경쾌함

Lightfastness
타버린 시에나 같은 흙빛 흙색소는 종종 광속도가 높다.

광속도는 빛에 노출되었을 때 그것이 얼마나 퇴색되는지에 대한 저항성을 설명하는 염료나 색소와 같은 착색제의 특성이다.[1][2][3] 예를 들어, 염료와 색소는 직물, 플라스틱 또는 다른 재료의 염색과 페인트 제조 또는 잉크 인쇄에 사용된다.

색의 표백은 피사체의 색을 주는 분자의 화학적 구조에 자외선이 미치는 영향에 의해 발생한다. 그 색을 담당하는 분자의 부분을 색소포레라고 한다.[4][5]

도색된 표면에 부딪히는 빛은 색소의 화학적 결합을 바꾸거나 파괴하여 색소가 표백되거나 광분해라고 알려진 과정에서 변하게 할 수 있다.[6] 이 효과에 저항하는 재료는 광속이라고 한다. 태양의 전자기 스펙트럼은 감마선에서 전파까지의 파장을 포함한다. 특히 자외선 복사의 높은 에너지는 염료의 퇴화를 가속화한다.[7]

대기 오존에 흡수되지 않는 UVA-방사선의 광자 에너지는 탄소-탄소 단일 결합의 분리에너지를 초과하여 결합이 갈라지고 색이 바래게 된다.[7] 무기 착색제는 유기 착색제보다 더 가벼운 것으로 여겨진다.[8] 검정색 착색제는 보통 가장 가벼운 것으로 여겨진다.[9]

광속도는 미리 정의된 기간 동안 샘플을 광원(lightsource)에 노출시킨 다음 노출되지 않은 샘플과 비교함으로써 측정된다.[2][3][10]

화학적 과정

색이 바래지는 동안, 착색제 분자들은 다양한 화학적 과정을 거치며, 그 결과 퇴색하게 된다.

UV-포톤이 착색제 역할을 하는 분자와 반응할 때, 분자는 지상에서 흥분된 상태로 흥분한다. 흥분한 분자는 반응성이 매우 높고 불안정하다. 흥분상태에서 지상상태로 분자가 가라앉는 동안 대기중 삼중산소는 착색물질 분자와 반응하여 싱클레트산소와 과산화산소를 형성한다. 그 반응에 따른 산소 원자와 과산화물 과산화물은 모두 반응성이 매우 높으며 착색제를 파괴할 수 있다.[7]

광분해

광분해, 즉 광화학 분해는 광자에 의해 화합물이 분해되는 화학 반응이다. 이 분해는 충분한 에너지의 광자가 적절한 분리에너지와 색소 분자 결합을 만났을 때 발생한다. 그 반응은 색소계에 균질성 분열증을 유발하여 착색제가 퇴색된다.[7]

광산화

광산화, 즉 광화학 산화. 색소 분자는 충분한 에너지의 광자에 의해 흥분하면 산화 과정을 겪는다. 이 과정에서 색소분자의 색소계통은 대기산소와 반응하여 비색소계통을 형성하여 퇴색하게 된다. 색소포레로 카보닐 그룹을 함유한 색소는 특히 산화되기 쉽다.[7]

광전도

광 감소, 즉 광화학 감소. 색소포레로 작용하는 불포화 이중 결합(일반적으로 알케인에 해당) 또는 삼중 결합(일반적으로 알케인에 해당)을 가진 착색 분자는 충분한 에너지의 수소와 광자의 존재에서 감소를 겪으며 포화 색소포성 체계가 형성된다. 포화는 색소계의 길이를 줄여 색소가 퇴색하게 한다.[7]

포토센시팅

광감소화, 즉 광화학 감작화. 식물성 섬유 등 염색한 셀룰로오스 물질을 햇빛에 노출하면 염료가 셀룰로오스 내 수소를 제거해 셀룰로오스 기질에 광전도 효과를 볼 수 있다. 동시에, 착색제는 대기 산소가 존재하는 곳에서 산화를 겪게 되고, 착색제의 광 산화 현상이 발생한다. 이러한 과정은 기질 색소의 퇴화와 강도 손실을 모두 초래한다.[7]

포토텐더링

포토엔딩, 즉 광화학 응찰. UV광의 결과 기질 물질은 착색 분자에 수소를 공급하여 착색 분자를 감소시킨다. 수소가 제거되면서 물질은 산화를 겪는다.[7]

표준 및 척도

일부 기관은 색소와 재료의 광속도를 평가하기 위한 표준을 발표한다. 테스트는 일반적으로 햇빛에 대한 제어된 노출 또는 제논 아크 램프에 의해 생성된 인공 빛에 의해 수행된다.[11] 수채화, 잉크, 파스텔, 색연필은 특히 시간이 지남에 따라 퇴색되기 쉽기 때문에 이러한 매체에서는 광속 색소를 선택하는 것이 특히 중요하다.[1]

광속도를 측정하는 것으로 가장 잘 알려진 척도는 블루 울 스케일, 그레이 스케일 및 ASTM(American Standard Test Measure)에서 정의한 척도다.[11][12][13][14] 블루 울 스케일의 경우, 광속도는 1-8.1로 매우 낮으며 8은 우수한 광속도로 평가된다. 회색 눈금에서 광속도는 1-5. 1. 매우 불량하고 5는 우수한 광속도로 평가된다.[1][2][10] ASTM 눈금에서 광속도는 I-V 사이에서 등급이 매겨진다. 나는 매우 빠르고 블루 울 스케일의 7 대 8 등급에 해당한다. V는 광속도가 매우 불량하며 블루 울 등급 1에 해당한다.[10]

새벽부터 오후까지 직사광선이 내리쬐는 남동쪽을 향하던 응용과학대학 표지판의 옆면이 기관 로고의 빨간색과 노란색을 표백했다.
빨간색과 노란색은 여전히 선명하게 알아볼 수 있는 북서쪽을 향한 표지판의 측면.

실제 광속도는 태양의 복사 강도에 따라 달라지기 때문에 광속도는 지리적 위치, 계절 및 노출 방향에 비례한다. 다음 표는 창문에서 떨어져 있고, 간접 햇빛 아래에서 그리고 UV 보호 유리 뒤에 적절히 프레임을 씌운, 직사광선에서의 시간에 대한 관계, 그리고 시간에 대한 상대적인 관계를 다른 척도의 빛 빠르기 등급에 대한 암시적인 관계를 나열하고 있다.[10]

설명 척도 측정 직접노출 디스플레이의 정상 상태
블루 울 등급 ASTM 등급 여름 겨울
매우 약한 광속성 1 V 2년 미만
조도 불량 2 IV 2-15년
3 4~8일 2-4주
공정광속도 4 III 2-3주 2~3개월 15-50년
5 3~5주 4~5개월
매우 좋은 광속성 6 II. 6~8주 5~6개월 50~100년
뛰어난 광속성 7 I 3~4개월 7~9개월 100년 이상
8 1.5년 이상

시험절차

페이딩의 상대적인 양은 표준 시험 스트립을 사용하여 측정하고 연구할 수 있다. 블루 울 테스트의 작업 흐름에서, 하나의 기준 스트립 세트는 빛에 노출되지 않도록 보호되어야 한다. 동시에 다른 동등한 시험 스트립 세트가 표준에 정의된 광원에 노출된다. 예를 들어, 착색제의 광속도가 블루 울 스케일에 5로 표시되면 블루 울 테스트 스트립 세트의 스트립 번호 5와 비슷한 양만큼 희미해질 것으로 예상할 수 있다. 시험 스트립 세트와 빛으로부터 보호되는 기준 세트를 비교하여 시험의 성공을 확인할 수 있다.[12][13]

그래픽 산업 부문

인쇄할 때는 주로 잉크에 유기색소가 많이 사용되기 때문에 자외선이 있어 인쇄제품의 색상을 바꾸거나 표백하는 것은 대개 시간문제일 뿐이다. 유기 색소의 사용은 주로 무기 색소에 비해 저렴한 비용으로 정당화된다. 무기 색소의 입자 크기는 유기 색소의 입자 크기보다 큰 경우가 많으므로 무기 색소는 오프셋 인쇄에 사용하기에 적합하지 않은 경우가 많다.[15]

스크린 인쇄에서 색소의 입자 크기는 제한 인자가 아니다. 따라서 그것은 초광속도가 요구되는 인쇄작업에 선호되는 인쇄방식이다. 잉크 층의 두께는 기질에 놓인 색소의 양에 따라 광택에 영향을 미친다. 스크린 인쇄로 인쇄되는 잉크 층은 오프셋 인쇄로 인쇄되는 잉크 층보다 두껍다. 즉 면적당 색소가 더 많이 함유되어 있다. 이것은 비록 두 가지 방법에 사용되는 인쇄 잉크가 같은 색소에 기초하더라도 더 밝은 빛으로 이어진다.[7]

인쇄 잉크를 혼합할 때, 더 약한 광속도를 가진 잉크는 전체 혼합 색상의 광속도를 정의한다. 색소 중 하나가 퇴색되면 보다 밝은 빛으로 구성품을 향해 톤 전환된다. 우세한 색소가 희미해지더라도 인쇄물에서 보이는 것이 있어야 한다면, 광속도가 뛰어난 소량의 색소를 혼합할 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c Boddy-Evans, Marion. "Art Glossary: Lightfastness". About.com. Retrieved 5 March 2015.
  2. ^ a b c Simmons, Rosemary (2002). Dictionary of Printmaking Terms. London: A & C Black (Publishers) Ltd. p. 30. ISBN 978-0-7136-5795-1.
  3. ^ a b "Lightfastness". Printwiki. Retrieved 6 February 2017.
  4. ^ "IUPAC Gold Book: Chromophore". IUPAC – International Union of Pure and Applied Chemistry. Retrieved 6 February 2017.
  5. ^ Mälkönen, Pentti (1979). Orgaaninen kemia (in Finnish). Otava. pp. 237–238. ISBN 978-951-1-05378-1.
  6. ^ "Why does ultraviolet light cause colors to fade?". Library of Congress. 23 August 2010. Retrieved 5 March 2015.
  7. ^ a b c d e f g h i "Light Fastness of Textiles: Factors Affecting and Control Measures". Textile Learner. Retrieved 5 March 2015.
  8. ^ "Organic vs Inorganic Pigments". Kolorjet Chemicals Pvt Ltd. Retrieved 6 February 2017.
  9. ^ "Art Glossary: Carbon Black". Kolorjet Chemicals Pvt Ltd. Retrieved 6 February 2017.
  10. ^ a b c d "lightfastness tests". Bruce MacEvoy. 2015. Retrieved 6 February 2017.
  11. ^ a b "ASTM D4303 – 10(2016), Standard Test Methods for Lightfastness of Colorants Used in Artists' Materials". American Standard Test Measure International. 2016. Retrieved 6 February 2017.
  12. ^ a b "ISO 105-B01:2014 Textiles – Tests for colour fastness – Part B01: Colour fastness to light: Daylight". International Organization for Standardization. 2014. Retrieved 6 February 2017.
  13. ^ a b "ISO 105-B02:2014, Textiles – Tests for colour fastness – Part B02: Colour fastness to artificial light: Xenon arc fading lamp test". International Organization for Standardization. 2014. Retrieved 6 February 2017.
  14. ^ "ISO 12040:1997, Graphic technology – Prints and printing inks – Assessment of light fastness using filtered xenon arc light". International Organization for Standardization. 1997. Retrieved 6 February 2017.
  15. ^ "Pigments". BASF SE. 2016. Retrieved 6 February 2017.

외부 링크