Recubrimientos archivos - Traquisa https://www.traquisa.com/es/portfolio-category/recubrimientos/ Transformaciones Químico industriales S.L Mon, 28 Jan 2019 15:31:20 +0000 es hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.4.5 Lasures https://www.traquisa.com/es/informacion/lasures/ Tue, 07 Aug 2018 11:00:07 +0000 https://www.traquisa.com/?post_type=portfolio_page&p=618 La entrada Lasures se publicó primero en Traquisa.

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Lasures 1960

Como consecuencia del desarrollo tecnológico, que ha habido durante los últimos años, podemos tener en un solo producto una serie de ventajas, como son: la protección a todos los niveles, el mantenimiento y la decoración de la madera.

 

Madera

 

La composición de la madera es celulosa (50 %), un polisacárido cuya función es estructural, la lignina (25 %) polímero que da rigidez y la hemicelulosa un polisacárido mezcla de diferentes monómeros (25 %) que recubre a la celulosa y otros.

 

Las características constitucionales de la madera son:

 

La densidad de la madera es la relación que hay entre el volumen y el peso, esta variará según la humedad ambiental entre un 0 – 30 %. Como el reparto no es homogéneo, el volumen variará según la zona, por este motivo se toma el 12 % como valor normal de humedad.

 

La dureza es la resistencia que opone la madera al ser penetrada por otro o lo que es lo mismo la inversa de la profundidad, que se mide en mm-1

 

La porosidad es la propiedad que tienen los cuerpos en dejar pasar a través suyo un fluido. A mayor humedad menor porosidad (en la madera)

 

La densidad, dureza y porosidad de la madera dependerán de las variables climáticas y del tiempo de crecimiento. Con estos tres parámetros podemos definir los tipos de maderas.

 

Muy blanda Blanda Semidura Dura Muy dura
0,2 – 1,5 1,5 – 3,0 3,0 – 6,0 6,0 – 9,0 > 9

Las madera duras normalmente proceden de árboles de crecimiento lento, por lo que son más duras y soportan mejor las inclemencias del tiempo, como el nogal, encina, cerezo, castaño, caoba, etc.

 

Las maderas blandas proceden de árboles coníferos de rápido crecimiento, por eso son mas ligeros, de vida corta y mas baratos, como los pinos, abetos cedros, etc.

 

La madera es un material higroscópico que absorbe y desprende agua (humedad), las maderas blandas tienen sobre un 15 % y las duras sobre un 12 %, todo dependerá de su procedencia (temperatura y humedad ambiental), por tal motivo para conseguir un buen revestimiento, se necesita saber: la humedad, contracción, porosidad, exudación y vetas.

La contracción de la madera nos vendrá determinada por la perdida de humedad, esta podrá ocasionar grietas.

 

Lasures

 

La palabra lasure viene del alemán glasur que significa veladura.

Veladura es una técnica pictórica que consiste en poner capas muy delgadas de pinturas de forma que se transparente la capa inferior.

Los lasures nacieron como un revestimiento protector transparente para las casas de madera, para conservarlas, protegerlas, embellecerlas y resaltar las características naturales de la madera.

Los lasures son revestimientos transparentes para la madera, pero no barnices ni pinturas, que según su formulación dan una alta resistencia a los rayos UV, protección, elasticidad, repulsión al agua y tienen una acción insecticida / fungicida.Con ello conseguimos embellecer y proteger la madera que la durante mucho tiempo.

Se puede decir que los lasures protegen y decoran la madera.

Los Lasures se diferencian de los demás recubrimientos en su:

  1. Acabado a poro abierto
  2. Colores transparentes: resistentes a la luz y a los rayos UV.
  3. Protección contra los agentes biológicos (biocidas)
  4. Repelencia al agua (hidrófugos)
  5. Poder de penetración.

Los lasures los podemos clasificar de dos formas.

Según la cantidad de sólidos

  1. Los lasures poco estructurados con una cantidad de sólidos entre el 30 – 35 %, son los del tipo impregnante (que penetra a través de los poros), de acabado mate y baja viscosidad.
  2. Los lasures mas estructurados con una cantidad de sólidos entre un 45 – 55 %, son del tipo grueso, de acabado saturado y brillante, con alta viscosidad.

Según el tipo de disolvente

Los lasures según su composición pueden ser base disolvente (BD) o base agua (BA).
  1. Disolventes orgánicos, son los hidrocarburos tradicionales, alifáticos y aromáticos, mediante los cuales se ajustan las viscosidades de aplicación.
    En este caso son unas resinas que se disuelven en un solvente.
  2. Debido a los inconvenientes de los disolventes por el tema COV, se han desarrollado los lasures al agua, que son dispersiones y emulsiones, por lo que se debe de tener cuidado en la elección de materias y elaboración, para que el equilibrio no se rompa.

Estos tienen la ventaja no toxicidad, larga duración, limpieza en el empleo, no flamabilidad, secado rápido y sin olores desagradables.

Contenido máximo de COV en lasures (Directiva 2004/42/CE):
Tipo de lasure g/l
BD 400
BA 130
BD espesor mínimo 700
BA espesor mínimo 130

 

Diferencias entre los dos tipo agua / disolvente:

 

Tipo T. superficial Reología Actuación Secado por Tiempo secado
Disolvente 0,030 N/m Newtoniana Capilaridad Oxidación Rápido
Agua 0,078 N/m Tixotrópica Absorción Coalescencia Lento

 

Para cualquier sugerencia, corrección o ampliación, por favor contacte con nosotros a través del correo electronico. traquisa@traquisa.es

Científicos 

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]]> Nitrocelulosa https://www.traquisa.com/es/informacion/nitrocelulosa/ Tue, 07 Aug 2018 10:59:18 +0000 https://www.traquisa.com/?post_type=portfolio_page&p=617 La entrada Nitrocelulosa se publicó primero en Traquisa.

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Nitrocelulosa 1845

Nitrocelulosa como recubrimiento

El nitrato de celulosa lo descubrió Christian Schönbein en 1845, como muchas cosas de la ciencia, ocurrió por casualidad, al secar con un trapo de algodón (fibra de celulosa) con los restos de una mezcla entre ácido sulfúrico y nítrico, observó que al ponerlo a secar en la estufa el trapo se inflamaba, como sólo había ácido nítrico, sulfúrico y el trapo de algodón, dedujo que la mezcla de los ácidos y el algodón habían reaccionado formando: la nitrocelulosa (nitrato de celulosa).

Se observó que la nitrocelulosa, si se dejaba secar al aire, formaba una capa fina, dura y muy resistente,  lo que indicaba que se podría utilizar para revestir y cuidar superficies.

La nitrocelulosa fue la primera resina semi-sintética estable, que se usó para el recubrimiento y acabado de la madera, debido a su textura rígida y resistente al impacto. Si al nitrato de celulosa, lo mezclamos con solventes y plastificantes, mejoramos sus condiciones de flexibilidad y secado más rápido, además de conseguir una viscosidad adecuada para aplicación en brocha o spray.

En 1919, la empresa Nobel introdujo en UK el primer barniz decorativo a base de nitrocelulosa.

En 1920, la empresa New Explosives Company mejoró la fórmula con un acabado de alto grado para metales y maderas.

En 1923, la empresa DuPont ideó un método para producir una laca de baja viscosidad y alto contenido en nitrocelulosa.

En 1924, la empresa, DuPont crea la marca comercial Duco para la línea de producción de los automóviles Ford, mejorando el tiempo de secado, e introduciendo algo muy importante el color.

Las empresas Glidden y Sherwin-Williams introdujeron en el mercado doméstico una amplia gama de nitrocelulosa para aplicación en brocha.

En 1925 estas lacas se mejoraron con la introducción de las resinas alquídicas.

Este tipo de formulación tuvo una vida mas bien corta, debido a una serie de inconvenientes como: su alto contenido en disolvente, que se reflejaba en dos cosas: su alta inflamabilidad y el problema de la rapidez en la evaporación, lo que dificultaba su aplicación.

Las composiciones de nitrocelulosa se fueron mejorando con el paso de los años según  el grado de nitración (contenido en nitrógeno) y peso molecular (viscosidad) en lo correspondiente a los sólidos, en lo mecánico a los  plastificantes y resinas sintéticas, para dar más flexibilidad y mejor textura. Con estas variables podemos tener una nitrocelulosa a la carta.

Características más importantes de la nitrocelulosa son:

  1. Amplia solubilidad en disolventes orgánicos.
  2. Compatibilidad con diferentes resinas y plastificantes.
  3. Películas transparentes e inodoras.
  4. Facilidad de procesamiento.
  5. Secado rápido.
  6. Eliminación rápida de los solventes en la aplicación.
  7. Baja retención de solventes residuales.
  8. Inodora y atoxica.

La nitrocelulosa debido a su composición son fáciles de usar y por sus características, fáciles de aplicar en: lacas de automóviles, revestimientos de superficies, tintas, esmaltes, etc.

La nitrocelulosa

La celulosa es un polisacárido de alto peso molecular de estructura lineal que tiene como monómero la beta-glucosa,  que tiene tres hidroxilos libres por cada unidad de glucosa. Estos serán los responsables de la nitración, que según el grado, obtendremos diferentes  nitrocelulosas y viscosidades.

El grado de polimerización de la nitrocelulosa se mide por el número de uniones beta glucólisis que existe en la molécula. Este índice nos indica la viscosidad.

Según el grado de nitración final, tendremos diferentes tipos de  nitrocelulosas, con los tres hidroxilos de cada molécula conseguiremos el máximo un 14,40 %.

nitrocelulosa1 (2)

La Celulosa es un polímero compuesto de entre 1.500 – 10.000 uniones de beta-Glucosa, cuando se nitra se rompen parcialmente estas cadenas, quedandose uniones de entre 70 – 300 unidades, contra más larga sea la cadena, mejores propiedades mecánicas tendrá la nitrocelulosa. La viscosidad nos indicará la longitud de la cadena. El comportamiento reológico del polímero será no-Newtoniano

Como sabemos las nitrocelulosas tienen buena solubilidad, con muchos disolventes orgánicos, por lo tanto podemos formular nitrocelulosas con un amplio espectro de VOC.

nitrocelulosa2

Las nitrocelulosas según su  nitración las podemos clasificar.

    Contenido en N    % Sólidos        Viscosidad (según cantidad solvente)
Alto 11,80 – 12,20 10 – 1000 cp
Bajo 10,80 – 11,20 16 – 60 cp

Las nitrocelulosas se pueden formular según los componentes que tenga:

Sistema                                      Componentes
Binario Nitro plastificante
Terciario Nitro plastificante/resina
Cuaternario Nitro plastificante/resina A/resina B
Plastificantes para Nitrocelulosas  Acción
Aceite de Ricino soplado 18 p Flexibilidad
Aceite de Soja epoxidado Estabilidad térmica y luz
Epoxiester de acido graso Estabilidad térmica y luz
Acetil tributril Citrato Resistencia a la luz
Resinas para nitrocelulosas Características resina  Dosis sobre resinas  
Alquídicas Elasticidad Adherencia Durabilidad 50 %
Maléica Dureza Brillo, adherencia Secado 30 – 45 %
Poliamida Flexibilidad Brillo Resistencia luz-color 10 %
Formaldehido Flexibilidad Brillo Resistencia luz-color 10 %

Nitrocellulose1

Problemas de la nitrocelulosa.
 
El velado es el blanquecimiento de la película o falta de nivelación y pérdida de brillo como consecuencia de una rápida evaporación de los disolventes, lo que produce un enfriamiento superficial de la película, que da lugar a la condensación en gotas de vapor de agua que le dan un aspecto velado.
Las nitrocelulosas son muy sensibles a la humedad, por tal motivo el secado es muy importante, por eso hay que utilizar disolventes adecuados, que tengan una lenta evaporación, por su alto punto de ebullición (100 – 140 ºC), lo que da un perfecto secado tanto en profundidad como superficialidad, con lo que se eliminan los problemas de velado, producidos por la retención o absorción de agua.
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Científicos 

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]]> Laca China https://www.traquisa.com/es/informacion/laca-china/ Tue, 07 Aug 2018 10:55:43 +0000 https://www.traquisa.com/?post_type=portfolio_page&p=616 La entrada Laca China se publicó primero en Traquisa.

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Laca China: Precursora de los actuales recubrimientos

 

La laca china se conoce desde hace 1.000 años, se observo que una resina (secreción orgánica que producen algunas plantas) de los árboles, aplicada sobre una superficie se endurecía con el tiempo, protegiendo la madera y otros objetos; fue el primer polímero natural que se descubrió.

Resina natural
Esta goma natural tenía un gran poder adhesivo y un acabado muy brillante, lo que la hacia muy útil para preservar y embellecer la madera.
La resina natural, extraída de diferentes árboles, tratada, filtrada y mezclada con colorantes (óxidos de hierro) y aplicada sobre la madera, producía una capa que la preservaba de ralladuras y golpes.
Estas secreciones, salían de plantas subtropical de origen asiático, como el Rhus verniciflua con número CAS 225234-38-8 y denominación IUPAC para las sustancias químicas de Rhus verniciflua Anacardiaceae.
Este polímero es un sistema coloidal formado por agua en emulsión, con un hidrocarburo cuyo principal componente es el Urushiol.
Mediante la oxidación por una enzima el hidrocarburo, polimeriza en presencia de humedad, consiguiendose el polímero.
La fórmula química del Urushiol es una mezcla de fenoles con diferentes restos Para, cuyas cadenas constan entre 15 – 17 carbonos.
lacachina2  Urushiol
R = (CH2)14CH3
R = (CH2)7CH=CH(CH2)5CH3
R = (CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)2CH3
R = (CH2)7CH=CHCH2CH=CHCH=CHCH3
R = (CH2)7CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH2
El hidrocarburo Urushiol, tiene diferentes restos de cadenas saturadas e insaturadas (algunas conjugadas) produciéndose la polimerización por reacciones de Diels Alder.
El secado por evaporación y posterior curado, dará el aspecto característico de la laca, duro y brillante.
Podemos decir que esta resina natural sería la precursora de los plásticos o resinas modificadas actuales.
Características principales de la resina natural

  1. Es muy adhesiva
  2. Moldeable por presión o temperatura (termoplástico actual).
  3. Excelente selladora y protectora de la madera.
  4. Gran dureza.
  5. Durabilidad en el tiempo.
  6. Pueden tener brillo o no.

Con esta resina natural se desarrolló una técnica para el embellecimiento y resalte de la madera: la laca China, donde se mezcla el recubrimiento como protección superficial y la decoración, mediante un producto que daba transparencia, textura y color a la madera.
 
En el siglo XVIII se introduce esta resina natural en occidente: Mediante Filippo Bonanni que escribió un tratado sobre las técnicas de la laca China.

 

Mecanismo de polimerización

Si nos fijamos en los actuales aceites que se usan en recubrimientos o en la fabricación de resinas modificadas, están compuestos de ácidos grasos y principalmente de: ácido Oleico (una vez insaturado), ácido Linoleico (dos veces insaturado) y ácido Linolénico (tres veces insaturado), todos en diferentes proporciones ya sea: aceite de Linaza, Ricino, Soja Colza, Tung, etc.

Mediante el calor, los dobles enlaces aislados presentes en las cadenas de los ácidos grasos comienzan a moverse a lo largo de la cadena de carbono produciéndose la conjugación, si a esto añadimos la oxidación mediante la enzima se produce una reacción de Diels Alder, formando un ciclohexeno como enlace entre dos cadenas de ácidos grasos.

 

Ejemplo de sintesis de Diels-Alder entre dos acidos grasos

 

Esta reacción se lleva a cabo en todos los aceites naturales que tengan los ácidos: oleico, linoleico y linolénico.
Dependiendo de la extensión de las cadenas insaturadas y del número de dobles enlaces, el proceso de polimerización se realiza a mayor o menor velocidad consiguiéndose según el tiempo y la velocidad de reacción, una viscosidad determinada, muy importante para el secado final.
El número de enlaces intermoleculares decide la viscosidad del producto acabado.

Si comparamos la composición de aceites naturales con ácidos grasos insaturados y la resina base Urushiol (laca). Por tal motivo el Urushiol polimeriza mediante una reacción de Diels Alder, como los ácidos grasos insaturados:

 

Fórmulas de los ácidos grasos insaturados                                            Total de carbonos
Ácido Oleico: HCOO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3  18
Ácido Linoleico: HCOO-(CH2)7-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)4-CH3  18
Ácido Linolenico: HCOO-(CH2)7-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2– CH3  18
 
Fórmulas de los restos en la posición Para del fenol Total de carbonos
R – (CH2)14CH3 15
R2 – (CH2)7-CH=CH-(CH2)5-CH3 15
R3 – (CH2)7-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)2-CH3 15
R4 – (CH2)7-CH=CH-CH2-CH=CH-CH=CH- CH3 15
R5 – (CH2)7-CH=CH-CH2-CH=CH–CH2-CH=CH2 15
 

Podemos comprobar que hay mucha similitud entre las fórmulas de los ácidos grasos y la composición de los restos R del fenol.

Evolución en el sector de los recubrimientos

La laca china es un producto bastante costoso, debido a su procedencia, al principio se usó principalmente para la decoración de muebles y cerámicas.

Años después para protección de la madera se uso directamente el aceite de Linaza por su color característico debido al alto contenido en acido linolénico.

Con la llegada de los muebles de Teka, se desarrollo: el aceite de Teka, que era una mezcla al 50 % de aceite de Tung (madera) con un contenido en ácido Elaeosteárico (C18:3 conjugado) del 82 % y Linaza con un contenido en ácido Linolénico (C18:3 conjugado) del 65 %.
En este caso el proceso de polimerización es más fácil, debido a la gran cantidad de ácidos grasos con tres enlaces conjugados, lo que reduce el tiempo de curado y aumenta la dureza de la polimerización. Por este motivo y por el color marrón oscuro que tenía la mezcla se uso para conservación de la madera para exteriores.
Los descendientes de la laca China

Con el paso de los años se fueron encontrando nuevos productos que daban gran resistencia a la madera como fueron la nitrocelulosa; Christian Schönbein en 1845 la sintetizo por primera vez y en 1920 se utilizó como pintura protectora para coches, poliuretanos: Otto Bayer en 1937 consiguió la primera síntesis, resinas modificadas: y los lasures que aparecieron en los años 60.

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