天然ベンガラ: 工業用原料の品質を評価する方法

同じ採石場から採取され、同じコンテナで出荷され、同じ午後にテストされた天然ベンガラの 2 つのパレットでは、着色の強さが 10 ～ 15 パーセント異なる場合があります。このたった 1 つの数字は、なぜ鉱山ではなく受入れ検査によってロットが使用可能かどうかを決定するのかを説明しています。天然ベンガラは採掘された鉱物製品であり、立証責任は購入者の受け入れ計画にあります。

以下は、産業用 PR 102 の購入に使用されるフレームワークです。品質を決定するパラメーター、2 営業日以内にそれらを検証するテスト、故障を予測する供給パターン、仕様を強制可能にする数値ウィンドウです。

天然レッドオキサイドとは何か、そして評価ベースラインが重要な理由

天然のベンガラはC.I.ピグメント レッド 102 は、合成のベンガラとは対照的に、鉄分が豊富な土の採掘、洗浄、乾燥、粉砕によって生成されるヘマタイト ベースの顔料です。ピグメント レッド 101。制御された化学反応による沈殿または熱経路を通じて製造されます。 PR 102 は堆積物から生成されるため、鉄分、粘土負荷、水分、微量元素が継ぎ目とともに移動するため、評価は 1 つの分析証明書ではなく数値ウィンドウから始まります。

3 つの結果が続きます。粉砕によって粒度分布が広がった場合、86 パーセントの Fe2O3 の多くは 2 ～ 3 デルタ E 単位の日陰に位置する可能性があるため、色のドリフトは色の問題と同じくらい化学の問題です。粘土画分は水を保持し、ゆっくりと放出するため、水分の挙動は合成粉末とは異なります。微量元素は鉱床によって異なります。そのため、鉛、カドミウム、ヒ素、クロムの制限は、顔料ファミリーに関する仮定ではなく、購入仕様に記載されています。

信頼に値するデータシートには、見積もられたグレードの鉱床起源、選鉱ルート、および Fe2O3 ウィンドウが記載されています。天然酸化鉄顔料の範囲を、同じ用途で販売されている合成顔料と比較することは、実用的な最初のステップとなります。なぜなら、この 2 つの顔料は、着色力の点で互換性がほとんどないからです。

原料の品質を決める5つの要素

放出を決定する 5 つのパラメータ: Fe2O3 含有量、摂氏 105 度での水分、45 ミクロンのふるい上の残留物、保持された基準に対する相対的な着色強度、および CIELAB での色差。吸油量、pH、比重は配合に重要ですが、合格から不合格まで大きく変わることはほとんどありません。

Fe2O3 含有量は見出しの数字ですが、それ自体では最も役に立ちません。選鉱された天然ベンガラは通常 80 ～ 88 パーセントに達しますが、生土グレードは 65 ～ 75 パーセントの間にあり、強度ではなく色が仕様を決定する用途にのみ適しています。合成 PR 101 は通常 96 ～ 99 パーセントで配合されます。そのため、単に粉末を交換するのではなく、一方を他方に置き換えると投与量の計算が変更されます。

着色強度は、5 つの中で最も高い再加工コストがかかります。強度が 10% 不足すると、配合する顔料が約 10% 増加することになるため、合成代替品よりも 3% 安い価格の原料は、最終的に完成トンあたりのコストが高くなる可能性があります。

投与量の校正に文書化された合成ベースラインが必要な場合、ベンガラ酸化鉄顔料ラインでは、ドローダウンの参照として機能するバッチリンクされた証明書とともに宣言された Fe2O3 範囲を公開しています。

赤色酸化鉄顔料粉末シリーズ 宣言された Fe2O3 範囲とバッチにリンクされた証明書を備えた合成ベンガラ酸化鉄グレードは、5 回の実験室ベンチテスト前の用量校正をサポートします。 製品を見る→

48 時間で天然レッドオキサイドを検証する 5 つのテスト

水分、ふるい残留物、着色強度ドローダウン、XRF 元素スクリーン、およびレーザー回折粒子サイズの 5 つのベンチ テストは、標準的な顔料ラボで 48 時間以内に完了でき、下流で再加工、色合いの拒否、または不合格の重金属申告として表面化した欠陥を一緒に捕捉できます。

1. 0～4時間目、湿気。 ISO 787-2 に従って、10 g のサンプルを摂氏 105 度で一定質量になるまで乾燥させます。 1.0 パーセントを超えるとサイロ内で固まり、投与量の計算に比べて重くなります。
2. 4～8時間後、残留物をふるいにかけます。 ISO 787-7 に従って、100 g を 45 ミクロンの篩に通して湿式ふるいにかけます。天然顔料は合成グレードよりも硬い粒子を保持しており、ロットの残留物が 0.5 パーセントを超えると、薄膜コーティングに斑点として現れます。
3. 8時間から24時間、着色の強さと色。 サンプルを固定二酸化チタンホワイトで設定された比率で分散し、カードに描画し、ISO 787-24 に従って保持されている基準と照らし合わせて読み取ります。 CIELAB では、強度で /- 5 パーセント以内、デルタ E が 1.0 以内を許容します。
4. 24時間から40時間、要素スクリーン。 鉛、カドミウム、ヒ素、クロム、および水銀のプレスパウダーに対して XRF を実行し、玩具の EN 71-3 やセメントおよび石灰結合建材の EN 12878 などの最終用途の制限と比較します。
5. 40 ～ 48 時間、粒子サイズ。 ISO 13320 に従ってレーザー回折によって分布を測定し、D50 と粗いテールの両方を確認します。尾部が広がっていると、通常、着色の強さだけでは説明できない色の変化が説明されます。

天然ベンガラにおける 3 つのサプライチェーンの危険信号

生産に至るまでの自然な酸化酸化物の 3 つの供給パターンは、バッチに関連付けられていない証明書、ふるい残留物なしで申告された Fe2O3、および色について再承認されなかった産地またはブレンドの変更の 3 つで説明されています。それぞれのドラムは、最初のドラムが開かれた後ではなく、注文書が発行される前に表示されます。

ブレンドについては、購入契約に独自の条項を設ける価値があります。サプライヤーが天然ロットに合成 PR 101 を補充して着色強度を高めると、色相、吸油量、粒度分布がすべて変化する一方で、Fe2O3 の数値が向上します。ブレンドが行われるかどうかを直接尋ね、ブレンドが行われる場合はブレンド比率を修正し、変更のたびに新たな色の承認を要求します。

自然な赤と茶色や黄色の黄土色を組み合わせた混合アース パレットを使用する工場では、色ごとに個別に保持された参照を保持する必要があります。これは、1 つのグレードでの置換により、最終製品のパレット全体が移動するためです。

酸化鉄褐色粉末グレード 610、640、686 褐色酸化鉄グレード 610、640、および 686 は混合土パレットをサポートしており、個別に保持される参照と受け入れ計画の文書化された仕様を備えています。 製品を見る→

強制できる受け入れ計画の構築

強制的な受け入れ計画では、最初の発注書の前に、サンプリング方法、数値制限、テスト方法、保存期間、および処分ルールの 5 つの項目が修正されます。 5 つすべてが満たされない場合、品質は出荷日にサプライヤーの証明書に記載されている内容に低下します。

1. サンプリング。 ISO 842 に従って、積み荷の 3 つの位置 (スタックの上部、中間、底部) から描画し、1 kg の複合物に結合します。
2. 限界。 形容詞ではなく数字を書きます: 水分 1.0 パーセント、45 ミクロン上の残留物 0.5 パーセント、/- 強度 5 パーセント、デルタ E 最大 1.0。
3. 方法。 結果について議論できないように、各制限の横に規格名を付けます: ISO 787-2、ISO 787-3、ISO 787-7、ISO 787-24、および ISO 13320。
4. 保持。 承認されたロットごとに 500 g を 24 か月間密封し、日光を避けて保管します。
5. 配置。 事前に 3 つの結果を定義します。解除、用量調整を伴う条件付き解除、そして拒否。水分や残留物が不合格の場合は、交渉ではなく不合格となることがほとんどです。

すべての証明書の背後にあるバッチ レコードを要求します。酸化鉄顔料の製造文書には、洗浄、焼成、微粒子化などの処理ルートを記載する必要があります。そうすれば、次回出荷時のばらつきは驚くべきことではなく、予測可能になります。

同じ計画が隣接する地球グレードに転送されます。石灰石膏または装飾コンクリートに使用される黄色酸化鉄顔料グレードは、同一の水分、ふるい残留物、および着色強度ウィンドウに従い、同じ保持されたサンプル規律に従います。

酸化鉄黄色顔料グレード 313、920、E172 無機顔料イエロー 42 グレード 313、920、および E172 は、アーストーンおよび工業用途向けに定義された水分、ふるい残留物、および着色強度の値を提供します。 製品を見る→

調達チームへの率直な答え

天然酸化酸化物の仕様をレビューするたびに、4 つの疑問が生じます。これらの回答はサプライヤー監査で有効です。

工業グレードの天然ベンガラの最小 Fe2O3 含有量はどれくらいですか?

コーティング、コンクリート、モルタルに使用される選鉱済み PR 102 の場合、残留物と着色強度の数値を含めて、最低 80 パーセントの Fe2O3 が必要です。 65 ～ 75% の生土グレードは、特定のレンガや舗装本体など、最終製品が色を固定する用途にのみ適しています。 ISO 1248 では顔料の種類ごとに最小 Fe2O3 含有量を設定しているため、最初の出荷前にグレードがどのクラスで販売されているかを確認してください。

十分な実験室がなければ、どうやって着色の強さを測定できるのでしょうか?

顔料と二酸化チタンホワイトの一定の比率（通常は質量で 1 対 10）をガラス板または小さなビーズミルに分散させ、カード上に描画し、D65 照明下で保持された基準と比較します。 3 人の観察者が目視で約 5% の違いを解決します。ベンチ分光光度計の分解能は 1 ～ 2% です。受け入れウィンドウを /- 5 パーセントに設定し、ロットごとの読み取り値を記録します。

天然ベンガラを合成ベンガラに置き換えることはできますか?

着色の強さと色の許容範囲が許容される場合にのみ使用できます。セメント、石灰、レンガ、および一部のプライマー用途では、再配合することなく、80 ～ 88 パーセントの Fe2O3 を含む天然 PR 102 を使用できます。粉体塗装やプラスチックマスターバッチなどの高強度システムは、96% 以上の Fe2O3 を含む合成 PR 101 をベースに構築されており、代替前に完全な再配合と新しい色の承認が必要です。

工業用バイヤーはどのくらいの頻度で天然酸化酸化物サプライヤーを監査する必要がありますか?

完全なバッチトレースを使用して年に 1 回監査し、鉱床、選鉱ルート、またはブレンド比率が変更されるたびに直ちに色を再承認します。サンプルは 24 か月間保持されるため、1 回の監査でサプライヤー独自の書類に頼ることなく、納品された 12 ～ 24 か月の材料を承認された基準と比較できます。