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Fallas en las formulaciones

A la hora de formular o producir una pintura debe tenerse un control adecuado sobre diferentes aspectos como calidad en las materias primas, instrucciones de los operarios, entre otros. Pero ¿qué pasa cuando falla alguno de los procesos?

por: Inpra Latina

Además de los altos costos generados por la falla en la aplicación de una película, los errores o imprecisiones de formulación también suelen dar dolores de cabeza a los fabricantes. Fallas humanas, incorrecta limpieza en los aparatos de la línea de producción y problemas técnicas son los fenómenos más comunes dentro de la industria, y dependiendo de la gravedad, pueden terminar echando a perder un lote completo de pintura con el consecuente impacto en los ingresos de la compañía.

Sin embargo, algunos de estos errores pueden corregirse con un adecuado control de calidad en los procesos, un correcto etiquetado de las materias primas y una instrucción precisa a los operarios encargados de las mezclas.

Los expertos en formulación consultados por INPRA LATINA coinciden en afirmar que la mayoría de los problemas de fabricación son solucionables, aunque indicaron que el costo siempre será alto.

Jordi Calvo Carbonell, experto español en la formulación de pinturas, con más de 40 años de experiencia y autor del libro Pinturas y Recubrimientos: Introducción a su tecnología, señala que el costo de una falla en la formulación depende de varios factores: “Hay pérdidas por horas de trabajo del personal de planta, horas de trabajo de la gente del laboratorio que gasta tiempo solucionando el problema, envases que se pierden (si se llegó a la fase de empaque), además de las materias primas.

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Señala que la mayoría de las fallas son de tipo humano, por falta de un adecuado control de calidad de los procesos y las materias primas, aunque aseguró que éstos no son los únicos: “Otro problema común se produce por falta de información del cliente. Cuando tú vendes una pintura debes dar una hoja técnica en la que se informe los detalles del producto, la temperatura para ser aplicado, las condiciones en las que se debe hacer, entre otros”.

Por su parte, Gerardo Gurrola, de la compañía International Paint asegura que la mayor parte de los problemas en la formulación obedecen a una falta de comunicación con el departamento de ventas, que no sabe transmitir las necesidades reales de los clientes.

Así mismo, destaca que la introducción de nuevos materiales como los polisiloxanos, sobre los que no hay una completa información, ni siquiera por parte de los proveedores de materias primas, hace que se requieran múltiples ensayos antes de que la fórmula funcione correctamente.

Al respecto, Calvo Carbonell precisó que en los nuevos desarrollos, es necesario que el personal de laboratorio acompañe la producción con el fin de corregir cualquier falla, pues  hay algunas diferencias entre lo que se hace en laboratorio y en planta, por los volumenes de material que se manejan.


Aspectos claves
Nuestras fuentes coincidieron en señalar que hay algunos aspectos que deben controlarse siempre, para evitar fallas costosas. El primero de ellos es la limpieza en los equipos y máquinas de la línea de producción, no sólo por la posibilidad de una contaminación de color, sino también porque los restos de un material en una preparación pasada pueden resultar incompatibles con una formulación determinada.

En el caso de las contaminaciones por color pueden solucionarse, aunque el costo es alto. “Si fabrico cinco mil litros de un producto y me sale contaminado con un otro color, probablemente tenga que producir 15 mil litros del producto para lograr una completa disolución”, afimó Gerardo.

“Hay algunos colores más difìciles de tratar, como los amarillos, en esos casos, sólo se puede recuperar entre un 5 y 10% de la formulación incorrecta en cada nueva producción”, complementó Jordi y añadió que hay otras fallas aún más graves, como en el caso de las siliconas “estos productos tan contaminantes suelen trabajarse en maquinaria aparte porque cualquier superficie puede dañar un lote completo”.

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En el caso de la granulometría de las cargas y pigmentos, también hay que tener en cuenta que no todas los componentes alcanzan el diámetro esperado. No obstante, lo más importante es cuidar que una vez se haya realizado la dispersión no se presente una reaglomeración de los pigmentos. Esto puede lograrse a través de un adecuado cálculo de la cantidad de resinas. Si hay fallas en este punto, la pintura tendrá un bajo poder cubriente y su color podría no ser el deseado.

Nuestras fuentes destacaron que para otros casos como la microespuma, los hongos y demás, se han desarrollado aditivos especiales que se usan en pequeñas cantidades y destacaron que un inadecuado cálculo de estos componentes también podría dañar la composición de la pintura y generar defectos visibles luego de la aplicación.

Fallas más comunes
Para analizar las fallas más comunes y las soluciones adecuadas en cada caso, consutamos a Carlos Giudice, investigador de Centro de Investigación y Desarrollo en Pinturas, Cidepint y profesor de la Universidad de La Plata, en Argentina.

Los problemas más recurrentes que logramos identificar fueron:


Tizado: Producido por la acción de la radiación UV de la luz solar: el ligante orgánico se degrada sobre la superficie liberando los pigmentos y extendedores en forma de polvo. Es superficial y conduce a una reducción del espesor de la película. El uso de resinas adecuadas (puras y modificadas), combinadas con pigmentos resistentes al tizado (de forma laminar como el óxido de hierro micáceo o aluminio de alta flotabilidad) permite formular pinturas libre de tizado luego de varios años en servicio. La incorporación de aditivos absorbedores de rayos UV mejora el comportamiento a la intemperie.

Erosión: Desgaste del recubrimiento hasta quedar expuesto el sustrato y se produce como consecuencia del tizado con remoción por acción del medio ambiente (lluvia, viento) o abrasión (viento con polvos o arena en suspensión). Las medidas preventivas consisten en seleccionar una pintura resistente al tizado, no quebradiza, con buenas propiedades de flujo para formar una película lisa y uniforme en espesor (adecuada viscosidad a reducidas velocidades de corte).

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Cuarteado: Esta falla está vinculada al envejecimiento de la película. El rápido secado luego de la aplicación puede conducir también a una más rápida contracción en la superficie que en el seno de la película, generando las grietas que caracterizan esta falla. Los ciclos de secado/humidificación y calentamiento/enfriamiento contribuyen al cuarteado de la película. Se puede prevenir seleccionando los componentes adecuados: la resina debe ser resistente a la intemperie y los pigmentos deben ser inertes o bien con mínima reactividad química y alta estabilidad dimensional para reducir las tensiones superficiales; el plastificante de la resina debe ser estable e insoluble en el medio para evitar la lixiviación desde la película hacia la superficie durante la exposición en servicio.

Agrietado: En este caso las grietas se extienden hasta el sustrato, pero falla es más deteriorante de la película que el cuarteado. Las grietas pueden ocurrir en forma irregular o bien linealmente. Las medidas preventivas para el agrietado son idénticas a las del cuarteado; aunque en casos de agrietamiento intenso, es frecuente el empleo de pigmentos de refuerzo de forma acicular o fibrosa para disminuir el citado gradiente de tensión en la película.

Arrugado: Consiste en la formación de arrugas en la superficie de la película, ya sea en forma lineal o totalmente irregular; las arrugas pueden ser tenues o gruesas. La causa generadora de esta falla es que en la superficie de la película se produce una expansión más rápida durante el secado que en el cuerpo de la misma. La magnitud de la falla es proporcional al espesor de la película. En la formulación de pinturas alquídicas se incluyen agentes secantes de superficie e internos para catalizar las reacciones de adición de oxígeno en las dobles ligaduras que presenta la resina, de tal manera que la velocidad de secado sea similar en la superficie que en el cuerpo de la película. Sin embargo, un exceso de agente secante de superficie genera una rápida expansión volumétrica responsable del arrugado.

Acción de microorganismos: Las bacterias y los hongos, particularmente en pinturas de base acuosa, producen ablandamiento de la película y formación de puntos oscuros que generan una pobre apariencia. Los microorganismos atacan los componentes biodegradables incluidos en la formulación, los cuales se comportan como nutrientes para sus funciones vitales. Esta falla es reducida o completamente eliminada incluyendo bactericidas y fungicidas estables, en niveles porcentuales adecuados.

Decoloración:
Este tipo de falla se origina en una gran variedad de causas y afecta fundamentalmente el aspecto decorativo. Muchas resinas empleadas en la industria de la pintura contienen grupos insaturados, que por exposición a la luz solar cambian de color (generalmente se observa un amarillamiento o oscurecimiento de la película). El método para prevenir la decoloración consiste en seleccionar los diferentes componentes de la pintura con colores estables. Así, por ejemplo, resinas de siliconas, acrílicas y poliuretánicas alifáticas reducen cualquier cambio de color a un mínimo; en lo referente a la pigmentación, aquellos de naturaleza inorgánica deben ser seleccionados para severas condiciones de exposición a la intemperie.

Cuarteado en pinturas inorgánicas: El aspecto de la falla es similar a la mencionada para pinturas orgánicas; sin embargo, la causa fundamental en este caso es la excesiva cantidad de polvo de cinc metálico y de otros pigmentos en la composición. Muchas formulaciones contienen pigmentos fibrosos y mezclas solvente de velocidad de evaporación adecuada para prevenir el agrietado. La película se debe aplicar en el espesor recomendado (generalmente oscila en 80 µm aproximadamente) y se debe permitir secar en condiciones favorables.

Author: Vanesa Restrepo

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