Rußschwärze [My], Jetness [Mc], Unterton [dM] und Farbtonstärke [T]

"Ruß, auch Holzkohleschwarz, Lampenschwarz, Pigmentschwarz, Ruß oder Schwarzkohle genannt, ist ein feinteiliges Kohlenstoffpigment, das als Ruß aus der unvollständigen Verbrennung vieler verschiedener Arten organischer Materialien wie Erdgas oder Öl entsteht. Ruß ist in der Regel ein feines, weiches, schwarzes Pulver. Es ist sehr stabil und unempfindlich gegenüber Licht, Säuren und Laugen. Er wird häufig in Druck- und Lithografietinten sowie in chinesischen Tintenstiften verwendet. In der Industrie wird Ruß als Filtermaterial und als Füllstoff/Pigment in Beschichtungen, Gummi, Kunststoffen, Farben, Kohlepapier und Buntstiften verwendet.

Einige Synonyme für Rußpigment - Kanalschwarz; Lampenschwarz; Pigment Black 6 und 7; CI 77266; Gasschwarz; Diamantschwarz; Rauchschwarz; Rußschwarz; Flammenschwarz; Ofenschwarz; Acetylenschwarz; Wärmeschwarz; Graphit; Holzkohleschwarz; Kohleschwarz; Knochenschwarz; Weinschwarz; Sumi (Jap.); Hiilimusta (Fin.); nero di carbone (It.); noir de carbone (Fr.)." Quelle: Dandong MB Carbon Black Pigment Co., Ltd, China www.mbssth.com

Für die Frage, wie schwarz ist, gibt es 3 Messgrößen, die zur Quantifizierung der Farbqualität von Schwarz in Beschichtungen, Kunststoffen und Gummisubstraten verwendet werden.

Schwarzgrad My ist ein Maß für den Grad der Schwärze, das direkt mit dem Reflexionsgrad zusammenhängt. Typische Reflexionswerte liegen in der Regel unter 5 % und können bei den besten Schwarztönen unter 1 % liegen. Die Standardisierung des Geräts am unteren Ende der Skala legt einen gemessenen Referenzwert von 0 % fest.

Schwärzung My = 100*log (Yn/Y)

Jetness Mc ist der von K. Lippok-Lohmer entwickelte farbabhängige Schwarzwert. Mit steigendem Mc-Wert nimmt die Strahlqualität des Messsteins zu. Die Probenvorbereitung basiert in der Regel auf einem undurchsichtigen Abzug eines schwarzen Massesteins auf der Basis von Schwarzpigment und Bindemittel.

Jetness Mc = 100*[ log(Xn/X) - log(Zn/Z) + log(Yn/Y) ]

• Die Probe wird normalerweise mit einer gerichteten 45/0-Gerätegeometrie gemessen.
• Xn = 94,811, Yn = 100,000, Zn = 107,304 sind die CIE-Weißpunktwerte für D65/10-Bedingungen
• X, Y, Z sind die CIE-Tristimuluswerte für die zu messende Probe

Untertone dM gibt an, wie neutral das schwarze Pigment + Bindemittel ist. Als Mc = dM + My,

Unterton dM = Mc - My

• Wenn dM < 0, ist der Unterton braun-rötlich
• Ein dM-Wert = 0 würde bedeuten, dass das Schwarz vollkommen unbunt oder neutral ist.
• Wenn dM > 0, dann weist das Schwarz einen bläulichen Unterton auf, der oft bevorzugt wird

Industrielle Referenzen für Blackness [My], Jetness [Mc] und Undertone [dM]

European Coatings Handbook - Thomas Brock, Michael Groteklaes, Peter Mischke, Vincentz Network GmbH & Co KG, 2000 bietet einen guten Überblick über Schwarzpigmente und Schwärzungsmessung.

Lippok-Lohmer, Farbe+Lack, 92, S. 1024 (1986) beschreibt sowohl Jetness [Mc] als auch Undertone [dM].

DIN 53235 Prüfung von Pigmenten - Prüfungen an Proben mit Standard-Farbtiefe beschreibt Jetness [Mc].

DIN 55979 Prüfung von Pigmenten - Bestimmung des Schwarzwertes von Rußpigmenten beschreibt die Schwärze [My].

Carbon Black Farbtonstärke [T]

Wie in der ASTM D3265, Carbon Black Tint beschrieben, ist die Messung des Reflexionsvermögens zur Berechnung der Tönungsstärke als:

Carbon Black Farbtonstärke [T] = (I/S) x 100

wobei: S = Y C/2-Reflexionswert der Probe

I = Y C/2 Reflexionsgrad von ASTM Tint Reference Carbon Black

• I- und S-Korrekturkoeffizienten werden empirisch nach ASTM D3265 bestimmt.
• Die Rußprobe wird in eine standardmäßige ASTM Tint Zinc Oxide White Basis eingelassen.
• Die Industrietönungsreferenz Ruß und Zinkoxidweiß sind bei ASTM www.astm.org erhältlich.

Industrielle Referenzen für Carbon Black Tint Strength [T]

ASTM D3265 Carbon Black - Farbstärke

"Eine Rußprobe wird mit einem weißen Pulver (Zinkoxid) und einem flüssigen Träger (Sojaöl-Epoxid) gemischt, um eine schwarze oder graue Paste herzustellen. Diese Paste wird dann so aufgetragen, dass eine Oberfläche entsteht, die für die Messung des Reflexionsgrads der Mischung mit einem photoelektrischen Reflexionsmessgerät geeignet ist. Der Reflexionsgrad der geprüften Probe wird dann mit dem Reflexionsgrad des auf die gleiche Weise hergestellten ITRB verglichen. Die Farbstärke der geprüften Probe wird als Einheit des Reflexionsgrads des ITRB geteilt durch den Reflexionsgrad der Probe und multipliziert mit 100 ausgedrückt." ASTM www.astm.org