (1963). "ثبات الأصباغ للضوء: مراجعة". مجلة أبحاث النسيج . 33 (7): 528. doi : 10.1177/004051756303300707 . S2CID 101986249 .