Nedávno jsem se setkal se stavem na dřevěné podlaze, který jsem za více než 25 let své poradenské činnosti neviděl: podlaha z červeného dubu posetá drobnými černými a šedými skvrnami. Majitel domu mi řekl, že černé skvrny se objevily brzy po přebroušení podlahy a stále se zhoršovaly. Když jsem hledal další informace o tomto problému, našel jsem jen vágní zmínky o kovových hoblinách – běžných na projektech dřevěných podlah kvůli dodavatelům brousícím škrabky nad podlahou – způsobujících černé skvrny na vodou ředitelné povrchové úpravě, ale nic nevysvětlovalo, kdy, jak a proč k tomu došlo.
Podlaha, kterou jsem řešil, měla 740 čtverečních stop podlahy z červeného dubu; její 38 let starý olejový polyuretan byl obroušen a červený dub byl natřen vodou ředitelnou uretanovou povrchovou úpravou. Reklamace zahrnovala přítomnost náhodných žlutých pruhů staré povrchové úpravy a černých skvrn. Pruhy se nacházely v místech, kde byl pravděpodobně použit kovový pilník.
Pokud byly problémem na podlaze, kterou jsem viděl, kovové hobliny, můj „kvalifikovaný“ odhad by byl, že vodní povrchová úprava způsobuje korozi částic; nikdy jsem se s tím nesetkal u povrchových úprav modifikovaných olejem. Abych potvrdil, že kovové částice mohou způsobovat takové černé skvrny, musel jsem prozkoumat účinky kombinace dřeva, chemikálií a kovu. Dozvěděl jsem se následující:
K vytvoření oxidu železitého (rzi) jsou zapotřebí tři věci: železo, voda (vlhkost) a kyslík. Běžná červeně zbarvená rez pochází z hematitu (minerální forma oxidu železa (III), Fe2O3). Koroze z jiného oxidu železa (III), magnetitu (Fe3O4), však vytváří černě zbarvenou rez. Dodavatel podlahářských prací mi řekl, že při pokusu o odstranění starých žlutých pruhů povrchové úpravy, které nešly odstranit broušením, použil kovový pilník a 1palcovou škrabku na dřevo (z oceli s vysokým obsahem uhlíku). Vysoko-uhlíková ocel v prostředí s nízkým obsahem kyslíku v kombinaci s vodou, oxidačními činidly nebo kyselinami (možná povrchová úprava?) vytváří rez. V laboratorních testech je ocel s vysokým obsahem uhlíku hodnocena jako jedna z nejnáchylnějších k rezavění – černá rez.
Dřevo je od přírody korozivní, protože obsahuje kyselinu octovou (C2H4O2). Sušení v sušárně urychluje tvorbu volné kyseliny octové, takže dřevo je bezprostředně korozivnější než při sušení na vzduchu. Druhy s vysokým pH mají vyšší úroveň koroze. Dub má jedny z nejvyšších hodnot pH a patří mezi dřeviny s nejvyšší kyselostí a korozivitou vůči kovům. Základními organickými složkami dřevních vláken jsou celulóza, hemicelulóza a lignin, ale dřevo může obsahovat také těkavé alkoholy, estery a oleje, které v kombinaci s kovem a korozivními chemikáliemi (např. podlahovými nátěry) mohou vytvořit prostředí ještě náchylnější ke korozi.
Chemikálie přítomné v procesu natírání podlah (voda, kyselina mravenčí a octová a další) mohou stimulovat aktivitu elektrochemických článků, což také urychluje rychlost koroze mezi kovem a dřevem. Takové chemické látky mohou vytvářet nižší hladiny kyslíku, které také mají tendenci vytvářet černou rez. Chemické sloučeniny, které se nacházejí ve vodou ředitelných podlahových nátěrech, mohou urychlit proces koroze více než pouhá voda. To by mohlo podporovat tvrzení, že se černé skvrny množily. Měli jsme kyselé dřevo, kovové částice náchylné k černé korozi a korozivní chemické látky. Potřebovali jsme je dát dohromady a rozmnožit černé skvrny.
Při testování byly ke čtyřem povrchovým úpravám dřevěných podlah přidány kovové piliny ze škrabky stejné značky a naneseny na červený dub. Byly stanoveny normální životní podmínky: 68 stupňů F při 32% relativní vlhkosti (RH).
Černé skvrny nevznikly, ani se neobjevily, když byla povrchová úprava aplikována na utěsněnou podlahu z červeného dubu. Jako kontrola byla testována také olejová polyuretanová povrchová úprava – bez skvrn. Černé skvrny se však vytvořily na kusu červeného dubu, který nebyl součástí testování. Na kus dubového odpadu, kde byla nabroušená škrabka, se omylem vylilo trochu vodou ředitelného podlahového nátěru a tyto skvrny byly přesně takové, jaké byly vidět na reklamované podlaze! Rozdíl se jevil v tom, zda byly kovové hobliny zapracovány do otevřených vláken čerstvě obroušeného dřeva. Dřevěná vlákna vedou tok elektronů podobně jako dráty; tento elektrický tok způsobuje rozklad a rezivění kovů, čímž se vysvětluje význam skutečného kontaktu kovu se surovými dřevěnými vlákny. Když se dostaly do kontaktu a byla na ně nanesena vodou ředitelná povrchová úprava … Kaboom! Skvrny! Samotné dřevo bylo pro proces koroze fyzikálně i chemicky klíčové. Jakmile jsme tento proces obnovili, všechny čtyři vodou ředitelné povrchové úpravy rychle vytvořily černé skvrny rzi.
Další testy ukázaly, že povrchové filmy vytvořené s povrchovou úpravou a kovovými hoblinami nevykazovaly žádnou korozi, avšak když byl do směsi přidán dubový prach, výsledný film obsahoval černou korozi. Od té doby, co jsme naše výsledky vystavili v našem showroomu pro místní dodavatele, nám několik „svědků“ připomnělo problémy s černými skvrnami. Většina z nich uvedla, že podlahu se skvrnami znovu natřeli a pokračovali dál, se smíšenými výsledky. Ti, kteří se rozhodli znovu natřít povrchovou úpravou modifikovanou olejem, uvedli, že neměli žádné další problémy.
Pro odvětví podlah z tvrdého dřeva se zdá být „černé skvrny“ vhodným společným názvem, který se bude používat i nadále. Pro odbornější diskusi je možná vhodný název „MPCC“ (Metallic Particle Corrosion Contamination)? S naším testováním jsem veskrze spokojen a doufám, že tato záhada černých skvrn bude vyřešena. Nemám však radost z toho, že mi nyní moji spolupracovníci říkají „skvrny!“
.