ก่อนอื่น เรามาทำความรู้จักกับคำว่า Paper Brightness กับ Whiteness ทีละตัวกันก่อน

Whiteness (ความขาว)

ค่าความขาว หรือเราจะได้ยินว่า Whiteness นั้น หมายถึง ค่าความขาวของกระดาษ โดยความขาวนั้น เราสามารถมองออกมาได้ทั้งขาวมาก ขาวออกเหลือง ขาวหม่นๆ  ซึ่งถ้ามีค่า Whiteness ที่น้อยนั้น จะส่งผลให้กระดาษจะออกสีขาวเหลือง ขาวครีมๆ

ความขาวเกิดจากอิธิพลร่วมของปริมาณการสะท้อนแสงสีขาวทั้งหมด (The total reflectance of white light) กับความสม่ำเสมอของการสะท้อนคลื่นแสงสีต่างๆ ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (all wavelengths of visible light) ของกระดาษ ซึ่ง Visible light จะมีความยาวคลื่นอยู่ที่ 380 – 720 nm

วัตถุหรือกระดาษ ที่มีความขาวสมบูรณ์ (Perfect white) จะมีการสะท้อนคลื่นแสงสีต่างๆ ที่มองเห็นได้เท่าๆกัน แต่ถ้าหากมีการดูดซับคลื่นแสงสีใดสีหนึ่ง มากกว่าคลื่นแสงสีอื่นๆ ก็จะทำให้เห็นสีที่ถูกดูดซับน้อยกว่าสีอื่นๆ ที่ไม่ได้ถูกดูดซับ แต่ถ้ามีการดูดซับทุกช่วงคลื่นแสงสีที่มองเห็นได้เท่าๆกันอย่างสมบูรณ์ ก็จะมองเห็นเป็นสีดำ

Brightness (ความขาวสว่าง)

ค่าความขาวสว่าง (Brightness) หรือที่ได้ยินบ่อยๆว่า Paper Brightness จะเป็นค่าความสว่างของกระดาษ จะไม่ได้ระบุว่าเป็นสี หรือเฉดสีอะไร จะระบุเป็น % ความขาวสว่าง โดยยิ่งถ้ามี % ความขาวสว่างมากเท่าไร กระดาษนั้นก็จะมีความสว่างมากเท่านั้น

ความขาวสว่าง จะเป็นการวัดการสะท้อนคลื่นแสงสีน้ำเงิน ที่มีความยาวคลื่นอยู่ที่ 457 nm โดยเหตุผลที่ต้องใช้คลื่นแสงสีน้ำเงินที่ 457 nm เป็นมาตรฐาน เนื่องจากค่าการสะท้อนแสง ที่ช่วงคลื่นดังกล่าว จะ sensitive ต่อการฟอกขาว (Bleaching) ของเยื่อ มากที่สุด ซึ่งหมายความว่า กระดาษที่มีการกำจัดเอาลิกนินออกเยอะ หรือมีการฟอกขาวเยอะ จะสะท้อนคลื่นแสงสีน้ำเงินมากขึ้น ส่งผลให้กระดาษที่ออกมา มีความขาวสว่างที่มาก และทำให้รู้สึกว่ากระดาษนั้น มีความขาวมาก

เนื่องจาก คลื่นแสงสีน้ำเงินที่สะท้อนออกมาจากกระดาษนั้น จะทำการกลบคลื่นแสงสีเหลืองที่สะท้อนออกมาพร้อมกัน ทำให้มองเห็นเป็นสีขาว ดังนั้นในการผลิตกระดาษ ผู้ผลิตจึงจำเป็นต้องมีการใส่สารเพิ่มความขาวสว่าง คือ OBA (Optical Brightening Agents) ซึ่งคุณสมบัติของ OBA นั้นจะช่วยในการสะท้อนแสง UV (Ultraviolet) ออกมาเป็นแสงสีน้ำเงิน จึงช่วยเพิ่มค่า Brightness ให้กระดาษได้

ความแตกต่างระหว่าง Brightness และ Whiteness

จากที่กล่าวมาข้างต้น ถึงนิยามของทั้ง Brightness และ Whiteness นั้น สามารถสรุปได้ง่ายๆ คือ ค่า Brightness จะเป็นการสะท้อนคลื่นแสงสีน้ำเงิน ที่ความยาวคลื่นเดียว คือ 457 nm แต่ถ้าของ Whiteness นั้น จะเป็นการสะท้อนคลื่นแสงที่ตาสามารถ มองเห็นได้ทั้งหมด (380-720 nm)

กระดาษที่มี Brightness มาก ไม่ได้หมายความว่าจะมีค่า Whiteness มากเสมอไป เพราะว่าเป็นการวัดช่วงคลื่นแสงที่แตกต่างกัน และของ Brightness นั้น ไม่ได้ระบุสี หรือเฉดสี เหมือน Whiteness ด้วย

ในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษนั้น จะเน้นไปที่การวัดค่า Brightness มากกว่า เป็นมันสามารถไปกลมสีเหลืองได้ และทำได้โดยการใส่สาร OBA

Brightness Method

ในการวัดค่า Brightness นั้นจะแบ่งวิธีการทดสอบ ด้วยกัน 3 วิธี

1. GE Brightness

การทดสอบ Brightness ตามมาตรฐาน TAPPI T452 ซึ่งเป็นวิธีการทดสอบแบบแรก จะเป็นมาตรฐานของทางอเมริกาเหนือ (North American Standard) โดยวิธีการทดสอบนี้จะทำการระบุทิศทางของแสงที่จะส่องโดนกระดาษที่ 45 องศา แค่ 1 มุมเท่านั้น และตัว Detector จะอยู่ที่มุม 0 องศา หรือ ตั้งฉากกับกระดาษ โดยจะใช้แหล่งกำเนิดแสงคือ Illuminant C

2. ISO Brightness

การทดสอบนี้จะเป็นการทดสอบตามมาตรฐาน ISO 2470-1 และ TAPPI T525 โดยจะมีไฟส่องสว่างเข้ามาสองดวง ในพื้นที่รูปวงกลม ทำให้เมื่อปล่อยแสงออกมา เกิดการสะท้อนอย่ในวงกลม ทั่วทิศทางไปโดยกระดาษ และสะท้อนกลับมาที่ Detector ที่มุม 0 องศา แหล่งกำเนิดแสงที่ใช้คือ Illuminant C ซึ่งจะเป็นตัวแทนของแสงแดดโดยเฉลี่ย ที่อยู่เหนือเมฆ หรือเป็นตัวแทนของ แสง Indoor daylight condition

3. D65 Brightness

การทดสอบเป็นไปตามมาตรฐาน ISO 2470-2 โดยการทดสอบทุกอย่างจะเหมือนกับ ISO Brightness จะแตกต่างกันที่ แหล่งกำเนิดแสง ของอันนี้จะเป็น Illuminant D65  ซึ่ง แหล่งกำเนิดแสงนี้ จะเป็นตัวแทนของแสงแดดตอนกลางวัน ซึ่งจะรวมถึงแสง UV (Ultraviolet) ซึ่งจะตอบสนองต่อพวกสารเรืองแสง (Fluorescent) หรือสาร OBA ทำให้ตัวอย่างที่มีการเติมสารพวกนี้เข้าไป จะได้ค่า Brightness ที่สูง หรือบางครั้ง ค่าที่ได้อาจจะเกิน 100% ได้ หรือเราอาจเรียกว่าเป็นตัวแทนของแสง Outdoor daylight condition

จากการทดสอบทั้ง 3 วิธีนั้น ถ้าตัวอย่างที่เราเอามาทดสอบ มีการใส่สาร OBA วิธีการทดสอบแบบ GE Brightness จะได้ค่าต่ำสุด รองลงมาคือ ISO Brightness และได้ค่าสูงสุดที่วิธี D65 Brightness ตามเหตุผลที่กล่าว ในเรื่องของแสง UV ที่จะเพิ่มค่า Brightness ให้สูงขึ้น

ทางบริษัท Chemical House นั้น เป็นตัวแทนจำหน่าย เครื่องมือ เครื่องทดสอบ ทางด้านเยื่อ และกระดาษ รวมถึงเครื่องทดสอบความขาวสว่าง (Brightness) ด้วย

สามารถสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ ppsales@chemihouse.com หรือโทร 02-184-4000 หรือ

สอบถาม Line OA หรือ Add line จาก QR Code ด้านล่าง