Pigmenti di ossido di ferro e luce solare: da dove provengono i reclami relativi allo sbiadimento

In breve: Il colore a base di ossido di ferro resiste meglio alla luce solare rispetto alla maggior parte dei materiali circostanti. Quando una superficie colorata appare sbiadita dopo due estati, il pigmento è generalmente ancora presente e qualcosa al di sopra di esso è cambiato. Impara a distinguere l’efflorescenza dalla sporcizia e dall’usura prima di contattare il fornitore, e redigi la clausola sullo scolorimento in modo che un test di laboratorio possa risolvere successivamente la controversia.

Un blocchetto installato tre anni fa ritorna come foto inviata via telefono e una sola frase: il colore è scomparso. Esamina attentamente la foto. Le unità poste all’ombra dell’albero conservano un colore molto simile al campione approvato. Quelle esposte pienamente al sole appaiono stanche. Questa differenza è un indizio, e punta alla superficie.

La luce solare non penetra nella matrice indurita per estrarne il pigmento.

Il pigmento è l’ultima cosa a scomparire

I pigmenti di ossido di ferro sono inorganici. Il colore risiede nel reticolo cristallino, non in una molecola organica i cui legami possono essere rotti dalla luce ultravioletta. Un ossido di ferro rosso (Fe2O3) che è già stato sottoposto a cottura in forno a diverse centinaia di gradi non verrà riallineato dalla luce diurna a livello del suolo. I rossi e i gialli su antiche murature appaiono ancora come rossi e gialli molto tempo dopo che il rivestimento sovrastante si è deteriorato.

Quando un cliente afferma che il colore si è sbiadito, accettate l’osservazione e indagate sulla causa. Si tratta di due compiti distinti, e solo uno di essi rientra nelle vostre responsabilità.

Che cosa è effettivamente la polverizzazione

La polverizzazione (una polvere chiara lasciata dal degrado stesso del legante) è la causa più comune delle lamentele relative allo sbiadimento nei rivestimenti. Il legante in superficie assorbe la dose di raggi UV, le sue catene polimeriche si spezzano e ciò che rimane è uno strato polveroso che diffonde la luce verso l’osservatore. Sotto di esso, il pigmento resta inalterato. L’occhio percepisce un colore più chiaro e meno vivido e lo definisce ‘sbiadito’.

Il test con il nastro lo chiarisce in circa un minuto. Premere del nastro trasparente sulla superficie, sollevarlo e applicarlo su una scheda bianca. La presenza di polvere bianca sul nastro indica l’insorgenza di chalkiness (efflorescenza). Quasi nulla sul nastro significa che bisogna cercare altrove. Il grado di chalkiness viene valutato confrontandolo con scale illustrate nelle norme ASTM D4214 e ISO 4628-6.

La sporcizia è il secondo impostore. Il film da traffico, il polline, la gomma dei pneumatici e la polvere atmosferica si insinuano nel profilo superficiale; un rosso che è diventato marrone-grigio è spesso semplicemente un rosso ricoperto da un film. Lavare una piccola area con un detergente delicato e una spazzola morbida prima di formulare qualsiasi giudizio. La metà delle segnalazioni che raggiungono un fornitore di pigmenti si arresta già a questo passaggio.

Su calcestruzzo, analizzare la superficie prima della miscela

Il pigmento in un pietrame per calcestruzzo è inglobato nella pasta cementizia. Non può migrare, non viene lavato via dalla pioggia e non risiede sulla superficie esposto all’attacco. Una volta indurito, il colore fa parte integrante della pietra.

Ciò che cambia si trova nella frazione superiore di un millimetro:

• Efflorescenza (deposito bianco di sali che risale in superficie durante l’essiccazione dell’umidità) appare come una foschia su una faccia scura.
• Carbonatazione, la reazione lenta della pasta cementizia con l’anidride carbonica presente nell’aria, modifica tonalmente una faccia non protetta nel corso degli anni.
• Usura. Lo strato superficiale è intenzionalmente sottile e un decennio di calpestio unito all’uso di una spazzatrice meccanica ne rimuove parte.
• Differenze di compattazione e maturazione fin dal primo giorno, riconducibili alla pressa e non al pigmento.

Nessuno di questi fenomeni è un guasto del pigmento. Tutti vengono però segnalati come tali, di solito con una foto scattata alle sedici, con il sole alle spalle dell’operatore.

L’efflorescenza bianca è un fenomeno a sé stante e richiede specifiche contromisure, illustrate in efflorescenza nel calcestruzzo colorato . La causa legata alla pressa per lo stesso problema è trattata in dry-cast versus wet-cast .

La gradazione che effettivamente cambia posizione

L’ossido nero di ferro (Fe3O4) è l’eccezione degna di menzione esplicita. Sotto prolungata esposizione all’aperto può ossidarsi verso l’ossido rossobruno; un nero che, dopo diverse stagioni, ha assunto una sfumatura brunacea ha subito un processo chimico, non un inganno. Se il nero deve restare nero, ciò costituisce un argomento a favore di una vernice di finitura o di un percorso alternativo: meglio chiarirlo prima dell’ordine che dopo la prima estate.

Il giallo ha un limite di tipo diverso. Il suo vincolo è la temperatura, non la luce, e i valori corrispondenti sono indicati in stabilità termica dell’ossido di ferro giallo . Tenere presente la temperatura di lavorazione quando un componente giallo torna brunaceo: probabilmente è il forno, non il sole, la causa più probabile.

Cosa un test accelerato può e non può rivelare

Tre metodi coprono la maggior parte delle richieste legate a reclami di sbiadimento:

• ASTM G154, lampade UV fluorescenti con cicli di condensa.
• ASTM G155, lampada a scarica allo xeno.
• ISO 4892-2 e ISO 4892-3, gli stessi due tipi di sorgente luminosa, ma redatti specificamente per le materie plastiche.

Tutti loro comprimono il tempo. Nessuno prevede con precisione utile gli anni all'aperto. Un risultato di 1.000 ore confronta in modo ragionevole due formulazioni. Trasformare tale valore in "dodici anni in Florida" significa leggere un documento commerciale anziché un rapporto di prova. Qualsiasi laboratorio che offra tale conversione sta facendo una supposizione, e la supposizione tende a favorire chi ha pagato il lavoro.

Ciò che un test fornisce è un confronto difendibile, purché entrambi i campioni siano stati inseriti contemporaneamente, sullo stesso substrato e con lo stesso spessore di film, e siano stati estratti con una lettura di ΔE (un singolo numero per la differenza cromatica totale) conforme ad ASTM D2244.

Side by Side

Una clausola di sbiadimento che rimane valida anche in caso di contestazione

La maggior parte degli ordini di acquisto indica "resistente al colore" o "non sbiadisce", ed è qui che iniziano i problemi, perché nessuna delle due espressioni è verificabile. Quattro elementi svolgono il vero lavoro:

• Il metodo. Indicare la norma ASTM G154 o ISO 4892-2 e il ciclo corrispondente.
• La dose. Ore di esposizione, espresse in ore. Non in anni.
• Il limite. Un valore ΔE, rilevato secondo la norma ASTM D2244, rispetto a uno standard conservato (un campione fisico sigillato del colore approvato).
• Il campione. Chi prepara il campione, su quale substrato e a quale spessore di film.

Per il calcestruzzo, aggiungere una quinta condizione: il campione approvato è una placca gettata con la miscela produttiva e maturata nello stesso modo in cui la fabbrica procede alla maturazione. Un cubo versato in laboratorio non riproduce una faccia pressata, e un valore ΔE misurato sul campione sbagliato è peggiore dell’assenza totale di dato. Se il limite stesso è ancora oggetto di discussione, stabilire una tolleranza ΔE illustra come sceglierne uno che si possa difendere davanti al cliente.

Posizionare una rastrelliera all’esterno.

I test accelerati spettano ai fornitori e alle controversie. Una rastrelliera posta dietro lo stabilimento spetta a voi e costa quasi nulla da gestire.

1. Fissare con bulloni una struttura orientata verso l’equatore, inclinata di circa 45°, libera dall’ombra di edifici, recinzioni e alberi.
2. Montare le placche provenienti dalla produzione, più una per ciascuna classe presa in considerazione.
3. Conservare un set di controllo in un cassetto buio. Senza di esso, tra tre anni non avrete alcun termine di paragone.
4. Leggere il colore a secco, nello stesso momento della giornata, sotto la stessa luce e annotare il valore ΔE.
5. Fotografare ogni placca accanto a una carta di riferimento cromatica. Le foto mentono sul colore, ma una foto che include una carta di riferimento può essere oggetto di discussione.
6. Annotare data, numero del lotto e mesi di esposizione sul retro di ogni placca.

Il primo anno su quel supporto ti insegna più di qualsiasi scheda tecnica, perché è la tua sabbia, il tuo cemento e il tuo clima. È anche la prova più economica che possiederai mai quando un cliente invia la foto con una sola frase.

INFORMAZIONI SUL FORNITORE

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. produce pigmenti sintetici di ossido di ferro da 26 anni, compresi quelli rossi (Fe2O3), gialli (α-FeOOH, un ossido di ferro idratato), neri (Fe3O4), marroni e le tonalità composite verdi e blu per calcestruzzo, rivestimenti, materie plastiche e ceramica. L’ordine minimo è di 1 tonnellata (1.000 kg). Forniamo standard conservati, marcatura dei lotti e dati di prova utilizzabili effettivamente in una clausola relativa allo sbiadimento; inoltre, vi indicheremo chiaramente se il problema segnalato è dovuto alla superficie del vostro prodotto e non al contenuto del nostro sacco.

Inviate un’e-mail a [email protected] o chiamate il numero +86-13400211655 per avviare una prova con la vostra miscela e le vostre condizioni atmosferiche.