Di recente mi sono imbattuto in una condizione su un pavimento in legno duro che non avevo mai visto nei miei oltre 25 anni di consulenza: un pavimento in quercia rossa pieno di piccole macchie nere e grigie. Il proprietario di casa mi ha detto che le macchie nere sono apparse subito dopo che il pavimento è stato rilavorato e sono diventate sempre peggio. Mentre cercavo maggiori informazioni su questo problema, tutto ciò che riuscivo a trovare erano vaghi riferimenti ai trucioli di metallo – comuni nei progetti di pavimenti in legno duro a causa degli appaltatori che affilano i raschietti sul pavimento – che causano macchie nere con la finitura ad acqua, ma niente spiegava quando, come o perché questo si è verificato.

Il pavimento di cui mi occupavo era di 740 piedi quadrati di quercia rossa; il suo polimero ad olio di 38 anni era stato levigato e la quercia rossa era stata rivestita con una finitura in uretano ad acqua. Il reclamo includeva la presenza di strisce gialle casuali di vecchia finitura e macchie nere. Le striature si trovavano in luoghi dove era stata usata una lima metallica.

Se i trucioli metallici erano il problema sul pavimento che ho visto, la mia ipotesi “educata” sarebbe che la finitura ad acqua stava corrodendo le particelle; non ho mai visto questo con finiture modificate ad olio. Per confermare che le particelle di metallo potevano causare tali macchie nere, ho dovuto fare una ricerca sugli effetti della combinazione di legno, prodotti chimici e metallo. Ecco cosa ho imparato.

Per fare l’ossido ferrico (ruggine) sono necessarie tre cose: ferro, acqua (umidità) e ossigeno. La ruggine comune di colore rosso deriva dall’ematite (una forma minerale di ossido di ferro (III), Fe2O3). La corrosione da un diverso ossido di ferro (III), la magnetite (Fe3O4), invece, produce una ruggine di colore nero. L’appaltatore della pavimentazione mi ha detto di aver usato una lima metallica e un raschietto per legno da 1 pollice (acciaio ad alto tenore di carbonio) nel tentativo di rimuovere le vecchie strisce gialle di finitura che non erano venute via con la levigatura. L’acciaio ad alto contenuto di carbonio in un ambiente povero di ossigeno combinato con acqua, ossidanti o acidi (forse la finitura?) crea ruggine. Nei test di laboratorio, l’acciaio ad alto contenuto di carbonio è classificato come uno dei più suscettibili alla ruggine-nera.

Il legno è corrosivo per natura, poiché contiene acido acetico (C2H4O2). L’essiccazione in forno accelera la produzione di acido acetico libero, rendendo il legno più immediatamente corrosivo rispetto all’essiccazione all’aria. Le specie con un pH elevato hanno livelli di corrosione più alti. La quercia ha alcuni dei più alti livelli di pH ed è una delle specie di legno più acide e corrosive per i metalli. I componenti organici di base della fibra di legno sono la cellulosa, l’emicellulosa e la lignina, ma il legno può anche contenere alcoli volatili, esteri e oli che, se combinati con il metallo e le sostanze chimiche corrosive (come la finitura del pavimento), possono creare un ambiente ancora più suscettibile alla corrosione.

Le sostanze chimiche presenti nel processo di rivestimento del pavimento (acqua, acidi formico e acetico, e altri) possono stimolare l’attività delle cellule elettrochimiche, che accelera anche il tasso di corrosione tra metallo e legno. Tali sostanze chimiche possono creare livelli di ossigeno più bassi, che tendono anche a creare ruggine nera. I composti chimici che si trovano nelle finiture per pavimenti a base d’acqua possono accelerare il processo di corrosione più della semplice acqua. Questo potrebbe supportare l’affermazione che le macchie nere si stavano moltiplicando. Avevamo legno acido, particelle metalliche suscettibili di corrosione nera e sostanze chimiche corrosive. Avevamo bisogno di metterli insieme e riprodurre le macchie nere.

In seguito ai test, la limatura di metallo della stessa marca di lama per raschietto è stata aggiunta a quattro finiture per pavimenti in legno e applicata alla quercia rossa. Sono state stabilite condizioni di vita normali: 68 gradi F al 32% di umidità relativa (RH).

Le macchie nere non si sono sviluppate, né sono apparse quando la finitura è stata applicata a pavimenti in quercia rossa sigillati. È stata testata anche una finitura poli-olio come controllo: nessuna macchia. Le macchie nere si sono formate, tuttavia, su un pezzo di quercia rossa che non faceva parte del test. Un po’ di finitura per pavimenti a base d’acqua era stata accidentalmente versata su un pezzo di quercia dove il raschietto era stato affilato, e queste macchie erano esattamente come quelle viste nel pavimento richiesto! La differenza sembrava essere se i trucioli di metallo venivano lavorati nella grana aperta del legno appena levigato. Le fibre di legno conducono il flusso di elettroni come il filo metallico; questo flusso elettrico fa sì che i metalli si rompano e arrugginiscano, spiegando così l’importanza che il metallo entri effettivamente in contatto con le fibre di legno grezzo. Quando erano in contatto e la finitura a base d’acqua è stata applicata … Kaboom! Macchie! Il legno stesso era fisicamente e chimicamente cruciale per il processo di corrosione. Una volta ricreato questo processo, tutte e quattro le finiture all’acqua hanno rapidamente creato macchie nere di ruggine.

Altri test hanno mostrato che i film di finitura fatti con finiture e trucioli di metallo non hanno mostrato ruggine, ma quando la polvere di quercia è stata aggiunta alla miscela, il film risultante ha contenuto la corrosione nera. Da quando abbiamo esposto i nostri risultati nel nostro showroom per gli appaltatori locali, abbiamo avuto alcuni “testimoni” che hanno ricordato problemi di macchie nere. La maggior parte ha detto di aver rifatto il pavimento con le macchie e di essere andata avanti, con risultati contrastanti. Quelli che hanno scelto di rivestire nuovamente con finiture modificate ad olio hanno detto di non aver avuto ulteriori problemi.

Per l’industria dei pavimenti in legno duro, “Macchie nere” sembra essere il nome comune appropriato per andare avanti. Per una discussione più tecnica, forse “MPCC” (Metallic Particle Corrosion Contamination) è appropriato? Sono molto soddisfatto dei nostri test e spero che questo mistero delle macchie nere sia risolto. Non sono però contento che i miei colleghi ora mi chiamino “Macchie!”

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