Wytwarzanie Swiss Super-LumiNova® w RC Tritec

Przykłady niektórych proszków Swiss Super-LumiNova (widziane w świetle dziennym) przed dodaniem do spoiwa. Zdjęcia: thenakedwatchmaker.com

Zachowuje się jak bateria do przechowywania światła, fotony są absorbowane ze światła UV, a z zyskaną energią elektrony są podnoszone do wyższego stanu energetycznego. To energia w fotonach aktywuje SLN, powodując, że elektrony SLN wchodzą w wyższy stan energetyczny. Gdy te elektrony wracają do swojego „normalnego” stanu energetycznego, emitują w zamian fotony (światło). Innymi słowy, gdy światło ultrafioletowe zniknie, zaabsorbowana energia jest następnie emitowana jako światło widzialne. Ten proces (ładowanie, przechowywanie, emisja światła) może być powtarzany nieskończoną ilość razy i nie ma ograniczenia żywotnością SLN .

W szwajcarskim przemyśle zegarmistrzowskim jest wykorzystywany przez firmy do nadania tych właściwości luminescencyjnych tarczom, bezelom, wskazówkom oraz różnym innym elementom. Jednakżę nie ma ograniczeń co do zastosowań SLN.

SLN jest aluminatem, (w chemii, aluminat to substancja zawierająca anion tlenowy tlenku glinu, taki jak AlO2-). Jest bardzo twardy, na skali twardości Mohsa osiąga 9, diament natomiast ma ocenę 10. (Skala twardości Mohsa została opracowana w 1822 roku przez Fredericha Mohsa. 1 - to najmniejsza twardość, a 10 - największa). Skala ta mierzy względną twardość między minerałami, które mogą zarysować się nawzajem. SLN jest nietoksyczny i niepromieniotwórczy.

Istnieje osiem kolorów emisji Swiss Super-LumiNova®. Są one niezależne od kolorów SLN widocznych w świetle dziennym, które mogą być wykonane w praktycznie dowolnym kolorze odniesienia Pantone.

Krótka, obecna historia

W 1998 roku LumiNova AG ze Szwajcarii nawiązała współpracę z firmą Nemoto & Co. Ltd. z Tokio. W 2007 roku LumiNova AG ze Szwajcarii rozpoczęła produkcję licencyjną pigmentów Swiss Super-LumiNova.

Uproszczony opis procesu i kontroli jakości Swiss Super-Luminova

Oczyszczone surowce umieszczane są w tyglu a następnie wypalane w temperaturze 1500 stopni Celsjusza.Używany w tym procesie piec był specjalnie zaprojektowany przez RC Tritec do wypalania tego materiału. Zarówno środowisko wewnętrzne pieca, jak i pozycjonowanie tygli w piecu są specyficzne dla procesu i trzymane w tajemnicy. Kiedy tygiel po wypaleniu zostaje usunięty z pieca, skład materiału całkowicie się zmienia, zarówno pod względem konsystencji, jak i aktywności luminescencyjnej. Materiał rozwarstwia się na małe kostki, staje się luminescencyjny a twardość staje się zbliżona do twardości diamentu. Na tym etapie właściwości luminescencyjne materiału są w pełni aktywowane. Jeśli na materiał skieruje się światło ultrafioletowe, natychmiast pochłania on energię UV i emituje ją w ciemności.

Mielenie bloków materiału

Następnym krokiem w procesie jest zmielenie bloków materiału na proszek. Jest to najbardziej czasochłonny i delikatny etap, który decyduje o różnych poziomach jakości ostatecznego proszku. Bloki są prawie tak samo twarde jak diament, co stanowi wyzwanie podczas tej fazy produkcji. Używane narzędzia mogą potencjalnie zanieczyścić materiał, jeśli próbuje się zmielić zbyt wiele bloków, co z kolei wpłynęłoby na właściwość luminescencyjną SLN. Ponadto, jeśli blok jest mielony zbyt szybko, jego właściwości są utracone lub zmniejszone. Dlatego bloki są wolno mielone, a materiał stale przesiewany, aby uzyskane proszki zachowały maksimum właściwości luminescencyjnych.

Przesiewanie

Po zmieleniu materiału proszek przechodzi przez wibracyjne sita, które separują różne wielkości ziaren. Proces produkcji SLN od początku do końca jest bardzo pracochłonny. Podczas procesu przesiewania proszki są powoli dodawane ręcznie, a oprócz separacji różnych wielkości proszku, usuwane są zanieczyszczenia. Torby zawierają proszki o różnym promieniowaniu świetlnym. Zegarki w zasadzie mogą być wykonane tak, że w ciągu dnia ich indeksy, cyfry i wskazówki są wszystkie tego samego koloru dzięki dodatkom pigmentów do szwajcarskiego Super-LumiNova, ale w nocy świecą wieloma różnymi kolorami z powodu różnych emisji świetlnych.

Klasyfikacja i kontrola jakości

Wyprodukowany proszek SLN w różnych emisjach świetlnych przechodzi przez 3 podstawowe kryteria kontroli jakości, które klasyfikują materiał na ponad 25 różnych typów pigmentów luminescencyjnych. Ocena intensywności poświaty, kolorów emisji, różnych wielkości ziaren proszków, czas trwania poświaty itp. Pierwszym krokiem jest skatalogowanie fizycznego rozmiaru cząstek SLN, co jest wykonywane za pomocą analizatora rozmiaru cząstek metodą dyfrakcji laserowej. Za pomocą tego urządzenia próbki proszku mogą być analizowane, a ich rozmiary przypisane do różnych zastosowań. Drugim krokiem jest pomiar intensywności poświaty proszków. Próbka proszku SLN jest umieszczana w czarnej skrzynce i naładowana przez 20 minut za pomocą źródła światła ultrafioletowego, a następnie po wyłączeniu światła system kamery na szczycie skrzynki mierzy czas trwania i strukturę intensywności emisji poświaty oraz jak się utrzymuje. Trzecim krokiem jest pomiar koloru poświaty pigmentu SLN za pomocą spektrofotometru fluorescencyjnego.

Produkt końcowy

Różni klienci mają różne potrzeby. Szwajcarski Super-LumiNova może być wykonany praktycznie w każdym kolorze z palety Pantone, z różnymi poziomami efektywności poświaty. Im ciemniejszy pigment dodany do SLN, tym mniej skuteczna jest poświata. Na przykład jasna zieleń będzie miała silną, a ciemnoczerwona słabą poświatę. Dodatkowo, oprócz żądań dotyczących produktu SLN tylko w odniesieniu do koloru, klienci przesyłają również przykłady komponentów, które chcą odtworzyć. Poniżej znajduje się przykład przesłanej do RC Tritec ręki oraz jedna z kart porównawczych, która została opracowana podczas tworzenia receptury, aby dopasować kolor.

Przyszły rozwój

Zastosowanie związków luminescencyjnych jest nieograniczone - od smoczków dla niemowląt, które świecą w nocy, aby można je było łatwo znaleźć, poprzez świecące uchwyty ratunkowe w bagażnikach samochodów. Związki luminescencyjne zostały również wkomponowane w nici używane na łodziach oraz w designerskich butach treningowych. 

Podsumowanie

Piękno tego materiału tkwi w jego funkcjonalności, trwałości i różnorodności zastosowań. RC Tritec opracowało i udoskonaliło koncepcję materiału przez lata badań i rozwoju, dzięki czemu może być on stosowany w wielu branżach, na wiele sposobów, wspierany ciągłymi analizami i kreatywnością.