پیگمنت های شب رنگ(شب نما)

به طور کلی رنگ اشیاء در نتیجه جذب انتخابی یا انعکاس طول موجهایی از نور مرئی میباشد. با وجود این بعضی از اشیاء دارای این خاصیت می باشند که طول موجهای فرا بنفش نامرئی را جذب کرده و سپس این انرژی جذب شده را به صورت نورهایی با طول موجهای بلندتر از طیف مرئی پس می دهند. این گونه مواد را می توان به دو دسته کلی زیر تقسیم کرد:

1-رنگدانه های فلوئورسنت(فلئورسانس):

موادی هستند که تا زمانی خاصیت شب رنگی از خود نشان می دهند که در معرض اشعه تحریک کننده قرار دارند و تقریبا ً به محض این که تابش اشعه تحریک کننده قطع شود خاصیت شب رنگی آنها از بین می رود.

2-رنگدانه های فسفرسنت (فسفرسانس):

این رنگدانه ها انرژی اشعه تحریک کننده تابیده شده را در خود جمع کرده و پس از قطع تابش، اشعه انرژی ذخیره شده در خود را به صورت نورمرئی آزاد می کنند. در نتیجه این پیگمن ها بسته به نوع ترکیب شان پس از قطع تابش نور به مدتهای طولانی و یا کوتاه درخشنده باقی می مانند.

پیگمنت های فلوئورسنت (فلئورسانس)

یک دسته از این رنگدانه ها که به میزان وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند از مخلوط کردن مواد رنگی فلوئورسنت با یک رزین سخت ساخته می شود. این رنگدانه ها ترموپلاست بوده و نقطه نرم شوندگی آنها بین 100 الی 120 درجه سانتیگراد است.

این پیگمنت ها در روشنایی روز تحریک می شوند و به همین خاطر در ساخت رنگهایی که باعث افزایش شدت رؤیت اجسام می گردند، استفاده می شوند. اما، از آنجا که این مواد نیم شفاف هستند رنگهای ساخته شده از آنها را بر روی سطح سفید مات به کار می برند.

کارایی رنگهای ساخته شده از این پیگمنت ها را می توان با بکارگیری یک پوشش محافظت کننده (مثلا ً پلی وینیل استات، آکریلیک یا سلولز) افزایش داد، اما اگر در سطوح خارجی بکار گرفته شوند دوام آنها بیشتر از 12 الی 18 ماه نخواهد بود.

یک دسته از پیگمنت های معدنی فلوئورسنت را در پوشش داخلی لامپهای فلوئورسنت به کار می برند. از میان این رنگ دانه ها می توان تنگستات کلسیم و منیزیم، اورتوسیلیکات روی و بورات کادمیوم را نام برد.

پیگمنت های فسفرسنت (فسفرسانس)

این دسته از پیگمنت ها شامل موادی می شوند که بیشتر به رنگدانه های شب رنگ معروفند. این پیگمنت ها، اساسا ً سولفید فلزات می باشندو مهمترین آنها سولفیدهای روی، کلسیم، استرانسیوم، باریم و کادمیوم است.

برای ایجاد خاصیت فسفرسنت باید ترکیباتی به شکل بلورهای فعال شده تهیه شود. فعال کردن بلورها از طریق وارد کردن مقادیر بسیار ناچیزی از ترکیبات مس و منیزیم به درون بلورهای سولفید فلزات فوق می باشد. البته برای بهبود خاصیت شب رنگی استفاده از بعضی فلزات کمیاب نیز مفید است. این مواد فعال کننده به فسفروژن معروفند و به صورت یک محلول جامد در شبکه بلوری سولفید اصلی وجود دارند.

در ساخت پیگمنت های شب رنگ باید دقت بسیار زیاد کرد تا از ورود مقادیر حتی بسیار ناچیزی از موادی که می توانند باعث ایجاد اختلال در خاصیت شب رنگی شوند، جلوگیری گردد. عمده ترین این مواد، ترکیبات سرب، آهن و کروم می باشند.

فرایند ساخت این پیگمنت ها به نحوه ی تهیه ی سولفید اصلی به صورت کاملا ً خالص بستگی دارد. برای این کار سولفید خالص را خشک کرده و سپس با ماده ی فعال کننده، ماده گدازنده و یک احیاء کننده تکلیس می کنند تا به فسفر یا ماده فعال تبدیل شود. ماده گدازنده یک مخلوط اتکتیک از نمکهای سدیم یا پتاسیم است که با همگی  به صورت خالص باشند.

درجه حرارت تکلیس با نوع فلز فرق می کند و عموما ً بیتن 800 الی 1000 درجه سانتیگراد می باشد.

پس از تکلیس پودر حاصل را به تنهایی خرد می کنند در این مرحله باید دقت بسیار کرد تا از تاس هر نوع فلزی که موجب اختلال در کیفیت پیگمنت می گردد جلوگیری شود. اگر عمل خرد و آسیاب کردن پیگمنت زیاد انجام شود خاصیت شب رنگی کاهش می یابد و مناسب ترین اندازه ذرات بین 50 تا 150 میکرومتر است.

رنگ نور خارج شده از رنگدانه های شب رنگ به اجزای متشکله آنها و طبیعت فسفروژن فعال کننده بستگی دارد. هرسولفیدی رنگ خاصی تولید می کند که عبارتند از:

سولفید روی                      سبز مایل به زرد

سولفید کادمیوم                   قرمز

سولفید کلسیم                     بنفش

سولفید استرانسیوم               سبز/آبی

سولفید باریم                      زرد

با مخلوط کردن سولفید های فوق می توان رنگ های مختلفی به دست آورد.