Tintado de La Madera

 

7 TINTADO DE LA MADERA Introducción.- Desde muy antiguos se ha venido utilizando para realzar el aspecto de la madera la tinción de la misma, bien aplicándose una sustancia como las nogalinas o anilinas, bien aplicando algún producto químico, como por ejemplo el amoniaco, que por reacción con algún componente de la madera (taninos) experimentaba un cambio de color. Era además una condición el que el tinte fuera transparente, es decir el veteado de la madera había de ser visible, ya que el efecto a conseguir era el de realzar el aspecto de la madera. Esto implicaba que el tinte fuera soluble en el medio de aplicación y es lo que los diferencia de los pigmentos, que al ser de tamaño mayor que el molecular originan dispersión de la luz y por tanto opacidad. Actualmente la escasez de ciertos tipos de madera de extraordinaria belleza (caoba, ébano,  palisandro, etc.), así como la necesidad de mantener man tener una constancia de color en grandes  producciones o muebles modulares, obliga ob liga a que prácticamente todo lo que es mueble natural es decir no pintado (pigmentado), vaya teñido o al menos entonado, para asegurar una uniformidad de color. Si prescindimos del caso del teñido químico podemos definir un tinte como una sustancia coloreada (o colorante), disuelta en un determinado disolvente o vehículo, que al depositarse sobre la madera y evaporar el disolvente, imparte su color a la madera, siendo al mismo tiempo transparente. También dedicaremos una parte al estudio de los Lasures es decir de aquellos tintes que además de aportar color y aspecto decorativo proporcionan protección a la madera cuando esta se encuentra en el exterior.

Clasificación de Tintes y de agentes de Teñido.Teñido.- Es inevitable que productos con tal diversidad de características como colorantes sintéticos, pigmentos y otros agentes químicos capaces de cambiar el color de las madera, puedan clasificarse de maneras muy diferentes dependiendo de propiedades o características especiales. Alguna de las características que suelen ser las de mayor interés son las siguientes:

1.

Se Segú gún n eell m mét étod odoo eemp mple lead adoo p par araa p prroduc oducir ir la colo colora raci ción ón fi fina nal: l:

1 1

 

1. Pr Prod oduc ucci ción ón in si situ tu de la pi pigm gmen enta taci ción ón po porr llaa apl aplic icac ació iónn de de uunn oxidante adecuado que convierta los polifenoles incoloros, presentes en la mayoría de las maderas en derivados coloreados. 2. Fo Form rmac ació iónn de co comp mple lejo joss me metá táli lico coss con con comp compue uest stos os aro aromá máti tico coss  polihidroxilados (taninos) presentes en muchas maderas, mader as, con una apropiada sal metálica, típicamente compuestos de Hierro. 3. Re Reac acci ción ón quí quími mica ca de de co comp mpue uest stos os fen fenól ólic icos os pre prese sent ntes es en en la ma made dera ra con otros reactivos, como la nitración con ácido nitroso. 4. Tic icci ción ón por por ccon onta tact ctoo med media iant ntee llaa apli aplica caci ción ón de de uuna na sus susta tanc ncia ia coloreada, tinte o pigmento, que normalmente son materiales sintéticos de naturaleza orgánica. Estos son los más importantes y más comunes.

2.

De ac acuer uerdo do con el ti tipo po quím químic icoo amp ampli lioo d del el pigm pigmen ento to o ttin inte te em empl plead eado: o:

1.

Ca Cati tión ónic icos os,, util utiliz izad ados os pri princ ncip ipal alme ment ntee en med medio io dis disol olve vent nte. e.

2. An Anió iónic nicos os,, ttíp ípic icam amen ente te sal sales es sód sódic icas as de co comp mpues uesto toss su sulf lfona onados dos que los hacen solubles en medio acuoso. También denominados colorantes ácidos. 3. Qu Quel elat atos os M Met etál álic icos os,, ccom omoo pi pigm gmen ento toss de Ft Ftal aloc ocia iani nina na y ot otro ross complejos. 4. Pro Produc ducto toss de de iint ntera eracci cción ón de ti tint ntes es cat catió ióni nicos cos y aani nión ónic icos os (form (formaci ación ón de sal).

3.

De ac acue uerd rdoo a la pola polari rida dad d del del ve vehí hícu culo lo solv solven ente te (m (med edio io): ):

1.

No P Poolar, Na Nafta, Aguarr rráás, Xileno no,, eettc. 2 2

 

2. Mo Mode dera rada dame ment ntee po pola larr, Alc Alcoh ohol oles es,, Este Estere ress y Ceto Cetona nass de baj bajoo peso peso molecular. 3.

Al Alttamen amente te po pollar ar:: Agu gua, a, Al Alco coho holles es,, Gli Glico cole les. s.

4. Clas Clasif ific icac ació ión n de ac acue uerd rdoo a llaa ffas asee en qu quee se encu encuen entr traa p pre rese sent ntee eell colorante:

1.

So Sollució ución, n, si sien endo do co com mpl plet etam amen entte ttra rans nspa pare rent nte. e.

2. Sol Soluc ució iónn coloi coloida dall o dis dispe persi rsión ón ex extra traor ordi dina naria riame mente nte fi fina na (S (Sol oluc ució iónn  parcial). 3.

Pi Pigm gmen ento to en en disp disper ersi sión ón,, dos dos fa fase sess comp comple leta tame ment ntee dife difere renc ncia iada das. s.

5. Clas Clasifi ifica caci ción ón de ac acue uerdo rdo al gr grup upoo ffunc uncio ional nal prese presente nte en la mo molé lécu cula la de colorante.

1.

Azo.

2.

Nitro.

3.

Di y Tri fenil Metano.

4.

Antraquinona.

5.

Indigoides.

CARACTERÍSTICAS DE LOS COLORANTES .- Las principales propiedades son: 3 3

 

Poder Colorante: Es la capacidad de impartir color por unidad de sustancia, para comparar  la de dos colorantes se disuelven cantidades iguales de las mismas y se observa quien  produce un color más intenso.

Matiz o Tono: Es el color que imparte, amarillo, rojo, caoba, nogal, etc. Unido a su constitución química es lo que se denomina Índice de Color (Colour Index, CI).

Solubilidad: Es la cantidad en gramos de colorante que se disuelve en un litro de un determinado disolvente, cuanto mayor sea la solubilidad se podrán obtener tintes más concentrados, pero también será mayor la cantidad de tinte que se disolverá (sangrado) al aplicar encima un barniz que contenga dicho disolvente. La solubilidad suele aumentar con la temperatura, esto habrá que tenerlo en cuenta especialmente si se hace la solución en caliente, ya que podría precipitar al enfriar, si la cantidad de colorante fuera excesiva. Otra precaución a tener en cuenta en el caso de los tintes al agua, es que esta sea desmineralizada ya que la presencia de iones de Ca o Mg  puede hacer precipitar el colorante. Otro factor a tener en cuenta es que si mezclamos el tinte disuelto con otro disolvente puede  precipitar el colorante, si este último no es un disolvente adecuado. En el caso de algunos colorantes procedentes del sector textil, el colorante va rebajado con una determinada proporción de cargas. Estas cargas son sales inorgánicas que no aportan color y cuya misión es mantener la fuerza de color igual de partida a partida de fabricación del colorante, estas sales son solubles en agua y en el caso de utilizarlos al agua, no  plantean ningún problema. Sin embargo en el caso de mezclas alcohol-agua alcoho l-agua o al disolverlos en glicol pueden dar un precipitado que además de necesitar una filtración nos confundirán acerca de la verdadera solubilidad del colorante.

Sangrado: Es la redisolución de un colorante por la aplicación posterior de una laca, y debido a los disolventes que la misma contiene. Esto puede suponer un problema si se trata de una mezcla de colorantes que sangran con diferente intensidad, pues entonces 4 4

 

 predominará el color del disolvente que más sangre, sa ngre, produciéndose una variación de tono. También si el sangrado es excesivo, pues entonces al secar la laca se producirá una acumulación en los bordes, dibujándose una especie de marco a la pieza (picture framing). Un ensayo sencillo para determinar la solidez al sangrado de un colorante frente a determinados disolventes, consiste en introducir un papel de filtro teñido con el colorante en cuestión, en un vaso conteniendo el disolvente a estudiar durante un tiempo determinado, y observar el color que toma el disolvente en el vaso. Hay que indicar que la resistencia al sangrado se puede mejorar incorporando al tinte un ligante de alto peso molecular (p.e. PolivinilButiral), como también algunos aditivos (p.e. Sandopan DTC ácido, surfactante aniónico), que pueden proteger al colorante de la redisolución.

Resistencia al repintado: Esto implica que el colorante no sufra una decoloración (descomposición) cuando se le aplique un barniz encima, los colorantes son especialmente sensibles al peróxido de los poliésteres, aunque también pueda darse el caso de que sea el colorante el que inhiba el secado radicalario (peróxidos o UV), porque actúe de absorbente de radicales libres; también puede ser sensible a las lacas catalizables al ácido, poliuretanos, etc. Si el colorante no es sólido al repintado con un determinado barniz, habrá de  procederse a un sellado del tinte para su s u protección, lo que puede conseguirse con la aplicación de una laca muy diluida y de rápido secado.

Solidez a la luz: Por tal se entiende que el tinte mantiene su color durante una larga exposición a la luz solar (1-2 años), como la decoloración se debe a la radiación UV, UV, se efectúan ensayos acelerados con lámparas UV. El ensayo, derivado del textil, se efectúa comparando la degradación que sufre el tinte comparado con el de una muestra azul Standard (escala de azules). En general la solidez a la luz de los colorantes solubles es baja,  por lo que no deben de emplearse para pa ra exterior, debiendo en ese caso utilizarse tintes  pigmentarios.

Solidez a la Intemperie: Es cuando el colorante aparte de ser sólido a la luz ha de serlo frente a los agentes atmosféricos, humedad, vapores corrosivos, etc. Este factor es únicamente aplicable a las impregnaciones utilizadas para proteger la madera de exterior y que posteriormente no vayan a ser protegidas con un barniz. 5 5

 

Compatibilidad: Por compatibilidad entre una laca y un colorante se entiende que el colorante se puede repintar con dicha laca sin producirse cambios de color, retrasos o falta de secado, pérdida de adherencia, etc. A veces también se entiende que el tinte en cuestión se puede mezclar con la laca, lo que dependerá entre otros factores del tipo de disolvente tanto de la laca como del tinte, aunque en el caso de mezcla, es más conveniente decir que el tinte puede servir de Entonador.

TIPOS DE TINTES.- Por su modo de actuación podemos dividir los tintes en los siguientes grupos:

Teñido por Reacción Química: Es cuando se produce una reacción entre algunas sustancias químicas y otras que se encuentran en la madera, desarrollándose un color nuevo (Teñido Químico).

Teñido por Deposición: Es cuando se deposita una sustancia coloreada, disuelta, sobre la superficie a tintar. Una vez evaporado el disolvente el colorante queda adherido a la superficie de la madera, debiendo en general fijarse mediante la aplicación de un barniz. Este es el método más común y más importante de aplicación del tinte.

Teñido por Autoclave: El teñido por deposición queda en la superficie, por lo que se puede eliminar con relativa facilidad durante el lijado del fondo, si no se hace con las debidas  precauciones. Para mejorar la penetración penetr ación se efectúa el teñido por autoclave en instalaciones especiales, donde el colorante disuelto en agua es obligado a penetrar mediante presión y temperatura a través de la chapa, consiguiéndose una penetración de algunas micras en el interior de la chapa, el mayor inconveniente de este proceso, es que las chapas así tintadas tienen baja solidez a la luz.

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Más adelante veremos otra clasificación de los tintes basada en el medio disolvente en el que se emplea.

TEÑIDO QUÍMICO.- Con esta denominación se conocen aquellos procesos en los que se utilizan productos químicos, con los que mediante reacción química con alguno de los componentes de la superficie de la madera, se consiguen coloraciones, tonalidades y diversos efectos. También pertenecen a este grupo los productos químicos simples, como determinados ácidos y álcalis, así como sales orgánicas e inorgánicas, oxidantes y reductoras y determinadas sales metálicas que se fijan en la superficie de la madera. En la mayoría de los casos las coloraciones se forman por una reacción química de los productos químicos utilizados con las materias tánicas naturales de la madera o aplicadas mediante un  proceso previo. Las tonalidades, la intensidad de color y la profundidad de la penetración que se pueda conseguir con los tintes químicos, depende de la constitución química, de la concentración y de la temperatura de la solución del tinte químico utilizado, así como de la clase de madera y de su contenido en ácido tánico. El color propio de los tintes químicos no corresponde prácticamente nunca a las tonalidades conseguidas en la madera, y por lo tanto la aplicación de dichos tintes requiere de una gran experiencia práctica. Otra dificultad es el corto tiempo de almacenamiento de determinados  productos químicos, como el de las materias tánicas en el tinte metálico. Además la madera tratada con un tinte químico no alcanza, a veces, su tonalidad definitiva hasta después de varios días. La difícil reproducibilidad de las tonalidades, así como el largo proceso de aplicación y desarrollo del color, excluyen prácticamente los tintes químicos de su utilización industrial en serie, a pesar de sus otras excelentes propiedades. Los tintes químicos proporcionan a la madera un aspecto “positivo” (es decir mantienen o realzan el contraste de color entre zonas oscuras y claras de la madera) y de teñido en  profundidad: cercos anuales oscuros os curos en coníferas, espejuelos os oscuros curos y madera blanda clara en madera de árboles frondosos, es decir al contrario que los tintes de colorante que dan a la madera un aspecto “negativo”, cercos anuales claros, madera blanda oscura. Los tintes químicos se aclaran algo bajo la influencia de la luz, aunque a veces la tonalidad  pueda volverse más oscura e intensa, in tensa, la solidez al agua es satisfactoria en la mayoría de los casos.

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Como productos tenemos: para maderas ricas en taninos, los álcalis (amoniaco, potasa),  para el envejecimiento de la madera puede utilizarse oxidantes como co mo dicromato o  permanganato, sales metálicas, aminas, etc. Una vez que el proceso de color se haya desarrollado (12-14 horas), se habrá de eliminar mecánicamente (lijado) el exceso de producto, pudiendo procederse al barnizado posterior.

TEÑIDO POR DEPOSICIÓN.- Es cuando el tintado se efectúa por una aplicación directa de una sustancia coloreada bien un tinte (transparente) o un pigmento (opaco) y que suelen ser productos sintéticos. Este tipo de teñido es el más corriente y el más extendido. Con estos tintes se consigue una mejor constancia de color, procesos más rápidos de teñido lo que permite una industrialización del proceso de teñido. Para facilitar su estudio los dividiremos según el disolvente o vehículo empleado en su disolución, tendremos así los tres grupos siguientes:



Disolventes no polares: Aguarrás, Naftas, Xileno, etc.

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Disolventes moderadamente polares: Esteres, Cetonas (Tintes al Disolvente)

Disolventes muy polares: Agua, Alcoholes y Glicoles (Tintes al agua e Hidroalcohólicos).

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Finalmente añadiremos un nuevo grupo, en el que el colorante no va disuelto, sin que esta en suspensión como pigmento. 

Tintes Pigmentarios.

  Tintes al aguarrás: Son soluciones de colorantes solubles en aceites, como el de trementina o en disolventes como aguarrás, white spirit, tetralina, etc.

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A diferencia de los tintes al agua no producen ningún levantamiento de las fibras de madera a alabeamiento de piezas delgadas de madera (chapas), también la solidez al agua de las coloraciones es mejor. Su desventaja es la mala penetración, los tintes preparados con tetralina penetran con más rapidez, pero necesitan más tiempo para secarse. Las solideces a la luz y al re barnizado son bajas, por todo ello se utilizan muy poco en la actualidad. Con este tipo de tintes se pueden fabricar Tintes a la Cera, en los que el tinte se ha disuelto en cera fundida. Estos tintes dan un brillo mate si después del secado se frotan o cepillan, ahorrándose de este modo el tratamiento posterior de la superficie. Este tipo de tintes se aplica a artículos sencillos y baratos, productos de composición similar tienen importancia como tintes para suelos. En forma de barrita se utilizan para reparar ralladuras, pequeñas marcas, etc.

  Tintes al Disolvente: Esta clase de tintes son muy adecuados a la fabricación en serie de muebles debido a la posibilidad de realizar un acabado en madera sencillo, relativamente económico. son colorantes orgánicos complejo En comparación con los tintesQuímicamente al agua que necesitan más tiempo para de secar y dejanmetálico. una superficie abierta y áspera, los tintes a base de disolvente dejan una superficie lisa y cerrada, con secado rápido, no son corrosivos, solidez a la luz buena (sólo en interior), miscibles con lacas al disolvente, humectan la cola. Entre sus inconvenientes cabe destacar, su inflamabilidad, requieren ventilación cuando se aplican, según sus disolventes pueden atacar el caucho de los rodillos, escasa tendencia a  penetrar en la madera y tienen tendencia a sangrar, s angrar, cuando son repintados con lacas al disolvente.

  Tintes al Agua e Hidroalcohólicos Hidroalcohólicos: Básicamente pueden utilizarse para tintes al agua prácticamente todos los colorantes solubles al agua de las diferentes clases químicas como: aniónicos (ácidos), catiónicos (básicos), sustantivos, reactivos, etc. debido a ser muy numerosos los productos y clases a utilizar, las propiedades varían notablemente de unos grupos a otros e incluso dentro del mismo grupo. Generalmente estos tintes se venden en polvo disolviéndose en agua, a ser posible destilada o desmineralizada, en el momento del uso. La disolución se hace primero en poca cantidad de agua caliente diluyéndose una vez disuelta hasta el volumen final, hay que tener la 9 9

 

 precaución de no superar la solubilidad del colorante pues podría precipitar al enfriar, no utilizar recipientes de acero sino de plástico o acero inoxidable (los colorantes ácidos  podrían corroerlo, así como tampoco almacenarlos almacen arlos durante mucho tiempo pues podrían descomponerse sino se añade un bactericida. Entre las ventajas de este tipo destacan: no inflamabilidad ni toxicidad del disolvente, facilidad de lavado con agua, adsorción y penetración en la fibra, no sangran con lacas al disolvente, económicos. Entre los inconvenientes: lento secado, necesitando calor, levantamiento de la fibra acusado, tendencia a “negativizar” es decir se pierde el contraste de malla, ya que penetran más en las partes más blandas que a su vez son las más claras, solidez a la luz media,  posible corrosión del hierro, no mojan bien sobre sob re la cola. A fin de mejorar algunos de los problemas de los tintes al agua se pueden añadir a las soluciones acuosas de los mismos determinadas cantidades de alcohol, obteniéndose así los denominados Tintes Hidroalcoholicos con lo que se consigue una mayor rapidez de secado (dependiendo de la Las cantidad y tipo de añadido), levantamiento de fibra y mejor penetración. propiedades dealcohol los colorantes sonmenor semejantes a las de los tintes al agua, ya que suelen ser tintes al agua diluidos con alcoholes. Con estos tintes se ha de tener especial cuidado con las condiciones ambientales, así por ejemplo con alta temperatura y humedad alta el alcohol se evaporará con rapidez, mientras que el agua no lo hará y se convertirá en un tinte al agua. Por otra parte con humedades  bajas o con adición de alcohol se podría enriquecer enr iquecer el tinte en la parte alcohólica y  producirse una precipitación de las cargas (sales) (sales ) que acompañan al tinte. Para rebajar estos tintes es conveniente hacerlo con un diluyente hidroalcohólico.

 Tintes Universales: Modernamente se han puesto a la venta en el mercado una serie de gamas de tintes (Basantol, Irgasperse, etc.) que se caracterizan por lo siguiente, tienen una buena solubilidad en glicoles y buena compatibilidad, tanto como con agua como con disolventes, se presentan en forma líquida (disueltos en glicol) y en general exentos de sales de copaje, sus solideces a la luz y al repintado son mejores que la media. Con ellos y con  posterior rebaje con disolvente, agua o agua y alcohol, se pueden obtener las distintas series de tintes (disolvente, agua e Hidroalcoholicos) partiendo siempre de los mismos colorantes  básicos.

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Tintes Pigmentarios: En este tipo de tintes la sustancia colorante, no va disuelta no va disuelta sino que se trata de pigmentos generalmente micronizados (molidos a un tamaño muy fino, y posteriormente empastados en un ligante), lo que permite que tengan cierta transparencia. Se utilizan cuando se exige una estabilidad alta a la luz (exterior), o al repintado (incluyendo peróxidos) o cuando se pretende obtener coloraciones semitransparentes. En la mayoría de los casos se utilizan pigmentos orgánicos, por su mayor transparencia,  pero también los inorgánicos, como por ejemplo los pigmentos de óxido de hierro transparente, muy utilizados en aplicaciones al exterior, por su capacidad de absorber la radiación UV. UV. Estos pigmentos deben de ir acompañados de una resina o ligante, a fin de mantener el necesario grado de dispersión y evitar la floculación. Según la naturaleza de ese ligante se podrán preparar tintes al agua o al disolvente. Estos tintes, por su naturaleza pigmentaria, tienen tendencia a posarse, por lo que deben de agitarse antes de su uso, así como tener precaución al diluirlos o mezclarlos con otros tintes no se produzca una floculación del pigmento, con pérdida de fuerza colorante. Cuando se aplican dan cierta opacidad y aspecto uniforme con lo que pueden ayudar a disimular irregularidades de la madera, también pueden servir para aclarar tonalidades de la misma, tienen poca penetración (no contribuyen al negativizado de la madera), y bajo levantamiento de fibra (especialmente en los basados en disolvente). En el caso de los tintes  pigmentarios al disolvente aplicados con rodillos esponjosos y pasándolos después por rodillos con cepillo, es posible obtener penetraciones especiales y remarcado de poro en maderas de roble o fresno. Como ventajas de este tipo de tintes están: Las elevadas solideces tanto a la luz como al repintado (incluyendo peróxidos), no hay levantamiento de fibra, rápido secado (en el caso de medio solvente), protección pr otección de la radiación UV UV.. Como inconvenientes: Elevado precio, poca penetración y pérdida de transparencia.

APLICACIÓN DEL TINTE.- En general la aplicación del tinte suele hacerse directamente sobre la chapa, ya que esta aplicación es la que nos da un aspecto más natural del tinte, simulando las diferencias de intensidad y poro de la madera natural, aplicándose a continuación un fondo que se lija y a continuación el acabado. Sin embargo en algunos casos este sistema puede tener algunos inconvenientes, como pelar el tinte al lijar el 11 11

 

acabado, quedando visible las marcas, excesivo ennegrecimiento del poro, negativizado de la madera, etc., entonces se puede recurrir al procedimiento de tintar sobre el fondo ya lijado, en este caso el tinte ha de llevar un ligante, para fijar el tinte, y una vez seco el tinte se aplica directamente el acabado. Este sistema tiene la ventaja de que hay un tintado más uniforme, pero el aspecto es menos “natural”. Finalmente el tinte se puede aplicar incorporándolo como entonador en el acabado, en este caso la concentración del tinte ha de ser muy baja para evitar ráfagas por diferencia de espesor aplicado. Da un aspecto de profundidad de color. Evidentemente se puede aplicar el tinte de una, dos o tres de las formas citadas anteriormente, en cuyo caso la intensidad del tinte tendrá que ir repartida en las tres aplicaciones, aunque cuanto más complejo sea el proceso, más delicado será el ajuste de concentraciones de tinte y gramajes aplicados.

SISTEMAS DE APLICACION DE LOS TINTES.- Vamos a revisar los  principales sistemas de aplicación de los Tintes:

Teñido por Infiltración: También conocido como Teñido Integral y que consiste en la  penetración del tinte a través de toda la masa de la madera. El tinte debe de colorear esta de modo regular sin ocultar los rameados y ondulaciones de las vetas y fibras de la misma. Este procedimiento es difícil y necesita de calor y de agentes que faciliten la penetración. Un sistema que ha adquirido popularidad es el que trabaja en Autoclave, con presión (2 o3 atmósferas) y temperatura (110 – 120º C), consiguiéndose de esta forma la penetración en la chapa, lo que tiene la ventaja de que aunque se pele la chapa al lijar se sigue viendo el tinte. El inconveniente es la dificultad de conseguir uniformidad de color entre diferentes  partidas de chapa teñidas. También la solidez a la luz suele ser baja ya que se emplean colorantes en base agua, que suelen ser los de más baja solidez.

Teñido por inmersión: Es poco utilizado, se suele utilizar en piezas pequeñas y que no requieran una gran calidad. La penetración del tinte, depende del vehículo utilizado, tipo de tinte, naturaleza de la madera y tiempo de contacto, puede alcanzar hasta 1 mm. Los mayores inconvenientes de este sistema son: Falta de uniformidad de color, por zonas de diferente adsorción, posible descuelgue del tinte al extraer la pieza, y variación de la concentración del tinte por evaporación de disolvente. La concentración en colorante del tinte empleado es de 0.5 – 2% en función de la intensidad a alcanzar del color. 12 12

 

Teñido a Esponj Esponjaa o Brocha: Tiene poca utilización, generalmente se emplean tintes al agua o Hidroalcoholicos y en el caso de disolvente, se utilizan disolventes lentos. Se da una cantidad abundante bien con el pincel o el trapo, cuidando de distribuirla en la dirección de la veta. Quitar el exceso con un trapo limpio y seco, antes de que seque el tinte. Si la superficie a tratar es grande hay que cuidar que no seque parte alguna antes de que toda la superficie haya quedado cubierta de tinte, pues sino la superficie no quedaría uniforme. Finalmente una vez limpiado el exceso y seco el tinte se puede proceder a la aplicación del fondo. La concentración en materia colorante suele ser de 0.5 -1%.

Aplicación a Pistola Aerográfica: Es el que se utiliza para mueble montado, molduras, etc. Generalmente el tinte empleado es al disolvente o hidroalcohólico, ya que necesitan rapidez de secado. La concentración en colorantes es baja 0.5 – 1%. La presión de pulverización suele estar entre 1.2 – 2 atmósferas, con boquilla de 1.5 – 1.8 mm, dando abundante cantidad en varias pasadas para así conseguir uniformidad de color. En el caso de pistolas automáticas o robots, que generalmente dan menos pasadas, los tintes suelen ser más concentrados y más lentos de secado para evitar el efecto de ráfagas.

Aplicación con Equipo Electrostático: Este proceso tiene más rendimiento que el anterior  y es muy adecuado para sillería, curvados, etc. En este caso el tinte ha de tener una determinada resistividad que suele oscilar entre 1 y 5. 107, ohms. cm., dependiendo de los equipos. Generalmente se emplean tintes al disolvente, ya que el agua es demasiado conductora, (se han desarrollado equipos especiales para la aplicación electrostática de productos al agua). Otro problema que planteaba la aplicación de los tintes en pistola electrostática es que la mayoría de los colorantes disponibles al ser de naturaleza iónica eran demasiado conductores, por lo que no se conseguía la resistividad adecuada, incluso empleando disolventes de baja conductividad. La utilización de colorantes pìgmentarios permitió resolver este problema. Además de tener el tinte la resistividad adecuada, la madera ha de tener un determinado contenido en humedad a fin de hacerla conductora, así como tener un buen contacto con la 13 13

 

 parte metálica de la instalación. Si al tinte se le adiciona un aditivo electrostático, (sal de amonio cuaternaria) conseguiremos, una vez aplicado el tinte, que la madera sea conductora, facilitando la posterior aplicación de un barniz electrostático.

 Es el método adecuado para mueble planoque y que permite unade Aplicación a Rodillo: industrialización del proceso. Constamás de uno o dos rodillos de caucho dependiendo su naturaleza pueden aplicar tintes al disolvente o al agua, seguidos en el caso de agua e Hidroalcoholicos de un pequeño túnel, que según su longitud trabaja entre 70 y 100º C de temperatura, para evaporar el agua, permitiendo seguir el proceso en continuo. La cantidad de tinte aplicada depende de la dureza de los rodillos, que pueda variar desde 18 (blandos) a 45 (duros), grados de dureza Shore, así como de la viscosidad del tinte, a mayor viscosidad más cantidad aplicada, por tanto se incrementaría el tono de color. Se ha de evitar también que hayan marcas en los rodillos que se transmitirían a la pieza, así como que el tinte se reseque en los rodillos, pues se formarían grumos. Con el tiempo y el uso los rodillos se van endureciendo por lo que aparentemente el tinte  pierde fuerza de color, para evitarlo habrá que proceder proc eder al recauchutado del rodillo para volver a su dureza inicial. Los disolventes a emplear son de media y lenta evaporación, ya que el tinte ha de ser estable en el rodillo, la concentración de colorante suele ser alta (entre 5-10%), ya que el espesor aplicado es bajo del orden de 10 grs/m 2.

EFECTOS ESPECIALES.- A veces en determinadas maderas es posible obtener algunos efectos que vamos a detallar a continuación:

Teñido Diferencial o p por or Contraste: Es posible en aquellas maderas en las que la madera alterne tejidos duros y suaves de modo regular, como por ejemplo: a) Marcas superficiales  prominentes debidos a tejidos naturales como radios y tejidos te jidos blandos que contrastan con el tejido fibroso más duro. b) Maderas que presentan anillos de crecimiento claramente diferenciados en zonas alternadas de tejido denso con pequeños poros y tejidos con poros o vasos mayores. Las maderas de estas especies absorberán el tinte de modo desigual, los tejidos más blandos y claros absorberán más dando colores más ricos e intensos que los 14 14

 

tejidos menos porosos y más densos. Esto se ha utilizado a veces mezclando diferentes clases de maderas para obtener chapas siguiendo un determinado diseño. Aunque el grado de contacto depende de la especie usada, se ha observado que los tintes al agua eran los más adecuados para este proceso.

Efecto Multitono: La apariencia igual y uniforme en algunas maderas como abedul, haya, sicomoro, etc. pueden realzarse aplicando a pistola consecutivamente con varios tintes de diferente matiz, a fin de simular una coloración artificial, para ello es conveniente tratar  primeramente la chapa con un promotor de penetración (mezcla de agua y Cellosolve, Formamida o Dimetilformamida) que incrementan la penetración del tinte y utilizar colorantes ácidos al agua. Esta aplicación requiere especial habilidad. Veteado o Efecto Positivo: Cuando se quiera que los anillos anuales duros se coloreen más intensamente que las partes blandas, se pueden utilizar Colorantes Reactivos, en base agua, y en medio básico., con lo que en maderas de pino o sapelli que no sean muy tiernas y tengan bien diferenciadas sus estructuras, se podrá conseguir dicho efecto. En el caso de que la madera sea tierna y no se consiga un efecto apreciable, se podrá acudir a un teñido químico en dos pasos con secado intermedio, después del teñido se ha de quitar el exceso de sales metálicas, que podrían afectar al barnizado posterior. Un menor efecto de “negativizado” se puede conseguir también con tintes pigmentarios, así como con la adición de un ligante al tinte que disminuya la penetración, o bien sellando  previamente la madera con una fina capa de laca. La adición de ceras o matizantes silícicos, que dificultan la penetración del poro, también han dado buenos resultados.

Tinte Decolorante: Se utilizan para aclarar y colorear al mismo tiempo maderas de baja calidad o maderas que muestren desperfectos en su crecimiento. Se trata de soluciones de colorantes que contienen oxidantes para aclarar la madera. En esta clase de tintes se suelen utilizar pigmentos, por su resistencia a la oxidación y solidez a la luz y al re barnizado. Como compuestos blanqueantes o decolorantes nos encontramos: 1. So Solu luci cione oness acu acuosa osass de de ccom ompue puest stos os qu quee ccont ontie iene nenn clor cloroo en en su su com compo posic sició ión, n, tanto inorgánicos (ácido hipocloroso, cloritos e hipocloritos) como orgánicos.

15 15

 

2. So Solu luci cione oness acu acuosa osass de de ccom ompue puest stos os ox oxid idant antes, es, di dist stin into toss al al cl clor oro, o, como como  peróxidos, permanganatos, perboratos, perbora tos, dicromatos, ozono y ácido peracetico.

Finalmente vamos a considerar una serie de productos que aunque no sean tintes en sentido estricto, se caracterizan porque se aplican sobre madera, para mejorar su aspecto estético o valor de protección, son sustancias coloreadas, sin llegar a ser cubrientes. Entre ellas tenemos:   Impregnaciones protectoras: También conocidos como Lasures, en la literatura francesa y alemana. Su función es contribuir a la protección y preservación de la madera en condiciones de intemperie, en esas condiciones la madera está expuesta a las siguientes agresiones:   Físicas: Temperatura, Humedad, radiación UV UV,, etc.

  Químicas: Presencia de contaminantes.   Biológicas: Hongos (azuleo), Algas, Bacterias, Insectos. Para evitar estas agresiones es por lo que se emplean estas impregnaciones que en líneas generales constan de:

Ligante: Para impermeabilizar la madera y evitar el paso de humedad al interior,  permitiendo la salida de vapor de agua del interior de la misma. Biocida: Que evitan la proliferación de microorganismos. Pigmentos: Para proteger la madera de la radiación UV, suelen ser óxidos de hierro transparentes. En algunos casos también se emplean absorbentes UV para potenciar su efecto. El procedimiento de impregnación puede ser:

16 16

 

A Vacío: Mediante el cual se aspira el aire de las células de la madera y por presión, se introduce a continuación, en la madera, la impregnación (15-20 atmósferas). Inmersión: Se mantiene sumergida en la Impregnación, durante un tiempo prolongado. A Brocha: Es el sistema menos eficaz, ya que es el menos penetrante.

Al final de este capítulo dedicaremos un apartado a los Lasures.

Glaseadores: El objeto de estos productos es dar una capa muy fina de color sobre una superficie ya pintada o teñida para conseguir un efecto decorativo, bien dando un tono de “envejecido” al mueble (patina), bien realzando los poros, molduras, tallas, etc. para conseguir un efecto de mayor relieve. Para ello constan de un ligante, generalmente un aceite o Alcídica larga en aceite, disolventes de tipo aguarrás, para evitar ataque al barniz y su secado es lento a fin de que se pueda trabajar. La aplicación se hace a pistola o trapo sobre el fondo, repartiéndose a continuación con un trapo. El glaseado se protege con un  barniz de acabado. Se ha de ser especialmente cuidadoso de aplicar el acabado cuando el glaseador este lo suficientemente seco, así mismo que el barniz sea compatible con el glaseador, ya que si no  pueden producirse velados o faltas f altas de adherencia, especialmente si la cantidad de glaseador aplicada es excesiva.

Entonador: Es cuando el colorante o tinte se incorpora a la laca para su aplicación a pistola o cortina. La cantidad a incorporar conviene que sea pequeña, pues si no se notaría diferencias de color al aplicar diferentes cantidades, también para modificar lo menos  posible los disolventes de la laca. Hemos de asegurarnos asegurarn os también que la laca y el tinte sean compatibles para evitar precipitaciones, retrasos o inhibiciones en el secado, etc. El objeto de esta aplicación es o bien corregir pequeñas desviaciones de color en el teñido del fondo o conseguir un efecto de “profundidad” de color. En algunos casos se añade una pequeña cantidad de laca al tinte bien para fijarlo, dar cuerpo, evitar o disminuir el negativizado, en este caso no se trataría de un entonador.

17 17

 

DEFECTOS QUE SE PUEDEN PRODUCIR A CAUSA DEL TINTE.Aunque hemos indicado anteriormente algunas causas de problemas relacionado con el tinte, vamos a recapitular ahora los posibles problemas relacionados con el tinte así como el modo de solucionarlos. En primer lugar hay que recordar que los diferentes tipos de madera se comportan de modo muy diferente con respecto al teñido, así por ejemplo roble y haya son bastante diferentes en naturaleza y difíciles de teñir exitosamente con el mismo tinte. El roble tiene poros  profundos que necesitan un tinte con buena bu ena penetración, mientras que el haya tiene grandes diferencias en sus superficie con áreas porosas y áreas duras, lo que origina una coloración desigual si se utiliza un tinte penetrante. Así pues en primer lugar habrá que decidir el tipo de tinte adecuado al efecto que se quiere conseguir y que sea compatible con el proceso completo de barnizado y con las solideces adecuadas al uso final que se quiera dedicar el mueble. Vamos a analizar los principales problemas que se pueden plantear:

Variación del color del Tinte durante el periodo de Almacenaje: En el caso de los tintes  pigmentarios puede deberse a sedimentación o floculación f loculación del pigmento, bien por baja viscosidad o por mezcla con otros disolventes. En ambos casos se traduce en una pérdida de la intensidad del color, o incluso de una variación de color si el fenómeno afecta de modo diferente a diferentes pigmentos. Generalmente una buena agitación resuelve el problema. En el caso de tintes al agua puede ser por precipitación del colorante, bien porque al disolver en caliente excedimos el límite de solubilidad a temperatura ambiente, bien por exposición a bajas temperaturas, por acción de sales contenidas en el agua (si no se ha empleado agua destilada o desmineralizada, o bien por ataque bacteriano que destruya el colorante. En el caso de colorantes ácidos mantenidos en recipientes de hierro, durante largo tiempo, además de corroerlo pueden sufrir variaciones de color. Cuando se trata de tintes al disolvente, especialmente los de pistola que suelen contener disolventes rápidos, se pueden concentrar por evaporación de disolvente, incluso en el interior de recipientes de plástico cerrados, especialmente si están expuestos a temperaturas elevadas. También se puede producir esa concentración en las balsas de tinte por inmersión, especialmente si no están tapadas. Para evitar estos problemas es conveniente mantener los tintes en sus envases, cerrados herméticamente y en sitio fresco, en los tintes al agua utilizar agua desmineralizada u 18 18

 

osmotizada. Es conveniente realizar una prueba de color previa, si se ha estado tiempo sin utilizar el tinte.

Cambio de color al cambiar el proceso de barnizado: A veces un cambio del barniz o laca empleado o una variación en el proceso (tiempo o temperaturas), pueden producirse cambios en el color. Esto es debido a interacciones entre el tinte y la laca, así si aumentamos el tiempo de actuación del tinte disminuyendo la temperatura de secado del tinte, aumentando el tiempo de espera para el repintado del tinte, el tinte penetrará más (aunque esto también depende de la velocidad de evaporación de los disolventes del mismo) y por tanto la solidez al re barnizado, si cambiamos la laca o barniz por otro con disolventes más agresivos, entonces el tinte sangrará más dando diferencias de color. En estos casos, si el tinte no tiene buena solidez a la nueva laca o bien variar el tipo de tinte o dar un sellado protector del mismo. Cuando se cambia de equipo de aplicación p.e. de pistola a rodillo hay que tener en cuenta que las son condiciones del tinte (disolvente, concentración) como de aplicación y en secado muy distintas, lo que puede afectar al resultado finalforma del color, generalmente estas condiciones se ha de “imitar” el color para cada forma de aplicación. También se pueden dar variaciones de color al cambiar de partida de chapa, esto es debido a que el color del tinte que observamos es el resultado de la “suma” del color de la chapa y el del tinte, ya que este es transparente. Una buena selección de chapa contribuirá a disminuir el problema, otra posible solución consiste en retocar el tinte para cada chapa, o utilizar en el acabado algo del tinte (Entonador) de modo tal que graduando la cantidad de tinte incorporado en el acabado (Entonador) compensemos la mayor o menor oscuridad de la chapa original. Si entre partidas hay diferencias notables de tonalidad, puede ser interesante la utilización de Tintes Pigmentarios, ya que estos al tener una cierta cubrición, disminuyen la intensidad del color de la chapa.

Diferencia de Tonalidad Tonalidad entre zonas de la pieza:  Esto se debe a la diferente capacidad de absorción entre las distintas zonas de la madera (zonas duras y blandas; mayor o menor  profundidad de poro, etc.), para par a evitarlo añadir un ligante con poca capacidad de  penetración (NC, ACB, PVB, etc.), incrementar viscosidad, utilizar disolventes más rápidos (aunque esto aumentaría aumentar ía el sangrado). También en este caso los Tintes Pigmentarios serían más adecuados. 19 19

 

Rechaces sobre la cola, no pintado del plástico:  Este problema suele darse en tintes al agua, ya que debido a su alta tensión superficial, tienen dificultades de humectar sustratos de baja tensión superficial, como la cola que pueda rezumar entre las grietas de la chapa o  piezas de plástico. En el caso de la cola, algunos fabricantes f abricantes han utilizado el recurso de tintar la cola previamente con el mismo tinte a emplear, evitando así las “manchas de cola” que podrían apreciarse en caso contrario. Otro recurso consiste en bajar la tensión superficial del tinte , bien añadiendo un alcohol (Tinte Hidroalcohólico) o bien añadiendo un tensoactivo En este último caso hemos de evitar el uso de siliconas y los aditivos fluorados, ya que nos podrían dar problemas al repintar el tinte. Aditivos tipo diol (Surfynol) o similares, dan buenos resultados sin afectar al repintado.

Variación de color en el tiempo en aplicación de tintes a Rodillo: En el caso de los tintes a rodillo es habitual que contengan algún ligante para incrementar la viscosidad y mejorar la transferencia de rodillo a pieza. Si se están utilizando durante mucho tiempo puede suceder que debido a la evaporación de disolvente se haya incrementado la viscosidad y por  tanto la cantidad de tinte que aplique el rodillo y por lo tanto aumenta la intensidad de color, para evitarlo es conveniente mantener la viscosidad constante mediante un control  periódico de la misma. También hay que tener en cuenta que con el tiempo, los rodillos para tinte se endurecen, siendo entonces menor la cantidad de tinte que aplican, la solución pasa por un aumento de la concentración o viscosidad del tinte, aunque la mejor solución pasa por recauchutar el rodillo y volverlo a su dureza original, ya que un rodillo endurecido con el tiempo, no da la cantidad adecuada de tinte, no la da uniformemente, ya que el endurecimiento no ha sido uniforme, falta de penetración del tinte, etc. En algunos casos p. e. con lacas de secado ácido (pH bajo) pueden alterar el color de la chapa, lo que puede afectar al color final.

  Tintes Hidroalcohólicos en Rodillo: Esta clase de tintes son resultado de un compromiso o bien son colorantes solubles en agua, con tolerancia a alcoholes o glicoles, o  bien solubles en alcoholes y/o glicoles y con tolerancia al agua. Además en el primer caso 20 20

 

 pueden contener sales inorgánicas de copare, copar e, no solubles en alcohol. En ambos casos ssii se alteran las proporciones de agua/alcohol pueden producirse efectos anómalos. Además la evaporación de agua viene muy afectada por la humedad ambiente, así en condiciones ambientales de alta humedad y alta temperatura se evapora el agua mucho más lentamente, produciéndose un enriquecimiento en la proporción de agua, en caso ambientes muy secos, ocurrirá el fenómeno contrario, produciéndose el enriquecimiento en la fase orgánica. Si el enriquecimiento es en la proporción de agua, aumentará notablemente la tensión superficial y pudiera suceder que el tinte no mojará bien el rodillo produciéndose estrías en el rodillo, que se transferirían a la pieza como rayas. Si por el contrario el enriquecimiento es en la proporción de alcohol, podrían precipitar las sales de copaje que producirían grumos en el rodillo que pasarían a la pieza pintada. Además tanto en un caso o en otro  podría producirse precipitación de colorante, si no fuera lo suficientemente soluble en la nueva composición. Fenómenos pueden producirse si se rebajacuya el tinte sólo con agua o sólo alcohol, paraparecidos ello conviene diluir con un disolvente composición sea lo más con similar a la original.

Problemas en la Aplicación Electrostática:  En el caso de que el tinte no envuelva bien la pieza a pintar, comprobar en primer lugar la resistividad del tinte y si no fuera la correcta ajustar con disolvente o con un aditivo que proporcione conductividad (sales de amonio cuaternario), la adición de este aditivo puede ser interesante si en el proceso siguiente (aplicación del fondo) se va a seguir con la aplicación electrostática, ya que al quedar depositado en la madera hace a esta conductora. En el caso de que la resistividad fuera la correcta comprobar el contacto de la pieza a pintar a masa (tierra), también comprobar la humedad de la madera, ya que al no ser conductora necesita una cierta humedad para serlo. Hay que tener en cuenta que en la aplicación electrostática se produce el efecto de Caja de Faraday y el tinte no llega a los rincones (ya que la carga electrostática se concentra en la capa exterior). Así pues para determinado tipo de piezas puede ser interesante la aplicación con pistolas mixtas aire/electrostática.

21 21

 

  Problemas debidos a la naturaleza del Rodillo: Si los rodillos son excesivamente duros no penetrará el tinte en el poro y habrá que concentrar el tinte, lo que puede dar problemas de precipitación del tinte o de variación de la intensidad de color al variar la presión del rodillo (debido p.e. a diferencias de calibrado de las piezas). En el caso de rodillos blandos la cantidad a aplicar puede ser excesiva, emborrachando el  poro, además dichos rodillos se marcan con facilidad y son más sensibles al disolvente. Hay que cuidar lo mejor posible los rodillos de tinte, limpiándolos después de cada uso, no utilizar en ellos otro tipo de materiales distintos del tinte, utilizar el rodillo adecuado (dureza y naturaleza) al tipo de tinte a aplicar, calibrar previamente las piezas a pasar, ya que una pieza excesivamente gruesa puede producir marcas en el rodillo que darían defectos en el tintado.

  Sangrado excesivo, Decoloración, Inhibición del Secado: Estos defectos se deben a una interacción entre el tinte y la laca o el barniz aplicado con posterioridad. En el caso del sangrado se debe a una solubilidad excesiva en los disolventes de la laca aplicada sobre el tinte; en el caso de la decoloración a poca resistencia del mismo a algunos agentes agresivos, como por ejemplo los peróxidos empleados como catalizadores en los  poliésteres insaturados o el ácido presente presen te en los productos catalizables al ácido, en este caso el fenómeno más frecuente es una variación de color. Finalmente algunos colorantes de tipo fenólico actúan como inhibidores de reacción por radicales libres, como es el caso de los poliésteres insaturados o el secado UV. Esto origina una falta de secado en  profundidad del barniz, impidiendo la adherencia del barniz al tinte, con posible despegue, también la falta de secado puede producir un arrugamiento del barniz o que permanezca  pegajoso. En el caso de algunos colorantes como los de complejo metálico 1:1 puede ocasionar una falta de adherencia en función de la concentración del tinte, y en combinación con ligantes  polares como Nitrocelulosa o Copolímeros de cloruro de d e vinilo. Este fenómeno se debe de atribuir a una interacción entre el complejo metálico y el ligante polar. La pérdida de adherencia empieza a notarse a partir de una concentración del tinte del 5% (sobre sólidos) y es notable en torno al 15%. También influye el tiempo que llevan en contacto el tinte y el ligante. Por el contrario para colorantes de complejo metálico 1:2 no se ha encontrado una disminución importante de la adherencia, ni siquiera en concentraciones superiores al 25%.

22 22

 

En los casos que no sean muy graves se pueden solucionar añadiendo un ligante al tinte. Para problemas más acusados y si no se puede variar el tinte o la laca, sería necesario interponer entre ambos una capa intermedia selladora.

LASURES INTRODUCCIÓN .-  La madera, como material orgánico que es, está expuesta a  procesos de tipo mecánico y químico–físico de destrucción destruc ción que, si no se contrarrestan o evitan, conducen a su prematura pérdida. Como la disponibilidad del producto no es ilimitada, existe un notable factor de coste que hace necesario prolongar todo lo posible la vida útil de la madera. Ello se consigue por medio de barnices, lacas y pinturas en las aplicaciones en interiores para artículos sometidos a abrasión, agentes de limpieza y líquidos alimentarios (muebles y decoración), mientras que para conservar la madera aserrada en bruto y en las aplicaciones al exterior o en contacto con ambientes húmedos debe recurrirse a todo el gran complejo de los llamados Protectores de la Madera.

La madera como material de construcción, de decoración y de uso Botánicamente hablando, la madera, es la  parte  parte sólida y rígida que se encuentra bajo la piel de los tallos leñosos de los árboles, en forma de tejido vascular. En su aspecto químico, la madera es un biopolímero complejo que consiste de polisacáridos, fundamentalmente celulosa, hemicelulosa y lignina. Por sus características, la madera puede considerarse como polímero natural complejo termoestable o duromérico. No muestra temperatura de reblandecimiento y puede aserrarse, lijarse y mecanizarse de modo similar al de muchos durómeros sintéticos. La composición química de la parte sólida de la madera se estima, en promedio, como sigue: Celulosa

30 a 50% 23 23

 

Hemicelulosas

15 a 35%

Lignina

20 a 35%

Materiales no estructurales

5 a 10%

La celulosa es un polímero lineal de alto peso molecular consistente de largas cadenas de monómero glucosa con enlaces en posición

Estructura de la cadena de Celulosa Las moléculas de celulosa se colocan en hebras de forma ordenada llamadas fibrillas, las cuales están organizadas formando la pared celular de las fibras de la madera. Las hemicelulosas estándeasociadas la celulosa y son polímeros ramificados peso molecular compuestos diferentesa tipos de monómeros de azúcares pentosadey bajo hexosa.

24 24

 

Ejemplo de estructura de Hemicelulosa Parece como si actuara como cola o adhesivo entre las fibrillas de celulosa y las estructuras de lignina, con una proporción entre 25 y 30% del peso de la madera. En la figura siguiente que es una representación esquemática de la microestructura de la madera, el negro representa la lignina, el gris una capa rica en hemicelulosa y el blanco la celulosa.

Representación esquemática de la microestructura de la madera La lignina constituye de 20 al 35% en peso de la madera. Se trata de un fenilpropanol  polímero tridimensional y su estructura real y su distribución no han h an sido todavía aclaradas de forma definitiva. En sentido general, parece estar concentrada en el exterior de las células de la madera y entre ellas, teniendo la función de mantenerlas unidas.

25 25

 

Ejemplo de estructura de la Lignina De forma simple puede decirse, pues, que mientras la celulosa es el componente principal de las fibras poliméricas, la lignina actúa como adhesivo o aglomerante. La madera en bruto puede contener, además, hasta un 20% de productos orgánicos que se dividen del siguiente modo: Substancias alimenticias de reserva

Almidón, azúcares, grasas, substancias tánicas y albúminas

Secreciones

Colorantes, aceites esenciales, ceras, resinas y sales minerales

La madera debe sus propiedades como material de construcción a su particular estructura formada por la unión de células que se asemejan a tubos huecos, correspondiendo la pared celular a la pared del tubo y el lumen celular al hueco del tubo. El tamaño, la forma y la disposición de estas células, así como la presencia de otros componentes (radios leñosos, 26 26

 

canales para resina, vasos, etc.) son los parámetros que definen los diferentes tipos o especies de madera. Las maderas se dividen, a efectos prácticos y en función del árbol del que proceden, en: Maderas procedentes de árboles de la división de las Coníferas

gimnospermas, los órdenes (pinos,de abetos, cedros,coniferales tejos, etc.) y taxales

Frondosas

Maderas procedentes de árboles de la división de las angiospermas dicotiledóneas, (robles, hayas, encinas, olmos, etc.)

La madera está, pues, formada por diferentes tejidos con diferentes funciones lo que origina que su estructura no sea homogénea sino heterogénea, hecho que se refleja de un modo muy manifiesto en sus propiedades mecánicas. Dicha heterogeneidad produce un efecto de anisotropía, es decir, el comportamiento mecánico y físico de la madera depende de la dirección o plano que se considere:

Longitudina nall

Sigui uieendo el eje del tro ronc ncoo y de las ffiibr braas 27 27

 

Radial

Perpendicular al eje del tronco

Tan ange genc ncia iall

Pa Para rale lelo lo a llos os an anil illlos de cr crec ecim imiien entto del del ár árbo boll

Para definir las propiedades mecánicas suelen tomarse en consideración sólo dos direcciones, la paralela a las fibras (longitudinal) y la perpendicular a las mismas (tangencial y radial). En el tejido leñoso pueden diferenciarse fácilmente dos zonas:

Duramen

En el interior del tronco. En la mayoría de las especies es más oscura, más densa y más resistente a los agentes biológicos

Albura

En el exterior del tronco. Suele ser más clara, blanco amarillenta, más  blanda y más porosa

La formación del duramen se caracteriza por modificaciones anatómicas y químicas. Las  primeras, se traducen en una obturación ob turación total o parcial de los tejidos y vasos destinados al transporte de la savia. Las modificaciones químicas tienen lugar por la impregnación de las células con productos producidos por el mismo árbol (resinas, colorantes, taninos, alcaloides, Estos compuestos, al oxidarse, el color más oscuro que se observa conetc.). mayor intensidad en el duramen de proporcionan la madera de coníferas.

La duraminización incrementa la densidad y compacidad de la madera y la hace más resistente a los ataques de tipo químico y biológico. La madera de duramen, por tanto, se considera más valiosa para muchas aplicaciones, si bien la de albura, al ser más porosa  permite mejor los tratamientos protectores profundos.

28 28

 

Es posible clasificar las maderas en razón de su dureza. Se distinguen los siguientes grados:

Muy blandas

Abeto, álamo, balsa, sauce

Blandas

Abedul, aliso, arce, tilo

Semiduras

Castaño, olmo, pinos

Duras

Fresno, peral, roble, teca

Muy duras

Haya, hickory, nogal, palisandro

Especialmente duras

Ébano, quebracho

Con la dureza aumenta también la densidad en bruto de la madera. En estado seco absoluto, oscila entre 0,1 g/cm3 (balsa) y 1,2 g/cm 3 (ébano). Esto hace que la morfología de las maderas sea muy diferente según la especie, naturaleza, cultivo, etc. Una característica importante es lo que denominamos Grano que hace referencia al tamaño de los elementos constituyentes y que básicamente está constituido por  las fibras, según la dirección del grano o hilo pueden ser de grano recto, cuando las fibras siguen una dirección recta y uniforma, grano irregular o torcido, si las fibras cambian de dirección a lo largo del tronco, lo que se evidencia piezas con presencia decaso bandas longitudinales de apariencia y textura algo irregulareny las finalmente se da un tercer cuando las fibras giran entre si formando trenzas o tirabuzones en cuyo caso se habla de grano entrecruzado y la madera presenta amplias bandas de apariencia y textura muy irregular

29 29

 

Grano Recto

Grano Torcido

Grano Entrecruzado

Según el tamaño de los elementos que forman la madera, se puede definir el grano. Según dichos elementos, las maderas pueden clasificarse en: maderas de grano grueso (roble, encina, elondo…), maderas de grano medio (castaño, iroko…) y maderas de grano  fino (roble, cerezo...). 30 30

 

Los granos de la madera están muy relacionados con su acabado. Así, las maderas de grano fino tienen un acabado más delicado que las de grano grueso. La Veta es el dibujo que se crea con los distintos colores y tonos de las fibras exteriores de la madera. Existen distintas razones para la formación de la veta: los anillos de primavera y de verano son diferentes; el tejido del árbol toma el color del aceite, la resina y los colorantes; las deformaciones y las singularidades de la madera; el sistema utilizado para cortar el tronco. Finalmente la Textura. Con este término se hace referencia al tamaño relativo de las células de la madera. Así, las maderas de textura fina presentan células pequeñas poco   espaciadas y las de textura basta presentan células relativamente grandes. A la hora de comprobar la textura de la madera habrá que tener en cuenta la distribución de las células en relación a los anillos anuales de crecimiento del árbol. Así, cuando la diferencia entre la madera temprana y tardía no es mucha la madera presentará una textura lisa. Desde el punto de vista del trabajo de carpintería, la diferencia es fácil de apreciar con el tacto y la vista. Así, una textura de grano suave tiene un tacto suave y brilla, mientras que la textura del grano grueso o abierto es rugosa y mate.

31 31

 

Características diferenciales de la madera respecto a otros materiales a pintar.- Cada superficie o soporte a pintar plantea problemas específicos al especialista. Fundamentalmente, existen las siguientes claramente diferenciadas:

Tipo de superficie

Variantes

Metálica

Hierro y acero Aluminio Cobre, latón, bronce

32 32

 

Otros metales Piedra natural y artificial Hormigón Mampostería Inorgánica o mineral Revoques de yeso Revoques con aglomerantes sintéticos Vidrio, azulejos Madera y sus derivados Plásticos durómeros y composites Orgánica Termoplásticos Caucho

Sin perjuicio de otros puntos de vista posibles, consideramos que en la madera deben tenerse en cuenta, con carácter diferencial sobre otras superficies, las siguientes  propiedades específicas a la hora hor a de su pintado o acabado: 

Carácter orgánico



Aspecto



Contenido en humedad



Coeficiente de contracción



Porosidad 33 33

 



Contenido en extractos y exudados

El carácter orgánico de la madera, que ya hemos destacado y definido, condiciona que se trate de un material sometido a procesos de degradación y descomposición por la acción de diferentes agentes. Contrariamente a lo que ocurre con los metales y las superficies minerales, donde las agresiones exteriores solamente son de carácter físico y químico, debidas a la intemperie (radiaciones, vapor de agua, O 2), a los agentes químicos y a las acciones mecánicas, en la madera debemos contemplar también la posibilidad de ataques  por organismos (hongos, insectos, invertebrados), invertebrado s), ya que por su composición es, en cierto modo, “digerible”. Esta facilidad de ataque diferencia a la madera de los materiales  plásticos, también orgánicos pero raramente sensibles a la acción de los organismos. El colorido, el carácter cálido y confortable de la madera y la belleza del veteado son valores decorativos que han de tenerse en cuenta en el caso de aplicar recubrimientos. Los tonos de color y los diseños del veteado se diferencian mucho de una especie a otra y, en las variedades más nobles, deben conservarse y realzarse. En los tipos de madera más sencillos, como el chopo o el pino, es posible crear efectos más intensos por medio de tintes o de colorantes. La madera recién cortada tiene un contenido en humedad que oscila entre el 70 y el 200%, reduciéndose a 16 - 18% por un secado al aire libre. Para conseguir contenidos inferiores de humedad se debe recurrir al secado artificial. La madera es un material higroscópico que tiende a absorber ó a ceder agua según las condiciones ambientales. A cada estado de humedad del ambiente le corresponde un grado de humedad de la madera que se denomina humedad de equilibrio higroscópico (HEH) como se muestra en la tabla siguiente:

34 34

 

La madera está moviéndose constantemente para adaptar su contenido en humedad al de las condiciones ambientales de su lugar de aplicación o instalación. Estos movimientos se traducen en variaciones dimensionales de las piezas cuya magnitud dependerá del mayor o menor contenido de humedad de la madera. Sin necesidad de examinar valores extremos, y sólo a modo de ejemplo, una madera situada al exterior puede variar su contenido en humedad, en un un clima clima marítimo continental, desde - 18,3% invierno - 7,8% en verano, y en desde 16,518,0 - 17,0 hastaen 14,0 - 14,5.hasta A los7,5 efectos prácticos, estos cambios en el contenido de humedad llevan consigo cambios dimensionales muy marcados. Una simple oscilación del 2% en el contenido de humedad de una madera puede conducir a movimientos dimensionales del 0.25 al 0,50%, según cual sea la dirección (tangencial o radial) considerada. La importancia de este hecho para la selección (elasticidad) de recubrimientos que puedan soportar sin agrietarse estos cambios dimensionales es manifiesta. Por su estructura, la madera es porosa, es decir, tiene un contenido en volumen vacío. Los  poros corresponden a la sección transversal de los vasos y ffibras. ibras. La porosidad es muy 35 35

 

variable, no solamente entre las diferentes especies sino también dentro de la misma especie e, incluso, en una misma pieza. En este último caso, debe tenerse en cuenta que la madera de duramen es menos porosa que la de albura y que la madera de primavera es a su vez más porosa que la de verano. La porosidad y las diferencias de porosidad son responsables de que las dosis o cantidades de recubrimiento por m 2 sean tan variables en los acabados de la madera y que los tratamientos previos por lijado, sellado e imprimado sean tan importantes. Únicamente en algunos materiales plásticos espumados encontramos  problemas similares debidos a la porosidad de su s u superficie. La madera puede contener hasta un 20% de substancias alimenticias de reserva y de secreciones. Los extractos y exudados son productos complejos (colorantes, aceites esenciales, ceras, grasas, resinas y substancias tánicas), que pueden aflorar de forma irregular a la superficie. Tres tipos de exudados son particularmente problemáticos en los  procesos de pintado y recubrimiento protector pro tector de las maderas:



Las resinas, en las maderas de coníferas sobre todo, causan manchas en la superficie, afectan al secado y provocan efectos de incompatibilidad con algunos tipos de acabado. Las grasas y ceras de algunos tipos de maderas tropicales (teca, iroko)  perjudican la adherencia de los barnices y acabados ac abados (muebles) 

Los de carácter acuoso, taninos colorantes y otros compuestos de tipo fenólico, inhiben el secado de los sistemas de acabado que endurecen por oxidación (aceites secantes y resinas alcídicas) o por polimerización (poliésteres y acrilatos insaturados en muebles).



La tabla siguiente describe las propiedades más importantes de las 5 maderas de coníferas y las 5 maderas de frondosas más utilizadas en construcción:

36 36

 

Nombre

C/F Densidad Dureza

Poros Exud. PHA DHL DIX DIA P. R 

Abeto

C

440

1,4 B

No

Alerce

C

650

Hemlock 

C

Pino Silvestre

No

Si

PD

Si

No

2,8 SD No

Si

Si

MD

Si

No

490

1,4 B

No

No

Si

PD

Si

No

C

550

2,0 SB

No

Si

Si

PD

Si

No

Pino Oregón C

500

2,2 SD No

Si

Si

PD

Si

No

Castaño

F

580

2,1 B

No

No

MD

No

No

Iroko

F

660

4,0 SD Si

Si

No

MD

No

Si

Meranti

F

700

2,6 B

Si

No

PD

No

Si

Roble

F

710

4,0 SD Si

No

No

D

No

No

Sapelli

F

650

4,0 SD Si

No

No

D

Si

Si

Si

Si

37 37

 

Claves: C/F  =  = conífera ó frondosa  Densidad  =  = al 12% humedad, según Norma UNE EN 350/2  Dureza = al 12% humedad, según Norma UNE 56 534  Poros P. P. = porosidad profunda  Exud. R. = posible exudado de resina  PHA = posible ataque por hongo de azulado  DHL = durabilidad frente a hongos de pudrición

 MD muy durable, D = durable, P = poco durable  DIX  =  = durabilidad frente a insectos xilófagos  DIA = durabilidad frente a anóbidos

Clases de riesgo en función del lugar de destino de la madera: Las clases de riesgo son un concepto definido por las Normas UNE EN 335-1, UNE EN 335-2 y UNE EN 335-3 para intentar valorar el riesgo de ataque por agentes destructores de la madera y de sus productos derivados, en función del lugar donde ésta se va a instalar. Las clases de riesgo dependen principalmente del grado de humedad que puede alcanzar la madera en servicio (menor del 18%, a veces superior al 20%, con frecuencia superior al 20% o superior al 20% de manera permanente). La clasificación tiene zonas no bien diferenciadas, como por ejemplo entre las clases de riesgo 2 y 3. Para valorar, además, la clase de riesgo se deben tener en cuenta otros factores como la exposición a la intemperie (interior, bajo techado y protegida o al descubierto absoluto), el contacto con el suelo, o la calidad del agua agresora (agua de lluvia, dulce o de mar) 38 38

 

Clase de riesgo 1: El elemento esta a cubierto, totalmente protegido de la intemperie y no expuesto a la humedad. El contenido en humedad de equilibrio es inferior al 18%



Clase de riesgo 2: El elemento esta a cubierto, totalmente protegido de la intemperie pero puede estar ocasionalmente expuesto a una humedad ambiente elevada que puede producir mojados superficiales no persistentes. El contenido en humedad de equilibrio es inferior al 18 - 20%



Clase de riesgo 3: El elemento de madera está situado al descubierto pero no en contacto con el suelo. Además de estar permanentemente expuesto a la intemperie, puede estar sometido a frecuentes mojados. La madera y sus derivados alcanzan contenidos en humedad de equilibrio superiores al 20%, con variaciones relativamente rápidas ya que existen periodos de desecación y de mojado. 

Clase de riesgo 4: El componente está en contacto con el suelo o con agua de lluvia o dulce y, por tanto, permanentemente mojado. El contenido en humedad 

de equilibrio es superior al 20% durante mucho tiempo. Clase de riesgo 5: Situación en la que el elemento está permanentemente en contacto con agua salada. Durante largos periodos de tiempo se alcanzan contenidos en humedad de equilibrio superiores al 20%.  (Nota: la madera totalmente sumergida en agua dulce se conserva excelentemente (en Europa), debido a la escasa acción de hongos y bacterias que no producen prácticamente agresión).



Las Normas UNE EN 335 se refieren al comportamiento de la madera en cuanto a su valor  constructivo o dinámico en todo su volumen y hacen abstracción de la necesidad o conveniencia de tratamientos que protejan la superficie frente a agresiones de carácter  mecánico, la doten de efectos especiales (brillo, satinado o mate)solamente o de colores que acentúen la apariencia decorativa de este noble material. Como máximo indican que los tratamientos protectores sean compatibles con los productos de acabado superficial que hayan de aplicarse sobre éllos. A lo largo de la presentación nos referiremos frecuentemente a esta circunstancia.

En las evaluaciones de las clases de riesgo, anteriormente comentadas, tampoco se tiene en cuenta, de manera explícita, la acción de los agentes atmosféricos o meteorológicos sobre la superficie de la madera expuesta al exterior, especialmente del sol, de manera aislada, 39 39

 

conjunta o alternativa con la lluvia y el rocío. El tiempo durante el cual el sol actúa sobre la madera mojada es un importante factor que depende de las condiciones climáticas del lugar  de exposición y que afecta al envejecimiento y alteración de la superficie de la madera.

El Sol, envía a la Tierra, una radiación energética, de espectro continuo. Por convenio, se distinguen en este espectro distintos tipos de radiación, diferenciándose básicamente en su longitud de onda y por la energía de sus fotones Espectro continuo ( Longitud  Longitud de onda ( ) en nm) 10-3

Rayos cósmicos

100

400

Radiación Rayos X ultravioleta

Luz visible

780

106

Radiación

Radiación de alta frecuencia

infrarroja(IR) (TV, radio)

(UV)

La radiación extraterrestre que llega del espacio, se debilita en su paso a través de la atmósfera, gracias a la absorción por el vapor de agua, la capa de ozono y el oxígeno. Debido a la acción de estos fenómenos, sólo la mitad de la radiación, llega a la superficie de la Tierra.

La parte ultravioleta de la radiación solar, es la principal causante de la degradación sufrida  por las superficies de madera y de los recubrimientos que sobre ésta se aplican. 40 40

 

Designación

UV-A

Longitud de onda (nm)

Características Puede causar alguna degradación en polímeros.

400 – 315

Inofensiva para los humanos

UV-B

UV-C

315 – 280

Responsable de la mayoría de daños en polímeros. Causa quemaduras en los humanos. Es absorbida por el cristal de una ventana.

280

 No llega a la Tierra, Tierra, sólo se encuentran en el espacio exterior.

La radiación global al nivel del suelo comprende:  53%

Infrarrojo (IR)

780 a 1.480 nm

 43  43%

Luz visible

400 a 780 nm

 4 – 6%

Ultravioleta (UV)

290 a 400 nm

La radiación solar actúa sobre todo debido a su contenido en radiación ultravioleta e infrarroja.

La radiación UV, debido a que su grado de penetración es tan sólo de máximo 75 m, ejerce su acción únicamente sobre la superficie de la madera produciendo allí modificaciones químicas. La lignina de la madera, un polímero aromático tridimensional consistente en la 41 41

 

repetición de unidades de d e fenilpropanol, absorbe intensamente la radiación UV. UV. Debido a su carácter aromático, cuando está sometida a la luz UV UV,, sufre una rápida r ápida descomposición a consecuencia de una fotooxidación:

La fotoquímica de la lignina, no es del todo conocida, aunque se acepta el hecho de que los radicales fenoxi, son los intermedios principales que derivan en estructuras quinonas en orto, responsables de la alteración de la lignina y por ende de la madera. Dicha alteración fotoquímica provoca que al degradarse la lignina se pierda la cohesión entre las fibras y estas queden libres y se desprendan. El resultado se manifiesta en un cambio de  propiedades generales y en particular, en un cambio de color (agrisado y/o amarilleo). La fotodegradación afecta principalmente a la zona más blanda de la madera (la que crece en  primavera) que va desapareciendo desapare ciendo y dejando surcos o hendiduras en el sentido de las vetas traduciéndose en una pérdida de brillo y aumento de rugosidad de la superficie . La radiación infrarroja es también absorbida por la madera, con una penetración mayor que la de los rayos UV (hasta 200 m), y provoca un calentamiento más o menos intenso de la superficie y de las zonas cercanas que, debido al bajo coeficiente de difusión calorífica de la madera, no se disipa con facilidad y determina grandes diferencias de temperatura y, como consecuencia, en el contenido en humedad de los diversos estratos del material (de menos a más hacia el interior no expuesto). La temperatura que puede alcanzar la madera  bajo la acción de la radiación infrarroja depende depend e mucho del color de la superficie, como indica la siguiente tabla: 42 42

 

Color

Temperatura

 Negro intenso

80 – 85 ºC

Ver erde de,, mar marró rónn y nnog ogal al os oscu curo ross

75 – 8800 ººC C

Rojo burdeos y ocre

70 – 75 ºC

Amarillos y tonos pastel

65 – 70 ºC

Blanco

55 – 65 ºC

Las contracciones y dilataciones que aparecen en la madera como secuela de los cambios dimensionales ocasionados por las variaciones en el contenido de humedad, motivan la aparición de grietas (fendas) y el calentamiento, además, la exudación de resinas. La lluvia y el rocío producen sobre la madera un efecto similar pero opuesto al de la radiación infrarroja del sol. Incrementan el contenido en humedad de la superficie de la madera lo que puede también conducir a la aparición de grietas. En el caso de la madera utilizada en aplicaciones al interior, la alteración del color por la acción de la luz directa o difusa, es el problema mayor desde el punto de vista decorativo o estético y es de gran importancia cuando las maderas deben mostrar todo su cálido carácter, con colores pálidos (muebles, parquets, decoración). En cambio, en la madera que durante su vida útil mantiene un contacto con el exterior (intemperie), la destrucción y pérdida de materia en la superficie toma la mayor trascendencia por su decisiva relación con la duración de los productos de acabado.

Pintado de la madera destinada al interior. Clases de riesgo 1 y 2 El elemento de madera o el tablero sólo puede llegar excepcionalmente a un contenido en humedad superior al 18%, por lo cual el riesgo de ataque por hongos es mínimo, y limitado 43 43

 

el de ataque por insectos xilófagos. Son ejemplos típicos los elementos de carpintería o estructurales del interior de las viviendas y edificios, como parquets, escaleras, entarimados, puertas, vigas, recubrimientos de madera decorativa, paredes de madera,  puertas y, también, los muebles. Forman el grupo especial de mayor riesgo, aquellos elementos situados cerca de desagües o en instalaciones sanitarias, cocinas y en ambientes  particularmente húmedos. La madera maciza requiere únicamente un tratamiento previo de carácter superficial, por inmersión, pulverización o pincelado, con un protector para madera, que preferentemente se aplicará en taller o antes del montaje para asegurar la perfecta cobertura por todas partes. Los tableros (contrachapados y de virutas), por su propia estructura suelen mostrar una mejor resistencia a los hongos y a los insectos xilófagos y no requieren este tratamiento. La madera destinada a la fabricación de muebles no suele tratarse con protectores. Su conservación se debe a la mejor durabilidad natural y al correcto proceso de secado. La madera tratada se deja desnuda en aquellas aplicaciones en las que queda oculta, como  por ejemplo en viguería. En todos los demás destinos, se s e realiza un acabado con varias alternativas:

Elemento de madera en interior

Tipos de acabado Teñido o coloreado co loreado

Muebles, madera decorativa, parquets,  puertas de chapa vista y, en general, cuando se quiera mantener el aspecto y la veta de la madera

Barnices en taller  Barnices de aplicación “in situ” Pinturas semitransparentes (Lasures)

En ccaarpintería, vviigas, ppuuertas

Sistema co completo de de ppiintura cu cubriente

Pintado de la madera destinada al exterior con clase de riesgo 3 El elemento de madera o el tablero puede alcanzar y sobrepasar un contenido en humedad del 20%. El riesgo de ataque por hongos xilófagos y de pudrición es más marcado que en 44 44

 

los casos anteriores, al igual que el de ataque por insectos xilófagos. Este último, no obstante, dependerá mucho del contenido en humedad que alcance la madera. La exposición a la intemperie (sol, lluvia y rocío), es un factor fundamental para el comportamiento de la madera en estas aplicaciones, donde son ejemplos típicos los elementos de carpintería o estructurales del exterior de las viviendas y edificios, como ventanas, pasarelas peatonales, balconadas, puertas, puentes, pérgolas y, en cierto modo, también los muebles de jardín. Las saunas que se considerarían de clase de riesgo 2 por estar bajo cubierta pasan a ser de clase 3 por su frecuente humidificación. La madera maciza requiere un tratamiento previo de carácter medio hasta profundo, por inmersión, pulverización o pincelado, con un protector para madera, que se aplicará en taller o antes del montaje para asegurar la perfecta cobertura por todas partes. La inmersión en autoclave está recomendada para los casos más expuestos. Los tableros (contrachapados y de virutas) para esta aplicación deben mostrar una buena resistencia a los hongos y a los insectos xilófagos por sus características intrínsecas. En el caso especial de los muebles de  jardín de madera, su conservación se debe a la durabilidad natural y al correcto proceso proc eso de manufacturación de maderas especiales como la teca, iroko, jatoba, niatoh, etc. La madera tratada raramente se deja desnuda (excepción, por ejemplo, las saunas). Generalmente se realiza un acabado con varias alternativas:

Elemento de madera en exterior

Tipos de acabado

Cuando se quiera mantener el aspecto y la veta de la madera en ventanas, puertas,

Barnices en taller 

recubrimiento de fachadas, balconadas,  pérgolas, etc.

Barnices de aplicación “in situ” Pinturas semitransparentes (Lasures)

En ccaarpintería, vviigas, ppuuertas

Sistema co completo de de ppiintura cu cubriente

Muebles de jardín

 No suelen llevar un acabado. Sólo tratamientos restauradores

45 45

 

Pintado de la madera destinada al exterior con clases de riesgo 4 y 5 Los elementos de madera o los tableros están expuestos a un humidificación permanente  por encima del 20% de humedad de equilibrio y en contacto con el suelo o con agua dulce y, en el caso de la clase de riesgo 5, en contacto permanente con agua salada. Existe un  persistente riesgo de ataque por hongos hongo s de pudrición y por termitas. En el caso de la inmersión en agua salada, hay que contar con la agresión por organismos xilófagos marinos mientras que el de los insectos queda limitado a las partes situadas por encima del nivel del agua. La exposición a la intemperie (sol, lluvia y rocío), es también fundamental para el comportamiento de la madera en este tipo de aplicaciones, donde son ejemplos típicos los  postes, pilares, empalizadas, cercas, embarcaderos, embar caderos, traviesas de ferrocarril, ferro carril, muelles,  pantalanes, diques, etc. La madera maciza requiere un tratamiento previo de carácter profundo, por inmersión en autoclave (vacío - presión), con un protector para madera para asegurar la perfecta cobertura por todas partes. Los tableros contrachapados sólo serán adecuados para esta aplicación si sus características intrínsecas lo permiten. Actualmente no se fabrican tableros aglomerados para utilización bajo estas clases de riesgo. El acabado por pintado o barnizado de artículos de madera que deban ser utilizados bajo estas clases de riesgo es excepcional y limitado a aquellos casos en los que se desee un efecto decorativo o protector especial (embarcaciones, pinturas “antifouling”, etc.). La misión de la conservación de la madera se deja a los protectores.

El problema de mantener el aspecto de la madera expuesta a la intemperie La madera tiene un lugar importante como material de construcción por sus propiedades especiales. Una de estas es, sin duda, la belleza y el aspecto “natural” que, cuando queda a la vista, comunica a las edificaciones. Como hemos descrito, con pocas excepciones el empleo de madera en el interior no requiere productos especiales. Los barnices y lacas que se usan para el acabado industrial de los artículos de madera vista para el interior (muebles, carpintería), se eligen más en función del uso a que vayan destinados que no por el hecho de que el soporte sea madera. La cuestión cambia radicalmente cuando el objeto debe mantener al carácter y el aspecto de la madera y, además, ha de estar expuesto a la intemperie. Veamos Veamos el prob problema lema en un caso típico: 46 46

 

Marco de ventana y revestimiento de pared exterior, construidos en madera maciza de conífera o de frondosa de excelente calidad y aspecto. Se desea mantener visible la veta de la madera pero debe evitarse su agrisado y degradado superficial y el ensuciamiento debido al polvo y los contaminantes atmosféricos. Un tratamiento con sales metálicas queda descartado por su color, pero independientemente de si la madera llevase o no un tratamiento protector, hasta hace unos 25 años se hubiese procedido a un barnizado “in situ” con varias capas de barniz transparente a partir de aceites secantes cocidos con resinas fenólicas puras (barniz marino) o basándose en resinas alcídicas largas en aceite, con un espesor final de capa entre 100 y 200 m. El resultado, una vez completo y seco el recubrimiento, sería un acabado liso, continuo, brillante y de un efecto estético precioso. Los problemas aparecerán al cabo de relativamente pocos meses de exposición al exterior. Condicionados por el efecto de la tensión superficial, los bordes y ángulos de las piezas y las juntas habrán recibido una cantidad de barniz escasa y allí la entrada de agua en la madera será mayor. Si el barnizado se ha realizado con las piezas ya colocadas, no existe una barrera física importante frente a la acción del agua desde la mampostería u obra. Aquella puede entrar y salir de la madera sin casi oposición. Por otro lado, la radiación UV  puede llegar, casi intacta, a la interface madera – barniz produciendo allí la fotooxidación de la lignina y su desintegración ya que existen los tres elementos necesarios, radiación, oxígeno (ningún barniz es impermeable a este gas) y agua. La acción de los rayos infrarrojos, por su parte, produce variaciones muy marcadas en el contenido de humedad de la madera y, como consecuencia, variaciones dimensionales de la madera (dilataciones y contracciones). Tras un periodo de tiempo, que en los casos más graves puede no superar los seis meses, comienzan a notarse agrietados, ampollamientos, levantamientos, y desprendimientos más o menos extensos de la capa de barniz, comenzando por regla general a partir de los bordes o las zonas de junta donde el grueso de película era menor. Con el paso del tiempo, el  proceso se intensifica, el barniz se va desprendiendo d esprendiendo y la madera comienza a quedar que dar sin  protección en amplias zonas por lo cual toma allí un color grisáceo gr isáceo y se torna rugosa y se ensucia con gran facilidad. Lo peor del fenómeno es que no es regular por lo que amplias zonas del barniz quedan intactas y firmemente adheridas a la madera, conservando durante mucho tiempo perfectamente el aspecto y el color original. La reparación de la zona alterada se dificulta extraordinariamente ya que es necesario eliminar toda la capa de  barniz, entre otras razones porque po rque la adherencia de un barniz sobr sobree películas endurecidas  por secado oxidativo es muy insegura y puede provocar un fracaso inmediato de un repintado de reparación. Generalmente, una reparación correcta exige una eliminación mecánica de todo el barniz (por decapado y/o lijado) y una limpieza, también mecánica de 47 47

 

la superficie de la madera hasta alcanzar material intacto. Desgraciadamente, nada garantiza que la superficie así reparada no vuelva a degradarse en breve tiempo. A la luz de todo lo expuesto en los párrafos anteriores, los procesos que conducen a este desenlace son los siguientes: Al comienzo, el barniz está firmemente adherido sobre la superficie de la madera ya que ha  penetrado en sus poros y ha quedado bien anclado. La radiación UV del sol llega a la interface madera – barniz sin apenas estorbo. La humedad está presente sobre todo en las zonas con capa de barniz reducida. La fotooxidación de la lignina comienza a degradarla y las fibras de madera van quedando sueltas. Los cambios dimensionales de la pieza,  producidos por las variaciones del d el contenido de humedad de la madera someten al barniz a dilataciones y contracciones que no necesariamente producen grietas, si aquel es suficientemente elástico, pero lo que si ocasionan es un deslizamiento en la interface ya que los coeficientes de dilatación de madera y barniz son diferentes. Mientras la superficie de la madera está intacta todo marcha bien, pero cuando la descomposición de la madera alcanza el límite de la penetración de la capa de barniz, éste queda suelto y comienza el proceso de levantamiento que se acelera ya que a partir de las zonas sin protección que se van creando, la humedad puede continuar su acción cada vez con mayor alcance. Algunos autores consideran que la pérdida de adherencia se debe a una alteración o fragilización del barniz por la acción de la luz. Nosotros no lo creemos así. Aceptando que en barnices de mala calidad tal posibilidad pudiera existir, estimamos muy improbable que tal hecho ocurra en tan corto tiempo en barnices de naturaleza Alcídica, cuya resistencia a la intemperie está bien probada sobre superficies inertes. Es más, el uso de barnices de alta resistencia a la intemperie, muy elásticos, de poliuretano alifático que, como es sabido, muestran la mejor resistencia a la luz conocida en sistemas de secado al aire, no aporta mejores resultados. Exámenes microscópicos de las películas desprendidas muestran, por la cara que estuvo en contacto con la madera, un negativo perfecto de la estructura de ésta, mientras que la cara orientada hacia el exterior apenas presenta alteración.  Nuestra experiencia indica que un acabado de este tipo para madera al exterior, en zonas expuestas directamente a la acción del sol y la lluvia exige un mantenimiento regular frecuente (cada 2 años, máximo), de alto coste de mano de obra especializada. La única manera de prolongar los intervalos entre reparaciones es proceder al pintado previo de los elementos en taller, desmontados (2 capas) y terminar con 1 ó 2 capas finales una vez situados en su lugar de uso. Esto es tanto más importante cuanto mayor vaya a ser la parte de la madera que va a quedar oculta una vez instalada en la obra. 48 48

 

Barnices y Pinturas. Diferencias, ventajas e inconvenientes Los barnices, sistemas transparentes en capa de espesor medio a alto, que permiten destacar  en toda su belleza a las superficies de la madera, no pueden garantizar un acabado duradero ni una conservación permanente cuando se emplean en elementos expuestos a la intemperie. La causa no radica en su constitución química sino que es una consecuencia del comportamiento del material madera en ese ambiente. Al no tener carácter biocida tampoco ofrecen protección frente a los organismos xilófagos. En los sistemas de pintura cubriente, con alto poder de relleno y pigmentados de tal modo que la radiación UV no pueda alcanzar la superficie de la madera, podemos constatar una duración satisfactoria del acabado siempre que la madera en el momento del pintado esté correctamente seca y se respete el número y calidad de las diferentes capas que deben asegurar el buen anclaje, la buena adherencia y la permeabilidad al vapor de agua y la impermeabilidad al agua líquida (por ejemplo, en el caso de madera en contacto con la obra, usando imprimaciones reguladoras de la humedad). Pero, en este caso, la madera  perderá todo su carácter natural natura l y las superficies pintadas no revelarán de que material esta hechas.

El concepto “LASUR” La palabra Lasur procede del idioma alemán (Adjetivo “lasierend” = semitransparente o traslúcido; Verbo Verbo “lasieren“= ap aplicar licar una capa de barniz o pintura traslúcida). En un  principio, bajo esta denominación se entendían unos tipos de barniz bar niz de base oleosa o de nitrocelulosa que se aplicaban sobre metales. Pigmentados con pigmentos de colores agradables pero de escaso poder cubriente (incluso con colorantes solubles),  proporcionaban unos acabados acabado s de color que permitían mantener el aspecto metálico del soporte, por ejemplo, tonalidades doradas sobre hojalata. Así los describe el “Lexikon der  Anstrichtechnik” de K. Sponsell y W. W. Wallenfang, Wallenfang, edición de 1965 , pero señalando ya el

comienzo del interés para la utilización de productos similares para el acabado protector de la madera. Así, por ejemplo, en esa misma y ya clásica publicación, en el apartado de Marcas Comerciales distribuidas en el mercado alemán hace ya 40 años, se mencionan  productos y nombres registrados que todavía hoy siguen sonando: Grundier-Basileum extra, un material de imprimación para maderas con un contenido en

humedad de hasta 30%, protector frente a los hongos del azulado y a los insectos. En un solo proceso permitía la imprimación y la protección.

49 49

 

Combi-Basileum FG (incoloro e inodoro), una versión especial, curativa y protectora, para

maderas ya atacadas.  Xylamon, protectores para madera, basándose en aceites secantes, según DIN 68 800

conteniendo biocidas (¡cloronaftalinas!), de efecto fungicida e insecticida.  Xylamon-Deckfarbe, pintura al aceite con agentes protectores para la madera en

aplicaciones exteriores, con un surtido de 12 colores.

 Xylamon-goldgelb, como el anterior con pigmentos de alta solidez a la luz, para maderas

 blandas de color claro.

Así pues, a finales de los años 60, se introdujo la palabra Lasur para determinar un nuevo sistema de recubrimiento o impregnación de la madera, fruto de un profundo estudio de los  problemas del acabado de este material en elementos que qu e se encuentren expuestos a la UNE EN 927-1:1996, Pinturas y Barnices. intemperie, de total o parcialmente. La Norma  Materiales recubri recubrimiento miento y sistemas de recubri recubrimiento miento para madera exterior. exterior. Parte 1: Clasificación y selección, define: 3.7. Lasur : Producto líquido que produce una película transparente o semitransparente, empleado para la decoración y protección contra la intemperie y que permite un fácil mantenimiento. Estos productos pueden contener biocida(s) para proteger la película y/o la interfase de madera contra el enmohecimiento o formación de hongos.  NOTA: En algunos países, se emplea también el término “lasure  NOTA: “lasure opaco” para pinturas que dejan visibles las vetas de la madera.

Un clásico muestrario de tonalidades de Lasures puede ser el siguiente:

50 50

 

En la práctica se suele establecer una diferencia entre:

Lasures impregnantes de espesor mínimo, transparentes o semitransparentes con espesor mínimo inferior a 5 m en el método 5A de la Norma ISO 2808:1991 



Lasures de capa gruesa para pintado

Lasures muy impregnantes y formadores de película, los llamados Lasures “high solid” 

Los Lasures deben presentar las siguientes propiedades: 

Excelente resistencia frente a la acción del agua y de la luz solar 

Sellar la madera frente a la influencia de la intemperie, la humedad y el mojado 

51 51

 



Ser permeables al vapor de agua

Por medio de aditivos absorbentes especiales deben evitar el agrisado debido a la radiación UV





Deben poseer un efecto fungicida e insecticida

 No obstante, deben permitir que quede visible el efecto “natural” “natura l” de la madera y respetar su elegancia, aunque en las versiones más oscuras pueda quedar oculta la veta o el dibujo de la misma. 

52 52

 

Esquema de composición de los Lasures Los Lasures son un tipo concreto de material de pintura y recubrimiento, del que se esperan determinadas propiedades. No debe pues, extrañar que su composición responda a la típica de todas las pinturas, en las cuales pueden distinguirse, por su función, cuatro grupos de componentes:

Ligantes o formadores de película Vehículo

Disolventes  Pigmentos

Pigmentos y cargas Cargas

 Productos auxiliares auxiliares

Aditivos  Aditivos con funciones especiales

Como preparación para los comentarios sobre las formulaciones concretas, destacaremos a continuación los detalles más importantes de la función de cada uno de los componentes: El vehículo es la parte líquida de la pintura y está constituido por el ligante y el(los) disolvente(s).



El ligante determina la mayoría de las propiedades químicas y físicas de una  pintura. Existen barnices transparentes que consisten c onsisten exclusivamente de ligante pero no hay pintura sin ligante. Gracias a su cohesión mantiene unido al recubrimiento y 

53 53

 

se une al soporte por fenómenos de adhesión. El ligante es el componente del material de pintura responsable de la formación de la película. Así lo definen  Normas como, por ejemplo, la DIN 55945. En la mayoría de los casos cas os se trata de compuestos orgánicos macromoleculares o de aquellos a partir de los cuales se forman macromoléculas, como por ejemplo, resinas alquídicas, poliacrilatos o combinaciones de poliésteres y poliisocianatos. Hay también ligantes de carácter inorgánico como el vidrio soluble y los silicatos de alquilo. Existen también definiciones de ligante que incluyen a todos los componentes de la pintura no volátiles (plastificantes, secantes y otros aditivos), con la excepción de los  pigmentos y cargas. Los disolventes hacen posible la aplicación del material de pintura gracias al ajuste de la viscosidad que permiten. Se trata de substancias orgánicas de bajo peso molecular, como hidrocarburos aromáticos y alifáticos, alcoholes o ésteres, frecuentemente en forma de mezclas con diferentes puntos de ebullición y poder disolvente. En los últimos tiempos, crece espectacularmente el empleo de agua como disolvente de pinturas. La composición de los disolventes de una pintura  juega un gran papel en el comportamiento de flujo y extensibilidad durante el aireado de las películas, así como en el secado y propiedades de las mismas. Los sistemas de pintura coloreados y/ó cubrientes contienen también pigmentos y, en muchos casos, cargas. Los pigmentos proporcionan color y poder cubriente al recubrimiento, mientras que las cargas se utilizan preferentemente para conseguir determinadas propiedades. Algunas cargas mejoran el efecto protector de la película, es decir, su efecto barrera y sus propiedades mecánicas. Otras,  por su 



 parte, incrementan la adherencia. adherencia. En muchos casos, las cargas cargas se añaden a la pintura por por razones económicas. 

Finalmente los aditivos son, por ejemplo según DIN 53945, substancias que

se añaden en pequeñas cantidades a un material de pintura para comunicarle, tanto a él como a los recubrimientos con él realizados, propiedades específicas. Con el mismo significado suele también hablarse a veces, de  Productos de Adición Adición o de  Productos Auxiliares. Básicamente, la composición de un Lasur típico puede describirse bajo los siguientes  parámetros:

Posición Función en la pintura

Substancia 54 54

Proporción

 

(%) Aceite modificado 1

Ligante

Resina alquídica

5 – 20

Poliacrilato (dispersión acuosa) Hidrocarburos alifáticos 2

Disolvente

White spirit

93 - 59

Agua Co-disolvente en sistemas

Éteres glicólicos

0-5

4

Disolvente Coalescente (en Éteres glicólicos sistemas acuosos)

0-1

5

Pigmentos

Óxidos de hierro transparentes

0,2 - 5

6

Secativo

Octoato de Co/Zr (6% Co+9%Zr)

0 – 0,2

7

Aditivo antipiel

Metiletilcetoxima

0 – 0,3

8

Aditivo hidrofugante

Derivado de la cera carnauba

0-1

3

acuosos

Lecitina de soja 9

Aditivo dispersante

Octoato de Ca (10% Ca)

0,25 - 1

Poliacrilato amónico o sódico 10

Aditivos protectores UV

Derivados de la benzofenona y del 55 55

1-5

 

 benzotriazol HALS eventualmente nanopartículas Antimohos 11

Aditivos biocidas

Insecticidas

0,5 - 3

Conservantes “in can” 100,0

Formación de película en los Lasures. Principios básicos . Los vehículos de los Lasures basados en disolventes son disoluciones de ligantes, mientras que los de los Lasures acuosos son dispersiones o emulsiones de polímeros en agua. Aunque existen polímeros solubles en agua, para nuestro caso sólo tienen interés teórico ya que las características de sus películas (resistencia al agua, por ejemplo), no los hacen adecuados para Lasures.  Los vehículos en solución en disolvente constituyen un medio homogéneo, con una sola fase, en tanto que los basados en dispersiones o emulsiones acuosas son heterogéneos, con dos fases, una continua el agua y otra discontinua, el polímero:

La formación de película es fundamentalmente un proceso físico, sobre todo en su primer  período. Posteriormente, puede tener lugar, o no, una reticulación del polímero por medio med io de un proceso químico.

En los sistemas en solución, la formación de película ocurre por la simple evaporación del disolvente, mientras que en los sistemas en dispersión o emulsión acuosa, la formación de la película tiene lugar por coalescencia:

56 56

 

En el caso de los vehículos en solución, durante el empleo de la pintura se evapora ya una cantidad considerable del disolvente que, según el proceso de aplicación, puede llegar hasta el 20%. De este modo, el material de recubrimiento muestra, ya recién aplicado, una viscosidad mucho mayor que la original, lo que permite capas sin tendencia al descuelgue. En la primera fase del secado, la velocidad de evaporación del disolvente depende fundamentalmente de su presión de vapor, de la relación superficie/volumen de la película y de la concentración de vapor de disolvente en las cercanías de la superficie de la película en proceso de secado, es decir, en última instancia, de la ventilación o circulación de aire. Al ir reduciéndose la proporción de disolvente en la película, por causa de la evaporación del mismo, va creciendo también la viscosidad, es decir, la consistencia de aquella, en un  proceso de carácter uniforme unifor me y continuo. Al final, se llega al secado completo cuando se alcanza una concentración de equilibrio (disolvente retenido en la película), cuyo monto depende principalmente del tipo de disolvente, del tipo de ligante y de su temperatura de transición vítrea. En la película final, las moléculas de polímero se sitúan de forma idealizada tal como muestra el diagrama siguiente:

Los vehículos de pintura basados en soluciones se caracterizan por el peso molecular relativamente bajo del ligante contenido, por mostrar una excelente extensibilidad y por formar, fácil y cómodamente, películas de elevada transparencia y buena humectación de fondos. Debido al bajo peso molecular, para presentar buenas propiedades mecánicas y de resistencia en sus películas finales, requieren una reticulación posterior, por ejemplo, por reacción con el oxígeno atmosférico,

La velocidad de evaporación del agua en los materiales de pintura acuosos depende mucho del grado de humedad relativa del aire. A 70% de H. R. es ya muy reducida y a 100% el agua ya no se evapora en absoluto. Debido al elevado calor de vaporización y a la baja velocidad de evaporación del agua, la pérdida de la misma durante la aplicación de las 57 57

 

 pinturas acuosas es escasa. Por ello no cabe contar con un incremento notable de la viscosidad de la pintura al agua recién aplicada. Asimismo, el agua se evapora, tras la aplicación, de manera mucho más pausada que la mayoría de los disolventes usuales. La evaporación puede acelerarse por medio de codisolventes, que forman azeótropos con el agua. Si bien en los materiales de pintura en dispersión o emulsión acuosa, coexisten otros componentes (pigmentos, aditivos, etc.), que pueden influir en el mecanismo de formación de película, para su descripción vamos a considerar exclusivamente el papel de la dispersión de ligante, ilustrándolo con el siguiente esquema:

Cuando el agua de la dispersión comienza a evaporarse, las partículas de ligante (polímero) van acercándose entre sí (A). En el momento en que llegan a tocarse (B), el espacio entre ellas, aun lleno de agua, se hace tan pequeño que se comporta como un capilar. Debido a la energía capilar, las partículas se deforman y colocan todavía más próximas (C). Al hacerse los espacios entre(superior partículas menores, la energía capilar crece tal modo  presión ejercida a 1aún Mpa) comprime las partículas hasta de unirlas (D). que la

En todo caso, la coalescencia presupone que las moléculas de polímero de las partículas vecinas sean capaces de difundirse unas en otras, si no, no podrían desaparecer como individuos. En ello juega un importante papel la Temperatura de Transición Vítrea (Tg) del  polímero, la cual debe quedar por debajo de la temperatura de formación de película.

58 58

 

La temperatura, por debajo de la cual una dispersión o emulsión de polímero ya no forma  película, se conoce como Temperatura Mínima de Formación de Film (MFT) y, como la coalescencia completa es un proceso lento, la velocidad de formación de la película es directamente proporcional a la diferencia entre la temperatura ambiente y la MFT. MFT. Así,  pues, para conseguir una formación f ormación de película cómoda y perfecta es aconsejable acons ejable una baja Tg. De la susodicha diferencia dependen también otras propiedades de la película de pintura como, por ejemplo, la resistencia al “blocking” o pegajosidad/termoplasticidad de la superficie de la película. Hay una relación entre esta característica y la Tg. Por ejemplo, la resistencia al blocking a 50º C, necesaria en Lasures en exposiciones directas al sol (ver 1.4.), requiere una Tg de 29º C. Pero, una dispersión de un polímero así no formaría  película a temperaturas ambientes normales. La Tg debe modificarse durante dur ante el proceso de formación de película de tal modo que sea posible producir a 5º C, una película correcta que sea todavía resistente al blocking a 50º C. Los aditivos que permiten esa modificación son los coalescentes o auxiliares de formación de película. Se trata de compuestos que deben ser solubles en las partículas de polímero y

mostrar una volatilidad reducida pero suficiente. Actúan como plastificantes temporales que reducen la Tg del sistema. Una vez formada la película, se difunden lentamente hacia la superficie de ésta y se evaporan con lo cual la Tg retorna al valor original. Habitualmente suelen usarse diferentes tipos de éteres glicólicos, ésteres y eterésteres de glicol como, por ejemplo, el butildiglicol. El uso de coalescentes es un método muy elegante y eficaz de regular las condiciones para la formación de película pero significa la introducción de componentes orgánicos volátiles (VOC) en el material de pintura. Debido al elevado molecular de los posterior polímerospara de las dispersiones para pinturas, no es imprescindible unapeso reticulación química conseguir características mecánicas satisfactorias. Si suele ser, en cambio, conveniente para alcanzar resistencias elevadas de carácter químico.

Lasures al disolvente. Tipos. Porcentaje y tipo t ipo de Contenido Orgánico Volátil. Volátil. Etiquetado. Este tipo de Lasures, los más antiguos, contienen como vehículo aceites y resinas de secado oxidativo (ver Capítulo 3), disueltos en disolventes orgánicos. Existen fundamentalmente dos tipos: 59 59

 

Lasures impregnantes de espesor mínimo, incoloros o coloreados, transparentes o semitransparentes con espesor mínimo inferior a 5 m en el método 5A de la Norma ISO 2808:1991. No producen película, penetran en la madera y dan acabados mates que respetan la veta y el aspecto de la misma. 

Lasures de capa gruesa ó Lasures muy impregnantes y formadores de  película, incoloros o coloreados, transparentes o semitransparentes, también llamados Lasures “high solid”. Penetran en la madera pero forman una capa fina por  lo cual sus acabados suelen ser satinados. 

A los que se puede añadir un tercero: Lasures opacos, recubrimientos que producen una película opaca para la decoración y protección de la madera contra las alteraciones por exposición a la intemperie, tal como se definen en EN 927-1, dentro de la categoría semiestable. Con ellos desaparece la veta de la madera pero se respeta su perfil superficial. 

 NOTA  NOT A “High solid” es un término absolutamente absurdo para definir d efinir Lasures La composición de la materia no volátil es similar en los dos primeros casos. Se diferencian fundamentalmente en el contenido en disolventes, que puede llegar hasta 90% en peso en el  primer caso (más de 750 g/l) y no superar s uperar el 60% en el segundo (menos de 590 g/l). Los Lasures opacos son en realidad pinturas cubrientes diluidas y no requieren mayor definición. Dejando de lado otros disolventes que puedan incluirse en la formulación, procedentes de los aditivos, los disolventes de este tipo de Lasures son básicamente hidrocarburos alifáticos con pequeñas proporciones de hidrocarburos aromáticos y/o terpénicos. El disolvente ha sido el white spirit, constituido unaC, mezcla alifáticos yfundamental aromáticos, con límites de ebullición entre 150por y 220º en la de cualhidrocarburos la  proporción de aromáticos oscila entre 15 y 25%, según variedad y suministrador. Como consecuencia de la modificación de la Directiva sobre Preparaciones Peligrosas, todas las pinturas conteniendo 25% o más de white spirit, deberán llevar en su etiqueta, además de pictograma Xn y según el contenido y tipo de aromáticos, eventualmente el  pictograma N, peligroso para al medio acuático, símbolo de que es tóxico para los organismos acuáticos y puede causar efectos adversos en el medio acuático, símbolo de que es tóxico para los organismos acuáticos y puede causar efectos adversos en el medio acuático. 60 60

 

 

Por esta razón, en la actualidad todos los Lasures al disolvente utilizan disolventes desaromatizados, con menos del 1% de aromáticos o disolventes isoparafínicos sintéticos con menos de 0,1% de aromáticos. Este cambio, además, tiene un efecto adicional también muy importante, una gran reducción del olor durante la aplicación y el secado de los Lasures.

Lasures al agua. Estado físico. Porcentaje y tipo de Contenido Orgánico V Volátil. olátil. El problema del agua como disolvente. Estado de la cuestión. Los Lasures al agua son alternativas a los al disolvente más respetuosas con el medio ambiente y con la higiene industrial. De manera análoga a los anteriores también podemos distinguir tipos, dispersiones los de capa fina y losde formadores de película. Ambos contienen entre comodos vehículo acuosas poliacrilatos de partícula muytipos fina. Asimismo, la composición de la materia sólida es muy similar en los dos casos. La única diferencia consiste en el contenido total en sólidos que oscila entre un 10 y un 25% en peso, aproximadamente. Comentario especial requiere el tema del contenido en VOC. En principio debería oscilar, según la composición porcentual del apartado 2.6., entre el 1 y el 8% en peso, es decir entre 11 y 90 g/l. En la práctica, este valor se puede superar ya que para la pigmentación de estos Lasures se suelen emplear pastas colorantes que contienen considerables cantidades de 61 61

 

disolventes del tipo glicólico y éter glicólico. Además, para mejorar las condiciones de aplicación pueden ser incrementadas las proporciones de codisolventes. Sea como sea, estos Lasures contienen como disolvente principal agua y ello condiciona algunas diferencias y limitaciones de empleo respecto a los tipos al disolvente. Queremos referirnos a los siguientes 

Penetración en la madera



Condiciones de aplicación



Condiciones de secado

La penetración en la madera de los Lasures a agua no es tan óptima como en el caso de los Lasures al disolvente. Mientras en los segundos, el polímero de bajo peso molecular (inferior a 20.000), está en solución, es decir con un tamaño unitario inferior a 0,01 m, en los primeros, el polímero de alto peso molecular (superior a 200.000), está disperso, es decir, con un tamaño de partícula superior a 0,1 m. Por otra parte, la tensión superficial del agua es un múltiplo de la de los hidrocarburos disolventes por lo cual la humectación de los fondos no es tan óptima. Hay que rendir un homenaje a los formuladores de Lasures por haber podido conseguir obviar, casi por completo, estas diferencias. En los Lasures al disolvente se observa una mejor y más larga brochabilidad. Ello permite un pincelado y un repasado más sencillo que permite corregir descuelgues e igualar irregularidades. Durante mucho tiempo, incluso ya evaporado casi todo el disolvente, es  posible en ellos realzar el acabado por frote f rote suave con una brocha fina o co conn un trapo seco. Los Lasures al agua, además, están limitados en cuanto a las condiciones climáticas en  pintados al aire libre. A baja temperatura, por ejemplo, deben protegerse frente a las heladas yhemos a altasdetemperaturas brochabilidad puedeladejar mucho de quelimpiar desear.los Como ventajoso considerar enlalos Lasures acuosos posibilidad utensilios con agua y que sus envases vacíos son más fáciles de eliminar. El secado y la repintabilidad de los Lasures al agua, en condiciones ambientales normales (p.e. a 25º C y 50% de humedad), son mucho más rápidos que el de los a base de disolventes:

Tipo de Lasur

Secado al tacto tras

62 62

Repintable a las

 

Base agua

30 minutos

2 horas

Base disolvente

4 a 6 horas

24 horas

Estos valores pueden oscilar mucho en función de la temperatura y la humedad ambiental. En los Lasures al agua, además, conviene no olvidar que su temperatura mínima de formación de película entre las temperaturas de 5 y 10º C e impiden su empleo por debajo de los 5º C de temperatura ambiente. El dilema para elegir entre Lasures al disolvente y Lasures acuosos es difícil de resolver en el aspecto cualitativo. Los Lasures al disolvente han satisfecho y satisfacen sobradamente los criterios de facilidad de aplicación, de protección de la madera y de calidad y durabilidad del acabado. Presentan, a nuestro juicio, algunas ventajas en este sentido frente a los Lasures acuosos. Estos, no obstante, aportan una clara mejora en el respeto al medio ambiente y en la higiene profesional.

LIGANTES (VEHÍCULOS) PARA LASURES Soluciones y Dispersiones.- Anteriormente hemos visto las principales diferencias entre una solución y una dispersión, vamos a recordar algunos detalles fundamentales. En los Lasures y, en general, en todo tipo de pintura a base de disolventes, los ligantes se  presentan en solución, es decir, dispersos molecularmente mientras que en los Lasures y, en general, en todo tipo de pintura de base acuosa, los ligantes se presentan dispersos en  partículas que aglomeran un número elevado de moléculas. Se puede establecer la siguiente tabla:

63 63

 

Propiedades típicas de soluciones y dispersiones de polímeros

Sistema (Estado de dispersión)

Disolución Dispersión coloidal

Aspecto

(g/mol)

Transparente

Emulsión (o suspensión)

< 20 000

Tamaño de Tipo de partícula partícula

< 0.01

< 100 000

< 0.1

(Opalescente)

Ninguno (+)

Opalescente hasta lechoso (resp. < 50 000)

 Neutralizante de numerosas  parcial moléculas

Gotitas

< 20 000

Turbio hasta lechoso

Molécula

Aglomeración

> 0,1

Dispersión  primaria (dispersión de  polímero)

Producto auxiliar

(m)

Casi transparente

secundaria (Hidrogel)

Masa molar

0,05 hasta 5

(resp. granitos)

Emulsionante

Partículas de Emulsionante.  polímero casi Event. coloide  protector  esféricas

(+) En el caso de soluciones acuosas, neutralizante total. En la práctica, este diferente estado de dispersión origina un diferente comportamiento en la formación de la película, como ya hemos visto, y en la variación de la viscosidad con la dilución, es decir, con el contenido sólido. En las dispersiones, la viscosidad a concentraciones medias permanece bastante baja y casi constante pero asciende de manera  brusca a una determinada y alta concentración concentra ción debido a que el acortamiento de las 64 64

 

distancias entre las partículas comienza a impedir su deslizamiento y flujo. Como las macromoléculas de las dispersiones de polímero se encuentran dentro de las partículas y no se mueven libremente en la fase acuosa, su masa molecular carece de influencia directa sobre la viscosidad como ocurre en las disoluciones. La figura siguiente, que relaciona la viscosidad con el contenido en sólidos ilustra lo expuesto:

Este hecho es de gran valor tecnológico ya que permite la formulación de pinturas y lacas con ligantes de alto peso molecular que, en forma disuelta, conducirían a viscosidades elevadas inaceptables.

Sistemas de ligante para Lasures al disolvente En los Lasures al disolvente encontramos como ligantes soluciones de resinas alquídicas, largas en aceite, conteniendo aceites o ácidos grasos secantes. Estas resinas pueden estar modificadas.

Aceites secantes Los aceites utilizados en la formulación de recubrimientos y para la modificación de resinas se obtienen de las semillas y los frutos de ciertas plantas y algunos pescados. Estos aceites se clasifican en secantes, semisecantes y no secantes, según sean capaces o no de formar una película más o menos dura cuando se extienden en forma de una capa delgada y en 65 65

 

contacto con el aire. Al dejarlos secar pasan de un estado líquido a un estado aparentemente sólido por absorción de oxígeno. La capacidad de secar o no secar está condicionada por la composición química del aceite, y en concreto por el grado de insaturación de los ácidos grasos que contienen.

Desde hace mucho tiempo se vienen utilizando aceites secantes como ligantes de pintura  pero, como normalmente el secado de los aceites ace ites es muy lento por sí solo, para activarlo debemos catalizarlo con la adición de ciertas sales metálicas llamadas secantes. Los aceites son ésteres triglicéridos de ácidos grasos si bien, lógicamente, presentan ciertas impurezas por tratarse de productos de origen natural. La mayoría de los ácidos grasos contienen 18 átomos de carbono, con un mayor o menor grado de insaturación. Los ácidos grasos que se encuentran habitualmente en los aceites más empleados en la industria de recubrimientos pueden verse en el cuadro siguiente, en el que también se indican los  porcentajes que contienen.

66 66

 

Los aceites se emplean muchas veces con ciertos tratamientos previos: 

Aceites boiled, una mezcla en caliente de aceite con sales secantes u óxidos

Aceites limed, el producto obtenido al cocer un aceite con cal viva o hidróxido de cal. 

Standoils, aceites espesados por medio del calor con o sin la ayuda de catalizadores. 

Aceites tratados químicamente, por ejemplo, al substituir la glicerina por otro poliol. 

Aceites isomerizados, deshidratados, maleinizados, o copolimerizados con monómeros como el estireno, acrilatos y ciclopentadieno. 

67 67

 



Aceites uretanados, por reacción con isocianatos y polioles.

Los aceites secantes se utilizaron mucho antiguamente para el pretratamiento de la madera. ¿Quién no recuerda el pintado con aceite de linaza crudo que se daba a la madera antes del montaje? En la actualidad, no obstante, los aceites y sus ácidos grasos sólo tienen interés  para la formulación de Lasures por po r ser materia prima para las resinas alquídicas, como co mo luego veremos. Por su decisiva intervención en la formación de película de éstas últimas, conviene seguir describiendo las reacciones fundamentales que tienen lugar en el proceso de secado de los aceites secantes. En la formación de película a partir de un aceite por oxidación se pueden distinguir cuatro fases principales:

1. Período d dee inducción, en el que se eliminan por oxidación los inhibidores  presentes en el aceite. Pequeño cambio de consistencia. consisten cia. 2.

Secado al tacto. Grandes cambios de consistencia pasando de un líquido a

un gel.

3. gel.

Endurecimiento. Pequeños cambios de consistencia, endurecimiento del

4. Envejecimiento. Este cambio dependerá sobre todo del medio ambiente en que se encuentre el recubrimiento. En la primera etapa se produce una fuerte absorción de oxígeno (del orden del 12%) formándose básicamente peróxidos, y tienen lugar también ciertas isomerizaciones (paso de no conjugados a conjugados), disminuyendo en esta fase la insaturación de la película.

68 68

 

En una segunda etapa se produce una disminución del valor del peróxido, lo que indica la conexión entre peróxidos y la consiguiente reticulación, con lo que observaremos un aumento de la viscosidad. Los procesos que tienen lugar en la oxidación de un aceite son muy complejos. De hecho, tienen lugar simultáneamente varias reacciones, y aún en la actualidad se sigue estudiando  para intentar esclarecer dicho proceso. proc eso. Básicamente esta oxidación puede tener lugar por:

1. Activación del grupo CH2 adyacente a un doble enlace, con la formación de peróxidos o hidroperóxidos. 69 69

 

2. Activación del doble enlace, con salto de posición del mismo y formación de hidroperóxidos. 3. Activación del CH2 situado entre dos dobles enlaces, con la consiguiente isomerización y formación de hidroperóxidos. 4. Adici dición ón dir direc ecta ta del del ox oxíg ígen enoo al al do dobl blee eenl nlac acee, con la formación de un  peróxido de estructura cíclica. En principio, la forma d) no ha podido ser comprobada, y lo más probable es que lo que realmente tenga lugar sean las formas a), b), y c).

Los hidroperóxidos que se forman son los que se unirán entre sí reticulando el aceite y aumentando su viscosidad. Estas reacciones nos conducirán a uniones del tipo peróxido, éteres y de carbono a carbono:

70 70

 

Estos procesos de oxidación no se detienen una vez polimerizado el aceite, sino que pueden continuar con el tiempo y producir un envejecimiento del recubrimiento. En este proceso de envejecimiento normalmente se rompen las cadenas de los ácidos grasos, formando un compuesto de cadena más pequeña (aldehídos, cetonas, alcoholes, etc.) que en muchos casos migra de la película con la consiguiente pérdida de peso. Un fenómeno muy interesante ligado a la insaturación del aceite es el amarilleo, el cual tiene lugar por la formación de grupos cromóforos (similares a la forona de tonalidad amarilla), debida a que ciertos hidroperóxidos, al quedar atrapados en las cadenas de los  polímeros al aumentar la viscosidad, no pueden reaccionar rea ccionar entre sí, por lo que formarán formará n grupos cetónicos que al combinarse a su vez con los dobles enlaces constituirán los grupos cromóforos. En este amarilleo influye, por un lado, el catalizador empleado para el secado (secante) que proporcionará una mayor o menor oxidación de los hidroperóxidos y, por otro, las condiciones externas a las cuales esté sometida la película. Por ejemplo, la radiación UV convierte en fugaz esta etapa intermedia de formación del grupo cromóforo,  por lo que este amarilleo no tiene lugar en superficies super ficies expuestas a la luz. Se trata, pues, de un amarilleo a la oscuridad.

Resinas alquídicas

71 71

 

Las resinas alquídicas son, simplemente, resinas de poliéster saturado modificadas con ácidos grasos. Una resina poliéster se obtiene mediante la reacción de alcoholes con ácidos. Para conseguir productos de alto peso molecular, los productos en reacción deben tener, por lo menos dos grupos funcionales y, para conseguir una ramificación, por lo menos uno de los componentes debe ser trifuncional o polifuncional. Para formar una resina alquídica, el  poliéster debe reaccionar además con co n un ácido graso monofuncional o un aceite. Las materias primas que aparecen como componentes más usuales en estas resinas son:

Polioles. Glicerina, monopentaeritrita, pentaeritrita técnica, dipentaeritrita, glicoles y éteres de glicoles, Trimetilolpropano Trimetilolpropano y, menos frecuentemente, tripentaeritrita, sorbitol, metiglucosido y trimetiloletano. 



Ácidos polifuncionales. Los más comunes son ftálico, isoftálico, maléico,

tereftálico, fumárico, adípico y algo menos utilizados el azelaico, cloréndico, succínico, trimellítico y sebácico.

Ácidos monofuncionales. Los más usuales son los originarios de los aceites naturales, ya comentados en el apartado sobre los aceites. Podemos añadir benzoico, abiético (colofonia), pelargónico, cecanóico, toluico, p-ter-butilbenzóico y láctico. 

La primera clasificación de aceite que contiene. de una resina alquídica puede efectuarse según el tipo y la cantidad El tipo de aceite confiere a la resina alquídica las propiedades básicas. Así pues, si empleamos un aceite o ácido graso saturado la resina alquídica no secará, mientras que si su modificación se realiza mediante un aceite secante o semisecante la resina alquídica será de secado al aire. Además del tipo de aceite, el porcentaje de aceite empleado también confiere a la resina alquídica una serie de propiedades. El porcentaje de aceite que contiene una resina alquídica se llama longitud de aceite:

72 72

 

Según la longitud de aceite las resinas alquídicas pueden clasificarse en:



Cortas, cuando contienen menos de un 45% de aceite.



Medias, cuando contienen entre un 45 y un 60% de aceite.



Largas, cuando contienen más de un 60% de aceite.

La longitud de aceite es decisiva para la solubilidad y orienta el uso al cual se puede destinar la resina alquídica. Así, una resina larga en aceite tiene una buena solubilidad en casi todo tipo de disolventes, incluidos los alifáticos, pero pobre en alcoholes. En cambio, las resinas alquídicas cortas en aceite no son solubles en disolventes alifáticos, pero sí en aromáticos, ésteres y cetonas, y son bastante solubles en alcoholes. Como era de esperar, las resinas medias en aceite se comportan de manera intermedia entre ambas

La figura siguiente ilustra la composición de diferentes resinas alquídicas:

73 73

 

Las resinas alquídicas, por sus extensas posibilidades de síntesis y por sus propiedades altamente interesantes de humectación y aplicación, son ampliamente utilizadas en el campo de los recubrimientos, solas o combinadas con otras resinas. En hay dos características básicas que hay en cuenta en la selección usoprincipio de una resina alquídica, su longitud de aceite y elque tipotener de aceite empleado. Una vez del definido esto, sus otras características (qué tipo de ácido polifuncional y polialcohol se han utilizado, así como una eventual modificación) nos ayudarán a determinar otros aspectos de su comportamiento. La longitud de aceite determina su solubilidad, la velocidad de secado, la dureza, el amarilleo y la extensibilidad. Para la fabricación de pinturas de decoración se utilizan resinas largas o medias en aceite, de buena solubilidad en disolventes alifáticos (white spirit). Su secado tiene lugar 74 74

 

 principalmente por oxidación, son elásticas y tienen una buena extensibilidad y nivelación cuando se aplican con brocha o rodillo.

Para un uso industrial se requiere un secado y endurecimiento rápido y, como el olor no es tan crítico, pueden emplearse disolventes más activos. Se utilizan normalmente las resinas alquídicas cortas en aceite. Estas resinas cortas, por poseer grupos terminales hidroxilos, también son las más indicadas para combinar con las resinas amínicas para la fabricación de recubrimientos de secado al horno, o para combinar con isocianatos para recubrimientos de dos componentes. El amarilleo de las resinas alquídicas es proporcional al contenido en aceite. Como en este fenómeno juega también un papel fundamental el tipo de aceite, debe éste ser seleccionado cuidadosamente. El tipo de aceite nos indica básicamente su efecto sobre el color, el secado, la adherencia y la elasticidad. Con los aceites o ácidos grasos saturados, es decir, no secantes, tipo coco, ricino, pelargónico, cardura u otros sintéticos, no tendremos la  posibilidad de utilizar la resina en recubrimientos de secado por po r oxidación, pero en cambio  podemos utilizarla en esmaltes de secado al horno, isocianatos isocian atos de dos componentes, o como  plastificantes en ciertos recubrimientos de secado físico. f ísico. Por otra parte, si tomamos una resina alquídica modificada con aceite de linaza o de  pescado encontraremos un elevado e levado amarilleo en la oscuridad debido a la presencia de dell ácido linolénico con triple insaturación, pero sin embargo con un excelente secado, buena humectación y adherencia. Utilizando aceite de soja, girasol, cártamo, tall-oil o similares, las resinas secarán algo más lentamente que en el caso anterior, pero mostrarán un menor amarilleo y una mejor elasticidad ya que estos aceites contienen como ácido graso más abundante el linoleico con dos dobles enlaces. Otro aceite de sicatividad media es el aceite de ricino deshidratado pero con cualidades destacables en cuanto a Elasticidad, endurecimiento y adherencia. Para la fabricación de pinturas de decoración se utilizan resinas largas o medias en aceite, de buena solubilidad en disolventes alifáticos (white spirit). Su secado tiene lugar  principalmente por oxidación, son elásticas y tienen una buena extensibilidad y nivelación cuando se aplican con brocha o rodillo.

Para un uso industrial se requiere un secado y endurecimiento rápido y, como el olor no es tan crítico, pueden emplearse disolventes más activos. Se utilizan normalmente las resinas 75 75

 

alquídicas cortas en aceite. Estas resinas cortas, por poseer grupos terminales hidroxilos, también son las más indicadas para combinar con las resinas amínicas para la fabricación de recubrimientos de secado al horno, o para combinar con isocianatos para recubrimientos de dos componentes.

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Resinas alquídicas modificadas: Una de las características más ventajosas de las resinas alquídicas es la amplia posibilidad que presentan para efectuar modificaciones que  permiten obtener productos con propiedades prop iedades muy variadas. En la actualidad una de las modificaciones más habituales es la sustitución de una parte de los ácidos grasos por ácidos aromáticos (benzoico, p-ter-butilbenzoico, etc.) obteniéndose así las que se denominan resinas alquídicas “chain-stopped”. Con esta modificación aumenta la parte de secado físico de la resina alquídica, es decir, se mejora su secado y dureza y, además, se obtiene también una mayor resistencia a la intemperie y al amarilleo con una mejor resistencia química. Inicialmente, este tipo de resinas se aplicó a la fabricación de esmaltes industriales, pero en la actualidad se utiliza cada vez más en decoración y protección. Otra modificación es la sustitución de parte del ácido graso por colofonia, con lo que se logran alquídicas con mejor secado, más duras, más brillantes y de mejor adherencia, pero amarillean más y tienen menor resistencia a la intemperie. La variante más para el es sector de las pinturas en cuanto parcial a la del modificación de interesante resinas alquídicas la uretanización , esdecorativas decir, la sustitución ácido difuncional (ftálico normalmente) por un diisocianato (Toluilendiisocianato [TDI], isoforondiisocianato [IPDI], hexametilendiisocianato [HDI], etc.). Por la reacción entre los diisocianatos y los polioles tiene lugar la formación de grupos uretano, según la reacción fundamental:

O 76 76

 

n OCN - R - NCO + n HO - R’ - OH OCN - (R - N - C - O - R’) - OH  n

H

Así pues, en las resinas alquídicas uretanadas coexisten los grupos éster y uretano en su cadena por lo que participan de las propiedades de ambos tipos de polímeros. Esta combinación de propiedades ha hecho a la uretanización un proceso muy importante para la  producción de polímeros para el sector de d e los recubrimientos, en especial para los  productos en medio acuoso. Para los sistemas a base de disolventes, si bien la uretanización es posible sea cual sea la longitud de aceite de la resina alquídica primaria, sólo ha alcanzado importancia práctica en las largas en aceite. La formación de película tiene lugar por oxidación, de manera análoga a las convencionales. Las resinas alquídicas uretanadas presentan, a igual contenido en aceite, claras ventajas respecto a las no modificadas en su velocidad de secado, dureza de la película y en resistencias químicas y a la abrasión. En cambio, las resinas modificadas con isocianatos aromáticos presentan un amarilleo a la luz y al exterior y una pérdida de brillo a la intemperie más marcado debido a la mayor sensibilidad al ataque por radiaciones UV. Cuando la modificación ha sido realizada con isocianatos alifáticos, tiene lugar un comportamiento inverso, es decir, su secado y endurecimiento no son tan buenos pero toda la resistencia a la luz y a la intemperie mejora. Las resinas uretanadas aromáticas, gracias a sus propiedades, son ligantes muy utilizados en  protección anticorrosiva, barnices para suelos y en decoración. Debido al alto precio de los diisocianatos alifáticos, las resinas uretanadas alifáticas sólo se utilizan para casos especiales. Cuando la sustitución del ácido difuncional por el diisocianato es total, el producto obtenido ya no puede considerarse resina alquídica sino que es un aceite uretanado.

Aditivos secantes y antipiel

77 77

 

Por razones históricas, se denominan secantes o secativos a los catalizadores que aceleran la reticulación de los aceites y las resinas alquídicas secantes por oxidación. Consisten en sales metálicas de ácidos orgánicos naturales, de 8 a 11 átomos de carbono, tales como los ácidos linolénico, abiético o nafténico naf ténico y, también, de ácidos orgánicos sintéticos, como el octanoico. La parte catalíticamente activa de los secantes es el átomo metálico. Lo que se cataliza es la descomposición de los hidroperóxidos formados por la acción del oxígeno sobre las composiciones orgánicas insaturadas, según el siguiente esquema:

 

Co2+ + ROOH RO· + OH - + Co3+

 

Co3+ + ROOH ROO· + H + + Co2+

Como resultado, aparecen H2O y radicales libres reactivos que inician una polimerización de los dobles enlaces C=C. Los secativos se dividen en primarios y secundarios. Los primeros actúan realmente como catalizadores. Mientras Co y Mn ejercen su acción preferentemente en la superficie, Pb y Zr  incrementan el secado a fondo. Las sales de Ca, Ba y otros metales apenas tienen actividad  por si mismos pero, en combinación con los metales primarios, pr imarios, pueden incrementar notablemente su acción. Son secativos secundarios. Los secantes pueden producir una formación de piel durante el almacenaje de las pinturas. Ello puede causar graves problemas de estabilidad, incluso con gelificación de todo el  producto. Por esta razón, se añaden añ aden antipieles a las pinturas, fundamentalmente cetoximas, fenoles substituidos ó aldoximas capaces de formar complejos reversibles con el Co que lo hacen inactivo o, por lo menos poco activo. Los antipieles se evaporan junto con los disolventes durante la aplicación y el secado de tal modo que el secativo puede desarrollar entonces toda su eficacia. Tanto las sales de cobalto, como el antipiel más usado, la metiletilcetoxima, están también en el ojo del huracán hu racán de las Reglamentaciones de Substancias Peligrosas de la UE. A partir de ciertas dosis, requieren un etiquetado especial. Por esa razón, los fabricantes más importantes de aditivos presentan ya alternativas de mejor comportamiento higiénico y ecológico. 78 78

 

Sistemas de ligante para Lasures en dispersión acuosa En los Lasures acuosos se utilizan preferentemente dispersiones de Copolímeros acrílicos y de poliuretano y, más raramente, emulsiones de aceites secantes modificados.

Copolímeros acrílicos Bajo la denominación genérica de resinas acrílicas se entiende una clase de polímeros  preparados por polimerización por adición a dición de derivados de los ácidos acrílico y metacrílico,  predominantemente de sus ésteres. Dichos ésteres és teres pueden ser descritos con las fórmulas f órmulas generales indicadas a continuación, en las cuales R  representa  representa el radical alquilo de un alcohol.

  Acrilatos puros es el término usado cuando los polímeros consisten exclusivamente de derivados de los dos ácidos. Por otra parte, el término Copolímeros acrílicos se aplica también para incluir polímeros con monómeros adicionales, tales como el estireno, Viniltolueno, ésteres vinílicos, cloruro de vinilo, etc. Tanto los poliacrilatos como los polimetacrilatos se preparan industrialmente por  polimerización en suspensión o emulsión en medio acuoso.

79 79

 

 

Poliacrilato

Polimetacrilato

Existe una significativa diferencia de propiedades entre ambos tipos de polímeros. Debido a la mayor movilidad de sus cadenas moleculares, los ésteres acrílicos producen polímeros más blandos que los correspondientes metacrilatos. Los grupos metilo de estos últimos ejercen un efecto estérico restrictivo. Para la dureza, resistencia a los disolventes y compatibilidad del polímero también son críticos la longitud y el grado de ramificación del radical R alcohólico del éster. Como regla general, cuanto más larga sea la cadena de carbono del radical alcohol tanto más blando, hidrófobo y más soluble será el polímero. El acrilato de butilo es particularmente importante como monómero blando, plastificante, mientras el metacrilato de metilo lo es como componente duro. Así es posible, por ejemplo  por combinaciones entre ambos, ajustar fácilmente fác ilmente la Tg del copolímero entre los + 105º C del Homopolímero del segundo y los – 54º C del Homopolímero del primero. Recordaremos lo indicado en el Apartado 2.6 sobre la re relación lación entre la Tg y la MFT, temperatura mínima de formación de la película de las dispersiones. La enorme cantidad de  posibles variaciones puede quedar descrita de scrita de manera sencilla por la observación de d e la siguiente tabla de los valores de la Tg de diferentes homopolímeros:

Homopolímero

Tg ºC

Ácido Metacrílico

185

Metacrilato de Metilo

105

Estireno

100

Acido Acrílico

100

VeoVa 9

70

Metacrilato de etilo

65

80 80

 

Metacrilato de isobutilo

48

Acetato de vinilo

32

Metacrilato de n-butilo

20

Acrilato de metilo

8

VeoVa 10

-3

Acrilato de etilo

-22

Veova 11

-40

Acrilato de n-butilo

-54

Butadieno

-85

La Tg de un copolímero puede ser calculada por medio de la Ecuación de Fox

 1/Tg0 = x1/Tg1 + x2/Tg2 + x3/Tg3 +…… + Xn/Tgn Dónde: Tg0 = Tg del copolímero 81 81

 

xn = Fracción molar del monómero Tgn = Tg del Homopolímero(s) en grados Kelvin

El dilema entre un MFT bajo, que permita una correcta formación de película a temperaturas bajas (hasta 5º C) y una Tg elevada que proporcione una buena resistencia al “blocking” y una baja termoplasticidad, puede soslayarse por tres métodos: Proporción elevada de coalescentes, lo cual, no obstante incrementa de manera no deseada el contenido en COV de la pintura. 

Reticulación interna del polímero durante el secado, por ejemplo, por la reacción de grupos carboxilo e hidroxilo.





Morfología de la partícula de polímero no uniforme, de modo que exista una

 parte blanda y otra dura.

La figura siguiente ilustra diferentes posibilidades de morfología no uniforme de las  partículas del polímero.

1.

Po Polí líme mero ro hi hidr drof ofíl ílic icoo en en llaa sup super erfi fici ciee de de llaa par partí tícu cula la

2.

Mezcla ddee di dispersiones

3.

”Core shell”

4.

”Interpolymer” 82 82

 

5.

”Gradient”

6.

”Ice cre reaam ccon onee” ““ccor oree sshe helll” no no es estable

7.

”Lobed”

8.

”Raspberry”

La segregación de los diferentes monómeros en diferentes fases por medio de una  polimerización secuencial puede producir un polímero con regiones cristalinas y elastoméricas. Dependiendo de la secuencia a la cual se polimericen cada uno de los monómeros, puede obtenerse una reducción de la demanda de coalescentes, una mejora de la resistencia al “blocking” y de la adherencia. Los Copolímeros definidos con un interior (“core”) duro, similar al cristal y una cáscara exterior (“shell”) blanda y elastomérica, mostrarán, con el mismo contenido en coalescente, una temperatura mínima de formación de película notablemente inferior que una mezcla física de polímeros de la misma composición final. Por otra parte, la estructura mejorará la resistencia al blocking. La  polimerización secuencial puede ocultar una eventual debilidad de un u n monómero particular al reforzarlo. Los recientes desarrollos en la polimerización sin Tensoactivos han mostrado que combinando las ventajas de las soluciones de ligantes de bajo peso molecular (con mejor humectación de la madera, formación más rápida de película y mejores propiedades de extensibilidad), con la tecnología de la polimerización radical de alto peso molecular se nos ofrecerá lo mejor de ambos sistemas. Este nuevo método de producción de emulsiones acrílicas capacita al formulador para producir pinturas de todo tipo para madera que ofrecen elevada transparencia, humectación de la superficie y de sus poros a la vez que  proporcionan un tacto agradable, excelente exce lente efecto antiespumante y buenas propiedades de aplicación. Los factores más importantes para la selección de una dispersión como ligante para Lasures son su buena facilidad de pigmentación, su procesabilidad y las propiedades de la película. Del mismo modo que en el caso de la temperatura de transición vítrea y la temperatura mínima de formación de película, estas propiedades pueden establecerse por selección adecuada de los comonómeros acrílicos. En la práctica es posible disponer de dispersiones de polímeros de alto peso molecular (10 5 – 106), con un contenido en sólidos de hasta 65% y baja viscosidad.

83 83

 

Las dispersiones acrílicas puras son relativamente caras pero sus ventajas radican en la excepcional resistencia a la luz y a la intemperie, cualidades fundamentales para un Lasur  para madera.

Poliuretanos Los poliuretanos fueron descubiertos en 1936 por Otto Bayer y sus colaboradores en los laboratorios de Bayer en Leverkusen. En los años siguientes, y especialmente a partir de 1950 tras el inevitable intervalo de la Segunda Guerra Mundial, se ha ido profundizando en el desarrollo de los poliuretanos, en muchos sectores, en especial en el de los materiales de recubrimiento basados en la tecnología con disolventes. Las extraordinarias características de los materiales de pintura poliuretánicos causaron realmente una verdadera sorpresa, y han supuesto una revolución en el sector de los acabados de secado al aire o a baja temperatura. En impetuoso desarrollo, los barnices y las  pinturas de poliuretano han conquistado un puesto pues to notable en la resolución de muchos  problemas de recubrimiento de superficies. superf icies. Lo que ha hecho destacar a los po poliuretanos liuretanos sobre otros muchos tipos de ligantes para pinturas son sus  propiedades específicas:



Tenacidad.



Dureza.



Elasticidad.



Resistencia a la intemperie.



Resistencia a la abrasión y al desgaste.



Estabilidad frente al agua, a los disolventes y a muchos productos químicos.

Una importante contribución al éxito de los poliuretanos ha sido su facilidad de combinación, por mezcla o modificación interna, con otros materiales de pintura. La moderna y ecológica tecnología de pinturas basada en el agua como disolvente encuentra también su representación en los poliuretanos. Se trata aquí de dispersiones de 84 84

 

poliuretano, utilizadas desde hace años en gran escala en el tratamiento superficial de textiles y fibras de vidrio. Como barnices o pinturas encuentran aplicación, solos o combinados con otros ligantes acuosos, especialmente dispersiones acrílicas, en muchos campos. Hoy nos interesan sus posibilidades de empleo en la producción de Lasures para madera. Los poliuretanos son el resultado de la reacción de diisocianatos y polioles, según la reacción fundamental descrita en la Pagina 10. Pero los isocianatos reaccionan también con el agua:

R - NCO + H 2O R - NH2 + CO2  R - NH2 + R - NCO R - NH - CO - NH - R  Dando en conjunto 2 R - N NCO CO + H2O R - NH - CO - NH - R + CO2  Un grupo isocianato reacciona con agua formando la amina correspondiente y liberando anhídrido carbónico. Esta amina reacciona a su vez con otro grupo isocianato para formar una urea substituida. Esta reacción de los diisocianatos con el agua en la práctica impide un proceso directo de  producción de dispersiones de poliuretano po liuretano de alto peso molecular en agua. Son necesarios necesar ios  procedimientos especiales. El principio básico de la síntesis de dispersiones de poliuretano es la preparación inicial de  prepolímeros con funciones NCO y la extensión de sus cadenas con poliaminas, agua o amino alcoholes. El proceso a la acetona está considerado como la tecnología más universal. Los prepolímeros modificados iónicamente se disuelven en acetona, se hacen reaccionar con diaminas o poliaminas ionómeros poliuretano de ica. altoTras  peso molecular que entonces se viertenpara en laproducir fase acuosa, bajo fuerte acciónurea mecán mecánica. la eliminación de la acetona se consiguen dispersiones de fino tamaño de partícula.

Las dispersiones de poliuretano muestran tamaños de partícula entre 10 y 500 nm, pero comparadas con otras dispersiones, la distribución de dicho tamaño es relativamente amplio. Para su estabilidad y su buena formación de película suelen contener cantidades apreciables de cosolventes especiales (N metil pirrolidona, por ejemplo). Sus propiedades características son la elevada tenacidad de las películas, con elasticidad y dureza simultáneas. La razón de este sorprendente comportamiento se encuentra en la presencia de 85 85

 

segmentos duros y blandos en el polímero. El dilema entre baja Tg (= baja temperatura mínima de formación de película) y elevada termoplasticidad con mala resistencia al  blocking es mucho menos marcado en las dispersiones d ispersiones de poliuretano que en los demás tipos. El uso de dispersiones de poliuretanos acuosos, de alto peso molecular, de secado físico  puede no ser suficiente, a pesar de lo antedicho, para conseguir pinturas y Lasures con un comportamiento satisfactorio en términos de resistencia y de propiedades mecánicas. Esto sólo se puede conseguir por una reticulación posterior de la dispersión sobre el substrato. La modificación por ácidos grasos de los poliuretanos acuosos es el otro camino para incrementar la resistencia a los agentes químicos, manchas y disolventes. Con la inclusión de un ácido graso se introduce la reticulación por oxidación en el sistema, lo que incrementa las resistencias, sobre todo frente al roce y la abrasión, haciéndola comparable a la de los poliuretanos acuosos reticulados con aziridina o a la de las resinas alquídicas uretanadas basadas en disolventes. Esta modificación por ácidos grasos ofrece interesantes efectos adicionales respecto a la mejora de las propiedades de poder de relleno, transparencia, brillo, humectación de la superficie de la madera, dureza y extensibilidad. En muchas áreas de Europa, en los cuales se desea el brillo profundo, la perfecta humectación de la madera y la buena extensibilidad, el uso de estos materiales puede reemplazar sin problemas a los sistemas basados en disolventes. Las dispersiones de poliuretano son más caras, incluso, que las dispersiones acrílicas puras. Si bien su empleo exclusivo garantiza la fabricación de Lasures al agua de la más alta calidad, en la práctica sólo se emplean en combinación con las dispersiones acrílicas con el objetivo de mejorar su comportamiento ante el blocking.

Aditivos reológicos en Lasures al agua Las propiedades reológicas de un material de recubrimiento tienen una importancia decisiva para el comportamiento óptimo durante la aplicación. Una vez aplicada la pintura, en nuestro caso el Lasur, con el grueso de película húmeda deseado, debe extenderse bien y no descolgar. Además, la reología influye notablemente en la estabilidad al a l almacenaje del material de recubrimiento.

86 86

 

El descuelgue, el alisado y extensibilidad y la formación de sedimento durante el almacenaje, tienen lugar bajo esfuerzos tangenciales débiles, aproximadamente entre 0.001 y 0,1 s-1. En cambio, durante la fabricación de la pintura, y en la mayoría de los casos también durante la aplicación, aparecen esfuerzos tangenciales mucho mayores, aproximadamente en la zona de 10 4 s-1. Las pinturas al agua basados en dispersiones, tal como son los Lasures acuosos, requieren un ajuste especial de su viscosidad, es decir de sus propiedades reológicas ya que estas no  pueden venir definidas por la dispersión dispers ión base en razón del anómalo comportamiento de dilución que tienen estos materiales (ver curva de la Página 52). Los espesantes deben evitar la sedimentación de los pigmentos durante el transporte y el almacenaje de los Lasures, mientras los agentes tixotropantes deben permitir una buena  brochabilidad pero evitar el descuelgue. Los agentes reológicos se dividen, según su forma de actuación en: 

No asociativos



Asociativos

En los no asociativos, el efecto se basa en un espesamiento de la fase acuosa que tiene lugar  aumentando la viscosidad mediante la formación de puentes de hidrógeno y encadenamiento de sus moléculas entre sí. Típicos espesantes no asociativos son los éteres de la celulosa (MC, CMC, MHEC, etc.) y algunos poliacrilatos con funciones carboxílicas neutralizadas. Los espesantes asociativos consisten de moléculas con segmentos hidrófilos e hidrófobos. Su efecto puede describirse de manera simplificada por un doble mecanismo. Por un lado, asociación de las partes hidrófobas de los extremos de las moléculas de los polímeros espesantes con las partes hidrófobas de la pintura, y asociación entre sí de las partes hidrófobas del espesante, y por otro lado, hinchamiento y estiramiento, por repulsión entre grupos de COO -. Son espesantes asociativos los poliuretanos y los productos del tipo HASE (Copolímeros acrílicos modificados hidrófobos) y HMHEC (Hidroxietilcelulosa modificada hidrófoba).

87 87

 

Pigmentos, Absorbentes Absorbentes UV y otros Adi Aditivos tivos para Lasures Pigmentación de los Lasures Ya hemos comentado anteriormente que bajo el concepto Lasur se entiende técnicamente un sistema de pintura no cubriente. Los Lasures para madera no deben embadurnar la superficie de la madera para que no se pierda su vivo efecto. En el mercado, estos Lasures  pueden obtenerse con una variedad v ariedad de colores que se asemejan a muchos tipos de madera, tanto en las versiones a base de disolventes como en las acuosas. Protegen a la madera de las acciones de la luz y la intemperie pero permiten que siga viéndose lo “natural” ó hacen  posible imitar el “schick” de las superficies envejecidas. Por otro lado, los Lasures intensifican o avivan la estructura natural de la madera, lo cual puede llegar a ser un inconveniente cuando la superficie debe dejarse en su color original. Cada tipo de madera toma o absorbe un mismo color de forma diferente. Los muestrarios y cartas de colores suelen, en cambio, realizarse sobre madera de pino o de abeto por lo cual, cuando se empleen otras maderas se recomiendan ensayos previos. Para la pigmentación de Lasures para madera se aconseja el uso de pigmentos de elevada finura de partícula, lo más transparentes posible y con una elevada solidez a la luz. Deben, además, mostrar una elevada absorción de la radiación UV para poder ofrecer un efecto  protector adicional tanto al substrato como al ligante. En el tema anterior sobre las nanopartículas ya se han presentado interesantes aspectos relativos a este tema. Los pigmentos transparentes, sean inorgánicos u orgánicos, se caracterizan, como veremos,  por presentar una gran superficie s uperficie específica ya que existe una relación entre esta y el tamaño de la partícula. Generalizando puede decirse, por esta razón, que la dispersión de los pigmentos transparentes es mucho más dif difícil ícil que la de los tipos estándar. e stándar. Así pues, los  procesos de mezcla y dispersión y la composición de las pastas de molienda para la  pigmentación de Lasures exigen una atención especialmente es pecialmente cuidada. Por tanto, puede ser interesante el utilizar pastas de los pigmentos ya listas para el uso. Su mayor precio, 88 88

 

calculado sobre el contenido en pigmento, suele quedar sobradamente compensado por la comodidad de empleo y la calidad final.

Transparencia Cuando se aplican sobre una superficie negra varias capas sucesivas de pintura o tinta se comprueba que aunque el material sea suficientemente transparente va apareciendo un reflejo o turbidez que se intensifica al aumentar el número de capas. Este fenómeno es debido a que en el medio ligante de la pintura o de la tinta están presentes partículas que dispersan la luz, generalmente pigmentos. Si la “transparencia” se considera desde su aspecto de fenómeno óptico está claro que este efecto de dispersión es su contrario. En lo dicho más arriba se basa la Definición de Transparencia válida en el terreno de los  pigmentos. Según DIN 55 988, se entiende como transparencia trans parencia de un sistema (que no necesariamente ha de ser pigmentado), la propiedad de dispersar la luz lo menos posible. De acuerdo con ello, la modificación del color por la aplicación sobre un fondo negro ha de ser lo más pequeña posible. Dicho de otro modo, la transparencia de un sistema es tanto mayor cuanto menor sea el cambio de color. Bajo la previa condición de que las probetas estén preparadas de forma idéntica, la transparencia del sistema puede ser empleada para el  juicio comparativo de la transparencia de pigmentos transparentes. transpar entes. Para la definición exacta de un (“Índice de Transparencia” ó “Valor de Dispersión”) se  puede tomar la distancia de color CIELAB ∆E* ab en función del espesor de capa h. La siguiente figura muestra una curva de este tipo. De la figura se puede desprender que la recíproca de la tangente en el punto cero es una medida adecuada para el Índice de Transparencia T.

89 89

 

T = tang (90º - y) = cotg y = 1/tang y = 1/(d∆E*ab/dh) entre S y 0 Como la distancia de color posee la dimensión l, la expresión anterior posee la dimensión de una longitud. Si el grueso de capa se mide en mm, la unidad del Índice de Transparencia es igualmente 1 mm = 1 L / m2. Según la definición, el índice T indica cuantos litros de  pintura o tinta deben aplicarse sobre un metro cuadrado cua drado de una superficie negra para par a que ∆E*ab crezca una unidad. Esto es, entre dos tipos de material de pintura tendrá la mejor transparencia aquel que permita aplicar una capa más gruesa para igual transparencia final. De lo expuesto se deriva un posible método para la determinación del Índice de Transparencia de pigmentos. Se obtienen experimentalmente algunos puntos de la curva ∆E*ab (h) yradica se determina, o por cálculo, el punto  problema en que lagráficamente Teoría de Kubelka – Munk laentangente la que seenbasan todoscero. estosEl conceptos sólo es aplicable en sistemas monocromáticos. En sistemas coloreados se requiere todavía una racionalización.

En la práctica y en las tablas de características de pigmentos, se define la transparencia por medio del Scattering value E*ab, un índice que permite comparaciones entre pigmentos.

90 90

 

El Scattering Value Value es la diferencia en unidades CIELAB entre la medida del color ssobre obre un substrato negro y el valor del negro absoluto. Cuanto mayor es la diferencia tanto más dispersa la luz el pigmento. Un valor de cero significa transparencia total.

Pigmentos inorgánicos La solidez a la luz y a la intemperie de los pigmentos inorgánicos ofrece una de las  propiedades más importantes para hacerlos hacer los adecuados para la pigmentación de Lasur Lasures. es. No obstante, la inmensa mayoría de los pigmentos inorgánicos se destacan, además, por su sobresaliente poder cubriente, es decir por producir, incluso con bajas dosificaciones, un  buen efecto de cobertura óptica del soporte. so porte. Así, por ejemplo, los pigmentos de dióxido de titanio, de óxido de cromo, los rutilos titanatos metálicos (Ni, Sb, Cr, Nb), las espinelas (Co, AlO4, FeO4), los vanadatos de bismuto, los óxidos de hierro estándares, etc., productos con unas características de color inmejorables, no nos son útiles por causa de su elevado  poder cubriente, propiedad que por p or otro lado, les hace indispensables para ppinturas inturas para fachadas, por ejemplo. La excepción la presentan los llamados Óxidos de Hierro T Transparentes ransparentes, que definen un surtido de pigmentos de óxido de hierro de tamaño de partícula extremadamente fino, comparable al de los pigmentos orgánicos, que se destaca por su excelente transparencia. Se dispone de colores que van desde el amarillo ocre hasta el rojo teja, pasando por anaranjados y pardos. Es una afortunada coincidencia que, precisamente, el campo del espectro en el que se sitúan estos pigmentos sea aquel que también domina en las coloraciones naturales de la madera. Químicamente, los amarillos son óxidos de hierro (III) hidratados (Color Index: Parte I, Pigment Yellow Yellow 42; Parte II, 77492 77492), ), mientras los rojos son óxidos de hier hierro ro (III) (Color Index: Parte I, Pigment Red 101; Parte II, 77491). Corresponden pues, en su composición, a los óxidos de hierro convencionales pero se diferencian de ellos en el tamaño de partícula, como se muestra en la tabla siguiente: Como puede verse no existen límites exactos entre los diferentes grupos. En el mercado existen diferentes calidades de óxidos de hierro transparentes: 

Marcas de elevada transparencia



Marcas semitransparentes

Debido a su extremadamente pequeño tamaño de partícula y a la correspondiente gran 2

superficie específica (entre 40 y 100 m /g), los 91óxidos de hierro transparentes son 91

 

relativamente difíciles de dispersar en los ligantes. Conviene seguir las instrucciones de los fabricantes en cuanto a la composición de las pastas y a los elementos de molienda.

Diámetro dominante de partícula en m Propiedad 0,001

0,01

0,1

1,0

10,0

100,0

Tipo de pigmento

Óxido de hierro transparente

Óxido de hierro cubriente

Óxido de hierro micáceo

Tonalidad

Rojo amarillo

Rojo Violeta amarillo

Metálica

Poder cubriente Superficie específica Tendencia a sedimentar  Tendencia a flocular  Facilidad de dispersión Índice de aceite

Pigmentos orgánicos 92 92

 

Desde que la utilización de algunos pigmentos inorgánicos ha quedado limitada por causa de su contenido en metales pesados (Cr, Pb, Sb, etc.), ha crecido en importancia el uso de  pigmentos orgánicos en las pinturas. Los pigmentos orgánicos muestran un tamaño de partícula hasta 10 veces inferior al de los inorgánicos, por lomás cuallimpios su efecto de dispersión de lamás luz es menorpoder pero,r colorante. en cambio,  presentan matices y brillantes y mucho elevado pode La Norma DIN 55 944, divide a los pigmentos orgánicos basándose en su composición química, tal y como muestra la siguiente tabla:

Grupo de pigmentos Tonalidades

Ejemplos

Amarillo verdoso – amarillo – anaranjado – rojo – violeta/pardo

Pigmentos monoazóicos

Acetoacetarilida

Amarillos medio y verdoso

Benzimidazolona

Amarillo – rojo – burdeos/pardo

 Naftol AS

Rojo amarillento – burdeos/carmín violeta/pardo

Colorantes de -naftol lacados

Rojo amarillento

Amarillo verdoso – amarillo – anaranjado – rojo/pardo

Pigmentos disazóicos 93 93

 

Pigmentos de azocondensación

Amarillo – anaranjado –escarlata – rojo  pardo

Dipirazolona

Anaranjado – rojo amarillento Amarillo – anaranjado – rojo – violeta – Azul – verde – marrón - pardo

Pigmentos policíclicos

Quinacridona

Rojo azulado/violeta

Dioxacina

Violeta

Perileno

Anaranjado/rojo

Di-que uetto-p -piirr rrol oloo-p -piirr rrol ol

Rojo amar ariillent ntoo

Isoindolinona

Amarillo – anaranjado – rojo

Pigmentos de complejo metálico

Ft Ftal aloc ocia iani nina nass ddee co cobr bree

Az Azul ul ro rojjizo – ve verd rdee ama amari rill llen ento to

La resistencia la luz y a la intemperie de los pigmentos orgánicos suele ser muy inferior a la que se consigue con los pigmentos inorgánicos, pero con la destacada excepción de los  basados en compuestos policíclicos y de complejo metálico. Mientras los pigmentos  policíclicos tienen un precio tan elevado que los hace destinados a un uso preferente en  pinturas industriales de alto nivel tecnológico (por ejemplo, carrocerías carrocer ías de automóvil) y muy raramente, para el sector decorativo de los Lasures, los pigmentos de complejo metálico muestran una relación precio/calidad mucho más ajustado que les permite un empleo general. 94 94

 

El uso de pigmentos orgánicos en Lasures debe, en principio, ser complementario del de los  pigmentos de óxido de hierro transparentes transparen tes con el fin de conseguir algunas tonalidades y efectos que no puedan alcanzarse con el surtido de éstos.

Estabilizantes frente a las radiaciones UV Ya hemos visto el efecto destructivo de las rradiaciones adiaciones UV sobre la superf superficie icie de la madera al que hay que añadir, en la práctica, el que ejercen sobre los ligantes de la pintura. En los Lasures, además, la deseada transparencia del sistema opone menos resistencia al paso de dicha radiación que en los sistemas cubrientes. Por esta razón, los Lasures de mejor calidad se mejoran en su valor protector por medio de la adición de aditivos estabilizantes frente a las radiaciones UV. Los estabilizantes frente a las radiaciones UV se pueden dividir en cuatro clases, en función de su forma de actuación: 

Absorbentes UV



Destructores o “cazadores” de radicales



“Quencher”



Destructores de hidroperóxidos

Las exigencias a un buen estabilizante frente a radiaciones UV comprenden, además de un  buen efecto específico, una buena buen a durabilidad, poco o ningún color propio, fác fácil il incorporación en el medio (disolvente o acuoso), escasa volatilidad, y compatibilidad con los ligantes. Por ello, solamente los dos primeros tipos han alcanzado importancia en el sector de las pinturas y, en concreto, en el campo de los Lasures. Los quencher y los destructores de hidroperóxidos apenas se emplean en pinturas, por su color elevado. El efecto de los Absorbentes UV está basado en que la radiación UV dañina, en el campo de longitud de onda entre 290 y 350 nm, es absorbida y merced a una desactivación sin radiación se transforma en inofensiva energía calorífica. Las radiaciones UV con longitudes de onda menores son todavía más dañinas pero quedan totalmente absorbidas en la capa de ozono estratosférico, y eliminadas así de la luz solar que nos llega a la superficie de la tierra.

95 95

95

 

Para ser eficaces, los absorbentes UV deben presentar un coeficiente de absorción lo mayor   posible en este rango de longitud de onda que muestre, mues tre, además, un borde muy marcado en la región UV con el fin de que tenga un color propio débil. Los absorbentes UV se clasifican actualmente en cuatro clases de substancias: 

 Derivados de la benzofenona como, por ejemplo, 2-hidroxi-4-(octiloxi)-

fenil- meta nona, peso molecular, 326.4, CAS No. 1843-05-6

Las curvas de transmisión de este compuesto, en función de la concentración se muestran a continuación:

Aclaraciones: 1ª línea: 0,25% de producto en una película de 0,4 m 2ª línea: 0,50% de producto en una película de 0,4 m 3ª línea: 1,00% de producto en una película de 0,4 m 96

96

 

línea inferior: 1,50% de producto en una película de 0,4 m



 Derivados del benzotriazol  como,  como, por ejemplo, a-[3-[3-(2H-Benzotriazol-2-

yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]-1-oxopropyl]-w-hydroxypoly(oxo-1,2ethanediyl); CAS No. 104810-48-2

El espectro de absorción de esta serie de compuestos queda muy cerca del objetivo deseado





 Hidroxifeniltriazinas  Hidroxifenilt riazinas

Oxalanilidas

De acuerdo con la Ley de Lambert – Beer, el efecto protector depende, además de la concentración del absorbente y de su coeficiente de absorción, del espesor de capa que debe alcanzar un mínimo. Como es lógico, las capas más superficiales del recubrimiento quedan sin protección ya que allí el absorbente UV no es capaz de absorber totalmente la radiación.

Para proteger las capas más superficiales se utilizan los Destructores o “cazadores” de radicales. Estos productos no impiden la aparición de radicales reactivos como consecuencia de la acción de la radiación UV pero los interceptan y los transforman en substancias estables. De esta manera se interrumpe la cadena de reacción radical de la descomposición fotoquímica del ligante de la pintura.

Como destructores de radicales se emplean actualmente, casi de modo exclusivo, los llamados HALS (Hindered Amine Light Stabilizer [aminas con impedimento estérico]). Se 97

97

 

derivan de la 2,2,6,6, tetrametilpiperidina como por ejemplo, bis (1,2,2,6,6-pentametil-4 piperidinil) sebacato y metil (1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinil) sebacato

El mecanismo exacto de la estabilización frente a la fotooxidación por aminas con impedimento estérico es muy complejo y no ha sido todavía completamente resuelto. Gracias a la naturaleza regenerativa de este proceso y también al elevado peso molecular de los estabilizantes, estos productos son capaces de originar una duradera y extrema estabilidad fotoquímica y térmica a los ligantes.

Para la pro Para prote tecci cción ón de lo loss Lasur Lasures es se em empl plea eann si siste stemá máti ticam camen ente te co comb mbin inac acio ione ness de absorbentes UV y HALS. La mayoría de los fabricantes presentan ya combinaciones de ambos en forma de solución en poliglicoles, de tal modo que su incorporación a las 98

98

 

 pinturas, tanto en los sistemas basados en disolventes como en los acuosos, es así muy cómoda. Para las dosificaciones, dada la multiplicidad de tipos y de concentraciones en materia activa recomendamos consultar a los suministradores. Se han utilizado también como absorbentes UV nanopartículas de TiO 2, ZnO con buenos resultados especialmente en combinación con absorbentes orgánicos.

Ceras Con el fin de crear o incrementar el efecto repelente al agua de las superficies secas de las  películas de Lasures, suelen incluirse en la formulación, for mulación, ceras. Para los Lasures al agua el mejor efecto se consigue con ceras de polietileno de alto peso molecular y elevado punto de fusión, con dosificaciones alrededor del 1% sobre producto acabado. Para los Lasures al agua, es necesario recurrir al uso de dispersiones acuosas de ceras de combinación, con contenidos en sólidos entre 30 y 40%. La dosificación de substancia activa recomendada es similar a la de los sistemas al disolvente.

Otros Aditivos Como toda pintura, los Lasures pueden contener otros aditivos. Pensamos, por ejemplo, en agentes dispersantes y estabilizantes frente a la floculación de los pigmentos, antisedimentantes y biocidas para evitarPero el ataque porimportantes, bacterias y mohos durante el almacenaje de los tipos en base acuosa. los más por cuanto aseguran la  protección del soporte, los biocidas protectores de la madera antimohos e insecticidas, requieren un trato por especialistas a los cuales hemos de dejar ahora la palabra.  NOTA: Agradecemos a Bartolomé Rodríguez Torres,  NOTA: Torres, presidente de AETEP AETEPA, A, la aportación de este tema de Lasures y que corresponden a unas jornadas técnicas sobre Lasures impartidas en Buenos Aires en 2008. A continuación y para completar este tema un resumen de la Jornada que sobre Lasures se impartió en Azpeitia (Cidemco) en el 2003. 99

99

 

BIOCIDAS PARA LA PROTECCIÓN DE LA MADERA FRENTE A HONGOS E INSECTOS Silvia Serra (Bayer), CIDEMCO 21 Octubre 2003 Entre los insectos destructores de la madera tenemos: la Cucaracha del polvo,  Lyctus brunneus, atacan a la madera dura, el tiempo de vida de la larva es de 4-6 meses y la cucaracha adulta alcanza una longitud de 3-6 mm. La Cucaracha común o gusano de la madera Anobium punctatum, ataca a la madera dura y blanda, el tiempo de vida de la larva entre 2 y 5 años, y la cucaracha adulta puede alcanzar una longitud entre 2.5 – 5 mm. Las Termitas atacan tanto la madera seca como la húmeda. Entre los hongos que ataquen la madera: Gloeophyllum abietinum

Coniophora puteana es uno de los causantes de la pudrición parda y que se caracteriza por

la desmetilización de la lignina. El hongo va comiendo la celulosa y deja la lignina de color   pardo.

100

100

 

La pudrición blanca esta causad por hongos que se alimentan de celulosa y hemicelulosa, rompiendo sus moléculas y degradan sobre todo la lignina de la pared celular dejando los restos blancos de celulosa.

La pudrición blanda aparece en maderas en contacto con el suelo y se produce por hongos inferiores que atacan la celulosa de la pared secundaria de la célula en sentido longitudinal 101

101

 

de la fibra, dando a la madera cuando el grado de humedad es elevado, una consistencia  blanda como la que presenta el queso fresco. fr esco.

Los hongos del Azuleo (Aureobasidium, Sclerphoma) y el Moho (Alternaria, Aspergillus y Penicillium). Estos no son tan dañinos como los de pudrición, ya que no afectan a  propiedades mecánicas pero tienen un u n efecto de pérdida de apariencia.

Clases de riesgo en Europa: Viene regulado por la norma EN 335 y se divide en cuatro clases de riesgo según la mayor o menor peligrosidad del medio. 102

102

 

Las clases van de 1 encima del suelo a cubierto (seco) el menos peligroso, hasta 4 que es en contacto con suelo o agua. U indica que esta universalmente presente en Europa, y L localmente.

CR Uso o ubicación

Basidio- Pu Puttrefa refacc cciión Azul Azuleo eo Cu Cuca cara rach chas as Ter ermi mita tass micetos

1

Encima del suelo a

Hongos

-

-

-

U

L

Cubierto (Seco) 2

Encima del suelo a cubierto (riesgo de mojado)

U

-

U

U

L

3

Encima del suelo a descubierto

U

-

U

U

L

4

Contacto ccoon ssuuelo o agua.

U

U

U

U

L

Índice de requisitos del Biocida a emplear 1.

Alta eficaci ciaa a ba bajja con once cenntra racción.

2.

Ba Bajja ttox oxiici cida dadd par paraa ani anima male less y de dem más esp spec eciies es..

3.

Ba Baja ja so solu lubi bili lida dadd en ag agua ua/a /alt ltaa resi resist sten enci ciaa a la la Lix Lixiv ivia iaci ción ón.. 103

103

 

4.

Ba Baja ja vo vola lati tili lida dad/ d/al alta ta re resi sist sten enci ciaa a la ev evap apor orac ació ión. n.

5.

Eficacia duradera.

6.

Resistencia a la luz y al UV.

7.

Estabilidad térmica.

8.

Inc ncooloro y ssiin pr prop opiieda daddes ccooloran anttes.

9.

De fácil aplicación.

Fungicidas contra Azuleo/Moho Diclofluanida

3-Iodo-Isopropinilbutil carbamato (IPBC)

 N-Octil-Isotiazolinona (N-OIT)

104

104

 

Tolilfluanida

Carbendazima

Activos frente a Hongos destructores (pudrición) Fungicidas Grupo Triazol Tebucanozol

Azaconazol

105

105

 

Propiconazol

Otros agentes activos contra hongos destructores

IPBC

DCOIT 4,5-dicloro-N-Octilisotiazol-3-ona

106

106

 

TBTN  Naftenato de Tributil Estaño

TBTO

 Naftenato de Cobre

107

107

 

Insecticidas Piretroides: Permetrina

Cipermetrina (Contiene un CN en el átomo de C entre el O y el anillo bencénico) Ciflutrin (Además del CN anterior contiene F en ese anillo bencénico)

Deltametrina

Bayer recomienda dentro de su gama: Contra hongo de azuleo y moho: Diclofluanida, Tolilfluanida e IPBC (Preventol A-4, A-5 y MP) 108

108

 

Contra hongos destructores de la madera: Tebucanozol. (Preventol A-8) Contra Insectos: Ciflutrin. (Preventol HS).

Directiva de Productos Biocidas (BPD) 98/8/EC 

Se publica el 8 de Mayo del 1998



En España se implementó el 11 de Octubre de 2002 con el RD 1054/2002.

Regula la autorización y comercialización de productos biocidas en los Estados Miembros, basándose en la evaluación de riesgos. 

Su objetivo es: Garantizar un alto grado de protección para el hombre, los animales y el medio ambiente.



Armonizar los requisitos de autorizaciones nacionales para los productos biocidas dentro de la UE.





Conseguir un reconocimiento mutuo de las autorizaciones de los productos.

Establecer una lista positiva de ingredientes activos (Anexo I) utilizados en los  productos biocidas. biocidas. 

Definiciones: Ingrediente Activo: Sustancia o microorganismo, incluido virus u hongos, con actividad sobre microorganismo nocivo. Producto Biocida: Formulado conteniendo uno o más ingredientes activos, con el  propósito de destruir, anular, deteriorar, prevenir o controlar la actividad de un organismo nocivo, ya sea por medio químico o biológico (efecto externo). Producto no Biocida: Formulado conteniendo uno o más ingredientes activos con el  propósito de controlar la actividad de un organismo nocivo únicamente en el formulado (uso interno). 109

109

 

La BPD diferencia entre: Ingredientes activos ya Existentes: 

Utilizados en productos biocidas en la UE antes del 14 de Mayo del 2000



Sujetos al programa de revisión de 10 años.

Ingredientes activos Nuevos: 

No utilizados en productos biocidas de la UE antes del 14 de Mayo del 2000

Deben de ser aprobados (Listados en el Anexo I) antes de introducirse en el mercado. 

El Futuro de los ingredientes activos ya existentes:

1.

Los ni identificados ni notificados. Los productos formulados con ellos deberán retirarse del mercado en Octubre 2003. 

2.

Sólo Identificados: Los productos formulados con ellos deberán retirarse del mercado en Septiembre 2006 

3.

Notificados (aprox. 400) 

Pueden utilizarse hasta la decisión de su entrada en el Anexo I

REQUISITOS EXIGIBLES A UN PLAGUICIDA PARA SU INSCRIPCIÓN EN EL REGISTRO OFICIAL DE PLAGUICIDAD DE LA DIRECCIÓN GENERAL DE SALUD PÚBLICA

Requisitos exigidos para el registro de un ingrediente activo técnico (biocida) 110

110

 

La solicitud ha de efectuarse obligatoriamente por medio del formulario de solicitud (original y una copia), no admitiéndose solicitudes de registro presentadas en forma de carta, instancia, etc. La copia con el sello de recepción quedará en poder del solicitante como justificante de su presentación.

La solicitud podrá:



Presentarse en el Registro General del Ministerio de Sanidad y Consumo.

Remitirse por correo certificado a la Subdirección General de Sanidad Ambiental y Salud Laboral del Ministerio de Sanidad y Consumo. 

Presentarse en las oficinas de las Direcciones Territoriales del Ministerio de Sanidad y Consumo. 

 No se tramitarán expedientes de inscripción que no incluyan toda la documentación que a continuación se detalla:

Impreso de abono de tasas debidamente sellado o validado mecánicamente  por la entidad bancaria. 

Para las solicitudes de ingredientes activos técnicos (I.A.T.) de plaguicidas de uso ambiental y/o en la industria alimentaria, fotocopia compulsada del certificado de inscripción en el Registro Oficial de Establecimientos y Servicios 

111

111

 

Plaguicidas, expedido por su correspondiente Comunidad Autónoma (Orden de 24 de febrero de 1993, B.O.E. de 4 de marzo).



Documento original, o fotocopia de la declaración de autoría  propiedad u origen de las pruebas y de loscompulsada, estudios toxicológicos que soporten la y solicitud de consideración de confidencial o secreta, deberá estar acompañada de la conformidad por escrito de su propietario. Documento original, o fotocopia compulsada, del certificado de análisis cuantitativo de la sustancia activa y sus impurezas al 100% realizado por el fabricante de dicha materia activa. 



Características físico-químicas y toxicológicas.



Estabilidad del ingrediente activo técnico.



Datos referentes a residuos.





Condiciones de conservación.

Tipo de envase y contenido neto.

Proyecto de etiqueta: La etiqueta se confeccionará según las indicaciones siguientes: 

 Área principal 112

112

 

Nombre comercial del ingrediente activo técnico. Número de inscripción en el Registro Oficial de Plaguicidas. Nombre y dirección del titular de la inscripción. Nombre y dirección del responsable de la comercialización. Composición con el nombre común y contenido de ingrediente activo expresado en porcentaje (%). Contenido neto del envase. Número de referencia del lote de fabricación, fecha de fabricación y fecha de caducidad. Símbolos o pictogramas e indicaciones de peligro que correspondan.

Área de información sobre riesgos en la que figurará

Texto de las frases R (Frases de riesgo). Texto de las frases S (Consejos de prudencia). La información necesaria para casos de intoxicación o accidente. En el caso de ingredientes activos técnicos clasificados como “Muy tóxicos”, “Tóxicos” o “Nocivos”, la indicación de que el recipiente no podrá ser reutilizado excepto en el caso de recipientes especialmente diseñados para que el fabricante los utilice, cargue o rellene de nuevo, incluyendo asimismo toda la información necesaria para la destrucción o devolución de los mismos. Área de aplicaciones y usos en la que figurará

113

113

 

Finalidad del producto: Ingrediente activo técnico para formular insecticidas, raticidas, fungicidas, etc. Usos autorizados.

REQUISITOS EXIGIBLES A UN PLAGUICIDA PARA SU INSCRIPCIÓN EN EL REGISTRO OFICIAL DE PLAGUICIDAD DE LA DIRECCIÓN GENERAL DE SALUD PÚBLICA

Requisitos exigidos para el registro de un plaguicida (lasures) La solicitud ha de efectuarse obligatoriamente por medio del formulario de solicitud (original y una copia), no admitiéndose solicitudes de registro presentadas en forma de carta, instancia, etc. La copia con el sello de recepción quedará en poder del solicitante como justificante de su presentación. La solicitud podrá:

1.

0P Pre resen senta tarse rse en el Regi Regist stro ro Gen Genera erall ddel el Mini Minist steri erioo de de S Sani anida dadd y Cons Consum umo. o.

1. A Re Remi miti tirse rse por correo correo ce cert rtif ific icado ado a llaa Sub Subdi direc recci ción ón Ge Gener neral al de Sa Sani nida dadd Ambiental y Salud Laboral del Ministerio de Sanidad y Consumo.

1. B Pr Pres esen enta tarse rse en las las ofi ofici cina nass de las las D Dir irec ecci cion ones es Ter errit ritori orial ales es del del Min Minis iste teri rioo de Sanidad y Consumo.  No se tramitarán expedientes de inscripción que no incluyan toda la documentación que a continuación se detalla: 114

114

 

1. C IImp mpres resoo de de aabon bonoo ddee ttasa asass ddeb ebid idam amen ente te se sell llad adoo o val valid idad adoo mecá mecáni nicam camen ente te  por la entidad bancaria.

1. DP Par araa llas as ssol olic icit itud udes es de de plag plaguic uicid idas as ddee uuso so amb ambie ient ntal al y/o y/o en la la iindu ndust stri riaa alimentaria, fotocopia compulsada del certificado de inscripción en el Registro Oficial de Establecimientos y Servicios Plaguicidas, expedido por su correspondiente Comunidad Autónoma (Orden de 24 de febrero de 1993, B.O.E. de 4 de marzo). 1. ED Decl eclara aració ciónn ddee sumi suminis nistro tro de dell iingr ngredi edient entee acti activo vo téc técni nico co (I. (I.A.T A.T.) .) eenn la la qque ue con conste ste su número de registro en la Dirección General de Salud Pública y Consumo (Carta de suministro). Si el producto que se desea inscribir se solicita para uso ambiental, la carta de suministro del/los I.A.T. que lo soporta, debe corresponder al registro del/los I.A.T. autorizado para uso ambiental. Si el producto que se desea inscribir se solicita para uso en la industria alimentaria, la carta de suministro del/los I.A.T. que lo soporta, debe corresponder al registro del/los I.A.T. autorizado para uso en la industria alimentaria. Si el  producto que se desea desea inscribir se solici solicita ta para ambos usos, ambiental e industria alimentaria, la carta de suministro del/los I.A.T I.A.T.. que lo soporta, debe corresponder al registro del/los I.A.T. I.A.T. autorizado para ambos usos. Por tanto, no se aceptará una solicitud de registro de un producto para uso ambiental que venga amparada por una carta de suministro del/los I.A.T. I.A.T. registrado para industria alimentaria o viceversa.

1.

FD Doc ocum ument entoo or orig igin inal al,, o fot fotoco ocopi piaa comp compul ulsa sada, da, de la la decl declara araci ción ón de de aaut utor oría ía

y propiedad u origen de las pruebas y de los estudios toxicológicos que soporten la solicitud de registro. Si esta documentación no es propiedad del solicitante y tiene la consideración de confidencial o secreta, deberá estar acompañada de la conformidad  por escrito de su propietario.

1. GD Docu ocume ment ntoo oori rigi ginal nal,, o ffot otoc ocopi opiaa comp compul ulsad sada, a, del del ce certi rtifi ficad cadoo de de an anál ális isis is cualitativo y cuantitativo de los ingredientes activos, realizado en un laboratorio acreditado, y declaración del solicitante que acredite que la composición del  producto analizado coincide con la del producto que se s e intenta poner en el mercado. 115

115

 

· Certificado de composición cualitativa y cuantitativa del producto, firmado por el responsable técnico de la empresa que solicita el registro. En dicho certificado figurarán todos los componentes (aditivos, coadyuvantes, inertes, etc.) que entran a formar parte del producto y su concentración en tanto por ciento (%). 1. HD Dat atos os eespe spect ctra rale less pa para ra el el iing ngre redi dient entee ac acti tivo vo técn técnic icoo y fun fundam dament entoo de lo loss métodos analíticos para la detección y determinación del ingrediente activo y sus residuos.

1.

I Ca Cara ract cter erís ísti tica cass fí físi sico co-q -quí uími mica cass y to toxi xico coló lógi gica cas. s.

1.

J Utilización del producto:

a)

Mé Méto todo do de ap aplilica caci ción ón,, iinc nclu luid ida a lla ad des escr crip ipci ción ón de dell sis siste tema ma ut utililiz izad ado. o.

b) Do Dosi siss de apl aplic icac ació ión n yy,, si proc proced ede, e, ccon once cent ntra raci ción ón fin final al d del el b bio ioci cida da y de lla a sustancia activa en el sistema en que vaya a usarse el preparado. c)

Número y ritmo de a ap plicaciones.

d)

Pe Peri riod odos os de e esp sper era a ne nece cesa sari rios os para para p pro rote tege gerr al ser ser h hum uman ano. o.

e)

Precauciones de aplicación.

K Estabilidad del producto. L Datos ref referentes erentes a residuos. M Incompatibilidad con otros productos. N Condiciones de conservación. O Tipo de envase y contenido neto. P Proyecto de etiqueta: La etiqueta se confeccionará según las indicaciones siguientes:

Área principal

116

116

 

 Nombre comercial del producto.  Número de inscripción en el Registro Oficial de Plaguicidas.  Nombre y dirección del titular de la inscripción.  Nombre y dirección del responsable de la comercialización. Composición con los nombres comunes, y contenidos de los ingredientes activos expresados en % y de los demás componentes que proceda. Contenido neto del envase.  Número de referencia del lote de fabricación, fabr icación, fecha de fabricación y fecha de caducidad. Símbolos o pictogramas e indicaciones de peligro que correspondan. Área de información sobre riesgos en la que figurará

Texto de las frases R (Frases de riesgo). Texto de las frases S (Consejos de prudencia). La información necesaria para casos de intoxicación o accidente. Los plaguicidas autorizados para uso doméstico, deberán incluir la leyenda "Autorizado  para uso doméstico". En el caso de plaguicidas clasificados como "Muy tóxicos", "Tóxicos" o "Nocivos", la indicación de que el recipiente no podrá ser reutilizado excepto en el caso de recipientes especialmente diseñados para que el fabricante los utilice, cargue o rellene de nuevo, incluyendo asimismo toda la información necesaria para las destrucción o devolución de los mismos. Área de aplicaciones y usos en la que figurará 117

117

 

Finalidad del producto: Insecticida, raticida, fungicida, etc. Usos autorizados, indicando claramente si está autorizado para uso doméstico o por  personal especializado. Dosis y modo de empleo. Plazo de seguridad recomendado. Precauciones y advertencias específicas (caso de los aerosoles).

Q Eficacia del formulado frente a las plagas que se desean combatir:

Para productos destinados al tratamiento de maderas  también se utilizarán métodos de evaluación normalizados. Los ensayos han de ser realizados por un laboratorio acreditado.

LASURES: ENSAYOS EXIGIBLES DEPENDIENDO DE LANATURALEZA DEL BIOCIDA 

 Ensayos de eficacia insecticida

Por aplicación superficial:

UNE 56402:1992 – EN 46:1988: Determinación de la eficacia preventiva contra larvas recién nacidas de Hylotrupes bajulus, junto con los ensayos de envejecimiento por evaporación según EN 73:1988. 

118

118

 

UNE 56411:1992 – EN 118:1990: Determinación de la eficacia preventiva contra termitas del género Reticulitermes, junto con los ensayos de envejecimiento  por evaporación según EN 73:1988 y por deslavado según EN 84:1997. 



 Ensayos de eficacia fungicida

Por aplicación superficial:

ENV 839:2002: Determinación de la eficacia preventiva contra hongos  basidiomicetos destructores de la madera por tratamiento superficial, superf icial, junto con los ensayos de envejecimiento por evaporación según EN 73:1988 y por deslavado según EN 84:1997. 

UNE 56419:1991 – EN 152-1:1988: Determinación de la eficacia preventiva de un tratamiento de protección de la madera elaborada contra el azulado. Tratamiento por pincelado. 

UNE 56419:1991 – EN 152-2:1988: Determinación de la eficacia preventiva de un tratamiento de protección de la madera elaborada contra el azulado. Tratamiento por métodos diferentes al pincelado. 

119

119

 

NORMATIVA PARA LASURES (Virginia Aseguinolaza – Cidemco)

LASUR.-  Producto líquido que produce una película transparente o semitransparente, empleado  para la decoración y protección protección contra la intemperie que permite un fácil manten mantenimiento. imiento. Estos productos pueden contener biocidas para proteger la película y/o la interfase de madera contra el enmohecimiento o formación de hongos.

PINTURA.- Material de recubrimiento pigmentado en forma líquida, en pasta o en polvo, que al ser aplicado a un sustrato, forma una película opaca con propiedades protectoras, decorativas o técnicamente específicas.

BARNIZ.- Material de recubrimiento que al ser aplicado a un sustrato forma una película sólida transparente con propiedades protectoras, decorativas o técnicamente específicas. La normativa actual de aplicación a nivel europeo, para Lasures comprende las diferentes partes de la Norma EN-927-1: 1996, referente a Pinturas y Barnices. Materiales de recubrimiento para madera exterior. Clasificación y Selección.

Clasificación según Aspecto.Grosor: 

Mínimo: Espesor inferior a 5 micras.



Bajo: Espesor entre 5 y 20 micras.



Medio: Espesor entre 20 y 60 micras.



Alto: Espesor superior a 60 micras. 120

120

 

Poder Cubriente:

Opaco: Ocultan la superficie de la madera, pero no su perfil superficial.





Semitransparente: No ocultan totalmente la superficie de la madera. Transparente: Permiten apreciar claramente la superficie de la madera.



Brillo a 60º 

Mate: Reflectancia hasta 10.



Semimate: Reflectancia entre 10 y 35.



Semibrillante: Reflectancia entre 35 y 60.



Brillante: Reflectancia entre 60 y 80.



Alto Brillo: Reflectancia superior a 80.

Empleo: Categoría de Empleo

Variación Dimensional Permitida de la Madera

Ejemplos

No Estable

Variación Libre

Semiestable

Varia ariació ciónn li limit mitada ada en ppart artee

Revest Revestimi imient entos os m mach achihe ihembra mbrados, dos, casas casas de madera, muebles de jardín

Estable

Varia ariació ciónn mí mínim nimaa permit permitida ida

Carpint Carpinterí ería: a: puert puertas as y vent ventanas anas

Condiciones de Exposición.-

Revestimientos solapados, cercas cobertizos de jardín

121

121

 

Construcción

Clima Moderado

Clima Duro

Clima Extremo

Protegida

Suave

Suave

Media

Parcialmente Protegida

Suave

Media

Severa

No Protegida

Media

Severa

Severa

ESPECIFICACIONES Y ENSAYOS.ENSAYOS.- Se realizan ensayos de envejecimiento artificial y  permeabilidad al agua líquida. líquida. La durabilidad externa del sistema de recubrimiento bajo ensayo se analiza según un determinado número de criterios de rendimiento. Como ampollamiento, agrietamiento, escamamiento y adhesión. La absorción al agua debe de ser inferior a 175 g/m 2 para empleo estable, entre 175 y 250 g/m2 para empleo semiestable y sin límite para el no estable. La norma EN 927-4:1998 es la que se aplica para la determinación de la permeabilidad al vapor de agua. El soporte utilizado es abeto sin defectos superficiales. En el ensayo se analiza la variación de peso de las probetas recubiertas y no recubiertas cuando se colocan en situaciones de saturación de humedad (Absorción). Posteriormente se controla la desorción de agua mediante control de la variación de peso de las  probetas en atmósfera controlada. controlada. La Permeabilidad Relativa RMPA es la relación entre la absorción de agua de la probeta recubierta frente a la no recubierta. RMPA = WAC/WAU * 100 La Permeabilidad Dinámica DMP es la relación entre el agua desorbida y la absorbida por la  probeta recubierta. DMP = WDC/WAC

122

122

 

Determinación de la Permeabilidad al agua líquida (EN 927-5:1998).- El soporte es abeto sin defectos superficiales. En el ensayo las probetas se sumergen en agua durante 72 horas. Se calcula WPE o Eficiencia del recubrimiento en la protección frente al agua WPE = (WU – WC)/WU * 100 La norma E 927-6 hace referencia a los ensayos de envejecimiento, de los que hay gran variedad de sistemas de envejecimiento.

FORMULACIÓN DE LASURES Anteriormente hemos visto la composición general de un Lasur que podemos recordar:

FUNCIÓN EN LA PINTURA

TIPO DE SUSTANCIA

1

Aceite modifcado Resina Alquídica Poliacrilato (medio Ac.) Hidrocarburos Aliáco White Spirit Agua Éteres Glicólicos Éteres Glicólicos

Ligante 2 Disolvente 3 4

Co-disolvente (medio ac.) Coalescente (medio ac.)

5 6 7 8 9

PSiegcmaenvtoo Agente Anpiel Adivo Hidrougante Adivo dispersante

10 Protector UV

11

Biocidas 123

%

5 - 20

93 - 59 0–5 0-1

ÓOxcid deCH TraCnosp enZtre)s tooasto o-ieZrrr(o6% +a9r% Melelcetoxima Derivado de Cera Carnauba Lecina de Soja Octoato de Ca (10% en Ca) Poliacrilato Poliacrilat o Amono sódico Derivados de Benzoenona y Benzotriazol HALS Nanoparculas Anmohos

00.–20-.25 0 – 0.3 0-1

Inseccidas

0.5 - 3

0.25 1 1-5

123

 

Conservantes “in can”

Las formulaciones exactas pertenecen a la tecnología propia de los diversos fabricantes y suelen responder al resultado de una larga serie de ensayos y experimentación. Como ejemplos orientativos veremos una pequeña colección de fórmulas procedentes de diferentes productores de materias  primas, que en ningún caso tienen la pretensión de significar producto productoss comerciales definitivo definitivos. s.

Formulación de Lasures al disolvente.- Como ligante utilizaremos una resina Alquídica larga en aceite de baja viscosidad a base de ácidos grasos secantes, ricos en ácido linoleico. El modelo queda representado por el Alkydal F 681 al 75% en bencina. Sus características son: Forma de suministro:

75% en bencina (White Spirit)

Contenido en ácidos grasos (sobre sólidos): 68% Índice de acidez (sobre sólidos): < 15 Vi Viscosidad scosidad de suministro:

5.100 Pa.s a 23º C

Con resultados algo inferiores se puede utilizar una resina alquídica estándar con 65% de aceite de soja esterificada con pentaeritrita. Por su viscosidad más elevada, estas resinas suelen servirse diluidas al 65/70% en bencina (White Spirit). Finalmente y sólo para aplicaciones en interior, en los que se desee una mayor resistencia al agua y a la abrasión,  puede ser aconsejable el uso de resinas r esinas alquídicas largas en aceite (aprox. 60%) modificadas con poliuretano, como por ejemplo el Alkydal U60 de baja viscosidad.

Lasur Transparente Transparente protector de la madera   1 2 3 4 5 6 7

FUNCIÓN EN LA PINTURA Ligante Diluyente Agente contra hongos del Azuleo Agente anmoho destructores Inseccida Agente alisante y desaireante Promotor de secado

TIPO DE SUSTANCIA Alkydal F 681, orma de suministro (75%) White Spirit (desaromazado) Preventol A4F (Diclouanida) Preventol A8F (Tebuconazol) Preventol HS 75 (Permetrina) Borchigol E2 (50% Solvesso 100) Octa-Soligen Zirconio 12

124

% 20,00 76,23 1,20 1,40 0,16 0,30 0,30

124

 

8 9 10 11

Agente auxiliar y estabilizante Secante sin Cobalto Agente anpiel

Octa-Soligen Calcio Borchers Dry 0410 Borchi Nox M 2 TOTAL

0,30 0,03 0,08 100

Clase de Producto: Protector incoloro de la madera en disolvente orgánico con acción  preventiva y curativa frente a insectos xilófagos xilófago s y hongos de pudrición y azulado. Formulado especialmente contra termitas. Modo de Empleo: Aplicar sobre superficies secas y limpias. Eliminar pintura y barniz viejo y lijar. Se presenta lista para su empleo y no debe de diluirse con disolventes ni con otros productos. Aplicar entre 200 y 300 ml/m2 en una o mas manos con brocha, baño,  pulverización o inyección. Lasur Semitransparente de capa fina para exteriores:   1 2 3 4

FUNCIÓN EN LA PINTURA Ligante

5 6 7

Diluyente Agente Mazante Pasta Ox. Fe Transparente Amarillo Pasta Ox. Fe Transparente Rojo Mezcla Absorbente UV y HALS Agente contra hongos del Azuleo

8 9 10 11 12 13 14

Agente anmoho destructores Inseccida Agente alisante y desaireante Promotor de secado Agente Auxiliar y Estabilizante Secante sin Cobalto Agente anpiel

TIPO DE SUSTANCIA Alkydal F 681, orma de suministro (75%) White Spirit (desaromazado) Acema OK 500 Tint Ayd AL 499

MATE 20,00

BRILLO 25,00

73,83 0,60 0,80

69,02 --1

Tint Ayd AL 600 Tinuvin 5060 Preventol A4F (Diclouanida)

0,25 0,75 1,20

0,32 0,80 1,20

Preventol A8F (Tebuconazol) Preventol HS 75 (Permetrina) Borchigol E2 (50% Solvesso 100) Octa-Soligen Zirconio 12 Octa-Soligen Calcio Borchers Dry 0410 Borchi Nox M 2 TOTAL

1,40 0,16 0,30 0,30 0,30 0,03 0,08 100

1,40 --0,38 0,38 0,38 0,04 0,08 100

125

125

 

Clase de Producto: Lasur protector de madera en base disolvente, con protección  preventiva frente a los hongos del azulado. azu lado. El Sol, la intemperie y a la humedad, así como a los hongos xilófagos (carcoma y polilla) en el caso del mate. Modo de Empleo: Agitar bien el contenido del envase. El producto se presenta listo para su uso. Puede aplicarse a brocha, pincel o pistola. Aplicar la dosis recomendada en una o dos manos. Entre mano y mano se recomienda lijar suavemente y limpiar el polvo. Aplicar, en mate 150 a 200 ml/m2, en brillo > 140 ml/m2.

Lasur semitransparente satinado de altos sólidos para exteriores:

1 2 3 4 5 6 7

FUNCIÓN EN LA PINTURA Ligante Diluyente Agente Mazante Pasta Ox. Fe Transparente Amarillo Pasta Ox. Fe Transparente Rojo Mezcla Absorbente UV y HALS Dispersión de Parafna (40% en disolvente)

TIPO DE SUSTANCIA Alkydal F 681, orma de suministro (75%) White Spirit (desaromazado) Acema OK 500 Tint Ayd AL 499 Tint Ayd AL 600 Tinuvin 5060 Wax Dispersión 40

% 75,00 13,34 2 3,00 1,00 0,70 1,00

8 9 10 11 12

Agente alisante y desaireante Promotor de secado Agente Auxiliar y Estabilizante Secante sin Cobalto Agente anpiel

Borchigol E2 (50% Solvesso 100) Octa-Soligen Zirconio 12 Octa-Soligen Calcio Borchers Dry 0410 Borchi Nox M 2 TOTAL

0,30 1,12 1,12 0,12 0,30 100

NOTA: La Formulación está exenta de biocidas, ya que se supone se aplicará sobre un fondo que si los contiene. En caso necesario se puede añadir (materia activa sobre total de formula) 0.4 % de Preventol A4 y 0,04 de Preventol HS. Clase de Producto: Pintura semitransparente, Lasur alquídico con alto contenido en sólidos, en base disolvente. Para aplicación interior y exterior. Ofrece buena protección 126

126

 

frente a la intemperie, el Sol y la lluvia. Baja eemisión misión de COVs. Acabado satinado la madera tratada es hidrófuga y repele al agua.

Modo de Empleo: Aplicar sobre superficies limpias y secas. Eliminar pinturas y barnices desconchados y no adheridos, decapando, rascando o lijando. Aplicar previamente una capa de fondo para facilitar el anclaje, mejorar el acabado y proteger la madera contra pudrición, hongos del azuleo e insectos xilófagos. En maderas tropicales aplicar previamente una imprimación aislante.

FORMULACIÓN DE LASURES AL AGUA.- Como ligantes se utilizarán resinas acrílicas en dispersión. Dada la enorme variedad de productos disponibles de composición y estructura muy diferentes, no es posible generalizar como en el caso de los sistemas al disolvente.

Lasur Transparente Transparente Protector de Madera Utilizaremos el Primal JB 102 de Rohm and Haas, resina acrílica en dispersión desarrollada para  pintura al exterior sobre sobre carpintería de madera, de excelente excelente resistencia al “blocking” “blocking” (pegado), al agua, buena durabilidad exterior, exterior, tanto en forma transparente como pigmentada y de elevadas características mecánicas. Sus propiedades específicas son las siguientes: Contenido en sólidos %:

 pH: MFFT: Vi Viscosidad: scosidad:

42,5 – 44,5 

9,2 – 8,4 5º C < 500 mPa.s

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

FUNCIÓN EN LA PINTURA Ligante Coalescente Coalescente Diluyente Anespumante Tensoacvo Agente Humectante Mezcla Absorbente UV y HALS Cera de parafna Modifcada Agente contra Hongos del Azuleo Agente Anmoho destructores

TIPO DE SUSTANCIA Primal JB 102 (43.5%) Bulcarbitol (Dielen Glicol Bul Éter) Dowanol DPM Agua Tegooamex 825 Tegoglide 480 (1/1 en agua) Tegowet KL 245 Tinuvin 5151 Aquacer 535 Preventol MP 100 (IPBC) Preventol A( (Tebuconozol)

% 46,00 1,17 1,17 46,91 – 46,41 0,75 0,75 0,30 1,00 0,00 – 0,50 0,30 0,40

12

Inseccida

Preventol HS 75 (Permetrina) 127

0.15

127

 

13 14

Modifcador Reológico

Acrysol SCT 275 TOTAL

1,10 100

Nota: Los biocidas, posiciones 10 hasta 12, se incorporan bajo agitación a la pintura, disueltos en un disolvente polar. Generalmente se utiliza el coalescente (posiciones 2 y 3). La emulsión de cera de parafina puede alterar la adherencia de eventuales capas de acabado. Por esa razón su inclusión o no se hará en función de ensayos previos.

Clase de Producto: Como Lasur incoloro para el acabado de todo tipo de maderas, revestimientos,  pérgolas, puertas, puertas, vallas, tanto en interio interiorr como en exterior exterior.. Producto listo para el uso uso,, agitase antes de usar. La madera debe de estar seca, con menos de un 18 – 20% de humedad y la superficie limpia de polvo, exudados, extractos y grasas. Aplicar dosis de 200 g/m 2 en 2 – 3 manos según la exposición y clase de riesgo de la madera. En general los Lasures incoloros se degradan con mayor rapidez que los coloreados. Lasur Semitransparente de capa fina para exteriores: Como ligante se utiliza el nuevo Avanse Avanse ST 410, una dispersión acuosa acrílica de Rohm and Haas, especialmente desarrollada para la confección de Lasures semitransparentes para carpintería y cerramientos de madera acorde con las más severas condiciones de protección ambiental. No requiere la adición de coalescentes ni de secantes metálicos y está libre de APEO (Alquilfenol etoxilatos). Las propiedades técnicas del A Avanse vanse ST 410 son las siguientes:

Aspecto:

Líquido blanco lechos.

Contenido en sólidos.  pH:

37%

8,5 – 9,5

Densidad:

1,04 g/ml

Densidad sólidos secos: MFFT

1,12

< 3ºC

FUNCIÓN EN LA PINTURA

128

TIPO DE SUSTANCIA

%

128

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Ligante Diluyente Anespumante Tensoacvo Disolvente Auxiliar Mezcla Absorbente UV y HALS Cera de parafna Modifcada en emulsión Diluyente Pasta Ox. Fe Transparente Amarillo Pasta Ox. Fe Transparente Rojo Agente contra Hongos del Azuleo Agente Anmoho destructores Inseccida Modifcador Reológico

Avanse ST 410 Agua Tegooamex 805 Surynol 104 DPM Propilenglicol Tinuvin 5151 Michem Wood Coang 50 50 Agua Tint Ayd CW 5600 Tint Ayd CW 5499 Preventol MP 100 (IPBC) Preventol A( (Tebuconozol) Preventol HS 75 (Permetrina) Acrysol RM 8 W TOTAL

47,00 21,00 0.85 0,20 1,30 1,20 0,80 24,00 0,70 1,25 0,30 0,40 0,15 0,85 100

NOTA: Los Biocidas (posiciones 11 a 13) se incorporan por agitación a la pintura previamente disueltos en un disolvente polar, suele bastar el cosolvente utilizado (posición 5). Los pigmentos transparentes se ajustaran al matiz deseado. Para una buena protección frente a la radiación solar la dosificación total no debería ser inferior al 1,5%. La emulsión de cera puede perjudicar la adhesión de un recubrimiento posterior posterior.. Clase de Producto: Lasur al agua para madera a base de resinas acrílicas puras en dispersión acuosa de partícula muy fina con pigmentos de colores transparentes. Combinación de estabilizadores de la luz solar a base de absorbentes de radiaciones UV y HALS. Ceras Hidrofugantes. Contiene biocidas para proteger preventivamente de hongos cromógenos (azulado) e insectos (carcoma). Modo de Empleo: Como Lasur para maderas nuevas, mantenimiento y maderas decapadas o tratadas. Para toda clase de maderas especialmente coníferas. Producto listo para el empleo, agítese antes de usar. La madera debe de estar seca, con menos de un 18-20% de humedad y la superficie limpia de polvo, exudados, extractos y grasas. Para facilitar el acabado y adherencia entre capas, antes de iniciar el tratamiento proceder a un suave lijado en sentido de la veta, con el fin de evitar lijados posteriores. Aplicar dosis de 200 g/m 2 en 2 o 3 manos, según la exposición y clase de riesgo de la madera. En maderas porosas como las coníferas es recomendable dar una imprimación de fondo con el fin de igualar el colorido y evitar la absorción. Para este caso emplear la formulación primera, Lasur Transparente, protector madera (Agua). 129

129

 

Lasur Semitransparente Satinado de Altos Sólidos para Exterior: Para esta formulación se usará el Neocryl XK-98, dispersión de copolímero acrílico autorreticulante de DSM Neoresin, de amplio uso en el mercado diseñado para la  producción de pinturas de secado rápido y resistencia al blocking para carpintería de madera. Sus propiedades técnicas características son: Tipo:

Dispersión aniónica de copolímero acrílico autorreticulante

Aspecto:

Líquido traslúcido amarillento.

Sólidos totales en peso:

44%

Vi Viscosidad scosidad Brookfield a 25ºC: 150 mPa.s MFFT:  pH:

7ºC 7.5

Volátiles:

Agua

Agente neutralizante: Densidad:

Amoniaco 1,05

Estabilidad hielo/deshielo:

No estable

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

FUNCIÓN EN LA PINTURA Ligante Diluyente Pasta Ox. Fe Transparente Rojo Pas astta Ox. Fe Tran ansspar paren entte Am Amar aril illo lo Pasta de negro de humo Coalescente Coalescente Agente Reológico Anespumante Cera de Parafna modifcada

TIPO DE SUSTANCIA Neocryl XK-98 Agua Timbasol PW 602 Rojo Tim imb basol asol PW 60 601 1 Amar Amaril illlo Timbasol PW 603 Negro Eldiglicol Lusolvan FBH Borchigel L75/Agua 1:1 Dehydran 1293 Aquacer 535

% 82,70 4,40 2,30 1,1 1,10 0,20 4,80 1,40 0,70 0,30 0,90

11

Mezcla Absorbente UV y HALS

Tinuvin 5151 130

1,20

130

 

TOTAL

100,00

Nota: La dosificación de pigmentos (Líneas 3,4 y 5) se hará en función del matiz deseado. La formulación está exenta de biocidas ya que se supone que se aplicará sobre un fondo que si los contiene. No obstante en caso necesario se puede añadir 0,3% de Preventol MP100 (IPBC), 0,40% de Preventol A8 (Tebucanozol) y 0,15% de Preventol HS 75 (Permetrina),  previamente disueltos en los coalescentes.

Clase de Producto: Lasur con alto contenido en sólidos. Una mano de este producto equivale a dos manos de Lasur tradicional. Especial efecto repelente al agua y fuerte  protección solar. Muy indicado para maderas tropicales y todo tipo de maderas con fuerte f uerte exposición. Modo de Empleo: De 100 a 125 g/m2 y mano, a pincel, rodillo y pistola, la cantidad puede variar con la porosidad y especie de la madera. Producto listo para el empleo, agitar antes de usar. Aplicar como acabado sobre madera previamente tratada con un fondo, como el descrito en la primera formulación al agua.

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