Pigmentos de óxido de hierro y luz solar: origen de las quejas por decoloración

En resumen: El color del óxido de hierro resiste mejor la luz solar que la mayoría de los materiales que lo rodean. Cuando una superficie coloreada parece desteñida tras dos veranos, normalmente el pigmento sigue presente y algo situado por encima de él ha cambiado. Aprenda a distinguir la eflorescencia (chalking) de la suciedad y del desgaste antes de contactar al proveedor, y redacte la cláusula sobre el desteñimiento de modo que una prueba de laboratorio pueda resolver la controversia más adelante.

Un pavimento instalado hace tres años regresa como una foto enviada por teléfono y una sola frase: «el color se ha ido». Observe detenidamente la foto. Las unidades bajo el árbol aún conservan un tono muy cercano a la muestra aprobada. Las expuestas a pleno sol lucen fatigadas. Esa diferencia constituye una pista, y apunta directamente a la superficie.

La luz solar no penetra en una matriz curada ni extrae el pigmento de ella.

El pigmento es lo último que desaparece

Los pigmentos de óxido de hierro son inorgánicos. El color reside en la red cristalina, no en una molécula orgánica cuyos enlaces pueda romper la luz ultravioleta. Un óxido de hierro rojo (Fe2O3) que ya ha pasado por un horno a varios cientos de grados no se reordenará bajo la luz diurna al nivel del suelo. Los tonos rojos y amarillos en antiguas fachadas de mampostería siguen percibiéndose como rojos y amarillos mucho después de que el recubrimiento que los cubre haya perdido su integridad.

Así pues, cuando un cliente afirma que el color se ha desvanecido, acepte la observación y cuestione su causa. Esas son dos tareas distintas, y solo una de ellas corresponde a su responsabilidad.

Qué es realmente la descamación

La descamación (un polvo pálido que queda tras la descomposición misma del aglutinante) es la causa más frecuente de quejas sobre desvanecimiento en recubrimientos. El aglutinante en la superficie absorbe la radiación UV, sus cadenas poliméricas se rompen y lo que queda es una capa pulverulenta que dispersa la luz hacia el observador. Debajo de ella, el pigmento permanece inalterado. El ojo percibe un color más claro y menos saturado y lo interpreta como desvanecimiento.

La prueba con cinta la resuelve en aproximadamente un minuto. Presione cinta transparente sobre la superficie, levántela y péguela sobre una tarjeta blanca. El polvo blanco sobre la cinta indica descamación. Casi nada sobre la cinta significa que debe buscar en otra parte. El grado de descamación se califica comparándolo con escalas pictóricas de las normas ASTM D4214 e ISO 4628-6.

La suciedad es el segundo impostor. La película de tráfico, el polen, la goma de los neumáticos y el polvo atmosférico se acumulan en el perfil superficial, y un rojo que ha adquirido tonos marrón-gris suele ser simplemente un rojo cubierto por una película. Lave una pequeña zona con detergente suave y una brocha blanda antes de emitir cualquier juicio. La mitad de las quejas que llegan a un proveedor de pigmentos se resuelven en este paso.

En hormigón, examine la superficie antes de la mezcla

El pigmento en una baldosa de hormigón queda atrapado dentro de la pasta de cemento. No puede migrar, la lluvia no lo arrastra y no se encuentra sobre la superficie esperando ser atacado. Una vez que la unidad ha fraguado, el color forma parte de la piedra.

Lo que sí cambia se ubica en la fracción superior de un milímetro:

• Eflorescencia (brote blanco de sales que asciende a la superficie al secarse la humedad) se percibe como una bruma sobre una cara oscura.
• Carbonatación, la reacción lenta de la pasta de cemento con el dióxido de carbono del aire, modifica el tono de una cara sin protección a lo largo de los años.
• Desgaste. La capa superficial es intencionalmente delgada, y una década de tránsito peatonal más una fregadora mecánica elimina parte de ella.
• Diferencias de compactación y curado desde el primer día, atribuibles a la prensa y no al pigmento.

Ninguno de estos casos corresponde a un fallo del pigmento. Sin embargo, todos suelen reportarse como tal, normalmente con una fotografía tomada a las cuatro de la tarde, con el sol detrás de la cámara.

El brote blanco constituye un tema en sí mismo y cuenta con sus propias contramedidas, detalladas en eflorescencia en el hormigón coloreado . El aspecto relacionado con la prensa del mismo problema se aborda en fundición en seco frente a fundición en húmedo .

La graduación que, efectivamente, sí se desplaza

El óxido férrico negro (Fe3O4) es la excepción digna de mencionarse en voz alta. Tras una exposición prolongada al exterior, puede oxidarse hacia el óxido rojizo-marrón; por tanto, un negro que ha adquirido tonos marrones tras varias temporadas ha sufrido un proceso químico, no un engaño. Si el negro debe permanecer negro, eso constituye un argumento a favor de una capa superior o de una alternativa distinta, y es preferible plantearlo antes del pedido que tras el primer verano.

El amarillo tiene un límite de otro tipo. Su restricción es la temperatura, no la luz, y los valores correspondientes figuran en estabilidad térmica del óxido de hierro amarillo . Tenga presente la temperatura de procesamiento cuando una pieza amarilla vuelve marrón, pues el horno es una causa más probable que el sol.

Qué puede y qué no puede revelar una prueba acelerada

Tres métodos cubren la mayoría de las solicitudes relacionadas con reclamaciones de decoloración:

• ASTM G154, lámparas fluorescentes UV con ciclos de condensación.
• ASTM G155, arco de xenón.
• ISO 4892-2 e ISO 4892-3, las mismas dos fuentes luminosas, pero redactadas específicamente para plásticos.

Todos ellos reducen el tiempo. Ninguno predice con precisión útil los años de exposición al exterior. Un resultado de 1000 horas permite comparar razonablemente dos formulaciones entre sí. Convertir esa cifra en «doce años en Florida» significa que está leyendo un documento comercial, no un informe de ensayo. Cualquier laboratorio que ofrezca esa conversión está haciendo una suposición, y dicha suposición tiende a favorecer al cliente que financió el trabajo.

Lo que sí ofrece un ensayo es una comparación que puede defenderse, siempre que ambas muestras se hayan sometido al ensayo simultáneamente, sobre el mismo sustrato y con el mismo espesor de película, y que el resultado obtenido sea un valor ΔE (un único número que expresa la diferencia total de color) medido según la norma ASTM D2244.

Lado a Lado

Una cláusula de decoloración que sigue vigente tras una discusión

La mayoría de las órdenes de compra indican «resistente al color» o «no decolorable», y ahí empieza el problema, porque ninguna de esas frases se puede ensayar. Cuatro líneas realizan el trabajo real:

• El método. Indicar la norma ASTM G154 o ISO 4892-2 y el ciclo.
• La dosis. Horas de exposición, expresadas como horas. No como años.
• El límite. Un valor ΔE, medido según la norma ASTM D2244, frente a un patrón conservado (una muestra física sellada del color aprobado).
• La muestra. Quién prepara la probeta, sobre qué sustrato y a qué espesor de película.

Para el hormigón, añada un quinto punto: la muestra de aprobación es una placa fundida con la mezcla de producción y curada tal como lo hace la planta. Un cubo vertido en un laboratorio no reproducirá la cara de prensado, y un valor ΔE medido sobre la muestra equivocada es peor que no tener ningún valor. Si aún se debate el propio límite, establecer una tolerancia ΔE explica cómo elegir uno que pueda defender ante un cliente.

Coloque una rejilla al aire libre.

Las pruebas aceleradas corresponden a los proveedores y a los litigios. Una rejilla situada detrás de la planta le pertenece a usted y cuesta casi nada de operar.

1. Fije un bastidor orientado hacia el ecuador aproximadamente a 45°, libre de sombras proyectadas por edificios, vallas y árboles.
2. Monte placas procedentes de la serie de producción, además de una de cada grado que esté considerando.
3. Guarde un conjunto de control en un cajón oscuro. Sin él, no tendrá nada con qué comparar dentro de tres años.
4. Lea el color en seco, al mismo tiempo del día, bajo la misma luz y anote el valor ΔE.
5. Fotografíe cada placa junto a una tarjeta de referencia de color. Las fotografías distorsionan el color, pero una fotografía que incluye dicha tarjeta permite verificarla.
6. Anote en el reverso de cada placa la fecha, el número de lote y los meses de exposición.

El primer año en ese bastidor le enseñará más que cualquier ficha técnica, porque es su arena, su cemento y su clima. También constituye la evidencia más económica que jamás poseerá cuando un cliente envíe una fotografía con una sola oración.

SOBRE EL PROVEEDOR

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. lleva 26 años fabricando pigmentos sintéticos de óxido de hierro, incluidos los tonos rojo (Fe2O3), amarillo (α-FeOOH, un óxido de hierro hidratado), negro (Fe3O4), marrón y combinaciones verdes y azules para hormigón, recubrimientos, plásticos y cerámica. El pedido mínimo es de 1 tonelada (1.000 kg). Ofrecemos muestras de referencia conservadas, marcado por lote y datos de ensayo que una cláusula de decoloración pueda efectivamente utilizar; además, le indicaremos cuándo la queja que tiene ante usted se debe a la superficie de su producto y no al contenido de nuestro envase.

Envíe un correo electrónico a [email protected] o llame al +86-13400211655 para iniciar una prueba con su propia mezcla y sus propias condiciones climáticas.