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Industria de pinturas

Carrillo Rivera Alicia NoemiGómez Lozano Oscar Antonio

Salguero Sandoval Miriam Elena

Historia de las pinturas.Hace más de 20000 años que el hombre de las cavernas pintaba las paredes de sus cuevas utilizando la pintura que él mismo se preparaba. Tenía la necesidad de expresar sus sentimientos, por lo que pintaba animales y otros elementos. En muchas ocasiones también pintaba escenas de caza y los acontecimientos más relevantes de su entorno. Las pinturas rupestres más antiguas se hallan en las Cuevas de Altamira (España) y Lascaux y Font Gaume en el sur de Francia. También se encuentran pinturas de animales en el norte de Australia en Aurtherland, cuya antigüedad se sitúan en 5000 años.

Historia de las pinturas.Arqueólogos y antropólogos han descubierto cavernas pintadas con dibujos en color, grabados en la piedra, y que habían sido pintados en la edad glaciar. Algunos de estos dibujos eran monocromáticos y pintados con:• Óxidos de hierro natural, ocre o rojo. • Otros artistas paleolíticos usaban colores hechos

con cal, carbón vegetal, ocres amarillo y rojo y tierra verde.

Unos años más tarde, el hombre utilizaba la pintura para decorar las paredes de sus viviendas. Hace más de 4000 años que los egipcios ya utilizaban recubrimientos de temple a base de caseína, huevos, agua, goma arábiga y pigmentos minerales, óxidos de hierro, malaquita verde, amarillos a base de trisulfuro de arsénico, etc.

Historia de las pinturas.• 400 años antes de Cristo, en Japón se fabrican

lacas, y lo hacían con las primeras resinas fenólicas conocidas: la savia de un árbol, el "Rus Vernicifera".

• Hace unos 2500 años Plinio el Grande produjo uno de los primeros pigmentos sintéticos, era el plomo blanco, que se obtuvo haciendo reaccionar vinagre con plomo.

• Posteriormente, un monje llamado Teofhilus, describió la disolución de resinas molidas en aceite caliente secante, en uso en aquellos tiempos.

• A medida que la población mundial creció y comenzó a viajar, comercializar, ir a guerras en escalas más organizadas, la necesidad de recubrimientos decorativos y de protección fueron creciendo.

Historia de las pinturas.

• Hacia el año 1200 d.c. un monje llamado Presyter escribió la fabricación de un barniz, basado completamente en compuestos no volátiles, principalmente aceites secantes.

• Alrededor de 1500 d.c., el primer barniz moderno fue fabricado con resina común con sandáraca en aceite de linaza. Estos barnices encontraron su uso principal en proteger y decorar armas.

• Durante los siguientes 300 años, la resina más popular para las dos, proteger y decorar era el ámbar, ya sea solo o en combinación con aceite de linaza. Sin embargo la escasez del ámbar levo a la búsqueda de sustitutos adecuados. Durante el siglo XIX, el ámbar fue reemplazado casi por completo con gomas fósiles y semi fósiles, como el copal, goma arábiga, goma elástica, etc. Pero cuando empezó la revolución, fue a mitad del siglo XIX, con la aparición de las resinas sintéticas.

Historia de las pinturas.• En 1853 Berthelot preparó glicerina con

ácido canfórico. • En 1901 Smith hizo reaccionar ácido

ftálico con glicerina, formando el ftalato de glicerilo que dio paso a las primeras resinas alquídicas pero, éstas no eran solubles en disolventes.

• También en 1912 ya se usaban las resinas de fenolformaldehído para aislamientos eléctricos. La General Electric investigó sobre dichas resinas alquídicas y fue la que patentó varias de ellas en los años 1914 y 1915.

Historia de las pinturas.Con la entrada del siglo XX, la industria de las pinturas, como cualquier otra industria manufacturera, experimento cambios dramáticos. El paso se fue acelerando, con la investigación industrial de la química sintética en crecimiento. Aglutinantes tradicionales se fueron sustituyendo por resinas sintéticas.

Historia de las pinturas.• Con la fabricación de la primera pintura con una

emulsión de látex a base de estireno después de la segunda guerra mundial, la gran aceptación y rápido crecimiento de este tipo de recubrimientos comenzó.

• De todas formas, la primera resina sintética producida a gran escala y comercializada en el mundo fue fabricada por la General Electric Company, con el nombre de Gliptal, en el año 1917.

• Nuevos pigmentos y colorantes fueron sintetizados para mejorar su resistencia, brillantez y durabilidad. Hubo disponibilidad de nuevos aceites como el de pescado, perilla, madera de china, soya, etc. tanto en manera natural como químicamente tratados. Nuevos monómeros como los acrílicos, cloruro de vinilo, etileno, etc. hicieron posibles las emulsiones. Una gran variedad de solventes con propiedades especiales y distintos grados de destilación fueron desarrollados y aditivos especiales para flujo, nivelación, secado, etc.

PinturaEs un recubrimiento orgánico, mezcla de varios componentes. Es un producto generalmente líquido que se aplica sobre una superficie, en la que al secarse forma una película que cumple con las funciones de:

Protección. Decoración. Duración. Belleza. Color. Etc.

Los componentes de la pintura varían en gran manera en función del tipo de acabado que se requiera y de las condiciones de aplicación y secado.

Composición de las pinturas

• Pigmentos. • Cargas.• Ligante o resina. • Disolvente.• Aditivos.

Función de cada uno de los ingredientes: los pigmentos.

• Los pigmentos: son compuestos orgánicos o inorgánicos cuya misión es proporcionar a la pintura color y poder de cubrición. Los pigmentos son opacos tanto en estado seco como húmedo.

Clasificación de los pigmentos orgánicos.

• Los pigmentos orgánicos han sido clasificados por la asociación de químicos textiles de los Estados Unidos, con un sistema o nomenclatura internacionalmente reconocida, llamada colour index.

• Este sistema identifica a cada pigmento con un nombre único y un número particular, indicando en un muy completo grupo de libros características tales como la estructura química, fabricante, informaciones sobre seguridad para el manipuleo y almacenamiento, en forma inequívoca.

Nombre del color index para los pigmentos en forma abreviada.Abreviatura Significado

Pb Pigment blue (Azul)

Pb k Pigment black (Negro)

Pb r Pigment brown (Marrón)

Pg Pigment green (Verde)

Pm Pigment metal (Metálico)

Po Pigment orange (Naranja)

Pv Pigment violet (Violeta)

Pr Pigment red (Rojo)

Pw Pigment white (Blanco)

Py Pigment yellow (Amarillo)

Pigmentos blancos.• Blanco de titanio.• Dióxido de titanio, TiO2, en forma natural se presenta en un tono blanco ligeramente color crema. El

pigmento de origen sintético, se comercializa desde principios del siglo XX, tiene un color blanco intenso, el cual no ocurre en forma natural; Presenta un poder cubriente muy grande y altamente reflejante, no es tóxico y prácticamente no amarillea con el tiempo.

• Blanco de zinc.• Óxido de zinc, ZnO, este tipo de pigmento en forma pura es bastante blanco y traslucido, ocurre en

forma natural como zincita (peróxido de zinc), mineral ligeramente amarillo.• Blanco de plomo.• Básicamente carbonato de plomo, 2PbCO3·Pb(OH)2, pigmento extremadamente venenoso. La

función principal del blanco de plomo fue permitir un secado rápido y uniforme a la pintura, creando tonos opalescentes.

Óxidos de hierro.Estos pigmentos están formados principalmente por óxido ferroso, óxido férrico y óxido férrico anhídrido: FeO, Fe2O3, Fe2O3.3H2O, Fe3O4, FeOOH. Se encuentran en la naturaleza como:• Hematitas (rojo).• Limonita (amarillo).• Magnetitas (negros).• Goetita (café).

La coloración se debe en gran parte a las trazas de otros minerales tales como alumino-silicatos, manganesos y el grado de hidratación.

Tierras pardas (marrones).

• Este tipo de tierra varia en tonalidades desde el café amarillento hasta café oscuro con tonalidades rojizas, los tonos se obtienen al deshidratar los óxidos por calor y el grado de impurezas.

• Las formas sintéticas de los pigmentos de las tierras de sombras son óxidos de hierro parcialmente o completamente calcinados.

Tierras rojas.• Formados por minerales de hematita principalmente con

tonalidades desde el rosa pálido hasta el violeta y purpura.

• Las formas sintéticas de los pigmentos de las tierras de rojas son el rojo de marte; óxidos de hierros enrojecidos por calor.

Ocres y tierras negras.OCRESAmarillo ocreMineral de limonita natural de un color amarillo oro mate y opaco. La forma sintética es un mineral de óxidos de hierro hidratado, una forma sintética transparente es el amarillo de marte.

TIERRAS NEGRAS• Mineral de óxido ferroso natural de un color gris oscuro

con tonos azules. La forma sintética es el negro de marte, mineral de óxido ferroso de un gris oscuro opaco y mate.

Tierras verdes.

• TIERRAS VERDES• Tierra Verde, tierra natural compuesta de

minerales hidratados de hierro y alumino-silicatos. También llamada verdacho, pigmento usado como base en el retrato realista, el cual le da nombre a esta técnica. La forma sintética son óxidos hidratados de hierro.

Pigmentos negros• Negro de humoPrácticamente carbono puro amorfo, C, en la antigüedad se obtenía del carbón de leña o aceites y sebos, entre ellos, los negros tradicionales: el negro lámpara obtenido de la quema de aceite de ajonjolí (sésamo) y el negro de humo de ocote (madera resinosa de pino abeto). En tiempos recientes puede ser obtenido de la quema de hidrocarburos.

• Negro marfilMezcla de carbono con fosfato de calcio y carbonato de calcio, C y Ca3(PO4)2 originalmente fue creado calcinando marfil, sin embargo de acuerdo a las normas sobre tráfico de marfil, se sustituyó por el carbón de huesos conservando el nombre por razones comerciales. Es sin duda el negro más intenso de todos, con una capacidad de absorción excepcional. Industrialmente se crea calcinando huesos a alta temperatura en ausencia de aire

Azules.• AZULES• Azul cerúleo• Se sintetizo en Inglaterra a mediados del siglo XIX como estañato de cobalto CoO.nSnO2 para reemplazar

la azurita y producir un azul cobalto (CoO) menos costoso; los óxidos de estaño, aluminio y zinc le confieren al oxido de cobalto luminosidad y translucidez reduciendo su precio. Pigmento de color del mar, lagos o el cielo despejado, Es un pigmento pesado y estable, muy usado en el óleo y el acrílico, sin embargo, con las acuarelas se vuelve pastoso y grumoso.

• Azul ultramarino• En forma natural es lapisázuli pulverizado y en forma sintética es un compuesto complejo sulfato de

silicato de aluminio y sodio. De un color azul traslucido; su forma sintética es llamada azul francés, la cual, funcional bastante bien en todos los medios.

• Azul de prusia• Pigmento sintético de ferrocianuro férrico Fe[Fe3+Fe2+(CN)6]3 de un azul intenso y oscuro

semitranaslucido tendiente al rojo, de un alto poder de tintado, al combinarlo con otros pigmentos tiende a oscurecer la mezcla creando tonos púrpuras con los pigmentos oscuros y grises con los pigmentos claros. Azul ftalo (sombra verde)

• Azul sintético elaborado como sustitución del azul de prusia. La mayor parte de los azules comerciales son phatlocianinas de cobre (C32H16N8Cu), las cuales tienden al verde, con un alto poder de tintado y una pureza excepcional, al combinarlo con los blancos produce azules pálidos pero conserva la intensidad de un verdadero azul sin adquirir tonos grises y al mezclarlo con amarillos crea tonos verdes limpio. Sin embargo, requiere por su bajo peso y pequeño grano, de agentes dispersantes. Pero es bastante permanente y resistente a los álcalis y ácidos.

Función de cada uno de los ingredientes: las cargas.

Las cargas: Son, en general, de naturaleza inorgánica, aportan cuerpo, materia sólida, y dan estructura y viscosidad a la pintura. Las cargas son opacas cuando están secas pero son translucidas en estado húmedo.

Cargas comunes.

Caolín• También conocido por tierra

de porcelana. Mineral de caolinita, alumininosilicatos hidratados, Al2Si2O5(OH)4.

• Presenta brillo de mate a satinado, es altamente higroscópico. Además absorbe muy bien las ceras y los aceites. No es tóxico.

• Muy apreciado para elaborar imprimaciones para madera, porque sella muy bien los poros y produce imprimaciones de tonalidad blancas lustrosas.

Calcita• Mineral de carbonato de

calcio CaCO3. • Es muy estimado para crear

imprimaciones.

Mármol• Generalmente se denomina

mármol a las piedra caliza y la dolomita. El mármol es bastante cristalino con aspecto traslucido y vítreo.

• El polvo de mármol se usa como carga en la pintura para producir textura gruesa.

Cargas comunes.

Alabastro.

• Es una variedad de caliza cristalina y traslucida, generalmente yeso o calcita. De color blanco con bandas de otro color.

Alúmina.

• Óxido de aluminio Al2O3, No aporta tonalidad, es muy utilizada como carga en la mayoría de los pigmentos translúcidos en especial las pinturas al óleo; previniendo la separación del pigmento y absorbiendo el aceite extra. Se consigue como pigmento en forma de alúmina hidratada ó Hidrato de Aluminio Al2O3.3H20).

Talco.

• Silicato de magnesio hidratado, esteatita Mg3Si4O10(OH)2, Bastante absorbente y maleable, de aspecto lustroso con brillo satinado, de color blanco, grisáceo a rojo dependiendo de la cantidad de impurezas.

• En pintura sintética incrementa el poder cubriente y rebaja la viscosidad sin que ésta pierda adherencia. Se adiciona a la pinturas seca (pastel y lápices pastel) para mejorar la suavidad y la flexibilidad.

Solventes

• Estos constituyen la parte volátil de las pinturas, su función básica es la de disolver la sustancia ligante y ajustar la viscosidad (consistencia) para permitir la aplicación de las pinturas durante el proceso, y después desde el film evaporan y no forman parte de la película seca o revestimiento.

• Los hay por su composición de dos tipos: orgánicos e inorgánicos.

• Los orgánicos que son derivados del petróleo, a su vez se pueden clasificar por su composición química en hidrocarburos alifáticos, aromáticos, terpénicos y nafténicos. Solventes oxigenados, alcoholes, estonias, glicoles y ésteres.

• Los inorgánicos son básicamente dos. A saber: el agua y el dióxido de carbono supercrítico.

Solventes

• Agua• El agua disuelve la mayor parte de las

sustancias y puede dispersar la mayoría de las partículas insolubles produciendo medios heterogéneos, emulsiones o soluciones coloidales.

• No se inflama y no es tóxica.• La solubilidad y acción dispersante del agua

se incremente con la temperatura. • Gran parte de las sustancias usadas para

preparar pintura tiene una afinidad por el agua, hidratando sus moléculas al contacto con ella, como es el casos de los óxidos de hierro y alúmina, las colas, los mucílagos y las gomas.

Resinas

Son productos cuya misión es la de mantener unidas las partículas sólidas, pigmentos y cargas, una vez la pintura está seca. Según el tipo de resina utilizada la pintura tendrá unas características de secado y resistencias determinadas.

Resinas

Sintéticos • Asfaltos y breas.

Naturales• Alquídicos o gliceroftálicos,

ureas y melaminas acrílicos, vinílicos, etc.

Son los verdaderos formadores de película, aglutinan a los pigmentos y son los responsables de adherir al sustrato, y de propiedades como brillo, dureza, flexibilidad y resistencia química.

Aglutinantes

• Son las sustancias que permiten conservar la cohesión entre los colorantes, a su vez estas sustancias una vez extendidas se adhieren firmemente a las superficies formando capas flexibles y resistentes al rayado. Los aglutinantes naturales se obtienen de las secreciones y el tejido conjuntivo de las plantas e insectos, entre ellos se encuentran: los aceites, colas, gomas, resinas, ceras y lacas.

Los aditivos.

Humectantes y

dispersantes

• Para facilitar el mojado de los pigmentos y cargas, y su posterior dispersión y estabilización.

Espesantes

• Para obtener una consistencia determinada, para dar un comportamiento determinado a la pintura durante y después del proceso de aplicación.

Son productos que se dosifican en pequeñas cantidades para facilitar el proceso de fabricación de la pintura, aportar unas características concretas a la pintura seca, crear las condiciones adecuadas para que el secado se produzca de forma correcta y para estabilizar la pintura en el periodo de almacenamiento.

Aditivos.

Antipiel.• Para evitar la formación de piel en

el envase durante el almacenamiento. Ejemplo: compuestos quinónicos, oximas particularmente metil-etil-cetóxima.

Humectantes-emulsionantes.• Para pinturas al agua para mejorar

estabilidad en el envase y ajustar la aceptación de entonadores. Ejemplo: iónicos de 10 a 40 moles de óxido de etileno.

Dispersantes.• Para mejorar la dispersión de

pigmento para pinturas al agua. Ejemplo: poliacrilato de sodio, hexametafosfato de sodio.

Nivelantes.• Evitar "cascara de naranja", flotado

de pigmentos o efecto estriado al pintar. Ejemplo: fluidos de silicona de por ejemplo 100 centistokes de viscosidad, tensoactivos fluorocarbonados etc.

Aditivos.

Antisedimentantes:• Evitar asentamiento duro, especialmente de pigmentos de

alto peso específico durante el estacionamiento. Ejemplo: lecitina de soja y derivados de aceite de castor.

Antiespumantes:

• Para evitar excesivo ingreso de aire en pinturas al agua durante el proceso de elaboración, evitar formación de burbujas durante la aplicación con rodillo. Ejemplo: aceites minerales emulsionados, alcoholes y aditivos de silicona.

Retardadores de fuego e

intumescentes:

• Evitar la rápida propagación en el caso de incendio de maderas, laminados y otros sustratos fácilmente inflamables. Ejemplos: anhídrido tetracloroftálico, compuestos halogenados, óxido de antimonio.

Aditivos.

• Los hay monoméricos y poliméricos y sirven para evitar por ejemplo que el film se agriete ante bruscos y continuos cambios de temperatura,. Ejemplos: ftalato de dioctilo, ftalato de di bencil burilo, poliésteres modificados con ácidos adípico ó sebacico.

Plastificantes:

• Evitar el deterioro por descomposición especialmente de pinturas al agua durante el almacenamiento y/o el deterioro del film sobre las superficies en interiores y exteriores. Ejemplo: tetracloro-isoftalonitrilo.

Biocidas (conservadores), bactericidas, fungicidas,

alguicidas:

• Permitir buena formación de film en pinturas al látex a bajas temperaturas. Ejemplos: butil cellosolve, texanol.Coalescentes:

• Evitar que las pinturas se congele "cuando viaja" o se la almacena a muy bajas temperaturas. Ejemplos: etilenglicol, propilenglicol.Anticongelantes:

Aglutinantes• Las sustancias que permiten conservar la

cohesión entre los colorantes se les llama aglutinantes, a su vez estas sustancias una vez extendidas se adhieren firmemente a las superficies formando capas flexibles y resistentes al rayado. Los aglutinantes naturales se obtienen de las secreciones y el tejido conjuntivo de las plantas e insectos, entre ellos se encuentran:

• Los aceites: aceite de linaza y aceite de nuez.

• Colas: cola de pezcado y cola de conejo.• Gomas: goma arábiga y goma de

tragacanto.• Resinas: resina damar y copal.• Ceras• Lacas.

CLASIFICACIÓN DE PINTURA SEGÚN LA RESINA O LIGANTE.

Pinturas al aceite:

Es un tipo de pintura de secado lento que consiste de partículas de pigmentos en suspensión en un aceite secante

El ligante está constituido por un aceite secante (Lino, Tung, ricino o castor deshidratado, etc, refinado (decolorado, neutralizado)) y generalmente tratado por calentamiento.


• Los pigmentos están dispersos en un barniz, el que se obtiene por tratamiento térmico conjunto de un aceite secante y una resina de característica adecuadas.

• Secan más rápidamente que las anteriores y su resistencia a la intemperie es variable, dependiendo de las materias primas empleadas.

• Al igual que las anteriores son aconsejables para el pintado de materiales o estructuras expuestas a medios muy agresivos.

Pinturas oleorresinosas


Esmaltes alquídicos: El ligante es una resina alquídica.

Tienen buena durabilidad al exterior cuando se fórmulan con este fin, son de secado rápido y compatibles con

otras resinas (esmaltes alquid-fenólicos, alquid-vinílicos, etc.)

Pinturas fenólicas: Para la elaboración del ligante se emplean

resinas fenólicas puras o modificadas. Tienen buena resistencia al exterior (retención de

brillo inferior al de las pinturas alquídicas) y una resistencia al agua mayor que la de los

tipo mencionados anteriormente, pero menor retención de brillo.


Pinturas Bituminosas: Son formuladas con betunes asfálticas

con cortes de alquitrán de hulla. Son de color negro, poco resistentes a la acción de la intemperie pero muy resistentes al

agua y reactivos químicos.

Pinturas de caucho clorado: El ligante es una resina de caucho

clorado, con un plastificante adecuado. Son muy resistentes al agua, a los

agentes químicos y a la intemperie, secan muy rápidamente.


Pintura vinílicas: Son las formuladas con

copolímeros de cloruro-acetato de polivinilo y se caracterizan por su buena resistencia al agua, a los agentes químicos diluidos y a la intemperie. Este tipo de pintura

incluye tanto fondos anticorrosivos como pintura de terminación.

Secan al aire muy rápidamente lo que hace muy difícil el pintado con

pincel o rodillo de grandes superficies..

Pinturas poliuretánicas:

Son formuladas con resinas poliuretánicas y se presentan

normalmente para su uso en forma de dos componentes, la base pigmentada y el catalizador, o

agente de curado, que deben ser mezclados antes de la aplicación.

tiene una resistencia muy grande , tanto al exterior como al agua y a los agentes químicos. Pueden ser pigmentadas en los colores más diversos y secan rápidamente.


Pinturas epoxídicas: El ligante es una resina epoxídica formada por combinación (en el

momento de su uso) de dos componentes (el peso molecular inicial es bajo y la polimerización ocurre como consecuencia de una

reacción química entre los mencionados componentes). Secan rápidamente pero la reacción se completa solo después de algunos

días.

Pinturas emulsionadas: El vehículo es una emulsión del ligante (polímeros o copolímeros

vinil acrílicos, acrílicos, estireno acrílicos, alquids, poliuretanos, etc. )en agua.. Se diluyen en agua y al ser aplicadas posteriormente la emulsión se rompe al elimarse el agua por secado, obteniéndose así una fase continua que forma una cubierta de buena resistencia, la que no debe ser soluble en agua, si la formulación es correcta. Se utilizan habitualmente en el pintado de mampostería o de madera.

CLASIFICACIÓN DE PINTURA SEGÚN LA FORMA DE PRESENTACIÓN.

• Líquidas: Son todas aquellasque por su viscosidad pueden fluir fácilmente.

• En pasta: Son de una viscosidad relativamente

alta y de un aspecto cremoso.

• En polvo: Todos sus componente se presentan como polvos finamente divididos.

CLASIFICACIÓN DE PINTURA SEGÚN SU FUNCIÓN.

Masillas. Presentan aspecto de pasta, formuladas principalmente para ser aplicadas a espátula. Son de un contenido de sólido alto ya que su principal función es la de rellenar distintas imperfecciones.

Enduidos.

Si bien su aspecto es de pasta generalmente tiene un fluidez mayor que una masilla, se emplean para uniformar grandes superficies; dado su uso específico es muy importante que sean fácilmente lijables.


• Imprimaciones Son las pinturas destinadas a la protección del acero durante el período de construcción de una estructura o como un fondo preparador para paredes, madera, etc.

• Fijadores Son productos de un alto poder penetrante (hidrosoles) cuya principal función es impregnar una superficie floja llegando hasta la superficie interior firme, impidiendo o evitando que la pintura a aplicar posteriormente, no adhiera en la capa floja con peligro de desprendimiento.


• Selladores

Sirven para el tratamiento de superficies absorbentes, cuando se quiere "tapar" o "sellar" sus poros, reduciendo así la absorción excesiva de pintura de acabado, que no solo aumenta el consumo sino que provoca defectos en el aspecto final del trabajo.


• Antióxido: Son pinturas constituidas por un pigmento anticorrosivo y un ligante que por diferentes mecanismos contribuyen a proteger el acero contra la corrosión.

• Acabados:• Constituyen la capa final y se aplican sobre las

anteriores que son parte de un esquema; deben tener buena resistencia al medio agresivo (intemperie, agua o reactivos químicos, según el uso de la pintura).

CLASIFICACIÓN DE PINTURA SEGÚN EL DISOLVENTE.

• Base acuosa: Son todas aquellas en que su principal disolvente es el agua, independientemente de que el ligante se encuentre en solución, dispersión, o emulsión.

• Base solvente: Son todas aquellas en que el disolvente está constituido por un solvente o mezcla de solventes orgánicos.

FABRICACIÓN DE PINTURAS.

La fabricación de las pinturas consiste en efectuar la citada dispersión de los pigmentos y cargas en el vehículo y se desarrolla en las siguientes etapas:

• Mezcla del pigmento con parte del vehículo:

Esta mezcla se efectúa en agitadores de alta velocidad.

• Dispersión del pigmento en el vehículo: • La dispersión puede llevarse a cabo en molinos

tipo "tres rodillos", cuyo efecto se basa en la diferente velocidad de los tres cilindros. También puede efectuarse en molinos "a bolas", que consisten en un cilindro que gira alrededor de su eje en posición horizontal que contiene bolas de acero o porcelana, que al caer en cascada producen la dispersión.


• Adición del resto del vehículo:

Después de la dispersión del pigmento es necesario agregar el resto de vehículo para completar la formula. No se dispersa con todo el vehículo porque debe efectuarse con una consistencia adecuada y con todo el vehículo resultaría demasiado líquido.

• Ajustes del color:

Si bien en la fórmula está prevista la cantidad de concentrados de color que hay que agregar para obtener el tono de color de la pintura terminada, siempre es necesario efectuar pequeños toques para determinar de ajustarlo al tipo de patrón en vigencia.


• Control de calidad: Antes de proceder al envasamiento de una pintura ésta debe tener la aprobación del laboratorio de control de la producción, quien verifica si presenta las características estipuladas previamente por el laboratorio que las formuló; peso específico, viscosidad, sólidos, poder cubritivo, color, nivelamiento, secado, etc., cuyo conjunto permite un control sobre su fabricación y asegura una calidad constante para el producto.

• Filtrado y envasamiento: Una vez aprobada la pintura por el Laboratorio de Control de la Producción, ésta es filtrada para eliminar cualquier partícula que pudiera encontrarse en ella y seguidamente es envasada en las máquinas automáticas destinadas a tal efecto


• Para lograr que la fábrica mantenga un rendimiento máximo en la elaboración de sus productos existe un plan básico de fabricación, preparado de antemano con el tiempo necesario para permitir el total aprovechamiento de los recursos industriales con que se cuenta y evitar horas de inactividad en los equipos.

Proceso de la Carbonatación

Los hidróxidos de calcio, sodio y potasio, disueltos en el componente acuoso del concreto, son los responsables del elevado pH que actúa como protector del acero, y es cuando el CO2 penetra en el concreto que se produce una reacción entre los hidróxidos de la fase líquida intersticial y los compuestos hidratados del cemento, de tal manera que cuando todo el Ca(OH)2, Na(OH) y K(OH) presentes en los poros han sido carbonatados, el pH empieza a decrecer, dando como resultado un medio ácido que produce un constante y progresivo efecto corrosivo en el acero.

Proceso de la Carbonatación

PROCESO DE PRODUCCIÓN DE PINTURAS ACUOSAS.

• Para producir pintura látex se combinan agua, dispersante, aminos (estabilizador), diluyentes y pigmentos para formar una pasta.

Según el tamaño de la tanda que se fabrique, la dispersión y la predisposición se pueden combinar en una sola operación. Se agregan ingredientes adicionales al tanque original o bien se los mezcla con la pasta que ha sido transferida a tanques de asentamiento. Las tandas terminadas se almacenan en tanques abiertos hasta que se las envase para el consumidor.

Diagrama del proceso de fabricación de pinturas base solvente

PROCESO DE DISPERSION DE PIGMENTOS

• Mojado del polvo.• Ruptura de grumos• Estabilización

PROCESO DE DISPERSION DE PIGMENTOS.

• El proceso de dispersión de polvos en líquidos es utilizado en muchas industrias: pinturas, papel, tintas, textiles, adhesivos, farmacéutica, etc. Todas estas industrias usan aditivos químicos para incrementar o acelerar el proceso de dispersión; este proceso es, esencialmente, un proceso mecánico usado para distribuir en forma homogénea las partículas del sólido en un medio y estabilizan el sistema contra la sedimentación.

• Dispersión. Este término es utilizado para referirse al proceso de incorporación de un sólido a un medio líquido de modo tal que el producto final consiste en finas partículas distribuidas a través del medio.

ETAPAS EN EL PROCESO DE DISPERSIÓN.

• Se considera que hay tres etapas en el proceso de dispersión: • Mojado del polvo, que involucra el desplazamiento del aire que se

encuentra en las superficies de las partículas en los grumos de pigmento.

• Ruptura de esos grumos, es donde las partículas de pigmento ya mojadas, son rotas en pequeñas partículas, normalmente acompañado de energía mecánica.

• Estabilización: cuando hay ausencia de fuerzas repulsivas, las partículas dispersas tienen la tendencia natural a reducirse, en número, debido a las fuerzas atractivas. La reducción en el número de partículas es denominada floculación. La función principal de un dispersante es mantener estas partículas dispersas en el estado defloculado. Durante el acercamiento entre dos partículas, de pigmento dispersadas, existen tanto fuerzas repulsivas como atractivas.

FORMULACION DE LA PASTA DE DISPERSIÓN

Cuanto mayor sea la viscosidad de pasta tanto mayor son las fuerzas de rozamiento que se produce. Esta es la razón por la cual, al formar bases de molienda, se ha de procurar obtener la viscosidad, y al agitador debe estar en la velocidad más alta.

DISPERSIÓN DE PIGMENTOS EN AGITADOR

En el caso de los pigmentos orgánicos de la determinación del punto óptimo de dispersión sirve para establecer la receta de partida para los otros ensayos, para ello se va adicionando lentamente en una partida determinada de pigmentos por ejemplo 10 Kg. de resina con 20 Kg. de pigmento

DISPERSOR

CARACTERISTICAS DE LAS PARTÍCULAS

• Muchas de las propiedades de los coloides de importancia industrial y científica (área superficial específica, viscosidad, forma de agregación, y microestructura) están fuertemente influenciadas por el tamaño, la carga superficial y afinidad química de las partículas con el medio formado por el medio dispersante y las demás partículas.

CARACTERISTICAS DE LAS PARTÍCULAS

• El tamaño de partícula influye marcadamente en:• Poder de teñido.• Tono (Hue).• Poder cubriente y transparencia.• Resistencia a la luz e intemperie. • Dispersabilidad.• Resistencia al sangreo.• Brillo.

PROCEDIMIENTOS PARA DETERMINAR LA EFICIENCIA DE LA DISPERSIÓN

• Grindómetro HegmanLos Grindómetros se usan para la determinación del grado de molienda (tamaño de grano o partícula) de pinturas, lacas, barnices, tintas, etc. Se utiliza también en la Industria Alimenticia (p.e. chocolate) y Farmacéutica (cremas).

Grindómetro Hegman

El grado de dispersión se indica en µm y en valores Hegman. La escala Hegman va de 0 a 8, siendo el número más alto de Hegman el que determine a la partícula más pequeña.

0 Hegman = Tamaño de grano 100 µm 4 Hegman = Tamaño de grano 50 µm 8 Hegman = Tamaño de grano 0 µm

Grado de dispersión

El grado de dispersión de un pigmento influye en las características ópticas del recubrimiento. Propiedades tales como el desarrollo de color, la opacidad, la dispersión de la luz y brillo están relacionadas con el tamaño de partícula y pueden ser consideradas como una medida de éste

Grado de floculación

El grado de floculación está directamente relacionado con el brillo de la película. El brillo está relacionado con el tamaño de partícula: a mayor grado de las partículas gruesas, menor es el brillo.

PRUEBAS TÍPICAS DE CONTROL DE CALIDAD DE PINTURA

Federal Standard 141 ASTM

American Society For

Testing And Material A) Viscosidad (Consistencia)

Viscosidad Brookfield

Viscosidad Stormer

Copa Ford #4

Copas Zahn

Tubos de Gardner-Holdt

- - - - - - -

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- - - - - - -

- - - - - - -

- - - - - - -

D 2196*

D 562

D 1200

D 1084

D 1545

B) Dispersión

Medidor de Hegman

- - - - - - -

D1210

Federal Standard 141 ASTMC) Densidad

Copa de peso / galon

Pycnómetro

Balanza de Westphal

Hidrómetro

4184.1

- - - - - - -

- - - - - - -

- - - - - - -

D 1475*

D 819

D 819

D 819

D) Características de Aplicación

Uniformidad , Lisura

Aplicación con Brocha

Aplicación con Spray

Propiedad de Humedecer

Reducibilidad y Estabilidad de Dilución

Olor

4494

4321.1

4331.1

4341.1

4203.1

4401

D2801*

D 823*

D 1296*

E) Características de película

Tiempo de secado

Brillo

Color

4061.1

6101

4250

D 1640

D 523

D 3134*

F) Características Físicas de la película

Flexibilidad - Mandril

- Mandril cónico

Dureza - Lápiz

- Sward Rocker

- Idéntica

- Durómetro

Resistencia a la abrasión

- Caída de arena

- Tambor abrasivo

Adherencia

6221

6222

- - - - - - -

- - - - - - -

6212

- - - - - - -

- - - - - - -

6192

6303.1

D1737*

D 522*

D 3363

D 2134

D 1474

D 2240

D 968

D 1044

D 2197

PRUEBAS TÍPICAS DE CONTROL DE CALIDAD DE PINTURA

Federal Standard 141 ASTM

G) Apariencia en el contenedor

Condición general

Partículas gruesa y odres

Formación de odres

Estabilidad en almacenaje

3011.1

4091 , 4092.1

3021

3022

D 2090*

D 185

D 154

D 1849*

H) Composición

Contenido de volátiles y no volátiles

Contenido de pigmentos

Contenido de agua

4041.1

4021.1

4081

D 2369*

D 2698*

I) Resistencia (Desenvolvimiento)

Inmersión

Humedad

Niebla salina

Corrosión acelerada (arco abierto)

(Q.U.V.)

6011

6071

6061

6151

- - - - - - -

D 2247

B 117

D 822

G 53

Practica de Laboratorio• REACTIVOS• Resina • Agua como solvente (H2O)• Celvol• • Pigmentos• Dióxido de Titanio (TiO2)

• Carbonato de Calcio (CaCO3),• • Aditivos:• Espesante: Carbopol• Dispersante: Tripolifosfato de sodio• Colorantes para Pinturas (base agua)• Humectante• Propilenglicol

Practica de LaboratorioMEZCLA A

Resina (Emulsión Vinil Acrílica) 31.2 g

Agua 30 ml

MEZCLA B

TiO2 23.6 g

CaCO3 13.8 g

H2O 6 ml

MEZCLA C

Tripolifosfato de sodio 0.3 g

Carboximetil celulosa 0.3 g

Agua 24 ml

Propilenglicol 3 ml

Humectante 3 ml

GENERACIÓN DE RESIDUOS

Los residuos líquidos se generan principalmente en los procesos de fabricación de pinturas en base agua, como producto de la operación de lavado de equipos, tanques y reactores. Presentan altos niveles de DQO, debido a la presencia de sustancias orgánicas utilizadas como solventes, preservantes y otros (por ejemplo: estirenos, acetonas, xilenos, bencenos, fenoles, etc.) en los productos; además, contienen restos de metales pesados provenientes de los pigmentos utilizados

GENERACIÓN DE RESIDUOS

• FUENTES– Lavado de tanques de preparación de pinturas en

base solvente– Lavado de tanques de preparación de pinturas al

agua. – Lavado de reactores de fabricación de resinas

RECICLAJE

• Pinturas fuera de especificación/ derrames / productos obsoletos

• Reciclo de materiales de limpieza.

Documents

Industria de pinturas definiti.pptx