Vergilbung von Ölen - Update und neue Tests nach 5 Jahren

Bitte beachten Sie: Bei den folgenden Ausführungen handelt es sich um eine Aktualisierung eines Langzeittests, über den wir bereits vor zweieinhalb Jahren geschrieben haben. Der Originalartikel liefert wichtige Hintergrundinformationen und Zusammenhänge zum Verständnis der aktuellen Ergebnisse und kann hier gefunden werden: On the Yellowing of Oils

Vergilben nach 5 Jahren

Die erste Kurve ist einer der aufregendsten Momente eines Rennens, denn hier locken leichte Siege und die Illusion eines Vorsprungs, der sich auf der Zielgeraden ebenso schnell wieder verflüchtigen kann. Und so ist es auch mit dem Vergilben der Öle. Zumindest an der Fünf-Jahres-Marke. Die deutlichen Unterschiede, die wir in der Anfangsphase sahen, wurden durch eine zunehmende Gleichartigkeit ersetzt, als gäbe es einen unaufhaltsamen Sog in Richtung eines gemeinsamen Ziels. Das ist unglaublich seltsam, wenn man darüber nachdenkt. Sollten diese unterschiedlichen Öle nicht zu unterschiedlichen Ergebnissen führen? So viele Bücher, Artikel und Künstler haben das bezeugt. Was ist also los? Warum sehen wir nicht das, was wir zu sehen erwartet haben? In den folgenden Abschnitten werden wir einige Überlegungen zu möglichen Gründen anstellen. Doch zunächst wollen wir uns orientieren und einen Blick darauf werfen, wo die Dinge standen und wo sie heute stehen.

Als wir uns das letzte Mal im Jahr 2019 umsahen, begann sich diese starke Zusammenströmung bereits abzuzeichnen. Die verschiedenen Öle hatten nach zweieinhalb Jahren Alterung die anfänglichen Unterschiede aus den ersten Wochen fast ausgelöscht. Aber wie bei jedem Schnappschuss ist es schwer zu erkennen, ob man die Dinge in ihrem gefrorenen Endzustand oder nur in einem bestimmten Moment eingefangen hat, bevor sie getrennte Wege gehen, wie bei einem Gruppenfoto, das bei der Abschlussfeier aufgenommen wurde.

Nachfolgend zeigen wir den Vergilbungsgrad der verschiedenen Öle Anfang 2019, als sie 2,5 Jahre alt waren, und dann jetzt, nach 5 Jahren (Grafik 1). Und wie Sie sehen können, gibt es buchstäblich keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden.

Diagramm 1: Vergleich der Vergilbung derselben Farben nach 2,5 und 5 Jahren natürlicher Alterung in einem Büro mit Westfenstern und LED-Deckenbeleuchtung.

Ein Wort dazu, wie wir die Vergilbung messen. Ein Spektralphotometer zeigt uns unter anderem an, wie blau (-b*) oder gelb (b*) eine Farbe ist, wobei ein Farbraum namens CIELab verwendet wird. Ein Modell dieses Farbraums können Sie hier sehen. Wir verfolgen oder vergleichen also einfach den b*-Wert einer Farbe im Laufe der Zeit, und je mehr sie vergilbt, desto höher wird dieser Wert.

Um einen besseren Überblick über den Fünfjahreszeitraum zu erhalten, finden Sie hier ein Diagramm für alle alkalisch raffinierten Leinöle (ARLO) und die kaltgepressten Leinöle (CPLO), aus dem Sie ersehen können, wie eng die Werte beieinander liegen (Grafik 2):

Grafik 2: Darstellung des Vergilbungsgrads (b*) über einen Zeitraum von fünf Jahren für alle mit alkalisch raffiniertem Leinöl (ARLO) und kaltgepresstem Leinöl (CPLO) hergestellten Titanweißtöne.

Um die Sache übersichtlicher zu gestalten, haben wir die Durchschnittswerte der alkalisch raffinierten Leinöle (ARLO) und der kaltgepressten Leinöle (CPLO) zusammen mit den drei einzelnen Ölen aus Walnuss, Mohn und Sonnenblume grafisch dargestellt (Grafik 3). Es gibt zwar etwas mehr Differenzierung, aber das Gefühl, dass sich ähnliche Gruppen im Gleichschritt zu einem ähnlichen Endpunkt bewegen, ist kaum zu übersehen.

Grafik 3: Darstellung des Vergilbungsgrads (b*) über einen Zeitraum von fünf Jahren für Titanium White, das mit Walnuss-, Mohn- und Distelöl hergestellt wurde, im Vergleich zu den gemittelten Daten für diejenigen, die mit alkalisch raffiniertem Leinöl (ARLO) und kaltgepresstem Leinöl (CPLO) hergestellt wurden.

Es ist durchaus möglich, dass sich die von uns erhofften Unterschiede erst viel später, in 10 oder 20 Jahren, zeigen werden, dass wir also eher ein Schildkröten- als ein Hasenrennen erleben. Eine noch interessantere Möglichkeit ist, dass die einzigartigen Eigenschaften der Öle durch die gemeinsame Grundrezeptur aufgehoben werden. Vielleicht ist eher die Rezeptur der Grund für die Vergilbung der verschiedenen Weißöle aus Leinöl als die Verarbeitung des Öls selbst? Letztes Mal haben wir gezeigt, dass ein einziges alkalisch raffiniertes Leinöl je nach der verwendeten Rezeptur sehr unterschiedlich wirken kann, so dass der umgekehrte Fall – dass verschiedene Öle in derselben Rezeptur ähnlich wirken können – zumindest denkbar erscheint und untersucht werden sollte.

Wir dachten auch, dass das Licht vielleicht die Unterschiede ausgleicht und die normalerweise auftretenden Vergilbungsunterschiede im Wesentlichen ausbleicht. Schließlich befanden sich diese Proben weniger als drei Meter von Fenstern entfernt, die nach Westen ausgerichtet waren, sowie von einer Bürobeleuchtung, die im Laufe der Zeit von fluoreszierenden Leuchtstoffröhren auf LED umgestellt wurde, und die nachts und an Wochenenden nicht mehr ausgeschaltet war, sondern rund um die Uhr eingeschaltet war. Glücklicherweise hatten wir ein identisches Set, das wir in den letzten fünf Jahren in einer Studioumgebung aufbewahrt hatten, mit diffusem Licht aus dem Nordfenster und LED-Oberlicht, das im Laufe des Jahres mäßig eingesetzt wurde. Unten sehen Sie die Ergebnisse der Spektralphotometer-Messungen (Grafik 4):

Graph 4: Comparing the yellowing (b*) of two sets of paints made with different oils and kept in two different lighting conditions for 5 years.

Es zeigen sich deutlich Unterschiede, die durch die Lichtverhältnisse maskiert und ausgeglichen wurden. So sind beispielsweise Mohn, Distelöl und Walnuss nun deutlicher von den übrigen Ölen getrennt. Die verschiedenen Leinölfarben, mit Ausnahme eines kaltgepressten Exemplars am Ende, liegen jedoch alle auf derselben flachen, geraden und nahezu unveränderlichen Linie wie zuvor. Nur dass die Linie jetzt etwa vier Punkte höher parallel verläuft, was bedeutet, dass sie deutlich stärker vergilbt waren, aber um fast den gleichen Betrag. Die Fähigkeit der Rezeptur, den Bereich der Unterschiede zumindest einzugrenzen, scheint also immer noch plausibel zu sein. Um Ihnen einen besseren Eindruck von den Unterschieden und Gemeinsamkeiten zwischen diesen beiden Gruppen zu vermitteln, zeigen wir Ihnen im Folgenden einige Beispiele (Abbildung 1).

Bild 1: Vergilbungsgrad zwischen identischen Farben, die 5 Jahre lang zwei unterschiedlichen Lichtverhältnissen ausgesetzt waren.

Einfluss der Farbfilmdicke

Beim letzten Mal haben wir unter anderem darauf hingewiesen, dass die Dicke des Farbauftrags einen Unterschied machen kann, und unsere Farbabzüge mit 6 mil (etwa die Dicke von zwei Blättern Kopierpapier) sind sicherlich als eher dünn zu bezeichnen. Daher waren wir daran interessiert, die obigen Muster mit einigen Testplatten zu vergleichen, bei denen die Farbe an einem Ende mit einem Spachtel etwas dicker aufgetragen wurde, gefolgt von einem dünneren Bereich darunter. Das folgende Bild (Abbildung 2) vermittelt einen Eindruck von diesem Bereich:

Bild 2: Seitenansicht, um die Dicke und den Auftrag der Farben auf einer Testplatte zu zeigen.

Nachfolgend sehen Sie die Proben, die wir mit allen Ölen außer Walnuss- und Distelöl gemacht haben (Bild 3):

Bild 3: Titanweißfarben, die mit verschiedenen Ölen hergestellt und auf eine Leinwand aufgetragen wurden, die dann 5 Jahre lang einer LED-Bürobeleuchtung mit indirektem Licht von nach Westen gerichteten Fenstern ausgesetzt war.

In den dickeren Abschnitten werden zusätzliche Unterschiede zwischen den Ölen deutlich – die erste alkalisch raffinierte Probe macht dem Mohn buchstäblich Konkurrenz, gefolgt von den nächsten beiden rechts davon und der sonnengebleichten darunter, während die gebleichten und eine der kaltgepressten Proben nun deutlich dunkler und vergilbter sind als der Rest. In den dünneren Abschnitten sind die meisten dieser Unterschiede minimiert. Es ist definitiv eine Bandbreite zu erkennen, aber sie ist enger gefasst. Eine mögliche Erklärung ist, dass Titan es schwer hat, das Öl zu halten, vor allem bei dickeren Anwendungen, wenn durch die längere Trocknungszeit mehr Öl an die Oberfläche gelangt. Dort wird eine eventuelle Vergilbung weniger durch das Pigment und andere Komponenten maskiert, so dass die Unterschiede zwischen den Ölen leichter zu erkennen sind. Bei den dünneren Abschnitten wäre natürlich das Gegenteil der Fall, da der Film schneller trocknet.

Bevor wir uns von diesen Proben verabschieden, gibt es noch einen weiteren Punkt zu beachten. Während die mit Mohnöl hergestellte Farbe in Bezug auf die Vergilbung bemerkenswert gut abgeschnitten hat und wir bei den früheren Farbabzügen keine Oberflächenfehler feststellen konnten, hat sich eine deutliche Rissbildung entwickelt, die hier im dünneren Bereich zu sehen ist (Bild 4):

Bild 4: Ein vergrößerter Ausschnitt aus einem mit Mohnöl hergestellten Titanium White zeigt starke Risse.

Es könnte sein, dass die Leinwandstruktur den Farbfilm anfälliger für Schrumpfung macht, da er so dünn ist, dass er die Höhen und Tiefen des Gewebes nicht mehr überbrücken kann, wenn er sich zusammenzieht. Zumindest deutet dies darauf hin, dass der Farbfilm brüchiger ist als bei den anderen Farben zu diesem Zeitpunkt.

Fazit

Dies sind unsere aktuellen Informationen, einschließlich einiger Kuriositäten, auf die wir gestoßen sind, und der Fragen, die unweigerlich zu weiteren Fragen führen. Wir wollen immer noch besser verstehen, wie sich die Formulierung einer Farbe auf die Vergilbung auswirkt, im Gegensatz zu den intrinsischen Eigenschaften des Öls oder seiner Verarbeitung. Außerdem müssen wir die Rolle der Beleuchtung, der Umgebungsbedingungen, der Schichtdicke oder der Art des Auftrags verstehen. Es ist also noch ein weiter Weg zu gehen. Wir hoffen, dass wir diese Ergebnisse immer wieder aktualisieren können, wenn die Farben langsam die 10-Jahres-Marke und darüber hinaus erreichen, und dass wir auch neue Tests veröffentlichen, die neue Fragen beantworten.