PROCESO DE ELABORACION DE PINTURAS

Industria elaboradora de pintura:LA MATERIA PRIMA:Pigmentos: Son polvo de color que junto al aglutinante sirven para fabricar los diferentes colores. La calidad de los pigmentos determinan las cualidades del color fabricado con ellos. Deben poder reducirse a polvo, cuanto más fino más cubriente es y su color es más intenso y más opaco. Deben reaccionar bien con el aglutinante, ser estables o al menos lo más estables posible.Óleos: se le conoce a los aceites que se usan para combinar con otras sustancias como los pigmentos. El pigmento se añade a aceites, y el solvente habitual es la trementina. La pintura al óleo se hace básicamente con pigmento pulverizado seco, mezclado con la viscosidad adecuada con algún aceite vegetal, habitualmente aceite de linaza. La pintura que se obtiene disolviendo ciertos pigmentos a una solución aceitosa (aglutinante).Proceso de producción:Producción de pinturaLa gama de productos elaborados es muy amplia, incluyendo pinturas en base agua (látex) y en base a solventes (óleo), barnices, lacas, impermeabilizantes y anticorrosivos, pinturas marinas, automotrices, industriales, etc. A nivel nacional, la industria de pinturas sigue el mismo esquema de procesamiento que se utiliza a nivel mundial, considerando similares etapas de proceso para ambos tipos de pinturas.

a.) Pinturas en base agua

Las pinturas basadas en agua generalmente están compuestas de agua, pigmentos, extensores de tiempo de secado (sustancias secantes), agentes dispersantes, preservantes, amoniaco o aminas, agentes antiespumantes y una emulsión de resina.La elaboración de pinturas al agua se inicia con la adición de agua, amoniaco y agentes dispersantes a un estanque de premezcla. Posteriormente, se adicionan los pigmentos y agentes extensores. Una vez realizada la premezcla, y dependiendo del tipo de pigmento, el material pasa a través de un equipo especial de molienda, donde ocurre la dispersión y luego se transfiere a un estanque de mezclamiento con agitación. En éste se incorporan las resinas y los plastificantes, seguidos de preservantes y antiespumantes y finalmente la emulsión de resina. Por último, se agrega el agua necesaria para lograr la consistencia deseada. Luego de mezclar todos los ingredientes, el producto obtenido es filtrado para remover pigmentos no dispersos (mayores a 10 mm), siendo posteriormente envasado en tarros y embalado.Normalmente sólo los esmaltes en base agua pasan por equipos de molienda; los látex y pastas se dispersan y terminan en estanques de mezclamiento.

b.) Pinturas en base a solventes

Las pinturas basadas en solventes incluyen un solvente, pigmentos, resinas, sustancias secantes y agentes plastificantes.Los pasos en la elaboración de pinturas cuyo vehículo es un solvente son similares a los descritos anteriormente. Inicialmente, se mezclan los pigmentos, resinas y agentes secantes en un mezclador de alta velocidad, seguidos de los solventes y agentes plastificantes. Una vez que se ha completado la mezcla, el material se transfiere a un segundo estanque de mezclamiento, en donde se adicionan tintes y solventes. Una vez obtenida la consistencia deseada, la pintura se filtra, envasa y almacena. Cabe hacer notar que en este proceso también es posible usar un estanque de premezcla y un molino en lugar del mezclador de alta velocidad. La Figura 2.1 presenta un diagrama general del proceso de fabricación de pinturas.Otros aditivos menores, usados con propósitos especiales, en ambos tipos de pinturas son las sustancias antibacterianas, estabilizantes, tensoactivos y agentes para ajuste de pH.

DIAGRAMA DE PRODUCCION DE PINTURA A BASE DE SOLVENTE:

Tanque de coacción: es como un horno que mantiene la temperatura constante del aceite o aglutinante lo cual es el cuerpo de la pintura.Mezclador o homogenización: Una vez teniendo el cuerpo se le mezcla con el pigmento (polvo crudo) y el aceite produciendo el óleo. Cámara de reposo: una vez teniendo la mezcla el óleo se le lleva a la cámara de reposo por 24 horas para que el pigmento adsorbe todo elaceite.Molino: una vez que el pigmento aya adsorbido se le lleva al molino donde uno rodillos desanchen los brumos hasta que la mezcla se convierta en una pintura cremosa.Horno a presión: Una vez obtenido la pintura cremosa se lleva al horno de presión para que haga un mejor flujo de la pintura y para obtener una buena calidad.Procesos de embolsado: Aquí el proceso de empaquetado o embolsado y sellado para la distribución.Impactos Ambientales:a.) Los solventes tienen gran importancia en el producto como pinturas a base de aguas, barnices, tintas, colorantes de textiles, etc. El término solventes se refiere a sustancias orgánicas en estado líquido, utilizadas para disolver solidos o gases u otros líquidos. Es importante mencionar que no hay ningún solvente 100% seguro, todos son tóxicos en distintos niveles.b.) Generación de residuos; Los residuos líquidos se generan principalmente en los

procesos de fabricación de pinturas en base agua, producto fundamentalmente de la operación de lavado de equipos. Estos residuos presentan generalmente altos niveles de DQO, debido a la presencia de sustancias orgánicas utilizadas preferentemente 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 pigmentosutilizados. contaminación de aguas como ríos, aguas subterráneas, etc. Y suelos.Se pueden distinguir las siguientes fuentes de generación de residuos líquidos:* Lavado de estanques de preparación de pinturas en base solvente.

* Lavado de estanques de preparación de pinturas al agua. Este lavado se realiza fundamentalmente con agua.

c.) La generación de residuos sólidos, tiene como principales fuentes a las etapas de proceso que se mencionan a continuación:

* Etapa de dispersión, la que genera residuos tales como:

* Bolsas de papel o plástico que contienen pigmentos, Cajas de cartón que contienen pigmentos, Pigmento en polvo.

* Etapa de envasado, la que genera residuos tales como:

* Envases de pintura con defectos de fabricación, Bolsas de envasado, Filtros usados, Cajas, Tapas y envases no utilizados por presentar defectos de fabricación.* Transporte de fluidos, el que genera residuos tales como:Borras endurecidas de empaste de concentrado.

Otro impacto ambiental en la contaminación del aire, es por la presencia de polvo en suspensión en los sectores de trabajo con pigmentos, en las zonas de preparación de bases, empastes, almacenaje, etc., debido principalmente a que el manejo de la carga es manual como el transporte. También puede dañar las emanaciones de vapores de los solventes usados en él.

PINTURAS EN LA CONSTRUCCION

Por lo general todas las obras de ingeniería requieren de algún tipo de pintura, ya sea para proporcionarle al material de construcción una protección extra, para proporcionar información por medio del señalamiento, o simplemente para mejorar su

aspecto, por estas y otras razones que se mencionarán a lo largo del capítulo es conveniente conocer los diversos tipos de pinturas disponibles. Por otro lado el ingeniero civil debe estar prevenido de que el costo de la pintura involucra tanto insumos, como mano de obra, herramienta, equipo, supervisión y control de calidad, todo esto es muy importante para el costo total de la obra y para la calidad de la misma. Un ejemplo en donde la falta de previsión puede ocasionar reparaciones más costosas e inclusive la pérdida de la obra por mala calidad, lo constituye un tratamiento anticorrosivo defectuoso del acero.

Las pinturas se elaboran con ciertos principios básicos que involucran el uso de un medio llamado vehículo en el cual van dispersas diversas partículas que tienen el propósito de proporcionar la protección y/o el color, éstas partículas se pueden llamar sólidos. Los sólidos pueden ser de muy diversos tipos, ya sea naturales y/o artificiales.En todo trabajo con pinturas se tienen que realizar trabajos de preparación en la superficie por pintar, algunas veces la preparación puede consistir simplemente en limpiar de polvo la superficie, en otras ocasiones puede ser necesario sellar las porosidades para ahorrar pintura, o tal vez se tenga que lijar la superficie para facilitar la adherencia de la pintura. El trabajo de

preparación depende mucho del tipo de pintura a aplicar, para algunas pinturas como las que se aplican sobre metales es necesario limpiar y desgrasar perfectamente la superficie antes de aplicar la pintura o dar algún tratamiento previo (primers o tratamientos primarios), esto para evitar que la pintura se desprenda con el tiempo.

Existe una gran variedad de propiedades físicas de las pinturas que influyen en su aplicación, en su comportamiento mecánico y en su durabilidad, éstas propiedades deben ser investigadas con precaución antes de decidirse por el tipo y marca de pintura. Algunas de las propiedades físicas de vital interés en las pinturas son: la densidad, la viscosidad, la finura de sus sólidos, la intensidad de color o tono, el tiempo de secado, la inflamabilidad o posibilidad de que al incrementarse la temperatura ambiental la pintura se encienda, el poder de cubrimiento o que tan bien cubre la superficie por pintar, la adherencia, la elasticidad, la flexibilidad, la resistencia a la tensión y la resistencia al intemperismo.

TIPOS DE PINTURA

Las pinturas se podrían definir como una sustancia de consistencia líquida o viscosa que aplicada sobre determinada superficie la protege de los agentes corrosivos, la reviste, y le da color. Todas tipo de pinturas esta compuesta por unos elementos

básicos que son: el aglutinante, el disolvente, los pigmentos y eventualmente la carga, secativos, y otros aditivos especiales para su mejor performance. Dentro de los tipos se pueden destacar los siguientes:

Pintura al temple: Pintura al agua (el agua es el disolvente) que tiene como aglutinante colas celulósicas y como pigmento el yeso o sulfato de calcio. Es una pintura barata y de poca calidad por lo que se debe aplicar en interiores y en zonas de poco roce. No es lavable ni resistente a la humedad. Se puede aplicar con rodillo y brocha.

Pintura a la cal: Está compuesta por cal apagada (hidróxido de calcio) disuelta en agua y algunos pigmentos para su coloración. Se la puede encontrar en polvo lista para preparar. También en la fabricación casera se le debe agregar sal, cola vinílica o fijador sellador para mejorar la adhesión de este tipo de pinturas. Se aplica en paredes interiores y exteriores en lo posible en muros rústicos. Su principal utilización es para el blanqueado. No debe ser aplicada sobre metales, maderas o yeso, pero si sobre cemento, ladrillo o similares.

Pintura al cemento: Es similar a la anterior pero está formulada en base a cemento blanco, y se la puede encontrar en polvo, para la posterior preparación e inmediata aplicación sobre paredes exteriores. Estas deben ser ásperas, porosas o rugosas lo que posibilitará una perfecta adhesión de la pintura. Una de las ventajas de este tipo es su buena resistencia a los agentes meteorológicos como las humedad y las lluvias.

Pintura al silicato: Es otro tipo de pintura al agua compuesta por silicato de potasio y pigmentos minerales para su coloración. Es un buen material para exteriores sobre superficies de hormigón, cemento, vidrio y hierro, pero no es apta sobre el yeso. Puede ser aplicada con brocha rodillo o pistola.

Pintura al aceite: Las pintura al aceite actualmente casi han caído en desuso por haber sido superadas por otras de mejores características de acabado y resistencias al paso del tiempo como barnices y esmaltes sintéticos. Están formuladas en base aceites naturales como el aceite de linaza o de teka. Con pigmentos se logran colorear distintas superficies de madera o metales, y sin ellos para la protección de maderas donde se destaca su perfecta penetración en las fibras favoreciendo a la conservación de las superficies.

Pintura plástica: Pintura al agua que usa como aglutinante un tipo de resinas acrílicas o plásticas. Se encuentran en una variada cantidad de colores y pueden ser teñidas con tintes como los entonadores universales. Puede variar el acabado encontrándolas brillantes satinadas y mate. Es de rápido secado y fácil aplicación. Su uso mas común se efectúa con brocha o pincel y rodillo.

Esmalte sintético: Es una combinación química de resinas sintéticas y aceites secantes que se diluyen es un solvente como el aguarrás. Su acabado puede ser brillante, satinado y mate. El primero es muy apto para la protección de superficies en exteriores. Las aplicaciones más habituales se realizan sobre metales y maderas con un previa preparación. Sirven tato como para dar color al área donde es aplicada como para protección de los agentes de corrosión en el caso de metales. Se puede aplicar con pincel rodillo o pistola.

Pintura bituminosa: Están formuladas a base de breas y alquitranes, y se diluyen con solventes como el aguarrás. Normalmente se aplican con brocha o espátula dependiendo de su consistencia y el acabado que se pretende lograr. Una de las principales funciones es la impermeabilización de superficies, y también en juntas de dilatación y protección de metales y maderas ante la corrosión de la humedad.

Esmalte graso: Está compuesto por los mismos elemento que el esmalte sintético con la diferencia de que en vez de ser una combinación química es una simple mezcla. Por esto tiene menos resistencia a los agentes en exteriores por lo que es más recomendado para superficies en interiores. Los materiales sobre los que puede ser aplicado no varían del sintético exceptuando el cemento y hormigón puesto que no es resistente a la alcalinidad.

Pintura al cloro-caucho: también llamada caucho clorado, esta resina se obtiene de la industria petrolera. Para la mayor elasticidad de este tipo de materiales se le agrega una agente plastificante. Son pinturas impermeables, resistentes a los químicos y agentes climáticos, pero inmunes a aceites y grasas. Sus utilizaciones mas comunes son en piscinas o en marcas viales. Se aplican con pincel, brocha y rodillo.

Pintura epoxi: Generalmente vienen separadas en dos componentes, una es la resina epoxi y el otro es un endurecedor. En el momento de la aplicación se mezclan formando un sustancia que debe aplicarse rápidamente previa a su endurecimiento. Resisten a agentes atmosféricos, químicos, sumamente lavable por lo que es utilizado en lavaderos y distintos tipos de industrias. Se aplica con brocha, rodillo, y eventualmente y de acuerdo a la consistencia, con espátula, pistola.

Pintura brea-epoxi: La pintura anterior, que con el agregado de sustancias bituminosas son resistentes al agua e impermeables.

Pintura vinílica: Pintura similar a una pintura plástica pero utiliza como aglutinante la cola vinílica, lo que la hace menos apta para exteriores demasiados perjudicado por los agentes climáticos. No tiene tanta resistencia ante la humedad.

Barnices: Están compuestos por sustancias resinosas que se disuelven en algún disolvente como aguarrás. Pueden ser de origen natural o sintético. Forman una película transparente que protege y embellece a las maderas, la principal superficie donde son aplicados. Su acabado es brillante, satinado y mate de cerdo a las necesidades. Se aplican con brocha o pistola.

Pintura ignífuga: Es un tipo de pinturas a prueba de fuego, no arden ante la exposición de las flamas e incluso existen algunas capaces de contenerlas momentáneamente. Dentro de este tipo de pinturas se pueden encontrar la pintura intumescente y pintura sublimante, que son características adicionales a la primera.

Otros tipos de pinturas: existe una gran variedad de pinturas de acuerdo a la composición y a los materiales sobre los cuales son aplicadas, también con respecto a su terminación y colores. Entre ellas podemos encontrar las pinturas de aluminio, compuestas de este material y con acabado metálico. La pintura martelé de similares características. Pintura de poliuretano: compuestas por fibras de poliuretano, logrando variado tipo de pinturas flexibles. Lacas, especie de barniz al alcohol, y de mejor acabado. Las pintura nitrocelulósica compuestas por nitrocelulosa plastificada. Pintura de zinc silicato. Pintura de hierro micaceo. Etc..

Muchos de los materiales de construcción que utilizamos nos llegan después de haber sufrido una transformación por parte del hombre, desde su estado en la naturaleza y mediante un aporte de energía se convierten en ladrillos, cemento, piedra, metal, cerámica, etc. Esta energía artificialmente comunicada tiende a perderla, para volver al estado natural del que partieron, en el que su energía libre es menor. Es el envejecimiento natural o lo que más recientemente se tiende a definir como una duración de vida en servicio limitada. Este concepto suscita cada vez mayor interés, tanto por razones económicas de obtener el máximo rendimiento de un material, aplicándole el mínimo de energía, como por razones técnicas, de diseñar utilizando el máximo de las características del material con un grado de seguridad suficiente.

La pintura es un revestimiento que puede contribuir eficazmente a aumentar la durabilidad de muchos materiales, fundamentalmente aquellos, como el acero, que han sufrido una importante transformación por aporte energético. Pero deben efectuarse los trabajos de forma adecuada en la preparación del soporte y en la elección del tipo de pintura. En el libro VII capítulo IV de los diez libros de Arquitectura de M. Vitruvio Polión traducidos del latín en 1787 por el presbítero D. Joseph Ortiz y Sanz, ya se cuenta cómo deben pintarse las viviendas: siempre dependiendo del uso previsto. Se pintaban básicamente para embellecer las paredes. Se escribe. : En las

viviendas de primavera, otoño y verano, como también en los atrios y peristilos, acostumbraron los antiguos pintar cosas verdaderas y propias. Y porque la pintura representa las que existen o pueden existir,... Sin embargo, en la actualidad las pinturas deben desempeñar, además, de una importante función estética otra complementaria y fundamental, la de protección del soporte sobre el que se aplica.

Esta protección es más efectiva cuando el proyectista elige el sistema de pintura que es aconsejable para cada caso y considera su mantenimiento. Si lo que se pretende es proteger correctamente un determinado tipo de soporte, señalar únicamente que una superficie debe pintarse, incluso indicando el tipo de pintura, puede ser insuficiente, si no se define el sistema completo de pintado y las condiciones de su mantenimiento previstas. Consciente del valor que se ha venido dando al apartado de pinturas en el mundo de la edificación, y siempre desde la visión de un técnico-usuario; he intentado presentar esta publicación como un libro de consulta en el que se ha minimizando el texto y abundando en el esquema, para hacerla ágil y fácil en la consulta.

Mostrando al tiempo la información y el comportamiento de los diferentes tipos de pintura, que en muchos casos, los fabricantes presentan en sus catálogos, pero que puede ser complicado conseguirlas directamente en el mercado por falta de existencias, ya que se suelen fabricar bajo pedido. Este libro intenta llevar al lector al conocimiento de las pinturas desde una perspectiva eminentemente práctica y aplicada con la clara finalidad de optimizar su vida útil. Pretende facilitar un racional uso de las pinturas y que se alcancen esos objetivos de preservar el material sobre el que descansan con la mayor durabilidad de ellas mismas.

Supervisión y Control de Calidad del Trabajo de Pintura.

Todo trabajo con pinturas requiere de una adecuada supervisión, ésta es la única garantía de que tanto la preparación de la superficie por pintar como la ejecución de la pintura se hará correctamente, la supervisión debe evitar que se cometan errores en la pintura ya que cualquier tipo de corrección puede ser un problema.

En toda supervisión tiene que quedar claro que el supervisor debe estar capacitado para realizar su trabajo y tiene que quedar claro también qué es lo que se debe supervisar, en los trabajos de pintura se debe tener cuidado en lo siguiente:

• La recepción y almacenaje de la pintura.• La verificación de la calidad de la pintura (incluyendo el color deseado).• La preparación de la superficie.

• Que se realice la aplicación de la pintura en las condiciones ambientales más propicias.• Que se obtenga el grosor de pintura deseado o el número correcto de manos de pintura.• Que la pintura una vez aplicada tenga la protección adecuada para favorecer su secado y/o evitar su contaminación.

En algunos trabajos de pintura, especialmente en los tratamientos anticorrosivos resulta vital que la supervisión verifique los espesores de recubrimiento tanto del tratamiento primario como de la pintura propiamente dicha, ya que la protección y durabilidad del trabajo depende de esto. Generalmente los espesores de las pinturas se miden en milésimas de pulgada (mils), cuando la verificación de espesores se hace en un tratamiento anticorrosivo por razones obvias se debe emplear alguna técnica no destructiva, como por ejemplo el uso de medidores magnéticos. Para otros tipos de pinturas se emplean mediciones a base de calas y por medio de longímetros especiales provistos de lentes de aumento.

El control de calidad de las pinturas corresponde por un lado a todas las actividades que se mencionaron en la supervisión, con el objetivo de obtener un trabajo de campo de calidad, pero también debe corresponder a la compañía fabricante de la pintura. Cuando un consumidor de pintura requiere volúmenes grandes de este material, es necesario que destine un gasto exclusivamente para ensayes tanto de laboratorio como de campo si quiere asegurarse de la buena calidad de su obra. En muchas ocasiones es aconsejable visitar obras en las que se hayan empleado los productos que se pretenden aplicar así como revisar los resultados de laboratorio del propio fabricante.

A continuación se citan algunas normas aplicables para verificar las propiedades de las pinturas, se señala entre paréntesis cuando la norma sólo es aplicable a un cierto tipo de pintura, de lo contrario pudiera ser aplicable a la mayoría.

Propiedad Norma

Viscosidad ASTM D-562Densidad ASTM D-1475ph ASTM E-70Sólidos en Peso ASTM D-2369Secado al Tacto ASTM D-1640Secado Total ASTM D-1640Estabilidad en el envase ASTM D-1849Adherencia (primario) ASTM D-3359

Sólidos en Volumen (primario) ASTM D- 2697Brillo 60° (esmalte) ASTM D- 523Cámara Salina (esmalte) ASTM B- 117Flexibilidad (esmalte, acrílica) ASTM D- 522Viscosidad Copa Ford (acrílica) ASTM D- 1200