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Farbpigmente und Farben sind farbgebende pulverförmige Substanzen technischer Anwendungen. Während Farbpigmente in Anwendungsmedium unlöslich sind, sind Farbstoffe löslich. Das Anwendungsmedium ist der Stoff in den das Pigment eingearbeitet wird, ein Lack oder Kunststoff. Farbstoffe und Farbpigmente können anorganisch oder organisch, bunt oder unbunt sein.

Das Verhalten von Pigmenten

Maßgeblich für das Verhalten der Farbpigmente sind die Festkörpereigenschaften, wie die Kristallstruktur, Kristallmodifikation, Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung. Farbpigmente werden beispielsweise in Lacken, Dispersionsfarben, Druckfarben, als Streichpigment (Weißpigmente) und Füllstoff bei der Herstellung und Veredelung von Papier, bei der Einfärbung von Kunststoffen, in Künstlerfarben und Buntstiften, beim Drucken auf Textilien und in Spezialanwendungen wie Kosmetika verwendet.

Wichtige anorganische Farbmittel waren mit Hämatit (rotes Eisenoxid) gefärbter Ton (Rötel), Ocker (ein gelbes Eisenoxid) und Braunsteine. Eine der seit Urzeiten verwendeten Farben ist Weiß und eines der ältesten Weißpigmente ist das Calciumoxid (CaO), welches aus Kalkstein der gebrannt wird, gewonnen wird.

Pigmente können über ihre Flächen zu Aggregaten zusammenwachsen. Von Agglomeraten spricht man, wenn Aggregate über ihre Ecken bzw. Kanten verbunden sind. Diese störenden Agglomerate werden mittels Siebung abgetrennt. Farbpigmente können pur bzw. auch mit Füllstoffen eingesetzt werden. Diese Möglichkeit findet bei Pulverlacken Verwendung.

Bei den anorganischen Farbpigmenten wird zwischen natürlichen und synthetisch hergestellten Pigmenten unterschieden. Zu den natürlichen gehören Erden und Mineralien (Erdfarben, Mineralweiß), die zu ihrer Anwendung nur einer mechanischen Aufbereitung (zumeist Trocknen, Sieben und Mahlen) bedürfen. Zur zweiten Gruppe gehören anorganische Pigmente wie Metalleffektpigmente, Ruß, Weißpigmente oder Eisenoxidpigmente. Chemisch können die wichtigsten Pigmente in acht Stoffklassen eingeteilt werden: Titandioxid, Ruß, Bismutpigmente, Oxide und Hydroxide, Eisencyanblau, Ultramarin, Cadmiumpigmente und Chromatpigmente. Die Gruppe der Oxide und Hydroxide kann weiter aufgeteilt werden in Eisenoxidpigmente, Chromoxid, und Mischphasenoxidpigmente. Die Gruppe der Chromatpigment unterteilt sich weiter in Chromgelb, Chromgrün und Molybdate. Ruß wird aufgrund der geringen Partikelgröße und der daraus resultierenden Eigenschaften oft als organisches Pigment eingeordnet.

Weißpigmente im Fokus

Wegen ihrer industriellen Bedeutung und Verbreitung nehmen die Weißpigmente eine Sonderstellung ein. Die Weißminerale mit Calciumcarbonat haben mit Abstand den größten Anteil daran. Calciumcarbonat wird auf Grund seines Brechungsindex vorzugsweise in der Lackindustrie nicht als Pigment, sondern als Füllstoff eingesetzt. Das Erscheinungsbild eines Metallpigmentes wird im Wesentlichen von der Teilchengröße und der Regelmäßigkeit der Teilchenform bestimmt. Grobe Partikel erzeugen dabei einen glitzernden Eindruck, feinteilige Partikel erzeugen einen Flop, also einen weicheren Übergang bei Änderung des Betrachtungswinkels. Entsprechend sind die Partikel eines Metallpigments vor dem Einbringen in den Lack nach Partikelgröße zu separieren.

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