Definition
Der Yellowness Index (deutsch: Vergilbungsindex, Symbol: YI) ist eine dimensionslose Kennzahl zur Quantifizierung der Gelbfaerbung eines Materials. Er beschreibt die Abweichung von einer farblosen oder weissen Referenz in Richtung Gelb.
Kernaussage: Der Yellowness Index ist ein wichtiger Indikator fuer Materialqualitaet und Alterung. Steigende YI-Werte zeigen Degradation durch UV-Strahlung, Waerme oder chemischen Angriff an.
Normen und Standards
| Norm | Anwendungsbereich |
|---|---|
| ASTM E313 | Calculating Yellowness and Whiteness Indices |
| ASTM D1925 | Yellowness Index of Plastics (zurueckgezogen, ersetzt durch E313) |
| DIN 6167 | Beschreibung der Vergilbung von nahezu weissen Proben |
| DIN EN ISO 11664 | Farbmetrik - CIE-Normvalenz-System |
Physikalische Grundlagen
Yellowness Index nach ASTM E313:
YI = 100 x (CxX - CzZ) / Y
X, Y, Z = CIE Tristimuluswerte
Cx, Cz = Koeffizienten abhaengig von Lichtart und Beobachter
YI = 100 x (CxX - CzZ) / Y
X, Y, Z = CIE Tristimuluswerte
Cx, Cz = Koeffizienten abhaengig von Lichtart und Beobachter
Farbmetrische Grundlagen
- CIE L*a*b* System: YI korreliert mit positiven b*-Werten
- Lichtart: D65 (Tageslicht) oder C (mittleres Tageslicht)
- Beobachter: 2 Grad oder 10 Grad Normalbeobachter
Typische Yellowness Index Werte
| Werkstoff | YI (neu) | YI nach Alterung |
|---|---|---|
| PMMA (klar) | 0,5-2 | 5-15 |
| PC | 1-3 | 10-30 |
| PS | 1-4 | 15-40 |
| PVC (weiss) | 2-5 | 10-50 |
| PA 6 (natur) | 3-8 | 15-40 |
| ABS (natur) | 2-6 | 20-60 |
| PP (natur) | 1-5 | 10-30 |
| PE (natur) | 0-3 | 5-20 |
Pruefverfahren
Spektrophotometer
- Geometrie: d/8 Grad (diffuse Beleuchtung, 8 Grad Messung)
- Wellenlaengenbereich: 360-780 nm
- Kalibrierung: Weissstandard bekannter Werte
Messmodi
- Transmission: Fuer transparente Proben
- Reflexion: Fuer opake und transluzente Proben
- SPIN/SPEX: Mit/ohne Glanzanteil
Ursachen fuer Vergilbung
- UV-Degradation: Photooxidation durch Sonnenlicht
- Thermische Alterung: Oxidation bei erhoehter Temperatur
- Verarbeitung: Thermische Schaedigung beim Spritzgiessen
- Kontamination: Metallionen, saure Substanzen
- Additive: Vergilbung durch bestimmte Stabilisatoren
Gegenmassnahmen
- UV-Stabilisatoren: HALS, UV-Absorber
- Antioxidantien: Primaere und sekundaere Stabilisatoren
- Optische Aufheller: Kompensation durch Fluoreszenz
- Verarbeitungsoptimierung: Niedrigere Temperaturen, kuerzere Verweilzeiten
Anwendungsbereiche
- Qualitaetskontrolle: Eingangspruefung, Produktionskontrolle
- Alterungstests: UV-Bewitterung, Waermelagerung
- Reklamationsbearbeitung: Objektive Bewertung von Farbabweichungen
- Produktentwicklung: Stabilisatoroptimierung