Pigmento naranja de óxido de hierro: requisitos de aplicación para fabricantes industriales

El pigmento naranja de óxido de hierro se encuentra exactamente donde se encuentran dos químicas de óxido de hierro: rojo hematita (Fe2O3) y amarillo goetita (FeOOH). Los fabricantes industriales rara vez pierden un lote porque el color al llegar es incorrecto. Lo pierden porque la sombra se desplaza dentro de la extrusora, se desvanece como eflorescencia en la superficie de un adoquín o oscila hacia el rojo en un horno ajustado a 230 grados Celsius.

Para la fabricación industrial, una calidad naranja tiene que superar cuatro números difíciles antes de que el precio se vuelva relevante: un techo térmico práctico cercano a los 180 grados Celsius dondequiera que haya una fracción de goethita presente, una ventana de dosificación de aproximadamente 2 a 8 por ciento en peso de cemento en productos ligados con cemento, humedad igual o inferior al 1,0 por ciento y una intensidad de tinte entre lotes mantenida dentro del 5 por ciento de la referencia acordada.

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Las páginas que siguen están escritas desde el lado de la tabla del comprador: qué parámetros pertenecen a una especificación de compra, qué métodos de prueba los prueban y dónde falla una calificación naranja incluso cuando el certificado de análisis parece limpio.

¿Qué es el pigmento naranja de óxido de hierro en los términos de especificación?

El pigmento naranja de óxido de hierro es un colorante inorgánico sintético en el que se combinan hematita roja (C.I. Pigment Red 101) y goethita amarilla (C.I. Pigment Yellow 42) para producir tonos entre los dos, con una resistencia a la luz de 7 a 8 en la escala de lana azul y sin solubilidad en agua ni en disolventes orgánicos comunes.

Esa distinción decide qué propiedades un comprador puede retener a un proveedor. Un grado coprecipitado se vende como un pigmento con un conjunto de números. Una calificación combinada lleva dos conjuntos de números y ambos deben verificarse.

• Resistencia a la luz y a la intemperie: los pigmentos de óxido de hierro obtienen una puntuación de 7 a 8 en la escala de lana azul, por lo que el hormigón exterior, los enlucidos de fachadas y las marcas viales mantienen el color bajo la exposición a los rayos UV, lo que desvanece los pigmentos orgánicos mucho antes.
• Resistencia a los álcalis: el óxido de hierro sin recubrimiento resiste la solución de poros de cemento fresco con un pH de 12 a 13, por lo que el color ligado al cemento no se blanquea durante el curado.
• Techo térmico: cualquier fracción de goethita comienza a perder agua químicamente ligada a unos 180 grados Celsius y se convierte en rojo hematita.
• Densidad: 4,0 a 5,2 g/cm3 dependiendo de la mezcla de fases, que es lo suficientemente alta como para tener importancia en el transporte neumático y en la sedimentación de pintura líquida.
• Absorción de aceite: comúnmente de 15 a 30 g por 100 g, lo que impulsa la demanda de aglutinantes en recubrimientos a base de solventes y agua.

El formato de suministro también pertenece a las especificaciones. Fabricantes como Deqing Demei Pigment Technology Co., Ltd., con sede en Deqing, provincia de Zhejiang, China, ofrecen el mismo tono naranja que las series estándar, micronizadas y con bajo contenido de metales pesados, y esas tres series se comportan de manera diferente en una mezcladora. Los compradores que comparen pigmentos sintéticos de óxido de hierro de color naranja deben confirmar qué serie cubre una cotización antes de comparar el precio por tonelada.

Los números de aceptación para escribir en la especificación

Cuatro números deciden si se acepta un lote de óxido de hierro naranja: intensidad de tinte dentro del 5 por ciento de la referencia acordada, humedad igual o inferior al 1,0 por ciento, residuo de tamiz igual o inferior al 0,1 por ciento en un tamiz de 45 micrones y contenido de sal soluble en agua lo suficientemente bajo como para satisfacer la norma EN 12878 para materiales de construcción aglutinados con cemento.

EN 12878 es la norma europea armonizada para pigmentos utilizados para colorear materiales de construcción a base de cemento y cal, y los grados que cumplen se envían con una Declaración de rendimiento y marcado CE. En los Estados Unidos, la norma ASTM C979 cubre pigmentos para concreto integralmente coloreado. Ambos estándares existen por la misma razón: las sales solubles en agua en un pigmento provocan eflorescencias y atacan el acero incrustado.

Exposición al calor: donde el pigmento naranja establece su propio techo

La fracción de goethita en un grado naranja comienza a deshidratarse a aproximadamente 180 grados Celsius, por lo que cualquier proceso que se ejecute a una temperatura superior a aproximadamente 180 a 200 grados Celsius verá el tono moverse hacia el rojo a menos que el proveedor proporcione datos de prueba medidos a la temperatura real del proceso.

Esta es la sorpresa técnica más común para los fabricantes que pasan de un pigmento rojo a uno naranja. El polipropileno y la poliamida se extruyen entre 220 y 260 grados Celsius. Los hornos de recubrimiento en polvo curan a entre 180 y 200 grados Celsius durante 10 a 15 minutos. Ambos se asientan sobre el techo o más allá, y ninguno perdonará una calidad que solo se haya probado en condiciones ambientales.

El óxido de hierro amarillo es la fase que establece ese techo, por lo que las cifras de estabilidad térmica citadas para un grado amarillo son las que vale la pena comparar con su propia ventana de proceso.

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Los productores de cerámica y esmalte se enfrentan a un límite más difícil. La cocción a entre 1.000 y 1.200 grados Celsius destruye completamente el cuerpo naranja de óxido de hierro, porque el pigmento no tiene una red donde esconderse. Esas aplicaciones necesitan pigmentos naranjas de hierro y circonio, en los que el color está encapsulado dentro de una estructura de silicato de circonio que sobrevive al horno.

Naranja monofásica o mezclada: la cuestión de la segregación

El naranja monofásico coprecipitado mantiene el tono con mayor firmeza y no puede segregarse, mientras que una mezcla física de rojo y amarillo puede separarse durante el transporte neumático y la vibración porque la hematita se encuentra cerca de 5,0 g/cm3 y la goethita cerca de 4,0 g/cm3.

La verificación de campo es simple y vale la pena la tarde que cuesta. Tome muestras de la parte superior, media e inferior de una paleta entregada, mida la intensidad del tinte en cada una y compárela. Si la dispersión excede el 5 por ciento, la mezcla se está separando en algún lugar entre la planta del proveedor y su silo.

Cuando es inevitable una mezcla, el componente rojo establece la profundidad final del tono, por lo que su intensidad y densidad de tinte merecen el mismo escrutinio que el propio naranja.

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Requisitos de aplicación por industria

Los requisitos de dosis y tolerancia para el pigmento naranja de óxido de hierro cambian con el portador: del 2 al 8 por ciento en peso de cemento para adoquines y bloques prefabricados, del 1 al 5 por ciento para pisos industriales y premezclados, y alternativas termoestables para cualquier proceso cerámico que cocine a más de 1000 grados Celsius.

Para trabajos ligados con cemento, el pigmento es sólo uno de los tres insumos que deciden el color final. El nivel de gris del cemento, el color de la arena y el contenido de agua modifican el resultado tanto como lo hace el pigmento. Los fabricantes que prueban los pigmentos en polvo para hormigón y mortero con su propia mezcla, en lugar de con un estándar de laboratorio, evitan el error más caro en esta categoría.

Embalaje, Documentación y el Pedido que Te Protege

Una orden de compra de pigmento naranja de óxido de hierro debe incluir cinco documentos y dos datos de embalaje: un certificado de análisis para cada lote de producción, una hoja de datos de seguridad en formato GHS, una declaración de metales pesados, una declaración de rendimiento cuando se aplica la norma EN 12878 y una referencia de muestra conservada, además del formato de la bolsa y el peso neto por palet.

• Certificado de análisis por lote: fuerza colorante, humedad, residuos de tamiz, pH y cifras de metales pesados, ligado a un código de lote de producción impreso en la bolsa.
• Ficha de datos de seguridad: Clasificación GHS más datos de manipulación y almacenamiento para el personal del almacén.
• Presentación: Sacos de papel multicapa revestidos de polietileno de 25 kg o big bag FIBC de 1000 kg con picos de descarga, en pallets de 1000 a 1250 kg.
• Carga: un contenedor de 20 pies transporta aproximadamente de 20 a 25 toneladas métricas de sacos de 25 kg, lo que fija el costo desembarcado por tonelada más que el precio franco fábrica.
• Aduanas: los óxidos e hidróxidos de hierro se clasifican en el código SA 2821.10, por lo que el corredor debe trabajar desde esa partida.

Preguntas prácticas antes de realizar el pedido

¿Qué dosis debe utilizar un productor de adoquines de hormigón?

Comience con un 3 por ciento en peso de cemento y aumente en pasos de 0,5 por ciento hasta alcanzar el tono objetivo. La mayoría de los adoquines y bloques aterrizan entre el 2 y el 8 por ciento. Un pigmento superior al 8 por ciento rara vez profundiza más el color y solo agrega costo a la mezcla.

¿Se puede utilizar el pigmento naranja de óxido de hierro en plásticos procesados ​​a más de 200 grados Celsius?

Sólo con datos documentados de estabilidad térmica del proveedor a su temperatura de fusión. La goethita se deshidrata cerca de los 180 grados Celsius, por lo que un grado no verificado cambiará hacia el rojo durante la extrusión, y ese cambio no es reversible ajustando la tarjeta de color.

¿Cómo verifico la coherencia del lote antes de realizar un pedido al por mayor?

Solicite certificados de análisis para tres lotes consecutivos y compare la fuerza del tinte, la humedad y los residuos del tamiz entre ellos, luego pruebe 5 kg de cada lote en su propio mezclador o extrusor. Si los tres lotes se mantienen dentro del 5 por ciento de poder colorante y el 1,0 por ciento de humedad, el proceso de producción del proveedor está bajo control.

¿El pigmento naranja de óxido de hierro cumple con la norma EN 12878?

Sí, cuando el grado esté certificado según ese estándar. La EN 12878 cubre pigmentos para colorear materiales de construcción a base de cemento y cal y establece límites para las sales solubles en agua. Los grados que cumplen con las normas se envían con una Declaración de rendimiento y marcado CE, por lo que debe solicitar al DoP antes de la primera entrega y no después.