Ajuste del color de pigmentos de óxido de hierro: Establecimiento de una tolerancia ΔE que realmente pueda aplicarse

Una coincidencia de color no es una descripción, sino un número, y solo existe una vez que se ha anotado cómo se medirá. «Coincidir con RAL 3009» o «coincidir con nuestro último envío» indica al proveedor de pigmentos el objetivo deseado, pero no aclara cuándo un lote entregado es aceptable ni cuándo da lugar a una reclamación. Las decisiones que evitan controversias sobre el color se toman antes de emitir la orden de compra: el método de medición, las condiciones bajo las cuales se realizará y la tolerancia acordada y firmada por ambas partes. La versión resumida merece destacarse desde el principio: especifique el color como un estándar físico conservado, junto con un límite de ΔE medido según las condiciones de la norma ASTM D2244; verifique tanto el tono como el color puro (masstone), y solicite, con cada entrega, el valor de ΔE y la fuerza tintórea del lote comparados con dicho estándar. El resto de este artículo explica por qué estas tres medidas determinan el resultado y qué debe incluirse en los documentos.

Por qué «coincidir con este color» no constituye una especificación

Dos proveedores pueden "igualar" la misma muestra y ambos equivocarse, porque el color se mide en coordenadas, no en adjetivos. Un color que un comprador describe como "un poco más oscuro y más cálido" implica un error de luminosidad más un error de matiz de una magnitud determinada; sin un valor numérico, es imposible determinar cuál de dos muestras se acerca más, o si alguna de ellas cumple con el requisito mínimo.

Una especificación de color funcional incluye cinco elementos; si falta alguno de ellos, surgirán discusiones:

• La referencia. Un estándar físico conservado —un panel o placa sellado y fechado, custodiado por ambas partes. No una fotografía, no una imagen en pantalla, no el recuerdo del último envío. Las fotografías y las imágenes en pantalla varían según el dispositivo, la iluminación y la compresión del archivo, precisamente por eso dos personas pueden observar el mismo archivo y describir colores distintos.
• Las condiciones de medición. Geometría del instrumento, fuente de luz, observador, preparación de la muestra y si la lectura se toma sobre una película de tono completo o sobre una película teñida. Cambiar cualquiera de estos factores hace que el mismo pigmento produzca un valor distinto.
• La tolerancia. Un límite ΔE indicado como máximo, con la fórmula especificada. ΔE*ab es el valor predeterminado habitual; CMC y CIEDE2000 se utilizan cuando el error de matiz resulta más relevante que el error de luminosidad.
• Quién realiza la medición. Si el certificado de análisis del proveedor constituye la prueba, si el comprador vuelve a medir al recibir la mercancía y qué establece el acuerdo en caso de discrepancia entre ambas lecturas.
• Qué ocurre en caso de incumplimiento. Sustitución, crédito o aceptación mediante concesión. Tomar esta decisión mientras el contenedor aún está en tránsito marítimo resulta mucho menos costoso que hacerlo una vez ha llegado.

Existe un sexto elemento que es fácil olvidar: el sustrato y el aglutinante. Un pigmento que coincide perfectamente en una prueba de laboratorio sobre una tarjeta blanca puede verse distinto sobre una superficie de cemento gris o bajo una capa transparente de brillo diferente. Si el color importa en una pared, una baldosa o una pieza moldeada, la referencia debe estar sobre ese sustrato.

Las dos mediciones que deciden la mayoría de las controversias sobre el color

Casi toda discusión sobre el color que sobrevive al primer intercambio es una confusión entre masstone y tinte.

Masstone es la lectura del pigmento a, o cerca de, su concentración de producción —la forma en que se presenta una baldosa roja oscura o una conexión de tubería negra. Es lo que las personas comparan a simple vista, y es lo menos sensible a las propiedades que encarecen el producto, porque una película de tono completo puede ocultar un pigmento débil tras su propia opacidad.

Tinte es el pigmento diluido con blanco, comúnmente en una proporción de una parte de pigmento por cinco o diez partes de blanco. En la tonalidad, la contribución del pigmento se extiende sobre un volumen mucho mayor de blanco, y las diferencias que la masa ocultaba se vuelven visibles: un lote con menor poder tintóreo se ve más pálido, y a menudo más apagado, en tonalidad, aunque parezca totalmente aceptable en sombra completa.

Ahí radica el daño comercial. Un lote más débil no es simplemente «un rojo ligeramente distinto». Si el comprador compensa aumentando la tasa de adición, paga más por tonelada de producto coloreado y se acerca al extremo superior del rango de dosificación; si no compensa, las unidades terminadas resultan más claras que la muestra aprobada y el debate pasa del pigmento a los productos terminados. El poder tintóreo es un parámetro de coste tanto como un parámetro de color, y se mide simultáneamente con el color.

La tercera medición digna de mencionar es tono base dos lotes pueden situarse dentro de un límite estrecho de ΔE y aun así mostrar matices diferentes al reducir su intensidad: uno con tendencia amarilla, otro con tendencia azul, debido a que el pigmento subyacente se produjo mediante una ruta distinta o se mezcló a partir de una combinación diferente. El matiz es lo que los compradores describen como «sucio» o «frío», y constituye la razón por la cual la verificación del tinte debe incluirse en el acuerdo escrito, no en un control de calidad informal.

Qué significa realmente un valor ΔE en el lugar de trabajo

δE es la distancia total entre dos colores en un espacio tridimensional de color: cuán separados están la muestra y el patrón cuando se consideran simultáneamente la luminosidad, el eje rojo-verde y el eje amarillo-azul. Es una magnitud, lo que permite emplearla como tolerancia; sin embargo, los valores numéricos puros requieren una interpretación previa para adquirir significado en una línea de producción.

La escala más comúnmente citada en el control de calidad del color tiene aproximadamente la siguiente estructura:

Dos advertencias. Primero, ΔE es un solo número que oculta tres direcciones, por lo que un ΔE de 1,4 compuesto casi íntegramente por un error de luminosidad se ve distinto de un ΔE de 1,4 compuesto casi íntegramente por un error de matiz. Cuando la deriva de matiz representa un riesgo específico, ajuste el componente de matiz o utilice una fórmula con ponderación del matiz en lugar de reducir el límite general para todo. Segundo, ΔE describe dos muestras físicas medidas en las mismas condiciones. No indica nada acerca de cómo se verá el color tras tres años al aire libre: eso corresponde a la resistencia a la luz (lightfastness) y a la intemperie, una propiedad distinta y una línea separada en la hoja técnica de datos.

Fije las condiciones de medición antes de que la tolerancia tenga algún significado

Una tolerancia es tan válida como las condiciones bajo las cuales se mide, y esas condiciones deben registrarse por escrito, no asumirse.

La fórmula. ASTM D2244 abarca el cálculo de las diferencias de color a partir de coordenadas de color medidas instrumentalmente: la aritmética que convierte las lecturas del instrumento en un valor ΔE. Vale la pena mencionarlo expresamente en la especificación, porque ΔE*ab, ΔE CMC y ΔE CIEDE2000 aplicados a las mismas dos muestras arrojan valores distintos, y un proveedor y un comprador que utilicen fórmulas diferentes discreparán acerca de un mismo panel.

La fuente de luz y el observador. El color es una medición de la luz reflejada, por lo tanto la luz es relevante. Por defecto industrial se utiliza la luz diurna D65 con un observador de 10°, y debe indicarse explícitamente en lugar de dejarla a la memoria del instrumento. Además, los instrumentos difieren en su geometría: un instrumento esférico en modo «especular incluida» y un instrumento multiángulo no reportan los mismos valores para una misma muestra cepillada o texturizada.

La muestra. Mismo espesor de película, mismo método de aplicación, secado en lugar de humedecido y mismo brillo. Una superficie mate dispersa la luz y se percibe más clara que una superficie brillante con el mismo pigmento; con frecuencia se culpa a un cambio de pigmento de lo que en realidad es una diferencia de acabado superficial.

Curado y tiempo. En el hormigón, el color se desarrolla a medida que el material cura, por lo que una lectura tomada al desmoldar no es la lectura relevante. Realice las mediciones frente al patrón conservado en los intervalos acordados —es habitual verificar a los 7 días y nuevamente a los 28 días, bajo la misma iluminación— en lugar de hacerlo una sola vez, prematuramente, sobre una superficie húmeda. En plásticos y recubrimientos en polvo, realice las mediciones tras someter el material a su historia térmica real, ya que el procesamiento modifica el color: el amarillo óxido de hierro es un óxido de hierro hidratado y se desplaza hacia el rojo una vez que se supera su límite térmico , razón por la cual la temperatura de procesamiento constituye un parámetro de especificación y no un mero detalle operativo.

Qué solicitar a su proveedor de pigmentos, lote por lote

La especificación de color indica al proveedor qué debe fabricar. Los documentos que figuran a continuación permiten a ambas partes determinar si el lote recibido coincide con el lote solicitado.

Dos de estos aspectos merecen ser tratados por separado. La coincidencia cromática del lote entregado y la estabilidad cromática en servicio son reclamos distintos: el primero es un acuerdo comercial sobre una bolsa entregada, mientras que el segundo es una propiedad del material. Un proveedor puede cumplir perfectamente con la tolerancia en el primer caso y aun así fallar en el segundo, razón por la cual ambos deben figurar en la hoja técnica, no en una conversación.

Donde ΔE deja de ser el problema

Cuando un lote entregado mide dentro de la tolerancia respecto al estándar y, aun así, el producto terminado se ve incorrecto, examine el proceso antes de renegociar el pigmento. El pigmento es solo una de varias entradas que afectan el color final:

• Color del cemento y del aglutinante. Un cambio en el origen del cemento o en su contenido de álcalis desplaza el color base bajo el pigmento, y dicho desplazamiento puede ser mayor que la propia tolerancia.
• Relación agua-cemento y trabajabilidad. El agua añadida in situ para mejorar la trabajabilidad aclara la superficie a lo largo del acabado, y dicha aclaración rara vez es uniforme en toda la colada.
• Arena y áridos. El color, el contenido de finos y la granulometría se aprecian todos a las tasas de adición habituales.
• Curado y almacenamiento. El curado húmedo, el agua estancada y el envoltorio de las unidades antes de que sequen modifican la historia superficial —y suelen ser la causa habitual de la eflorescencia blanca que se reporta como un fallo de color. Ese mecanismo, y lo que un proveedor de pigmentos puede o no garantizar, se explica en Eflorescencia en el hormigón coloreado .
• Acabado y brillo. El alisado con llana, el cepillado, el granallado y la aplicación de recubrimientos modifican la luz reflejada sin alterar el pigmento en la matriz.
• Humedad. Una pared húmeda se ve más oscura. Comparar un patrón seco con una muestra húmeda, o viceversa, genera una queja sin defecto real subyacente.

Si se cuestiona directamente la dosificación —es decir, cuánto pigmento por metro cúbico y cómo verificar un cambio frente a sus propios materiales, en lugar de la cifra típica del proveedor— existe un método detallado para ello en Dosificación de pigmentos de óxido de hierro para hormigón .

Cómo realizar una prueba de coincidencia de color que resuelva la cuestión

1. Congele la referencia antes de comenzar. Sellar y fechar el estándar aprobado, dividirlo en al menos dos piezas y retener una de ellas para que las comparaciones nunca se realicen contra una muestra manipulada durante semanas.
2. Ejecutar la prueba con materiales de producción. Su cemento, su arena, su aditivo, su agua y su ciclo de curado. Una prueba que utiliza el pigmento del proveedor pero no su mezcla evalúa el pigmento de forma aislada, lo cual no corresponde al contexto real en que se toma la decisión.
3. Incluir el estándar en cada lote de paneles. Un panel estándar colado junto con la prueba permite distinguir la deriva del pigmento de la deriva del sustrato.
4. Reproducir el proceso de curado. Si en producción se envuelven las unidades mientras están húmedas, la prueba también debe envolver las unidades mientras están húmedas, pues es precisamente en esa etapa donde aparecen los defectos atribuidos al color.
5. Realizar las mediciones según un cronograma y bajo luz fija. Intervalos acordados, mismo instrumento, mismo observador, registros conservados. Los adjetivos no son datos.
6. Aprobar un rango, no un valor puntual. Aprobar el límite de ΔE y la verificación del tono, para que los lotes futuros puedan aceptarse o rechazarse sin tener que volver a plantear la cuestión del color.
7. Incluir el resultado en la siguiente orden de compra. Indicar la norma de referencia, las condiciones de medición, la tolerancia y los documentos requeridos con cada lote.

El objetivo de todo esto no es simplemente lograr orden administrativo. El color es la única propiedad de un pigmento que un comprador siempre notará, que un proveedor no podrá inspeccionar en su nombre y que solo dará lugar a una controversia si nadie anotó previamente cómo se mediría.

SOBRE EL PROVEEDOR

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. fabrica pigmentos de óxido de hierro desde hace 26 años, con una capacidad de producción anual de 50 000 toneladas y clientes en más de 150 países y regiones. Su gama abarca los Serie de Óxido de Hierro Rojo (incluidos los grados 110, 130 y 190, además de versiones nano, ultrafinas, de fácil dispersión y resistentes a ácidos y álcalis), los Serie de óxido de hierro amarillo (grados 313 y 920), los negro y series marrón, y pigmentos azul compuesto (886) y verde, con coincidencia de color directa desde fábrica, ajuste del tamaño de partícula y personalización del embalaje mediante Servicios de aduanas . Las certificaciones obtenidas incluyen REACH, RoHS, CE e ISO. Los artículos en stock se envían en 3–5 días laborables; los artículos personalizados, en 7–15 días laborables. El control de calidad abarca desde las pruebas de materias primas hasta la inspección del producto terminado, y los datos de color (ΔE respecto a un estándar conservado) están disponibles bajo solicitud.

Si desea un color que pueda imponer, en lugar de uno sobre el que deba discutir, envíenos su estándar objetivo, el sustrato y el aglutinante en los que se utilizará, así como las condiciones de medición que aplica. Le enviaremos la referencia, su posición ΔE respecto a su estándar y una muestra de ensayo. Contacto: [email protected] / +86-13400211655.