Оптически изменяющиеся пигменты широко используются в тенях для век с эффектом изменения цвета, этикетках для защиты от подделок, автомобильных покрытиях с эффектом изменения цвета и упаковке премиум-класса. При изменении угла обзора эти пигменты демонстрируют разные цвета. Например, при взгляде спереди они могут казаться зелеными, а при взгляде сбоку постепенно менять цвет на синий или фиолетовый.
Такое выраженное изменение цвета придает оптически изменчивым пигментам высокую декоративную привлекательность и повышает их защиту от подделок. Однако поддержание стабильного цветопередачи от партии к партии остается одной из ключевых проблем массового производства.
№1. Как получают цвет оптически изменяющихся пигментов?
Оптически изменяющиеся пигменты широко используются в косметике, меняющей цвет, защитных этикетках, автомобильных покрытиях и высококачественной упаковке. При просмотре под разными углами пигменты демонстрируют разные цвета. Пигмент может казаться зеленым при нормальном падении и смещаться в сторону синего или фиолетового цвета при косом взгляде.
Этот характерный угловой сдвиг цвета обеспечивает высокую декоративную ценность и делает пигмент пригодным для применения в целях безопасности и защиты от подделок. Однако обеспечение стабильного цвета и изменения цвета в разных производственных партиях является критически важным требованием для промышленного производства.
Традиционные пигменты создают цвет преимущественно за счет избирательного поглощения и отражения различных длин волн видимого света. Например, красный пигмент отражает больше красного света в сторону наблюдателя, поглощая при этом большую часть оставшегося видимого спектра, из-за чего он кажется красным.
Оптически изменяющиеся пигменты работают по-другому. Их цвет генерируется за счет отражения и интерференции света внутри многослойной тонкопленочной структуры. Когда падающий свет достигает отражающего, диэлектрического и поглощающего слоев, на границах раздела между различными пленками происходит частичное отражение. Эти отраженные световые волны интерферируют друг с другом, усиливая определенные длины волн и подавляя другие, тем самым создавая определенный цвет.
При изменении угла обзора изменяется и оптическая длина пути отраженного света внутри многослойной структуры. Следовательно, длины волн, достигающие наблюдателя, смещаются, что приводит к характерному угловому изменению цвета.
Эта многослойная тонкопленочная структура обычно создается методом вакуумного нанесения покрытия, основанным главным образом на электронно-лучевом испарении. В вакууме различные материалы покрытия последовательно нагреваются и испаряются в соответствии с заданной конструкцией оптического покрытия. Затем испаренные материалы послойно наносятся на подложку, образуя отражающие, диэлектрические и поглощающие пленки.
После нанесения многослойная пленка отделяется от подложки и подвергается последующей обработке путем удаления, измельчения и классификации для получения чешуйчатых оптически изменяющихся пигментов.
Поскольку состав материала, толщина и характеристики осаждения каждого отдельного слоя напрямую влияют на конечный оптический отклик, вакуумное напыление является ключевым процессом на начальном этапе производства для контроля однородности цвета. Изменения толщины пленки, скорости осаждения или условий вакуума могут привести к заметным различиям в цвете между производственными партиями.
№2. Какие факторы вызывают различия в цвете оптически изменяющихся пигментов от партии к партии?
1. Отклонение толщины пленки
Цвет оптически изменяющегося пигмента очень чувствителен к толщине тонкой пленки. В конструкции оптического покрытия каждый слой имеет заданную целевую толщину. Диэлектрический слой особенно важен, поскольку это прозрачная оптическая пленка, которая контролирует длину оптического пути света внутри многослойной структуры.
Когда фактическая толщина пленки отклоняется от целевого значения, длина оптического пути соответственно изменяется. Это приводит к смещению длин волн, в которых происходит конструктивная или деструктивная интерференция, вызывая отклонения в кажущемся цвете и эффекте распространения цвета.
Если контроль толщины слоя различается в разных производственных партиях, пигменты могут демонстрировать непостоянство оттенка, насыщенности, яркости или углового изменения цвета.
2. Стабильность скорости осаждения
Даже если измеренная толщина пленок в разных партиях одинакова, все равно могут наблюдаться вариации в конечном цвете. Одной из возможных причин являются колебания скорости осаждения.
Изменения мощности электронного пучка, состояния поверхности материала покрытия, поведения расплавленной ванны или положения пучка могут влиять на характеристики испарения и скорость осаждения материала. Нестабильная скорость осаждения не только затрудняет контроль толщины, но также может изменять плотность, показатель преломления, микроструктуру и внутренние напряжения осажденной пленки.
В процессе нанесения многослойных пленок необходимо обеспечить стабильность процесса испарения. Скорость осаждения следует непрерывно контролировать и автоматически регулировать, чтобы минимизировать влияние колебаний скорости на свойства тонкой пленки и стабильность цвета от партии к партии.
3. Вакуумные условия и состояние подложки
Цвет оптически изменяющихся пигментов определяется не только толщиной каждой пленки, но и фактическим физическим и оптическим состоянием нанесенного слоя.
Различия в базовом давлении, составе остаточных газов, дегазации или чистоте камеры между партиями могут влиять на состав, чистоту, плотность и показатель преломления пленки. Это особенно важно для диэлектрических пленок. Даже при одинаковой физической толщине изменение показателя преломления может сместить отраженную длину волны и вызвать заметное отклонение цвета.
Температура подложки и условия эксплуатации также должны оставаться стабильными. Различия в начальной температуре подложки, продолжительности нанесения покрытия или накопленной тепловой нагрузке могут влиять на плотность пленки, напряжение, адгезию и оптические свойства.
Кроме того, непостоянное перемещение или вращение подложки может привести к тому, что разные участки подложки будут получать неравномерный поток материала, что приведет к неравномерной толщине пленки. Поэтому для повышения воспроизводимости результатов от партии к партии необходимы стабильная вакуумная система, система перемещения подложки и система терморегулирования.
4. Последующая обработка пигментов
Различия в цвете от партии к партии вызваны не только процессом вакуумного напыления. На них также могут влиять последующие этапы снятия пленки, измельчения, классификации и условий нанесения.
После нанесения покрытия эффективность удаления, интенсивность измельчения, целостность хлопьев, соотношение сторон и распределение частиц по размерам могут влиять на яркость, укрывистость, блеск и угловое изменение цвета пигмента.
В процессе практического применения такие факторы, как концентрация пигмента, прозрачность связующего вещества или чернил, цвет подложки, толщина покрытия и ориентация пигментных хлопьев, также могут влиять на конечный визуальный вид.
Тем не менее, вакуумное нанесение покрытия определяет фундаментальную многослойную оптическую структуру пигмента. Точный контроль толщины отдельных слоев, равномерности толщины, скорости осаждения, условий вакуума и повторяемости процесса обеспечивает стабильную оптическую основу для последующего удаления пленки, обработки пигмента и конечного применения.
Раствор для вакуумного нанесения покрытий №3 Zhenhua для оптически изменяемых пигментов: стабильное массовое производство с суточной производительностью более 2000 г.
Система оптического нанесения покрытий Zhenhua Vacuum GX2350 специально разработана для производства оптически изменяемых чернил и пигментов, используемых в косметике, этикетках для защиты от подделок и других декоративных или защитных целях.
Система основана на высокоэнергетическом электронно-лучевом испарении и способна испарять материалы покрытий с температурами плавления до 3000 °C. Электронно-лучевое испарение обеспечивает высокую плотность энергии, высокую тепловую эффективность и высокую чистоту пленки, что делает его подходящим для нанесения прецизионных многослойных оптических покрытий.
GX2350 обеспечивает равномерное нанесение покрытия на больших площадях и увеличивает производительность загрузки одной партии, что позволяет поддерживать производство пигментов в промышленных масштабах. Его куполообразный держатель подложки с высокой кривизной расширяет эффективную площадь нанесения покрытия и производительность партии, одновременно улучшая равномерность толщины многослойных пленок.
Система объединяет в себе резистивное испарение с подачей алюминиевой проволоки, несколько источников резистивного испарения для нанесения разделительного агента, кольцевой тигель большой емкости и многокамерный тигель для электронного пучка. Такая конфигурация позволяет выполнять несколько последовательностей нанесения покрытий без частого проветривания и открытия камеры, что помогает сбалансировать равномерность нанесения, производительность и эффективность работы.
Промышленный компьютер, ПЛК и автоматическая система контроля толщины пленки образуют полностью автоматизированную платформу управления процессом нанесения покрытия. Это повышает стабильность процесса и повторяемость результатов от партии к партии, поддерживает длительную непрерывную работу и снижает зависимость от ручного вмешательства.
Благодаря оптимизированным технологическим настройкам, установка GX2350 может обеспечить суточную производительность более 2000 граммов оптически изменяемого пигмента.
№4 Заключение
Стабильность качества от партии к партии при производстве оптически изменяющихся пигментов тесно связана с толщиной пленки, скоростью осаждения, условиями вакуума, движением подложки, термической стабильностью и последующей обработкой пигмента.
Среди этих факторов процесс вакуумного нанесения покрытия определяет фундаментальную многослойную оптическую структуру пигмента. Точный контроль толщины пленки, равномерности толщины, скорости осаждения, вакуумной среды и повторяемости процесса имеет важное значение для достижения стабильных цветовых характеристик и надежного массового производства.
Компания Zhenhua Vacuum специализируется на ключевых производственных требованиях к оптически изменяемым пигментам, включая точность толщины пленки, стабильность цвета и эффективность производства. Мы предоставляем оборудование для вакуумного напыления, индивидуальные технологические решения и техническую поддержку, чтобы помочь клиентам добиться стабильного, эффективного и масштабируемого производства оптически изменяемых пигментов.
Эта статья была опубликованапроизводитель оборудования для вакуумного напыленияВакуум Чжэньхуа
Дата публикации: 16 июля 2026 г.