Как работают светящиеся в темноте плёнки

Наконец-то на улице стала комфортная погода и люди начали чаще выбираться на вечерние прогулки. На фоне этого везде начали открываться летние кафешки, повырастали палатки и тележки-холодильники, а на дорогах появилось всё больше велосипедистов, роллеров, самокатчиков и прочих наездников. На фоне этого и сами ездоки, и обычные пешеходы обклеиваются разными светоотражающими плёнками и световозвращающими патчами —  чтобы не столкнуться с кем-нибудь глубоким и тёмным вечером. И это действительно работает: такие плёнки и видимость повышают, и притягивают взгляды классным эффектом. Есть ли подобные материалы, которые хорошо видны в темноте, но не за счет отражения падающего света? — Конечно! Это стабильно популярные фотолюминесцентные плёнки и сегодня мы расскажем, как они работают. 

Фотолюмине…что?

Так как фотолюминесцентные плёнки — по своей сути источники света, сперва разберёмся с самим светом. Он делится на два вида:

• Тепловой, как у лампочки Ильича — входящий ток накаляет нить и та даёт свет;

• Нетепловой, как, например, у светодиодов LED — входящий ток пускают на кристаллические полупроводники, которые его рекомбинируют и в процессе дают свет.

На практике это работает так: если оно светит и не горячее, тот этот нетепловой источник света, который испускает нетепловое излучение — люминесценцию. Вот только люминесцентными свойствами обладает куча веществ, предметов и объектов: от мотылька или диода до галогенных ламп и радиоактивных веществ. Поэтому такой эффект справедливо разделяется на:

• Фотолюминесценцию — когда свет получается в результате  возбуждения вещества электромагнитным излучением в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах;;
   

• Хемилюминесценцию — когда свет служит побочным эффектом химической реакции, как у палочек ХИС или светящихся браслетов;
   

• Биолюминесценцию — когда свет исходит от биологического источника, который такую способность получил в ходе эволюции;
   

• Радиолюминесцентный — когда свет получается в результате воздействия ионизирующего излучения различных веществ.
   

Так как изотопы плутония/радия, донных удильщиков или даже мотыльков встретишь не каждый день, чаще всего мы встречаемся с хеми- и фотолюминесценцией. Хемилюминесценция перед нами предстоит в обличие световых палочек, светящихся поплавков и браслетов для дискотек, а фотолюминесценция — в обличие стикеров, наклеек на ногти, элементов ФЭС и другой видимой в темноте маркировки. 

Фотолюмине…как?

Просто так ни пластиковые таблички, ни печатные знаки, ни интерьерные наклейки светиться не будут: им нечем. Вообще, довольно мало веществ обладают способностью преобразовывать поглощаемую ими энергию в световое излучение — поэтому их собрали в отдельную группу и назвали «Люминофоры». Они, как и эффект, в честь которого названы, делятся на различные группы по методу активации (фотолюминофоры от света, электролюминофоры от тока и т.д.) и в большинстве случаев представляют собой порошок различного «помола». Чем меньше размер частиц у люминофора, тем больше ему применений и тем выше он ценится. Если их размер больше 50 мкм, то в краску его уже не добавить — сопла забьёт.

Наиболее распространённые сегодня люминофор, который доминирует на рынке «всего, что светится» — это алюминат стронция, смешанный с европием, диспрозием или иттрием. Сразу говорим, путать его с радиоактивным изотопом «Стронций-90» не надо, это вообще разные вещи. И даже зелёного излучения от этого порошка пугаться не стоит: цвет определяется флуоресцентным УФ-активируемым пигментом, а не силой писка дозиметра. Так что, если поискать, то можно найти этот порошок в самых разных расцветках. 

Вопреки заблуждениям, фосфор для таких проектов не используют уже лет так 15. Вообще, на это достаточно причин, но сводятся они все к тому, что он откровенно опасен для здоровья, и хранить его довольно трудно. А вот алюминат стронция долго хранится за счёт своих гидрофобных свойств, но самое главное — он безопасен и для людей, и для животных. Что уж там говорить, из него делают гипоаллергенные краски для кожи.

Рынок фотолюминесцентных материалов не назывался бы рынком, не будь в нём разнообразия: хотя алюминат стронция и лидирует среди основ для люминофоров, в затылок ему душит сульфид цинка.

Эту цинковую соль открыли на порядок раньше, чем изотопы стронция — поэтому первые фотолюминесцентные поделки создавали с её помощью. Её, в отличие от алюмината стронция, не мешают с пигментом, а легируют металлами — в итоге получаются люминофоры различных оттенков:

• Синего, если смешивали с серебром;   

• Бирюзовый, если смешивали с кадмием;

• И ярко-зелёным, если смешивали с медью.  

Сейчас сульфид цинка используют в производстве рентгеновских трубок, светонакапливающих элементов военного оборудования и дешёвых игрушек. Для стикеров или плёнок его берут довольно редко — если только чтобы максимально сэкономить на производстве. На выходе плёнки с таким люминофором даже близко не стояли с фотолюмом на основе алюмината стронция, по типу плёнок DLC FL: они и светят в 10 раз мощнее, и длительность свечения у них ярче.

Фотолюмине…зачем?

Сегодня материалы и продукция, содержащая люминофоры (в частности, фотолюминофоры) стабильно набирает популярность. Если раньше синтез таких веществ был достаточно трудным, долгим и дорогим, то сейчас его вполне достаточно для того, чтобы обслуживать самые разные индустрии — от рекламы, печати и производства элементов ФЭС до игрушек, наклеек или даже различных самоделок. Впрочем, в чистом виде люминофоры интересны разве что энтузиастам, гикам и узконаправленным специалистам. Чаще всего вместо них берут фотолюминесцентные чернила, пудры и плёнки.

Фотолюминесцентные плёнки — это разновидность самоклеящихся плёнок, способных поглощать и возвращать свет. Хотя они и делятся между собой по видам либо назначениям, во всём своём многообразии их берут либо для печати, либо для резки, либо для ламинирования.

Самое заметное отличие фотолюминесцентных плёнок от обычной самоклейки — это её зеленоватый оттенок и подозрительно большая толщина. Если присмотреться ближе, то всё встаёт на свои места: относительно обычных плёнок, толщиной до 120 мк…

… фотолюм со своими 350-400 мк кажется просто огромным! На картинке ниже вы увидите основную схему слоев фотолюминесцентных материалов.

Про место размещения всё и так понятно, а вот про остальные слои этой плёнки есть, что рассказать:

• Клей у фотолюма такой же, как у обычной самоклейки: это классический прозрачный адгезив на основе цианакилата с сильной адгезией.

• В роли рефлектора обычно выступает специально подготовленная бумажная подложка.

• Если при производстве плёнки в ПВХ просто добавить люминофор, ничем хорошим это не закончится. Так как этот порошок не особо дружит с пластиками, его просто смешивают с прозрачным лаком и кладут отдельным самостоятельным слоем.

• Сами по себе люминофоры испускают только белый свет. Чтобы окрасить его, используются специальные УФ-чувствительные флуоресцентные пигменты разных цветов (также известные, как кислотные краски). За счёт свечения алюмината стронция, они сами начинают светиться и дают тот самый зелёный, жёлтый и другие цвета.

• Верхним слоем этого плёночного бутерброда выступает обычная плёнка — либо ПЭТ, либо ПВХ. В основном и тот, и другой материал прозрачный: по другому он свет не пропустит. Кроме того, что на поверхности из ПВХ можно печатать, а плёнка ПЭТ меньше рвётся или царапается, значимых отличий между ними нет.

Отдельное внимание стоит уделить клею фотолюма: конкретно на наших плёнках DLC FL он не уступает лучшим европейским адгезивам. При сравнении, первые десять минут DLC FL и европейский материал сходили с пластика ПВХ примерно одинаково, а вот на следующий день наш фотолюм держался крепче зарубежных плёнок. Плюс, приятным бонусом стало то, что наша плёнка снимается довольно чисто: остатков клея почти не было и снимался он достаточно хорошо. Впрочем, при выборе этих плёнок на клей смотрят не так часто, как на кое-что другое.

Наверно, главным камнем преткновения при выборе фотолюма уже больше 20 лет выступает ГОСТ. С момента его появления, рынок этих плёнок чуть ли не раскололся: куча классных плёнок с нормальной светимостью и отличной ценой потеряли своих потребителей — примерно тогда же начали появляться «волшебные» ГОСТовские плёнки из Китая с отвратительными характеристиками.

Со временем все поняли, что в общем-то, главные различия между попадающими и не попадающими под требования ГОСТа плёнками — это яркость и длительность света, который они спускают. Если не вдаваться в подробности, то:

• ГОСТовские материалы должны выдавать не меньше 200 мкд/м2 (микрокандел на квадратный метр) после засветки и выключения света через десять минут и не меньше 25 мкд/м2 через час. В общей сложности они должны светиться не ниже 24 часов.

• Не попадающие под ГОСТ плёнки могут светиться слабее как после десяти, так и после шестидесяти минут — но для сертифицированных фотолюминесцентных эвакуационных систем они уже не подойдут.

На практике всё не так однозначно: порой встречаются прямо комичные ситуации, когда в ночном клубе фотолюминесцентные стикеры светятся на порядок ярче ламинированных «ГОСТовскими плёнками» элементов ФЭС. В принципе, такие примеры хорошо показывает динамику этих плёнок между двумя индустриями: если в начале 2000-х в коммерции фотолюм встречался редко, то сегодня печатники его рулонами скупают под интерьерные стикеры, наклейки на ноутбуки и другие сувениры.

Коммерческих фотолюминесцентных наклеек великое множество: от бабочек-звёздочек для детских до автомобильных стикеров и целых рекламных кампаний. Классный пример такой кампании — акция одного из крупных продуктовых ритейлеров: они подготовили серию стикеров (в том числе и фотолюминесцентных), за которыми началась настоящая охота.

Само собой, среди всех наклеек огромный интерес вызывали светящиеся в темноте.
 

Такая смелая идея появилась у ритейлера не случайно: уже не первый десяток лет производители скейтбордов продают светящиеся деки или стикеры для них, которые расходятся в тёплое время года, как горячие пирожки.

Впрочем, наиболее прибыльным и популярным направлением сегодня считаются интерьерные стикеры: наши клиенты берут эти светящиеся в темноте наклейки и для создания стильного декора, и для упрощения ночной навигации.

А самыми популярными плёнками для таких проектов считаются DLC FL. Они сочетают в себе отличную цену, достойную светимость и отличные характеристики:

• Её плотная печатная поверхность ПВХ отлично впитывает чернила, без труда режется на плоттере и обладает повышенным сопротивлением к царапинам или пыли;

• В качестве люминофора в ней используется алюминат стронция, а не цинковые соли — за счёт этого светимость плёнки после засветки и выключения света составляет 97 мкд/м2 через 10 мин и 13 мкд/м2 через 60 минут;

• Мощный цианакриллатный клей с высокой адгезией надёжно фиксирует плёнку на месте размещения, обеспечивая ей достаточно долгий эксплуатационный срок — до 7 лет при интерьерном и до 3 лет при наружном размещении.

В отличие от аналогичных плёнок, качество DLC FL стабильно: её плотность, сила клея или светимость не меняется от рулона к рулону, от партии к партии. Заказывайте эти надёжные фотолюминесцентные плёнки и другие материалы для печати по выгодным условиям в Торговом доме «Папиллонс»