1

3
5
4
6
9
10
2
дударь
Металлические поверхности и изделия

Автор: Николай ВОЛОДИН,
эксперт по клинингу,
Журнал Cleaning №3, 2018 год

В ходе профессиональной уборки мы часто имеем дело с изделиями из металлов и их сплавов. Различные металлы применяются в строительстве как конструкционные и как отделочные материалы. Из металлов делают запорную арматуру, трубы, краны и смесители в санузлах, дверные и оконные ручки, мебельную фурнитуру, стеновые и декоративные панели и многое другое.

Нержавеющая сталь

В современном строительстве нержавеющие стали применяют для изготовления различных дверей и дверок, дверных ручек, ограждений, поручней, решеток, отделки помещений и т.п. Кроме этого, из листовой нержавеющей стали выполняются кабины лифтов, двери в лифтовые шахты, порталы, защитные экраны, кухонное и ресторанное оборудование, медицинское оборудование, офисные электроприборы, пожалуй, все и не перечислишь.

Нержавеющая сталь встречается не только внутри помещений, но и на улице. Как уже отмечалось в предыдущей статье, название «нержавеющая сталь» не гарантирует, что изделия из нее не будут в той или иной степени подвергаться коррозии. А еще поверхности изделий из нержавейки быстро загрязняются потожировыми выделениями.

Фактура поверхности стальных изделий бывает нескольких типов: матовая, зеркальная, шлифованная и декоративная. При этом зеркальная поверхность имеет такие разновидности, как зеркало, матовое зеркало и суперзеркало.

И если верить производителям, а особенно продавцам изделий, то «нержавеющая сталь, являясь твердым материалом, очень хорошо сохраняет свой блеск и внешний вид, а также не требует особого ухода». Но все, кто занимается оказанием клининговых услуг и сталкивался с этим материалом, знают, как порой трудно ухаживать за нержавейкой.

Производители профессиональных химических средств выпускают специальные составы, которые позиционируют как предназначенные для очистки и ухода за нержавеющей сталью. Не будем перечислять их все, упомянем наиболее применяемые: Chromol (Ecolab), Stainless Steel Cleaner & Polish (3M), Niro Glanz (Hagleitner), Artus Metal Protect (Dr. Schnell), Eloxa prima (Kiehl), Stainless Steel Cleaner (TANA), Crystal Shaine (Dolphin), Stainless Steel Cleaner (Arrow), Edol (PUDOL ChemieGmbH & Co.KG).

Несмотря на то что все эти средства обладают очищающим эффектом, при их первом применении желательно провести предварительную обработку поверхности раствором обезжиривающего средства. И только после этого нанести указанные составы и тщательно растереть их на поверхности до образования равномерной пленки. Защитная пленка образуется за счет присутствия в составе препаратов небольшого количества масла или воска. При этом яркая поверхность нержавеющей стали несколько темнеет.

Уход за стальными поверхностями предполагает периодическую полировку нанесенного на поверхность защитного средства. Особенно это касается лифтов, так как при высоком уровне проходимости пленка защитного средства остается на руках посетителей, а на поверхности появляются светлые незащищенные пятна.

Для того чтобы на поверхности не накапливались загрязнения от защитных пленок в смеси с пылью, необходимо периодически смывать старые защитные пленки и наносить защиту по новой.

Еще одним неприятным, бросающимся в глаза загрязнением являются образующиеся на поверхности металла продукты коррозии, в данном случае ржавчина. Ржавчина на стальных поверхностях, в том числе и на нержавеющей стали, образуется в результате кислотной и солевой агрессии.

Иногда клининговые компании стакиваются с уникальными случаями. Например, при отмывке полов от сильных загрязнений была применена кислотная химия, в состав которой входила соляная кислота. Полы отмылись прекрасно. Излишки кислотного состава смыли чистой водой, даже рН смывной воды проверили – нейтральная! Но на следующий день находящиеся в этом помещении порталы и двери лифтовых шахт стояли равномерно покрытые ржавчиной. Как будто все поверхности из нержавейки кто-то припудрил оранжевой пудрой.

Произошло это по причине того, что соляная кислота обладает высокой летучестью. Напомним, что HCl – это газ, а «солянка» – раствор хлористого водорода в воде. Испаряясь, HCl, попадает в воздух, где, смешиваясь с парами воды, вновь превращается в кислоту, которая и оседает на различных поверхностях и вызывает их коррозию. Кстати, именно таким же образом «работают» и кислотные дожди.

Химические процессы, происходящие на поверхности сталей, намного сложнее. Прежде всего необходимо понимать, что ржавчина довольно сложное вещество, которое образуется в ходе химической реакции железа и воды. На ее образование также влияет влажность воздуха: так, при влажности 50% поверхность железа покрывается тонким слоем (толщиной 15 молекул) влаги. Коррозия усиливается в присутствии ионов Cl–, которые частично переводят ржавчину в раствор в виде сложного комплекса [Fe(H2O)2Cl4].

Как и многие соединения, образующиеся в ходе химических реакций, оксид железа обладает большим объемом, чем исходные компоненты. При этом рыхлая и мягкая с виду композиция при своем росте развивает колоссальные усилия. Известны случаи, когда образовавшаяся в ходе коррозии железных скоб и арматуры ржавчина приводила к подъему каменной кладки и разрушению бетонных конструкций.

Но вернемся к ржавчине, образовавшейся на поверхности нержавеющей стали. Каким бы образом и за счет чего она ни образовывалась, эстетические свойства поверхности ухудшаются. Поэтому эти загрязнения необходимо удалять со стальных поверхностей. При этом стоит оговориться, что в ряде случаев ржавчина может играть роль дизайнерского изыска, как, например, боковые фасады одного из терминалов в аэропорту Внуково.

Оксиды металлов хорошо реагируют с кислотами с образованием солей, поэтому основными средствами для удаления ржавчины с поверхностей являются препараты на основе кислот. В клининге чаще всего для этих целей применяют средства на основе щавелевой, ортофосфорной и фтороводородной кислот. Хотя и слабые растворы соляной кислоты также прекрасно удаляют оксид железа, преобразуя его в хлорид, который легко удаляется промывкой водой.

Нанесение растворов кислотных средств необходимо осуществлять при помощи тампонов или салфеток, и ни в коем случае нельзя применять для очистки нержавеющей стали от ржавчины абразивные материалы, абразивные губки и металлические мочалки. Абразивные материалы и губки повреждают верхний защитный слой, а металлические мочалки загрязняют своими частичками нержавеющую сталь, что приводит в итоге к повторному образованию ржавчины.

Медь и медные сплавы

Высокой степенью декоративности обладают медь и ее сплавы. В строительстве они используются и как конструкционные, и как отделочные материалы. С древнейших времен медь использовалась в качестве кровельного материала. Но и в современном строительстве она применяется в том же качестве. Кроме того, на фасадах ряда зданий можно встретить медные водосточные трубы, решетки, карнизы и декоративные панели.

Изделия из меди и сплавов встречаются не только на внешних поверхностях зданий, используются они и в отделке интерьеров, в мебели, произведениях искусства. В строительстве находят применение бронза – сплав меди (до 90%) с оловом, латунь – сплав меди (до 60%) с цинком.

Со временем под воздействием различных факторов изделия из меди и ее основных сплавов – бронзы и латуни – подвергаются так называемому атмосферному старению. На поверхности образуются оксидные пленки, она тускнеет, а затем становится коричневой и даже черной. На этом процесс не прекращается, и в дальнейшем вся поверхность покрывается благородной патиной – ярко-зеленой (малахит Cu2(CO3)(OH)2), лазурно-голубой (лазурит Cu3(CO3)2(OH)2) или сине-зеленой (розазит (Сu,Zn)2(СO3) (OH)2) в зависимости от состава сплава.

Образовавшиеся на поверхности медных, бронзовых и латунных изделий окисные пленки защищают их от дальнейшего разрушения.

На медь, бронзы и латуни воздействуют находящиеся в воздухе и выделяемые из предметов обстановки химические вещества. Наличие в воздухе паров очень летучей соляной кислоты вызывает активную коррозию меди. Медь реагирует с растворами аммиака, хлористого аммония. При этом медь очень устойчива по отношению к щелочам. Под действием щелочей на ее поверхности образуются пленки гидратированных оксидов, которые защищают металл от дальнейшего действия щелочи.

Бронзы взаимодействуют с влажным хлором, сероводородом, хлористым водородом и ацетоном. Они стойки к эфирам, спиртам, альдегидам, кетонам. Они не корродируют в морской и пресной воде, а также в среде большинства пищевых продуктов.

Свойства латуней в основном зависят от содержания цинка. Корродирующее воздействие на латуни, содержащие более 15% цинка, оказывают углекислый газ и галогены. Латуни, содержащие менее 15% цинка, по своей коррозионной стойкости близки к меди. Окисляющие кислоты вызывают сильную коррозию латуней, из неокисляющих кислот наиболее сильное корродирующее воздействие оказывает соляная кислота. К большинству кислот, не обладающих окислительной способностью, стойкость латуней удовлетворительная. На латуни отрицательно воздействуют кислотные дожди, сернистый ангидрид, сероводород, слабые растворы галогенов, особенно на сплавы с содержанием цинка более 30%. При этом увеличивается пористость поверхности.

Особым случаем разрушения медных сплавов является рецидивная коррозия, называемая бронзовой болезнью, которая может возникать на литых изделиях. Признаками этого вида коррозии являются появляющиеся на поверхности предмета характерные ярко-зеленые пятнышки, на которых образуются капельки влаги, так как эти продукты коррозии гигроскопичны. Постепенно эти очаги разрастаются, покрывая все большие участки поверхности, а главное, разрушение идет в глубь металла, образуя каверну, заполненную рыхлым сыпучим веществом. После удаления продуктов коррозии поверхность оказывается сильно изъязвленной. Бронзовая болезнь может возникнуть по причине высокой влажности и наличия хлоридов в атмосфере.

Чтобы избежать или существенно замедлить процесс старения новых изделий, их покрывают тонким слоем лака. Таким образом обрабатывают различные решетки, внутренние панели, отделку колонн, перила, таблички, дверные ручки и т.п.

Необходимо учитывать, что такая защита непостоянна. В ходе эксплуатации лаковая пленка истончается и полностью исчезает, особенно в тех местах, которых касаются руки человека. Незащищенные поверхности подвергаются воздействию человеческого пота, обладающего кислой реакцией. Входящие в него кислоты реагируют с медью, бронзой или латунью. В итоге мы получаем тусклую серовато-желтую невзрачную поверхность, блеск которой необходимо восстанавливать.

Но и не всякий лак подойдет для защиты металлических поверхностей. В некоторых лаках присутствуют следы кислот, да и компоненты самого лака могут вызывать коррозию и потемнение цветных металлов. Часто советуют защищать такие изделия лаками на основе целлюлозы типа цапонлака, целлита, целлофана и т.п. Такие «защитные» пленки представляют известную опасность, потому что в препаратах целлюлозы почти всегда остается свободная кислота (уксусная, азотная, серная), которая действует на предмет разрушающим образом. Вариантом защиты могут служить акриловые лаки (защитные полимерные эмульсии), применяемые в клининге для нанесения на твердые напольные покрытия.

Для постоянного ухода за полированными изделиями из меди и медных сплавов применяют специально разработанные чистящие средства, содержащие в своем составе так называемые мягкие абразивы. К таким средствам относятся: Copper shine (Ecolab), Mikrosoft Systempflege (Pudol), Metall Glanz (Hagleitner), Olex-2 Brounze Cleaner (Pro Brite) и др.

Полировку изделий из меди и ее сплавов можно осуществлять различными полировальными пастами, например пастой ГОИ, вручную или с применением шлифовального оборудования. Существуют также и методы химической полировки, но они применяются в реставрации и не применяются в клининге.

Практически все методы чистки поверхностей изделий из меди и ее сплавов происходят с большой затратой времени. Кроме абразивной чистки, применяют обработку составами на основе кислот. Для химической очистки изделий из меди и медных сплавов можно использовать 30%-ный раствор муравьиной кислоты. В процессе обработки необходимо следить, чтобы с поверхности предмета удалялись только солевые и оксидные загрязнения и новообразования, но не происходило бы растравливания металла и вторичного отложения меди. Преимуществом муравьиной кислоты перед другими реагентами является ее летучесть, благодаря которой обеспечивается безопасность реставрируемого предмета.

Хорошо очищают поверхность меди и медных сплавов 5-10%-ные растворы лимонной и уксусной кислот, растворы очищающих средств на основе щавелевой и ортофосфорной кислоты (2-5% по кислоте). После обработки в этих растворах изделия необходимо тщательно промывать водой и высушивать.

Медные и бронзовые предметы можно очистить от оксидно-солевых загрязнений, неравномерной и «дикой» патины в 10-15%-ных растворах аммиака и карбоната аммония.

Высокой очищающей способностью по отношению к оксидно-солевым и карбонатно-кальциевым загрязнениям обладают растворы динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). Обычно пользуются 10%-ным раствором трилона Б. Растворение загрязнений происходит медленно; процесс необходимо строго контролировать для предотвращения растравливания отдельных участков металла.

Очистка и полировка составных изделий и изделий с глубоким рельефом при проведении работ по профессиональной уборке часто приводит к образованию дополнительных загрязнений. В местах соединения деталей и в глубине рельефа появляются белые загрязнения от высохшего абразива или продукты коррозии зеленого цвета. И то и другое недопустимо. Для удаления такого рода загрязнений применяют щетки с латунным ворсом. Такие щетки применяют реставраторы по металлу для очистки поверхности изделий из меди и ее сплавов от различного рода загрязнений.

И еще одно небольшое замечание: в наши дни натуральный металл все чаще заменяют достоверной имитацией из стали с полимерным покрытием, в точности имитирующим цвет и блеск меди.

Алюминий

Напомним, что алюминий – легкий серебристый металл, он весьма активный, и на воздухе его поверхность немедленно покрывается прочной не пористой пленкой оксида, которая останавливает реакцию окисления. Образующаяся пленка защищает металл и обуславливает коррозионную стойкость изделий из него.

С некоторыми металлами и неметаллами алюминий образует сплавы, например сплавы с железом (дуралюмин) и с кремнием (силумин). Сплавы алюминия широко применяются в архитектуре и строительстве, в автомобиле- и судостроении, в авиационной и космической технике, пищевой промышленности, а также в быту.

Оксидная пленка растворяется в некоторых химических веществах, особенно в концентрированных кислотах и щелочах. Как правило, такая пленка устойчива в водных растворах с рН – 4,0-9,0. Для улучшения эксплуатационных и эстетических свойств изделий из алюминия их подвергают анодированию (оксидированию) или покрывают лакокрасочными материалами.

Со временем под воздействием различных факторов внешней среды изделия из алюминия могут подвергаться коррозии и загрязнению. Их поверхность может стать непривлекательной из-за мелких, неглубоких точечных (питтинговых) поражений, потускнеть или даже почернеть из-за скопления грязи. Стоит отметить, что такие незначительные поражения не оказывают влияния на срок службы изделий, например кровельного покрытия или обшивки стен.

Во избежание подобных явлений необходимо осуществлять постоянный уход за изделиями из алюминия и его сплавов. Для очистки поверхностей от загрязнений тщательно подбирают химические средства. Подбор зависит от материала изделия, типа и интенсивности загрязнения, а также состава очищающего средства. Кислотные и щелочные средства при неправильном использовании могут оставлять на алюминии и композитных материалах (типа алюкобонда) неудаляемые белесые пятна. Обычно для удаления загрязнений с таких поверхностей применяют нейтральные и слабощелочные очищающие средства. К сожалению, часто приходится сталкиваться с сильными загрязнениями, которые не только сцеплены с поверхностью материала, но и проникли в его структуру. Особенно это касается алюминиевых и композитных панелей на фасадах зданий.

Из наиболее встречающихся можно отметить различные граффити и стекающие с кровли вместе с дождевой водой комплексные загрязнения. Для их удаления применяют сильные средства, однако следы проникших в структуру материала загрязнений, так называемые «тени», не всегда удается убрать.

Еще одной бедой, с которой порой сталкиваются клининговые компании, является транспортировочная пленка. Не удаленная вовремя, она может находиться на поверхности металлических изделий до нескольких лет. За это время происходит диффузия клеевого состава в поверхностный слой материала, а сама пленка стареет, сохнет и начинает крошиться. Ее удаление становится затруднительным и часто влечет за собою механическое повреждение материала изделия.

Для очистки алюминия от остатков клея от защитной пленки применяют средства на основе смеси растворителей, например COSMO CL-300.150 (Weiss Chemie + Technik), ранее это средство выпускалось под наименованием COSMOFEN 60. Для удаления загрязнений с алюминиевых поверхностей выпускаются промышленные и профессиональные средства: Alclean (Arrow), CB 100 Alu и серия средств ALUSTAR (Bio-Circle Surface Technology GmbH), Alu-Cleaner 101 (Chemetall GmbH), «Софт Алю» и «АлюБрейк Экстра» («АСАНА ТМ»), SL-177 Alum Dip (Pro Brite) и др.

Хром

Хром – тугоплавкий, твердый коррозионностойкий металл. Он широко востребован в промышленности. Исходя из его свойств хром применяют в качестве защитных и декоративных покрытий, наносимых как на другие металлы, так и на изделия из пластмасс.

Хромирование активно используется в современном строительстве, при изготовлении мебели, в дизайне аксессуаров: фурнитура с зеркальным покрытием, аксессуары ванной и кухни, кухонная утварь, детали мебели и т.п., детали автомобилей, мотоциклов.

По своему назначению хромирование можно разделить на две категории:

  • функциональное – его целью является защита основного материала изделия от коррозии. Толщина слоя в этом случае относительно большая (0,075-0,25 мм). Слой хрома заметно увеличивает износостойкость деталей и предупредит ржавление;
  • декоративное – как правило, это зеркально-блестящая поверхность, но возможно нанесение и матового хрома. Слой декоративного покрытия намного тоньше – до 0,0005 мм.

Твердость декоративных хромовых покрытий на сантехнической арматуре оценить сложно. Данные твердости хрома по шкале Мооса разнятся в разных источниках от 5,0 (1) до 8,5 (2) и даже 9,0. Но в связи с тем, что эти покрытия легко царапаются ножом и даже абразивной стороной губки, можно предположить, что более вероятная твердость этих покрытий составляет 5,0 по шкале Мооса.

Хром довольно инертен к кислотам и щелочам, но, несмотря на относительную химическую стойкость, хромовые покрытия обладают высокой пористостью и без дополнительного беспористого слоя из другого металла, как правило, никеля, не обеспечивают надежной защиты основного металла от коррозии. Поэтому хромовые покрытия осаждают на предварительно нанесенные слои меди толщиной 10-30 мкм и никеля 10-15 мкм.

Для удаления старых испорченных покрытий применяют растворы соляной кислоты (30-35%) и концентрированные щелочи. При их длительном воздействии хром отслаивается и легко удаляется с поверхности основного металла. При очистке хромированных поверхностей сильными кислотными средствами и содержащими ион хлора щелочными средствами на них образуются темные подтеки и пятна от коррозии основного материала изделия. Как правило, это происходит при нанесении слоя хрома непосредственно на медь или ее сплавы. Удалить такой ожог полностью не представляется возможным. В ряде случаев возможно отполировать поверхность до почти равномерного блеска, но в дальнейшем под атмосферным воздействием эти пятна восстанавливаются.

Для очистки хромированных сантехнических изделий и арматуры не рекомендуется применять чистящие средства, содержащие абразивы, средства на основе сильных минеральных кислот и щелочные средства, в состав которых входят хлорсодержащие дезинфектанты. Для ежедневной и интенсивной уборки кранов, смесителей и других аксессуаров существует широкий спектр химических средств на основе молочной и лимонной кислот, а также слабокислотных и слабощелочных средств, основными компонентами которых являются комплексообразователи, например Bathroom Solo (Interflo Industry Inc.), Sanikal (Kiehl).

Позолота

И в завершение о позолоченных аксессуарах для санузлов: кранах, смесителях, комплектах для душа, полотенцесушителях и подобных изделиях. Все они не подлежат уборке с применением даже нейтральных очищающих средств. Их рекомендуется протирать ватными тампонами, смоченными в этиловом спирте, денатурате и, в крайнем случае, в скипидаре.

Не забудьте хорошенько проветрить помещение после такой обработки!

1 http://www.drevniymir.ru/tverdost.html
2 https://ru.wikipedia.org/wiki/

7
8
2020 г. Все права защищены
Проект разработан в ASTYPROduction