Оптично змінні пігменти широко використовуються в тінях для повік, що змінюють колір, етикетках для захисту від підробок, автомобільних покриттях, що змінюють колір, та преміальній упаковці. Зі зміною кута огляду ці пігменти відображають різні кольори. Наприклад, вони можуть здаватися зеленими, якщо дивитися спереду, і поступово змінювати колір на синій або фіолетовий, якщо дивитися збоку.
Такий виражений колірний перехід надає оптично змінним пігментам сильної декоративної привабливості та стійкості до підробок. Однак підтримка стабільної кольорової характеристики від партії до партії залишається однією з ключових проблем масового виробництва.
№1 Як утворюється колір оптично змінних пігментів?
Оптично змінні пігменти зазвичай використовуються в косметиці, що змінює колір, захисних етикетках, автомобільних покриттях та високоякісній упаковці. Під різними кутами зору пігменти демонструють різні кольори. Пігмент може виглядати зеленим під нормальним кутом падіння та змінювати колір на синій або фіолетовий під косим кутом огляду.
Цей характерний кутовий зсув кольору забезпечує високу декоративну цінність і робить пігмент придатним для застосування в сфері безпеки та боротьби з підробками. Однак забезпечення стабільного кольору та його перенесення в усіх виробничих партіях є критично важливою вимогою для промислового виробництва.
Звичайні пігменти створюють колір переважно шляхом вибіркового поглинання та відбиття різних довжин хвиль видимого світла. Наприклад, червоний пігмент відбиває більше червоного світла до спостерігача, поглинаючи при цьому значну частину решти видимого спектру, що змушує його виглядати червоним.
Оптично змінні пігменти працюють по-різному. Їхній колір генерується відбиттям та інтерференцією світла всередині багатошарової тонкоплівкової структури. Коли падаюче світло досягає відбивного, діелектричного та поглинального шарів, на межі розділу між різними плівками відбувається часткове відбиття. Ці відбиті світлові хвилі інтерферують одна з одною, підсилюючи певні довжини хвиль та пригнічуючи інші, і тим самим створюючи певний колір.
Зі зміною кута огляду також змінюється довжина оптичного шляху відбитого світла в багатошаровому стеку. Отже, довжини хвиль, що досягають спостерігача, зміщуються, що призводить до характерної зміни кольору, що залежить від кута.
Ця багатошарова тонкоплівкова структура зазвичай виготовляється за допомогою процесу вакуумного покриття, що базується переважно на електронно-променевому випаровуванні. У вакуумі різні матеріали покриття послідовно нагріваються та випаровуються відповідно до заданої конструкції оптичного покриття. Потім випаровані матеріали шар за шаром наносяться на підкладку, утворюючи відбивні, діелектричні та поглинальні плівки.
Після осадження багатошарова плівка відділяється від підкладки та згодом обробляється шляхом зняття, подрібнення та класифікації для отримання оптично змінних пігментів у формі пластівців.
Оскільки склад матеріалу, товщина та характеристики осадження кожного окремого шару безпосередньо впливають на кінцеву оптичну характеристику, вакуумне покриття є ключовим попереднім процесом для контролю стабільності кольору. Варіації товщини плівки, швидкості осадження або вакуумних умов можуть призвести до помітних відмінностей у кольорі між виробничими партіями.
№2 Які фактори спричиняють варіації кольору оптично змінних пігментів від партії до партії?
1. Відхилення товщини плівки
Колір оптично змінного пігменту дуже чутливий до товщини тонкої плівки. У конструкції оптичного покриття кожен шар має певну цільову товщину. Діелектричний шар особливо важливий, оскільки це прозора оптична плівка, яка контролює оптичну довжину шляху світла в багатошаровій структурі.
Коли фактична товщина плівки відхиляється від цільового значення, довжина оптичного шляху змінюється відповідно. Це зміщує довжини хвиль, які зазнають конструктивної або деструктивної інтерференції, що призводить до відхилень у видимому кольорі та ефекті перенесення кольору.
Якщо контроль товщини відрізняється між виробничими партіями, пігменти можуть демонструвати нерівномірний відтінок, насиченість, яскравість або кутовий зсув кольору.
2. Стабільність швидкості осадження
Навіть коли виміряні товщини плівок різних партій схожі, кінцевий колір все одно може відрізнятися. Коливання швидкості осадження є однією з можливих причин.
Зміни потужності електронного пучка, стану поверхні матеріалу покриття, поведінки ванни розплаву або положення пучка можуть впливати на характеристики випаровування та швидкість осадження матеріалу. Нестабільна швидкість осадження не тільки ускладнює контроль товщини, але й може змінити щільність, показник заломлення, мікроструктуру та внутрішню напругу осадженої плівки.
Тому під час нанесення багатошарової плівки процес випаровування має залишатися стабільним. Швидкість нанесення повинна постійно контролюватися та автоматично регулюватися, щоб мінімізувати вплив коливань швидкості на властивості тонкої плівки та стабільність кольору від партії до партії.
3. Вакуумні умови та стан субстрату
Колір оптично змінних пігментів визначається не лише товщиною кожної плівки, але й фактичним фізичним та оптичним станом нанесеного шару.
Варіації базового тиску, складу залишкового газу, виділення газів або чистоти камери між партіями можуть впливати на склад, чистоту, щільність та показник заломлення плівки. Це особливо важливо для діелектричних плівок. Навіть за однакової фізичної товщини зміна показника заломлення може змістити довжину хвилі відбитого випромінювання та спричинити помітне відхилення кольору.
Температура підкладки та умови експлуатації також повинні залишатися стабільними. Різниця в початковій температурі підкладки, тривалості покриття або накопиченому тепловому навантаженні може впливати на щільність плівки, напруження, адгезію та оптичні властивості.
Крім того, нерівномірний рух або обертання підкладки може призвести до того, що різні ділянки підкладки отримуватимуть нерівномірний потік матеріалу, що призведе до неоднорідної товщини плівки. Тому стабільна вакуумна система, система руху підкладки та система терморегуляції є важливими для покращення повторюваності між партіями.
4. Обробка пігментів у нижній частині потоку
Варіація кольору між партіями спричинена не лише процесом вакуумного покриття. На неї також можуть впливати подальше видалення плівки, подрібнення, класифікація та умови нанесення.
Після нанесення покриття ефективність видалення, інтенсивність подрібнення, цілісність лусочок, співвідношення сторін та розподіл розмірів частинок можуть впливати на яскравість, покривну здатність, блиск та кутову зміну кольору пігменту.
Під час практичного застосування такі фактори, як концентрація пігменту, прозорість сполучної речовини або чорнила, колір основи, товщина покриття та орієнтація пігментних пластівців, також можуть змінити кінцевий візуальний вигляд.
Тим не менш, вакуумне покриття визначає фундаментальну багатошарову оптичну структуру пігменту. Точний контроль товщини окремого шару, однорідності товщини, швидкості осадження, вакуумних умов та повторюваності процесу забезпечує стабільну оптичну основу для подальшого зняття плівки, обробки пігменту та кінцевого використання.
№3 Рішення Zhenhua для вакуумного покриття оптично змінних пігментів: стабільне масове виробництво з щоденною продуктивністю понад 2000 г
Система оптичного покриття Zhenhua Vacuum GX2350 спеціально розроблена для виробництва оптично змінних чорнил та пігментів, що використовуються в косметиці, етикетках для захисту від підробок та інших декоративних або захисних застосуваннях.
Система базується на високоенергетичному електронно-променевому випаровуванні та здатна випаровувати покривні матеріали з температурою плавлення до 3000°C. Електронно-променеве випаровування забезпечує високу щільність енергії, високу теплову ефективність та високу чистоту плівки, що робить його придатним для нанесення прецизійних багатошарових оптичних покриттів.
GX2350 забезпечує рівномірне нанесення покриття на велику площу та збільшує ємність завантаження однієї партії для підтримки виробництва пігменту в промислових масштабах. Його куполоподібний тримач підкладки з високою кривизною розширює ефективну площу покриття та ємність партії, одночасно покращуючи однорідність товщини багатошарових плівок.
Система об'єднує в собі резистивне випаровування з подачі алюмінієвого дроту, кілька джерел резистивного випаровування для нанесення розділового агента, високоємний кільцевий тигель та багатокишеньковий електронно-променевий тигель. Така конфігурація підтримує кілька послідовностей нанесення покриттів без частого вентилювання та відкривання камери, що допомагає збалансувати рівномірність нанесення покриттів, виробничу потужність та операційну ефективність.
Промисловий комп'ютер, ПЛК та автоматична система контролю товщини плівки утворюють повністю автоматизовану платформу керування покриттям. Це покращує стабільність процесу та повторюваність між серіями, підтримує тривалу безперервну роботу та зменшує залежність від ручного втручання.
Завдяки оптимізованим конфігураціям процесу, GX2350 може досягти щоденної виробничої потужності понад 2000 грамів оптично змінного пігменту.
№4 Висновок
Стабільність між партіями у виробництві оптично змінних пігментів тісно пов'язана з товщиною плівки, швидкістю осадження, вакуумними умовами, рухом підкладки, термічною стабільністю та подальшою обробкою пігменту.
Серед цих факторів процес вакуумного покриття визначає фундаментальну багатошарову оптичну структуру пігменту. Точний контроль товщини плівки, однорідності товщини, швидкості осадження, вакуумного середовища та повторюваності процесу є важливим для досягнення стабільної кольорової характеристики та надійного масового виробництва.
Компанія Zhenhua Vacuum зосереджується на ключових вимогах до виробництва оптично змінних пігментів, включаючи точність товщини плівки, стабільність кольору та ефективність виробництва. Ми пропонуємо обладнання для вакуумного покриття, індивідуальні технологічні рішення та технічну підтримку, щоб допомогти клієнтам досягти стабільного, ефективного та масштабованого виробництва оптично змінних пігментів.
-Цю статтю опублікуваввиробник обладнання для вакуумного покриттяВакуум Чженьхуа
Час публікації: 16 липня 2026 р.