¿Qué norma utilizo para verificar el rendimiento del índice de amarilleamiento?

El índice de amarilleamiento de ASTM International proporciona un estándar medible para evaluar el amarilleamiento en materiales blancos o de color claro, como los plásticos. Este estándar determina el grado de amarilleamiento presente, lo que permite a las empresas realizar procesos de control de calidad para mantener la consistencia del producto. La prueba utiliza un espectrofotómetro para cuantificar la medición del color.

El sistema de colores APHA es la escala de medición más común para medir el amarilleamiento en líquidos. Se utiliza en industrias que van desde la producción química hasta el desarrollo farmacéutico.

Materiales que requieren observaciones de amarilleamiento

Varios plásticos requieren observaciones de amarilleamiento debido a los cambios que sufren estos materiales durante su procesamiento. Entre estos plásticos se incluyen:

• Cloruro de polivinilo (PVC)
• Policarbonato (PC)
• Ácido tereftálico purificado (PTA)
• Polietileno tereftalato (PET)

El amarilleamiento aparece en el PET debido a la oxidación. Con el creciente uso de PET reciclado (rPET), los fabricantes deben medir el color para contrarrestar el amarilleamiento y determinar la proporción correcta de abrillantadores ópticos necesarios para mitigarlo.

¿Qué es el índice de amarilleamiento?

El índice de amarilleamiento (YI) mide el amarilleamiento debido a los cambios en el producto. El índice de amarilleamiento ASTM E313 es el método más común para determinar el amarilleamiento en materiales como los plásticos. La norma proporciona índices definidos para medir el cambio con respecto al blanco ideal. Se calcula según la siguiente fórmula:

YI = (100CxX - CzzZ)/Y

Las variables X, Y y Z son valores triestímulos CIE, que expresan el color y cómo se percibe. Cx y Cz dependen de la fuente luminosa y del observador. Durante los cálculos, los usuarios eligen los valores de estos coeficientes en una tabla para que se correspondan con los ajustes del espectrofotómetro. La norma ASTM E313 combina los cálculos en un único valor, que define el grado de amarillez de una muestra. Cuanto menor sea el número, menos amarillo será el material.

El valor YI se suele indicar como la diferencia en el grado de amarillez entre una muestra del producto y el original o la referencia, y se designa como delta YI (∆YI).

Cómo comprobar el amarilleamiento en los plásticos

Puede encontrar el valor del índice de amarilleamiento de un material utilizando un espectrofotómetro. Esta solución recopila los valores triestímulos CIE y ha establecido números para las partes de iluminante y observador de la fórmula del índice de amarilleamiento para simplificar los cálculos.

Ventajas de utilizar el índice de amarilleamiento

El uso de esta norma ASTM implica medir el amarilleamiento del plástico según una serie de directrices establecidas. Es esencial porque el amarilleamiento de los polímeros sin pigmentar suele indicar una degradación debida a la temperatura, la exposición a los rayos UV o los productos químicos. Los plásticos descoloridos también pueden afectar a la percepción de la calidad por parte de los consumidores e influir en sus decisiones de compra. Cuando se identifica el amarilleamiento mediante un espectrofotómetro, las empresas pueden adaptar sus procesos o materias primas, ajustando la adición de abrillantadores ópticos para conseguir el color ideal.

¿Qué es el sistema de colores APHA?

Mientras que el índice de amarilleamiento sirve para sólidos, la escala de colores de la Asociación Americana de Salud Pública (APHA) o escala de Hazen mide la pureza de los líquidos transparentes en una escala de 0 a 500, donde 0 es el más claro. La medición se basa en diluciones de solución de platino-cobalto (PtCo). La norma ASTM D1209 establece una prueba para medir líquidos transparentes en términos de unidades APHA.

La escala de colores APHA tiene aplicaciones en numerosas industrias, entre ellas la petrolera, la química y la farmacéutica. 

Cómo comprobar el amarilleamiento en líquidos

No existen patrones físicos líquidos diseñados específicamente para verificar el índice de amarilleamiento de muestras líquidas a lo largo del tiempo. El índice de amarilleamiento se define como una función matemática tal que una transparencia perfecta del 100 %, representada normalmente por la célula de transmisión llena de agua desionizada, tendrá un valor YI de 0.

Sin embargo, una buena solución alternativa es utilizar un patrón líquido APHA/Pt-Co muy estable en el rango de amarillez de su producto como diagnóstico de aplicación para supervisar la medición del líquido a lo largo del tiempo.

1. Adquiera un patrón de color APHA/Pt-Co 500 que cumpla con la norma ASTM D1209. Prepare un patrón líquido APHA/Pt-Co intermedio con un grado de amarillez similar al de su muestra diluyendo un patrón de color APHA/Pt-Co 500 con agua desionizada según la norma ASTM D1209.
2. Estandarice la solución esférica HunterLab en modo TTRAN LAV utilizando su célula llena de agua desionizada.
3. Lea la celda llena con agua desionizada como un paso de PQ (calificación de rendimiento) después de la estandarización. Debería obtener CIE L* = 100, a* = 0, b* = 0 y YI = 0,0 si la solución se ha preparado y estandarizado correctamente.
4. Lea la celda con el patrón de color líquido APHA/Pt-Co intermedio y establezca la línea de base del valor del índice de amarilleamiento de este líquido amarillo estable el primer día. A partir de ese momento, lea este patrón de color líquido APHA-Pt-Co después de la estandarización como un diagnóstico de aplicación adicional. El valor del YI debe coincidir estrechamente con el valor de la línea de base a lo largo del tiempo.
5. Cree un gráfico de control estadístico de procesos (SPC) con los valores YI del agua desionizada y el patrón de color líquido APHA/Pt-Co diluido a lo largo del tiempo como registro del rendimiento de la solución en la misma región del espacio de color que su muestra.

Medir el amarillo con un espectrofotómetro

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