PROCESO DE FABRICACIÓN INDUSTRIA DE PINTURAS

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PROCESO DE FABRICACIÓN

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Es la Etapa mas importante del proceso. Para que el pigmento se disperse correctamente deben ocurrir los siguientes procesos:

Mojado de toda la superficie del pigmento con vehículo. (Solvatación). Desagregación de los aglomerados hasta el tamaño de partícula especificado.

Estabilización de las partículas con el vehículo para prevenir que se reagrupen.

DISPERSIÓN DE LOS PIGMENTOS

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DISPERSIÓN DE LOS PIGMENTOS

El proceso de dispersión comienza con la carga de la Resina, el agregado de solventes y aditivos con Al dispersor de alta velocidad (baja velocidad). A continuación se agregan sucesivamente los diferentes tipos de pigmento, empezando con los de más difícil mojado. A medida que se va espesando la masa, se aumenta la velocidad del dispersor para facilitar la incorporación de la totalidad de los pigmentos y cargas minerales.

La dispersión continúa por 20 minutos.

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DISPERSIÓN DE PARTICULAS

PIGMENTOS. Conceptos BásicosUn pigmento es una partícula coloreada que es insoluble en el medio de aplicación. Aparecen en diferentes formas y tamaños y están basados en estructuras químicas completamente diferentes.

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Partículas Primarias: El tamaño y la estructura cristalina NO se ven afectados por el proceso de fabricación. Las partículas primarias son cristales simples o subcristales que están fuertemente conectados mediante sus superficies.

DISPERSIÓN DE PARTICULAS

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Agregados:

El tamaño y la forma pueden y deben ser ajustados durante el proceso de fabricación. Los agregados son partículas en las que las partículas primarias se encuentran conectadas mediante sus superficies. Los agregados son difíciles de destruir en partículas primarias, durante el proceso de molienda.

DISPERSIÓN DE PARTICULAS

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AGLOMERADOS: Los aglomerados se forman en los pigmentos en polvo. Se encuentran únicamente conectados por los ángulos y los bordes, y por eso su superficie total es casi idéntica a la superficie de las partículas primarias y de los agregados en el aglomerado. La dispersión de los aglomerados es el proceso fundamental durante la molturación.

DISPERSIÓN DE PARTICULAS

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El proceso de dispersión significa en la producción de pinturas, en realidad la ejecución de tres procesos. Estos tres pasos tienen lugar al mismo tiempo y/o de un modo consecutivo.

Proceso de dispersión

1. Destrucción de los Aglomerados: Actuación de fuerzas mecánicas:Las fuerzas de corte, que se transfieren principalmente por la fase líquida en la molienda de los pigmentos.Interacciones físicas y químicas:Humectación y entrada de los componentes líquidos en los poros de los aglomerados. Las fuerzas de adhesión entre las partículas de los pigmentos, se sustituyen por la interacción entre las moléculas líquidas (ligante, aditivos, solventes. Debido a esto, los aglomerados pueden ser fácilmente destruidos o hasta separados por el líquido .

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Proceso de dispersión

2. Humectación de la superficie de los pigmentos:El aire o el agua, que cubren la superficie de los pigmentos, son sustituidos por las moléculas del ligante o por los dispersantes y humectantes.

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Proceso de dispersión

3. Estabilización de la dispersión:

Prevenir la reaglomeración mediante la utilización de dispersantes.Prevenir o controlar la floculación.

Esta etapa es una de las más críticas de esta parte del proceso debido a que la calidad de la estabilización garantiza una buena molienda posteriormente y una homogenización adecuada del pigmento.

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MECANISMOS DE LOS AGENTES HUMECTANTES Y DISPERSANTES

Estabilización Electrostática:

La superficie de los pigmentos está recubierta por un aditivo cargado iónicamente. Todas las partículas del pigmento se encuentran cargadas del mismo modo. La repulsión mutua debido a las cargas es mayor que las fuerzas de atracción de los pigmentos.

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MECANISMOS DE LOS AGENTES HUMECTANTES Y DISPERSANTES

Estabilización Estérica:La aproximación de dos partículas entre sí, se previene mediante moléculas que se encuentran absorbidas en la superficie del pigmento y que tienen grupos de larga cadena en la fase líquida. Las aglomeraciones se pueden prevenir, debido a que las partículas de pigmento no pueden acercarse unas a las otras, por la presencia de estos grupos de cadena larga.

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Estructura de los Agentes Dispersantes y Humectantes

A) Dispersantes Electrostáticos: Estos productos son agentes que contiene grupos catiónicos o aniónicos. Por ejemplo, contiene sales de amonio cuaternarios y alquilpoliaminas (catiónicas) o ácidos policarboxílicos y sustancias orgánicas sulfonatadas (aniónicos).

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Estructura de los Agentes Dispersantes y Humectantes

B) Dispersantes Estéricos:Estos productos son sustancias no iónicas. Son grupos hidrofílicos (Ej. El poliéster) y grupos afines a los pigmentos (Ej. Grupos Amino) conteniendo oligómeros o polímeros. Son de cadenas largas.

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MOLIENDA

Esta etapa es parte de la dispersión del pigmento y es otra de los procesos críticos de la fabricación.

El objetivo de la molienda del pigmento es alcanzar partículas de pigmento finas, bien molidas y suavizadas y además, mejorar la separación de las partículas de pigmento.

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Tipos de Molinos utilizados en la industria de las pinturas

Molinos de Arena Molinos de Rodillos Molinos de Bolas y Guijarros Molinos Attritor

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Molino de ArenaSon Molinos que cuentan con una chaqueta completamente cerrada y la parte de adentro se encuentran girando a velocidades de 1800 a 3000 RPM. En la parte inferior del eje se encuentra un estabilizador para mantener el eje estable. La chaqueta esta llena de esferas de vidrio o Circonio de 1.7 mm. ( Mejor superficie de contacto)

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Molino de Arena

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MOLINOS DE BOLAS O GUIJARROS

Las bolas o los guijarros pueden ser de porcelana, acero, alúmina, sílice, zirconio u otro material abrasivo.

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BOMBAS DE DIAFRAGMAFuncionan con aire comprimido. Pueden Fluir líquidos de baja y alta viscosidad. Son de Desplazamiento Positivo.

Otras Bombas Utilizadas son:Bombas de Pistón.Bombas de Embolo.

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3. ADELGAZAMIENTO Y AJUSTE DE LAS PINTURAS

En la etapa de adelgazamiento se adiciona la cantidad correcta de solvente o agua (dependiendo de la pintura) a la dispersión proveniente de la molienda para ajustar viscosidad.

Aquí También se ajusta el color y otras propiedades de la pintura.

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ADELGAZAMIENTO Y AJUSTE DE LAS PINTURAS

El objetivo del adelgazamiento es obtener la consistencia del necesaria del producto para su envasado y su fácil aplicación de acuerdo a sus características. Se mide la viscosidad de la dispersión y se compara con las especificaciones requeridas.

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ADELGAZAMIENTO Y AJUSTE DE LAS PINTURAS Posterior al proceso de

adelgazamiento se realiza el ajuste del color de la dispersión de la molienda. Por lo general el operario toma la muestra después del adelgazado para añadir varias combinaciones de pigmentos, solventes, resinas y pastas para establecer el cumplimiento de los requerimientos de color.

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4.Envase

Una vez que el producto haya sido aceptado de acuerdo a las especificaciones requeridas se procede a su envase, ya sea en botes, tambos, toneles, o camiones cisternas de acuerdo a los requerimientos del mercado.

El llenado puede hacerse mecanizado o a mano según el tamaño de la fábrica.

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