A közelmúltban találkoztam egy olyan állapottal egy keményfa padlón, amelyet több mint 25 éves tanácsadói munkám során még nem láttam: egy vörös tölgyfa padló apró fekete és szürke foltokkal tarkított. A lakástulajdonos elmondta, hogy a fekete foltok nem sokkal a padló újracsiszolása után jelentek meg, és egyre rosszabbá váltak. Miközben további információkat kerestem erről a problémáról, csak homályos utalásokat találtam arra, hogy a fémforgácsok – amelyek gyakoriak a keményfa padlóval kapcsolatos projektekben, mivel a vállalkozók a padló felett élezik a kaparógépeket – fekete foltokat okoznak a vízbázisú felületkezeléssel, de semmi sem magyarázta meg, hogy mikor, hogyan vagy miért következett be ez.
A padló, amellyel foglalkoztam, 740 négyzetméternyi vörös tölgyfa padló volt; a 38 éves olajos poliésztert lecsiszolták, és a vörös tölgyet vízbázisú uretán felületkezeléssel vonták be. A panasz a régi felületkezelés véletlenszerű sárga csíkjainak és a fekete foltoknak a jelenlétére vonatkozott. A csíkok olyan helyeken voltak, ahol valószínűleg fémreszelőt használtak.
Ha fémforgács volt a probléma az általam látott padlón, akkor az én “képzett” tippem az lenne, hogy a vízbázisú felületkezelés korrodálta a részecskéket; ilyet még soha nem láttam olajjal módosított felületkezeléseknél. Annak megerősítéséhez, hogy a fémrészecskék ilyen fekete foltokat okozhatnak, a fa, a vegyi anyagok és a fém együttes hatását kellett kutatnom. Az alábbiakban ismertetem, amit megtudtam.
A vas-oxid (rozsda) keletkezéséhez három dologra van szükség: vas, víz (nedvesség) és oxigén. A közönséges vörös színű rozsda a hematitból (a vas(III)-oxid, Fe2O3 ásványi formája) származik. Egy másik vas(III)-oxidból, a magnetitből (Fe3O4) származó korrózió azonban fekete színű rozsdát eredményez. A padlóburkoló vállalkozó elmondta, hogy egy fémreszelőt és egy 1 hüvelykes fakaparót (magas széntartalmú acél) használt, amikor megpróbálta eltávolítani a régi sárga fényezési csíkokat, amelyek csiszolással nem jöttek ki. A magas széntartalmú acél alacsony oxigéntartalmú környezetben vízzel, oxidálószerekkel vagy savakkal (talán a fényezéssel?) kombinálva rozsdát hoz létre. A laboratóriumi tesztek szerint a magas széntartalmú acél az egyik legérzékenyebb a rozsdafekete rozsdára.
A fa természeténél fogva maró hatású, mivel ecetsavat (C2H4O2) tartalmaz. A kemencében történő szárítás felgyorsítja a szabad ecetsav termelődését, így a fa azonnal maró hatásúvá válik, mint légszáraz állapotban. A magas pH-értékű fafajok magasabb korrózióval rendelkeznek. A tölgy rendelkezik az egyik legmagasabb pH-szinttel, és az egyik legsavanyúbb és a fémeket leginkább korrodáló fafaj. A faanyag rostjainak alapvető szerves összetevői a cellulóz, a hemicellulóz és a lignin, de a fa tartalmazhat illékony alkoholokat, észtereket és olajokat is, amelyek fémekkel és korróziós vegyi anyagokkal (például padlóbevonattal) kombinálva még inkább korrózióra hajlamos környezetet teremthetnek.
A padlóbevonási folyamatban jelen lévő vegyi anyagok (víz, hangya- és ecetsav és mások) serkenthetik az elektrokémiai sejtaktivitást, ami szintén felgyorsítja a fém és a fa közötti korrózió sebességét. Az ilyen vegyi anyagok alacsonyabb oxigénszintet hozhatnak létre, ami szintén hajlamos a fekete rozsda kialakulására. A vizes padlóburkolatokban található kémiai vegyületek a víznél jobban felgyorsíthatják a korróziós folyamatot. Ez alátámaszthatja azt az állítást, hogy a fekete foltok elszaporodtak. Volt savas fa, fekete korrózióra hajlamos fémrészecskék és korróziós vegyi anyagok. Össze kellett raknunk őket, és reprodukálnunk kellett a fekete foltokat.
A vizsgálatot követően az azonos márkájú kaparólapból származó fémreszeléket négy fapadló-felülethez adtuk, és vörös tölgyre vittük fel. Normális életkörülményeket állapítottunk meg: 68 fokos hőmérséklet 32% relatív páratartalom (RH) mellett.
A fekete foltok nem alakultak ki, és akkor sem jelentek meg, amikor a felületkezelőt pecsételt vörös tölgyfa padlóra vitték fel. Egy olajos poliészter bevonatot is teszteltek kontrollként – nem voltak foltok. Fekete foltok azonban kialakultak egy olyan vörös tölgyfadarabon, amely nem vett részt a vizsgálatban. Egy kis vízbázisú padlófestéket véletlenül ráöntöttek egy tölgyfadarabra, ahol a kaparót kihegyezték, és ezek a foltok pontosan olyanok voltak, mint amilyenek az igényelt padlón láthatóak voltak! A különbség úgy tűnt, hogy a fémforgácsot a frissen csiszolt fa nyitott szemcséibe dolgozták be. A faanyag rostjai a vezetékhez hasonlóan vezetik az elektronok áramlását; ez az elektromos áramlás a fémek lebomlását és rozsdásodását okozza, ami megmagyarázza annak fontosságát, hogy a fém ténylegesen érintkezzen a nyers faanyag rostjaival. Amikor érintkezésbe kerültek, és a vízbázisú felületkezelőt alkalmazták … Kaboom! Foltok! Maga a fa fizikailag és kémiailag is döntő szerepet játszott a korróziós folyamatban. Miután újraalkottuk ezt a folyamatot, mind a négy vízbázisú felületkezelő gyorsan fekete rozsdafoltokat hozott létre.
A további tesztek azt mutatták, hogy a felületkezelővel és fémforgáccsal készített felületkezelő filmek nem mutattak rozsdát, azonban amikor tölgyport adtak a keverékhez, a kapott film fekete korróziót tartalmazott. Amióta bemutatótermünkben a helyi vállalkozók számára bemutattuk eredményeinket, néhány “szemtanú” emlékezett vissza a fekete foltokkal kapcsolatos problémákra. A legtöbben azt mondták, hogy vegyes eredménnyel újrafestették a foltos padlót, és továbbléptek. Azok, akik úgy döntöttek, hogy olajjal módosított felületű bevonatot használnak, azt mondták, hogy nem voltak további problémáik.
A keményfa padlóburkoló ipar számára a “fekete foltok” tűnik a megfelelő általános elnevezésnek a továbbiakban. Szakmai szempontból talán az “MPCC” (Metallic Particle Corrosion Contamination – fémrészecskés korróziós szennyeződés) lenne a megfelelő? Alaposan elégedett vagyok a vizsgálatainkkal, és remélem, hogy ez a fekete folt rejtély megoldódik. Nem örülök azonban annak, hogy a munkatársaim mostantól “Foltosnak” hívnak
.