Naturalny tlenek czerwony: jak ocenić jakość surowca do zastosowań przemysłowych

Dwie palety naturalnego czerwonego tlenku pobrane z tego samego kamieniołomu, wysłane w tym samym kontenerze i przetestowane tego samego popołudnia, mogą różnić się siłą zabarwienia od 10 do 15 procent. Ta pojedyncza liczba wyjaśnia, dlaczego kontrola przychodząca, a nie kopalnia, decyduje o tym, czy dana partia nadaje się do wykorzystania: naturalny czerwony tlenek jest produktem mineralnym wydobywanym, a ciężar dowodu spoczywa na planie akceptacji kupującego.

Poniżej przedstawiono ramy stosowane przy zakupach przemysłowych PR 102: parametry decydujące o jakości, testy weryfikujące je w ciągu dwóch dni roboczych, wzorce dostaw przewidujące awarie oraz okna numeryczne, które sprawiają, że specyfikacja jest wykonalna.

Czym jest naturalny tlenek czerwony i dlaczego podstawa oceny ma znaczenie

Naturalny czerwony tlenek to C.I. Pigment Red 102, pigment na bazie hematytu, wytwarzany przez wydobycie, przemywanie, suszenie i mielenie ziemi bogatej w żelazo, w przeciwieństwie do syntetycznego czerwonego tlenku żelaza, C.I. Pigment Red 101, wytwarzany metodą opadów atmosferycznych lub metodą termiczną z kontrolowanym składem chemicznym. Ponieważ PR 102 wydobywa się ze złoża, zawartość żelaza, gliny, wilgoć i pierwiastki śladowe przemieszczają się wraz ze szwem, dlatego ocenę rozpoczyna się od okna numerycznego, a nie od jednego certyfikatu analizy.

Następują trzy konsekwencje. Dryfowanie koloru jest w równym stopniu problemem chemicznym, jak problemem związanym z kolorem, ponieważ duża ilość Fe2O3 o stężeniu 86% może nadal odchodzić od odcienia o 2 do 3 jednostek delta E, jeśli mielenie rozszerzy rozkład wielkości cząstek. Wilgoć zachowuje się inaczej niż proszek syntetyczny, ponieważ frakcje gliny zatrzymują wodę i powoli ją uwalniają. Pierwiastki śladowe różnią się w zależności od złoża, co powoduje, że limity ołowiu, kadmu, arsenu i chromu umieszcza się w specyfikacji zakupu, a nie w założeniach dotyczących rodziny pigmentów.

Arkusz danych, któremu warto zaufać, określa pochodzenie złoża, drogę wzbogacania i okno Fe2O3 dla cytowanego gatunku. Porównanie asortymentu naturalnych pigmentów na bazie tlenku żelaza z produktami syntetycznymi sprzedawanymi do tego samego zastosowania jest praktycznym pierwszym krokiem, ponieważ rzadko można stosować te dwa produkty zamiennie pod względem siły barwienia.

Pięć parametrów decydujących o jakości surowca

O uwalnianiu decyduje pięć parametrów: zawartość Fe2O3, wilgotność w temperaturze 105 stopni Celsjusza, pozostałość na sicie 45 mikronów, względna siła barwienia w stosunku do zachowanego wzorca i różnica koloru w CIELAB. Absorpcja oleju, pH i ciężar właściwy mają znaczenie dla formuły, ale rzadko zdarza się, że zmienia się od przyjęcia do odrzucenia.

Zawartość Fe2O3 jest wartością główną i sama w sobie jest najmniej użyteczna. Zawartość wzbogaconego naturalnego czerwonego tlenku zwykle wynosi od 80 do 88 procent, podczas gdy zawartość surowej ziemi waha się od 65 do 75 procent i nadaje się tylko do zastosowań, w których kolor, a nie siła, decyduje o specyfikacji. Syntetyczny PR 101 zwykle osiąga poziom od 96 do 99 procent, dlatego zastąpienie jednego innym zmienia obliczenia dawkowania zamiast po prostu zamiany proszków.

Siła barwienia wiąże się z najwyższymi kosztami przeróbek spośród pięciu. 10-procentowy deficyt wytrzymałości powoduje, że do mieszanki dodaje się około 10 procent więcej pigmentu, więc surowiec wyceniony o 3 procent poniżej syntetycznej alternatywy może kosztować więcej w przeliczeniu na gotową tonę.

Tam, gdzie do kalibracji dawkowania potrzebna jest udokumentowana syntetyczna linia bazowa, linia pigmentów z czerwonym tlenkiem żelaza publikuje zadeklarowany zakres Fe2O3 z certyfikatem powiązanym z partią, który działa jako odniesienie do poboru.

Seria proszków pigmentowych z czerwonym tlenkiem żelaza Syntetyczne gatunki czerwonego tlenku żelaza z deklarowanym zakresem Fe2O3 i certyfikatem powiązanym z partią umożliwiają kalibrację dozowania przed pięcioma testami laboratoryjnymi. Zobacz produkt →

Pięć testów sprawdzających naturalny tlenek czerwony w ciągu 48 godzin

Pięć testów laboratoryjnych, badanie wilgotności, pozostałości na sicie, spadek siły zabarwienia, ekran elementarny XRF i wielkość cząstek dyfrakcji laserowej, można przeprowadzić w ciągu 48 godzin w standardowym laboratorium pigmentowym i wspólnie wykryć defekty, które wychodzą na powierzchnię w dalszej części procesu w postaci przeróbek, odrzucenia odcienia lub nieudanej deklaracji obecności metali ciężkich.

1. Godziny 0 do 4, wilgotność. Wysuszyć próbkę o masie 10 g w temperaturze 105 stopni Celsjusza do stałej masy zgodnie z ISO 787-2; wszystko powyżej 1,0 procent zbryli się w silosie i będzie stanowić niewielki ciężar w porównaniu z obliczeniem dawki.
2. Godziny 4 do 8, pozostałość na sicie. Przesiać na mokro 100 g przez sito 45 mikronów zgodnie z ISO 787-7. Pigmenty naturalne zawierają twardsze ziarno niż pigmenty syntetyczne, a powyżej 0,5% pozostałości na partii pojawiają się plamki na powłokach cienkowarstwowych.
3. Godziny 8 do 24, siła barwienia i kolor. Rozproszyć próbkę w ustalonym roztworze bieli tytanowej w ustalonym stosunku, narysować na karcie i odczytać z zachowanym odnośnikiem zgodnie z normą ISO 787-24. Zaakceptuj w granicach /- 5 procent siły i 1,0 delta E w CIELAB.
4. Godziny 24 do 40, ekran żywiołów. Przeprowadź XRF na sprasowanym proszku zawierającym ołów, kadm, arsen, chrom i rtęć, a następnie porównaj z wartościami granicznymi dla końcowego zastosowania, takimi jak EN 71-3 dla zabawek lub EN 12878 dla materiałów budowlanych związanych cementem i wapnem.
5. Godziny 40 do 48, wielkość cząstek. Zmierzyć rozkład za pomocą dyfrakcji laserowej zgodnie z normą ISO 13320 i sprawdzić zarówno D50, jak i gruby ogon; poszerzony ogon zwykle wyjaśnia zmianę koloru, której sama siła zabarwienia nie wyjaśnia.

Trzy czerwone flagi łańcucha dostaw w kolorze naturalnego czerwonego tlenku

Trzy wzorce dostaw wyjaśniają naturalne awarie tlenku czerwonego, które docierają do produkcji: certyfikaty niepowiązane z partią, deklaracja Fe2O3 bez pozostałości na sicie oraz zmiana pochodzenia lub mieszanki, która nigdy nie została ponownie zatwierdzona ze względu na kolor. Każdy egzemplarz widoczny jest przed złożeniem zamówienia, a nie po otwarciu pierwszego bębna.

Mieszanie zasługuje na osobną klauzulę w umowie kupna. Kiedy dostawca zwiększa siłę barwienia poprzez uzupełnienie naturalnej partii syntetycznym PR 101, zawartość Fe2O3 poprawia się, jednocześnie zmieniając się odcień, absorpcja oleju i rozkład wielkości cząstek. Zapytaj bezpośrednio, czy nastąpi mieszanie, a jeśli tak, ustal proporcje mieszania i wymagaj świeżej akceptacji koloru w przypadku każdej zmiany.

Rośliny stosujące paletę mieszanej ziemi, naturalną czerwień wraz z brązową i żółtą ochrą, powinny posiadać oddzielne zachowane odniesienie dla każdego koloru, ponieważ podstawienie w jednym gatunku powoduje przeniesienie całej palety w gotowym produkcie.

Brązowy proszek tlenku żelaza, klasy 610, 640, 686 Brązowe gatunki tlenku żelaza 610, 640 i 686 obsługują palety mieszanek ziemnych z udokumentowanymi specyfikacjami dotyczącymi oddzielnych zachowanych referencji i planowania akceptacji. Zobacz produkt →

Budowanie planu akceptacji, który możesz wyegzekwować

Wykonalny plan akceptacji reguluje pięć rzeczy przed pierwszym zamówieniem: metodę pobierania próbek, limity liczbowe, metody testowania, okres przechowywania i zasadę rozporządzania. Bez wszystkich pięciu jakość sprowadza się do tego, co stwierdza certyfikat dostawcy w dniu wysyłki.

1. Próbkowanie. Pobrać zgodnie z normą ISO 842 z trzech miejsc w przesyłce: z góry, ze środka i z podstawy stosu i połączyć w 1 kg kompozyt.
2. Limity. Zapisuj liczby, a nie przymiotniki: 1,0 procent wilgoci, 0,5 procent pozostałości na 45 mikronach, /- 5 procent wytrzymałości, maksymalnie 1,0 delta E.
3. Metody. Nazwij normę obok każdego limitu, aby nie można było argumentować wyniku: ISO 787-2, ISO 787-3, ISO 787-7, ISO 787-24 i ISO 13320.
4. Zatrzymanie. Przechowuj 500 g każdej zatwierdzonej partii przez 24 miesiące, szczelnie zamknięte i przechowywane z dala od światła słonecznego.
5. Usposobienie. Zdefiniuj z góry trzy wyniki. Zwolnij, warunkowo zwolnij z dostosowaniem dawki i odrzuć. Wiele produktów, które nie zawierają wilgoci lub pozostałości, jest odrzuceniem, a nie negocjacją.

Poproś o zapis partii za każdym certyfikatem. Dokumentacja dotycząca produkcji pigmentu na bazie tlenku żelaza powinna określać drogę przetwarzania, czy to mycie, kalcynacja, czy mikronizacja, tak aby zmienność w następnej dostawie była raczej przewidywalna niż zaskakująca.

Ten sam plan przenosi się na sąsiednie poziomy gruntu. Gatunek żółtego pigmentu tlenku żelaza stosowanego w tynkach wapiennych lub betonie dekoracyjnym charakteryzuje się identyczną wilgotnością, pozostałościami na sicie i wytrzymałością barwienia, a także tą samą dyscypliną zachowanej próbki.

Żółty pigment z tlenkiem żelaza, klasy 313, 920, E172 Nieorganiczny pigment żółty 42 klas 313, 920 i E172 oferuje określone wartości wilgotności, pozostałości na sicie i siły zabarwienia dla zastosowań w odcieniach ziemi i przemysłowych. Zobacz produkt →

Proste odpowiedzi dla zespołów zakupowych

Podczas każdego przeglądu specyfikacji naturalnego tlenku czerwonego pojawiają się cztery pytania. Odpowiedzi te sprawdzają się podczas audytu dostawcy.

Jaka jest minimalna zawartość Fe2O3 w naturalnym czerwonym tlenku klasy przemysłowej?

W przypadku wzbogaconego PR 102 stosowanego w powłokach, betonie i zaprawach wymagana jest zawartość co najmniej 80 procent Fe2O3 z załączonymi wartościami pozostałości i siły barwienia. Ziemia surowa o zawartości od 65 do 75 procent nadaje się tylko do zastosowań, w których produkt końcowy utrwala kolor, np. niektóre elementy cegieł i kostki brukowej. ISO 1248 określa minimalną zawartość Fe2O3 według rodzaju pigmentu, dlatego przed pierwszą wysyłką należy sprawdzić klasę, w której dany gatunek jest sprzedawany.

Jak zmierzyć siłę zabarwienia bez pełnego laboratorium?

Rozproszyć pigment w ustalonym stosunku do bieli dwutlenku tytanu, zwykle 1 do 10 masowych, na szklanej płytce lub w małym młynku kulkowym, narysować na karcie i porównać z zachowanym odniesieniem w oświetleniu D65. Trzej obserwatorzy dostrzegają naocznie różnice wynoszące około 5 procent; spektrofotometr laboratoryjny ma rozdzielczość od 1 do 2 procent. Ustaw okno akceptacji na /- 5 procent i zapisz odczyt dla każdej partii.

Czy naturalny czerwony tlenek żelaza może zastąpić syntetyczny czerwony tlenek żelaza?

Tylko tam, gdzie pozwala na to siła barwienia i tolerancja koloru. Do cementu, wapna, cegieł i niektórych podkładów można stosować naturalny PR 102 w ilości od 80 do 88 procent Fe2O3 bez konieczności zmiany formuły. Systemy o wysokiej wytrzymałości, takie jak farby proszkowe i przedmieszki plastikowe, zbudowane na bazie syntetycznego PR 101 o zawartości Fe2O3 lub wyższej wynoszącej 96%, wymagają pełnej zmiany składu i nowego zatwierdzenia koloru przed zastąpieniem.

Jak często nabywca przemysłowy powinien audytować dostawcę naturalnego tlenku czerwonego?

Raz w roku przeprowadzaj audyt z pełnym śledzeniem partii i natychmiast ponownie zatwierdzaj kolor, gdy zmieni się osad, droga wzbogacania lub proporcje mieszania. Ponieważ zatrzymane próbki są przechowywane przez 24 miesiące, podczas jednego audytu można porównać dostarczony materiał od 12 do 24 miesięcy z zatwierdzoną normą bez polegania na własnej dokumentacji dostawcy.