Abbinamento del colore dei pigmenti di ossido di ferro: impostazione di una tolleranza ΔE effettivamente applicabile

Una corrispondenza cromatica non è una descrizione: è un numero, e esiste soltanto dopo aver definito in che modo verrà misurata. L’indicazione «corrispondente al RAL 3009» o «corrispondente alla nostra ultima spedizione» comunica al fornitore di pigmenti l’obiettivo da raggiungere, ma non chiarisce in quali casi un lotto consegnato sia accettabile e in quali costituisca oggetto di reclamo. Le decisioni che evitano controversie cromatiche vanno prese prima dell’emissione dell’ordine d’acquisto: definire la metodologia di misurazione, le condizioni in cui essa verrà effettuata e la tolleranza concordata e firmata da entrambe le parti. La versione sintetica va enunciata fin dall’inizio: specificare il colore come standard fisico conservato, abbinato a un limite di ΔE misurato secondo le condizioni ASTM D2244; verificare non solo la massa cromatica (masstone), ma anche la tonalità (tint); richiedere, con ogni consegna, il valore di ΔE e la potenza tintometrica del lotto rispetto a tale standard. Il resto di questo articolo spiega perché questi tre elementi determinano l’esito finale e cosa inserire nei documenti.

Perché «corrispondente a questo colore» non è una specifica

Due fornitori possono entrambi "eguagliare" lo stesso campione e tuttavia entrambi sbagliare, poiché il colore viene misurato in coordinate, non con aggettivi. Un colore che un acquirente definisce "un po’ più scuro e più caldo" corrisponde a un errore di luminosità più un errore di tonalità di una determinata entità; senza un valore numerico, non è possibile stabilire quale dei due campioni presentati sia più vicino alla richiesta, né se uno qualsiasi di essi sia sufficientemente vicino.

Una specifica cromatica utilizzabile comprende cinque elementi; qualora manchi anche uno solo di essi, la specifica sarà oggetto di contestazioni:

• Il riferimento. Uno standard fisico conservato — un pannello o una placca sigillati e datati, detenuti da entrambe le parti. Non una fotografia, non un’immagine su schermo, non un ricordo della precedente spedizione. Fotografie e immagini su schermo variano in funzione del dispositivo, della luce e della compressione del file, ed è proprio questo il motivo per cui due persone possono osservare lo stesso file e descrivere colori diversi.
• Le condizioni di misurazione. Geometria dello strumento, sorgente luminosa, osservatore, preparazione del campione e se la lettura viene effettuata su un film a tinta piena o su un film colorato. Modificare uno qualsiasi di questi fattori fa sì che lo stesso pigmento produca un valore diverso.
• La tolleranza. Un limite ΔE indicato come massimo, con la formula specificata. ΔE*ab è il valore predefinito abituale; CMC e CIEDE2000 vengono utilizzati quando l’errore di tonalità ha maggiore rilevanza rispetto all’errore di luminosità.
• Chi esegue la misurazione. Se il certificato di analisi del fornitore costituisce la prova, se l’acquirente esegue nuovamente la misurazione al ricevimento e cosa stabilisce l’accordo in caso di discrepanza tra le due letture.
• Cosa accade in caso di mancato rispetto. Sostituzione, credito o accettazione mediante deroga. Decidere tale opzione mentre il contenitore è ancora in transito costa molto meno rispetto a decidere dopo l’arrivo.

Esiste un sesto elemento facile da dimenticare: il supporto e il legante. Un pigmento che corrisponde perfettamente in una prova di laboratorio su una scheda bianca può risultare errato su una superficie grigia di cemento o sotto uno strato trasparente con diverso grado di lucentezza. Se il colore è rilevante su una parete, su un elemento prefabbricato o su un componente stampato, il campione di riferimento deve essere applicato su quel medesimo supporto.

Le due misurazioni che decidono la maggior parte delle controversie sul colore

Quasi ogni discussione sul colore che supera il primo scambio è causata da una confusione tra masstone e tinta.

Masstone è la lettura del pigmento alla sua concentrazione di produzione — ovvero come si presenta un elemento prefabbricato rosso scuro o un raccordo per tubazioni nero. È ciò che le persone confrontano a occhio ed è la proprietà meno sensibile alle caratteristiche che comportano costi aggiuntivi, poiché uno strato opaco a piena intensità può nascondere un pigmento poco potente dietro la propria opacità.

Tinta è il pigmento diluito con bianco, comunemente nella proporzione di una parte di pigmento a cinque o dieci parti di bianco. Nella tonalità, il contributo del pigmento si estende su un volume molto maggiore di bianco e le differenze che la massa piena nascondeva diventano visibili: un lotto con minore potere tintorio appare più chiaro, e spesso più opaco, nella tonalità, pur sembrando del tutto accettabile nella massa piena.

È qui che risiede il danno commerciale. Un lotto più debole non è semplicemente «un rosso leggermente diverso». Se l’acquirente compensa aumentando la percentuale di aggiunta, paga di più per tonnellata di prodotto colorato e si avvicina al limite superiore del campo di dosaggio; se non compensa, le unità finite risultano più chiare del campione approvato e la controversia passa dal pigmento al prodotto finito. Il potere tintorio è un parametro di costo tanto quanto un parametro cromatico, e viene misurato contemporaneamente al colore.

La terza misura degna di menzione è fondo . Due loti possono rientrare entro un limite stretto di ΔE e tuttavia mostrare tonalità diverse quando ridotti — uno con tendenza gialla, l’altro con tendenza blu — perché il pigmento sottostante è stato prodotto tramite un percorso diverso o miscelato partendo da una composizione differente. La tonalità secondaria è ciò che gli acquirenti descrivono come "sporca" o "fredda", ed è la ragione per cui il controllo della tinta deve figurare nell’accordo scritto, non in un controllo qualità informale.

Cosa significa effettivamente un valore ΔE sul posto di lavoro

δE è la distanza totale tra due colori nello spazio cromatico tridimensionale: quanto sono distanti tra loro il campione e lo standard, considerando contemporaneamente luminosità, componente rosso-verde e componente giallo-blu. Si tratta di una grandezza scalare, caratteristica che ne consente l’uso come tolleranza — tuttavia i semplici valori numerici devono essere interpretati prima di assumere un significato pratico sulla linea di produzione.

La scala più comunemente citata nel controllo qualità del colore ha all’incirca il seguente andamento:

Due avvertenze. Primo, ΔE è un singolo valore che nasconde tre direzioni, quindi un ΔE di 1,4 causato quasi interamente da un errore di luminosità appare diverso da un ΔE di 1,4 causato quasi interamente da un errore di tonalità. Qualora la deriva di tonalità rappresenti il rischio specifico, stringere il limite relativo alla componente tonalità oppure utilizzare una formula con pesatura della tonalità, anziché ridurre il limite complessivo per tutti i parametri. Secondo, ΔE descrive due campioni fisici misurati nelle stesse condizioni. Non fornisce alcuna informazione sull’aspetto del colore dopo tre anni all’esterno: ciò riguarda la resistenza alla luce (lightfastness) e la resistenza alle intemperie, proprietà distinte e indicate su una riga separata nella scheda tecnica.

Definire le condizioni di misurazione prima che la tolleranza assuma un significato qualsiasi

Una tolleranza è tanto valida quanto lo sono le condizioni in cui viene misurata, e tali condizioni devono essere documentate per iscritto, non date per scontate.

La formula. ASTM D2244 descrive il calcolo delle differenze di colore a partire dalle coordinate cromatiche misurate strumentalmente — ovvero l’algoritmo che converte le letture strumentali in un valore ΔE. Vale la pena citare esplicitamente questa norma nella specifica, poiché ΔE*ab, ΔE CMC e ΔE CIEDE2000 applicati agli stessi due campioni producono valori diversi; pertanto, un fornitore e un acquirente che utilizzino formule differenti potrebbero non concordare sullo stesso pannello.

La sorgente luminosa e l’osservatore. Il colore è una misura della luce riflessa, quindi la luce è determinante. Il riferimento industriale standard è la luce diurna D65 con osservatore a 10°, e tale condizione va indicata esplicitamente anziché lasciarla alla memoria dello strumento. Inoltre, gli strumenti differiscono anche per geometria: uno strumento a sfera in modalità con inclusione della luce speculare e uno strumento multiangolare non forniscono gli stessi valori su uno stesso campione satinato o testurizzato.

Il campione. Stesso spessore del film, stesso metodo di applicazione, asciutto anziché bagnato e stessa lucentezza. Una superficie opaca disperde la luce e appare più chiara rispetto a una superficie lucida con identico pigmento: spesso si attribuisce erroneamente tale differenza a una variazione del pigmento, mentre in realtà è dovuta alla diversa finitura superficiale.

Polimerizzazione e tempo. Nel calcestruzzo, il colore si sviluppa durante la polimerizzazione del materiale; pertanto, una misurazione effettuata al momento della sformatura non corrisponde al valore rilevante. Effettuare le misurazioni confrontando il campione con lo standard conservato, a intervalli concordati — generalmente a 7 giorni e nuovamente a 28 giorni, sempre nella stessa illuminazione — piuttosto che eseguire un’unica misurazione precoce su una superficie ancora umida. Nei materiali plastici e nelle vernici a polvere, eseguire le misurazioni dopo che il materiale ha subito l’intero ciclo termico reale, poiché la lavorazione modifica il colore: il giallo ossido di ferro è un ossido di ferro idratato e si sposta verso il rosso una volta superata la sua soglia termica , motivo per cui la temperatura di lavorazione costituisce un parametro specificato, non un semplice dettaglio operativo.

Cosa richiedere al proprio fornitore di pigmenti, lotto per lotto

La specifica del colore indica al fornitore cosa produrre. I documenti riportati di seguito consentono a entrambe le parti di verificare se il lotto ricevuto corrisponde a quello ordinato.

Due di questi aspetti meritano di essere distinti. La corrispondenza cromatica della spedizione e la stabilità cromatica in servizio sono due requisiti diversi: il primo è un accordo commerciale relativo a un sacco consegnato, il secondo è una proprietà del materiale. Un fornitore può rientrare perfettamente nella tolleranza sul primo parametro e tuttavia non soddisfare il secondo, motivo per cui entrambi devono figurare nel foglio dati, anziché essere oggetto di semplice discussione.

Dove ΔE smette di essere il problema

Quando un lotto consegnato risulta entro tolleranza rispetto allo standard ma il prodotto finito appare comunque scorretto, esaminare il processo prima di rinegoziare il pigmento. Il pigmento è solo uno degli input che influenzano il colore finale:

• Colore del cemento e del legante. Un cambio di fornitore di cemento o di contenuto di alcali sposta il colore di base sottostante al pigmento, e tale spostamento può superare la stessa tolleranza.
• Rapporto acqua-cemento e lavorabilità. L’acqua aggiunta in cantiere per migliorare la lavorabilità schiarisce la superficie lungo tutto il rivestimento, e tale schiarimento raramente risulta uniforme su un’unica gettata.
• Sabbia e aggregati. Colore, contenuto di polvere fine e granulometria sono tutti visibili con i normali tassi di aggiunta.
• Indurimento e stoccaggio. L’indurimento a umido, l’immersione in acqua stagnante e l’incartamento delle unità prima che si asciughino modificano la storia della superficie — e sono la causa abituale della fioritura bianca che viene segnalata come difetto cromatico. Questo meccanismo, e ciò che un fornitore di pigmenti può o non può garantire, è trattato in Efflorescenza nel calcestruzzo colorato .
• Finitura e lucentezza. La raschiatura, la spazzolatura, la sabbiatura e la verniciatura modificano la luce riflessa senza alterare il pigmento incorporato nella matrice.
• Umidità. Una parete umida appare più scura. Confrontare uno standard asciutto con un campione umido, o viceversa, genera un reclamo privo di effettivo difetto.

Se invece è lo stesso dosaggio a essere messo in discussione — ossia quanti pigmenti per metro cubo e come verificare una variazione rispetto ai propri materiali anziché rispetto al valore indicativo del fornitore — esiste un metodo specifico illustrato in Dosaggio di pigmenti ossidi di ferro per calcestruzzo .

Come eseguire una prova di abbinamento cromatico definitiva

1. Fissare il riferimento prima di iniziare. Sigillare e datare lo standard approvato, dividerlo in almeno due parti e conservarne una come riferimento, in modo che i confronti non vengano mai effettuati su un campione manipolato per settimane.
2. Eseguire la prova con i materiali di produzione. Il vostro cemento, la vostra sabbia, il vostro additivo, la vostra acqua e il vostro ciclo di maturazione. Una prova che utilizza il pigmento del fornitore ma non la vostra miscela testa il pigmento in isolamento, condizione che non corrisponde al contesto reale in cui viene presa la decisione.
3. Includere lo standard in ogni partita di pannelli. Un pannello standard gettato contemporaneamente alla prova consente di distinguere la deriva del pigmento da quella del supporto.
4. Riprodurre le condizioni di maturazione. Se nella produzione i pannelli vengono avvolti ancora umidi, anche la prova deve prevedere l’avvolgimento in condizioni umide, poiché è proprio in questa fase che compaiono i difetti attribuiti al colore.
5. Effettuare le misurazioni secondo un programma prestabilito e in condizioni luminose costanti. Intervalli concordati, stesso strumento, stesso osservatore, registrazioni conservate. Gli aggettivi non sono dati.
6. Approvare un intervallo, non un singolo valore. Approvare il limite ΔE e il controllo della tinta, in modo che i futuri lotti possano essere accettati o rifiutati senza dover riaprire la questione del colore.
7. Riportare l'esito nell'ordine di acquisto successivo. Indicare lo standard di riferimento, le condizioni di misurazione, la tolleranza e i documenti richiesti per ogni lotto.

Lo scopo di tutto ciò non è la semplice correttezza amministrativa. Il colore è l'unica proprietà di un pigmento che l'acquirente noterà sempre, che il fornitore non può controllare per conto vostro e che genera una controversia soltanto quando nessuno ha specificato per iscritto come verrà misurato.

INFORMAZIONI SUL FORNITORE

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. produce pigmenti ossido di ferro da 26 anni, con una capacità produttiva annua di 50.000 tonnellate, e fornisce clienti in oltre 150 paesi e regioni. La gamma comprende gli Serie Rosso di Ossido di Ferro (compresi i gradi 110, 130 e 190, oltre a quelli nano, ultrafini, facilmente dispersibili e resistenti agli acidi e alle basi), gli Serie ossido di ferro giallo (gradi 313 e 920), gli nero e serie marrone, e pigmenti blu composito (886) e verde, con abbinamento colore diretto in fabbrica, regolazione della dimensione delle particelle e personalizzazione dell’imballaggio tramite Servizi personalizzati . Le certificazioni detenute includono REACH, RoHS, CE e ISO. Gli articoli disponibili a magazzino vengono spediti entro 3–5 giorni lavorativi; quelli personalizzati entro 7–15 giorni lavorativi. Il controllo qualità si estende dai test sulle materie prime fino all’ispezione del prodotto finito, e i dati cromatici (ΔE rispetto a uno standard conservato) sono disponibili su richiesta.

Se desiderate un colore che possiate imporre, anziché un colore su cui dobbiate discutere, inviateci il vostro standard di riferimento, il substrato e il legante in cui verrà utilizzato, nonché le condizioni di misurazione adottate. Vi forniremo la tipologia di prodotto, il suo valore ΔE rispetto al vostro standard e un campione per prova. Contatto: [email protected] / +86-13400211655.