marzo 2016 - BLOG DALMAR PROTECCIONES Y PINTURAS

La granulometría en la pintura en polvo

La distribución del tamaño de partículas o granulometría es un factor muy importante a la hora de aplicar una pintura en polvo:Una granulometría inadecuada puede influir en falta de carga, poca penetración, piel de naranja, rendimiento insuficiente, taponamientos de los venturis de las pistolas.También es importante desde el punto de vista de la seguridad reducir al mínimo la fracción mas fina que ocasiona un riesgo de explosión (muy limitado pero real) y uno a la salud por ser más difícil de filtrar y poder llegar mas fácilmente a los pulmones.

Cómo se controla la granulometría

Durante el proceso de fabricación de la pintura en polvo, después de la extrusión, tiene lugar la molienda del producto que produce los granos o partículas que serán finalmente aplicados.

La distribución granulométrica la medimos mediante la difracción de un rayo láser que se desvía mas o menos en función del tamaño de las partículas que encuentra en su recorrido. El aparato de que disponemos en nuestro laboratorio de Control de Calidad es el Malvern que queda ilustrado en la primera página.

En función de los valores obtenidos se modifican los ajustes de los molinos hasta obtener la distribución granulométrica deseada.

Ajustes de la granulometría

El molino dispone de un sistema de clasificación de partículas llamado separador que permite modificar, mediante un variador de velocidad, el tamaño del producto que se muele y envasa.

Tabla de resultados

Los valores de la tabla de resultados están dispuestos en dos columnas:
– Size (um) = Tamaño (micras)
– Volume Under % = Volumen por debajo en porcentaje

Datos principales de la tabla:
D[4,3] es el tamaño medio de las partículas de pintura en polvo, permite una comparación rápida de una pintura con otra.
D(v, 0.1) es el tamaño de partícula en micras por debajo del cual hay 10 % del producto. Es una indicación de la cantidad de finos: cuanto más alto es el valor menos finos hay.
D(v, 0.9) es el tamaño de partícula en micras por debajo del cual hay 90% del producto. Es una indicación de la cantidad de partículas gruesas en la pintura en polvo: cuanto más bajo es el valor menos gruesos hay.

Interpretación del gráfico

El gráfico consta de dos curvas:

La curva en forma de S (representada en verde en el gráfico) corresponde a los valores de la Tabla de la página precedente y permite visualizar los puntos correspondientes al 10% (flecha naranja) y 90% (flecha roja) de la distribución de tamaños. Su escala vertical es la escala de la derecha.

La curva en forma de Campana (representada en azul en el gráfico) corresponde a la cantidad de producto de un determinado tamaño. En este gráfico la mayor parte está entre 20 y 80 micras. Su escala vertical es la escala de la izquierda.

Evitar amarillamiento en pintura en polvo

El horno de gas directo

Las instalaciones de aplicación de pintura en polvo con horno de gas directo, es decir cuyos gases de combustión están en contacto con los objetos pintados, presentan el problema de la oxidación de las resinas de la pintura por los gases residuales de la combustión. Además del dióxido de carbono, se pueden formar óxidos de nitrógeno, así como derivados del azufre presente como impureza. Este fenómeno se traduce por un notable amarillamiento de los colores claros, y puede ser particularmente serio con algunas resinas de la serie Poliester. Según el origen del gas –mejor dicho su composición química- puede variar la degradación de color de una pintura en polvo: por ejemplo el comportamiento puede ser muy diferente en una instalación española (gas norteafricano) o alemana (gas ruso o del Mar del Norte).

Existen resinas aditivadas por el suministrador para mejorar la resistencia a los gases de combustión. Sufren un sobreprecio respecto a las resinas standard y no permiten un ajuste óptimo de la cantidad de antioxidante ni su adaptación a un tipo específico de impureza del gas..
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Otra forma de solucionar el problema es añadir un antioxidante adecuado a las resinas standard. Ante el problema que se tienen con los clientes que utilizan hornos de gas directo, existen aditivos más eficaz para resolver el problema.

Problema práctico ¿Cómo evitar el amaillamiento en pintura en polvo?

Un cliente nuestro, fabricante de mueble metálico, se ha encontrado con un problema de este tipo después de una modificación en su horno de polimerización.

Después de la aplicación de pintura epoxi-poliéster gris claro, las piezas pintadas entran en el horno de gas directo a través de una cortina de aire bastante violenta que arranca algo de la pintura en polvo depositada sobre las piezas. Este polvo es arrastrado por la corriente de aire que recircula, también de forma excesiva, dentro del horno, pasando por los quemadores. Cuando los quemadores arrancan, pueden quemar la pintura en suspensión. Resulta que, aparte de humo negro a la salida del horno, se provoca el amarillamiento de algunas de las piezas que están en el horno.

Si bien el producto llevaba un aditivo estabilizante para altas temperaturas, éste se reveló ineficaz para evitar el amarillamiento por gases de combustión en ésta instalación. Se hicieron ensayos del mismo producto en otra instalación con horno de gas directo, con el resultado de que no amarilleó. Tampoco cambió el color aplicando la pintura en un horno clásico. Para solucionar el problema se sustituyó el aditivo estabilizante por otro que se reveló más efectivo para evitar la agresión por parte de los gases de combustión del gas. Este aditivo ha resuelto el problema de amarillamiento con un sobrecoste mínimo.

A continuación se muestra esquemáticamente en el gráfico, el efecto reductor en el cambio de color en el horno de gas: cuanto más corta es la columna, menor es el cambio de color.

	Horno clásico	Gas directo
Sin aditivo		2,47
Aditivo 1	4,87	4,94
Aditivo 2	2,56	2,60
Aditivo selecionado	1,65	1,67

A partir de los datos se aprecia que la polimerización más cercana conseguida en el laboratorio es la de 10min a 230ºC. A pesar de esto el aspecto de la chapa del laboratorio y de la pieza aplicada difiere en el brillo. Estas diferencias de color así como de aspecto son debidas a la gran masa de la pieza aplicada –tiene 6 mm de espesor– lo que hace imposible conseguir la reproducción exacta del curado con probetas de laboratorio.

Conclusiones sobre la importancia de la estabilidad termica de la pintura

La variación de color se debe a haber sobrepasado los límites de estabilidad térmica de los pigmentos, en particular del pigmento amarillo. Este al degradarse tiende hacia un color anaranjado.

El año pasado se pasó el termógrafo. Según la curva obtenida el horno debería tener un máximo puntual a 212ºC. En estas condiciones la diferencia de color frente a la carta RAL utilizada sería de 1,10 unidades. Es evidente que se está trabajando a temperaturas sensiblemente superiores, del orden de los 230ºC. Se aconsejó al Cliente revisar el horno y adecuar las condiciones de secado a este tipo de pieza de masa elevada.

Influencia estabilidad termica en el pintado

Influencia de la estabilidad termica en el pintado

Diferencia de color

Es frecuente que en las diferentes aplicaciones de un mismo color según la carta RAL existan variaciones considerable entre unas y otras.

Como las distintas cartas RAL tienen entre ellas ligeras desviaciones de color, a continuación se muestra una tabla con la diferencia de color (E) que presenta la fabricación de un RAL 7008 frente a distintos tipos de carta RAL.

Diferencia de color entre Patrón de fabricación y distintos de carta RAL	AE diferencia de color
RAL 7008 HR satinada	1,52
RAL 7008	1,00
RAL 7008 K-7	0,77
RAL 7008 K-1	0,85

Los valores que se muestran en la tabla son desviaciones razonables de color en cuanto a pintura en polvo se refiere. En el caso de la mayor diferencia (1,52) se acentúa por ser una carta de acabado satinado.

A continuación se muestra una tabla con la diferencia de color que presenta la pieza aplicada por el Cliente frente a distintos tipos de carta RAL.

Diferencia de color entre Pieza aplicada y distintos tipos de carta RAL y distintos de carta RAL	E diferencia de color
RAL 7008 HR satinada	2,96
RAL 7008	2,13
RAL 7008 K-7	3,17
RAL 7008 K-1	3,24

Estos valores son suficientemente elevados para que se aprecie a simple vista una diferencia significativa entre la carta RAL y la pieza aplicada.La diferencia entre el patrón de fabricación y la pieza aplicada es de 2,47 unidades.A partir de esta diferencia de color se infiere una diferencia en la polimerización de la pintura que genera una variación del color

Se intentan reproducir las condiciones de curado de la pieza haciendo ensayos de sobre-estufado y de falta de curado para conseguir el mismo color y aspecto que presenta la pieza pintada por el Cliente.

A continuación se detalla una tabla con las diferencias de color entre la pieza aplicada por el Cliente y los distintos ensayos de polimerización realizados en el laboratorio y el estándar de fabricación(10 min 200ºC) y los distintos secados.

AE a los distintos tiempos y temperaturas de Polimerización realizados en el laboratorio	AE sobre Pieza aplicada por Clienter	AE sobre Fabricación (10 min 200ºC)r	AE sobre Carta RAL r
Pieza aplicada por Cliente		2,47	2,13/td>
P77202 10 min 250ºC	4,87	4,94	5,51
P77202 10min 240ºC	2,56	2,60	3,15
P77202 10min 230ºC	1,65	1,67	2,10
P77202 10min 220ºC	1,77	0,84	1,28
P77202 10min 210ºC	2,27	0,33	1,10
Fabricación (10 min 200ºC)	2,47		1,00
P77202 10min 190ºC	3,16	0,70	1,45
P77202 10min 180ºC	3,30	0,85	1,50
P77202 3min 220ºC + 10min 165ºC	3,03	0,64	1,41
P77202 de 140ºC a 200ºC en 10 min	3,21	0,80	1,49

Conclusiones sobre la importancia de la estabilidad termica de la pintura

La variación de color se debe a haber sobrepasado los límites de estabilidad térmica de los pigmentos, en particular del pigmento amarillo. Este al degradarse tiende hacia un color anaranjado.

LA FLOCULACIÓN DE PINTURAS EN MEDIO ORGÁNICO

DESFOS ISG 800 AC.

destacar las siguientes características:

Producto no clasificado.
Reutilizable (puede volver a introducirse en la cabina una vez eliminados los lodos del fondo).
Excelente poder lubricante.
Protege las instalaciones contra la corrosión
Carácter multimetal.

DESFOS T 400/800 AC.

Este producto es un agente auxiliar y, con frecuencia, no es necesaria su utilización.Entre sus cualidades, sobresales las siguientes:

Acelera la sedimentación de la pintura y clarifica el fluido recirculante.
Favorece la agrupación de los lodos generados facilitando su posterior eliminación.

La floculación de pinturas en medio orgánico.

La floculación de pintura es un proceso físico-químico que permite desnaturalizar el “overspray” (cantidad de pintura proyectada que no va a las piezas) captado por una corriente de agua y acondicionar el lodo resultante para facilitar su posterior eliminación. De esta manera, podemos decir que la floculación es un sistema cuya función principal es lavar el aire que fluye en la cabina de arriba hacia abajo. El mantenimiento de estas instalaciones es tanto más crítico cuanto menor sea el volumen de agua en relación con la cantidad de pintura que deben absorber. Un mantenimiento defectuoso origina los siguientes problemas:

Mala desnaturalización de la pintura que provoca que ésta se pegue por toda la instalación.
Espuma.
Corrosión.
Proliferación bacteriana que acelera el efecto de corrosión sobre la instalación y produce malos olores.

Para solucionar este problema en instalaciones de pequeño volumen (hasta 10 m3), DALMAR propone un sistema de floculación de pintura que se basa en la recirculación de un medio orgánico que sustituiría al inorgánico tradicional (agua industrial). Este sistema proporciona las siguientes ventajas:

No requiere la dosificación continua de productos químicos.
Alarga la vida de la instalación pues la protege contra la corrosión y actúa como agente lubricante de los elementos sometidos a desgaste.
Es apropiado para la floculación de todo tipo de pinturas tanto en base disolvente como en base agua.
Reduce considerablemente el volumen de los lodos generados.
Elimina los problemas ocasionados por la contaminación biológica.
Es un proceso de vertido cero.

Ver soluciones para la floculación de pinturas