Tagesleuchtfarben finden in der zeitgenössischen Kunst aufgrund ihrer Leuchtkraft vermehrt Anwendung. Sie besitzen nur eine geringe Lichtechtheit. Die Zusammensetzung der Pigmente ist bisher wenig erforscht und es stehen nur vereinzelt Studien zur Lichtalterung zur Verfügung. Die Abbauprozesse wurden in der Literatur bisher nicht behandelt.
In der vorliegenden Arbeit werden die Zusammensetzung von Tagesleuchtpigmenten von Kremer Pigmente identifiziert, die Abbauprodukte der Bestandteile ermittelt sowie das Alterungsverhalten von Tagesleuchtfarben betrachtet. Die Eignung der verwendeten Methoden für die verschiedenen Aufgaben wird diskutiert.
Für die Identifizierung der Zusammensetzung wird eine Dialysemethode für die Abtrennung der Farbstoffe vom Harz vorgestellt. Die Ermittlung der Komponenten erfolgt mittels Hochleistungsflüssigchromatographie–Massenspektrometrie (HPLC–MS). Die Ergebnisse zeigen Rhodamine und Coumarine als die hauptsächlich verwendeten Fluoreszenzfarbstoffe sowie optische Aufheller. Verschiedene Pigmentfarben enthalten dieselben Farbstoffe in verschiedenen Anteilen.
Die Komponenten werden künstlicher Lichtalterung unterzogen und die Abbauprodukte ebenfalls mittels HPLC–MS identifiziert. N-Deethylierung und Oxidation, hauptsächlich Hydroxylierung, können als Hauptabbauwege der Farbstoffe betrachtet werden. Die Art der Abbauprodukte ist dieselbe für eine Alterung unter sichtbarem Licht und UV-Strahlung. Die N-deethylierten Abbauprodukte führen zu einer Blauverschiebung der Farbe und Emissionswellenlänge während der Alterung. Coumarine zeigen generell eine höhere Lichtechtheit als die Rhodamine.
Die Lichtalterung wird weiterhin an Farbmustern durchgeführt. Das Alterungsverhalten lässt sich anhand des Abbaus der einzelnen Komponenten begründen. Ausbleichen und eine Blauverschiebung von Farbe und Emissionswellenlänge sind die zentralen Merkmale der Alterung. Raman-Spektroskopie und Fluoreszenzspektroskopie werden als geeignete Methoden für die Bewertung des Alterungszustandes aufgezeigt. Die Alterungsgeschwindigkeit ist von einer Vielzahl von Parametern abhängig, wobei die Schichtdicke, Pigmentkonzentration und Beleuchtungsstärke als ausschlaggebend anzunehmen sind.
Die Methoden werden an Fallbeispielen von Kunstobjekten mit Tagesleuchtfarben angewandt und der Nutzen mobiler Raman-Spektroskopie zur zerstörungsfreien Analyse von Kunstobjekten erprobt. Die Ergebnisse bestätigen die durchgeführte Untersuchung an Modellsystemen. Die HPLC–MS ist als die aussagekräftigste Methode sowohl für die Identifizierung der Zusammensetzung als auch die Bewertung des Alterungszustandes festzuhalten.:Danksagung
Kurzfassung
Abstract
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Publikationen
1 Einleitung und Zielstellung
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Tagesleuchtpigmente
2.1.1 Zusammensetzung
2.1.2 Fluoreszenz und Förster-Resonanzenergietransfer
2.1.3 Farbton von Tagesleuchtfarben
2.2 Eingesetzte analytische Methoden
2.2.1 Methodenbewertung
2.2.2 DC
2.2.3 HPLC–MS(/MS)
2.2.4 Raman-Spektroskopie
2.2.5 Fluoreszenzspektroskopie
2.2.6 IR-Spektroskopie
3 Experimentelle Durchführung
3.1 Separation der Farbstoffe und optischen Aufheller aus dem Pigment
3.1.1 Zielstellung
3.1.2 Festphasenextraktion
3.1.3 Dialyse
3.2 Alterungssimulation mittels Belichtung
3.2.1 Aufbau der Belichtungskammer
3.2.2 Alterungssimulation an den Farbstoffen und optischen Aufhellern
3.2.3 Alterungssimulation an Farbmustern
3.3 Eingesetzte analytische Methoden
3.3.1 DC
3.3.2 HPLC–MS(/MS)
3.3.3 NMR-Spektroskopie
3.3.4 Raman-Spektroskopie
3.3.5 Fluoreszenzspektroskopie
3.3.6 FTIR-Spektroskopie
4 Ergebnisse und Diskussion
4.1 Vorbemerkungen
4.2 Identifizierung der Bestandteile der Tagesleuchtpigmente
4.2.1 Vorversuche mittels DC
4.2.2 Identifizierung mittels HPLC–MS/MS und NMR-Spektroskopie
4.2.3 Spektroskopische Erfassung
4.2.4 Diskussion und Literaturvergleich
4.3 Identifizierung der Abbauprodukte
4.3.1 Fotografische und fluoreszenzspektroskopische Erfassung
4.3.2 Ermittlung der Abbauprodukte mittels HPLC–MS/MS
4.3.3 Diskussion und Literaturvergleich
4.4 Verhalten von Tagesleuchtfarben während der Lichtalterung
4.4.1 Phänomenologische Betrachtung and Farbmustern
4.4.2 Bewertung mit Analysemethoden
4.4.3 Diskussion und Literaturvergleich
4.5 Anwendung der Methoden an Fallbeispielen von Kunstobjekten
4.5.1 HPLC–MS und Raman-Spektroskopie
4.5.2 Raman-Spektroskopie an historischen Pigmentproben
4.5.3 Mobile Raman-Spektroskopie
4.5.4 Eignung der Methoden
5 Zusammenfassung und Ausblick
Literaturverzeichnis
Anhang
A Verwendete Geräte, Materialien und Chemikalien
B Ergänzende Chromatogramme, Spektren, Abbildungen und Tabellen
B.1 Spektren der Lampen und LEDs in der Belichtungskammer
B.2 Raman-Spektroskopie
B.2.1 Raman-Spektren der Tagesleuchtpigmente und der Bestandteile
B.2.2 Raman-Spektren der photochemisch gealterten Farbmuster
B.2.3 Raman-Spektren von Kunstobjekten und historischen Pigmenten
B.3 Fluoreszenzspektroskopie
B.3.1 Fluoreszenzspektren der Kremer Tagesleuchtpigmente
B.3.2 Fluoreszenzspektren der Referenzsubstanzen
B.3.3 Emissionsspektren der gealterten Referenzsubstanzen
B.3.4 Fluoreszenzspektren der photochemisch gealterten Farbmuster
B.4 HPLC–MS(/MS)
B.4.1 Tandem-Massenspektren der Bestandteile
B.4.2 Abbauprodukte der Referenzsubstanzen
B.5 NMR-Spektroskopie
B.6 Fotografien der Farbmuster und Ergebnisse der Farbmessungen
Versicherung
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:92243 |
| Date | 10 July 2024 |
| Creators | Reiß, Lukas |
| Contributors | Brunner, Eike, Herm, Christoph, Stege, Heike, Technische Universität Dresden, Hochschule für Bildende Künste Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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