Обзор люминофоров, их свойств и особенностей

Люминофоры и их свойства Обзоры товаров

Они пьют дневной свет, как воду, чтобы ночью возвратить его в виде чистого сияния

Самые задаваемые вопросы и ответы о люминофорах

Приветствую друзья. Времени совсем нет – суета 🏃‍♂️.

Итак, погнали. Сегодня хочу сделать краткий, но максимально емкий обзор люминофоров — удивительной и интересной штуки (если кто не знает). Особенностью этого люминесцентного порошка является накопление энергии (солнечный свет ☀️ или любой другой источник света) и после зарядки длительное послесвечение в темноте (если хорошее качество – более 12 часов).

Что такое фотолюминофоры?

По своей химической природе все люминофоры разделяются на неорганические, большинство из которых относится к кристаллофосфорам, и органические 🧐.

Больше всего распространены фотолюминофоры на основе алюминатов стронция (алюминат стронция, активированный европием, диспрозием, иттрием) и электролюминофоры.

Фотолюминофоры на основе алюминатов обладают послесвечением до 24 часов, бывают водостойкими и нет. Люминофоры непрозрачны. Они не растворяются и в жидких средах стремятся выпасть в осадок, на дно.

Химические формулы поставляемых люминофоров

Люминофоры серии MH на основе алюминатов (с длительным эффектом свечения в темноте)

  • Серия MHG (желто-зеленое свечение): SrAl2O4:Eu+2,Dy+3
  • Серия MHB (голубое свечение): Sr4Al14O25:Eu+2,Dy+3
  • Серия MHSB (синее свечение): CaSr4Al16O29:Eu+2,Dy+3,La+3
  • Серия MHP (фиолетовое свечение): CaAl2O4::Eu+2,Dy+3,La+3

Люминофоры серии MS на основе сульфидов

Белые при дневном свете и с цветным свечением в темноте (белое, зеленое, оранжевое и красное)

  • Химическая формула серии MS: MxOySz:Eu Ln или ZnS:Cu.

ВАЖНО! Сульфидные люминофоры являются эксклюзивными и стоят значительно дороже (в 3-5 раз) люминофоров на основе алюминатов.

Люминофоры не опасны и не токсичны по воздействию на организм человека, не загрязняют окружающую среду и обладают высокой стабильностью химических реакций

Сколько времени светится люминофор?

Люминофоры обладают неравномерным послесвечением.

Первые 15-20 минут, после интенсивной «зарядки» светом не менее 20-30 минут, люминофор светит наиболее ярко.

Далее, послесвечение будет составлять 60-70% от первоначального и еще через 40-60 минут послесвечение будет 30-40% от первоначального.

Таким образом, через 1,5-2,5 часа фотолюминофор светит с яркостью ~20-25% от первоначальной.

Время послесвечения зависит от многих факторов

  1. От цвета поверхности, на которую он нанесен. В идеале это белая подложка.
  2. Толщины слоя люминофора. Опытным путем установлено — при нанесении на поверхность 30-50 мг. люминофора на каждый кв. см. обрабатываемой поверхности достигается наибольший эффект.
  3. Времени зарядки. Наиболее эффективное энергетическое насыщение фотолюминофоров при их зарядке получается при воздействии направленного ультрафиолетового света (UV) солнца, ультрафиолетовой (флуоресцентной) лампы или других источников света, с интенсивным изучением в уф-спектре. Обычные УФ-лампы с черной колбой (blb-лампа) «богаты» ультрафиолетовым светом и, с их помощью, возможна быстрая активация люминесцентных пигментов. А вот вольфрамовые обычные лампы имеют слабое УФ-излучение и поэтому являются не очень эффективными активаторами для фотолюминофоров.
  4. Ну и, конечно, присутствует человеческий фактор. Опять же, опираясь на отзывы на МП, у нас всегда 5 звезд, но есть «экземпляры» которые не изучив информацию о люминофоре думают, что он будет освещать им путь, как лампочка 💡. Так не бывает. Все таки люминесцентные пигменты применимы преимущественно в качестве декоративной функции.

В чем измеряется яркость люминофора?

Для люминесцентных порошков время свечения указывается в часах, причем мы указываем именно видимое глазу свечение.  Яркость свечения определяется показателем mcd/m2 (милликандел на квадратный метр).

Но для разных людей свечение визуально может восприниматься по-разному. Для одного светящийся пигмент светится 12 часов, а для кого-то 3-4 часа.

Согласно документу DIN 67510 (Немецкого института по стандартизации) регламентируются основные моменты в измерении яркости и длительности свечения. Для люминофоров необходимо измерять интенсивность свечения на 1, 10 и 60 минуте после его зарядки.

У нашего поставщика указаны показатели через 10 / 60 минут соответственно, которые мы указываем в карточке товара.

Послесвечение прекращается, если яркость падает ниже отметки 0,3 mcd/m2 согласно международному стандарту. Это позволяет оценить длительность послесвечения для любого светящегося вещества.

ПРИМЕР. У люминофора серии MHG-6СW яркость свечения на 10 минуте 550 mcd/m2, на 60 минуте уже 80 mcd/m2.

То есть порог в 0,3 mcd/m2 будет достигнут более чем через 24 часа.

Визуальная оценка светимости VLA

Для удобства восприятия показателей светимости мы ввели свой показатель VLA (Visual Luminosity Assessment — Визуальная Оценка Светимости), который будет варьироваться от 0 «min» до 8 «max». 👍

Например, у самого яркого люминофора VLA=8.

Надеемся, что данный показатель позволит вам понять насколько долгим и ярким будет свечение того или иного фотолюминесцентного пигмента.

В чем разница дешевых и дорогих люминофоров?

Есть еще одна серия дешевых люминофоров от завода производителя в Китае – серия МТ.

Я честно скажу — пытал китайцев по этой марке:

Как так, я крашу серию MHG-4DW и беру у вас MT-4DW (якобы окрашенная серия MHG-4DW), но яркость и длительность получается минимум в 2-3 раза выше у окрашенных мной люминесцентных порошков?

В итоге китайские поставщики сознались, что это маркетинговый ход и применяют для окраски они серию MHG-1DW 👎. А ее стоимость, на секундочку, 3000 руб. за 1 кг – и это цена здесь в России, под заказ. Для сравнения MHG-4DW под заказ стоит 6000 руб. У нас серия MT представлена и стоит значительно дешевле окрашенных нами вручную цветных люминофоров.

Но, стоит учесть тот факт, что на эту серию много негативных отзывов  по яркости и длительности свечения. Хотя сами понимаете, стоят они прям ОЧЕНЬ ДЕШЕВО.

Зависимость цвета люминофора и времени послесвечения

Из всех поставляемых люминофоров серия MHG-6CW с жёлто-зелёным свечением более 12 часов видимого глазу свечения, является самым ярким фотолюминофором в нашем ассортименте.

Именно его мы используем для окраски и производства цветных люминофоров. На сегодня это 10 флуоресцентных цветов (есть в прайс-листе на сайте).

ВАЖНО! окрашенные (цветные) люминофоры светятся в 2-3 раза менее ярко и долго, чем чистые, не окрашенные люминесцентные порошки (это связано с уф-пигментом, который дает оттенок свечения, но при этом «забивает» яркость и длительность!

Наиболее сильно «забивают» свечение уф-пигменты красных оттенков: фиолетовый, красный, малиновый (magenta). Черный, темно-синий и темно коричневый красители блокируют свет и блокируют активацию люминофора!

НА ЗАМЕТКУ! Нужна яркость – берём чистые люминофоры, нужно цветное свечение – берём сульфидные или цветные люминофоры.

Различия люминесцентного и флуоресцентного пигментов?

УФ-пигмент (флуоресцентный) «светит» ТОЛЬКО при воздействии ультрафиолетового света, имеет яркие неоновые цвета при дневном свете. Люминофор светится и в уф-свете, и в темноте после зарядки.

Ограничения связанные с печатью

При глубокой и офсетной печатях используются более мелкие размеры частиц, поэтому эти методы не подходят для печати с люминофором.
Шелкография и аэрография наиболее приемлемые способы нанесения люминофоров на ткань, одежду, и другие предметы, причем при аэрографии нужен люминофор с минимальной крупностью зерна 5-15 микрон.

Так как серия MHG-6CW имеет крупность зерна 45-55 микрон, а серия MHG-4DW 25-35 микрон, рекомендуется использовать трафареты с соответствующей ячейкой (около 40-70).

Более толстые печатные слои дают большую яркость, поэтому необходим трафарет, в котором применяется более толстый печатный слой.

Оптимальная толщина печатного слоя зависит от способа нанесения, но толщина слоя 100 микрон (2 слоя зерна люминофора) наиболее оптимальная.

Соотношения компонентов в составах с люминофорами

Люминофор в основе не растворяется и находится во взвешенном состоянии и, в большинстве случаев, стремится выпасть в осадок. Люминофор непрозрачен, а значит, чем толще будет его слой в основе и на отражателе, тем больше нижних слоёв не получат «заряд» светом и останутся неактивными. Вы можете пользоваться объемным соотношением, но у него много недостатков.

Оптимальное соотношение основы и люминофора в пределах от 1:3 до 1:5 по массе.

ОСНОВА (100%) 1 кг———ЛЮМИНОФОР (20-30%) 200-300 г

Это значит, что на каждые 100 грамм люминофора Вы можете взять 300-500 грамм основы.

Этапы создания светящейся основы

Перемешиваем люминофор c краской-основой или лаком. Иногда, в качестве основы применяются материалы на 2-х и 3-х компонентной основе. Это могут быть лаки, смолы или силиконовые компаунды (полиуретановые компаунды или тиксотропные ненасыщенные смолы).

ВАЖНО! ☝️ При работе с такими материалами необходимо помнить, что количество люминофора рассчитывается в соотношении к общей массе всех компонентов основы (A+B или A+B+C).

В этом случае люминофор и пигменты вводят в наиболее вязкий компонент (обычно, компонент А) и тщательно перемешивают, прежде чем добавить остальные части основы. Если вязкость основы, по каким-либо причинам не устраивает, и необходимо применить разбавитель (или растворитель), то массу люминофора рассчитывают только после того, как основа будет доведена до нужной текучести.

При работе с заливками в объеме люминофор можно добавлять на этапе желирования, когда смола начинает загустевать. Чтоб его можно было как-то распределить в объеме, иначе он может просто осесть на дно формы.

Сферы применения люминофоров

Люминофоры изначально создавались для производителей часов и циферблатных приборов.

Области применения люминофоров:

  • Циферблаты часов
  • Циферблаты электронных приборов
  • Бытовые приборы
  • Осветительные приборы и выключатели
  • Указатели выхода
  • Дорожная разметка
  • Рыболовное снаряжение
  • Применение в военной промышленности
  • Разметка уличных дорожек
  • Снаряжение для кемпинга
  • Аварийная маркировка и слабо освещенная маркировка спасательных систем
  • Авиационные и автомобильные дисплеи и диспетчерских панелей
  • Снаряжение пожарников
  • Текстильная печать
  • Чернила для ручек и печати
  • Навигационные и другие оптические приборы

Сейчас люминесцентные порошки применяют для добавления в прозрачные основы: лаки (в том числе жидкий гель-лак для покрытия ногтей, для придания акцента), клеи, эпоксидные смолы, для изготовления слаймов, для создания сказочных вещей в виде светлячков, светящихся бабочек, цветов (флористам на заметку).

ПРИМЕР. Взять сухоцветы, выкрасить высушенные цветы смесью люминофоров с прозрачными лаками (на водной основе) и получать светящиеся в темноте цветные букеты.

Люминофор применяют для изготовления светящихся красок для лица, для окрашивания текстиля и ткани, рукоделия, пластика, создания украшений, аксессуаров, декора, герметики, пластмассы, для придания будущему материалу или изделию свойства свечения в ночи в темноте.

Рейтинги производимых нами люминофоров и ссылки для покупки на МП OZON в статье «Рейтинги люминофоров и как купить на OZON»

Блог ТМ ГОРИСВЕТ
Вопросы о люминофорах