Ik trof onlangs een toestand aan op een hardhouten vloer die ik in mijn meer dan 25 jaar als consultant nog niet had gezien: een rood eiken vloer bezaaid met minuscule zwarte en grijze vlekjes. De huiseigenaar vertelde me dat de zwarte vlekjes al snel na het opnieuw schuren van de vloer verschenen en steeds erger waren geworden. Toen ik naar meer informatie over dit probleem zocht, kon ik alleen vage verwijzingen vinden naar metaalsplinters – gebruikelijk bij hardhouten vloerprojecten omdat aannemers schrapers over de vloer slijpen – die zwarte vlekken veroorzaakten met watergedragen afwerking, maar niets verklaarde wanneer, hoe of waarom dit gebeurde.
De vloer waar ik mee te maken had was 740 vierkante meter rode eiken vloer; de 38 jaar oude oliepoly was eraf geschuurd, en de rode eik was gecoat met watergedragen urethaan afwerking. De klacht was onder andere de aanwezigheid van willekeurige gele strepen van de oude afwerking en de zwarte vlekken. De strepen bevonden zich op plaatsen waar waarschijnlijk een metalen vijl was gebruikt.
Als metaalsplinters het probleem waren op de vloer die ik zag, zou mijn “beredeneerde” gok zijn dat de watergedragen afwerking de deeltjes aan het corroderen was; ik had dit nog nooit gezien bij olie-gemodificeerde afwerkingen. Om te bevestigen dat metaaldeeltjes zulke zwarte vlekken konden veroorzaken, moest ik onderzoek doen naar de effecten van de combinatie van hout, chemicaliën en metaal. Dit is wat ik leerde.
Drie dingen zijn nodig om ijzeroxide (roest) te maken: ijzer, water (vocht) en zuurstof. Gewone roodgekleurde roest komt van hematiet (een minerale vorm van ijzer(III)oxide, Fe2O3). Corrosie van een ander ijzer(III)oxide, magnetiet (Fe3O4), geeft echter een zwart gekleurde roest. De vloerenlegger vertelde me dat hij een metalen vijl en een 1-inch houtschraper (staal met een hoog koolstofgehalte) had gebruikt bij zijn poging om de oude gele afwerkstrepen te verwijderen die er met schuren niet uit waren gekomen. Koolstofstaal in een zuurstofarme omgeving in combinatie met water, oxidanten of zuren (misschien de afwerking?) creëert roest. In laboratoriumtests wordt staal met een hoog koolstofgehalte beoordeeld als een van de meest vatbare voor roest-zwarte roest.
Hout is van nature corrosief, omdat het azijnzuur (C2H4O2) bevat. Drogen in de oven versnelt de productie van vrij azijnzuur, waardoor hout directer corrosief wordt dan wanneer het aan de lucht wordt gedroogd. Soorten met een hoge pH-waarde hebben een hoger corrosieniveau. Eiken heeft een van de hoogste pH-waarden en is een van de meest zure en metaalcorrosieve houtsoorten. De organische basiscomponenten van houtvezels zijn cellulose, hemicellulose en lignine, maar hout kan ook vluchtige alcoholen, esters en oliën bevatten die, in combinatie met metaal en corrosieve chemicaliën (zoals vloerafwerking), een omgeving kunnen creëren die nog gevoeliger is voor corrosie.
Chemicaliën die aanwezig zijn in het coatingproces van de vloer (water, mierenzuur en azijnzuur, en andere) kunnen de elektrochemische celactiviteit stimuleren, waardoor ook de corrosiesnelheid tussen metaal en hout wordt versneld. Dergelijke chemicaliën kunnen een lager zuurstofgehalte veroorzaken, waardoor ook zwarte roest ontstaat. De chemische verbindingen in watergedragen vloerafwerkingen kunnen het corrosieproces meer versnellen dan water alleen. Dit zou de bewering kunnen ondersteunen dat de zwarte vlekken zich vermenigvuldigden. We hadden zuur hout, metalen deeltjes die vatbaar zijn voor zwarte corrosie, en corrosieve chemicaliën. We moesten ze samenvoegen en de zwarte vlekken reproduceren.
Op basis van tests werden metaalvijlsel van hetzelfde merk schraperblad toegevoegd aan vier afwerkingen van houten vloeren en aangebracht op rode eik. Normale leefomstandigheden werden vastgesteld: 68 graden F bij 32% relatieve vochtigheid (RH).
Zwarte vlekken ontwikkelden zich niet, noch verschenen ze toen de afwerking werd aangebracht op gesealde rode eiken vloeren. Een olie-poly afwerking werd ook getest als controle – geen vlekken. Er ontstonden echter wel zwarte vlekken op een stuk rode eik dat niet bij de test betrokken was. Er was per ongeluk wat watergedragen vloerafwerking gemorst op een reststuk eikenhout waar de schraper was geslepen, en deze vlekken waren precies zoals in de claimvloer te zien! Het verschil bleek te zijn of de metaalkrullen in de open nerf van pas geschuurd hout waren gewerkt. Houtvezels geleiden de stroom van elektronen, net als draad; deze elektrische stroom zorgt ervoor dat metalen afbreken en gaan roesten, hetgeen verklaart hoe belangrijk het is dat het metaal daadwerkelijk in contact komt met ruwe houtvezels. Toen ze in contact kwamen en de watergedragen afwerking werd aangebracht … Kaboom! Vlekken! Het hout zelf was fysisch en chemisch cruciaal voor het corrosieproces. Toen we dit proces hadden nagebootst, creëerden alle vier de watergedragen aflakken snel zwarte roestvlekken.
Verder testen toonden aan dat afwerkfilms gemaakt met afwerk- en metaalkrullen geen roest vertoonden, maar wanneer eikenstof aan de mix werd toegevoegd, bevatte de resulterende film wel zwarte corrosie. Sinds wij onze resultaten in onze showroom aan plaatselijke aannemers hebben getoond, hebben wij een paar “getuigen” gehad die zich problemen met zwarte vlekken herinnerden. De meesten zeiden dat ze de vloer met vlekken opnieuw hadden gecoat en verder waren gegaan, met gemengde resultaten. Degenen die ervoor kozen om opnieuw te coaten met olie-gemodificeerde afwerkingen zeiden dat ze geen verdere problemen hadden.
Voor de hardhouten vloeren industrie, lijkt “Zwarte Vlekken” de juiste algemene naam te zijn voor de toekomst. Voor een meer technische discussie, misschien “MPCC” (Metallic Particle Corrosion Contamination) is geschikt? Ik ben zeer tevreden over onze tests en hoop dat dit mysterie van zwarte vlekken is opgelost. Ik ben echter niet blij dat mijn collega’s me nu “Spots” noemen!