viernes, 5 de junio de 2009


INDUSTRIA - TEXTIL
Procesos y tratamientos textiles


La industria textil comprende multitud de procesos y/o tratamientos específicos destinado a dar a los hilos y a los tejidos propiedades y características concretas.
Dependiendo del tipo de fibra, o del efecto de acabado que se desea dar, se utilizan variados métodos físicos y químicos.
Entre los procedimientos habituales destacan los siguientes.

Ablandado: Es una operación consistente en eliminar la aspereza de las hilachas del yute o del cáñamo debidas a las incrustaciones de impurezas que mantienen unidas las fibrillas elementales.

Acabado: Es el conjunto de operaciones que se llevan a cabo sobre un tejido crudo para adecuarlo a su uso final. Las principales son: repasado, lavado, cepillado, enrasado, chamuscado y apresto. El acabado castor es un acabado especial que se confiere a la lana para conseguir una superficie cubierta de pelo aplastado. El acabado denominado "Sajonia" es un tipo de acabado que proporciona suavidad a un tejido.

Agramado: Es una operación consistente en machacar y espadillar el lino, cáñamo, yute, etc., después de su maceración, para conseguir las fibras limpias.
Alisado: Es una operación consistente en tratar los hilos de lana a cierta tensión, sometidos a temperatura y humedad adecuadas, para evitar su posterior rizado.

Azufrado: Es un proceso de blanqueado al cual se someten las lanas mediante emanaciones de azufre.

Muarado: Es un proceso que consiste en el tratamiento de una superficie para que aparezca con visos y aguas; el muarado de tejidos se efectúa haciéndolos pasar por calandrias de muarar que, al aplastar el grano del tejido, le confieren un acabado tornasolado (muaré), y la irregularidad del proceso es lo que proporciona un acabado tornasolado o en forma de aguas.

La hilatura
La hilatura comprende el conjunto de procesos al que son sometidas las fibras textiles, tanto las naturales como las sintéticas, para ser transformadas en hilados homogéneos y resistentes.
El proceso de hilatura varía en función de las características de las fibras, tales como la longitud, limpieza o finura, así como el origen animal, vegetal, químico, etc. Así, se diferencia la hilatura de fibras largas, como la lana, de las fibras cortas, como el algodón. Las operaciones fundamentales que tienen lugar en el proceso de la hilatura comienzan con la limpieza y apertura de las fibras, de tal modo que queden sueltas, homogéneas y libres de impurezas, ya que éstas perjudican la calidad del hilo. Esto se consigue con máquinas que combinan acciones mecánicas y aerodinámicas.
Dado que las fibras textiles son heterogéneas, hay que llevar a cabo una mezcla de las que tienen características parecidas, a fin de que las propiedades del hilo permanezcan lo más constante posible en un mismo proceso de fabricación. Mediante el cardado se separa cada una de las fibras, las cuales se hallan todavía desordenadas formando una masa más o menos voluminosa después de la depuración, con objeto de reunirlas después en una cinta en la que se disponen con regularidad y parcialmente orientadas en dirección axial. Seguidamente se procede a regularizar y homogeneizar las cintas procedentes de la carda, normalmente irregulares, para lo cual se realizan sucesivos estirados y doblados de las mismas. El estirado se lleva a cabo pasando las cintas entre dos pares de cilindros de velocidades periféricas diferentes. En las mecheras, las cintas son estiradas de nuevo y se transforman en mechas, de menor masa lineal. Mediante una ligera torsión se obtiene una cohesión natural de las fibras.
El hilado, propiamente dicho, consiste en realizar un último afinado de la mecha para transformarla en un hilo, el cual se somete al mismo tiempo a una torsión, que le dará la tenacidad deseada. Finalmente, el hilo es enrollado sobre un soporte. Suplementariamente, se realiza el peinado, en cuya operación se elimina la totalidad o buena parte de las fibras más cortas, con objeto de obtener hilos muy finos y especialmente regulares. Con frecuencia se realizan también otras operaciones complementarias posteriores, como el devanado en grandes bobinas, el retorcido, el flameado, etc. Las fibras sintéticas o químicas, ampliamente utilizadas en la industria textil, han de tener, para poder ser hiladas, una longitud y un grosor similares a los de las fibras naturales.

El tintado
Una vez confeccionados tanto los hilos como los tejidos, se someten a operaciones de tintado para conferirles el color deseado. Para ello, se recurre a productos químicos si las fibras no incorporan ya el color pretendido antes de la hilatura.
Debido a que los materiales textiles sometidos al teñido o tintado son de naturaleza química muy diversa, los colorantes actúan de muy distintas maneras. Antes de efectuar esta operación, por lo general se blanquea el producto textil y, si es necesario, se trata con un mordiente. Las materias textiles pueden teñirse en diferentes fases de su manufactura: en estado de fibra, de cinta cardada, de hilado o de tejido. Para que se pueda producir el fenómeno de absorción, capilaridad y adherencia, las materias a teñir deben ser necesariamente porosas. Químicamente se asume que el colorante se combina con las moléculas de la sustancia a teñir. En la teoría electrocoloidal, los colorantes se unen a otras materias gracias a que en estado coloidal poseen una carga eléctrica positiva o negativa, lo cual origina una fuerza de atracción sobre las cargas de signo contrario de dichas materias (eléctricamente, las cargas de signo contrario se atraen, al contrario que las cargas de igual signo, que se repelen).

La merceración
La merceración es un proceso textil que consiste en el tratamiento de las fibras de algodón o hilo (normalmente bajo tensión) con hidróxido de sodio concentrado. Mediante este proceso, el algodón adquiere cierto brillo sedoso, se hace más resistente a la tracción, presenta mayor afinidad por el tinte y aumenta su reactividad química frente a diversos procesos de acabado.
Existen diversas especies vegetales aprovechables (en todo o en parte) como materia prima para proporcionar fibras vegetales con destino a la industria textil.
Estas fibras pueden proceder de los frutos, como en el caso del algodón, el kapoc o miraguano y el coco; de los tallos, como en el caso del lino, el cáñamo, el ramio, el yute y la retama; o los procedentes de las hojas, como en el sisal, el cáñamo de manila, el abacá o el esparto.

Kapoc
El kapoc o miraguano se conoce también con los nombres de seda o lana vegetal. Esta fibra procede de los frutos de "Ceiba pentendra" de Java y varias especies del género "Bombax" que se cultivan en Sri Lanka (antiguo Ceilán).
Las fibras de kapoc son de color gris o blanco amarillento, sedosas, brillantes, flexibles, elásticas y muy impermeables. Se utiliza para el relleno de almohadones y edredones, por su flexibilidad y poco peso, así como para la fabricación de salvavidas, el acolchado de trajes y la fabricación de fieltros. También se emplean en la fabricación de cartones calorífugos e insonorizantes.
Cocos, donde se pueden observar los filamentos

Coco
La fibra de coco procede de la capa cortical de los frutos de este vegetañ. Los cocos tienen un revestimiento formado por una capa de filamentos de entre 10 y 35 cm de longitud, que una vez separados del fruto, se estrían y peinan. Estos filamentos son empleados principalmente en la fabricación de esteras y felpudos.

Ramio
La fibra de ramio se obtiene de la planta del mismo nombre, especialmente de "Bohmeria nivea", de la familia de las urticáceas, que se cultiva en China y en el sur de Asia. Las hojas del ramio se emplean en la alimentación de los animales por su alto contenido en calcio. Las fibras son de sección elíptica muy alargada; su longitud varia entre los 50 y 300 mm ,con un diámetro máximo cercano a los 100 micrómetros. Químicamente, están compuestas de un 99 % de celulosa, siendo una fibra imputrescible y muy resistente a los agentes químicos.
Planta de Ramio (Boehmeria nivea)
La obtención de la fibra de ramio parte del descortezado a mano, al que sigue la operación llamada "desgomado", que elimina las materias pépticas y que consiste en sumergir los tallos en baños alcalinos seguidos de lavados enérgicos, y del agramado y peinado. La fibra obtenida por procedimientos artesanos se utiliza para la confección de mantelerías y, especialmente, para la fabricación de correas y cuerdas imputrescibles.

Yute
La fibra de yute se extrae de los tallos de la planta del mismo nombre, de la familia de las tiliáceas. Las fibras más empleadas son blancas y oscurecen con el tiempo. Se presenta en haces muy lignificados de sección poligonal y de un grueso aproximado de 30 micrómetros y longitudes en torno a los 2 mm. Se componen de un 70 % de celulosa, un 12 % de lignina, un 10 % de pentosanas y menos de un 1 % de ceras.
El macerado de los tallos se realiza en estanques o ríos próximos a la zona de cultivo, en donde se procede también al descortezado y desfibrado. El resto del proceso de hilado se realiza en instalaciones industriales. El yute resiste mal la humedad combinada con el calor, ya que es atacada por microorganismos. Se utiliza para la fabricación de telas y cuerdas bastas, y para embalajes y esteras. El yute se puede colorear, ya que admite y fija bien los colorantes derivados del alquitrán.

Retama
La retama es un arbusto que se desarrolla en terrenos arenosos y secos, y de sus tallos se extraen fibras muy cortas. La extracción de la fibra se lleva a cabo por maceración, descortezado, agramado y rastrillado, de una manera similar a la extracción de la fibra del lino. Se emplea principalmente en cordelería y, blanqueada, para la fabricación de sábanas bastas.

Sisal
La fibra de sisal se extrae de las hojas de "Agave sisalina", de la familia de las amarilidáceas. Esta fibra es blanca y dura, con una longitud de 2 a 5 mm y una sección poligonal de 20 a 30 micrómetros. Está formada por un 75 % de celulosa, un 6 % de lignina y un 18 % de pentosana. La extracción se lleva a cabo de forma primitiva, mediante el secado de la hoja al sol, tras lo cual se somete a operaciones de magullamiento, batido, raspado y rastrillado. Se utiliza para la confección de tejidos bastos, como sacos y esteras, y en la confección de cepillos, siendo su principal aplicación la fabricación de cuerdas para la industria y para aplicaciones agrícolas.

Cáñamo
El cáñamo se obtiene de los tallos de "Cannabis sativa", de la familia de las urticáceas, que se cultivan preferentemente en climas templados. Las fibras del cáñamo se asemejan a las del lino, aunque son más bastas, más largas y mucho más resistentes, presentando extremidades redondeadas. Su longitud media es de 28 mm y su diámetro medio de 35 micrómetros. Químicamente, se componen de un 86 % de celulosa, un 6 % de lignina y un 8 % de pectinas, ceras y hemicelulosa.
El cáñamo de Manila o abacá es una fibra que se extrae de las hojas de "Musa textilis", de la familia de las musáceas que se cultiva principalmente en Filipinas. Sus fibras están formadas por haces indivisibles de fibrillas elementales, de 2 a 4 m de longitud, y de 5 a 30 micrómetros de diámetro. Tiene una resistencia parecida al cáñamo común, pero es más resistente a la humedad, ya que es inalterable incluso en ambientes marinos. El abacá se emplea en la fabricación de cuerdas y cables para la marina y para minería. Las fibras más finas, seleccionadas y blanqueadas, se emplean también en la confección de sombreros.

Fibra de Abacá
Las fibras del cáñamo se separan mediante agramado, después de someter los manojos de la planta a maceración o enriamiento para que fermenten y se disuelvan las sustancias aglutinantes. Limpia la fibra, se consigue el cáñamo en rama, con fibras de hasta 2 m de longitud, que se suavizan, espadillan y rastrillan para obtener la hilaza, cuyo color oscila entre el gris pardo y el amarillo.

Es proceso de elaboración del cáñamo es similar a la del lino.
La fibra textil que se obtiene del cáñamo se emplea en la industria fundamentalmente para la fabricación de cuerdas y cordeles, pero también la confección de tejidos y telas bastas, sacos, telas de embalaje, alpargatas, mangueras de incendio y otros muchos utensilios. Por extensión, se asimilan a este mismo sector industrial los que emplean fibras obtenidas de otras especies afines.

El cáñamo reducido a copos se convierte en la "guata de cáñamo", que mezclada con algodón u otras fibras da tejidos mixtos muy resistentes. Con las fibras más finas del cáñamo se fabrican también trapos de cocina, toldos, velas y otros tejidos resistentes.
a fibra del esparto se extrae de las hojas de "Stipa tenacisima". Las hojas de esparto, que llegan a alcanzar longitudes de 1 m, se secan al sol y se arrollan sobre su eje longitudinal.
Los filamentos del esparto se utilizan en la fabricación de esteras y cepillos, aunque su principal aplicación es como materia prima en la fabricación de papel.

Algodón

Dentro de la industria textil, el sector del algodón constituye uno de los que tiene una mayor relevancia y peso específico en el mundo. El sector algodonero de basa en el cultivo, recolección y elaboración de la planta del algodón, perteneciente al género Gossipium, familia de las malváceas, de la que existe un gran número de variedades y que se cultiva preferentemente en zonas cálidas. En concreto, se procesan las fibras obtenidas de la cápsula del fruto que envuelve las semillas en forma de pelos.
Aunque el principal producto que se obtiene del algodón es la fibra, también se aprovecha la semilla, que reducida a polvo y prensada proporciona hasta un 13% de su peso en aceite útil para aplicaciones industriales. Las tortas procedentes del prensado se utilizan para la alimentación del ganado por su gran riqueza en proteínas.
Comercialmente los algodones se clasifican por la calidad de la fibra y su longitud. Estas calidades varían mucho dependiendo de la región de donde procedan. La planta del algodón sufre una serie de procesos industriales hasta convertirse en tejido: después de la recolección, las masas de algodón, una vez secadas al sol, se someten a la acción de unos rodillos dotados de púas en las que se engancha la fibra. Posteriormente, se separan las impurezas mediante una máquina denominada "diablo. Se completa el proceso mediante abridoras, y se somete la fibra a un chorro de aire para quitarle las últimas impurezas, hasta que se obtienen las fibras con el grosor y la torsión adecuados, mediante el proceso de estirado. Tras el arrollado de la mecha, se pasa al hilado en máquinas continuas de anillos; el hilo saliente se arrolla en husos y queda dispuesto para obtener la tela directamente, o previo paso por diversos acabados. Cuando se quiere obtener un tejido brillante, se somete el algodón a una mercerización, consistente esencialmente en tratar los hilos tejidos con una sosa cáustica.
Con el algodón se confeccionan todo tipo de hilos y tejidos, tanto vastos y rudimentarios, como los aptos para la confección de prendas de mayor calidad. Las fibras de algodón se emplean también para la fabricación de explosivos, algodón-pólvora, guatas, borras, mechas, torcidas, aislantes y en la fabricación de apósitos para la medicina y cirugía.

Lino

El lino es, junto con el algodón (en lo que se refiere a fibras de origen vegetal) y la lana y seda (en cuanto a fibras de origen animal), de las plantas textiles mas antiguas que se conocen, e incluso es considerada la más antigua por algunos autores. Algunas fibras de lino muy antiguas, datadas de 5.000 años a.C, fueron encontradas en las riveras del Nilo, en Egipto, pues esta planta fue muy utilizada por los egipcios como materia prima principal para la confección de sus vestidos.

El lino es una planta anual de la familia lináceas "Linum usitatissimum", de tallos rectos, hojas uninervias y flores azuladas. Las fibras se han utilizado desde siempre como materia textil en la preparación de un tejido más resistente que el algodón, aunque menos flexible y más rígido. Esta rigidez, unida a la superficie lisa y brillante que presentan los tejidos, dan el tacto fresco y resbaladizo característico.
En la moderna industria textil renace de nuevo la confección de tejidos con fibra de lino, aunque suele combinarse con otras fibras naturales, principalmente algodón y rayón. El lino 100% se utiliza generalmente para objetos decorativos, pues la rigidez de las prendas textiles de lino puro ha sido superada por otras fibras, incluso sintéticas.
Las semillas del lino se utilizan en medicina, y el aceite en la preparación de pinturas. Las principales variedades son el lino ruso o real, el lino de Riga y el lino de Flandes.

Otras fibras textiles

Seda
La utilización de las fibras del capullo de los gusanos de seda para la confección de hilos y tejidos constituye uno de los sectores de la industria textil de más larga tradición.

Capullos de gusano de seda
La obtención de la seda se inicia con la cría del gusano de seda o sericicultura, de la que se obtienen los capullos que, removidos en agua caliente, pierden parte de la sericina y permiten el hilado elemental, llamado "molinaje", que da lugar a la seda cruda. Mediante baños de purga se elimina el resto de sustancia gomosa para obtener la seda desgomada, que adquiere entonces su clásico tacto. El hilo que forma cada capullo tiene una longitud de más de 1.000 metros y de 8 a 15 micras de diámetro. La hilatura propiamente dicha consiste en reunir varios capullos preparados en un recipiente de agua caliente, se unen sus extremos y se hacen pasar por una hilera de porcelana y se procede a su devanado. Los filamentos quedan así pegados entre sí y forman un hilo que se alisa a través del rozamiento consigo mismo o con otro hilo.

Con el hilo de seda se confecciona gran diversidad de tejidos que, por sus cualidades de suavidad, resistencia, facilidad de lavado y vistosidad, han hecho que durante siglos se considerara la seda como la mejor de las fibras textiles.
La industria textil emplea una gran variedad de máquinas, además del telar, en las que se realizan operaciones específicas de aplicación generalizada en la mayoría de las fibras, o características de la confección de determinados tejidos.

Una vez la materia prima ha sido producida, recolectada y, según el caso, sufrido algún proceso previo al transporte, es almacenada normalmente en balas. Algunas materias requieren procesos específicos anteriores o posteriores.
Del conjunto de maquinaria utilizada en la industria textil, destacan:

El "abrebalas": Es una máquina utilizada para abrir las capas de algodón procedente de balas prensadas, mediante la esponjadura y el desmenuzamiento de las fibras.

El "abridor": Consiste en una máquina usada para separar la fibra de algodón de las impurezas que la acompañan.

El "ablandador": Es una máquina utilizada para ablandar las hilachas de cáñamo o de yute; consta de rodillos cilíndricos con estrías helicoidales, que provocan continuas flexiones a las hilachas.
Las "aprestadoras": Son máquinas utilizadas para aprestar los tejidos; constan de una cubeta de imbibición, de cilindros directores y de calandra para el exprimido.

El "batidor": Es una máquina provista de una devanadora o aspa con la que se abren y afofan las fibras textiles y se las libra de impurezas.

El "rame": Es una máquina utilizada en el acabado de los tejidos, para ensancharlos y corregir las distorsiones de la trama.

El "roller-gin": es una máquina utilizada desgranar las cápsulas de algodón; también conocido como "máquina de cilindros", consistente en un cilindro forrado de cuero provisto de estrías. En su movimiento de giro, el cilindro arrastra las fibras textiles, que se enganchan en las estrías, y las conduce frente a una cuchilla dotada de movimiento alternativo en sentido vertical, lo que provoca el desprendimiento de las semillas que estaban adheridas a las fibras.

El telar
El telar es la máquina de tejer, operación ésta que consiste en la fabricación de tejidos mediante el entrelazado de dos juegos de hilos: la urdimbre y la trama.
El telar tiene un largo recorrido histórico. Inicialmente requería de toda la potencia humana para su funcionamiento, y no fue hasta finales de 1700 en que apareció el primer telar mecánico, inicialmente con tracción animal y más tarde por energía de vapor. Se haría popular a partir de 1820, generalizándose desde entonces la industria textil.
Antiguo telar conservado en el Museo de El Serrablo - Sabiñánigo (Aragón - España)
Existen distintos tipos de telares que se distinguen según los órganos que los componen y los fundamentos de su funcionamiento. Un telar de lanzadera consta de: el enjulio, consistente en un tambor donde van arrollados los hilos de la urdimbre y de donde salen paralelos; el guía-hilos, que tensa adecuadamente los hilos de la urdimbre; el cruzamiento, que es un mecanismo constituido por dos varillas que dividen los hilos en dos grupos para preparar la calada; los lizaroles o viaderas, bastidores con movimiento vertical alternativo, en los que unos hilos de acero o lizos cogen los hilos de la urdimbre y forman la calada, posición en la que unos hilos suben y otros bajan.
Los telares disponen, además, de: un peine, cuyo movimiento de vaivén empuja cada pasada del hilo de la trama; el botón, consistente en una tabla sobre la que se desliza la lanzadera en su movimiento de vaivén; y el plegador, que es un cilindro en el que se arrolla el tejido.
Existen también telares sin lanzadera, que permiten obtener tejidos más anchos que los comunes.


lunes, 1 de junio de 2009

Pintura.



PINTURA.


Es una mezcla alquídica generalmente compuesta por dos sustancias que son el pigmento y el vehículo, fabricada mediante el proceso de alcálisis.

La pintura ha sido descrita como una mezcla de pigmento con vehículo, diseñada para ser aplicada en capas delgadas (películas) para fines de decoración, protección o ambos. Los efectos decorativos pueden ser producidos por el color, brillo, textura, iluminación ó una combinación de éstos.
La función protectiva de las pinturas incluye resistencia al aire, agua, líquidos orgánicos y sustancias químicas (ácidos, álcalis y contaminación atmosférica), así como mejorar las propiedades mecánicas sobre algunos materiales, aportando mejor dureza, resistencia a la absorción, etc. El presente resumen contiene algunos de los factores relativos a la composición de la pintura, con una breve discusión de cada componente en el sistema.
1.2 COMPONENTES DE LA PINTURA
Básicamente puede decirse que una pintura está compuesta de dos partes principales:
o Pigmento
o Vehículo
1.2.1 PIGMENTO
Por pigmento se define a una sustancia colorida, finamente dividida, que es esencialmente insoluble en el medio en el cual va a ser dispersado (los colorantes son soluble y no serán considerados dentro de ésta presentación). A continuación se dará a conocer la clasificación de los pigmentos:
Los pigmentos se clasifican en tres tipos generales

Funciones de los pigmentos
· Imparte color y poder corriente a la pintura (propiedades que distinguen una pintura de barniz).
· Protege la superficie de los estragos del tiempo y los elementos, incluyendo reacciones químicas.
A continuación se describirá algunos pigmentos orgánicos utilizados para este proyecto:
Violeta de metilo. Tiene buena resistencia a la luz, aun cuando este diluido, su resistencia al calor permite que sea utilizado para entintar esmaltes para horneo, su resistencia al sangrado es satisfactoria. Tiene relativamente poca aplicación en pinturas, siendo mas usado en tintas de imprenta, tintas de estarcidor, papel carbón y crayones.
Carbón vegetal. Se obtiene por la combustión de materias vegetales en condiciones controladas. Este colorante se usa en gran cantidad en la industria, especialmente en la farmacéutica, y muy poco en el campo de los alimentos. Como auxiliar tecnológico, es utilizado en la decoloración parcial de mostos, vinos y vinagres, y para desodorizar aceites. Este producto se elimina por filtración en la industria después de su actuación, y no se encuentra en el producto que llega al consumidor.
Hidróxido de calcio. Comúnmente llamada cal apagada. Acabado mate, poroso, absorbente, endurece con el tiempo, la humedad y la lluvia favorecen la carbonatación. Resiste a los agentes atmosféricos. Tiene buenas propiedades microbicidas. Se debe manejar con precaución por su causticidad. Tiene buena adherencia sobre mortero, cal, piedra, ladrillo. Se emplea en interiores y exteriores. Se aplica con brocha, rodillo o pulverizadores.
1.2.2 VEHÍCULO
Definición. El vehículo en una pintura es la parte líquida de ella, en la cual están dispersados los pigmentos.
Composición. El vehículo consiste esencialmente en dos partes:
o Formador de película (Ligante)
o Solvente
2. ANTECEDENTES DE PRODUCCION
2.1. Materias primas
Genéricamente, los materiales o sustancias utilizadas en la elaboración de pinturas pueden agruparse en cuatro categorías de materias primas: pigmentos, aglutinantes, solventes y aditivos menores.
Los pigmentos son productos en polvo, insolubles por si solos en el medio líquido de la pintura sus funciones son suministrar color y poder cubridor, contribuir a las propiedades anticorrosivas del producto y darle estabilidad frente a diferentes condiciones ambientales y agentes químicos.
Entre los pigmentos más utilizados en la fabricación de pinturas se encuentran variados compuestos en base a cromo y plomo, zinc en polvo, dióxido de titanio, sulfato de bario, negro de humo, aluminio en polvo y óxido de hierro, como ejemplos
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, caolines tratados y sulfato de bario precipitado.
Los agentes aglutinantes son sustancias normalmente orgánicas, cuya función principal es dar protección; se pueden utilizar en forma sólida, disueltos o dispersos en solventes orgánicos volátiles, en solución acuosa o emulsionados en agua. Estas sustancias comprenden los aceites secantes, resinas naturales y resinas sintéticas. Entre los aceites secantes, el más utilizado es el aceite de linaza.
Las resinas naturales en su mayoría son de origen vegetal, con excepción de la goma laca; actualmente, su uso ha declinado considerablemente debido al desarrollo de un gran número de resinas sintéticas. Estas últimas normalmente se utilizan en combinación con los aceites antes mencionados siendo más resistentes al agua y agentes químicos. Entre las resinas sintéticas más utilizadas se encuentran las resinas alquídicas, acrílicas, fenólicas, vinílicas, epóxicas, de caucho clorado, de poliuretano y de silicona. De todas éstas, la primera es la más utilizada. Los solventes, o vehículos volátiles 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, especialmente en el caso de los solventes clorados. Los aditivos menores son sustancias añadidas en pequeñas dosis para desempeñar funciones específicas, que no cumplen los ingredientes principales. Entre los más utilizados se encuentran los materiales secantes, plastificantes y antisedimentables. 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 y zirconio).
Las sustancias plastificantes, por su parte, 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) y polímeros resinosos de bajo peso molecular (poliéster).
Las sustancias antisedimentantes previenen o disminuyen la precipitación de los pigmentos, reduciendo la fuerza de atracción entre partículas (ej.: lecitina) o formando geles (ej.: estearato de aluminio, anhídrido de silicio).
Las materias primas utilizadas en las industrias nacionales son similares a las de uso común a nivel mundial. Respecto de los solventes, el aguarrás se utiliza de preferencia en las pinturas de tipo decorativas, en tanto que en las pinturas de tipo industrial se utilizan productos más específicos.
De acuerdo a la información recopilada en visitas técnicas, se puede establecer que las principales materias primas utilizadas en Chile y sus factores de consumo son los siguientes:
TABLA 2.1: Principales materias primas utilizadas para la fabricación de pinturas.
MATERIA PRIMA UNIDAD FACTOR DE CONSUMO
· Solventes (principalmente aguarrás) lt/ton pint. 160
· Dióxido de titanio (pimento) kg/ton pint. 43
· Resina kg/ton pint. 16
· TABLA 2.2: Principales insumos utilizados para la fabricación de pinturas en Chile.
· MATERIA PRIMA UNIDAD FACTOR DE CONSUMO
· Parafina lt/ton pint. 30
· Gas licuado kg/ton pint. 2
· Petróleo 5 y 6 lt/ton pint. 5
· Energía eléctrica kWh/ton pint. 21


2.2. Proceso de producción
2.2.1. 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, 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.
• 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 μm), 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.
• 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.
Dentro del proceso de producción de pinturas se pueden distinguir dos sub-procesos, en función del producto final que se quiera obtener (ver Figura 2.2), 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.

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.


Tipo de pintura.

Vehículo sólido

Disolvente

Tipo de pigmentos

Usos
Alquídicas de secado
al aire
Resina gliceroftálica
con aceites secantes
Aguarrás
· Amarillo cromo
· Rojo molibdeno
· Amarillo zinc
· Decoración
anticorrosiva
Alquídicas de secado
al horno
R. oleo-gliceroftálica +
melamino-formol
Tolueno-xileno
Butanol
· Amarillo cromo
· Rojo molibdeno
· Automotriz
· Electrodomésticos

Vinílicas

Polivinil-butiral
Tolueno
Amarillo zinc
· Anticorrosivos
Celulósicas (lacas)
Nitrocelulosa
modificada con
resinas y plastificante
Acetato de etilo
Ciclohexanona
Etiletilcetona
· Amarillo cromo
· Rojo molibdeno
· Decoración de
muebles,
automotriz
Cloro-caucho
Caucho clorado
Xileno
Tolueno
· Amarillo zinc
· Pinturas ignífugas
· Rev. Antiácidos,
antiherrumbe
Poliuretano
Poliester y
poliisocianato
Cetonas, acetato
de etilglicol,
acetato de butilo
· Amarillo cromo
· Rojo molibdeno
· Amarillo zinc
Pinturas marinas y
para hormigón,
protectoras de fierro
y aluminio
Epóxicas
Poliamida o poliamina
con resina
Esteres, cetonas,
alcoholes,glicoles

Pinturas marinas,
revest. Estanques