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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE: INGENIERO QUÍMICO PRESENTADO POR: Bach. RAMÍREZ SUAZO, Eduardo Víctor Huancayo – Perú 2016 “ESTUDIO PARA LA OBTENCION DE PINTURAS LATEX EN EL LABORATORIO EN LA REGION JUNIN” 2 ASESOR Ms. DEMETRIO ALIPIO SALAZAR MAURICIO ii 3 DEDICATORIA A Dios primeramente por darme la vida y la oportunidad de ser profesional; a mis padres Víctor y Nora por su abnegado esfuerzo para concluir mi carrera profesional y ser un hombre de futuro, y al invaluable apoyo de mi esposa Graciela. Eduardo iii 4 AGRADECIMIENTO Un agradecimiento a todas las personas que de una u otra forma han contribuido con la elaboración del presente trabajo de tesis. iv 5 RECONOCIMIENTO Un sincero reconocimiento a todos los docentes de mi alma mater de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Centro del Perú. v 6 RESUMEN El Trabajo de investigación desarrollado nace de la inquietud de satisfacer la demanda insatisfecha y los altos costos de estos productos y por otro lado la existencia de abundante materia prima en la región; en la cual se presenta una información genérica, conceptual e informativa relacionada con las pinturas látex, su división, componentes principales con sus respectivas clasificaciones y propiedades más relevantes, seguida de un estudio de disponibilidad de la materia prima. La parte de la ingeniería de proyecto incluye la descripción del proceso adaptado, el control de calidad al producto a obtener, teniendo como base las normas técnicas que se requiere para producir el mencionado producto. Se denomina pinturas al látex a aquella pintura que tiene látex como ligante, generalmente un compuesto polimérico diluido en el agua. También llamada pintura de base acuosa, esta pintura formulada a base de látex sintético y pigmentos de alta resistencia y solidez a la luz, se usa para paredes tanto interiores como exteriores vi 7 INTRODUCCION Dado a la crisis económica que vive el mundo como consecuencia acarrea una desocupación de mano de obra y por otra parte el elevado costo de las pinturas tipo látex que en su mayoría son traídos desde la capital y en algunos casos son importados, así como la gran demanda de este tipo de pinturas. Ha despertado la inquietud de realizar un estudio de la obtención de pinturas látex en la ciudad de Huancayo Por otra parte considerando al Perú como un País subdesarrollado que tiene grandes cantidades de materia prima especialmente nuestra región referente a los no metálicos, no se explotan debidamente o en mejor de los casos se vende como materia prima a precios irrisorios sin darle un valor agregado A nivel de toda la región Centro solo existen 2 fábricas de pinturas pero es de tipo de Pinturas al agua más no el de tipo látex; una de ellos es Ferro química y la Otra Pinturas del Centro, que no satisfacen la demanda. El presente trabajo de investigación tiene como objetivo producir pintura látex con tiza, además se puede utilizar otros ingredientes, como pueden ser aditivos, secantes, antiespumantes y otros. Para seleccionar estos ingredientes realizaremos un estudio de las diferentes materias primas que se encuentran en nuestro valle. En el aspecto económico a Pesar que el Perú cuenta con abundante materia prima para poder obtener Pinturas, esta es vendida como materia prima y a costos irrisorios en la que en el presente trabajo se dará un valor agregado a estos recursos naturales. En la parte ambiental la Explotación de los no metálicos se hacen a tajo abierto sin considerar la contaminación ambiental que estos acarrean y son trasladados sin ninguna medida de seguridad por lo que se debe de tener un tratamiento adecuado para evitar la contaminación ambiental. vii 8 OBJETIVOS: Objetivo General. Estudiar la obtención de pinturas látex en el laboratorio en la región Junín. Objetivos Específicos. Determinar la granulometría del pigmento a utilizar. Determinar el pH. Evaluar la pintura obtenida viii 9 SIMBOLOGIA TM Tonelada métrica pp Precipitado KU Unid. Krebs S% Porcentaje de solidos Po Peso inicial de la muestra P Peso final de la muestra Pe Peso específico PPG Peso por galón ix 10 INDICE DEDICATORIA iii AGRADECIMIENTO iv RECONOCIMIENTO v RESUMEN vi INTRODUCCIÓN vii OBJETIVOS viii SIMBOLOGIA ix CAPITULO I ASPECTOS GENERALES 1.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO 12 1.2. DEFINICIÓNDELPROBLEMA 14 1.3. APLICACIÓN DE LA PINTURA 14 1.4. DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA 14 1.5. COMERCIALIZACIÓN 15 1.6. COMPETENCIA EN PINTURAS 16 1.7. DESARROLLODETECNOLOGÍA DE PINTURAS 17 1.8. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA 18 1.9. HIGIENE Y SEGURIDAD 20 1.10. PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE 22 CAPITULO II MARCO TEÓRICO 2.1. HISTORIA 23 2.2. DEFINICION DE PINTURAS 23 2.3. COMPOSICION QUIMICA DE LA PINTURA 25 2.4. PROPIEDADES 26 2.5. CLASIFICACIÓN DE PINTURAS 28 2.6. ESTUDIO DE LA MATERIA PRIMA 30 x 11 2.7. CONSECUENCIAS QUE PRODUCEN LOS ADITIVOS 39 2.8. PROTECCION QUE DA LA PINTURA 46 CAPITULO III CORRIDAS EXPERIMENTALES 3.1. MATERIALES, EQUIPOS, REACTIVOS E INSTRUMENTOS 49 3.2. PROCEDIMIENTO 50 3.3. SISTEMAS DE MEZCLA 52 3.4. MECANISMO DE FORMACIÓN DE PELÍCULA 53 3.5. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO INDUSTRIAL 54 3.6. CONTROL DE CALIDAD 57 CAPITULO IV RESULTADOS DE LAS CORRIDAS EXPERIMENTALES 4.1. DETERMINACIÓN DE LA GRANULOMETRÍA 63 4.2. AJUSTE DE PH 63 4.4. DETERMINACIÓN DEL PODER CUBRIENTE Y DEL COLOR 64 V. DISCUSIÓN 66 VI. CONCLUSIONES 67 VII. RECOMENDACIONES 68 VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 69 IX. ANEXOS 70 xi 12 CAPITULO I ASPECTOS GENERALES 1.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO. Todos los objetos son vulnerables en su superficie. Para prevenir o reducir el daño que provoca el contacto continuado con el aire o la humedad se aplican capas o revestimientos sobre las superficies, así como para decorar o alisar las superficies que presentan irregularidades El sector de fabricación de pinturas en nuestro país comprende la fabricación de pinturas a base de barnices, esmaltes, lacas, pigmentos opacificantes, esmaltes vitrificantes y barnices para vidriar, pigmentos y otras materias colorantes, masillas, compuestos para calafatear, disolventes y diluyentes y compuestos orgánicos no clasificados.. La industria de fabricación de pinturas, barnices y revestimientos similares se halla en el ámbito administrativo del MITINCI y se la identifica bajo la siguiente clasificación industrial: Cuadro Nro. 1 Clasificación Industrial de las pinturas CIIU-3ra-Revisión Descripción DIVISIÓN 24 Fabricación de sustancias y productos químicos. Clase 2422 Fabricación de pinturas, barnices y productos de revestimiento similares. El valor de la producción de la industria pinturas, barnices y productos de revestimiento similares, según la Encuesta Anual de Estadística Manufacturera – 2006, ascendió a US$ 198.2 millones, con lo cual incrementó su importancia relativa en el valor total de la producción manufacturera del país de 0.8% en 2004 a 0.94% en 2006. 13 Por su parte sus ventas totales aumentaronde US$ 110.8 millones en 2004 a US$ 176.1 en 2006, observándose que en su mayor parte se orientan al mercado interno (99,6%). La inversión bruta fija acumulada se incrementó de US$ 19.7 millones en 2004 a US$ 33,6 millones en 2006, de este último monto US$ 6,3 millones corresponde a inversión en maquinaria y equipo (Cuadro Nro.2) Cuadro Nro. 2. Importancia relativa del subsector Pinturas y barnices (ciiu- 2422) (Según encuesta en establecimientos con 5 y más trabajadores) RUBROS Miles de U$$ Participación % en el total manufactura 2004 2005 2006 2004 2005 2006 VBP con impuestos 133679.7 178049.2 198187.1 0.8 0.9 0.94 Valor total de consumo(insumo) 95023.8 131010.1 140201.9 0.93 1.05 1.05 Valor agregado con impuestos netos 38656.0 47039.1 57985.2 0.60 0.65 0.75 Valor total de la inversión anual en el activo fijo 4760.5 4357.2 28478.8 0.54 0.40 1.78 Valor total de activos fijos al 31/12 19677.7 21574.3 33632.7 0.48 0.38 0.55 De la maquinaria y equipo 5640.7 6190.7 6300.9 0.31 0.26 0.23 Total ventas al exterior 742.6 1026.9 598.6 0.04 0.04 0.03 Total de ventas 110756.8 152431.8 176092.4 0.81 0.94 1.00 Fuente: MITINCI / OGIER – Oficina de Estadística 14 1.2. DEFINICIÓNDELPROBLEMA.- Desdehacealgunosañoslasempresascomomuchasennuestropaísn oha venido innovando la tecnologia de produccion de pinturas mas aun no han aumentando los sueldos de su personal en la propia medida de la situación económica por la que atraviesa el país. 1.3. APLICACIÓN DE LA PINTURA.- Existen gran variedad de sistemas de aplicación, todos ellos con el denominador común de que la superficie conformada por la pintura deberá constituir una superficie lisa. El primer problema que se nos plantea es el fácil manejo de la pintura, puesto que los distintos métodos de aplicación requieren diferentes viscosidades para las pinturas. Cuanto mayor sea el contenido de polímero disuelto en la pintura más viscosa será ésta. Ya en la siguiente etapa (concluida la aplicación), se puede decir que la mayor parte de los métodos de aplicación dejan irregularidades sobre la superficie, así pues la pintura primeramente debería fluir para evitar que estas irregularidades aparezcan, pero también es de vital importancia que luego deje de fluir para que ésta no caiga sobre superficies verticales debido a la acción de la gravedad. Este cambio en la cantidad de pintura que fluye se consigue con la evaporación espontánea del disolvente. También se puede incluir en la pintura algún material que le confiera a ésta unas características tales que fluya cuando es agitada y espese cuando cesa la agitación (pintura tixotrópica). 1.4. DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA Mediante revisión bibliográfica y datos estadísticos podemos dar cuenta que la Región Junín cuenta con el ingente mineral metálico. Como se muestra en el cuadro Nro.3 la reserva (probada y probable) de las principales cargas empleadas en pinturas es abundante. Actualmente se explota un promedio de 540 TM/año que representa aproximadamente sólo el 0.11% del total de reserva de talco y tiza. 15 Según la Carta Jauja 24-m, proporcionado por el Ministerio de Energía y Minas se tiene que los principales denuncios mineros de talco y caliza están localizados en la provincia de Concepción, distritos de Heroínas Toledo; Comas, Santa Rosa de Ocopa e Ingenio; de caolín en la provincia de Huancayo, distrito de Quichuay y también en la provincia de Concepción, distrito de Santa Rosa de Ocopa. Cuadro Nro. 3 reserva minera no metálica Junín: 2002 MINERAL TIPO RESERVA (TM) Caolín Caliza Talco Baritina Caliza Talco Probado Probado Probado Probable Probable Probable 29 000 9 752 342 164 225 26 600 3 027 291 63 960 TOTAL 13963419 FUENTE: MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS 1.5. COMERCIALIZACIÓN.- Debido a la naturaleza dinámica de la estructura de distribución y comercialización de pinturas en la región Junín debe tener una tendencia a cambiar para la cual, se seleccionó los siguientes canales de distribución para la comercialización del producto: 1.5.1. Productor - Consumidor Se realizará mediante la implementación de una tienda al detalle al fin de vender el producto a los consumidores en el 16 mismo punto de producción, también se considerará la participación directa de la fábrica en licitaciones de instituciones públicas y/o privadas, lo que nos permitirá ventas de mayor cuneta. Esta opción contribuirá a disminuir los problemas administrativos, los gastos de venta y la carga financiera que esto representa. 1.5.2. Productor - Agente minorista - Consumidor Se empleará para la venta a las localidades y/o ciudades cercanas y alejadas del punto de producción, nos permitirá realizar ventas al por mayor; además se hará uso de este canal para dar a conocer el producto y determinar los lugares de mayor venta para la instalación de posibles puntos de venta directa (distribuidoras) reduciendo los intermediarios de este canal. 1.6. COMPETENCIA EN PINTURAS.- 1.6.1. En el mercado mundial de pinturas.- El consumo mundial de pinturas es proporcinal al crecimiento de la actividad mundial en los últimos años, con un ritmo más lento en los países desarrollados debido a la propia madurez de la industria. Una de las razones de su dinamismo ha sido el crecimiento de la población, que suele acompañarse de construcción residencial e implica por tanto una mayor demanda de pinturas inmobiliarias. Actualmente, el mercado europeo representa un 30% del mundial Canadá y Estados Unidos un 40%. Mientras, el mercado latinoamericano participa solamente con un 7% y las perspectivas son favorables en varios de estos países. En particular, en América Latina en general se ha asistido a una demanda creciente de pinturas inmobiliarias, tendencia que se proyecta continuará en los próximos años. 17 Existen más de diez mil compañías en la industria pero el mercado está dominado por un pequeño número de empresas transnacionales. El número de empresas ha tendido a disminuir en los últimos años en un contexto de problemas de competitividad frente a las nuevas exigencias ambientalistas, profundización de la diferenciación de productos y fortalecimiento de las marcas. En particular, la innovación en nuevos productos en lo que se refiere a pinturas ha sido muy dinámica (en 2005, por ejemplo, el 40% de los productos alemanes no tenían más de tres años de creación), lo que ha requerido una actualización continua por parte de las empresas para mantenerse en el mercado internacional 1.6.2. En el mercado nacional de pinturas.- Existen marcadamente dos tipos de fabricantes, los pequeños y los grandes. Estos últimos representados por cuatro empresas incluyendo a esta organización, como son Industrias Vencedor S.A., Corporación Peruana de Productos Químicos S.A ( CPPQ ) y Anypsa S.A. Los pequeños son alrededor de cuarenta, y actualmente vienen disminuyendo por la actual recesión de la economía. A nível internacional tenemos a Sherwian Willians empresa americana con sedes en Argentina, Brasil y Chile. Dupont con sedes en México y próxima a fusionarse con Herberts, la división de pinturas de Hoechst que cuenta con una planta en Sudamérica. Imperial Chemical Industry (ICI) con su marca reconocida a nível mundial Glidden; ICO Pinturas que forma parte del grupo Unión de Industrias Químicas (UDI), con sedes en Colombia y Venezuela. 1.7. DESARROLLODETECNOLOGÍA DE PINTURAS.- La tecnologia sedanmayormenteeneláreadeOperaciones,donde cada día se procura mejorar los productos así como los procesos 18 productivos, mediante estudios de materia prima,tiempo, equipos de trabajo, que permitan eliminar cuellos de botella que perjudiquen la productividad; se forman equipos de trabajo para incentivar la investigacion de productosnuevos que exigen los consumidores, la participación de los operarios, supervisores y jefes de planta quienes son responsables de la calidad de producto. Por otro lado, la organización se preocupa de mejorar constantemente el sistema de información integrado con que cuenta, mediante las sugerencias y solicitudes de la Alta Dirección, el Departamento de Sistemas mediante su área de Organización y Métodos, y los usuarios del sistema. Asimismo, lasempresascuentancon software de diversos bancos mediante los cuales se pueden obtener información y realizar operaciones. Las PC’sdelosempleadosseencuentranenred,contando con Internet y correos electrónicos, de tal forma que las comunicaciones internayexternasehacenfluidas ademas estan interconectadas a las centrales de riesgo para concocer la liquidez de sus clientes. 1.8. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA.- Según fuentes de la SUNAT, el total de empresas operativas registradas a diciembre del 2010 asciende a 302 unidades productivas relacionadas a empresas manufactureras y de servicios relacionadas con la rama industrial de pinturas, todas ellas de diferente escala de producción (micro, pequeñas, medianas y grandes empresas). Según su distribución geográfica, en Lima-Callao se hallan establecidas 263 empresas (87,1%); seguido de Arequipa con 10 empresas (3,3%) y La Libertad con 9 empresas (3,0%), entre otros (Cuadro Nro.4). 19 Cuadro Nro. 4 Concentración Geográfica Empresas Operativas al 2012. Fuente: MITINCI – INFOSIEM En el mercado peruano de pinturas y productos afines existen alrededor de 302 empresas, sin embargo el segmento de las empresas denominadas grandes lo conforman solo 15 empresas las que representan alrededor Ingresos 2009de CONASEV, las empresas líderes en función al nivel de ingresos por ventas durante 2009 son Teknoquímica SA, Corporación de Productos Químicas S.A. (constituida por la fusión de la ex Compañía Peruana de Pinturas S.A. con Industrial Pólux S.A.) e Industrias Vencedor S.A., en conjunto representan el 85% de las ventas de esta rama industrial (Ver Cuadro Nro.5). Cuadro Nro. 5 Principales empresas REGION NATURALES JURÍDICAS TOTAL Empresas % Empresas % Empresas % Lima y Callao 63 85,1 200 87,7 263 87,1 Arequipa 1 1,4 9 3,9 10 3,3 La Libertad 4 5,4 5 2,2 9 3,0 Lambayeque 2 2,7 5 2,2 7 2,3 Otros 4 5,4 9 3,9 13 4,3 TOTAL 74 100,0 228 100,0 302 100,0 % DEL TOTAL 24,5 75,5 100,0 EMPRESAS PRODUCTOS Teknoquímica S.A. Barnices y esmaltes convencionales, pinturas látex Corporación Peruana de Productos Químicos S.A. Barnices y esmaltes convencionales, pinturas acuosas, látex y anticorrosivos Industrias Vencedor S.A. Barnices convencionales, pinturas industriales y látex Sherwin – Williams Peruana S.A. Barnices y esmaltes convencionales, pinturas látex y anticorrosivos 20 FUENTE: MITINCI 1.9. HIGIENE Y SEGURIDAD En la mayoría de los países existen regulaciones referentes a la higiene y seguridad de las personas en el trabajo, para su protección individual por exposición a sustancias que entrañen riesgos para la salud. Este control se aplica a todo el proceso de fabricación, pruebas y utilización de las pinturas. En la preparación de las pinturas se emplea una gran variedad de materiales, y también se producen muchas reacciones químicas tanto en la preparación como en la utilización de las pinturas. La mayor parte de estos ingredientes son productos químicos que pueden entrañar riesgos para la salud. Posibles riesgos : quemaduras corrosivas, irritaciones de la piel y los ojos, irritaciones pulmonares, dermatitis, daños crónicos y acumulativos así como producir una sensibilización en el individuo. Estos riesgos se pueden prevenir tomando precauciones. Entre las más generales son : Evitar la exposición directa a los productos químicos. Se deben evitar posibles fuentes de ignición cuando se manejen materiales inflamables. Corporación Mara S.A. Barnices y esmaltes convencionales, pinturas látex y anticorrosivos Sociedad Químico Industrial Paracas S.A. Barnices y esmaltes convencionales y anticorrosivos. Industrias de Pinturas Asociadas S.A. Barnices y esmaltes convencionales, pinturas látex y anticorrosivos Sur Química S.A. Barnices y esmaltes convencionales, pinturas látex y anticorrosivos 21 Se deben controlar los métodos de mezcla, ya que el polvo de ciertas sustancias puede formar mezclas explosivas en el aire. Controlar el ambiente en las naves de trabajo, para trabajar en condiciones de buena ventilación. Utilizar ropa de protección. Lavarse antes de comer o beber. Para los productos cancerígenos, hay que tomar medidas de protección muy estrictas, aunque no es normal que se encuentren entre los componentes de las pinturas. Durante la aplicación de las pinturas, también hay que seguir una serie de medidas de seguridad : Disponer de un sistema de extracción de aire. Las operaciones con spray tienen que ser realizadas en cabinas donde se trate el aire contaminado y las gotitas en exceso. Para algunos materiales, como isocianatos, los operarios deben llevar mascarillas. El ambiente que se respira dentro en las factorías tiene que cumplir con las regulaciones en cuanto a las emisiones de vapores, presencia de polvo, líquidos y residuos sólidos, para lo que se deben hacer controles periódicos. Para muchas sustancias, se han fijado niveles máximos de exposición permitida en el lugar de trabajo, en incluso para algunas de ellas se exige legalmente que los operadores pasen controles sanitarios. La legislación de algunos países europeos requiere que todas las sustancias peligrosas, ya sean pinturas o componentes de las mismas, deben estar debidamente etiquetadas cuando se suministran o se transportan, así como incluir frases sobre medidas de seguridad indicando las precauciones que se deben tomar. Las pinturas se deben suministrar con las instrucciones necesarias para su utilización sin problemas de seguridad e higiene. Por último, los usuarios deben disponer de hojas con datos sobre la seguridad de los materiales, incluyendo información sobre la 22 composición y propiedades de los mismos. Se necesita indicar la identificación del producto y de la compañía que lo suministra; composición o información sobre los ingredientes; identificación de los peligros; primeros auxilios recomendados; medidas de protección contra incendios; medidas contra escapes accidentales; manejo y almacenamiento; protección personal; propiedades físicas y químicas; información ecológica y toxicológica. 1.10. PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE Actualmente se requiere una reducción en el contenido orgánico volátil (COV) producido por los disolventes presentes en las pinturas y revestimientos, ya que los hidrocarburos presentes en estos, contribuyen a través de una reacción en cadena, al aumento de la polución (ozono fotoquímico). Los fabricantes de pinturas también se encuentran con el problema de la eliminación de plomo, cromo y cadmio, que son contaminantes que aparecen en los residuos de las pinturas.Las pinturas deben cumplir los requisitos legales impuestos tales como un bajo COV, o incluso requisitos más estrictos impuestos por las propias industrias fabricantes. Mientras que las regulaciones legales sobre COV definen niveles máximos de disolventes, los planes voluntarios de etiquetado ecológico se hacen para conseguir pinturas más respetuosas con el medio ambiente. El Sistema de Gestión Ambiental (ISO 1400), es un plan de desarrollo que permite la medida, control y evaluación de la actuación ambiental. Dentro de este plan, se encuentra el análisis del ciclo de vida (ACV) es la evaluación del impacto medioambiental de un producto desde su nacimiento hasta su muerte. Se tienen en cuenta las materiasprimas, el proceso de producción, la utilización y la eliminación de la pintura (y del producto de pintura).Los resultados de esta evaluación ayudan al desarrollo de productos y procesos, mejora el cumplimiento de las normas, reduce los costes asociados con la eliminación residuos. 23 CAPITULO II MARCO TEÓRICO 2.1. HISTORIA. Hace muchos años que el hombre de las cavernas pintaba las paredes de sus cuevas utilizando la pintura que él mismo preparaba. Tenía la necesidad de expresar sus sentimientos, por lo que pintaba animales, escenas de caza y los acontecimientos más relevantes de su entorno. Como ya se ha descrito en infinidad de ocasiones, 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 5.000 años Las primeras aplicaciones fueron pinturas sin aglutinante, formada por óxido férrico, se usaba en las creaciones artísticas rupestres hacia el milenio 15 a.C. En Asia utilizaban pigmentos hechos de minerales, mezclas elaboradas y componentes orgánicos que se usaban en el año 6000 a.c. Los antiguos egipcios, los griegos, los romanos, los incas y los antiguos mexicanos conocían el añil, un pigmento azul que se extrae de la planta del añil. La goma arábiga, la clara de huevo, la gelatina y la cera de abeja fueron los primeros medios fluidos que se usaron con estos pigmentos. Las lacas se emplearon en China, los romanos ya conocían el empleo del aceite de linaza como medio fluido para la pintura, los artistas sólo lo utilizaron a partir del siglo XV. 2.2. DEFINICION DE PINTURAS. Son sustancias coloreados que constan de un pigmento y un vehículo; el pigmento esta constituido por una sustancia pulverulenta o emulsionada (entre 0,1 a5 mm), encargada de dar cuerpo, color y opacidad al vehículo que es la parte líquida de la pintura.Los pigmentos no deben ser solubles en el vehículo que los contiene, se hallan en estado de interposición dentro del medio que los recibe y tienen como 24 función anular la transparencia de la mezcla imprimiéndole un determinado color. El vehículo consta, a su vez, de dos componentes distintos: A. Una parte volátil o disolvente. Cumple la misión de fluidificar la mezcla y desaparece por evaporación una vez aplicada la pintura. B. Una parte permanente que forma el cuerpo debe ser considerado como material filmógeno. Actúa como ligador de cargas y pigmentos y por eso se conoce bajo la denominación de aglomerante o aglutinante; al secar forma la película que caracteriza cada mezcla, por su dureza y/o resistencia. Las cargas son productos de relleno que se utilizan para ayudar a extender los pigmentos y a mantener las partículas de los misinos a distancias equidistantes para formar un buen poder cubritivo; son usados para abaratar los costos. Los secantes tienen a su vez como misión acelerar el proceso de secado y se emplean en pinturas al aceite. Existen además otros aditivos como: reguladores de pH, antiespumantes, humectantes, antipieles y otros., que se detallan posteriormente y que varían de acuerdo al tipo de pintura producir. Una pintura pertenece al grupo de emulsiones, consiste de pigmentos suspendidos en un medio líquido, para usarse como cubiertas decorativas o protectoras. En la actualidad las pinturas y recubrimientos contemporáneos consisten de innumerables compuestos singularmente formulados para satisfacer una variedad de requerimientos de cientos de miles de aplicaciones. Las pinturas se encuentran en dos rangos, unas están en el amplio grupo de pinturas látex que se dicen “seguras ambientalmente” que muchos consumidores lo usan para decorar y proteger sus casas y en el grupo de protectores transparentes que cubren el interior de recipientes para alimentos; en el otro rango están la pinturas químicamente complejas, con muchos componentes para el terminado que los fabricantes de automóviles aplican para cubrir sus partes. Las 25 pinturas basadas en agua se les llama comúnmente como pinturas látex, vinílicas o acrílicas; mientras que las basadas en aceite son las alquídicas, de poliuretano o barnices. 2.3. COMPOSICION QUIMICA DE LA PINTURA. Las fórmulas de la pintura moderna cuentan con diversas categorías de compuestos químicos entre ellas tenemos: El aglutinante forma el recubrimiento fino adherente que puede ser aceite no saturado o secante, que es un éster formado por la reacción de un ácido carboxílico de cadena larga (como el ácido linoleico) con un alcohol viscoso, como la glicerina, puede ser también un polímero El pigmento son compuestos químicos tanto orgánicos como inorgánicos cuya función es de dar cubrimiento y color a la pintura que esta dispersado en el medio fluido, anteriormente se obtenían por extracción mineralógica en la actualidad se obtienen por síntesis química. Las resinas son materia prima que forman película, proporcionan adherencia, resistencia y mantienen los componentes de la pintura unidos. Son polímeros que pueden prepararse en forma líquida (base agua o base solvente) o en polvo. El disolvente o diluyente que puede ser el agua o algún otro tipo de solvente según el tipo de resina usada en la formulación de la pintura, se evapora con rapidez una vez extendida en la superficie. Un material de relleno, que contiene componentes en polvo como el caolín o el sulfato de bario, mejora la resistencia de la película seca de pintura. 26 COMPONENTES: TABLA Nro.1 COMPOSICION QUIMICA DE LA PINTURA PIGMENTOS Naturales Inorgánicos Activos u opacos Incites o cargas Sintéticos Inorgánicos Orgánicos Activos u opacos Inertes o cargas Activos u opacos VEHÍCULO No Volátil Resinas Naturales Sintéticos Aceites Aditivos Volátiles Solventes Diluyentes 2.4. PROPIEDADES 2.4.1 Grado de resistencia a la intemperie o a los agentes corrosivos. Esta resistencia esta muy ligada al porcentaje y calidad de resina presente en la pintura (según tipo y aplicación de la misma) y se expresa en la cantidad de ciclos de resistencia a la abrasión que van desde 100 a 12 000 ciclos, para un contenido de 10 - 35 % respectivamente. 2.4.2 Adherencia a la superficie tratada Debe ser buena a fin de responder a la cualidad esperada que relaciona a los componenetes de la pintura. Puede ser obtenida simplemente por la acción mecánica de su aplicación, o a causa de un efecto químico en el caso de pinturas al aceite.La primera depende del estado en que se halla la superficie que puede ser lisa o corrugada, mientras que la segunda depende del componente de ésta capaz de reaccionar. 27 2.4.3 Estabilidad del colado Depende de los pigmentos empleados. Y estos a su vez están en función de las condiciones en que deben encontrarse, una vez fijados por medio de la correspondiente película. Si los pigmentos son incompatibles entre sí o respecto al medio ambiente en que se hallen inmersos perderán su tono de color por regla general palideciendo. Así, todos los pigmentos derivados del Plomo puestos en contacto con vapores de procedencia sulfurosa reaccionan dando tonos amarillentos. 2.4.4 Terminado decorativo Este aspecto, debe responderá un motivación estética; es decir que la pintura a parle de brindar protección a la superficie también debe cumplir una misión decorativa. A pesar de ello por razones de economía no deben descuidarse las tres propiedades anteriores, que deben prevalecer en la elección del material que se juzgue como mas apropiado en cada caso o en cada necesidad. 2.4.5 Rendimiento El rendimiento efectivo de una pintura, es la superficie total que puede pintarse con un litro de la misma, tomado como unidad de comparación; este rendimiento puedevariar entre 5-8 m2/l, de acuerdo a la calidad y tipo de pintura. Se entiende que ésta debe ser aplicada en condiciones corrientes sobre superficies de aplicación normales a fin de evitar defectos de aplicación de la misma. Al faltar pintura, el nuevo color que preparemos no será idéntico al anterior, lo que hará imposible repasar aquellos detalles que nos hayan quedado. Si conseguimos el mismo color preparado, pero de distinta marca seguramente habrá una variación de tonalidad 28 2.5. CLASIFICACIÓN DE PINTURAS 2.5.1. Pinturas al agua Las pinturas al agua son recubrimientos emulsionados con base de agua, dispersos en emulsión. Son todas aquellas pinturas que usan como solvente el agua y como aglutinante cola animal o vegetal son pinturas de poca resistencia, forman una película rígida, no son lavables; pero si son de bajo costo, entre estas tenemos: - Pinturas a la cola o al temple. - Pinturas Acrílicas - Pinturas látex - Pinturas vinílicas - Pinturas a la cal. - Pinturas al silicato. - Pinturas al cemento - Pinturas a la caseína. 2.5.2. Pinturas al Aceite También son llamados pinturas al óleo, tienen como vehículo aceites generalmente el disolvente que emplean es la esencia de trementina (aguarrás) y el aditivo más importante es un secante. Su empleo es para recubrimientos de superficies interiores y exteriores diferenciándose en que en la primera el aceite es crudo y para el segundo éste debe ser cocido. La mayoría de las personas no está familiarizada con las ventajas de las pinturas a base de aceite. Pero estas siguen siendo la mejor opción para ciertas aplicaciones. Las pinturas en aceite, secan mucho lento que las de látex, pero el resultado es mucho más liso y un poco más brillante. Una comparación lado- a-lado demuestra que la de aceite provee un terminado mucho más atractivo para aplicaciones que tienen un cierto brillo. 29 2.5.3. Pinturas esmalte Es una pintura al aceite cocido, a cuya mezcla se ha agregado una resina; al sacar una película dura y extraordinariamente resistente, lisa y dotada de gran brillo. Las resinas pueden ser naturales o artificiales, teniéndose: A. Esmalte de resinas naturales: Colofonia, aceite de pino etc. B. Esmalte de resinas sintéticas: Poliester, poliuretano, acrilicos etc. 2.5.4. Pinturas Plásticas.- Entre las más conocidas tenemos: - Pinturas al Cloro caucho.- De gran resistencia al ataque de productos químicos. - Pinturas Celulósicas.- Empleadas principalmente en carrocerías de automóviles. 2.5.5. Pinturas especiales Existe una diversidad de pinturas desarrolladas específicamente según la aplicación que se le dará; entre estas tenemos: Pinturas anticorrosivos.- Aíslan del aire y de la humedad las superficies metálicas, principalmente el hierro. Pinturas Ignífugas.- Resisten altas temperaturas y retardan la propagación del fuego, en general son todas las pinturas cuyo vehículo no sea combustible como: pinturas al agua, o las de emulsión. Pinturas Hidrófugas.- Protegen a la superficie de la acción del agua y la humedad. Comprende: Pinturas al silicato Pinturas al cemento Pinturas de emulsiones hidrófugas Pinturas a las siliconas Pinturas bituminosas Pinturas Antiácidas etc. 30 2.5.6. Pinturas de emulsión Conocidas también como pinturas látex o de dispersión, son las que actualmente tienen mayor demanda y consisten esencialmente en la mezcla de dos fases que no se disuelven entre sí, manteniéndose uno de ellos moléculas dispersadas de polímeros plásticos semisólidos, interpuestas en forma de finísimas gotitas en el medio, líquido dispersante. El tamaño medio de las partículas es de 0,2 μ. La pintura se extiende sobre una superficie en película delgada; cierta cantidad de agua es absorbida por la superficie y otra se evapora, se rompe la emulsión y las partículas de resina se unen para formar una capa clara, continua y homogénea, secando con un grosor de película de aprox. 2,0 ml. 2.6. ESTUDIO DE LA MATERIA PRIMA.- 2.6.1. PIGMENTOS: Un pigmento es una materia colorante que se caracteriza por dar un tono específico (verde, amarillo, rojo, etc.) pero que tiene la propiedad de ser insoluble en la mayoría de los líquidos comunes (por ejemplo, agua). El efecto de un color específico ocurre porque el pigmento tiene la propiedad de absorber todos los colores de la luz menos uno, el cual refleja hacia el observador. Por ejemplo, el color azul absorbe el rojo, el verde, el amarillo, pero no el azul, el cual refleja hacia nuestro ojo, y por ello lo vemos de ese color. Una propiedad importante de los pigmentos es que por definición son insolubles, por lo tanto no pueden ser disueltos en los líquidos comunes (pueden ser dispersados, pero no disueltos). Esta propiedad de los pigmentos los diferencia de los colorantes, también conocidos como tintes o anilinas, los cuales son materias colorantes cuya característica es ser solubles en cierta base, usualmente agua o grasas (por lo que se llaman hidrosolubles o liposolubles). Y estas pueden ser de diferentes colores. http://www.monografias.com/trabajos10/lamateri/lamateri.shtml http://www.monografias.com/trabajos28/propiedad-intelectual-comentarios-tendencias-recientes/propiedad-intelectual-comentarios-tendencias-recientes.shtml http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml http://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtml http://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtml http://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtml http://www.monografias.com/trabajos28/grasas-en-la-alimentaciom/grasas-en-la-alimentaciom.shtml 31 a) Blancos: Prestan densidad a la pintura. Albayalde: 2PbC03 Pb(OH)2, carbonato básico de Pb. Peso específico 6.7 - 6.86 Índice de refracción 1.94 - 2.09 % Retención m 325: 0.2% Diámetro Prom. Part.: 0.9 - 2.3 μ Blanco de Zn; ZnO Peso específico 5.45 - 5.65 Índice de refracción: 2.03 Diámetro Prom. Part.: 0.10 - 5,0 μ Blanco de Titanio: TiO2 Litopón: 28 a 30% de ZnS, 70 - 72% de BaS04 Peso específico: 4.18 - 4.30 % de retención m 325: 0.1% b) Amarillo Amarillo de cadmio: Cd S Peso específico: 4.5 % de retención 325 m: 0.5% Amarillo de Zn; 0.15 en minerales de Zn Amarillo Hansa: pertenece al grupo de los monoazoicos. c) Rojos: Oxido de Fe mineral: óxido americano Color: rojo oscuro opaco Pureza: 58 - 50% de Fe203 Peso específico: 3.60 - 4.91 % Retención 325 m: 1.0% 32 Rojo cadmio: sulfoseleniuro de Cd Peso específico: 5.23 % de retención 325 m O.3% d) Azules: Azul de Fe: Fe4[Fe(CN)6]3 azul de Prusia Peso específico: 1.67 - 2.0 Azul de ultramar: Al2O3, 2SiO2.2H2O, NaCO3. Peso específico: 2.23 - 2.43 % Retención 325 m: 1.0% e) Verdes: Verde de óxido de cromo: Cr2O3. Peso específico: 5.05 - 5.20 % de retención 325 m: 1.0% Verde esmeralda Cr2O, 2H2O Peso específico: 3.15 - 3.80 2.6.2. VEHÍCULOS. Son gomas, resinas y aceites naturales o artificiales, liquidas que actúan como ligantes, producen un permanente y continuo filme y son responsables de la adhesión a la superficie, resistencia a las condiciones climáticas, resistencia mecánica y química. En su totalidad son sustancias líquidas que dan a las pinturas el estado de fluidez necesario para su aplicación en los recubrimientos de las superficies de los objetos evaporándose una vez aplicada la pintura. a) Resinas Vinílicas Características: - Termoplásticos - gran inercia química. 33 - inodoras - insípidas - buena resistencia a los agentes atmosféricos - transparencia - extraordinaria dureza - flexibilidad - no es inflamable - gran adherencia b) Tipo poliestireno Es un sólido duro, debido a la presencia de un grupo fenilo que impide la rotación en los carbonos etilénicos, por ello esnecesario el empleo de plastificantes para conferirle la flexibilidad necesaria. Es de color blanco-agua, tiene buena estabilidad de color y dureza. c) Tipo estireno - butadieno. Son fuertemente no polares y por ello tiene gran resistencia al agua y a los álcalis. La flexibilidad del polímero está en relación directa con la cantidad de butadieno presente que generalmente oscila entre 30 a 40° o como plastificante interno. Colase a temperaturas ordinarias para mantener la emulsión formada.. d) Tipo Poliacetato de vinilo PAV. Tiene polaridad apreciable, pero es más sensible al agua y a los álcalis, en comparación con los tipos estireno- butadieno y acrílico; además tiende a hidrolizarse, particularmente en condiciones alcalinas, pudiendo desprender ácido libre, lo que conlleva a un problema de estabilidad y envase. Tiene estabilidad de color y coléese a temperaturas bajas como 4,5 °C. 34 e) Tipo poliacrílico. Este tipo de vehículo también es polar, por contar con un grupo éster y por ello es ligeramente más sensible al agua y a los álcalis que el poliestireno y el copolímero estireno-butadieno. Tiene color predominante blanco-agua que le da la facilidad de conservar notablemente el brillo, el color y la integridad de la película. 2.6.3. EXTENSORES UTILIZADOS EN PINTURAS LATEX. 2.6.3.1. Alcalino - Ferrosas a) CaCO3 Natural. Características: Peso específico: 2,66 - 2,77 % de retención 325 m: 25 - 30% Diámetro Promedio Partículas: 1,0 - 44, O p, b) CaCO3 pp. Características: Peso específ ico: 2,65 - 2,76 % de retención 325 m: 25 - 30% Diámetro Promedio de partícula: 1,0 – 4.4 μ. c) CaSO4.2H2O. Más conocido como yeso; pero en realidad es la anhidrita CaSO4 proveniente de la calcinación del yeso natural la que se emplea en pinturas. 2.6.3.2. Aluminosas d) Caolín.- Al2O3.2SiO2.2H2O, Su color varia entre blanco y crema o gris, tiene una textura suave. Características: Peso específico: 2,58 - 2,60 Índice de refracción : 1,56 35 Diámetro Promedio de Partículas: 0,5 - 2,0p. e) Pirofilita.- Al2Si4O10(OH) 2, Tiene partículas grandes aciculares con características semejantes a las del talco y se presentan de color Verde pardo, verde gris, verduzco, blanco gris y amarillo parduzco. f) Mica.- K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O. Características: Peso específico : 2,50 - 3,00 Índice de refracción : 1,59 - 1,606 % de retención 325 m : 3 - 10% Diámetro Promedio de Partículas: 0.2 – 2.0 m 2.6.3.3. Silicosas g) Silicato de Mg. - Mg3Si4O10(OH) 2 Conocido como talco, su color varía entre blanco, blanco verdoso, verde claro y pardo. Características: Peso específico : 2,70 - 2,80 Índice de refracción : 1,54 - 1,59 Diámetro Promedio de Partículas: 0.1 – 0.4 m. 2.6.4 DISOLVENTES. Llamados también solventes o diluyentes. Son productos líquidos que se añaden al producto con el fin de aumentar la fluidez y hacer más fácil su utilización, al mismo tiempo que permite adelgazar la capa de aplicación en la superficie a pintar además tiene la función de rellenar las pequeñas grietas u orificios y creando una película uniforme y una vez que la pintura ha sido aplicada el disolvente desaparece paulatinamente durante el proceso de secado. Es por eso que se dice que estos compuestos son volátiles 36 Los disolventes constituyen la parte volátil del vehículo. Su naturaleza depende del tipo de barniz o pintura que ha de formar, y su porcentaje depende de la forma en que estos van a ser empleados. Por ejemplo el agua es el disolvente empleando en la fabricación de pinturas látex, el aguarrás (esencia de trementina) y el White spirit (aguarrás mineral) son usados en barnices y pinturas al aceite, los disolventes bencénicos son la parte volátil de las pinturas a base de caucho clorado, etc. a) El agua: El agua es el principal ingrediente de la fase continua de la mayoría de las emulsiones de pinturas. Se utiliza sola o mezclada con alcoholes o éter-alcoholes para disolver resina o materias colorantes. Es el disolvente más utilizado en la pinturas para coches y en las lacas para envases de hojalata. Entre sus ventajas están la disponibilidad, bajo precio, sin olor, tampoco es tóxica ni inflamable. Sin embargo no es un líquido ideal para las pinturas por su limitada miscibilidad con otros líquidos y porque los formadores de película diseñados para ser disueltos en ella, siempre suelen permanecer sensibles a ella y su abundancia en a la naturaleza es el peor enemigo de la película de pintura. Otro problema surge en el secado de las pinturas, ya que el agua tiene un calor de evaporización cinco veces superior al de los disolventes orgánicos, y su velocidad de evaporación depende también de la humedad relativa en el momento del secado. b) Hidrocarburos Alifáticos: Son destilados procedentes de la destilación del petróleo, normalmente son suministrados como mezclas por la dificultad de separar los compuestos individuales. c) Terpenos: Se usa mucho el aguarrás (totalmente reemplazado por el aguarrás sintético), el dipenteno y el aceite de pino. d) Otros disolventes: Los hidrocarburos aromáticos, alcoholes, ésteres y cetonas son compuestos bien conocidos en la industria 37 de las pinturas. Se venden más baratas algunas mezclas aromáticas bajo nombres comerciales. Los éteres no se utilizan con frecuencia pero sí los eteralcoholes. Sus ésteres de acetato también son empleados. Los eteralcoholes con base en el etilenglicol se utilizan menos actualmente debido a su toxicidad, por lo que son reemplazados por las versiones en propilenglicol. Los nitro y los cloroalcanos (o parafinas) son disolventes poco utilizados en pinturas, ya estos últimos son algo tóxicos, y los primeros algo caros y se ha visto recientemente que también tienen cierta toxicidad. 2.6.5. ADITIVOS. Son productos muy importantes, que se añaden a las pinturas en cantidades que oscilan entre el 0.001% y el 5% y que tienen una profunda influencia en sus propiedades físicas y químicas. a) SECANTES. Llamados también desecativos, son productos que se adicionan a las pinturas a base de aceites, para acelerar su oxidación y colaborar en la rapidez de solidificación de la película. Ahorran tiempo y mejoran la calidad de los trabajos, ya que abrevian el tiempo de secado evitando los deterioros de la película de pintura por acumulación de polvo e impurezas que pueden ser perjudiciales para la pintura. b) ESPESANTES.- Son productos que tienen como función darle cuerpo (aumentar la viscosidad) a otro material en este caso a la pintura a un punto en el cual los pigmentos se mantengan suspendidos esto proporcionará una buena estabilidad durante el almacenaje. 38 Además estas pueden ser liquidas y sólidas dependiendo del pH de trabajo, Las sólidas pueden ser de forma granulada y pueden ser usados directamente. Clasificación: Derivados celulósicos: Metil celulosa, hidroxietil celulosa, carboxietil celulosa, almidón, sirven además como agentes de retención de agua. Sintéticos.- Entre ellos tenemos a los polímeros a base de acrilatos/ ácido acrílico, otros. Inorgánicos.- Los silicatos proporcionan mayor lavabilidad y resistencia al frote, pero tiene poca retención de agua. c) DISPERSANTES Y HUMECTANTES. Los dispersantes son sustancias que se emplean para disminuir la tensión superficial que existe entre los componentes de la pintura, de tal manera que produce dispersiones o emulsiones de líquidos no miscibles o de un sistema sólido-líquido. Los humectantes se emplean para conseguir que las sustancias hidrófobas se haga hidrófilas que tiene una superficie activa capaz de determinar una orientación de superficie que son empleadas con colorantes orgánicos. d) ANTIESPUMANTES. Estos productosson empleados para corregir, prevenir y/o evitar los problemas de formación de espumas en pinturas al agua. Los antiespumante nos permiten eliminar el problema de la falta de peso y volumen en el envasado. Los más comunes son: aceite de pino, alcohol de octilo, fosfato de tributilo y un sin número de antiespumas patentados como Mopco NDW, Formex S, Sterox, CD, etc. 39 Los humectantes y dispersantes a utilizar no tengan influencia en la tensión superficial del sistema y como consecuencia no sean perjudiciales con un incremento a la tendencia a la formación de espumas. e) ESTABILIZADORES DE Ph. Estas sustancias sirven para regular y controlar el pH alcalino (pH = 9.0) de la pintura. Generalmente se emplea NH4 (OH). Estos productos son denominados soluciones reguladoras o Buffer, en química analítica son denominados también soluciones tampón. f) CONSERVANTES. El más empleado es el benzoato de sodio NaC6H5COONa, sin embargo también se puede emplear el pentaclorofenol C6Cl5OH; y como inhibidores de enmohecimiento se emplea ZnO, CaCO3. Estos productos evitan la supervivencia o proliferación de microbios, bacterias y mohos. g) ANTIPIELES. Compuestos que reducen, retardan o eliminan la formación de una pequeña película (piel) superficial en la pintura, durante el tiempo de almacenamiento. El agente antipiel más utilizado es el Metiletilcetoxima (MEKO) porque son sistemas antipiel efectivos en sistemas de secado al aire. Se pueden mezclar fácilmente en pinturas, esmaltes y barnices, son efectivos al proporcionar un efecto antipiel adecuado con una mínima influencia sobre el secado sin modificar los colores. 2.7. CONSECUENCIAS QUE PRODUCEN LOS ADITIVOS.- 2.7.1. Aditivos que afectan a la viscosidad Cuando una pintura está en reposo tiene un aspecto gelatinoso si la sometemos a agitación las partículas se separan y disminuye la viscosidad. Si se para o disminuye la 40 agitación la floculación, así se llama comenzará de nuevo y aumentará la viscosidad. Luego las pinturas parecen tener dos viscosidades: una alta cuando está en reposo y una baja cuando se agita. En realidad tiene un amplio espectro de viscosidades, correspondientes a todos los grados de esfuerzo cortante entre cero y un valor al que la viscosidad es mínima, o a todas las etapas de floculación parcial, entre la floculación completa y la defloculación total. Si la floculación tiene lugar lentamente, la viscosidad medida a bajos grados de esfuerzo cortante, aumenta con el tiempo durante el período de reposo después de una agitación adecuada. Cuando esto sucede se dice que la pintura es tixotrópica. Si no hay dependencia con el tiempo o con el tratamiento previo de la pintura, y si al viscosidad disminuye al aumentar el esfuerzo cortante, entonces se dice que la pintura es pseudoplástica. Si se requiere un esfuerzo umbral antes de que la pintura fluya, el comportamiento de al viscosidad se dice que es plástico. Todos estos comportamientos se dice que son contrarios a la ecuación de Newton , y por ello se agrupan bajo la denominación de viscosidad no Newtoniana. La mayoría de las pinturas presentan cierto grado de viscosidad no Newtoniana, que si es marcado puede resultar beneficioso para la pintura, ya que son fáciles de aplicar y no se desprenden porque la viscosidad sube tan pronto la pintura se inmoviliza sobre el objeto al que cubre. Como contra las marcas de aplicación serán difíciles de eliminar. Una viscosidad no Newtoniana en una pintura se conseguirá con un elevado nivel de pigmentos en la pintura, la viscosidad será alta por la inevitable floculación y por la alta densidad de partículas que impiden el movimiento. Existe un fenómeno llamado dilatancia problemático que se produce cuando se 41 sedimentan los pigmentos y que consiste en el aumento de fluidez en el reposo y el ascenso de la viscosidad cuando se agita llegando a solidificar la pintura. Adicionando: espesantes no reticulados, no acuosos. Hay una serie de polímeros, que pueden emplearse para dar viscosidad no Newtoniana a las pinturas basadas en disolventes no polares. Espesantes no reticulados, acuosos. Los espesantes resinosos también se utilizan en pinturas acuosas. Espesantes no reticulados, en disolventes. Microgeles. Quelatos metálicos. La utilización de estos aditivos deberá ser moderada. 2.7.2. Aditivos que afectan a las tensiones superficiales e interfaciales Aparte de los defectos introducidos por el método de aplicación, se pueden presentar otros problemas imprevistos. Por ejemplo la aparición de burbujas, agujeros o cráteres en la película, que suele ser debido a un secado inadecuado a temperatura ambiente antes de ser cocida la pintura; o también a la presencia de demasiado disolvente de punto de ebullición bajo, o a una reacción en la pintura con producción de gas, o a una capa inferior defectuosa. Otro defecto es el llamado rubor de la pintura, cuando se la blanquea la superficie de una película que debería de ser clara, o cuando se pierde el brillo de una superficie con pigmentos; esto es debido a condensación y posterior emulsión del agua de la película. Si el agua se evapora después de fijarse la pintura se forman burbujas. La refracción, reflexión y difracción conducen a una apariencia lechosa. Estos y otros defectos se pueden subsanar cambiando las condiciones de secado. Hay un defecto llamado cisuras que requiere un aditivo para su solución. Las cisuras son pequeñas depresiones en forma de platillos que aparecen en la superficie de la película. Están causadas 42 por partículas de material incompatible, que caen o están presentes en la pintura durante su secado. Se dice que existe una alta tensión interfacial entre la pintura y las partículas. Para prevenir la aparición de cisuras, hay que añadir un aditivo que reduzca la tensión interfacial. Cuando cae la tensión interfacial, la partícula se moja y es absorbida por la película. Los agentes tensioactivos (surfactantes), reducen la tensión interfacial. Alternativamente, se puede añadir un agente que reducirá la tensión superficial del líquido tanto que la tensión interfacial también baja. Los aceites de silicona administrados en muy pocas cantidades, ya que se quedan sólo en la superficie son aptos para ello pero deben ser compatibles con el acabado, o él mismo podría provocar las cisuras. Otros productos que pueden prevenir la aparición de cisuras son los polímeros lineales de mayor peso molecular, también conocidos como agentes de flujo. Su mecanismo de acción no está muy claro. 2.7.3. Aditivos que afectan a la apariencia.- La naturaleza del brillo depende de la rugosidad de la superficie por ello para reducir el brillo de una superficie debemos hacerla más rugosa. En los acabados con pigmentos, esto se consigue aumentando el número de partículas de pigmento presentes en la pintura, y por lo tanto en su superficie. En barnices o acabados claros de maderas la reducción de brillo hay que hacerla mediante aditivos. Se puede hacer utilizando un pequeño porcentaje de finas partículas de sílice, o dispersando una cera insoluble en el acabado (las de polieteno y polipropileno son muy eficientes). Los acabados con pigmentos coloreados con frecuencia cambian su color al secar, debido a la migración hacia o desde la superficie de la pintura. Los pigmentos inertes de refuerzo de finas partículas son efectivos para controlar este problema 43 conocido como floating (flotante, separación de uno o más pigmentos al secarse la pintura), o como flooding (anegación) cuando el problema es más grave. Las últimas clase de aditivos que afectan a la apariencia son estabilizadores de luz y colorantes fluorescentes incoloros. Las pinturas pueden perder color por desvanecimiento del pigmento y también puede romperseel polímero en el aglutinante. La causa primaria de estos problemas puede ser el efecto de la radiación incidente, especialmente la UV y los rayos X. Los absorbedores de UV, tienen la capacidad física de absorber las radiaciones UV, con lo que evitan que alcancen y ataquen el aglutinante. Estos absorbedores se utilizan ahora en combinación con limpiadores de luz de amina obstaculizada. Estos capturan los radicales libres producidos por la acción de la radiación, que de otra forma provocaría una degradación del polímero. Los colorantes fluorescentes incoloros funcionan a base de absorber algunas radiaciones UV que reflejan como luz azulada, con lo que contrarrestan cualquier amarilleamiento desarrollado en el ligante. 2.7.4. Aditivos que afectan alas reacciones quimicas.- Estos aditivos son los productos conocidos como “activadores” (o catalizadores) y, ”aceleradores”, “secadores”, “inhibidores”(o soluciones retardadoras) dependiendo de si inician o modifican la velocidad de la reacción de secado respectivamente. Un activador puede ser un componente de una pintura que entra en reacción con los ingredientes formadores de resina del otro componente de la pintura. En este caso no se puede considerarse como aditivo. Un verdadero aditivo activador sería aquel que se añade en pequeña proporción a la pintura e inicia la reacción química. Normalmente se trata de un producto 44 químico que se descompone para dar radicales libres que a su vez, inician una polimerización de adición. Los secadores y los aceleradores son verdaderos catalizadores, puesto que aceleran la reacción de secado sin ser consumidos en el proceso. Un inhibidor ralentiza la reacción de secado a base de reaccionar con los radicales libres, evitando que estos inicien una polimerización por adición. Las soluciones retardadoras son simplemente soluciones de un inhibidor. Un retardador puede ser también un diluyente de lacas que contiene disolventes de alto punto de ebullición. Estos retrasan la evaporación simplemente por su lentitud en evaporarse. Los agentes antioxidantes son inhibidores suaves del secado oxidativo, y se incluyen normalmente en pinturas de secado por ese mecanismo, para mejorar la estabilidad en el bote. Suelen ser bastante volátiles y se evaporan después de la aplicación de la pintura. Los eliminadores de la humedad se incluyen para inhibir la reacción entre los ingredientes de la pintura con el agua, que se introduce en la pintura durante su fabricación. Esa reacción podría gelatinizar prematuramente la pintura en el contenedor o producir gas a presión. Se recomienda el óxido de calcio para pinturas ricas en zinc. 2.7.5. Aditivos que afectan a los microorganismos vivos. Las pinturas pueden deteriorarse por la acción de microorganismos (bacterias, levaduras y mohos). Todos los microorganismos pueden estropear las pinturas líquidas en el continente, pero sobre todo son las bacterias quienes producen estos efectos indeseables. Las bacterias pueden producir gases, reducción de la viscosidad y pérdida de color en las pinturas de látex. Pueden entrar en la pintura a través de sus ingredientes (incluyendo el agua) y por equipos no 45 esterilizados. Todo esto se puede prevenir con esterilizaciones periódicas de la fábrica. Sin embargo la inclusión en la pintura de un bioácido (bactericida) en bajas concentraciones puede ayudarnos. Los bioácidos comerciales para pinturas suelen ser mezclas de compuestos orgánicos complejos, que protegen contra una amplia variedad de bacterias. Su efectividad de muchos de ellos es debida al desprendimiento de formaldehído, pero por su toxicidad no se utiliza mucho actualmente. Una vez aplicada la capa de pintura ésta queda expuesta a una gran variedad de esporas de levaduras, hongos y algas que están en el aire. Si encuentran nutrientes y humedad en la pintura o en su superficie se pueden dar las condiciones necesarias para su crecimiento, y se multiplicarán formando colonias no apreciables a la vista que pueden deteriorar la película , con lo que la pintura pierde sus propiedades protectoras. Para evitar esto se incluyen fungicidas y algicidas en la fórmula de la pintura. Se utilizan para ello compuestos orgánicos complejos, así como compuestos organometálicos (especialmente los complejos de estaño). Un solo compuesto no es efectivo con todas las especies, por lo que se recurre a mezclas. La selección no sólo se hace teniendo en cuenta la efectividad bioácida, sino que también se tiene en cuenta solubilidad , estabilidad en el bote y la duración en la película. Actualmente se tiene especial cuidado en la utilización de estos productos y siempre al nivel mínimo necesario. Las algas también se encuentran entre la gran variedad de plantas y nicrorganismos animales que crecen en el casco de los buques, debajo de la línea de flotación. Si forman colonias provocan aumentos de consumo de combustibles y pérdidas de 46 velocidad por rozamiento entre estas y el agua que ocasionan costes extras. Para evitar que estos organismos se aferren al casco del buque, se recubre este último con pinturas con aditivos desincrustantes. Son bioácidos que drenan lentamente de la película y que son efectivos para unos pocos microorganismos por centímetro cuadrado y día. En la fabricacion de la pintura las concentraciones de los aditivos desincrustantes son mucho más altas que las que se suelen emplear normalmente. Muchos aditivos son en realidad pigmentos, incluyendo los tradicionales compuestos de cobre, óxido cuproso y tiocianato cuproso se utilizan a concentraciones altas, bien sea en un formador de película que se disuelve lentamente, o en una matriz insoluble. Contra las algas marinas, los compuestos organolépticos, son más efectivos y se emplean como soluciones de sólidos no pigmentados, en aglutinantes acrílicos, por ejemplo. Más ingeniosa aún es la modificación directa del aglutinante acrílico por copolimerización de un acrilato de estaño o metacrilato. La superficie del polímero se va erosionando gradualmente dejando libre al estaño, de forma que la película se mantiene lisa por la acción “autopulidora”. La utilización delos compuestos organicos de estaño puede provocar daños medioambientales, ya que los residuos de estaño pueden afectar a la vida marina. 2.8. PROTECCION QUE DA LA PINTURA. 2.8.1. PROTECCION DE LA MADERA.- La madera está expuesta más que cualquier otra superficie, a bacterias y a las esporas de los hongos. Los hongos que más daño causan a la madera son: los miembros de la familia basidiomicetos, los ascomicetos y los deuteromicetos. Aparte 47 de estos que producen una degradación estructural, otros muchos manchan la superficie de la madera, provocando una fuerte depreciación de la madera. Incluso las maderas que parecen totalmente sanas, seguro que tienen esporas en la superficie, que pueden haber penetrado hasta células por debajo de ella. Se puede evitar que los hongos ataquen a la madera si la tratamos químicamente y si mantenemos bajo su contenido en humedad (los hongos que provocan la podredumbre son activos cuando la humedad de la madera supera el 20%). Estos tratamientos se pueden hacer en disolventes o en medio acuoso, pero para conseguir óptimos resultados se deben aplicar en la fábrica con equipos especiales. Productos activos contra los mohos: pentaclorofenol, óxido de tributiltina y naftenatos de cobre y zinc (en dotes.); y mezclas de sulfato de cobre, dicromato sódico o potásico, y pentóxido de arsénico hidratado (en agua). 2.8.2. PROTECCIÓN DE LOS METALES CONTRALA CORROSIÓN La corrosión es la conversión de un metal a su forma hidratada de óxido. La superficie del hierro nunca es uniforme y si entra en contacto con una delgada capa de electrólito acuoso, pequeños desequilibrioseléctricos de un sitio a otro conducirán a la formación de una célula electrolítica. Dentro del metal, los electrones fluyen desde los puntos anódicos a los catódicos, y dentro del electrólito los iones migratorios se encuentran para formar hidróxido ferroso soluble, cuando hay presente oxígeno suficiente, hay una oxidación hasta producir óxido férrico insoluble. Por lo que podemos ver que la corrosión (disolución de un metal a un ion electrolito), es un proceso electroquímico que requiere una etapa adicional de oxidación. Si el producto final 48 de la corrosión puede formar una capa impermeable, insoluble y fuertemente adherida a la superficie del metal, la corrosión decrecerá. Técnicas para inhibir la corrosión: Mantener la superficie seca, para que no se pueda formar sobre ella ningún electrolito conductor. Eliminar áreas catódicas de oxígeno. Formar una película impermeable a los electrones en los puntos catódicos. Formar una película impermeable a los cationes metálicos en los ptos. anódicos. No existe pintura alguna que sea completamente impermeable al agua o al oxígeno, por ello es necesario incluir en la pintura pigmentos anticorrosivos, o aplicar un tratamiento químico inorgánico antes de pintar, o ambas. Estos pre-tratamientos químicos inorgánicos, también llamados capas de transformación, se emplean para: Pasivar la superficie formando sobre ella una capa relativamente estable, fuertemente adherida que inhibe la corrosión. Preparar la superficie para que la capa de pintura posterior se adhiera a ella sin problemas. Las capas de transformación, son delgadas y se estropean con facilidad. Las posteriores capas de pintura las protegen, y si contienen pigmentos de inhibición, reparan los posibles daños. Algunos de los pre-tratamientos más utilizados son el cromado del aluminio y el fosfatado del hierro. 49 CAPITULO III CORRIDAS EXPERIMENTALES 3.1. MATERIALES, EQUIPOS, REACTIVOS E INSTRUMENTOS.- 3.1.1. MATERIALES.- 02 Vasos de precipitacion de 1 litro de capacidad. 02 Vasos de precipitacion de 2 litro de capacidad. 01 Probeta de 1 litro de capacidad. 01 pipeta de 100 ml. 01 fiola de 1 litro de capacidad. Espatula de acero. Cacerola de acero inoxidable. Embudo de vidrio Varillas de vidrio Envases de polietileno. Guantes de jebe Implementos de seguridad. 3.1.2. EQUIPOS.- Una Balanza Analitica con una pesicion de 0.001 gr. Una cocinilla electrica Un termometro Una Mezcladora Una selladora Un agitador magnetico 3.1.3. REACTIVOS.- Agua Tiza Harina Cola sintetica Carboximetilcelulosa Formol 50 Dioxido de titanio Pigmento 3.1.4. INSTRUMENTOS.- Densimetro pHmeter Viscocimetro Cronometro 3.2. PROCEDIMIENTO.- 1.- Medir el agua y pesar los insumos necesarios, por separado. 2.- Calentar la mitad del volumen de agua hasta que empiece a hervir. 3.- Disolver la harina en un poco de agua fría (1/4 del volumen total). 4.- Colocar el agua caliente en el mezclador y adicionar la harina disuelta, agitar suavemente hasta formar una mezcla pastosa y pegajosa. 5.- Adicionar, la cola sintética, el formol y el dióxido de titanio (disuelto en agua). Mezclar a mayor velocidad. 6.- A la mezcla anterior agregar poco a poco la tiza y mezclar a baja velocidad. 7.- Adicionar el resto del agua con el espesante y aumentar la velocidad hasta conseguir una mezcla fina y uniforme. 8.- Para la elaboración de pinturas de color adicionar el pigmento de color. Si el pigmento es sólido, este debe dispersarse con la mitad de la cola y si es necesario agregar agua para lograr una mejor dispersión 3.2.1. DESARROLLO EXPERIMENTAL DEL PROCESO.- En un vaso de precipitación mezclar agua y harina se bate hasta encontrar una mezcla uniforme y pastosa, luego en una cacerola de acero inoxidable se agrega medio litro de agua fría y se lleva a la estufa hasta medio hervir, a la cual se agrega poco a poco la solución de harina y batimos con una espátula para 51 que no se endurezca la masa y mantener una mezcla uniforme que ahora debe ser pegajosa y pastosa. A la mezcla pastosa y pegajosa caliente que obtuvimos le adicionamos 100 g de cola sintética, formol y 5 gr. de dióxido de titanio disuelto en un poco de agua; luego a esta mezcla se le agrega 1 kilo de tiza. Todo ello se lleva a una mezcladora que se bate por espacio de 2 a 3 horas hasta encontrar una masa uniforme, finalmente se le agrega un pigmento de acuerdo al color que se desea obtener, Se continua con la mezcla hasta obtener una pasta uniforme de color deseado finalizado ello se lleva a unos envases para su posterior uso. 3.2.2. FORMULACIÓN DE LA PINTURA. (Para 2.365 litros de Pintura) INSUMO FUNCION CANTIDAD PORCENTAJE 1. Agua 2. Tiza 3. Harina 4. Cola sintetica 5. Carboximetilcelulosa 6. Formol 7. Dioxido de titanio 8. Pigmento Solvente Carga Adherencia Pegajosidad Espesante Preservarte Color base Color tinte. 1 litro 1 kg. 250 gr. 100 gr. 3 gr. 5 ml. 5 gr. 2 gr. 42 % 42 %. 11 % 4 %. 0.1 % 0.21 %. 0.21 % 0.064 % 52 3.2.3. REGISTRO DE CONSUMO DE MATERIA PRIMA E INSUMOS INSUMO CANTIDAD OBSERVACIONES 1. Agua 1 L. Agregamos la diferencia para completar los 2 litros de solución 2. Tiza 1 Kg. Da compactación y resistencia 3. Harina 250 gr. Brinda la característica de ligacidad al producto 4. Cola sintetica 100gr. Provee la propiedad de adhesividad al producto 5. CMC. 3gr. Espesante y estabilizante 6. Formol 5 ml. Conservante 7. Ti2O 5gr. Pigmento base 8. Pigmento 3 gr. Colorante en polvo que se agrega para obtener la tonalidad de color 3.3. SISTEMAS DE MEZCLA. Al describir un proceso de fabricación se da la impresión de que se trata esencialmente de un proceso discontinuo, empezando por los ingredientes y acabando por la pintura, en cambio la descripción de la combinación de color puede dar una idea distinta indicando que existen otras posibilidades. En las grandes fábricas, las soluciones se harán y almacenarán en grandes cantidades, esto es de especial importancia para la fabricación de pinturas industriales. El concepto de mezcla se ha extendido en dos grandes mercados para dar una amplia gama al cliente y por ser el único modo de acceder a la gama de color requerido. Son el mercado de la pintura decorativa y el mercado de pinturas de acabado de coches, en el que hay programas de mezcla para una gama de soluciones de colores, que se podrán utilizar solos o mezclados con cualquier otro color. 53 3.4. MECANISMO DE FORMACIÓN DE PELÍCULA La formación de la película de la pintura. Es producida por un reordenamiento molecular, producto de la Coalescencia de las partículas de la materia filmógena, En términos generales, una parte del agua de la pintura en emulsión aplicada sobre la superficie es absorbida por la base porosa, la parle restante se evapora; esto se realiza aprox. ende 4 a 6 horas, pero entre los 30 a 60 minutos iniciales, ya se observa una evaporación y absorción considerable de agua. Como resultado de este mecanismo se forma una capa lisa, continua y estable a la luz y al agua. Gracias a su porosidad, el recubrimiento es permeable a los gases. Por eso las pinturas en emulsión son empleadas a menudo para colorear superficies ligeramente húmedas (de enlucido u hormigón), esta humedad puede evaporarse a través de los poros del recubrimiento. Este mecanismo para pinturas látex se realiza a temperaturas normales (aprox. de 5 - 25 °C), de la siguiente manera: Inicialmente las partículas del polímero se mueven libremente siendo las fuerzas de atracción mínimas entre éstas (predominan las fuerzas de repulsión).Disminuye el contenido de agua por evaporación y penetracióndel agua en el sustrato. Al comenzar el secado, las partículas del polímero se acercan entre sí y toman una disposición predominantemente cúbica. Formación de meniscos cóncavos de agua en zonas interfaciales por tensión superficial. Comienza la coalescencia, fusión fría de partículas debido al incremento de las fuerzas de atracción. Las partículas del polímero ya no son móviles. Desaparición total del agua, deformación de partículas para rellenar los espacios, las fuerzas de atracción alcanzan tal magnitud que finalmente se comprimen las partículas del polímero a dodecaedros rómbicos. 54 3.5. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO INDUSTRIAL. Este proceso, en general se desarrolla de la siguiente manera: 3.5.1. Recepción de la materia prima Consistirá esencialmente en una caracterización cualitativa v cuantitativa de la materia prima e insumes, a fin de verificar que cumplan con las especificaciones señaladas y requeridas por los proveedores y las requeridas por la empresa de produccion de pinturas, esto nos permitirá seleccionar la materia e insumos adecuados para la producción; a la vez que nos ayudara a llevar un buen control de almacén. 3.5.2. Trituración Es la operación unitaria se realizará como parte de la preparación mecánica de las cargas, permitiendo reducir el tamaño de partículas de éstas desde aprox. 2" (tamaño promedio) a 1/4", esto se llevará a cabo mediante el empleo de una quebrantadora de Quijada. 3.5.3. Pulverizado En esta operación se continuará con la reducción del tamaño de partículas desde 1/4" hasta 325 m ASTM, mediante un pulverizador de martillos tipo Mikro-Pulverizer (modificado con zarandas incluidas). El material resultante de estas dos últimas operaciones se almacenara con un margen de seguridad de aprox. 150 - 250% de lo requerido a fin de contar con material disponible para posibles pedidos extras, la cantidad almacenada se hara de acuerdo a las tendencias del mercado y la temporada respectiva. 55 3.5.4. Dispersado Consiste en mezclar (a una velocidad adecuada) gradual y secuencial ente los componentes e insumos necesarios a fin de lograr una emulsión homogénea consistente, esto se efectuara paralelamente a los controles de calidad requeridos y exigidos según las normas técnicas. Se deberá tener especial cuidado en respetar las cantidades requeridas según formulación del producto en proceso. 3.5.5. Matizado Se realizará a la base blanca proveniente de! dispersados consistirá en lograr los matices requeridos mediante la comparación de éstos con los patrones respectivos, para ello se contará con dos tanques matizadores y se efectuará de acuerdo a los requerimientos del plan de producción y/o pedido de clientes. Por tratarse de una planta relativamente pequeña los pigmentos a emplear serán emulsionados (preparados); también esta operación se realizara acompañado de un buen control de calidad. 3.5.6. Envasado Una vez obtenida la pintura, ésta será envasada, empleando para ello una envasadora semiautomática que verificará el peso respectivo de cada unidad y las sellará. Se realizarán algunos controles finales al producto y un muestreo de posibles unidades defectuosas. 3.5.7. Almacenaje Teniendo en cuenta la composicicon de las pinturas que contienen liquidos inflamables, por sus caracteristicas y riesgos que conlleva, precisan de un tratamiento especil en cuanto a sus almacenamiento y se tomara en cuenta el embalaje y una adecuada organización de almacenamiento del producto, para su comercialización. 56 3.5.8. Proceso de producción MATERIA PRIMA RECEPCIÓN CONTROL DE CALIDAD ALMACÉN TRITURADO PULVERIZADO MATIZADO CONTROL DE CALIDAD ALMACÉN DE PRODUCTOS COMERCIALIZACIÓN DISPERSADO ENVASADO AGUA CONTROL DE CALIDAD PIGMENTOS ADITIVO S RESINA 57 3.6. CONTROL DE CALIDAD 3.6.1. NORMAS TÉCNICAS PARA PINTURA LATEX Tipos I II III IV Composición - Sólidos totales (% mín.) 50 48 46 46 Prop. Pintura Líquida - Viscosidad a 25 °C, 90 - 110 90 -110 90 - 110 90 -1 10 Unid. Krebs (KU) - Finura de dispersión, 4,0 3,5 3,0 3.0 Unid. Hegman (mín.) - Densidad, en Kg/l (mín) 1,32 1.32 1.32 1.32 Prop de Pintura Aplicada - Tiempo de secado & Al tacto (máx.) 60 60 60 60 & Repintado en h (máx.) 6 6 6 6 - Resistencia a abrasión húmeda en ciclos (mín.) 1500 900 100 100 FUENTE: INDECOPI 319.216 - nov. – 1984 3.6.2. Control de Calidad Los principales controles de calidad, exigidos a las pinturas látex son las siguientes. - % de sólidos - Tamaño de partícula - Viscosidad - Peso por Gl - pH - Olor - Tiempo de secado - Adhesión - Abrasión humedad - Poder cubriente y color - Tiempo de almacenamiento 58 3.6.2.1. Porcentaje de Sólidos. Se efectúa para determinar el contenido de sólidos o materia insoluble en pinturas emulsionadas. Se toma una muestra de pintura Homogenizada de +1-2 g en una placa Petri (previamente tarada). Se agregan 2 ml de agua y se extiende la muestra sobre la placa; llevar a la estufa por una hora a 110 °C. Dejar enfriar en un desecador, pesar y calcular: 100x P P S% 0 P Peso final de la muestra Po Peso inicial de la muestra 3.6.2.2. Determinación de la finura La finura determinará una dispersión y humidificación suficiente de las partículas, a fin de eliminar problemas como poco lustre, depósitos o grumos y escasa fuerza protectora. Su determinación se realiza mediante el Grindómetro Hegman, al cual se vierten unas gotas del producto en la parte más profunda de la ranura y con la rasqueta ligeramente oblicua se extiende la pintura hacia los extremos; inmediatamente se hace la lectura en la escala Hegman. Para lo cual se levanta el Grindómetro a la altura de los ojos. 3.6.2.3. Determinación la viscosidad La medida de la viscosidad es el medio para conocer la consistencia de una pintura en estado líquido; esta propiedad influye en la Facilidad de aplicación y grosor de la capa a aplicar. La muestra debe ser homogénea y estar libre de cualquier materia extraña, se coloca la muestra en un recipiente llenando las 3/4 partes de éste, se lleva a una temperatura de 25 °C y se mantiene así durante el ensayo, agitando cuidadosamente para evitar oclusiones de aire. 59 Se coloca el recipiente en la plataforma del viscosímetro en forma tal que la superficie de la muestra coincida con la línea de referencia del eje de las paletas, se gira el tornillo en el sentido de las agujas del reloj para hacer rotar las paletas del motor a 100 vueltas en 30 segundos. El número de vueltas puede leerse directamente en un contador. Haciendo uso de un cronómetro se registra el tiempo (s), requerido para producir 100 vueltas del rotor. Para obtener resultados más precisos se aconseja trabajar sólo en un intervalo de 30 s. 3.6.2.4. Determinación del peso por galón - Peso específico Este análisis simple pero preciso nos sirve para determinar el rendimiento (consumo de pintura por unidad de superficie) es necesario obtener el peso específico como factor de cálculo. Industrialmente el peso específico facilita un examen rápido y uniforme del producto. Para su determinación del peso específico en primer lugar se debe de contar con un picnómetro limpio, vacío y seco el cual se pesa, luego se llena con pintura hasta enrasar el picnómetro. Se coloca la tapa y se limpia la muestra excedente que sale por el rebosadero. Para después pesar el
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