Tlenek żelaza czerwony 130 kontra 190: który stopień określić i dlaczego

Czerwień tlenku żelaza 130 i 190 pojawia się obok siebie na prawie każdej liście cenowej dostawcy, a różnica między nimi nie wynika z jakości. Oba są syntetycznymi formami alfa-Fe2O3, oba mają ten sam indeks barwnikowy — Pigment Red 101 (CI 77491) — oraz ten sam numer CAS: 1309-37-1. Różnią się natomiast położeniem w sekwencji odcieni oraz ilością barwy dostarczanej na kilogram. Wybór niewłaściwej wersji nie ujawni się w dokumencie dostawy. Ujawni się na płycie betonowej trzy dni po utwardzeniu, obok zatwierdzonego wzorca.

W niniejszym artykule wyjaśniono, co oznaczają numery gatunkowe, które parametry rozróżniają te dwie wersje oraz jak zweryfikować wybór w odniesieniu do własnych materiałów.

Co właściwie oznaczają liczby 130 i 190

Są skrót stosowany przez dostawców i w handlu , nie jest to oznaczenie międzynarodowe. Żadna klasyfikacja ISO ani ASTM nie definiuje pigmentu „130” ani „190”; w indeksie barwników oba są tym samym barwnikiem – Pigment Red 101. Cyfry te oznaczają pozycję w rodzinie produktów danego producenta, dlatego pigment o numerze 190 z jednego zakładu może się różnić od pigmentu o numerze 190 z innego zakładu; dlatego numery gatunków nigdy nie powinny być przenoszone między dostawcami bez nowego certyfikatu analizy.

W obrębie jednej rodziny cyfry te oznaczają pozycję na osi odcieni. W powszechnie stosowanej sekwencji przemysłowej dla syntetycznego tlenku żelaza(III) odcienie 110, 130 i 190 przebiegają od czerwonego o odcieniu żółtawym do czerwonego o odcieniu błękitnym, przy czym 130 znajduje się w środku. Odcień „110” ma ciepły, pomarańczowo-brązowy wydźwięk, odcień „190” wydaje się głębszy i bardziej błękitny, natomiast odcień „130” to uniwersalny gatunek średnio intensywny.

To zakresy często podawane w opublikowanych kartach danych technicznych dla gatunków typu 130 i typu 190 — punkt odniesienia zakupowego, a nie specyfikacja produktu żadnego dostawcy. Zawsze należy zapoznać się z rzeczywistym certyfikatem analizy dla partii, którą zakupujesz.

Trzy parametry decydujące o kolorze

Zawartość Fe2O3 określa maksymalną głębię koloru. Czerwień tlenkowa to substancja w postaci cząstek rozpraszających i pochłaniających światło, a nie barwnik. Wyższa zawartość tlenku żelaza oznacza mniejszą ilość materiału obojętnego rozcieńczającego kolor, więc dany gatunek osiąga głębszy kolor własny przy tej samej dawce — dlatego gatunki typu 190 są zwykle punktem wyjścia do uzyskania nasyconego, głębokiego odcienia czerwieni, a nie terakoty.

Rozkład wielkości cząstek określa odcień. W syntetycznym alfa-Fe2O3 odcień zmienia się wraz z rozmiarem cząstek pierwotnych: powszechnie opisywanym zjawiskiem jest to, że drobniejsze cząstki wykazują cieplejszy i bardziej żółty odcień, a większe cząstki – głębszy i bardziej niebieski. Dlatego gatunki 130 i 190 nie są jednym kolorem o dwóch różnych intensywnościach, lecz dwoma różnymi odcieniami, które różnią się także intensywnością. Użycie gatunku 190 jako bezpośredniej wymiany dla gatunku 130 najpierw przesuwa odcień, a dopiero potem zmienia intensywność.

Intensywność koloryzacji, a nie tylko zawartość Fe2O3, decyduje o koszcie przypadającym na jednostkę koloru. Intensywność koloryzacji zależy od rozkładu wielkości cząstek oraz od stopnia rozdrobnienia pigmentu w mieszalniku. Dwa gatunki o tej samej deklarowanej zawartości Fe2O3 mogą wymagać widocznie różnych dawek, aby osiągnąć tę samą intensywność, więc zakup wyłącznie według ceny za kilogram porównuje błędne wartości. Istotnym porównaniem jest cena za jednostkę dostarczonego koloru, a do jej ustalenia konieczne są próby.

Wybór między nimi: co faktycznie decyduje

Rozpocznij analizę od barwy masywnej, stosując rzeczywiste materiały. Użytecznym pytaniem nie jest «która klasa jest lepsza», lecz «jak wygląda docelowy odcień w tym cementie i tej piasku». Obie klasy najwyraźniej różnią się od siebie w jasnych mieszankach oraz w odcieniach zredukowanych (o odcieniu białym), a najmniej – w głębokich barwach masywnych na szarym cementzie, co ma znaczenie, gdy w projekcie stosuje się cement biały do jednego elementu, a szary – do innego.

Jako zasada praktyczna:

• Ciepłe odcienie średnie – terakota, cegła, czerwone kolory garncarskie. Klasa typu 130 jest zwykle punktem wyjścia: środek zakresu odcieni, przewidywalne rozpraszanie, większość celów architektonicznych osiągana przy umiarkowanej dawce dodatku.
• Głębokie, chłodniejsze i nasyczone czerwienie. Klasa typu 190 jest zwykle punktem wyjścia, ponieważ niebieskawy odcień i wyższa zawartość żelaza pozwalają uzyskać daną głębokość przy mniejszej ilości proszku.
• Powłoki i tworzywa sztuczne, w których pigment stanowi sam kolor. Decydującymi parametrami są tutaj siła barwiąca, pochłanianie oleju oraz zdolność do dyspersji w konkretnym spoiwie. W przypadku systemów barwionych bardziej opłacalnym wyborem jest często wysokosiłowa odmiana typu 130; odmianę typu 190 wybiera się, gdy pełny odcień stanowi produkt końcowy.
• Gdy pigment mieszany jest z tlenkiem żółtym, czarnym lub brunatnym. Niebieskawy czerwony pigment zmieszany z tlenkiem żółtym daje mniej intensywny odcień pośredni niż proporcjonalna mieszanina uzyskana z cieplejszego czerwonego pigmentu. Najpierw należy ustalić odmianę czerwonego pigmentu, a dopiero potem tworzyć mieszaninę.

Dawkowanie w betonie: co wynika z wyboru odmiany

W przypadku betonu barwionego w masie stężenia dodatkowe podawane są zwykle jako 1–10% masy cementu , przy czym najbardziej nasyczone kolorem mieszaniny mieszczą się zwykle w zakresie 5–8%. Górny limit nie jest przypadkowy — przekroczenie go zazwyczaj wiąże się ze spadkiem wytrzymałości mechanicznej produktu; dlatego odpowiedzią na pytanie „kolor nie jest wystarczająco intensywny” jest zazwyczaj zmiana odmiany pigmentu lub ponowna analiza składu cementu i piasku, a nie zwiększanie ilości proszku.

Ten zakres to miejsce, w którym decyzja dotycząca klasy pigmentu zwraca się. Jeśli klasa 130 wymaga stężenia dodatku bliskiego górnemu krańcowi zakresu, podczas gdy klasa 190 osiąga ten sam cel przy stężeniu średnim w zakresie, to klasa o bardziej intensywnym odcieniu niebieskim może być tańsza na jednostkę barwności – nawet przy wyższej cenie za kilogram.

Weryfikacja wyboru przed rozpoczęciem produkcji masowej

Dla betonu barwionego integralnie punktem odniesienia jest ASTM C979 / C979M-16, Standard Specification for Pigments for Integrally Colored Concrete . Określa on zestaw badań, którym poddawany jest pigment: zwilżalność wodą, odporność na alkalia, zawartość siarczanów (w procentach), rozpuszczalność w wodzie, stabilność podczas utwardzania w warunkach atmosferycznych, odporność na światło, wpływ na beton (przygotowanie mieszanki, formowanie i utwardzanie, czas wiązania, zawartość powietrza, wytrzymałość na ściskanie) oraz zgodność barwną partii.

Dwie praktyczne uwagi. Po pierwsze, określenie „dopasowanie koloru partii” czyni spójność między partiami wymaganiem podlegającym weryfikacji, a nie jedynie obietnicą — zażądaj od dostawcy danych ΔE dla każdej partii w odniesieniu do ich własnego wzorca. Po drugie, specyfikacja wyraźnie nie obejmuje stabilności barwnika pod wpływem przyspieszonego utwardzania parą niskociśnieniową lub wysokociśnieniową; jeśli w Twojej fabryce stosuje się utwardzanie parą, tę lukę należy uzupełnić próbą przeprowadzoną przy zastosowaniu własnego cyklu utwardzania.

Praktyczna kolejność weryfikacji:

1. Przegląd certyfikatu. Zawartość Fe2O3, siła koloryzująca, pochłanianie oleju, pozostałość na sicie 320 mesh, zawartość substancji rozpuszczalnych w wodzie, zawartość lotnych przy 105 °C, pH oraz ΔE w porównaniu ze wzorcem — dla konkretnej partii, a nie ogólnego arkusza danych technicznych.
2. Trójpunktowa próba laboratoryjna. Przygotuj własne mieszanki cementu, piasku, kruszywa i dodatku chemicznego przy docelowej dawce oraz przy dwóch dodatkowych dawkach: o ok. 20% niższej i o ok. 20% wyższej. Te dwie skrajne dawki pozwalają ocenić wrażliwość mieszanki na błędy dawkowania.
3. Ocena utwardzonych próbek po 7 i 28 dniach. Ocenić kolor po utwardzeniu, a nie po wydemułowaniu; beton nadal zmienia się w trakcie schnięcia.
4. Chroniony wzorzec odniesienia. Zachować fizyczny wzorzec standardowy w ustalonych warunkach przechowywania i sfotografować go w tym samym oświetleniu co każdy próbkę produkcyjną. Większość sporów dotyczących „niewłaściwego koloru” dotyczy właśnie wzorca odniesienia, a nie barwnika.

To, czego żadna z klas nie może naprawić

Wybór klasy to jeden ze zmiennych wpływających na końcowy kolor i nie jest najczęściej najważniejszym czynnikiem w wielu projektach.

The kolor podstawowy cementu i piasku ustala dolną i górną granicę osiągów dowolnego barwnika czerwonego w tej mieszance; ciemniejszy, bogaty w żelazo piasek przesuwa odcień po utwardzeniu niezależnie od klasy. Stosunek wody do cementu zmienia gęstość powierzchniową i głębokość koloru; wysoka proporcja zwiększa ryzyko porowatości powierzchniowej i wykwitów – białe przebarwienie na czerwonej powierzchni wygląda jak wada kolorystyczna, mimo że barwnik był prawidłowy. Ugniatanie i utwardzanie decyduje, jaka część warstwy powierzchniowej wzbogaconej barwnikiem pozostaje do momentu przekazania obiektu. dyspersja decyduje, czy barwnik jest równomiernie rozprowadzony w całej macierzy — barwnik pozostający w postaci aglomeratów tworzy lokalne skupiska, widoczne jako plamy i różnice odcieni między partiami.

Ostatni punkt to coś, czego dobór klasy nie potrafi zastąpić. Klasy 190 nie da się użyć do naprawy problemu z rozpraszaniem, a klasa 130 nie pogłębi mieszanki zawierającej za mało cementu.

Sformułowanie specyfikacji tak, aby klasa była jednoznaczna

Podanie klasy i parametrów, a nigdy samego numeru klasy:

Barwnik tlenku żelaza czerwony, syntetyczny alfa-Fe2O3, CI Pigment Red 101. Zawartość Fe2O3 min. 96%. Siła koloryzująca 98–102% względem standardu dostawcy. Różnica barwy względem zatwierdzonego standardu ΔE ≤ 1,0. Reszta na siocie 320 mesh max. 0,3%. Zawartość substancji rozpuszczalnych w wodzie max. 0,3%. Zawartość lotnych przy 105 °C max. 1,0%. Dostarczany z certyfikatem analizy właściwym dla konkretnej partii. Zatwierdzenie barwy względem przechowywanego wzorca wzorcowego przy ustalonych warunkach utwardzania.

Takie sformułowanie sprawia, że wynik kolorystyczny można zweryfikować na podstawie dokumentu, a nie opinii, oraz eliminuje założenie, że numer klasy oznacza to samo u różnych dostawców — co w rzeczywistości nie jest prawdą.

Na udokumentowanym przykładzie dopasowywania klas w produkcji zapoznaj się z naszym opracowaniem przypadku Tlenek żelaza czerwony 190 dla producenta płytek betonowych do posadzek w Pakistanie , zamieszczonym w sekcji „Przypadki” na tej stronie, które opisuje zakład produkujący płytki, gdzie zmienność odcieni między partiami stanowiła podstawowy problem klienta.

O DOSTAWCY

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. produkuje barwniki tlenku żelaza od 26 lat, z roczną zdolnością produkcyjną wynoszącą 50 000 ton, i obsługuje klientów w ponad 150 krajach i regionach. Seria tlenku żelaza czerwonego obejmuje gatunki 110, 130 i 190 oraz wersje nanometryczne, nadmiernie drobnoziarniste, łatwe do rozpraszania, odporno na kwasy i zasady oraz przeznaczone do kontaktu z żywnością; oferuje się również dopasowanie kolorów bezpośrednio w fabryce. Posiadane certyfikaty obejmują REACH, RoHS, CE oraz ISO; dla przewozu lotniczego obowiązuje IATA DGR, a dla przewozu morskiego – Kod IMDG. Minimalna ilość zamówienia wynosi 1 tonę metryczną w workach o pojemności 25 kg z materiału tkanej polipropylenowej, dostępnych ze stanu magazynowego; próbki o małej objętości są dostarczane osobno do celów testowych i nie wliczane do minimalnej ilości zamówienia. Towary ze stanu magazynowego wysyłane są w ciągu 3–5 dni roboczych, natomiast towary niestandardowe – w ciągu 7–15 dni roboczych. Kontrola jakości obejmuje badania surowców aż po inspekcję gotowego produktu; dane dotyczące spójności koloru w wielu partiach (ΔE) są dostępne na żądanie.

Aby porównać gatunki typu 130 i typu 190 z docelowym kolorem, prześlij nam dane dotyczące Twojego cementu i piasku lub wzorzec wzorcowy oraz poproś o arkusz specyfikacji i próbkę do testów. Kontakt: [email protected] / +86-13400211655.