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Bestimmung des Verhaltens von Lederoberflächen bei Lichteinwirkung

Die sich dem menschlichen Auge darbietende Farbe eines fertigen, nicht mit einer Deckschicht versehenen Leders setzt sich nur zu einem Teil aus der Farbgebung der eingesetzten Farbstoffe zusammen. Eine wichtige Rolle spielt dabei der Lederuntergrund, und zwar durch die zur Herstellung verwendeten Gerbstoffe mit ihren möglichen Eigenfarben. die Fettstoffe usw. Damit hängt das Verhalten eines Leders bei Lichteinwirkung, d. h. die Lichtechtheit, nicht nur von dem Farbstoff selbst, sondern auch von den weiteren, genannten Komponenten ab.

Je nach der Veränderung des Lederuntergrundes oder der Farbstoffe werden auf dem Leder verschiedene Farbveränderungen auftreten können. Entsprechend den für die einzelnen Lederarten gestellten Anforderungen wird als erstes die richtige Auswahl der Gerbstoffe für die Haupt- und die Nachgerbung zu wählen sein. Während Mineralgerbstoffe bei fehlender Eigenfarbe, wie z. B. Zirkon und Aluminium, einen farblosen und damit weißen und lichtechten Untergrund ergeben, weisen Chromleder, bei ebenfalls guter Lichtechtheit, eine Eigenfarbe auf, die zwischen grün bis violett liegen kann.

Nach Otto wurden folgende Lichtechtheiten bestimmt:

Leder:Lichtechtheit:
Vollchromleder, neutralisiert und getrocknet4 bis 5
Alaungares Leder4 bis 5

Pflanzliche Gerbstoffe mit meist mehr oder weniger brauner Eigenfarbe können sich unter Lichteinfluss dunkler braun bis rotbraun färben.

Entsprechend zeigen sie zum Teil nur geringe Lichtechtheiten:

Leder gegerbt mit :Lichtechtheitsstufe:
Quebracho1
Mimosa1
Kastanie3
Myrobalanen3

Mit Formaldehyd gegerbte Leder bleiben farblos / weiß, während Glutardialdehyd auch eine gelbe bis bräunliche Lederfarbe erzeugt. Bei Anwendung von verschiedenen Gerbstoffen in Kombination wird das im Hinblick auf die Lichtechtheit schwächste Glied der Kette das gesamte Lichtverhalten des Lederuntergrundes bestimmen.

Auch bei der Entgerbung pflanzlich vorgegerbter Leder, den sogenannten Crustledern, ist der verbleibende Anteil pflanzlicher Gerbstoffe ausschlaggebend. Sein Verhalten bei der späteren Belichtung des Leders im Gebrauch entscheidet über die Farbechtheit und damit über die Auswahl der möglichen Färbungen. Nachgegerbte Crustleder, die beim Belichten eine Braunverfärbung zeigen, dürfen nicht mit von den Brauntönen abweichenden Färbungen, wie blau, grün oder grau, versehen werden, da diese Farbtöne durch die Änderungen des Lederuntergrundes sehr schnell umschlagen.

Der Einfluss der Fettstoffe kann sehr verschiedenartig sein. So ist bekannt, dass viele Fette einerseits eine Aufhellung des Leders und damit auch des gefärbten Fertigproduktes hervorrufen können und andererseits, bei stark ungesättigten Naturfettstoffen, eine mehr oder weniger starke Vergilbung bis Braunverfärbung. Sehr gut lässt sich der mögliche Einfluss von Fettstoffen erkennen, wenn eine Vorprüfung wie folgt durchgeführt wird:

Von dem zu untersuchenden Lickerfett wird, bezogen auf den Reinfettgehalt, eine 10 %ige Emulsion hergestellt. Ein Schwarzband-Filterpapier wird mit dieser Emulsion vollständig durchtränkt und bei Raumtemperatur getrocknet. Danach wird das Filterpapier 24 Stunden bei 80°C in den Wärmeschrank eingegeben. Die Auswertung der aufgetretenen Verfärbung des Fettstoffes auf dem Filterpapier wird mit dem Graumaßstab DIN 54001/IUF 131 bewertet.

Fettstoffe können aber auch Sekundärwirkungen z. B. dadurch hervorrufen, dass ein besonders komplexaffines Fett die Metallkomplexfarbstoffe vom Komplexkation trennt, so dass das Farbstoffmolekül dann plötzlich normale, d. h. gegenüber Metallkomplexfarbstoffen wesentlich geringere Lichtechtheiten aufweist. Bei den Farbstoffen selbst bestehen zwischen den einzelnen Farbstoffgruppen deutliche Unterschiede in der Lichtechtheit. Weiterhin ist es eine Frage der angewandten Farbstoffmenge und wie viel davon wirklich auf der Lederoberfläche und in welcher Form fixiert wird.

So hat sich gezeigt, dass Farbstoffe, die mit größeren Korngrößen auf der Faser abgeschieden werden, lichtechter sind als die feinkörnigen Abscheidungen. Schwach gefärbte Leder in Pastelltönen bleichen viel schneller als kräftigere Färbungen, die mit dem gleichen Farbstoff wie die Pastelltöne erzielt wurden. Auch die Art der entstehenden Abbauprodukte bei der unter Lichteinwirkung ablaufenden Fotoreaktion ist wichtig, da viele Abbauprodukte eine andere Farbe als der ursprüngliche Farbstoff zeigen können, so dass nach der Belichtung dann Mischfarben und Farbumschläge festgestellt werden.

Eine weitere Beobachtung des Lichtverhaltens, dass die Fleisch- oder auch Velourlederseite eine bessere Lichtechtheit als die Narbenseite aufweist, findet nur zu einem Teil die Erklärung darin, dass auf der rauen Lederseite mehr Farbstoffe gebunden werden. Grall und Gardère weisen darauf hin, dass die Dispergierwirkung vieler Gerbstoffe bei anionischen Farbstoffen dazu führt, dass in den diesen Gerbstoffe enthaltenden Ledern die Farbstoffe dem Molekularzustand nahe sind. Auf der Fleischseite ist die Aggregationsbildung erleichtert, während auf der Narbenseite kleinere Molekülzustände bevorzugt vorhanden sind.

Die Faktoren, die die Lichtechtheit von Lederfärbungen beeinflussen, lassen sich folgendermaßen zusammenstellen:

Faktoren Lichtechtheit:

  1. Auswahl des Farbstofftyps,
  2. Einfluss der Farbstoffkonzentration und Partikelgrösse,
  3. Einfluss der Färbemethode,
  4. Einfluss der Fixierung,
  5. Wahl des Substrates,
  6. Sonstige Wechselwirkungen mit Komponenten des Substrates, z. B. Fettungsmitteln,
  7. Bedingungen der Belichtung.

Bei zugerichteten Ledern wird der Lederuntergrund so lange die Lichtechtheit mit beeinflussen, wie seine Eigenfarbe bei dünnen und durchsichtigen Zurichtungen die Gesamtlederfarbe mitbildet. Bei deckenden Zurichtungen übernimmt allein die Zurichtung die Lichtechtheitseigenschaften. Sie hängen von den verwendeten Pigmenten ebenso ab wie von eingesetzten löslichen Schönungsfarbstoffen und natürlich auch von den Eigenschaften der verwendeten Bindemittel.

Die Bestimmung der Lichtechtheit eines Leders kann durch die Belichtung mit Tageslicht DIN 54004/IUF 401 sowie wetterunabhängiger und damit schneller mit der Xenon-Bogenlampe erfolgen. Diese Lichtquelle liefert nach der Korrektur durch geeignete Filter tageslichtähnlichstes Licht. Für die Lichtechtheitsprüfung ist es von entscheidender Bedeutung, dass neben der richtigen Lichtzusammensetzung die Lichtmenge, d. h. die eingestrahlte Lichtenergie groß ist. Davon hängt die Geschwindigkeit der Veränderung der Oberfläche ab, d. h. um so kürzer sind die Belichtungszeiten. Diese Lichtenergie muss ebenfalls gemessen werden. Das wichtigste angewandte Strahlenmessgerät (Aktinometer) ist der achtstufige europäische Blaumaßstab. Die Blaumaßstäbe reagieren auf UV-Strahlen stark und auf Infrarot-Strahlen nur gering.


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