Lys, UV-lys og emballage

Sollys og belysning kan påvirke produkter - både under produktion og når de er i emballage, hvis der slipper lys ind.

På Teknologisk Institut kan vi hjælpe dig med at få vished om påvirkningen

Lys generelt 

Når vi taler om lys, kommer vi let til at blande vores øjnes opfattelse af lys sammen med fotoner med forskellige bølgelængde og deres påvirkning af materialer. Spektret går fra infrarød varmestråling med lang bølgelængde og lav energi per foton over det synlige lys fra rød over grøn til blå med stadig kortere bølgelængde og mere energi per foton. Ude af det synlige område ligger det ultraviolette, UV, der klassificeres fra UV-A til UV-B og UV-C. Endeligt når man til røntgen og gammastråling som vi vil se bort fra her.  

Lyskilder

Til belysning i virksomheder sker der en overgang fra lysstofrør til LED-belysning. Ved lysstofrør er der kraftig lysstråling omkring få bølgelængder, der blandes og ser ud som hvidt lys for vores øjne. Man kan sige, det er få farver der blandes til hvidt lys. Bemærk lysstofrøret afgiver lys i UV-A-området. LED-lys giver en bredere fordeling af lysstrålingen, men med en kraftig top ved 450 nm med blåt lys, der får det samlede lys til at være hvidt. Man kan sige, at LED-lys er alle farver lys, der blandes til hvidt lys med den fordeling i bølgelængder, som man kan se på figur 1, der er intet lys i UV-området. Sollys, selv på en let skyet dag og gennem et vindue, giver også en del mere lys end den målte kontorbelysning og har et meget bredt spektrum med lys ved alle bølgelængder, der også rækker ud i UV-A-området. 

Figur 1, Lysspektrum med bølgelængder (wavelentghs) og UV-A, UV-B og UV-C illustreret

Måling af lys

I arbejdssammenhæng måler vi ofte lys i LUX og lumen. Det er en enhed, der fortæller hvor meget lys vi mennesker opfatter der er. Det er altså målt i forhold til øjets opfattelse af lys. Det er et rigtig godt mål for belysning i lokaler og fortæller hvor meget lys et menneske opfatter. Kurven i Figur 3 viser det menneskelige øjes følsomhed for lys. Tager man målingen af lyset fra LED-lampen i Figur 2 og ganger med lysfølsomheden i Figur 3 får man det behandlede lysspektrum i Figur 4. For at lyset fra LED-lampen skal opfattes mere blå-hvid afgiver LED lampen meget lys ved 450 nm, selv om det kun opfattes lidt af øjet, ændrer det den samlede farve på lyset. Selv om intensiteten i LUX ikke ændres meget af dette, så giver et foton meget energi med relativt energirige fotoner. 

Figur 2, Lysspektrum fra forskellige lyskilder: Dagslys på en skyet dag, Lysstofrør, LED-belysning, Der ses forskel i spektrene. Der er forskel på om lyset er ved alle bølgelængder eller som lysstofrør en kombination af skarpe toppe, der er også forskel på mængden af lys i UV-området.

Figur 3, Fotoskopisk kurve, der viser øjets evne til at se lys ved forskellige bølgelængder. Øjet er mest følsomt ved 555 nm, der er grøn-gult lys, følsomheden falder så mod rødt lys' længere bølgelængde og mod blåt lys' kortere bølgelængde

Figur 4, Målt lysspektrum, Illuminans i [mikro Watt/(cm2 nm)] vs Bølgelængde i [nm], Målt fra 400 nm til 700 nm. Integreres denne kurve fås energien i lyset. Tager man menneskes følsomhed for lys ind for at finde intensiteten i LUX, ”Behandlet lysspektrum”, så tælles toppen ved 450 nm næsten ikke med. Lux er illumination/belysning i Lumen pr. kvadratmeter 

De fleste produkter påvirkes af lys på andre måder end den måde det menneskelige øje opfatter lys. Fotonerne i lyset kan tilføre energi, der får molekylebindinger i produktet til at dele sig, særligt den mere energirige del af spektret, det blå og ultraviolette, kan give skader på produkter, den del menneskes øje enten ikke er følsomt for eller har lav følsomhed overfor, hvorfor selv kraftig stråling i denne del af lysspektret ikke tæller med i en LUX-måling. 

Derfor er det vigtigt at måle med de rette enheder, når man bedømmer belysningen af et produkt. LUX når det handler om hvad mennesker kan se, intensitet i watt/(nm cm2), når det handler mulige skader på produktet. 

Skader på produkter 

Blandt de produkter, hvor ændringer på indholdet er særligt vigtigt, er medicin, her er sammensætningen velkendt og man kan finde de absorbtionsenergierne og de bølgelængder, der kan give spaltning af bindinger og derfor ved man, hvilke bølgelængder, der er problematiske. For andre produkter kan man generelt sige, at den blå og særligt UV-delen af lysspektret er skadelig. 

Beskyttelse af produkter 

Produkter kan beskyttes på forskellige måder. Indpakningen kan blokerer for den uønskede del af lys-spektret, så produktet er sikret under transport og opbevaring hos kunden. I produktions- og pakkeområder kan man sikre, at lyskilderne ikke lyser i UV-området og sætte film for vinduerne, som blokerer UV-lys fra solen. 

Hvad kan vi hjælpe med

Teknologisk Instituts specialister inden for plast og emballage måler i laboratoriet med lamper, synligt UV-A og UV-B lys. Vi tager ud og måler i produktionslokaler, hvor vi måler transmissionsspektrum på et UV-vis instrument. Derudover kan vi eksponere produkter for lys og måle på produktets egenskaber efter eksponering. Dermed kan kunden få vished for i hvilket omfang lys påvirker kundens produkter og undgå potentielle reklamationer.