Farveændringer og falmning på 3D-prægede WPC kompositprodukter

Farveændringer og falmning på 3D-prægede WPC kompositprodukter

1. Rapportens formål

Denne rapport indeholder en faglig og teknisk vurdering af overfladens farveændringer og farveforskelle på udendørs 3D-prægede WPC-komposithegnsbrædder efter montering og eksponering for udendørs vejrforhold.

Vurderingen tager udgangspunkt i produktionsmetoden, den 3D-strukturerede overfladebehandling, materialesammensætningen samt WPC-kompositmaterialets naturlige ældningsproces ved udendørs anvendelse.

Formålet er at beskrive årsagerne til farveændringerne, hvordan disse udvikler sig over tid, samt hvilken betydning de har for produktets kvalitet og egenskaber.

2. Analyse af de primære årsager til farveændringer

Ved ekstrudering under høj temperatur dannes der på brættets overflade et tyndt restlag af polært plastmateriale blandet med træmel og PE (polyethylen). Dette overfladelag har en tykkelse på ca. 0,05–0,15 mm.

Det yderste lag fremstår mørkere end materialets egentlige grundfarve og har en lavere vejrbestandighed. Laget er en naturlig følge af produktionsprocessen og repræsenterer derfor ikke produktets endelige eller egentlige farve. (som der vil være lysere)

Et nyekstruderet bræt fremstår således mørkere. Ved slibning af overfladen fjernes det resterende plastlag helt eller delvist, hvorefter materialets normale grundfarve bliver mere synlig.

Farveændringen skal derfor ikke i sig selv betragtes som en kvalitetsfejl, men som en naturlig del af WPC-kompositmaterialets ældningsproces ved udendørs eksponering.

Ved 3D-prægede produkter foretages overfladebehandlingen på en måde, hvor en mindre del af det yderste plastlag og den strukturerede træåre bevares. Dette er nødvendigt for at opretholde og fremhæve den tredimensionelle 3D-prægede overfladestruktur.

Ved efterfølgende udendørs eksponering nedbrydes og frigives det resterende yderste plastlag gradvist som følge af blandt andet UV-stråling, regn og øvrige vejrpåvirkninger. Herved bliver materialets underliggende og egentlige grundfarve mere synlig.

Der er således tale om en ændring af overfladens visuelle fremtoning og ikke om nedbrydning af selve materialet eller en produktionsfejl.

3. Overfladebehandling og udvikling af farveændringer

Hegnsbrædderne fremstilles med en mellemkraftig slibning af overfladen. Ved denne behandling fjernes en del af det yderste plastlag, mens en mindre del bevares for at sikre produktets ønskede 3D-struktur og visuelle udtryk.

Denne behandling er væsentlig for at kunne bevare den tredimensionelle struktur og produktets karakteristiske udseende.

Det resterende plastlag har imidlertid en lavere modstandsdygtighed over for UV-stråling og regn. Ved kraftigt sollys og almindelig udendørs vejrpåvirkning vil dette lag derfor gradvist nedbrydes og frigives, hvorefter den underliggende standardfarve bliver synlig.

Samtidig vil det blotlagte træmel i WPC-materialet kunne gennemgå en mindre naturlig farveændring inden for de første 1–2 måneder efter montering.

Kombinationen af nedbrydningen af det resterende overfladelag og træmelets naturlige farveændring kan medføre en tydelig visuel forskel mellem et nyt bræt og et bræt, der allerede har været udsat for udendørs vejrpåvirkning.

Praktiske erfaringer med 3D-træstrukturprodukter viser tilsvarende forskelle afhængigt af graden af overfladebehandling. Der skelnes overordnet mellem:

• Ubehandlede/ikke-slebne brædder
• Mellemslebne brædder
• Kraftigt slebne brædder

Ubehandlede og mellemslebne brædder har et tykkere resterende plastlag på overfladen. Under kraftig UV-stråling og nedbør, særligt i sommerperioden, vil dette overfladelag ændre sig hurtigere. Det kan medføre en relativt tydelig farveændring inden for en kortere periode.

Efter den naturlige udendørs ældning vil overfladens farve gradvist nærme sig farven på kraftigt slebne brædder, idet materialets egentlige indre grundfarve bliver synlig.

Dette forløb er i overensstemmelse med den forventede påvirkning af de forskellige typer overfladebehandling.

En kraftigere slibning kan derfor fjerne størstedelen af det yderste plastlag allerede under produktionen og dermed reducere omfanget af den efterfølgende synlige farveændring ved udendørs eksponering.

4. Materialesammensætning og vejrbestandighed

Produktet er fremstillet med vejrbestandige additiver i følgende koncentrationer:

• Antioxidant og UV-stabilisator: 0,6–0,8 %
• Pigmentkoncentration: 5 %

Formålet med denne materialesammensætning er at sikre, at produktet opfylder de relevante krav til vejrbestandighed for udendørs WPC-produkter.

Teknisk nøglepunkt

De vejrbestandige additiver beskytter primært plastkomponenten i WPC-materialet. De beskytter ikke træmelet på samme måde.

Træmel består af naturlige plantefibre og vil derfor kunne gennemgå en naturlig farveændring ved længerevarende udendørs eksponering. Dette kan sammenlignes med den naturlige farveændring, der forekommer i massivt træ ved påvirkning fra sollys og vejrlig.

Co-ekstruderede brædder adskiller sig fra traditionelle WPC-brædder ved at have et fuldt beskyttende HDPE-overfladelag. Denne konstruktion reducerer de beskrevne farveændringer væsentligt.

5. Forventet forløb for farveændringer

Farveændringen forventes overordnet at følge nedenstående forløb:

0–3 måneder efter montering
Ophobning af overfladestøv samt nedbrydning og frigivelse af resterende plast på overfladen kan medføre en synlig farveændring på ca. 10–15 %.

Ved lysere farver kan den visuelt oplevede farveændring i visse tilfælde fremstå som 35–40 % eller mere.

3–6 måneder efter montering
Det blotlagte træmel gennemgår en naturlig farveændring, hvilket kan medføre en yderligere farveforskel på ca. 5–10 %.

Efter ca. 6 måneder
Farven stabiliseres i væsentlig grad. Herefter forventes den årlige farveændring at være omkring 5 %, uden at dette er udtryk for en fortsat eller accelererende nedbrydning af materialet.

6. Teknisk vurdering og konklusion

De beskrevne farveændringer vurderes at være en normal følge af den naturlige ældningsproces for udendørs WPC-kompositprodukter og ikke et resultat af fejl i materialesammensætningen, produktionsprocessen eller produktets grundlæggende kvalitet.

Nye brædder vil efter montering og udendørs eksponering gradvist ændre farve og nærme sig farven på brædder, der allerede har været udsat for vejrlig.

Ifølge den tekniske vurdering vil en væsentlig del af denne tilpasning ske inden for de første ca. 3 måneder, hvorefter den samlede farveforskel gradvist reduceres yderligere som følge af den naturlige ældning.

De beskrevne overflademæssige farveændringer påvirker ikke produktets:

• forventede levetid
• strukturelle styrke
• vandbestandighed
• generelle vejrbestandighed

Der er således primært tale om en visuel ændring af overfladen og ikke en forringelse af produktets funktionelle eller konstruktive egenskaber.

7. Anbefalinger til brug og vedligeholdelse

Det anbefales at holde bræddernes overflade almindeligt ren. Der kræves ikke nogen særlig vedligeholdelse som følge af den beskrevne naturlige farveændring.

Midlertidige farveforskelle mellem nye og ældre brædder må forventes, hvis brædderne har været udsat for udendørs påvirkning i forskellige tidsperioder.

Efterhånden som alle brædder opnår en mere ensartet grad af naturlig udendørs ældning, vil farveforskellene gradvist blive reduceret, og overfladerne vil fremstå mere ensartede.

Produktets samlede egenskaber forbliver stabile, og materialet er konstrueret til længerevarende udendørs anvendelse.

Samlet konklusion

Farveændringer på 3D-prægede WPC-hegnsbrædder i den første periode efter montering er en forventelig konsekvens af produktets overfladebehandling, materialesammensætning og naturlige påvirkning fra UV-stråling, regn og øvrige vejrforhold.

Farveændringen er primært kosmetisk og er ikke i sig selv udtryk for svigt i materialet eller produktets funktionelle egenskaber.

Nedenfor er der lidt billeder af vores brune og grå kompositbrædder

Figur 1: Brættet til højre er nyt og endnu ikke eksponeret for udendørs vejrpåvirkning. Brættet i midten viser den forventede farveudvikling efter ca. 2–3 måneder, mens brættet til venstre viser farveudviklingen efter ca. 4–5 måneder.

Efter ca. 6 måneders udendørs eksponering forventes farven at være væsentligt stabiliseret. Farveudviklingen i de første måneder kan variere afhængigt af årstiden for montering samt påvirkningen fra blandt andet UV-stråling, temperatur og nedbør. Efter stabiliseringsperioden forventes den efterfølgende naturlige farveændring at være ca. 5 % årligt.

 

Figur 2: Brættet til venstre er nyt og endnu ikke eksponeret for udendørs vejrpåvirkning. Brættet i midten viser den forventede farveudvikling efter ca. 2–3 måneder, mens brættet til højre viser farveudviklingen efter ca. 4–5 måneder.

Efter ca. 6 måneders udendørs eksponering forventes farven at være væsentligt stabiliseret. Farveudviklingen i de første måneder kan variere afhængigt af årstiden for montering samt påvirkningen fra blandt andet UV-stråling, temperatur og nedbør. Efter stabiliseringsperioden forventes den efterfølgende naturlige farveændring at være ca. 5 % årligt.