Die Grundstruktur und das Färbeprinzip von Perlenpigmenten

Die Inspiration für Pigmente mit Perleffekt stammt von verschiedenen Naturphänomenen in der Welt, wie z.B. Muscheln, Perlen, schmetterlinge, Seifenblasen, Insektenaugen, und Mineralien. Die Entwicklung von Farbpigmenten mit Perleffekt lässt sich bis in frühe Stadien zurückverfolgen, als sie aus Fischschuppen gewonnen wurden, Wismutoxychlorid, und basisches Bleikarbonat. Aber, aufgrund von Kostenkontrolle und Umweltbedenken, Nur noch Wismutoxychlorid ist heute auf dem Markt. Die weit verbreiteten Perleffekt-Pigmente ahmen heute die Mehrschichtstrukturen nach, die in diesen frühen Pigmenten zu finden waren. Im Gegensatz zu Wismutoxychlorid, die durch eine Einkristallstruktur einen Perleffekt aufweist, Moderne Perleffekt-Pigmente nutzen eine Grundstruktur einer Metalloxid-Beschichtung auf einem Substrat.

Unterschiedliche Perleffekte und Texturen können durch die Beschichtung verschiedener Substrate mit Metalloxiden erzielt werden, wie Titandioxid oder Eisenoxid. Perleffektpigmente, die auf dem Interferenzprinzip basieren, werden oft auch als interferenzartige Perlpigmente bezeichnet. Die Interferenzfarben in diesen Pigmenten werden durch die Interferenzwirkung des Lichts erzeugt.

Das Prinzip hinter der Bildung von Interferenzfarben in Perleffektpigmenten besteht in der Berechnung kontrastierender Brechungsindizes, wie z.B. hoher Brechungsindex der Metalloxidbeschichtung und niedriger Brechungsindex des Substrats. Effektive Interferenzfarben entstehen, wenn die Spitzen von reflektierten und gebrochenen Lichtwellen zusammenfallen, oder wenn sich ihre Wellenlängen um ein Vielfaches von λ unterscheiden. (Lambda).

Auf der anderen Seite, Es werden keine Interferenzfarben erzeugt, wenn die Spitzen der reflektierten und gebrochenen Lichtwellen mit den Tälern zusammenfallen, oder wenn sich ihre Wellenlängen um (n + ½) λ (Lambda). Die Farbwirkung der Interferenzfarben wird durch die Dicke der Beschichtung bestimmt. Wie in der Abbildung unten gezeigt, mit zunehmender Schichtdicke, Die Farbe des Perlpigments wechselt von Weiß zu Interferenzgold, Interferenz rot, Interferenz blau, und Interferenz grün.

Für farbige Interferenzperlpigmente, Einige Benutzer bezeichnen sie als schillernde Perlpigmente. Das Pulver der Interferenzperlpigmente erscheint weiß, und ihre wahre Farbwirkung ist nur beim Auftragen zu sehen. Beim Auftragen auf schwarzem Hintergrund oder gemischt mit schwarzen Pigmenten, Die Farbinterferenz-Perlpigmente zeigen eine reine Farbwirkung. Zum Beispiel, Interferenzgold zeigt einen reinen Gold-Farbeffekt, wenn es auf einen schwarzen Hintergrund aufgetragen wird.