Флуоресцентный пигмент: более яркие и насыщенные цвета

Блог флуоресцентного пигмента | Автор: Джейсон, iSuoChem

Что такое флуоресцентный пигмент? Флуоресцентный пигмент — это тип пигмента, который может создавать более яркие и насыщенные цвета, чем обычные пигменты, при стимуляции светом. Эти пигменты, также известные как УФ-флуоресцентный пигмент , обязаны своим блеском УФ-излучению. При воздействии большого количества ультрафиолетового света, например, в темноте, они излучают привлекательные и яркие цвета. Однако для приложений, где требуется такой же захватывающий эффект, не полагаясь на черный свет, требуются пигменты, которые реагируют на стимуляцию дневным светом. В этой технической статье мы исследуем мир флуоресцентных пигментов .

1. Что такое дневной флуоресцентный пигмент ? 
2. Особенности применения дневного флуоресцентного пигмента
3. Понимание флуоресценции: что такое флуоресценция?
4. Механизм флуоресценции: почему возникает флуоресценция?
5. Процесс флуоресценции: как работает флуоресценция?
6. Как создаются флуоресцентные цвета?
7. Типы дневных флуоресцентных пигментов: исследование возможностей
Резюме: яркий мир возможностей

1. Что такое дневной флуоресцентный пигмент ? Дневной флуоресцентный пигмент (DFP), например серии iSuoChem AP , AH, AM, AB, AT и AL.
, является своего рода пигментом, который флуоресцирует при воздействии дневного света. Эти пигменты производят яркие цвета, которые можно использовать в различных областях. DFP состоит из флуоресцентных красителей, инкапсулированных в смолы или полимеры, в результате чего получаются флуоресцентные порошки.

Преимущество DFP заключается в том, что объекты, окрашенные флуоресцентными пигментами, воспринимаются в три раза раньше , чем объекты, окрашенные обычными пигментами. Эта улучшенная видимость делает их очень полезными в приложениях, где важно привлечь внимание. Такие отрасли, как косметика, спортивная одежда, канцтовары, предупреждающие знаки, защитное снаряжение, упаковка и реклама ( изображение A и D) .) все могут выиграть от использования флуоресцентных пигментов. Кроме того, флуоресцентный пигмент доступен для различных материалов, таких как краска, чернила, масло и вода, причем популярен пластик.

Изображение A: Флуоресцентный пигмент для одежды, рыболовных приманок, канцелярских принадлежностей, спортивных товаров, различных пластиковых изделий.

2. Характеристики дневного флуоресцентного пигмента для применения
Чтобы быть эффективным флуоресцентным пигментом, DFP должен обладать определенными ключевыми характеристиками. Сияние и яркость пигмента имеют решающее значение, наряду с устойчивостью к теплу и свету . Стойкость к растворителям и водостойкость необходимы для обеспечения того, чтобы пигмент оставался во взвешенном состоянии в веществе, в которое он вводится, без растворения или образования геля. В зависимости от приложения может также потребоваться учитывать другие факторы, такие как непрозрачность или прозрачность.

3. Понимание флуоресценции: что такое флуоресценция ?
Флуоресценция - это тип люминесценции, в частности, тип фотолюминесценции. В отличие от фосфоресценции или хемилюминесценции, флуоресценция зависит от света как запускающего фактора. Когда молекула поглощает фотон света и его энергию, она может повторно излучать фотон с меньшей энергией и большей длиной волны. Этот излучаемый свет известен как флуоресценция или флуоресцентный свет.

4. Механизм флуоресценции: почему возникает флуоресценция?
Чтобы понять, почему возникает флуоресценция, нам нужно углубиться в квантово-механическую структуру молекул. Атомы состоят из положительно заряженного ядра, содержащего отрицательно заряженные электроны. Электроны занимают дискретные энергетические уровни внутри атома. Когда атомы объединяются в молекулы, их энергия уменьшается, что приводит к большей стабильности. Молекулы создают новые энергетические уровни, называемые орбиталями, для заполнения электронами. Каждый атом или молекула имеет определенные и дискретные энергетические уровни, что приводит к квантовой системе.

Основное состояние, представляющее самый низкий энергетический уровень, является наиболее предпочтительным и стабильным состоянием для системы. Когда в систему вводится энергия, молекулы переходят в возбужденное состояние, из которого они быстро переходят в основное состояние, высвобождая при этом энергию. Флуоресценция является одним из таких процессов.

5. Процесс флуоресценции: как работает флуоресценция?
Когда молекула подвергается воздействию световых волн, она поглощает фотон, который переводит электрон из основного состояния (S0 ₎ в возбужденное состояние (Sn ₎ . Затем молекула может пройти несколько процессов, включая колебательную релаксацию , внутреннюю конверсию и флуоресценцию . При колебательной релаксации электрон падает на самое низкое. Изображение B: На этой диаграмме показаны различные уровни энергии в молекуле и этапы, необходимые для возникновения флуоресценции. Это помогает нам понять, как свет излучается молекулой . 5-1. Вибрационная релаксация: раскрытие энергетических уровней




В области энергетических состояний происходит увлекательное явление — наличие меньших энергетических уровней, известных как колебательные уровни. По мере того как электрон пролетает через эти уровни, он в конце концов оседает на самом низком уровне колебательной энергии в возбужденном состоянии (v = 0). Этот замечательный спуск называется вибрационной релаксацией, сопровождающейся испусканием незначительного количества энергии в виде тепла.

5-2. Внутреннее преобразование: замысловатый энергетический танец
Как только электрон достигает самого низкого колебательного энергетического уровня определенного состояния, он стремится еще больше спуститься в следующее энергетическое состояние. Однако в состояниях, выходящих за пределы исходного (Sn+1), он осуществляет это переходом с более низкого уровня колебательной энергии более высокого возбужденного состояния на более высокий уровень колебательной энергии возбужденного состояния непосредственно под ним, сохраняя при этом то же значение энергии . Этот сложный процесс, известный как внутреннее преобразование, представляет собой изоэнергетический танец, в котором энергия не теряется и не приобретается.

5-3. Флуоресценция: освещая зрелище
Кульминация колебательной релаксации и внутренней конверсии прокладывает путь к тому, чтобы флуоресценция заняла центральное место. Когда электрон, наконец, достигает нижнего колебательного уровня первого возбужденного состояния (S1, v = 0), разворачивается завораживающее зрелище — электрон изящно опускается в основное состояние, высвобождая оставшуюся энергию в виде лучистого фотона света. В отличие от изначально поглощенной энергии, это излучение несет немного более низкий энергетический уровень, в результате чего получается фотон с более низкой частотой и большей длиной волны ( изображение C ). Этот переход в видимый свет позволяет нам наблюдать чарующие цвета, излучаемые флуоресцентными пигментами. Изображение С:

Электромагнитный спектр включает в себя различные типы света, каждый из которых характеризуется определенной длиной волны и частотным диапазоном. Важно понять, что энергия и длина волны обратно пропорциональны. Проще говоря, когда свет несет меньшую энергию, он соответствует более высоким длинам волн. Эта связь становится важной, потому что свет с более высокой длиной волны попадает в видимый спектр, что делает его видимым для наших глаз .

6. Как создаются флуоресцентные цвета?
Завораживающая согласованность определенных энергетических уровней внутри молекулы порождает завораживающее явление флуоресценции. Примечательно, что каждая молекула постоянно излучает свет с одной и той же длиной волны, что приводит к различным цветам. Эта замечательная черта не зависит от длины волны поглощаемого света благодаря предварительным процессам колебательной релаксации и внутренней конверсии.

В обширном электромагнитном спектре ( изображение C ) ультрафиолетовый (УФ) свет занимает более низкие длины волн по сравнению с видимым светом. Следовательно, в случае дневных флуоресцентных пигментов ( DFPs), поглощенный свет относится к УФ-спектру нормального дневного света, а излучаемый свет возникает в диапазоне более высоких длин волн видимого света, что позволяет нашим человеческим глазам восхищаться его красотой.

Изображение D:  Давайте посмотрим, как флуоресцентные пигменты используются в косметической промышленности, особенно в лаках для ногтей. Эти пигменты добавляют блеска лаку для ногтей, создавая яркие и привлекательные цвета, которые действительно выделяются.


7. Типы дневных флуоресцентных пигментов: изучение возможностей 7-1

. Обычные флуоресцентные пигменты дневного света : освещение классики Одним из
наиболее распространенных типов флуоресцентных пигментов дневного света являются инкапсулированные меламиноформальдегидные пигменты. Эти замечательные пигменты сочетают в себе высокую флуоресценцию, исключительную устойчивость к растворителям и замечательную устойчивость к теплу и свету. Наш известный тип iSuoChem AP может похвастаться разнообразной палитрой цветов, находящей применение в широком спектре областей, от знаков безопасности до новинок.

7-2. Новые смешанные полимерные флуоресцентные пигменты дневного света : Взгляд в будущее
В погоне за более безопасными альтернативами промышленные предприятия стремились отказаться от технологий, содержащих формальдегид. Ранее низкая устойчивость к растворителям ограничивала широкое использование флуоресцентных пигментов дневного света, не содержащих формальдегида , поскольку инкапсулированные пигменты растворялись, образуя гель, при включении в растворители. Однако благодаря тщательной оптимизации смешивания полимеров, например, в нашей серии iSuoChem AH , был достигнут прорыв. Эти гибридные полимеры не только соответствуют, но и превосходят формальдегидсодержащие аналоги с точки зрения устойчивости к растворителям, сохраняя при этом другие важные характеристики ( Изображение E ) . 

Изображение E : Чтобы лучше понять ключевые качества, которые требуются дневным флуоресцентным пигментам (DFP), давайте визуализируем их с помощью лепестковой диаграммы. На этой диаграмме представлен обзор важных функций и сравнение того, насколько серии iSuoChem AT и iSuoChem AH соответствуют этим требованиям.

Тесты на яркость показывают сопоставимые результаты для эквивалентных цветов обоих диапазонов, с отражениями в 2-3 раза более интенсивными, чем у традиционных нефлуоресцентных пигментов. Наш ассортимент включает в себя множество очаровательных цветов, включая флуоресцентный розовый, флуоресцентный оранжевый и флуоресцентный желтый пигменты.

Оценка светостойкости и термостабильности

по шкале Blue Wool Scale позволяет нам оценить светостойкость или стабильность пигмента путем измерения ухудшения цвета по сравнению с идентичным образцом, оставленным в полной темноте. В этом отношении iSuoChem AT превосходит свои обычные аналоги, что делает его идеальным для применений, связанных с красками и аэрозольными баллончиками.

Кроме того, для некоторых применений требуются пигменты, способные выдерживать высокие температуры. Здесь новые гибридные полимерные DFP демонстрируют замечательную стойкость, сравнимую с серией iSuoChem AH  , сохраняя насыщенность цвета даже при температурах, достигающих 260°C . На самом деле, эти пигменты остаются стабильными при впечатляющих 280°C. Резюме: Яркий мир возможностей


Дневные флуоресцентные пигменты открывают целый мир ярких и захватывающих эффектов. В то время как традиционная серия iSuoChem AT , основанная на технологии меламиноформальдегида, получила широкое распространение, появление альтернатив, не содержащих формальдегид, открыло новую эру. Благодаря своей способности легко воспроизводить цвета, демонстрировать стабильность в продуктах на водной основе и на основе растворителей, а также выдерживать жесткие условия нагрева и освещения, серия iSuoChem AT  является универсальным вариантом для множества световых приложений. Для получения дополнительной информации и персональных рекомендаций по вашим уникальным рецептурам, не стесняйтесь обращаться к вашему менеджеру по работе с клиентами или свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования.