Rapport Projektnummer: P90419 Projektledare: Gilbert Carlsson Tel: +46 10 516 6094 E-post: gilbert.carlsson@yki.se Företag: SABO AB Kontaktperson på företag: Gösta Gustavsson Tel: 08-406 55 42 E-post: gosta.gustavsson@sabo.se Tapettest våtnötning, torrnötning och oljeresistens Gilbert Carlsson Datum: 2010-05-28 YKI, Ytkemiska Institutet Institute for Surface Chemistry Box 5607 SE-114 86 Stockholm, Sweden E-post: info@yki.se Webbsida: www.yki.se
Innehållsförteckning 1. SAMMANFATTNING... 2 2. BAKGRUND... 2 3. EFFEKT OCH PROJEKTMÅL... 2 4. EXPERIMENT... 2 4.1. MATERIAL... 2 4.2. METODER... 3 4.2.1. Våtnötning... 3 4.2.2. Torrnötning... 3 4.2.3. Oljeresistens... 3 4.2.4. Färgmätning... 4 5. RESULTAT OCH DISKUSSION... 4 5.1. VÅTNÖTNING... 4 5.2. TORRNÖTNING... 4 5.2.1. Ljusa tapeter... 4 5.2.2. Mörka tapeter... 5 5.3. OLJERESISTENS... 5 6. SLUTSATSER... 9 7. APPENDIX 1 BILDER-VÅTNÖTNING... 10 8. APPENDIX 2 BILDER-TORRNÖTNING... 23 9. APPENDIX 3 BILDER-OLJETEST... 26 1
1. Sammanfattning Tolv tapeter har testats med avseende på våtnötning, torrnötning och oljeresistens. Hälften av tapeterna var papperstapeter och hälften var non-woventapeter. Av vardera material var hälften ljusa och hälften mörka. Resultaten visar att alla tapeter klarar våtnötning bra. Vid torrnötning visade de vita tapeterna mindre synliga defekter än de mörka. Non-woventapeterna absorberar mest olja, men de synliga defekterna var inte direkt kopplat till de synliga defekterna. Av de fem tapeter som visar de kraftigaste synliga defekterna var 4 av 5 papperstapeter och 4 av 5 var mörka tapeter. Av de fem tapeter som visar minst synliga defekter var 3 av 5 non-woventapeter och 4 av 5 ljusa. För att få en lång livslängd är sannolikheten därför störst om ljusa non-woventapeter väljs. Observera att hänsyn inte tagits till eventuella åldringseffekter. 2. Bakgrund För att kunna rekommendera deltagarna i SABO:s nätverk om vilken typ av tapeter som är att föredra vill SABO AB jämföra papperstester med non-woventapeter med avseende på oljeresistens, våtnötning och torrnötning. 3. Effekt och Projektmål Uppdragets mål är en rapport över testresultaten från 12 tapeter varav hälften är pappersbaserade och hälften är non-wovenbaserad. Resultaten från följande tester rapporteras: Våtnötning Torrnötning Effekten av oljeabsorption på tapeternas färg Mängd absorberad olja 4. Experiment 4.1. Material Tolv olika tapeter har testats. Hälften av tapeterna var papperstapeter och hälften nonwoven. Tre varumärken har testats. Inom vardera varumärke har två ljusa och två mörka tapeter testats, se tabell 1. 2
Tabell 1 Testade tapeter Varumärke Material Artikelnr. Ljus/mörk 1.BPL Borosan Papper 7806 Ljus 2.BNL Borosan Non-woven 37806 Ljus 3.BPM Borosan Papper 7807 Mörk 4.BNM Borosan Non-woven 37820 Mörk 5.DPL Decorama Papper 4913 Ljus 6.DNL Decorama Non-woven 84913 Ljus 7.DPM Decorama Papper 4920 Mörk 8.DNM Decorama Non-woven 84919 Mörk 9.FPL Fioton Papper 805 Ljus 10.FNL Fioton Non-woven 330001 Ljus 11.FPM Fioton Papper 847 Mörk 12.FNM Fioton Non-woven 330007 Mörk 4.2. Metoder 4.2.1. Våtnötning Vid utförandet av våtnötningen användes en apparat enligt EN ISO 11998:2006. Hållaren som användes var utformad enligt SS 18 41 64, en utgången standard. Som gnuggningsmaterial användes wettexduk fuktat med vatten. Total belastning inklusive wettexduk var 450g. Tapetproven limmades med tapetklister på gipsskivor enligt instruktion på förpackningen. Två prover från varje tapet testades. Vid nötningstestet var hastigheten 37 cykler/minut och varje prov utsattes för 200 cykler. 4.2.2. Torrnötning Vid torrnötningen användes en Taber Abraser Tester enligt ISO 9352. Nötningshjul H18 användes vid testerna. Före varje nötning rengjordes nötningshjulet mot slippapper Taber Abraser Refacing Disc 2-11. Vid testerna var hastigheten 60 varv/minut och belastningen 2,5N. Tapeterna testades 20, 30 respektive 50 gånger. 4.2.3. Oljeresistens Oljeresistensen testades enligt Cobb, ISO 535:1991, med skillnaden att olja användes istället för vatten. Vid testet användes Zeta rapsolja. Tre prov av varje tapet behandlades med olja. Vid testet täcktes 1dm 2 av provet med 100 ml olja. Cobb 30 utfördes vilket betyder att oljan är i kontakt med provet i 15s och sedan hälls överskottet av. Provet plockas ur testutrustningen och vid 30s torkas överskottet bort med papper. 3
Varje provbit vägs före och efter behandlingen med olja. Cobb 30 -värdet anger hur många gram olja som en m 2 tar upp. Vid behandlingen med olja tätades inte kanterna på proven vilken gav viss kantinträngning vid avtorkningen av oljan. Detta ger ett mindre fel. 4.2.4. Färgmätning Färgmätning gjordes med en spektrofotometer, SP60, från X-Rite enligt CIELab. Minst tre områden på varje prov mättes. L* anger hur ljus en yta är, 0 är en fullständigt svart yta och 100 är en vit. a* anger om ytan är grön, negativt värde, eller röd, positivt värde. b* anger om ytan är blå, negativt värde, eller gul, positivt värde. ΔL*, Δa* och Δb* anger skillnaden mellan två prover och ΔE anger den totala färgskillnaden enligt nedanstående formel. ΔE= 5. Resultat och Diskussion 5.1. Våtnötning Våtnötning med fuktig wettexduk visar ingen skillnad mellan proven vid 200 cykler, som kan anses vara många repetitioner i förhållande till en avtorkning av tapeterna i verkligheten. Ett försök gjordes även med 9000 cykler på en papperstapet och en nonwoven tapet. Även då kunde inte någon skillnad upptäckas. Eftersom det senare testet tog lång tid gjordes det endast med ett enkelprov av en pappers- och en non-woventapet. Bilder finns i Appendix 1. 5.2. Torrnötning 5.2.1. Ljusa tapeter Torrnötningen stoppades vid 20, 30 och 50 cykler. De ljusa tapeterna visar de minsta förändringarna och de mörka papperstaperna de största förändringarna. Bilderna finns i Appendix 2. Den ljusa Borosantapeten baserad på papper har efter 50 cykler nöts ned till papperet i små områden, men eftersom färgskillnaden mellan tapetens ytskikt och pappersbas är liten syns inte skadorna tydligt. Non-woven tapeten visar efter 50 cyklar inga skador ned till non-wovenmaterialet, men nötningen kan observeras som ett band där ytskiktets färg är mer jämn än den ursprungliga fläckiga ytan. De ljusa Decoramatapeterna visar liknande skador som Borosantapeterna. Efter 50 cykler finns skador i papperstapeten som går ned till papperet, men eftersom färgskillnaden mellan ytskikt och papper är liten är de inte markanta. Non-woventapeterna har efter 50 cykler inga skador som går ned till non-wovenmaterialet. Även efter 50 cykler är det svårt att se området som nötts på non-woventapeten. De ljusa Fiotontapeterna har efter nötning fått mörkare färg i nötningsområdena. Det är osäkert om detta beror på dåligt rengjorda nötningshjul, om det är en effekt av ytskiktets uppbyggnad eller jämnare yta efter torrnötningen. Efter 50 cykler har papperstapeten 4
skador som går igenom ytskiktet ned till papperet på samma sätt som de andra ljusa papperstapeterna. Resultaten visar att de ljusa papperstapeterna får skador som går ned till papperet efter 50 cykler, men eftersom färgskillnaden är liten mellan ytskikt och papper syns inte skadorna tydligt. Non-woventapeterna visar skador i ytskiktet som beror på ytstruktur och mönster. Både papperstapeter och non-woventapeter visar små visuella skillnader. 5.2.2. Mörka tapeter På de mörka Borosantapeterna kan defekter upptäckas redan efter 20 cykler. Papperstapeten har då små skador som går ned till papperet. Vid fler cykler ökar andelen synlig pappersyta. Non-woventapetens defekter är endast defekter i ytskiktet, men de är synliga efter 20 cykler. Vid fler nötningscykler blir defekten i ytskiktet tydligare men skadorna går inte ned till non-wovenmaterialet. Färgskillnaden mellan ett onött ytskikt och ett nött blir därför mindre för non-woventapeten än för papperstapeten. Nötningen på de mörka Decoramatapeterna är tydligare än för de mörka Borosantapeterna. Orsaken är delvis att de har ett mörkare ytskikt vilket gör att färgskillnaden mellan papper och ytskikt är större. Papperstapeten har skador som går ned till papperet redan efter 20 cykler och andelen skadad yta är större än för motsvarande Borosantapet. Fler cykler ökar andelen skadad yta. Non-woventapetens skador är inte lika tydliga och verkar inte gå igenom ytskiktet till det rena non-woven materialet vilket gör att färgskillnaden blir mindre. Den mörka Fiotonpapperstapeten har efter 20 cykler skador som liknar motsvarande Borosantapet, som har en liknande nyans. Efter 50 cykler har andelen skadade ytor ökad och liknar mer den mörkare Decoramatapeten. Non-woventapeten har små skador ned till non-wovenmaterialet efter 20 cykler, men de är svåra att upptäcka. Först efter 50 cykler är skadorna tydliga. Testresultaten för de mörka tapeterna visar att skadorna blir tydligare på papperstapeterna än på non-woventapeterna. Detta pga att skadorna går igenom ytskiktet ned till papperet som har en stor färgskillnad i förhållande till ytskiktet. 5.3. Oljeresistens Testet med olja visar att non-woventapeterna absorberar mer olja än papperstapeterna, tabell 2 och figur 1. Mängden absorberad olja är mellan 39 och 127 g/m 2 för nonwoventapeterna. Alla papperstapeter absorberar mindre än 20 g/m 2. Eftersom kanterna på proven inte tätades finns ett mindre fel med i värdena som anger Cobb 30, g/m 2. Kantinträngning sker dock bara i en kant då oljan torkas bort från provet. Varje prov är 140mm x 140mm vilket endast ger en mindre yta kvar utanför provhållarens kant. 5
Tabell 2. Absorption av olja under 30s, total färgavvikelse (ΔE), skillnad i svart/vitt (ΔL*), skillnad i grönt/rött (Δa*) och skillnad i blått/gult (Δb*) Cobb 30 olja ΔE ΔL* Δa* Δb* 1.BPL 15 4,8-2,7-0,1 4,0 2.BNL 59 2,4-2,1-0,2 1,2 3.BPM 5 5,6-5,2 0,7 2,1 4.BNM 127 3,1-3,1 0,0-0,4 5.DPL 6 1,5-1,2-0,1 0,8 6.DNL 62 1,9-1,7-0,2 0,7 7.DPM 9 5,2-5,2 0,5 0,1 8.DNM 110 1,9-1,7-0,2-0,9 9.FPL 6 1,0-0,8 0,0 0,6 10.FNL 43 2,1-1,0-0,2 1,8 11.FPM 7 4,5-4,4 0,3-0,5 12.FNM 39 7,4-7,3 0,5-0,8 140 120 100 Cobb 30 / (g/m 2 ) 80 60 40 20 0 Figur 1. Cobb 30 olja. Oljeupptag i g/m 2 efter 30s. Den totala färgskillnaden mellan obehandlad tapet och oljebehandlad anges av ΔE, tabell 2 och figur 2. För de fyra första tapeterna, Borosan prov 1-4, är färgskillnaden dubbelt eller nästan dubbelt så stor för papperstapeterna än för non-woventaperna, när ljus papperstapet jämförs med ljus non-woventapet och samma jämförelse görs mellan de mörka tapeterna. 6
8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Figur 2. Total färgskillnad ΔE. Ett högre värde motsvarar en större färgskillnad mellan obehandlad tapet och tapet som behandlats med olja. Färgskillnaden för papperstapeterna är till stor del en effekt av både ΔL* och Δb*, dvs tapeterna blir mörkare och gulare efter oljebehandling, tabell 2 och figurerna 3 och 4. De ljusa Decoramatapeterna visar relativt små förändringar i färg efter oljebehandling, tabell 2 och figur 2. Papperstapeten har ett ΔE=1,5 vilket är i nivå med den gräns som ofta används vid styrning av produktion av färgade produkter, dvs ΔE<1,5. Ögat kan normalt se skillnader större än 1,0. De mörka Decoramatapeterna visar en stor färgskillnad för papperstapeten och en mindre än hälften så stor för non-woven tapeten, tabell 2 och figur 2. Papperstapetens färgskillnad beror framförallt på att den blir mörkare, figur 3. De ljusa Fiotontapeterna visar en större färgförändring för non-woventapeten än för papperstapeten, men skillnaderna är små, tabell 2 och figur 2. Färgförändringen för papperstapeten är precis på gränsen för att kunna observeras och den lägsta i testet, ΔE=1,0. För non-woventapeten är den ca dubbelt så stor. De mörka Fiotontapeterna visar båda stor färgförändring. Non-woven tapen visar den största färgförändringen i testet, 7,4, tabell 2 och figur 2. Färgförändringen sker till största delen i ΔL* vilket betyder att den blir mörkare. Testet visar att av de 5 tapeter som visar störst färgskillnad var 4 av 5 papperstapeter och 4 av 5 var mörka. Av de 5 tapeter som visar minst färgskillnad var 4 ljusa och 3 var nonwoventapeter. 7
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 Figur 3. Skillnad i vit/svart ΔL*. Ett negativt värde motsvara en mörkare tapet efter oljebehandling. 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 1,00 2,00 Figur 4. Skillnad i gult/blått Δb*. Ett positivt värde motsvarar en gulare tapet och ett lägre värde motsvara en blåare tapet efter oljebehandling. 8
6. Slutsatser Våtnötningstesterna visar inga skillnader mellan tapeter som baseras på papper och nonwoven. Efter 200 cykler finns inga skillnader. Även de två tapeter som testades 9000 cykler visade ingen skillnad. Torrnötning av ljusa tapeter ger mycket små visuella defekter. Efter 50 cykler finns skador ned igenom ytskiktet för papperstapeterna, men inte för non-woven tapeterna. Eftersom färgskillnaden mellan ytskikt och pappersbasen är liten syns inte skadorna så tydligt. Fiotontapeterna visar mörkare områden i nötningsområdet i jämförelse med Decorama- och Borosantapeterna, men det kan bero på att nötningshjulet inte rengjorts tillräckligt. Non-woventapeterna absorberar mer olja, men skillnaden i färg före och efter kan var både mindre och större än liknande papperstapeter. För Borosantapeterna visar både den ljusa och den mörka non-woventapeten mindre färgskillnad än liknande papperstapeter. De ljusa Decoramatapeterna visar små skillnader i färgskillnad. I båda fallen mindre än den ljusa Borosantapeten baserad på non-woven. Den mörka papperstapeten från Decorama visar större färgskillnad än non-woventapeten. Färgskillnaden är i nivå med de båda ljusa Borosantapeterna. De ljusa Fiotontapeterna visar små färgfärgförändringar. Papperstapen visar testets minsta färgförändring. De mörka Fiotontapeterna visar båda stora färgförändringar, non-woventapeten visar den största till skillnad mot nonwoventapeterna från Borosan och Decorama som visar mindre färgskillnad än motsvarande papperstapet. Det är tydligt att tapet baserad på non-woven absorberar mer olja, men att uppbyggnaden av ytskiktet påverkar den visuella defekten av oljan. Detta gör att en tapet som absorberar mer olja inte alltid får en större visuell defekt. Sannolikheten för att få en lång livslängd på tapeten bör enligt test av torrnötning och visuell effekt av oljeabsorbtion vara att välja en ljus non-woventapet. 9
7. Appendix 1 Bilder-Våtnötning 10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Våtgnuggning pappers- och non-woventapeter i 9000 cykler. 22
8. Appendix 2 Bilder-Torrnötning 23
24
25
9. Appendix 3 Bilder-oljetest Borosan ljus (övre raden ej testade och undre raden efter oljeabsorbtion) Papperstapet Non-woventapet Decorama ljus (övre raden ej testade och undre raden efter oljeabsorbtion) Papperstapet Non-woventapet 26
Fioton ljus (övre raden ej testade och undre raden efter oljeabsorbtion) Papperstapet Non-woventapet Borosan mörk (övre raden ej testade och undre raden efter oljeabsorbtion) Papperstapet Non-woventapet 27
Decorama mörk (övre raden ej testade och undre raden efter oljeabsorbtion) Papperstapet Non-woventapet Fioton mörk (övre raden ej testade och undre raden efter oljeabsorbtion) Papperstapet Non-woventapet 28