Proceso de fabricación de pinturas industriales.
El proceso de fabricación de pintura industrial se basa en la mezcla de pigmentos con componentes básicos, como resinas sintéticas o aglutinantes que ayudan a estabilizar y disolver los pigmentos. Es a lo que nos dedicamos en nuestra fábrica de pinturas.
Las pinturas son suspensiones que contienen suficientes partículas para ser visibles a simple vista. El proceso de fabricación de pintura se debe realmente a que no requiere una gran inversión; sin embargo, sí requiere experiencia para pesar y mezclar componentes. Diversas presentaciones de productos del proceso de fabricación.
Diferentes tipos de pinturas.
En este artículo describiremos el proceso de elaboración de la pintura, los conceptos básicos, las materias primas y los productos obtenidos del proceso de elaboración de la pintura.
Conceptos básicos
Tanques de acabado de una planta de fabricación de pintura. Área de acabado de fábrica de pintura. Para comprender el proceso de fabricación de la pintura, es necesario tener en cuenta algunas nociones importantes, relacionadas con las materias primas, que describiremos a continuación
Es un material que tiene la capacidad de cambiar el color de la luz que refleja, a través de la absorción del color. Para ello, el pigmento absorbe de forma selectiva determinadas ondas de luz, en función de su longitud de onda. Un pigmento debe tener una alta capacidad para teñir superficies de cualquier tipo y debe ser estable en sólidos a temperatura ambiente.
Se trata de sustancias que sirven para albergar el y mantenerlo adherido al soporte. Las principales características que deben tener los ligantes son las siguientes:
- Tiene una gran habilidad para mezclarse con el
- Ser muy resistente una vez seco
- Tener una textura que permita su aplicación
Los disolventes son sustancias que se utilizan para disolver el en el caso de que esté en fase sólida, en el caso de que el aglutinante sea líquido, permiten que fluya fácilmente.
Estas son sustancias que se agregan a la pintura en pequeñas proporciones por en comparación con las materias primas y le dan a la pintura características diferentes o específicas que no se obtienen con los componentes de la mezcla.
Clasificación de pinturas.
Existen diferentes tipos de clasificación para pinturas, dependerá directamente del proceso de fabricación, materias primas, aditivos menores y el tipo de uso que se le dé a las pinturas. A continuación, describiremos las diferentes clasificaciones para pinturas.
Dependiendo del nivel de capa específico de la pintura. Y este tipo de clasificación se basa en capas de pintura y puede ser:
- Pinturas de imprimación
- Pinturas de sellado
- Pinturas de acabado
Las pinturas de imprimación son las primeras capas que se aplican a la pieza y están diseñadas y formuladas para proteger contra la oxidación y la corrosión. También sirven como base para una segunda capa de pintura.
Las pinturas de sellado son capas de pintura que generalmente cubren las capas de imprimación. Se utilizan cuando se ha aplicado masilla a una pieza, con el fin de sellar y aislar la masilla del acabado, lo que permite una mejor compatibilidad de adhesión con las capas de pintura posteriores.
Las pinturas de acabado representan el conjunto de pinturas utilizadas para dar color a la pieza, resisten la abrasión, los agentes químicos , la humedad, etc., porque es la capa de pintura que está en contacto con el exterior.
Según el sector al que se destine la aplicación
- Pinturas automotrices
- Pinturas marinas
- Pinturas industriales
- Pintura para edificios y construcciones
- Pintura decorativa
El diseño de las pinturas se basa en el sector al que se destinarán, porque cada sector tiene diferentes requerimientos de materiales para las pinturas, lo que les otorga características específicas.
Según el número de capas aplicadas en el sistema
En este ranking tenemos:
- Pintura directa
- Pintura monocapa
- Pintura bicapa
- Pintura tricapa
La pintura directa, como sugiere el nombre, se aplica a la superficie. Ofrece cierta resistencia a la oxidación, a los rayos, a los agentes externos y aporta color, brillo y acabado directamente a la superficie.
La pintura monocapa utiliza el sistema clásico de aplicación de capas, una para la imprimación y la otra para el esmalte o acabado. La primera capa protege contra la oxidación y la corrosión, la segunda capa protege contra elementos externos y color y brillo.
La pintura bicapa corresponde a un sistema de aplicación que consta de 3 capas: Primer, base de color y laca. El acabado final se obtiene mediante dos diferentes, uno de color o efectos metalizados y otro de barniz o laca.
Las pinturas tricapa constan de un sistema de 4: una imprimación y tres capas de acabado.
Según la emanación de compuestos volátiles
- Pinturas al polvo
- Pinturas al agua
- Pinturas de alto contenido de sólidos
- Pinturas al disolvente
Las pinturas en polvo no requieren ninguna concentración de disolventes y las pinturas a base de agua contienen una concentración muy alta de disolventes. Las pinturas con alto contenido de sólidos contienen menos disolvente que las pinturas a base de disolvente.
Los primeros tres tipos de pintura en esta clasificación formulada y diseñada para reducir las emisiones de compuestos volátiles al medio ambiente.
Según el número de componentes de la pintura
Según el número de componentes de la pintura, estos son:
- De 1 componente
- Pintura industriial 2 componentes
- De n componentes
Según la resina base de la pintura
Disponemos de una amplia variedad de pinturas, como las siguientes:
- Pinturas epoxi
- Pinturas poliuretano
- Pinturas acrílicas
- Pinturas alquídicas
- Pinturas de poliéster
- Pinturas vinílicas
- Pinturas de caucho
- Pinturas de silicatos
- Pinturas de silicona
Materias primas
Los pigmentos son generalmente polvos que son insolubles por sí mismos en el medio de pintura líquida. Aportan color, poder cubriente y protección anticorrosión.
Entre los pigmentos más utilizados se encuentran: polvo de zinc, compuestos a base de Cr Pb, dióxido de titanio, sulfato de bario, polvo de aluminio, negro de carbón y el óxido de entre otros.
En la formulación de las pinturas también encontramos los rellenos, que permiten extender el pigmento y contribuyen al efecto de relleno. Entre estos materiales tenemos barita, caolín, sílice, talco, entre otros. También hay rellenos sintéticos, como tratados, tiza y sulfato de bario precipitado.
Los pigmentos se clasifican según el punto de vista en dos tipos:
Tintes o colorantes
La diferencia entre ellos es que los colorantes están en los vehículos de la composición, mientras que los están formados por material particulado, generalmente insoluble.
Los pigmentos también se pueden clasificar según su color.
Esta última clasificación utiliza una letra mayúscula inicial "P" si se trata de un pigmento , o una "S" si se trata de un colorante soluble.
Luego se coloca una segunda letra separada con una que indica el tono del color, y cual será:
Azul “B”
Negro “Bk”
Marrón “Br”
Verde “G”
Metálico “M”
Naranja “O”
Rojo “R”
Violeta “V”
Blanco “W”
Amarillo “Y”
Seguido de la segunda letra, se coloca un punto , un número de dos o tres dígitos que identifica el tinte.
Un ejemplo de este tipo de clasificación de color : PR101 que identifica un pigmento: Óxido Rojo.
Existe otra clasificación basada en el punto de vista químico del pigmento, dividiendo los pigmentos en pigmentos para cada pintura o recubrimiento en particular, y en dosificadores o rellenos utilizados para formulaciones destinadas al físico -Características químicas de la pintura.
Se trata de sustancias generalmente de origen orgánico, la principal de las cuales es la protección del pigmento. Se utilizan en forma sólida, disueltos en compuestos orgánicos volátiles, en soluciones acuosas o en soluciones a base de agua. Los aglomerantes pueden ser: resinas naturales , sintéticas y aceites secantes.
Las resinas naturales son generalmente de origen vegetal. Su uso ha disminuido en la actualidad debido al creciente desarrollo de resinas sintéticas. Estos combinan resinas naturales con aceites, un aglutinante mucho más resistente al agua y a los productos químicos.
Entre las principales resinas sintéticas utilizadas tenemos: resinas alquímicas, acrílicas, fenólicas, vinílicas, epoxi, cloradas, poliuretánicas y siliconadas. El aceite secante más utilizado es el aceite de linaza. Entre los aglutinantes más comunes en el proceso de fabricación de pinturas se encuentran el acrílico 3, el alquídico y el epoxi.
El acrílico es mucho más efectivo y más costoso, e ideal para la protección de superficies en climas. Los aglutinantes no acrílicos tienden a descomponerse debido a la exposición prolongada a la luz ultravioleta.
Insumos
Los solventes también son llamados vehículos volátiles. Son sustancias en estado líquido que confieren a las pinturas el estado de fluidez necesario para su aplicación. El solvente debe evaporarse una vez que la pintura aplicada se usa en la industria, ya sea que las restricciones ambientales hayan logrado reducir el uso de solventes. Entre los disolventes más utilizados se encuentran:
Tolueno
Acetato de etilo
Estas sustancias, cuando se agregan en pequeñas dosis, permiten características adicionales a las pinturas.
Entre los aditivos más utilizados se encuentran los materiales secantes de cobalto que facilitan el secado de la pintura sin tener que adicionar aceites, y los aditivos plastificantes, compuestos por hormigón y polímeros. Este tipo de aditivo permite suavizar el acabado final de las pinturas.
Descripción del proceso de fabricación de pinturas
El proceso de fabricación de pinturas posee una gama de productos muy amplia que abarca pinturas a base de agua y pinturas a base de solventes, además de barnices, lacas, impermeabilizantes, recubrimientos anti corrosivos, pinturas marinas, pinturas automotrices, etc.
El proceso de fabricación de pinturas sigue un esquema uniforme alrededor del mundo, adicionando algunas variaciones. A continuación, describiremos un esquema estándar, que puede variar según el tipo de pintura que se desee fabricar.
Recepción de la materia prima
El primer paso en el proceso de fabricación del es la recepción de la materia prima. Una vez que llega el envío de materias primas y suministros de los proveedores, se clasifican como materiales y materiales peligrosos e inflamables.
Control de materias primas
Esta inspección se puede realizar de dos formas:
Basado en certificados de análisis producidos por empresas certificadas y aprobadas.
Llevamos a cabo nuestros propios análisis de laboratorio para validar las especificaciones.
La inspección es un paso muy importante, porque permite verificar que las materias primas e insumos cumplan con las especificaciones requeridas y, en el caso de los solventes, cumplan con los requisitos para la fabricación de pinturas. proceso.
Pesaje de materia prima para proceso de pintura
El peso de la materia prima variará según el de cada producto y según el tipo de pintura producida. Una vez que se realiza el pesaje, se organiza y luego se utiliza en las partes del proceso de fabricación donde se requiere.
Empastado o premezcla
En esta parte del proceso, los componentes sólidos se mezclan. Se crea una pasta que consiste en pigmentos, resinas, aditivos dispersantes de una pequeña parte de solvente. Lo primero que hay que hacer es agregar el mezclador de resina, luego poco a poco, se agregan los pigmentos y luego el dispersante.
La idea es llegar a un primer punto de estabilidad porque los pigmentos deben diluirse gradualmente y así, con la pequeña cantidad de disolvente añadida, se forma una masa pastosa. Este proceso toma aproximadamente 30 minutos y la velocidad de mezcla recomendada es de 500 rpm.
Dispersión
Una vez obtenida la premezcla , se debe aumentar la velocidad del dispersor a aproximadamente 800 rpm, con el fin de obtener una pigmentación efectiva en las resinas. Se agrega una pequeña parte del solvente durante la dispersión que debe durar aproximadamente 40 minutos.
Molienda
Una vez la mezcla sale de la dispersión, se transporta mediante un sistema de bombeo hasta el molino, donde se introduce la mezcla en un molino de perlas donde se somete la pasta previamente obtenida a un proceso de corte mecánico, en el que los pigmentos se aglomeran en partículas del orden de 5 a 10.
El molinillo debe tener el 75% de de su volumen con bolas de cerámica y debe tener una camisa para evitar el sobrecalentamiento.
Completación
Este es uno de los pasos importantes en el proceso de fabricación de pintura. Cuando se obtiene el tamaño de partícula deseado durante la molienda, la pasta se retira de la moledora y se transfiere a las máquinas de acabado. Estos tanques son cilíndricos y cuentan con un sistema de agitación.
Allí se adicionan las resinas necesarias para completar el según la fórmula definida. También se añaden otros aditivos, dependiendo de la fórmula utilizada. La pasta diluida en estos depósitos forma la pintura base, mediante la adición de ligantes y aditivos en concentraciones tales que no modifican la concentración del pigmento, formando así las propiedades que caracterizan la pintura que se está realizando. .
Ajuste de viscosidad
Al final del proceso de fabricación, se agrega la cantidad requerida de solventes para garantizar que la pintura tenga la viscosidad especificada. Se agrega más solvente, porque la viscosidad de la pintura determinará cuánta área se cubrirá con cada película de pintura aplicada a una superficie.
Descarga y envasado
En este paso se realiza un procedimiento de filtrado y producto en diferentes layouts dependiendo del layout del producto final. Luego, los envases son almacenados y dispuestos para el despacho.
Despacho y transporte
El producto almacenado es dispuesto en paletas, y una vez ubicados sus destinos finales, son colocadas dentro de camiones, en donde serán transportadas hacia las instalaciones de los distribuidores autorizados o hacia puertos o aeropuertos, según el pedido del producto.
Sub-procesos de producción de pinturas
Podemos apreciar dos sub-procesos dentro del proceso general de producción de pinturas. Dichos sub-procesos están en función del producto final y son los siguientes:
- Producción de base incolora
- Para elaborar pintura blanca o base incolora, se deben realizar las siguientes operaciones:
- Dispersión de la base concentrada incolora en un 30% de concentración de sólidos.
- Mezclado de terminación de base incolora.
- Al final de estas dos operaciones, una obtiene una base incolora o blanca , que se puede envasar o seguir el proceso para la fabricación de pintura de color.
- Producción de pintura de color
- Este subproceso se caracteriza por la presentación de las operaciones
- Dispersión del pigmento para formar una pasta coloreada con extracto seco.
- Triturar la masa.
- Mezcla de producto molido con resinas y pigmentos
- Al final de estas operaciones, se obtuvo un concentrado de color.
- Este concentrado se mezcla con una base incolora para la producción de pintura de color, luego primero se pasa por el control de calidad.
- Productos del proceso de fabricación de pinturas.
- Mezcla de pigmentos en un proceso de fabricación de pintura
Proceso de mezcla.
Los principales productos resultantes del proceso de fabricación descrito anteriormente se fabrican según las fórmulas propias del tipo de producto, y son las siguientes:
Pintura a base de agua
Está compuesto por pigmentos que prolongan el tiempo de secado, dispersantes, conservantes, amoníaco o aminas, agentes y emulsión de resina. El proceso comienza agregando agua, amoníaco y agentes a un tanque de premezcla, , luego se agregan los pigmentos y diluyentes.
Al finalizar la premezcla, la pasta ha pasado por un proceso de molienda donde se produce la dispersión, pasa a un tanque de mezcla con agitación se le agregan las resinas, plastificantes, conservantes y antiespumantes, para con la adición de la emulsión .de resinas.
Una vez todo incorporado, se agrega agua hasta alcanzar la consistencia deseada. Finalmente, la pintura pasa por un proceso para eliminar los pigmentos no disueltos y luego se coloca y empaqueta.
Cabe señalar que solo los esmaltes a base de agua pasan por la molienda. Los látex y pastas se dispersan y terminan el tanque de mezcla.
Pintura en base de solvente
Estas pinturas están compuestas por pigmentos, resinas, secantes, plastificantes y disolventes. Los pasos de fabricación son similares a los de una a base de agua: se mezclan pigmentos, secantes y secantes en un mezclador de alta velocidad , luego se agregan solvente y plastificantes.
Al final de la mezcla, la pasta se transfiere a otro tanque de mezcla donde se agregan colorantes solventes. Cuando se alcanza la consistencia deseada , la pintura se envasa y almacena.
Se puede usar un tanque de premezcla y un molinillo para este proceso, a fin de reemplazar el mezclador de velocidad.
