Herstellungsprozess der Phosphoreszenz
Nachleuchtende bzw. phosphoreszierende Materialien erhalten ihre Leuchteigenschaft durch die Einarbeitung eines – patentierten – phosphoreszierenden Pigments: mit seltenen Erden dotiertes Strontium-Aluminat. Dieses keramikartige Material wird in einem Sinterprozess bei hohen Temperaturen hergestellt. Von diesem Material gibt es kein natürliches Vorkommen. Hin und wieder zu hörende Äußerungen, wonach das Pigment in Asien im Bergbau gewonnen wird, gehören definitiv ins Reich der Märchen.
Aus dem Herstellungsprozess entstehen gesinterte Blöcke, die anschließend in einem aufwendigen Verfahren zerkleinert und gemahlen werden. Schließlich wird das Rohpigment auf die gewünschte Feinheit und Partikelgrössen abgesiebt. Je größer die Partikel sind, desto besser ist die Leuchtkraft. Das Strontium-Aluminat ist aber sehr hart und damit in der Verarbeitung entsprechend abrasiv. Mit einer Mohs‘schen Härte von 9 ist es fast so hart wie Diamant (Mohs‘sche Härte 10). Deshalb kann es je nach Trägermaterial und Weiterverarbeitungsprozess erforderlich sein, feinere Typen einzusetzen.
Mechanismus der Phosphoreszenz
Das Nachleuchten ist logischerweise eine Form von Energieabgabe. Dies wiederum erfordert das Vorhandensein gespeicherter oder die Zufuhr von Energie. Strontium-Aluminat erhält die Energie durch Zufuhr von Tages- oder Kunstlicht. Damit wird es angeregt bzw. aufgeladen. Die beste Wirkung erzielt kurzwelliges Licht mit hohem UV-Anteil. Die Energie des auftreffenden Lichtes befördert in der kristallinen Struktur des Pigmentes Elektronen in eine höhere Energiestufe. Anschließend wandern diese Elektronen wieder in die ursprüngliche tiefere Energiestufe zurück und geben dabei die gespeicherte Energie in Form von sichtbarem Licht wieder ab. Der Anregungs-Nachleucht-Zyklus ist ein physikalischer Vorgang, der unbeschränkt wiederholbar ist. Das Pigment altert nicht und verliert auch die Nachleuchtkraft nicht, sofern die kristalline Struktur nicht durch chemische Einflüsse zerstört wird. Das phosphoreszierende Pigment ist frei von jeglicher Radioaktivität. Der Unterschied zu den früher in der Uhrenindustrie verwendeten radioaktiven (selbst leuchtenden) Pigmenten besteht darin, dass für die Anregung das Umgebungslicht genutzt wird, während bei den selbst leuchtenden Pigmenten die Energie aus radioaktiven Substanzen stammte, die in einer Pigmentverkapselung eingebaut waren.
Quelle: https://www.kunststoff-magazin.de/