Farbvariation bei der Trocknung von Lackschichten
Farbvariationen aufgrund von Veränderungen der Lackschichtdicke und des Pigmentgehalts wurden kürzlich experimentell untersucht.
Drei unterschiedlich konzentrierte Farben (0,5, 2 und 4 Gew.-%) aus kugelförmigen Blaupigmenten wurden mit unterschiedlicher Schichtdicke (310, 490, 730 μm) auf Edelstahluntergründe aufgebracht und im Ofen getrocknet, während die Lackoberflächen fotografiert wurden. Der Gewichtsverlust durch Lösungsmittelverdampfung aus dem Lack wurde aufgezeichnet. Die Farbe der getrockneten Lackschichten wurde gemessen. Bei der Trocknung von Lackschichten wurde eine oberflächenspannungsgesteuerte Konvektion beobachtet, die eine Bewegung der Pigmentpartikel verursachte.
Pigmentmenge oder Lackdicke verändert Farbe
Ein analytisches Modell wurde verwendet, um die Gradienten der Lösungsmittelkonzentration in den Lackschichten vorherzusagen und Marangoni-Zahlen zu berechnen, die die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsbewegung bestimmten. Alle Bewegungen wurden gestoppt, als die Marangoni-Zahl kleiner wurde. Pigmentpartikel neigten dazu, sich um die Kanten von Konvektionszellen zu gruppieren und Farbveränderungen hervorzurufen, insbesondere wenn die Farbschichten dünn und der Pigmentanteil gering waren.
Durch die Erhöhung entweder der Pigmentmenge oder der Lackdicke wurde die Lackfarbe heller, da eine größere Anzahl von Pigmentpartikeln die Reflexion des Lichts erhöht. Lacke mit hoher Pigmentkonzentration neigen weniger häufig zu Farbveränderungen.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Progress in Organic Coatings Volume 136, November 2019, 105173.