Els pigments òpticament variables s'utilitzen àmpliament en ombres d'ulls que canvien de color, etiquetes antifalsificació, recobriments que canvien de color per a automòbils i envasos premium. A mesura que canvia l'angle de visió, aquests pigments mostren diferents colors. Per exemple, poden semblar verds quan es veuen des del davant i canviar gradualment a blau o morat quan es veuen des del costat.
Aquest pronunciat recorregut de color confereix als pigments òpticament variables un fort atractiu decoratiu i un valor antifalsificació. Tanmateix, mantenir un rendiment de color consistent de lot a lot continua sent un dels principals reptes de la producció en massa.
Núm. 1 Com es produeix el color dels pigments òpticament variables?
Els pigments òpticament variables s'utilitzen habitualment en cosmètics que canvien de color, etiquetes de seguretat, recobriments per a automòbils i envasos d'alta gamma. Quan es veuen des de diferents angles, els pigments presenten colors diferents. Un pigment pot semblar verd en incidència normal i canviar cap al blau o el porpra en un angle de visió oblic.
Aquest canvi de color angular distintiu proporciona un alt valor decoratiu i fa que el pigment sigui adequat per a aplicacions de seguretat i antifalsificació. Tanmateix, garantir un rendiment consistent del color i del recorregut del color en tots els lots de producció és un requisit crític per a la fabricació a escala industrial.
Els pigments convencionals produeixen color principalment a través de l'absorció i reflexió selectives de diferents longituds d'ona de la llum visible. Per exemple, un pigment vermell reflecteix més llum vermella cap a l'observador mentre absorbeix gran part de l'espectre visible restant, fent que aparegui vermell.
Els pigments òpticament variables funcionen de manera diferent. El seu color es genera per la reflexió i la interferència de la llum dins d'una estructura de pel·lícula fina multicapa. Quan la llum incident arriba a les capes reflectants, dielèctriques i absorbents, es produeix una reflexió parcial a les interfícies entre les diferents pel·lícules. Aquestes ones de llum reflectides interfereixen entre si, potenciant certes longituds d'ona mentre en suprimeixen d'altres i produint així un color específic.
A mesura que canvia l'angle de visió, també canvia la longitud del camí òptic de la llum reflectida dins de la pila multicapa. En conseqüència, les longituds d'ona que arriben a l'observador es desplacen, donant lloc al canvi de color característic dependent de l'angle.
Aquesta estructura de pel·lícula fina multicapa es produeix generalment mitjançant un procés de recobriment al buit basat principalment en l'evaporació del feix d'electrons. Sota el buit, diferents materials de recobriment s'escalfen i s'evaporen seqüencialment segons el disseny de recobriment òptic especificat. Els materials vaporitzats es dipositen capa per capa sobre el substrat per formar pel·lícules reflectants, dielèctriques i absorbents.
Després de la deposició, la pel·lícula multicapa s'allibera del substrat i posteriorment es processa mitjançant decapat, trituració i classificació per produir pigments òpticament variables en forma de flocs.
Com que la composició del material, el gruix i les característiques de deposició de cada capa individual afecten directament la resposta òptica final, el recobriment al buit és el procés clau per controlar la consistència del color. Les variacions en el gruix de la pel·lícula, la velocitat de deposició o les condicions de buit poden provocar diferències de color notables entre els lots de producció.
Núm. 2 Quins factors causen la variació del color entre lots en pigments òpticament variables?
1. Desviació del gruix de la pel·lícula
El color d'un pigment òpticament variable és molt sensible al gruix de la pel·lícula fina. En un disseny de recobriment òptic, cada capa té un gruix objectiu especificat. La capa dielèctrica és particularment important perquè és una pel·lícula òptica transparent que controla la longitud del camí òptic de la llum dins de l'estructura multicapa.
Quan el gruix real de la pel·lícula es desvia del valor objectiu, la longitud del camí òptic canvia en conseqüència. Això desplaça les longituds d'ona que pateixen interferències constructives o destructives, causant desviacions en el color aparent i en l'efecte de desplaçament del color.
Si el control del gruix difereix entre els lots de producció, els pigments poden presentar una tonalitat, saturació, brillantor o rendiment de canvi de color angular inconsistents.
2. Estabilitat de la taxa de deposició
Fins i tot quan els gruixos de pel·lícula mesurats de diferents lots són similars, encara es poden produir variacions en el color final. La fluctuació en la velocitat de deposició és una de les possibles causes.
Els canvis en la potència del feix d'electrons, l'estat de la superfície del material de recobriment, el comportament de la massa fosa o la posició del feix poden afectar les característiques d'evaporació i la velocitat de deposició del material. Una velocitat de deposició inestable no només dificulta el control del gruix, sinó que també pot alterar la densitat, l'índex de refracció, la microestructura i la tensió interna de la pel·lícula dipositada.
Durant la deposició de pel·lícules multicapa, el procés d'evaporació ha de romandre estable. La velocitat de deposició s'ha de controlar contínuament i regular automàticament per minimitzar l'efecte de les fluctuacions de la velocitat sobre les propietats de les pel·lícules primes i la consistència del color entre lots.
3. Condicions de buit i estat del substrat
El color dels pigments òpticament variables no només està determinat pel gruix de cada pel·lícula, sinó també per l'estat físic i òptic real de la capa dipositada.
Les variacions en la pressió base, la composició del gas residual, la desgasificació o la neteja de la cambra entre lots poden afectar la composició, la puresa, la densitat i l'índex de refracció de la pel·lícula. Això és particularment important per a les pel·lícules dielèctriques. Fins i tot amb el mateix gruix físic, una variació en l'índex de refracció pot canviar la longitud d'ona reflectida i causar una desviació de color notable.
La temperatura del substrat i les condicions de funcionament també han de romandre estables. Les diferències en la temperatura inicial del substrat, la durada del recobriment o la càrrega tèrmica acumulada poden influir en la densitat de la pel·lícula, la tensió, l'adhesió i les propietats òptiques.
A més, el moviment o la rotació inconsistents del substrat poden fer que diferents zones del substrat rebin un flux de material desigual, cosa que resulta en un gruix de pel·lícula no uniforme. Per tant, un sistema de buit estable, un sistema de moviment del substrat i un sistema de gestió tèrmica són essencials per millorar la repetibilitat de lot a lot.
4. Processament de pigments aigües avall
La variació de color entre lots no és causada únicament pel procés de recobriment al buit. També pot estar afectada per les condicions posteriors de desemmotllament, trituració, classificació i aplicació de la pel·lícula.
Després del recobriment, l'eficiència de decapat, la intensitat d'aixafament, la integritat de les escates, la relació d'aspecte i la distribució de la mida de les partícules poden influir en la brillantor, el poder ocult, la brillantor i el rendiment de canvi de color angular del pigment.
Durant l'aplicació pràctica, factors com la concentració de pigment, la transparència de l'aglutinant o de la tinta, el color del substrat, el gruix del recobriment i l'orientació de les escates de pigment també poden alterar l'aspecte visual final.
No obstant això, el recobriment al buit determina l'estructura òptica multicapa fonamental del pigment. El control precís del gruix de cada capa, la uniformitat del gruix, la velocitat de deposició, les condicions de buit i la repetibilitat del procés proporciona una base òptica estable per al posterior decapament de pel·lícules, el processament de pigments i les aplicacions d'ús final.
Solució de recobriment al buit núm. 3 de Zhenhua per a pigments òpticament variables: producció massiva estable amb una producció diària de més de 2.000 g
El sistema de recobriment òptic Zhenhua Vacuum GX2350 està dissenyat específicament per a la producció de tintes i pigments òpticament variables utilitzats en cosmètics, etiquetes antifalsificació i altres aplicacions decoratives o de seguretat.
El sistema es basa en l'evaporació per feix d'electrons d'alta energia i és capaç d'evaporar materials de recobriment amb punts de fusió de fins a 3.000 °C. L'evaporació per feix d'electrons ofereix una alta densitat d'energia, una alta eficiència tèrmica i una alta puresa de la pel·lícula, cosa que la fa adequada per a la deposició de recobriments òptics multicapa de precisió.
El GX2350 proporciona una deposició uniforme a gran escala i augmenta la capacitat de càrrega d'un sol lot per donar suport a la producció de pigments a escala industrial. El seu suport de substrat en forma de cúpula d'alta curvatura amplia l'àrea de recobriment efectiva i la capacitat del lot, alhora que millora la uniformitat del gruix de les pel·lícules multicapa.
El sistema integra evaporació per resistència alimentada per fil d'alumini, múltiples fonts d'evaporació per resistència per a la deposició d'agent desemmotllant, un gresol anular d'alta capacitat i un gresol de feix d'electrons de múltiples butxaques. Aquesta configuració admet múltiples seqüències de recobriment sense ventilar i obrir la cambra amb freqüència, cosa que ajuda a equilibrar la uniformitat de la deposició, la capacitat de producció i l'eficiència operativa.
Un ordinador industrial, un PLC i un sistema automàtic de monitorització del gruix de la pel·lícula formen una plataforma de control de recobriments totalment automatitzada. Això millora l'estabilitat del procés i la repetibilitat entre proves, permet un funcionament continu prolongat i redueix la dependència de la intervenció manual.
Amb configuracions de procés optimitzades, la GX2350 pot aconseguir una capacitat de producció diària de més de 2.000 grams de pigment òpticament variable.
Conclusió núm. 4
La consistència entre lots en la producció de pigments òpticament variables està estretament relacionada amb el gruix de la pel·lícula, la velocitat de deposició, les condicions de buit, el moviment del substrat, l'estabilitat tèrmica i el processament posterior dels pigments.
Entre aquests factors, el procés de recobriment al buit determina l'estructura òptica multicapa fonamental del pigment. Un control precís del gruix de la pel·lícula, la uniformitat del gruix, la velocitat de deposició, l'entorn de buit i la repetibilitat del procés és essencial per aconseguir un rendiment de color estable i una producció en massa fiable.
Zhenhua Vacuum se centra en els requisits clau de producció de pigments òpticament variables, incloent-hi la precisió del gruix de la pel·lícula, la consistència del color i l'eficiència de la producció. Oferim equips de recobriment al buit, solucions de procés personalitzades i suport tècnic per ajudar els clients a aconseguir una producció estable, eficient i escalable de pigments òpticament variables.
-Aquest article ha estat publicat perfabricant d'equips de recobriment al buitAspiradora Zhenhua
Data de publicació: 16 de juliol de 2026