Come HoldTight blocca la ruggine dopo l’idrosabbiatura

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Visitando la fiera SSPC Show di Las Vegas, Peter Petkas non ha potuto fare a meno di notare che ovunque fossero presenti attrezzature per granigliatura abrasiva a umido, c’era un secchio da 5 galloni del suo prodotto, HoldTight.

Il fondatore della nota azienda produttrice di prodotti abrasivi a vapore si è avvicinato per fare una domanda: “Peter, capisci che se non ci fosse HoldTight, non potremmo fare questo lavoro?”

“Sì, lo so,” rispose Peter, “perché lo abbiamo capito trenta anni fa.”

* * *

A quel tempo, Peter fu un pioniere nel settore della sabbiatura abrasiva a umido. Cominciarono producendo attrezzatura che iniettava acqua nel flusso di sabbiatura in corrispondenza dell’ugello, offrendo numerosi vantaggi rispetto alla granigliatura a secco; non solo accelerava l’abrasivo e abbatteva la polvere, ma lavava i detriti dalla superficie, ottenendo una migliore adesione del rivestimento: meno contaminazione tra vernice e acciaio significava migliori risultati.

Lo svantaggio era che subito dopo la sabbiatura a umido la ruggine iniziava a comparire sull’acciaio. “Diversamente dalla sabbiatura a secco, con quella a umido non c’è polvere che nasconda la ruggine, è visibile.”

 

Il problema

La corrosione è un processo chimico che richiede una corrente elettrica, e la sola acqua è un conduttore debole di elettricità. Tuttavia, il sale sciolto in acqua aumenta la conduttività dell’elettrolita, creando una miscela di ioni che possono trasportare gli elettroni da un polo all’altro, completando un circuito.

Inside a corrosion cell

Raffigurato in alto: 1) substrato d’acciaio; 2) soluzione elettrolitica; 3) ione idrossido; 4) anodo; 5) percorso degli elettroni; 6) catodo

 

Come si forma la ruggine dentro una cella di corrosione

Nell’anodo (4), le molecole di ferro cedono elettroni, che passano attraverso l’acciaio fino al catodo (6), dove causano una reazione tra acqua e ossigeno che crea ioni idrossido con carica negativa (3).

Gli ioni passano attraverso l’elettrolita (2) fino all’anodo (4), dove reagiscono con gli ioni del ferro appena liberati e caricati positivamente per produrre ossido di ferro, anche noto come ruggine. 

Oltre a contribuire all’aumento di conduttività, il sale su una superficie nuda attira umidità dall’aria e crea un elettrolita molto conduttivo. Ciò contribuisce alla rapida formazione di aree irregolari di ruggine spessa che interferisce con l’adesione della vernice, agevolando la rottura prematura dei rivestimenti.

Al fine di prevenire la ruggine dopo l’idrosabbiatura, dovevano rimuovere i sali che formavano gli elettroliti. La maggior parte della gente apprende in cucina che non servono prodotti chimici speciali per sciogliere i sali: basta l’acqua. Allora perché l’acqua non basta per lavare i sali durante l’idrosabbiatura?

Il problema è che sebbene una superficie d’acciaio appaia piatta e uniforme a occhio nudo, se vista con un ingrandimento diventa irregolare, con crateri e crepe, è segnata da pori, vertici e avvallamenti, numerosi posti dove i frammenti di sale possono fermarsi, spazi troppo stretti perfino per l’acqua.

Le molecole d’acqua presentano affinità verso le altre molecole d’acqua, maggiore rispetto alla loro attrazione verso le molecole nell’atmosfera, ragione per cui l’acqua in caduta si unisce per formare una sfera, la forma che presenta un’area superficiale minima. Questa attrazione interna crea tensione sulla superficie di un certo volume dell’acqua. 

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Piastra di acciaio sabbiata con un ingrandimento di 500 volte con frammenti di impurità e abrasivo presenti sulla superficie.

Vista al microscopio, quando l’acqua fluisce su una superficie ruvida, la tensione ne mantiene l’area superficiale al minimo, formando un piano curvo, che le impedisce di scorrere in spazi ristretti e di sciogliere i sali intrappolati.

Era chiaro per Peter che la chiave per rimuovere i contaminanti ionici dall’acciaio era ridurre la tensione dell’acqua.

 

Holdtight: La soluzione

HoldTight è un tensioattivo volatile a base di ammina. Mentre una molecola di ammina è attratta dall’acqua, la sua lunga coda di idrocarburo è repellente all’acqua e galleggia in superficie, mentre l’altra estremità affonda sotto la superficie, rompendo la tensione.

Come un detergente, HoldTight rende l’acqua più umida, quindi rimuove più efficacemente la contaminazione ionica.

 

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In che modo HoldTight è efficace? Previene la formazione della ruggine superficiale sull’acciaio per 2-4 giorni.

“Gran parte delle specifiche delle vernici per la granigliatura a secco indica la necessità di verniciare lo stesso giorno della sabbiatura”, afferma Peter. “La purezza di avere una superficie pulita senza ruggine è che non si deve verniciare lo stesso giorno. Si può sabbiare per due o tre giorni, poi verniciare. Questo fa risparmiare denaro, perché non si deve interrompere il lavoro e riorganizzare gli uomini e l’attrezzatura”.

HoldTight previene la ruggine perché agisce su tutti i contaminanti superficiali, non su un contaminante specifico.

“Qualsiasi sale sulla superficie sotto il rivestimento può causare delle bolle, o la formazione di ruggine sotto il rivestimento. Tutti i rivestimenti sono membrane permeabili, in una certa misura. Quando l’acqua penetra la superficie, può sciogliere il sale, formando delle bolle.”

Alcuni prodotti per rimuovere i sali formano soluzioni acide che erodono certi sali efficacemente. Ma quando queste soluzioni evaporano, possono lasciare un diverso contaminante sulla superficie che aumenta la conduttività dell’elettrolita e causare la ruggine superficiale. “È qualcosa di negativo? La Marina dice di sì. Le norme ISO richiedono la rimozione di tutti i sali.” HoldTight non solo rimuove tutti i contaminanti, ma quando evapora non lascia alcun residuo.

“Gli Stati Uniti sono uno dei Paesi in cui lo standard è guardare ad alcuni sali specifici. Per il resto del mondo e la Marina americana non interessa rimuovere solo alcuni sali. A loro interessa rimuovere qualsiasi contaminazione ionica che produce conduttività Qualsiasi contaminante che aumenta la conduttività è qualcosa di negativo per il rivestimento.

“Abbiamo visto delle specifiche che indicano quanto segue: rimuovere i sali con un prodotto per rimuovere i sali, poi rimuovere il prodotto con HoldTight,” dice Peter. “Non ha senso; se si rimuovono tutti i sali con HoldTight, non ci si deve preoccupare”.

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Rilevare la contaminazione ionica

Il modo più affidabile di individuare la contaminazione ionica è il test di conduttività di Bresle.

  1. Applicare la pezza sulla superficie.
  2. Iniettare acqua deionizzata sulla pezza.
  3. Aspirare la soluzione con un ago.
  4. Misurare la conduttività dell’acqua.

Se la soluzione conduce elettricità, gli ioni sono presenti e si formerà la ruggine superficiale.

 

L’effetto di HoldTight

HoldTight estende la durata del rivestimento. Quando i proprietari specificano che le superfici sabbiate devono essere decontaminate con HoldTight, il risultato è una minore necessità di ripassare la vernice. Prolungando la durata del rivestimento, i costi di manutenzione sono ridotti al minimo, in particolare in ambienti molto umidi.

“A Galveston, i proprietari di appartamenti sul mare devono verniciare ogni anno gli elementi decorativi in ferro battuto a causa dell’accumularsi del sale presente nell’aria. Ma se effettuano dei lavaggi con HoldTight prima di verniciare, il risultato durerà per due o tre anni, anche in ambienti marittimi rigorosi.

Per progetti di grandi infrastrutture dove il costo della manutenzione è di milioni, l’utilizzo di HoldTight è la soluzione ideale.

“Quando il ponte Laviolette sul fiume St Lawrence è stato sabbiato a secco, Sherwin Williams ha chiesto all’appaltatore di effettuare un lavaggio a pressione con HoldTight prima di applicare il rivestimento, perché ritenevano che la sola granigliatura a secco non fosse sufficiente per pulire la superficie.

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Ponte Laviolette sul fiume St. Lawrence.

“La granigliatura a secco risulta sempre più spesso una soluzione inaccettabile per una serie di ragioni: sicurezza, impatto ambientale, effetti sui vicini. Ma se possedessi alcune infrastrutture e potessi usare la sabbiatura a secco, laverei il tutto con HoldTight, perché saprei cosa c’è sulla superficie. Perché vernicereste consapevolmente sulla polvere rimasta dalla sabbiatura? Tutto quel materiale rimane depositato, attirando l’umidità dell’aria.”

 

Consiglio: Sgrassare con HoldTight

“Se effettuate la sabbiatura a secco, è consigliabile lavare prima olio e grasso con acqua e sapone.” Se non si effettua questo lavaggio, il grasso verrà sparso sulla superficie sabbiata. “Se si effettua una sabbiatura abrasiva a umido, si esegue anche un grande lavaggio, ma aggiungendo HoldTight si potrà anche sgrassare. Ha lo stesso effetto del sapone sul grasso. Usando HoldTight nell’attrezzatura per la granigliatura abrasiva a umido o a getto d’acqua, non è necessario il prelavaggio; è una perdita di tempo e denaro”.

 

Holdtight: Passato, presente e futuro

Nel 1989, Peter e i suoi soci decisero che produrre attrezzatura per la sabbiatura richiedeva un capitale superiore a quello che volevano investire, perciò decisero di interrompere l’attività riguardante l’attrezzatura e si concentrarono sulla produzione di HoldTight.

HoldTight si è dimostrato un prodotto vincente fin dall’inizio. “All’inizio, andammo da tutti i principali produttori di rivestimenti, preparammo dei programmi di prova con i loro rivestimenti sulle superfici preparate con HoldTight, e virtualmente tutti lo approvarono con gran parte dei loro prodotti.”

Peter ha un grafico che mostra la crescita dei profitti di HoldTight dal 1989 in poi. Descrive una crescita lenta ma costante fino al 2011, dopodiché la curva si impenna come una mazza da hockey. “Questa è la rinascita e l’espansione della granigliatura abrasiva a umido”, dice Peter, riferendosi all’attrezzatura di nuova generazione che impiega materiale di sabbiatura umido anziché la tecnologia di sabbiatura con fango la quale bagna il materiale in corrispondenza dell’ugello o oltre; un segmento in cui si ha un impiego crescente dell’attrezzatura per la sabbiatura abrasiva a nebulizzazione d’acqua.

A livello mondiale, il 90% di tutta la sabbiatura effettuata dall’India a Timbuktu, fino a New York, ignora il problema della contaminazione ionica. Hanno dovuto accettare una minore durata del rivestimento, che potremmo estendere rimuovendo i contaminanti.”. Nel frattempo, le vendite internazionali di HoldTight sono in forte crescita. “Le persone intelligenti che comprendono questo meccanismo stanno cominciando a preparare specifiche nelle quali si esprime il concetto “non solo non vogliamo la ruggine, ma non vogliamo alcun contaminante”.

“Non accadrà in tempi brevi. Queste sono consuetudini affermate in un settore estremamente conservativo in termini di adozione di nuove tecnologie. Ma si può già comprendere il potenziale di crescita. Negli Stati Uniti dubito che siamo a una percentuale di adozione del 20%, ma siamo comunque avanti rispetto al resto del mondo.

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Questa sezione di acciaio è stata lavata con HoldTight dopo la sabbiatura. Nelle successive 48 ore non appare alcun segno di ruggine superficiale.

“Non accadrà in tempi brevi. Queste sono consuetudini affermate in un settore estremamente conservativo in termini di adozione di nuove tecnologie. Ma si può già comprendere il potenziale di crescita. Negli Stati Uniti dubito che siamo a una percentuale di adozione del 20%, ma siamo comunque avanti rispetto al resto del mondo.

 

Il colosso domina sugli antiruggine

Il segreto di HoldTight

“HoldTight è un’idea molto semplice ma che è stata ignorata per molti anni,” dice Peter. Oggi HoldTight deve affrontare la concorrenza di altri tensioattivi con ammina nel mercato della sabbiatura abrasiva. Allora perché HoldTight domina il mercato?

“È molto semplice comprendere cosa c’è in HoldTight. Semplice come comprendere ciò che contiene la Coca-Cola. Ma la Coca-Cola non rivela la sua formula. Chiunque può immaginare cosa ci sia nella Coca-Cola. La domanda è: com’è fatta? Il modo in cui è prodotta è ciò che determina il suo sapore, e, per quanto riguarda HoldTight, come funziona.

 

Come usare HoldTight

Per la granigliatura abrasiva a umido, Peter consiglia di miscelare acqua e HoldTight con un rapporto di 100:1 sia per il ciclo di sabbiatura sia per quello di lavaggio. “In un ambiente molto corrosivo, è consigliabile aumentare il rapporto a 75:1 o 50:1, per sicurezza.”

Dopo la granigliatura a secco, lavare a pressione con acqua e HoldTight con un rapporto di 50:1.

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Logo di HoldTight

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