산화철 안료와 햇빛: 퇴색 불만이 발생하는 이유

요약하면: 산화철 색소는 주변의 대부분보다 햇빛에 더 잘 견딘다. 채색된 표면이 두 번의 여름 후에 퇴색해 보일 때, 안료는 대개 여전히 그 자리에 있고 그 위쪽에서 뭔가가 변한 것이다. 공급업체에 연락하기 전에, 백분화 현상과 먼지, 마모를 구분하는 법을 배워야 한다. 그리고 퇴색 관련 조항은 나중에 실험실 검사로 논쟁을 해결할 수 있도록 명확히 기술해야 한다.

3년 전에 시공된 포장재가 전화 사진 한 장과 한 문장으로 다시 돌아온다: '색이 사라졌다.' 사진을 자세히 살펴보라. 나무 아래 놓인 단위들은 승인된 샘플과 거의 동일한 색을 유지하고 있다. 반면 햇빛을 직접 받는 단위들은 피로해 보인다. 이 차이는 단서이며, 표면을 가리킨다.

햇빛은 경화된 매트릭스 내부까지 침투하여 안료를 끌어내지 않는다.

안료는 가장 마지막에 사라지는 요소이다

산화철 안료는 무기성이다. 색상은 유기 분자의 결합을 자외선이 끊을 수 있는 그런 유기 분자에 있는 것이 아니라, 결정 격자 내에 존재한다. 수백 도의 가마에서 이미 소성된 적이 있는 붉은 산화철(Fe2O3)은 지상 수준의 일상적인 햇빛으로 인해 재배열되지 않는다. 오래된 석조물 위의 붉은색과 노란색은 그 위를 덮던 코팅층이 이미 소멸한 후에도 오랜 시간 동안 여전히 붉고 노랗게 보인다.

고객이 색상이 바랬다고 말할 때는 관찰 사실을 인정하고, 원인을 따져야 한다. 이 두 가지는 별개의 작업이며, 그중 하나만이 당신의 책임이다.

chalk 현상이란 정확히 무엇인가

Chalk 현상(바인더 자체가 분해되면서 남기는 창백한 분말)은 코팅재에서 퇴색 불만 사례의 가장 흔한 원인이다. 표면의 바인더가 자외선을 흡수하면, 그 고분자 사슬이 절단되고, 남는 것은 관찰자에게 빛을 산란시키는 분말층이다. 그 아래쪽에서는 안료가 전혀 변하지 않는다. 눈은 더 밝고 평평해 보이는 색상을 인식하여 이를 퇴색이라고 부른다.

테이프 테스트로 약 1분 만에 결론을 내릴 수 있다. 투명 테이프를 표면에 누르고 들어 올린 후 하얀 카드에 붙인다. 테이프에 하얀 가루가 묻어 있으면 체킹(chalking) 현상이다. 테이프에 거의 아무것도 묻어 있지 않다면 다른 원인을 찾아야 한다. 체킹 정도는 ASTM D4214 및 ISO 4628-6의 도식 기준표로 평가한다.

먼지가 두 번째 모조품이다. 교통 막힘막, 꽃가루, 타이어 고무, 공중 부유 먼지가 표면의 미세한 요철 속으로 밀려 들어가며, 빨간색이 갈색-회색으로 변한 경우는 종종 그 위에 막이 형성된 빨간색일 뿐이다. 어떤 판단을 내리기 전에 부드러운 브러시와 약한 세정제로 작은 부분을 씻어 보라. 색소 공급업체에 접수되는 불만 중 절반은 이 단계에서 해결된다.

콘크리트에서는 혼합 전에 표면을 먼저 읽어야 한다.

콘크리트 포장재에 들어 있는 색소는 시멘트 페이스트 내부에 고정되어 있다. 이 색소는 이동할 수 없으며, 비에 의해 용출되지도 않고, 표면 위에 노출되어 공격을 기다리는 상태도 아니다. 제품이 경화되면 색상은 돌 자체의 일부가 된다.

변하는 것은 1밀리미터의 상단 일부에만 존재한다:

• 백화 현상(수분이 증발하면서 표면으로 이동한 흰색 염류)은 어두운 면에서 안개처럼 보인다.
• 탄산화는 시멘트 페이스트가 공기 중 이산화탄소와 천천히 반응하는 현상으로, 보호되지 않은 면의 색조를 수년에 걸쳐 변화시킨다.
• 마모. 표면층은 설계상 얇게 만들어졌으며, 10년간의 보행 통행과 기계식 청소기 사용으로 일부가 제거된다.
• 처음 하루부터 발생한 압축 및 양생 차이로, 이는 색소가 아닌 프레스 측에 기인한다.

이들 중 어느 것도 색소 고장이 아니다. 그러나 일반적으로 오후 4시에 카메라 뒤쪽에 태양이 있는 각도로 촬영한 사진과 함께 색소 고장으로 보고된다.

흰 백화는 자체적인 주제이며, 별도의 대책이 에 명시되어 있다. 색상 콘크리트의 백화 현상 같은 문제의 프레스 측 대책은 에 설명되어 있다. 드라이캐스트 대 웨트캐스트 .

정직하게 이동하는 등급

검정 산화철(Fe3O4)은 특별히 언급할 만한 예외이다. 장기간 실외 노출 시, 이 물질은 적갈색 산화물 쪽으로 산화될 수 있으며, 여러 계절이 지난 후 검정 색상이 갈색으로 바뀐 경우는 색상 조작이 아니라 화학 반응의 결과이다. 만약 검정 색상을 유지해야 한다면, 상부 코팅을 적용하거나 다른 방식을 선택해야 하며, 이는 주문 전에 미리 논의하는 것이 첫 여름 이후보다 훨씬 낫다.

노란색은 또 다른 종류의 한계를 가진다. 그 한계는 빛이 아니라 온도이며, 관련 수치는 다음에서 명시되어 있다. 산화철 황색 열 안정성 노란 부품이 갈색으로 변해 돌아올 경우, 열처리 온도를 반드시 고려해야 한다. 태양보다는 오븐이 더 큰 원인일 가능성이 높기 때문이다.

가속 시험으로 알 수 있는 것과 알 수 없는 것

색상 퇴색 주장과 관련된 대부분의 요청은 다음 세 가지 방법으로 다뤄진다.

• ASTM G154: 응결 사이클이 포함된 형광 자외선 램프
• ASTM G155: 크세논 아크
• ISO 4892-2 및 ISO 4892-3: 플라스틱용으로 규정된 동일한 두 가지 광원

모두 시간을 압축한다. 어느 것도 실외에서의 수년간 노출을 유의미한 정확도로 예측하지 못한다. 1,000시간 시험 결과는 두 가지 제형을 서로 비교하는 데 합리적으로 쓸 만하다. 그러나 그 값을 '플로리다 주에서 12년'으로 환산하면, 이는 시험 보고서가 아니라 영업 문서를 읽고 있는 것이다. 그런 환산을 제공하는 실험실은 추정하고 있는 것이며, 그 추정은 보통 시험 비용을 지불한 당사자에게 유리하게 작용한다.

시험에서 얻을 수 있는 것은 방어할 수 있는 비교 자료이다. 단, 두 시료가 동일한 기재 위에, 동일한 도막 두께로 동시에 시험에 들어가고, ASTM D2244에 따라 측정된 ΔE(전체 색상 차이를 나타내는 단일 수치) 값을 기준으로 평가되어야 한다.

나란히

논쟁 후에도 유효한 퇴색 조항

대부분의 구매 주문서에는 "색상 고정" 또는 "비퇴색성"이라고 명시되어 있으며, 바로 여기서 문제가 시작된다. 왜냐하면 이 두 표현 모두 시험할 수 없기 때문이다. 실제 검사를 담당하는 네 가지 항목은 다음과 같다.

• 분석 방법. ASTM G154 또는 ISO 4892-2 및 사이클 명시
• 선량 노출 시간(단위: 시간). 연수로 표기하지 않음.
• 한도. 보관된 표준 샘플(승인된 색상의 밀봉된 실물 샘플)에 대해 ASTM D2244에 따라 측정한 ΔE 수치.
• 시험 대상 시료 쿠폰을 누가 제작하는지, 어떤 기재 위에서 제작하는지, 도막 두께는 얼마인지.

콘크리트의 경우 다섯 번째 항목을 추가한다. 승인 샘플은 실제 생산 혼합물로 주조하고 공장의 양생 방식 그대로 양생한 패널이다. 실험실에서 부어 만든 입방체는 압출면을 재현하지 못하며, 잘못된 샘플에서 측정한 ΔE는 아예 수치가 없는 것보다 더 나쁘다. 한도 자체에 대한 논의가 여전히 진행 중이라면 δE 허용 오차 설정 고객 앞에서 근거를 제시할 수 있는 한도를 선정하는 방법을 단계별로 안내한다.

한 개의 랙을 실외에 설치한다.

가속 시험은 공급업체와 분쟁 해결을 위한 것이다. 공장 뒤쪽에 설치된 랙은 사용자 소유이며, 운영 비용은 거의 들지 않는다.

1. 건물·울타리·나무의 그림자에서 벗어나도록 적도 방향을 향해 약 45° 각도로 프레임을 볼트 고정한다.
2. 실제 생산 라운드에서 제작한 패널과 검토 중인 각 등급의 패널 하나씩을 모두 장착한다.
3. 대조군 세트는 어두운 서랍에 보관한다. 이를 보관하지 않으면 3년 후 비교할 기준이 전혀 남지 않는다.
4. 같은 시간대, 같은 조명 아래에서 색상을 읽고, ΔE 값을 기록하세요.
5. 각 플라크를 색상 기준 카드 옆에 두고 촬영하세요. 사진은 색상을 왜곡할 수 있지만, 기준 카드가 함께 찍힌 사진이라면 색상 차이를 논의할 수 있습니다.
6. 모든 플라크 뒷면에 날짜, 로트 번호, 노출 개월 수를 기재하세요.

그 랙에서의 첫 해는 어떤 자료 시트보다도 더 많은 것을 가르쳐 줍니다. 그곳은 바로 당신의 모래이자 시멘트이며, 당신의 기상 조건이기도 합니다. 또한 고객이 한 문장과 함께 사진을 보내올 때, 당신이 소유할 수 있는 가장 저렴한 증거이기도 합니다.

공급업체 정보

허베이 티엔후이바오 테크놀로지 유한공사(Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd.)는 26년간 합성 산화철 안료를 제조해 왔으며, 콘크리트, 코팅, 플라스틱, 세라믹용 레드(Fe2O3), 옐로우(α-FeOOH, 수화 산화철), 블랙(Fe3O4), 브라운 및 복합 그린·블루 등급을 공급한다. 최소 주문량은 1톤(1,000kg)이다. 당사는 보관 기준 샘플, 로트 표시, 그리고 페이드 조항에 실제로 활용 가능한 시험 데이터를 제공하며, 고객이 제기한 불만 사항이 당사 제품 포장 내부가 아니라 고객 제품 표면에 존재함을 명확히 알려 드릴 것이다.

자신의 혼합물과 기상 조건을 대상으로 시험을 시작하려면 이메일 [email protected]으로 문의하거나 +86-13400211655로 전화하시기 바란다.