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1 RECUBRIMIENTOS PARA MADERA: Análisis de los problemas más comunes y posibles soluciones PROLOGO Nuestra intención es ayudar al técnico en barnices en el análisis y comprensión de las causas reales de los problemas relacionados con la producción y uso de los acabados para madera. La solución elegida puede no siempre arreglar el defecto específico, pero esto no significa que el producto no sea el adecuado. En muchas ocasiones, la elección de un aditivo puede haber sido hecha sin tomar en consideración todos los parámetros que pueden influir en el resultado final, lo que indicaría que el problema no habría sido correctamente planteado. Por otra parte, en este folleto trataremos de explicar cuáles son los efectos que el sustrato, el propio comportamiento de la pintura y el método de aplicación, pueden tener en el producto final de cara a recomendar la solución óptima. La MADERA, sus derivados, o sustitutos sintéticos son los materiales básicos utilizados en la producción de mobiliario y otros objetos funcionales vitales para nuestra vida diaria. El barnizado o pintado de estos sustratos los mejora, produciendo un agradable efecto estético. Es de vital importancia que evaluemos todas las propiedades que determinan su atractivo y calidad finales. En la industria del mueble la calidad del acabado es primordial y ésta empieza al principio del proceso de barnizado. Para obtener la máxima calidad es necesaria una cuidadosa evaluación de los tres parámetros fundamentales: 1) el sustrato y sus propiedades 2) el comportamiento de la pintura durante la aplicación 3) el método de aplicación Para analizar cada uno de estos tres parámetros en profundidad es necesario comprender los problemas que podrían suceder. 1) EL SUSTRATO Y SUS PROPIEDADES Los materiales más habitualmente utilizados en la producción de muebles son: - madera maciza - madera enchapada - aglomerado de partículas - aglomerado de fibras media densidad con papel impreso ( MDF ) - aglomerado de fibras media densidad con melamina ( MDF ) Los dos primeros pueden dar a menudo problemas de barnizado debido a: - tipología del poro - sustancias químicas ( compuestos ) de la madera 1

2 a) TIPOLOGIA DEL PORO La superficie de la madera presenta poros, lo que da una textura en relieve. Los poros dan por lo tanto, las principales características morfológicas de la madera. Estos poros tienen diferentes formas dependiendo del tipo de madera, de cómo haya sido procesada (cortada, torneada, preformada, etc.), del sistema de barnizado, etc. Clasificación de los poros : - poros grandes, en forma de hueco o bola - poros pequeños, en forma de aguja o tornillo Las maderas de poro grande más habituales son Caoba, Roble, Castaño, Teca, Rosewood y Fresno. Las de poro pequeño son Nogal, Nogal de Tanganica, Ramin y Haya. b) SUSTANCIAS QUÍMICAS (COMPUESTOS) DE LA MADERA Los principales componentes de la madera son lignina y celulosa. Además de éstas, la madera contiene otras sustancias orgánicas las cuales pueden ser naturales o bien productos sintéticos añadidos como un pre-tratamiento.- Estas sustancias son las siguientes: Naturales Tratamientos - sustancias grasas - bactericidas - ácidos tánicos / taninos - fungicidas - amidas - tintes - compuestos terpénicos - derivados de colofonia La presencia de estos compuestos puede causar ciertos problemas, los cuales no pueden ser solucionados mediante el uso de aditivos. Más adelante volveremos sobre este tema. 2) COMPORTAMIENTO DE LA PINTURA DURANTE LA APLICACIÓN La verdadera destreza técnica del especialista en pinturas entra ahora en juego, esto es, al formular recubrimientos que deben funcionar cualquiera que sean las diferentes técnicas de aplicación utilizadas en la industria. 2

3 Únicamente hemos mencionado posibles causas básicas de los defectos, y más tarde veremos cuáles son los efectos que los diferentes métodos de aplicación pueden tener sobre el producto final. En cualquier caso, el área clave en la que el técnico en pinturas está involucrado es durante la fase líquida, es decir, al formular la pintura, mientras se tienen en mente los posibles problemas causados por la naturaleza del sustrato, y se optimiza el comportamiento mediante un apropiado uso de los aditivos. PRINCIPALES LIGANTES UTILIZADOS EN LA PRODUCCIÓN DE ACABADOS PARA MADERA - Nitrocelulosa - Reticulables al ácido - Poliuretano - Poliéster insaturado - Reticulables por UV AREAS DE PROBLEMAS CLAVES Y RECOMENDACIONES EFKA a) OCLUSION DE AIRE A esta área pertenece uno de los fenómenos más frecuentes, y a menudo muy difícil de resolver. El problema puede ser clasificado con más precisión, del modo siguiente: - Burbujas - Micro-espuma - Puntos de aguja La aparición de este fenómeno nace de la propia morfología del sustrato, pudiendo verse incrementado por otros efectos sinérgicos tales como la tensión superficial, viscosidad, reología, espesor de la capa de barniz, temperatura, proporción de evaporación del disolvente y método de aplicación. Debe destacarse que estos efectos son independientes. Esto implica para el técnico en pinturas y barnices que sólo es posible variar la formulación dentro de unos límites estrictamente definidos. Es por lo tanto, de la mayor importancia incorporar los aditivos correctos para resolver los problemas. RECOMENDACIONES EFKA: POLIURETANO - Fondo Efka 2020, 2022, Acabado mate monocapa Efka 2022, 3236, Acabado : Brillante Efka 2022 Mate Efka 3236,

4 NITROCELULOSA Y RETICULABLES AL ACIDO - Fondo Efka Acabado mate monocapa Efka 2020, 3236, 3239 POLIÉSTER INSATURADO (REDOX) Y U.V. - Fondo Efka 2020, Acabado Efka 3236, 3239, 2720 ACUOSOS - Fondo Efka 2526, 2550, Acabado Efka 2526, 2550, 3522 b) DEFECTOS DE SUPERFICIE EN ACABADOS Lamentablemente, los defectos por aire ocluido no son los únicos problemas para los técnicos. Otros que también suceden son: - Células de Bernard - Piel de naranja - Ojos de pez - Cráteres - Falta de humectación del sustrato - Descolgado La causa principal de este fenómeno es la tensión superficial, aunque hay otras causas tales como la viscosidad, espesor de capa, evaporación de los disolventes y contaminación del lugar de trabajo. Debemos utilizar aditivos con fuerte influencia sobre la tensión superficial para resolver estos problemas. RECOMENDACIONES EFKA: POLIURETANO - Acabado pigmentado Efka 3031, 3236, 3888, Acabado transparente : Brillante Efka 3031, 3299, 3888, 3772 Mate Efka 3031, 3236 NITROCELUSOSA Y RETICULABLE AL ACIDO - Acabado Efka 3031 POLIÉSTER INSATURADO (REDOX) Y U.V. - Acabado Efka 3035, 3883, 3772 ACUOSOS - Acabado Efka 3035, 3522,

5 c) INTERACCION QUÍMICA Y FÍSICA Ciertos defectos no pueden ser siempre solucionados con la ayuda de aditivos. La prevención de éstos es lo mejor, lo que incluye una cuidadosa selección de la resina, de los pigmentos y de los disolventes, así como una modificación del método de aplicación en caso necesario. Algunos de estos fenómenos son debidos a las previamente mencionadas sustancias químicas contenidas en el sustrato, y otros aparecen debido al uso de incorrectas técnicas de barnizado o pintado. Algunos de los defectos más comunes son: - Plateado - Decoloración con acabados de poliéster - Decoloración con acabados reticulables al ácido - Poros blancos - Falta de resistencia a los disolventes - Jaula de Faraday (problemas de conductividad) Estos defectos no pueden ser resueltos fácilmente con aditivos, a excepción de la Jaula de Faraday, donde un aditivo especifico tal como el Efka 6782 puede ayudar. d) DISPERSIÓN Y ESTABILIZACIÓN DE PIGMENTOS Y CARGAS Hasta ahora, hemos considerado sólo los barnices transparentes, tanto brillantes como mates. Sin embargo, se utilizan normalmente cargas para reemplazar pigmentos y facilitar el lijado. También son utilizados los pigmentos para dar color al film, como es obvio. Esto ocasiona diferentes problemas, como: - Flotaciones verticales y horizontales - Problemas de brillo - Sedimentación Según nuestra experiencia todos estos problemas pueden ser solucionados mediante el uso de agentes dispersantes. Estos tienen la propiedad de estabilizar la dispersión del pigmento, superando el fenómeno de la flotación tanto vertical como horizontal. Los dispersantes poliméricos tienen una fuerte influencia en la viscosidad, actuando como reductores de la misma. El efecto puede dar problemas en ocasiones, especialmente cuando se usan pigmentos inorgánicos y cargas debido a que la baja viscosidad puede dar tiempos de dispersión y molienda insuficientes, lo que daría lugar a sinéresis y sedimentación. 5

6 Si esto ocurre es necesario utilizar agentes reológicos tales como sílice pirogénica o bentonita, por lo general conjuntamente con agentes de hinchamiento, que contribuyan a la preparación del material para su uso. Nuestra investigación ha sido encaminada a encontrar la mejor solución para estos problemas de dispersión, con un mínimo número de efectos indeseados, como: - Sedimentación de pigmentos inorgánicos y cargas - Sinéresis - Falta de compatibilidad entre dispersantes poliméricos y ligantes - Influencia de los cationes en la catálisis Hemos encontrado que son necesarios dos tipos distintos de dispersantes poliméricos dependiendo de la formulación de la pintura. Estos están basados en poliuretanos o bien en poliacrilatos. Nuestras recomendaciones, en función de las pruebas de laboratorio y de la aceptación del mercado, son las siguientes: POLIURETANO - Fondo Efka 4330, Acabado Efka 4330, 4046, 4047 NITROCELULOSA Y RETICULABLES AL ACIDO - Acabado Efka 4330, 4570 POLIÉSTER INSATURADO (REDOX) Y U.V. - Fondo Efka Acabado Efka 4009 ACUOSOS - Fondo Efka 4550/ Acabado Efka 4550/4560 SISTEMAS TINTOMETRICOS - Orgánico / Inorgánico Efka 4330/4570 3) METODOS DE APLICACIÓN Como esta sección no entra directamente en nuestra competencia técnica, nos limitaremos a mencionar los tipos de equipamiento mas comúnmente usados, la forma de utilización y los problemas que pueden presentarse. 6

7 a) Máquinas de aplicación a rodillo: barnizadora directa (DRC) y máquina de rodillo inverso (RRC o reverse ). Se utilizan para tintes y fondos respectivamente. No causan problemas de aire ocluido, debido a que presionan la pintura contra el sustrato, y los poros se humectan de una manera física, y por lo tanto sin generar problemas de espuma. Son posibles problemas de flujo y nivelación. b) Pistola - con aire y sin aire ( air-less ) - combinada aire / electrostática - electrostática Se utilizan para fondos y acabados. Producen problemas de aire ocluido y espuma, aunque os equipos más modernos están provistos de filtros que reducen el problema considerablemente. c) Inmersión / flow-coating Ventanas, marcos de puertas y pequeños objetos hechos a mano son recubiertos mediante estos métodos. Además del aire ocluido, otro problema típico es el descolgado. CONCLUSIÓN Hemos intentado recomendar vías y maneras de solventar la mayoría de los problemas comúnmente asociados a los barnices y pinturas para madera, con nuestro mejor empeño, y utilizando nuestro nivel actual de conocimientos. Por supuesto, nuestra base de datos sobre la utilización de nuestros aditivos está aumentando continuamente. Por lo tanto, cuando aparezca un problema aparentemente insoluble, les recomendamos se pongan en contacto directamente con nosotros y nos complacerá facilitarles el beneficio de nuestra última experiencia en resolverlo. Efka Additives Southern Europe s.r.l. (Enero, 2005) 7