EN ISO 2813 Farben und Lacke – Bestimmung des Glanzwertes bei 20 Grad, 60 Grad und 85 Grad

Die Norm „EN ISO 2813 Beschichtungsstoffe – Bestimmung des Glanzwertes bei 20 Grad, 60 Grad und 85 Grad“, die auf einer europäischen Norm basiert und anschließend von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlicht wurde, beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Glanzes von Beschichtungen unter Verwendung von drei Geometrien von 20 Grad, 60 Grad bzw. 85 Grad. Dieses Verfahren eignet sich zur Messung des Glanzes von Vliesbeschichtungen auf flachen, undurchsichtigen Substraten. Vergleichende Glanzmessungen sind auch an anderen als den oben genannten Prüflingen möglich. Allerdings kann nicht sichergestellt werden, dass die ermittelten Helligkeitswerte der visuellen Helligkeitsempfindung entsprechen.

Für die Zwecke dieser Norm gelten zusätzlich zu den in ISO 4618 angegebenen Begriffen und Definitionen die folgenden Definitionen:

• Glanz bezeichnet die optische Eigenschaft einer Oberfläche, die durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet ist, Licht zu reflektieren. Beispiele für Glanzgrade sind Hochglanz, Glanz, Seidenglanz, Halbglanz, Satin, Matt und Tiefmatt.
• Geometrie ist die Definition der Methode zur Messung der Helligkeit mithilfe eines bestimmten Winkels und zugewiesener Blenden.
• Der Helligkeitswert drückt das Verhältnis des von einer Probe reflektierten Lichtstroms zum von einer Glasoberfläche mit einem Brechungsindex von 587,6 bei einer Wellenlänge von 1,567 nm reflektierten Lichtstrom multipliziert mit 100 in der Glanzrichtung für einen gegebenen Reflexionswinkel und angegebene Öffnungswinkel der Lichtquelle und des Empfängers aus. Es ist verboten, Helligkeitswerte als Reflexionsgrad zu interpretieren und auszudrücken. Die in Beschichtungen gemessenen Glanzwerte werden durch Runden auf die nächste Ganzzahl ausgedrückt. Zur Definition der Helligkeitsskala wird poliertem Schwarzglas mit einem Brechungsindex von 587,6 bei einer Wellenlänge von 1,567 nm für die Geometrien 20 Grad, 60 Grad und 85 Grad ein Wert von 100 zugewiesen. Es kann eine Glasoberfläche mit einem Reflexionsindex von 546,1 bei einer Wellenlänge von 1.567 nm (der zentralen Wellenlänge der spektralen Lichtausbeutefunktion) verwendet werden. Der Glanzwert wird durch Oberflächeneigenschaften wie Rauheit, Textur und Struktur beeinflusst.

Grundsätzlich werden mit einem reflektometrischen Gerät die Glanzwerte auf beschichteten Oberflächen in Relation zur visuellen Glanzwahrnehmung ermittelt. Dabei wird das Verhältnis zwischen dem Glanz der Beschichtung und dem Glanz einer polierten Flachglasscheibe mit dem angegebenen Referenzbrechungsindex ermittelt. Die Glanzmessverfahren werden durch folgende Parameter bestimmt:

• Winkel messen
• Feldstoppöffnungen
• Spektrale Anpassung
• Referenzbrechungsindex

Helligkeit ist eine visuelle Wahrnehmung, die durch das Betrachten von Oberflächen entsteht. Die spiegelnde Reflexion von Objekten ist ausgeprägter, wenn das Licht stärker gerichtet von der Oberfläche reflektiert wird. Auftreffendes Licht wird von Hochglanzoberflächen nur in die Hauptspiegelrichtung reflektiert. Auf matten Oberflächen wird Licht nicht nur in die Hauptspiegelrichtung reflektiert, sondern auch diffus in alle Raumwinkel gestreut. Je gleichmäßiger das Licht im Raum verteilt ist, desto geringer ist die Intensität der gerichteten Komponente und der auf der Oberfläche erscheinenden Substanz.

Das Prinzip der Glanzmessung basiert auf der Messung gerichtet reflektierten Lichts. Dabei wird die Intensität in einem definierten Winkelbereich um den Reflexionswinkel herum gemessen. Die Intensität des reflektierten Lichts hängt vom Oberflächenmaterial und dem Einfallswinkel ab. Dementsprechend wird mit zunehmendem Einfallswinkel mehr Licht von beschichteten Oberflächen reflektiert. Das verbleibende Licht wird an der Grenzfläche zwischen Luft und Beschichtung gebrochen und es kommt innerhalb der Beschichtung zur Lichtstreuung oder -absorption.

Glanzwerte beziehen sich auf die Reflexionseigenschaften eines schwarzen, polierten Glasstandards mit dem angegebenen Brechungsindex und nicht auf die Intensität des einfallenden Lichts. Die Helligkeitswahrnehmung kann bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln stark variieren. Beispielsweise können matte Oberflächen bei Streulicht und niedrigen Betrachtungswinkeln glänzend erscheinen, da unter diesen Reflexionsbedingungen viel Licht gerichtet reflektiert wird und die Streudichte ebenfalls gering ist. Die in der Norm angegebene Abbildung zeigt den Zusammenhang zwischen der Glanzwahrnehmung optisch gleich abgestufter Beschichtungsproben (matt bis glänzend) und den für Messwinkel von 20 Grad, 60 Grad und 85 Grad vergebenen Glanzwerten.

Aufgrund der Nichtlinearität der Kennlinien in der Abbildung kann die Helligkeit für jeden Messwinkel nur innerhalb eines bestimmten Bereichs unterschieden werden. In der Praxis haben sich folgende Messwinkel, abhängig vom Glanzgrad der Probenoberfläche, bewährt:

• 20-Grad-Geometrie für Hochglanzoberflächen
• 60-Grad-Geometrie für seidenmatte Oberflächen
• 85-Grad-Geometrie für matte Oberflächen.

Für jeden Helligkeitswert muss die Geometrie angegeben werden.

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