FABRICACIÓN DE PINTURAS ELEMENTOS EN LA FABRICACIÓN DE UNA PINTURA

CAPITULO XXX

FABRICACIÓN DE PINTURAS

ELEMENTOS EN LA FABRICACIÓN DE UNA PINTURA

Fabricar una pintura consiste en mezclar de forma homogénea un producto liquido llamado vehículo, pigmentos en forma de polvo insoluble que se dispersan en el vehículo y algunos aditivos en proporciones correctas y con los aparatos adecuados.

Es conveniente separar las materias en diferentes grupos, de acuerdo con su papel en el producto final.

RESINAS 

Constituye la parte no volátil del vehículo y es el responsable de la adherencia de la pintura al sustrato, así como de la cohesión de la película seca.

La formación de película, es decir, el proceso por el que la pintura liquida se transforma en una película seca, viene también determinada por la resina. La mayoría de las propiedades más importantes de una pintura están determinadas por la resina o resinas utilizadas en su formulación. Usualmente son sólidas o pastosas a temperatura ambiente.

DISOLVENTES 


Los disolventes sirven para diluir las resinas y transformarlas en líquidos de viscosidad adecuada, constituyendo la parte volátil del vehículo de la pintura, que se evapora durante la aplicación de la pintura y la posterior formación de la película seca (secado -curado).

Existen pinturas sin disolventes, que son una excepción de la regla general, formuladas a partir de resinas liquidas de baja viscosidad.

Los disolventes tienen gran influencia en las propiedades de aplicación y en el tiempo de secado de una pintura, determinado al mismo tiempo su punto de inflamación y la toxicidad.

Debido a la toxicidad mas o menos elevada, que los disolventes aportan a la atmósfera al evaporarse, así como al riesgo de inflamación que conlleva su utilización, existe una marcada tendencia en todo el mundo a restringir su utilización.


Las dos alternativas para eliminar el uso de disolventes son:

• Desarrollo de resinas liquidas de baja viscosidad que no precisen de disolventes o que los requieran en muy poca cantidad, permitiendo formular pinturas sin disolventes (liquidas o en polvo), o con un elevado contenido de no volátiles.
• Utilización de agua, a partir de resinas emulsionables o solubles en agua, tecnología que se viene utilizando desde hace ya muchos años en las pinturas platicas para aplicación sobre yeso, cemento, hormigón etc. El desarrollo de nuevas resinas emulsionables o solubles en agua va permitiendo extender esta tecnología a recubrimientos para protección anticorrosiva y otras aplicaciones.

PIGMENTOS 

Los pigmentos son productos sólidos en polvo que comunican color y opacidad o cubrición a la película de pintura, ocultando el sustrato.

Existen unos tipos especiales de pigmentos cuya misión primordial es evitar o retardar la corrosión (pigmentos inhibidores) o bien la incrustación marina (pigmentos bio-activos), usados respectivamente en las imprimaciones anticorrosivas y en las pinturas antiincrustantes.

EXTENDEDORES 

Son pigmentos no cubrientes (poco opacos) que se utilizan para dar cuerpo y relleno a la película de pintura con un menor costo y, también, correctamente escogidos, par reforzar sus propiedades mecánicas y/o de aplicación.

ADITIVOS 

Una gran variedad de aditivos se encuentra hoy en día a disposición de los formuladores de pinturas. Algunos de ellos se utilizan para mejorar y facilitar la producción, otros para mejorar la estabilidad y la vida en almacén de las pinturas, para reducir el tiempo de secado, contrarrestar la tendencia al lagrimeo, etc. En otras palabras, los aditivos se emplean para mejorar determinadas propiedades puntuales en las pinturas.

FABRICACIÓN DE  UNA PINTURA

FABRICACION 

Las pinturas de buena calidad se fabrican de acuerdo con formulaciones meticulosamente establecidas, ensayadas en el laboratorio y confirmadas en la practica.  Las materias primas se toman del almacén y se combinan y mezclan en las cantidades indicadas en la formula y siguiendo los procesos operativos en ella señalados. En la formulación de una pintura suelen intervenir entre 10 y 20 materias primas diferentes.

 


PROCEDIMIENTO 

• La resina, normalmente sólida o pastosa, se disuelve en los solventes adecuados para formar el vehículo.
• Parte del vehículo se mezcla íntimamente con los pigmentos y extendedores y con algunos de los aditivos, cosa que puede hacerse mediante un agitador normal o de alta velocidad. Esta mezcla se denomina base de molienda.

Para ciertos tipos de pinturas, la acción del agitador de alta velocidad es suficiente para obtener el grado de dispersión requerido, y pueden pasar a la fase de ajuste final, pero otros tipos precisan un mayor grado de dispersión de los pigmentos y extendedores a partículas más finas. Estas pinturas deben dispersarse en un molino antes de pasar al deposito de ajuste final.  En la fase de terminación, la pintura pasa a un deposito de acabado equipado con agitador, al que se añade el resto del vehículo, probablemente algo de disolvente y algunos aditivos, ajustando entonces el color, la viscosidad y otras características del producto.

MOLIENDA 

Los pigmentos y extendedores, en general productos en polvo de un tamaño de partícula muy fino, tiene gran tendencia a formar aglomerados.  Existe un limite máximo para el tamaño de las partículas de aglomerados aceptables para cada tipo de pintura. En ningún caso las partículas de los aglomerados pueden ser mayores al espesor de película seca especificado para una pintura determinada, más aun, se recomienda máximo 1/3 del espesor de la película seca a aplicar.  Los aglomerados de pigmento podrían provocar absorción de agua por capilaridad hacia el interior de la película de pintura. Una película de pintura sin aglomerados tiene una resistencia al agua mucho mayor.

La molienda de una pintura sirve para disgregar los aglomerados, desplazar el aire y a menudo la humedad que contiene y asegurar al mismo tiempo que cada partícula de pigmento y de extendedor sea profundamente impregnada por el vehículo y quede envuelta en una fina capa del mismo, evitando de esta forma un posterior reagrupamiento de las partículas y la subsiguiente formación de sedimentos duros.

Protección por aislamiento o recubrimiento

Se entra al terreno de las pinturas y recubrimientos tales como los alquidalicos, vinílicos, epóxicos, uretanicos etc.

El procedimiento de control de corrosión a base de recubrimientos es el mas conocido, empleado y experimentado.

Sin embargo la selección correcta de un recubrimiento es una cuestión que requiere un especial cuidado y atención. Debe entenderse por principio que no existe un recubrimiento bueno para todo. Para hacer una buena selección de un recubrimiento se debe hacer por principio de cuentas una identificación correcta del medio o agente corrosivo que pueda actuar. Con base en lo anterior, se pueden determinar las características deseables del material de recubrimiento. Si varios materiales satisfacen los requerimientos establecidos, se deberá tener en consideración los factores que influyan en le costo.

En Química Marel contamos con el apoyo de personal técnico de criterio experimentado y con un laboratorio especializado que lo asesoraran profesionalmente en el recubrimiento ha requerir.

El proceso de recubrir una superficie metálica con el fin de protegerla no se inicia propiamente en la aplicación del recubrimiento sino mediante una serie de operaciones destinadas a acondicionar y preparar dicha superficie, con el fin de recibir las capas sucesivas de primarios y acabados.

El sistema completo de los recubrimientos y la superficie debe formar una sola unidad y cualquier factor que afecte la habilidad del sustrato para recibir y retener el acabado afectara decisivamente la eficiencia y duración del sistema, haciéndose notar que una mala y deficiente preparación de la superficie no puede ser compensada por el uso de acabados de máxima calidad.
¿Cómo preparar la superficie?

De las impurezas más comunes con las que hay que trabajar para eliminar de las superficies son: el oxido o herrumbre, escamas de laminación, polvos, grasas, aceites y contaminación de sales y líquidos, así como también residuos de viejos recubrimientos. La elección del método mas adecuado para la preparación de superficies a adoptar en el pintado de una estructura de acero o concreto viene influenciado por los principales factores que condicionan su importancia.

1. La calidad ambiental en que vaya estar situada la superficie metálica.
2. El uso y servicio a que se vaya destinar.
3. El tipo de diseño de la estructura.
4. La calidad de superficie que presente.
5. La facilidad de acceso para el futuro mantenimiento.
6. El grado mínimo necesario de la preparación de la superficie, de acuerdo al sistema a utilizar.
7. El costo del equipo o estructura que se protege.

Los métodos de preparación de superficies están diseñados y ampliamente especificados por la STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (SSPC) y la NATIONAL ASSOCIATION FO CORROSION ENGINEERS (NACE). Los métodos son los siguientes:


SSPC-SPI LIMPIEZA CON PRODUCTOS QUÍMICOS 


En este método se utilizan los productos que de acuerdo a las necesidades sean los más eficientes y adecuados. Los productos pueden ser; desde solventes hasta desoxidantes y desengrasantes así como también algunos tipos de ácidos o soluciones ácidas, etc. La finalidad de este proceso es la de eliminar por completo todos aquellos contaminantes que eviten una buena adherencia al sustrato, tales como aceites, grasa, polvos, gases, humos, etc. La superficie tratada deberá ser perfectamente lavada con agua dulce para eliminara cualquier residuo. Se puede aplicar con brocha o aspersión siguiendo las instrucciones necesarias para obtener la máxima eficiencia.


SSPC_SP2 LIMPIEZA MANUAL 


En este método se contempla el uso de herramientas manuales tales como cepillos de alambre, lijas, cinceles, martillos, espátulas, etc. Este tipo de limpieza se destina para áreas pequeñas de poca accesibilidad, ya que es muy lenta. Su gama de limpieza se reduce a costras de pintura, oxido, restos de soldadura, escama de laminación, contaminantes con poco adherencia, etc.

Estos procedimientos deben restringirse a casos en que las áreas a pintarse vayan a estar expuestas a calidades ambientales muy suaves.

El principal inconveniente de limpiar con medios manuales es que no es posible eliminar por completo la escama de laminación.

La superficie siempre quedará contaminada. Los recubrimientos aplicados sobre una superficie limpiada manualmente protegerá por cortos periodos de tiempo; ninguna protección a largo plazo puede esperarse. En casos de severa corrosión o de servicio en inmersión no deberá de usarse.


SSPC-SP3 LIMPIEZA MECANICA 


Aunque este método de preparación de superficies presenta algunas ventajas esta restringido para casos muy especiales.

Los principales equipos usados son: cepillos, lijas, esmeriles eléctricos.

Con este método se logra quitar parte de las escamas de laminación y un en gran porcentaje de la superficie se logra una limpieza correcta. Este método se debe de acompañar algunas veces con el de limpieza química. Ofrece buenas posibilidades como substituto en los casos en que el chorro de arena no se puede utilizar. Sin embargo, en los casos de severa corrosión o de servicio en inmersión continua no se recomienda.


SSPC_SP4 LIMPIEZA CON FLAMA 


Este método de preparación de las estructuras de acero se basa en el paso de una flama del tipo oxiacetilénica. El calentamiento brusco de la superficie causa el desprendimiento de la escama de laminación, como consecuencia de las diferentes tensiones provocada por la temperatura entre el metal y la escama de laminación. Además se ocasiona el quemado de los aceites o grasas y la deshidratación de los óxidos que pueda haber presentes. Inmediatamente después del flameado se cepilla el área y se limpia la superficie. La limpieza con flama no da la protección a largo plazo que se obtiene con tratamiento químico en inmersión o con chorro de arena.


SSPC-SP5 (NACE 1o) LIMPIEZA CON CHORRO DE ARENA, GRADO: METAL BLANCO 


Este método consiste en tratar la superficie metálica con un abrasivo a presión - normalmente arena sílice - hasta dejarla completamente uniforme, de un color blanco grisáceo, libre completamente de cualquier contaminación (oxido, residuos de pintura, escama de laminación, polvo, grasa, aceite, etc.) y con una rugosidad o perfil de la superficie de acuerdo con el tipo de arena sopleteada. Esta rugosidad esta calculada y definida con el objeto de asegurar un excelente anclaje de los recubrimientos. Este tipo de grado de limpieza es el recomendado para recubrimientos que van a estar expuesto a calidades ambientales muy corrosivas o para exposición al exterior e interior en servicio de inmersión continua y prolongada.


SSPC-SP6 (NACE3o) LIMPIEZA CON CHORRO DE ARENA GRADO: COMERCIAL 


Este método se define como aquel que elimina completamente de la superficie el aceite, la grasa, suciedad, escama de oxido y laminación, residuos de pintura, etc. Sin embargo no queda la superficie completamente blanco grisáceo, sino que se aprecian pequeñas manchas obscuras rojizas. La rugosidad o perfil de la superficie dependerá del tipo y grado de la arena que se utilice. Este tipo de limpieza es el más usado dado que es 3 o 4 veces más rápido que el anterior, además de que es más económico.

Este grado de limpieza no esta recomendado para servicio de inmersión, pero si para exposición en calidades ambientales corrosivos severos ya sean industriales o marinas.


SSPC-SP7 (nace 4o) LIMPIEZA CON CHORRO DE ARENA GRADO: RAFAGA 


En este caso la limpieza no es tan a fondo como las anteriores, ya que lo que aquí se pretende es eliminar rebabas, escamas de laminación poco adheridas, trazas de oxido y residuos de pintura que se encuentren sueltos. Este tipo de limpieza es muy económica y rápida y se emplea en la limpieza de estructuras pesadas ya instaladas, tales como puentes, edificios, etc.

Este grado de limpieza no esta recomendado para servicio de inmersión, sino para exposiciones ambientales poco severas, como las urbanas y rurales.


SSPC-SP8 LIMPIEZA EN INMERSION (BAÑO ACIDO) 

En este método de limpieza se considera el baño en ácido de ciertas piezas de acero que no sean muy grandes o pesadas y en las cuales se requiera el máximo de limpieza de la superficie (estructuras, tanques, maquinaria, plataformas sin ensamblar). Normalmente se utiliza ácido sulfúrico, fosfórico o clorhídrico diluido, con el objeto de eliminar todo tipo de contaminación, costra o residuo.

Por el tipo de proceso que normalmente se utiliza, este método se considera lento en comparación con las anteriores. Sin embargo este grado de limpieza es recomendado para la exposición al exterior e interior en servicio de inmersión en calidades ambientales muy severas, como las marítimas e industriales.


SSPC-SP10 (NACE 2º) LIMPIEZ CON CHORRO DE ARENA GRADO: CASI METAL BLANCO 


Este tipo de limpieza es una versión mas económica y mas rápida que la especificada en el SSPC-SP5 (NACE 1o), ya que se considera aceptable el 95% de la superficie completamente blanca grisácea pero con todos los elementos contaminantes completamente eliminados.

Este grado de limpieza esta recomendado para el servicio de inmersión en medios ambientales muy severos ya sean marinos o industriales.


EFICIENCIA DE LIMPIEZA 

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