Wirkung von Licht-Absorption und -Streuung
optimale Pigmentteilchengröße?
Die optimale Teilchengröße schlechthin gibt es nicht, schon gar nicht, wenn man außer den koloristischen noch weitere Pigmenteigenschaften, wie Dispergierbarkeit, Bindemittelbedarf, rheologisches Verhalten usw., in die Betrachtung einbezieht.
Bei allen Pigmenten für transparente Färbungen ist die Lichtstreuung unerwünscht.
Sie ist auch unerwünscht bei Pigmenten für Druckfarben im Mehrfarbendruck, denn nur bei möglichst geringer Lichtstreuung werden beim Übereinanderdruck die gewünschten Farbeffekte durch reine subtraktive Farbmischung erzielt. Diese Betrachtungen geben einen Einblick in die Probleme des Pigmentherstellers, der bemüht ist, für jeden Anwendungszweck ein Pigment in optimaler Teilchengröße herzustellen. Es dürfte aber auch klar geworden sein, daß dies oft nur unter Preisgabe anderer erwünschter Eigenschaften möglich ist.
Die Kunst ist es also, jeweils den optimalen Kompromiß zu finden. Andererseits sollte aber auch deutlich geworden sein, daß ein Pigment nur dann seine charakteristischen optischen Eigenschaften entfalten kann, wenn der Verarbeiter im Dispergierprozeß dafür sorgt, daß die aktuelle Teilchengrößenverteilung mit der vom Hersteller geplanten und mühsam eingestellten im großen und ganzen übereinstimmt.
"Optische Leistung"
Farbstärke und Lichtstreuvermögen in Abhängigkeit von der Pigmentteilchengröße
Ohne Lichtstreuung keine Remission
Die Lichtstreuung muß nicht nur von den Pigmenten ausgehen. Auch lösliche Farbstoffe und wenig lichtstreuende "transparente" Pigmente werden zur Herstellung von Aufsichtsfarben verwendet. Dann muß die Lichtstreuung vom Substrat kommen. Bei einem farbigem Druck bewirkt das Papier die Lichtstreuung, der Druckfarbenfilm die Absorption. Bei einer gefärbten Textilfaser übernimmt die Faser die Lichtstreuung, beim gefärbten Papier sind es Cellulosefasern, Füllstoffpartikel und Lufteinschlüsse, welche das Licht streuen.
Ähnlich wie das weiße Substrat bei der Textilfärbung oder das Papier im Vierfarbendruck wirkt das Weißpigment Titandioxid in einer deckenden Anstrichfarbe als lichtstreuendes Prinzip.
Es gibt aber auch viele Buntpigmente - anorganische und organische -, die selbst streuen und ohne Weißpigmentzusatz ihre typische Farbtönung zeigen. Am klarsten tritt die Eigenstreuung eines Buntpigmentes dann hervor, wenn eine dünne Farbschicht auf schwarzem Untergrund aufgetragen wird. Alles Licht, das von einer auf schwarzem Untergrund aufgetragenen Schicht remittiert wird, kann nur von der Lichtstreuung in der Schicht stammen. Deshalb spielt die Applikation einer pigmentierten Schicht auf schwarzem Grund eine so wichtige Rolle bei der Bestimmung des Lichtstreuvermögens und der Transparenz von Pigmenten (bzw. damit hergestellter Druckfarben, Lacken oder Kunststofffolien). Die quantitativen Zusammenhänge zwischen Remission und den wellenlängenabhängigen Lichtabsorptions- und Streukoeffizienten werden in Kapitel "Analytische Farbmetrik" behandelt