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pinturas.

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by

kenya espinoza

on 12 May 2014

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Transcript of pinturas.

pinturas en base agua
fabricación de
pinturas.
Equipo 7:
Atanacio Bernabe Pedro.
Espinoza Rodríguez Kenya.
De la Cruz Santos Armando.

Pinturas en base a solventes
Pinturas.
La pintura es un producto fluido que, aplicado sobre una superficie en capas relativamente delgadas, se transforma al cabo del tiempo en una película sólida que se adhiere a dicha superficie, de tal forma que recubre, protege y decora el elemento sobre el que se ha aplicado.
Genéricamente, los materiales o sustancias utilizadas en la elaboración de pinturas pueden agruparse en cuatro categorías de materias primas:
-pigmentos
-aglutinantes
-solventes
- aditivos menores.
Pigmentos
Productos en polvo, insolubles por si solos en el medio líquido de la pintura.
funciones:
-
suministrar color y poder cubridor
-
contribuir a las propiedades anticorrosivas del producto
-
Ofrecer estabilidad frente a diferentes condiciones ambientales y agentes químicos.

pigmentos más utilizados en la fabricación de pinturas
-
compuestos variados en base a cromo y plomo
-
zinc en polvo
-
dióxido de titanio
-
sulfato de bario
-
negro de humo
-
aluminio en polvo
-
óxido de hierro
Dentro de la formulación de las pinturas se encuentran también las llamadas "cargas", que
cumplen el objetivo de extender el pigmento y contribuir con un efecto de relleno. Entre estos
materiales se encuentran sustancias de origen mineral como:
- baritas
-tizas
-caolines
-sílice
-micas
-talcos,etc.
y de origen sintético como:
- creta
- sulfato de bario precipitado.
agentes aglutinantes
son sustancias normalmente orgánicas, cuya función principal es dar
protección, es el elemento que da cuerpo, dureza y durabilidad a la pintura; se pueden utilizar en forma sólida, disueltos o dispersos en solventes orgánicos volátiles, en solución acuosa o emulsionados en agua. Estas sustancias comprenden:
-aceites secantes (aceite de linaza el mas utilizado)
-resinas naturales (Uso declinado considerablemente)
-resinas sintéticas.

Estas últimas normalmente se utilizan en combinación con los aceites antes
mencionados siendo más resistentes al agua y agentes químicos.
resinas sintéticas más utilizadas:
-resinas alquídicas
-acrílicas
-fenólicas
-vinílicas
-epóxicas
-de caucho clorado
-de poliuretano
-de silicona.
De todas éstas, la primera es la más utilizada.
Solventes
son sustancias líquidas que dan a las pinturas el estado de fluidez necesario para su aplicación, evaporándose una vez aplicada la pintura. La variedad de solventes que ocupa este tipo de industria es muy amplia pero, a pesar de ello, su uso se ha visto disminuido en los últimos años, debido a restricciones de tipo ambiental y de costo.Algunos solventes comunmente utilizados:
-Agua:
-Alcohol
-Aguarrás (esencia de trementina):
-Acetona (propanona)
-Benceno
-White spirit: Se obtiene por destilación de una fracción pe­queña del petróleo.

Aditivos Menores
sustancias añadidas en pequeñas dosis para desempeñar funciones específicas, que no cumplen los ingredientes principales. Entre los más utilizados se encuentran:
-materiales secantes
-plastificantes
-antisedimentables.
Sustancias Secantes
Las sustancias secantes permiten controlar la velocidad de secado. Normalmente se utilizan sales
orgánicas de elementos metálicos
-cobalto
-manganeso
-plomo-calcio
-zinc
-hierro
.vanadio,
-cerio
-zirconio.
sustancias plastificantes
proporcionan flexibilidad y adherencia a los recubrimientos de superficie. Se clasifican en:
-
aceites vegetales no secantes (derivados del aceite
de ricino)
-
Monómeros de alto punto de ebullición (ftalatos)
-
Polímeros resinosos de bajo peso
molecular (poliester).
antisedimentantes
previenen o disminuyen la precipitación de los pigmentos,
reduciendo la fuerza de atracción entre partículas
(ejemplo: lecitina) o formando geles (ejemplo: estearato de aluminio.).
Producción de pintura

La 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, entre otras.

A continuación se presentan distintos métodos de producción para distintos tipos de pinturas.
compuestas de:
-
agua
-
pigmentos
-
extensores de
tiempo de secado (sustancias secantes),
-
agentes dispersantes,
-
preservantes,
-
amoniaco o aminas,
-
agentes antiespumantes
-
emulsión de resina.
Elaboración de pinturas al agua:
-
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
-
luego se transfiere a un estanque de mezclamiento con agitación. En éste se incorporan las resinas y los plastificantes, seguidos de
preservantes y antiespumantes 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 µm),
-
posteriormente envasado en tarros y embalado.

Las pinturas basadas en solventes incluyen:
-solvente
-pigmentos
-resinas
-sustancias secantes
-agentes plastificantes.
Los pasos en la elaboración de pinturas cuyo vehículo es un solvente son similares a los descritos anteriormente.
-
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
Dentro del proceso de producción de pinturas se pueden distinguir dos sub-procesos, en función
del producto final que se quiera obtener a saber:
a) Sub-Proceso A
: Producción de base incolora (pintura blanca)
En la elaboración de este producto, se distinguen las siguientes operaciones:
• Dispersión de la base concentrada incolora (30% concentración de sólidos).
• Mezclado de terminación de base incolora.
Luego de estas etapas, se obtiene la base incolora, la cual puede continuar a envasado o a
completar el proceso de fabricación de pintura color.

b) Sub-Proceso B: Producción de pintura color
Este se caracteriza por las siguientes operaciones:
• Dispersión del pigmento para formar una pasta coloreada (45% concentración de sólidos).
• Molienda de la pasta coloreada para formar empaste.
• Mezclado del empaste con resinas y solventes formando un concentrado coloreado.
Una vez que se obtiene el concentrado coloreado terminado, la base incolora se mezcla con éste,
obteniéndose pintura color. Por último, se envía a envasado, pasando previamente por control de
calidad.
Con respecto a la operación de envasado, este puede ser manual o automático. Dependiendo de
las características técnicas y el tipo de empresa, las operaciones de transporte de fluido se realizan
en forma manual, por bombeo (bombas de diafragma) o una combinación de ambas.
Subprocesos de producción
Esta actividad no es propia del proceso mismo de manufacturación de pinturas, pero algunas fábricas lo tienen incorporado dentro de su proceso.
La principal reacción presente en el proceso es la de esterificación, cuya ecuación de reacción es la siguiente:
R-COOH + X-OH + aceite--------------> R-COOX + H20
ácido alcohol ester
El ácido orgánico que generalmente se utiliza es ácido ftálico y se produce al combinar anhídrido ftálico más agua.
El proceso consiste en la mezcla y reacción de anhídrido ftálico, un polialcohol y aceites insaturados a 200 °C - 250 °C. El tiempo de residencia en el reactor es de 8 a 12 horas aproximadamente con un pH de operación cercano a 9, utilizando amoniaco para su ajuste. De la reacción se obtiene una resina concentrada, la que es posteriormente diluida con solventes (aguarrás, xilol) y filtrada. La resina finalmente es almacenada en estanques.Procesos artesanales incluyen el calentamiento de resinas naturales para obtener aceites de
diferentes tipos, como por ejemplo de linaza en el caso de una resina natural. También enalgunos casos se utilizan resinas alquídicas.
Producción de resinas
Tipos de pinturas.
En las Tablas 2.4 y 2.5 se presenta una caracterización de los tipos de pinturas con sus respectivos vehículos sólidos y volátiles, pigmentos y usos, tanto para pinturas como solvente como para pinturas al agua.
Salud y seguridad ocupacional.
Las sustancias toxicas y peligrosas que están presentes con mayor frecuencia en el
proceso de fabricación de pinturas, con riesgo para la salud humana, son las siguientes:

Solventes.
Pigmentos.
Borras de pintura.
Solventes:
Principalmente compuestos en base a fenoles, benceno y cetonas. Estas sustancias
producen (por su baja temperatura de presión de vapor) vapores altamente nocivos para la
salud humana.

Pigmentos:
Estas sustancias son la materia prima esencial para la elaboración de pinturas. En
su composición es factible encontrar los siguientes metales pesados: Cd, Cr, Cu, Pb, Se y Mo.
Su presencia afecta principalmente como material particulado. Algunos compuestos de tipo
preservante contienen Hg.

Borras de pintura:
Son principalmente sólidos residuales de las etapas de mezclado o concentración del proceso de fabricación de pinturas. Su composición es principalmente orgánica debido al alto contenido de solventes y/o resinas, conteniendo también restos de metales pesados. Dado que tales compuestos son objeto de limpieza, necesariamente implican un riesgo para las personas dada la posibilidad de contacto con el desecho.

Efectos de los contaminantes a la salud humana
Cuando es inhalado el material particulado, sus efectos están asociados, por una parte, al lugar en
que son depositadas las partículas en el aparato respiratorio, que depende del tamaño y forma de
ellas (a menor tamaño mayor respirabilidad) y, por otra, a la composición química de ellas.
Efectos de las partículas en suspensión
Efecto de Compuestos orgánicos volátiles (COV).
Los hidrocarburos que tienen oxígeno incorporado a su estructura molecular, tal como es el caso
de aldehidos, cetonas y algunos ácidos orgánicos sustituidos, son en general son perjudiciales al
hombre, especialmente cuando presentan dobles enlaces, como es el caso de la acroleína. Por
otra parte, son importantes las sustancias aromáticas como el benceno, debido a su alto poder cancerígeno, así como otras sustancias cíclicas con anillos bencénicos presentes en atmósferas contaminadas.
Contaminación Acústica.
Algunas empresas han realizado mediciones de los niveles de ruido. Encontrado zonas que pueden ser principales focos de esta contaminación.

• Zona de molienda
• Zona de envasado
• Zona de mezcla
Dermatitis de contacto:
resinas, pigmentos, disolventes, aceites.

• Alteraciones respiratorias (asma bronquial, bronquitis):
resinas, pigmentos, disolventes.

• Alteraciones neurológicas:
disolventes, secantes y pigmentos (principalmente compuestos de: plomo, manganeso y mercurio).

• Alteraciones digestivas, hepáticas y renales:
disolventes, pigmentos.



• Alteraciones hematológicas:
plomo, benceno, aminas aromáticas y colorantes azoícos.

• Perforación del tabique nasal:
compuestos de cromo hexavalente.

• Neoplasias:
pulmón (principalmente por pigmentos de cromo y amianto), mesotelioma (amianto), cáncer de senos paranasales (compuestos de cromo y níquel), cáncer de vejiga urinaria (aminas aromáticas y colorantes azoicos).
Equipo de protección recomendado:
Máscara con filtro para vapores o gases.
Guantes para solventes.
Careta facial.
Pechera de hule.
Calzado adecuado.

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