Jag stötte nyligen på ett trägolv som jag inte hade sett under mina drygt 25 år som konsult: ett rödekgolv som var översållat med små svarta och gråa fläckar. Husägaren berättade för mig att de svarta fläckarna dök upp strax efter det att golvet hade slipats om och att de hade blivit allt värre. När jag sökte efter mer information om detta problem var allt jag kunde hitta vaga hänvisningar till att metallspån – vanligt förekommande vid projekt med trägolv på grund av att entreprenörer vässar skrapor över golvet – orsakade svarta fläckar med vattenburen finish, men inget förklarade när, hur eller varför detta inträffade.
Golvet som jag hade att göra med var ett 740 kvadratmeter stort rödekgolv; den 38 år gamla oljebaserade polyoljan hade slipats bort, och den röda eken hade belagts med vattenburen uretanfinish. Klagomålet omfattade förekomsten av slumpmässiga gula strimmor av den gamla ytbehandlingen och de svarta fläckarna. Strimmorna fanns på ställen där det var troligt att en metallfil hade använts.
Om det var metallspån som var problemet på golvet jag såg, skulle min ”kvalificerade” gissning vara att den vattenburna ytbehandlingen korroderade partiklarna; jag hade aldrig sett detta med oljemodifierade ytbehandlingar. För att bekräfta att metallpartiklar kan orsaka sådana svarta fläckar måste jag undersöka effekterna av en kombination av trä, kemikalier och metall. Nedan följer vad jag lärde mig.
Tre saker behövs för att göra järnoxid (rost): järn, vatten (fukt) och syre. Vanlig rödfärgad rost kommer från hematit (en mineralform av järn(III)oxid, Fe2O3). Korrosion från en annan järn(III)oxid, magnetit (Fe3O4), ger dock svart färgad rost. Golventreprenören berättade att han hade använt en metallfil och en 1-tums träskrapa (stål med hög kolhalt) när han försökte ta bort de gamla gula ytbehandlingsstrimmorna som inte hade försvunnit vid slipning. Stål med hög kolhalt i en syrefattig miljö i kombination med vatten, oxidationsmedel eller syror (kanske ytbehandlingen?) skapar rost. I laboratorietester bedöms stål med hög kolhalt som ett av de mest känsliga för rost-svartrost.
Trä är korrosivt av naturen, eftersom det innehåller ättiksyra (C2H4O2). Torkning i ugn påskyndar produktionen av fri ättiksyra, vilket gör trä mer omedelbart korrosivt än när det är lufttorkat. Arter med högt pH-värde har högre korrosionsnivåer. Ek har några av de högsta pH-nivåerna och är ett av de mest sura och metallkorrosiva träslagen. De grundläggande organiska komponenterna i träfiber är cellulosa, hemicellulosa och lignin, men trä kan också innehålla flyktiga alkoholer, estrar och oljor som, när de kombineras med metall och korrosiva kemikalier (t.ex. golvbeläggning), kan skapa en miljö som är ännu mer mottaglig för korrosion.
Kemikalier som förekommer i golvbeläggningsprocessen (vatten, myrsyra och ättiksyra m.fl.) kan stimulera den elektrokemiska cellaktiviteten, vilket också påskyndar korrosionsgraden mellan metall och trä. Sådana kemikalier kan skapa lägre syrehalter, vilket också tenderar att skapa svartrost. De kemiska föreningar som finns i vattenburna golvfärger kan påskynda korrosionsprocessen mer än bara vatten. Detta kan stödja påståendet att de svarta fläckarna förökade sig. Vi hade surt trä, metallpartiklar som är mottagliga för svartrost och korrosiva kemikalier. Vi behövde sätta ihop dem och reproducera de svarta fläckarna.
När vi testade dem tillsattes metallfilspåner från samma märke av skrapblad till fyra trägolvsbehandlingar och applicerades på röd ek. Normala levnadsförhållanden fastställdes: 68 grader F vid 32 % relativ luftfuktighet (RH).
Svarta fläckar utvecklades inte och uppträdde inte heller när ytbehandlingen applicerades på förseglade rödekgolv. En oljepolyfinish testades också som kontroll – inga fläckar. Svarta fläckar bildades dock på ett stycke rödek som inte ingick i testningen. En del vattenburen golvfinish hade av misstag spillts på en skrotbit av ek där skrapan hade vässats, och dessa fläckar var exakt som de som sågs på det påstådda golvet! Skillnaden tycktes vara om metallspånen arbetades in i den öppna fibern i det nyss slipade träet. Träfibrer leder elektronflödet ungefär som tråd; detta elektriska flöde får metaller att brytas ner och rosta, vilket förklarar vikten av att metallen faktiskt kommer i kontakt med råa träfibrer. När de var i kontakt och den vattenburna finishen applicerades …. Kaboom! Fläckar! Själva träet var fysiskt och kemiskt avgörande för korrosionsprocessen. När vi återskapade denna process skapade alla fyra vattenburna ytbehandlingar snabbt svarta rostfläckar.
Fortsatta tester visade att ytbehandlingsfilmer gjorda med ytbehandling och metallspån inte uppvisade någon rost, men när ekdamm tillsattes till blandningen innehöll den resulterande filmen svart korrosion. Sedan vi visade upp våra resultat i vårt utställningsrum för lokala entreprenörer har vi fått några ”vittnen” som påminner om problem med svarta fläckar. De flesta sa att de hade gjort om golvet med fläckar och gått vidare, med blandade resultat. De som valde att lägga om med oljemodifierade ytbehandlingar sa att de inte hade några ytterligare problem.
För branschen för trägolv verkar ”Black Spots” vara det lämpliga gemensamma namnet framöver. För en mer teknisk diskussion kanske ”MPCC” (Metallic Particle Corrosion Contamination) är lämpligt? Jag är mycket nöjd med våra tester och hoppas att mysteriet med de svarta fläckarna kan lösas. Jag är dock inte nöjd med att mina medarbetare nu kallar mig ”Spots”
.