Fábrica de pinturas
La pintura se utiliza para decorar y proteger edificios, barcos, automóviles, aviones y electrodomésticos. Sus ingredientes incluyen pigmentos para dar color, disolventes para ayudar a extenderlo y secarlo, resinas para unir el material y aditivos para mejorar sus propiedades.
La fabricación de pintura requiere pruebas y controles de calidad rigurosos. El laboratorio es responsable de inspeccionar las materias primas y monitorear el producto durante toda la producción.
PREPARACIÓN
El proceso de preparación en una fábrica de pinturas comienza midiendo y porcionando las materias primas utilizadas para fabricar la base de la pintura. Esto se hace utilizando grandes básculas industriales para garantizar proporciones precisas.
Luego se combinan pigmentos, resinas, disolventes y aditivos en las cantidades correctas para formar una pasta. Para la mayoría de las pinturas industriales y de consumo, se utiliza un molino de arena grande para moler las partículas de pigmento para que se dispersen fácilmente en la mezcla. Una vez completado este paso, la pintura se filtra para eliminar cualquier partícula restante que pueda interferir con el rendimiento deseado del producto final.
Durante esta fase, la pintura también se prueba para garantizar que cumpla con parámetros de entrega específicos. Esto incluye verificar el tono del color y la intensidad del tinte, así como ajustar características importantes de entrega como la conductividad, el valor del pH, la viscosidad y más.
Una vez que la pintura ha sido probada y ajustada minuciosamente, se puede producir para que la utilice el cliente. Dependiendo del tipo de pintura se podrá diluir o espesar para ajustar sus propiedades.
Por ejemplo, una pintura espesa será menos viscosa que una diluida. Esto ayuda a garantizar que se pueda aplicar fácilmente y cubra bien la superficie. La pintura espesa también es más estable, lo que le permite resistir mejor los productos químicos y las inclemencias del tiempo. Además, las pinturas espesas suelen ser más respetuosas con el medio ambiente, ya que contienen menos COV que sus homólogas diluidas.
Molienda
Una fábrica de pinturas requiere precisión para producir pintura de alta calidad que dure y funcione. Todo el proceso, de principio a fin, debe controlarse cuidadosamente para garantizar que el producto terminado sea de la mayor calidad posible. Por este motivo se utilizan sistemas de automatización y monitorización durante todo el proceso productivo.
Pesados sacos de pigmentos llegan a la fábrica en camiones. Cada pigmento se mide y pesa cuidadosamente para que coincida con la fórmula precisa desarrollada en el laboratorio para cada color. Luego, las materias primas en polvo se mezclan con agua y aglutinantes para formar los componentes de pintura líquida.
A continuación, las materias primas líquidas se mezclan con espesantes y aditivos para crear la base de pintura. Luego, la mezcla resultante se somete a una serie de pruebas para determinar su intensidad de tinte y sus propiedades.
El proceso de molienda lleva el proceso de dispersión un paso más allá al reducir el tamaño de las partículas. Esto reduce la cantidad de aire atrapado en la alimentación, lo que puede afectar el flujo del producto, la intensidad del color y el brillo. Oliver Batlle ofrece varios tipos de molinos, incluidos molinos de inmersión, molinos continuos y molinos de recirculación, para garantizar que los aglomerados se rompan por completo.
Un elemento clave de un proyecto de pintura exitoso es una comunicación clara entre todas las partes involucradas en el proceso. Esto incluye a los administradores de las instalaciones, los equipos de seguridad y cumplimiento y los contratistas. Por ejemplo, los administradores de las instalaciones deben comunicar las temperaturas de trabajo necesarias para cada tipo de pintura para evitar el riesgo de mal funcionamiento y falla del equipo debido a condiciones operativas inapropiadas.
Dispersante
Durante el proceso de dispersión se introducen en los líquidos básicos elementos sólidos en polvo, como pigmentos y cargas. Esta es una etapa muy crítica ya que la mayoría de estos ingredientes en polvo no son solubles. El objetivo del proceso de dispersión es asegurar que todas las partículas de polvo insolubles estén separadas, completamente humedecidas, desaglomeradas y distribuidas homogéneamente en el líquido. La elección de los aditivos dispersantes depende de la aplicación final, mercado y uso de la pintura.
El uso de los aditivos dispersantes adecuados conduce a un muy buen resultado de humectación y dispersión. Los aglomerados secos existentes de los pigmentos se destruyen y no se producirá ninguna aglomeración adicional durante la finalización de la formulación. Este es un paso muy importante y, si se realiza incorrectamente, puede comprometer los excelentes resultados de dispersión logrados hasta ahora.
En pinturas arquitectónicas es frecuente que se utilicen concentrados de pigmentos para teñir sistemas basados en agua y disolventes. El objetivo es formular estos tintes "universales" de la manera más rentable y universal posible. Esto se consigue habitualmente utilizando agentes dispersantes oligoméricos y de bajo peso molecular (p. ej. tipos Efka(r) PU y/o PX). Además, la gama Xfast(r) de innovadores pigmentos para mezclar puede eliminar por completo la necesidad de dispersión, ya que se suministran en forma de gránulos secos y se pueden agregar directamente a una formulación para mezclar. Esto permite una reducción significativa en la cantidad de tensioactivo requerido en una formulación.
Mezcla
En el proceso de mezcla, los pigmentos de grano fino se humedecen con resina y disolvente antes de añadir ingredientes adicionales para formar una pintura. Luego, la mezcla se agita para dispersar los componentes de la pintura y garantizar que todos los ingredientes se distribuyan uniformemente por toda la mezcla. Este es un paso importante y que puede afectar significativamente la calidad de la pintura y el tiempo de producción.
De hecho, se ha descubierto que reducir el número de pasos en este proceso puede reducir el retrabajo hasta en un 20%. Por eso los fabricantes de pintura están invirtiendo en tecnología inteligente que pueda automatizar este proceso.
Estos sistemas pueden hacer esto monitoreando y analizando múltiples puntos de datos para tomar decisiones informadas en tiempo real. Por ejemplo, un sensor puede rastrear el estado de cada pieza de trabajo a medida que avanza en el proceso de pintura. También puede alertar a los empleados sobre cualquier problema con el equipo o el sistema de recubrimiento.
Como resultado, se minimiza la cantidad de desperdicio de pintura. Asimismo, se reduce el tiempo que lleva completar todo el proceso.
Este enfoque de la automatización también ayuda con los problemas de seguridad, ya que elimina las tareas manuales peligrosas y reduce el riesgo de exposición a los vapores de pintura. En última instancia, puede ayudar a los fabricantes a centrar más energía en optimizar sus procesos de producción y mejorar la calidad de la pintura.
Adelgazamiento
Después de pasar por el molino de arena o el tanque de dispersión, el pigmento en pasta pasa a grandes calderas donde se agita con la cantidad adecuada de disolvente para crear su consistencia final. Luego, pasa al control de calidad para inspección y pruebas.
Ya sea que la pintura sea a base de aceite o agua, es necesario diluirla para rociar bien y reducir la resistencia al aplicarla con brocha o rodillo sobre las superficies. La pintura diluida también le permite absorber más capas y proporciona un mejor acabado. Hay muchas formas de diluir la pintura y es importante saber qué diluyente es mejor para el tipo de pintura que se utiliza.
Una prueba sencilla para determinar si es necesario diluir la pintura es poner una pequeña cantidad en un trozo de papel de periódico y ver qué tan rápido se espesa. Alternativamente, use una copa de viscosidad (un dispositivo de medición cónico con un orificio calibrado en la parte inferior) y un cronómetro para medir cuánto tiempo tarda en drenar el líquido.
Si después de esto la pintura sigue espesa, será necesario diluirla con aguarrás, aguarrás, aguarrás o diluyentes específicos a base de aceite según el tipo de pintura. Asegúrese de revolver la pintura antes de agregar los diluyentes y agregue solo un pequeño incremento a la vez, juzgando por cómo afecta la consistencia. Si agrega demasiado diluyente, la pintura quedará demasiado fina y podría obstruir las brochas o gotear fuera del recipiente.
Pruebas
Las pinturas tienen una amplia gama de propiedades que las hacen adecuadas para diferentes circunstancias. Sin embargo, estas características suelen ser difíciles de cuantificar porque la aplicación y el curado de los recubrimientos se producen bajo una variedad de condiciones climáticas y de fábrica. Para evaluar y probar estas propiedades, los fabricantes envían muestras a laboratorios como Applied Technical Services (ATS) para su análisis.
Estas pruebas se realizan tanto en pinturas líquidas como curadas. Algunas pruebas se basan en los ingredientes de la pintura, mientras que otras se basan en el rendimiento. Por ejemplo, una prueba de vacaciones comprueba si hay poros en el revestimiento que eventualmente pueden causar corrosión del sustrato. Otra prueba determina la resistencia de una superficie al desgaste mecánico, donde el evaluador frota diez veces un punto de la superficie de la pintura de un lado a otro con un algodón seco. La marca negra que deja el algodón muestra aceites y suciedad que pueden contaminar la pintura.
Otras pruebas incluyen la viscosidad, que decide si la pintura es adecuada para pulverizar, enrollar o cepillar. La viscosidad también se puede probar usando un viscosímetro, que usa una aguja o varilla para medir la cantidad de movimiento requerido para que una muestra lo atraviese. La prueba también mide la densidad o gravedad específica de una pintura, que se calcula pesando el residuo no volátil después de evaporar el solvente y midiéndolo gravimétricamente.
El análisis de espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier ayuda a identificar la composición química de pinturas y revestimientos comparando el espectro de absorción IR del material desconocido con los espectros conocidos de otros materiales. El análisis FTIR también puede detectar elementos peligrosos en las pinturas, como plomo, cadmio, mercurio, cromo, PBB o PBDE.