Quimica coloidal na industria de tintas e vernizes

1.384 visualizações

Publicada em

Quimica Coloidal nas industria de tintas e vernizes

Publicada em: Ciências
0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
1.384
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
4
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
93
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Quimica coloidal na industria de tintas e vernizes

  1. 1. FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Química Coloidal Trabalho de Investigação Tema: Química Coloidal na Industria de tintas e vernizes DOCENTE: Prof. Doutora Tatiana Kouleshova DISCENTES: Janeiro, Adalberto Jorge Dias Sandramo Jr, Alberto Caetano Maputo, Abril de 2015
  2. 2. 1 Índice 1. Introdução..............................................................................................................................................................2 1.1. Objectivos .......................................................................................................................................................2 1.2. Metodologia ...................................................................................................................................................2 1.3. Justificativa.....................................................................................................................................................3 2. Revisão Bibliográfica..........................................................................................................................................4 2.1. Tintas................................................................................................................................................................4 2.2. Vernizes...........................................................................................................................................................4 2.3. Diferença entre tintas e vernizes...........................................................................................................4 2.4. Tintas e vernizes como coloides ............................................................................................................4 2.5. Produção de tintas e vernizes.................................................................................................................5 Descrição da Indústria de produção.............................................................................................................5 Classificação das tintas......................................................................................................................................6 Matérias-primas para tintas............................................................................................................................7 Formulações da tinta..........................................................................................................................................7 2.6. Propriedade de sistemas coloidais relevantes para tintas e vernizes .................................14 2.7. Aplicações de tintas e vernizes............................................................................................................15 3. Conclusões...........................................................................................................................................................17 4. Bibliografia..........................................................................................................................................................18
  3. 3. 2 1. Introdução Tintas e vernizes têm sido usados desde os tempos antigos, tanto para fins de protecção e decorativas. Eles consistem basicamente de partículas de pigmento dispersas no veículo - um líquido capaz de formar uma película sólida estável como as tintas "secas". Os primeiros revestimentos protectores foram preparados por dissolução de polímeros naturais derivados de plantas (resinas) em um óleo, tal como o de linhaça. As duplas-ligações nesses óleos tende a oxidar quando exposta ao ar, fazendo-se polimerizar numa película impermeável. Os pigmentos coloidais foram estabilizados com agentes tensoactivos que ocorrem naturalmente tais como gomas de polissacáridos. Tintas e vernizes de hoje são produtos altamente projetados-especializados para revestimentos industriais ou arquitetónicos particulares e para uso marítimo ou doméstico. Por razões ambientais, veículos à base de água ("látex") são agora preferidos. 1.1. Objectivos Geral - Realizar uma pesquisa bibliográfica sobre a química coloidal na produção de tintas e vernizes. Especifico - Caracterizar as tintas e vernizes; - Mencionar as diferenças entre as tintas e os vernizes; - Descrever o processo de produções tintas e vernizes; - Falar das propriedades coloidais das tintas e vernizes; - Indicar as aplicações das tintas e vernizes. 1.2. Metodologia A metodologia usada consistiu na pesquisa bibliográfica onde consultou-se diversos manuais electrónicos como foi o caso de algumas revistas cientificas, jornais, artigos, endereços eletrónicos e apontamentos da Docente do curso de Química Coloidal que abordam o tema de substancias coloidais, de seguida fez se análise e posterior interpretação dos dados, finalmente a elaboração do presente trabalho e apresentação em forma de PowerPoint.
  4. 4. 3 1.3. Justificativa Os sistemas coloidais que em algumas literaturas são chamados de coloides, mostram se ter uma grande importância na sociedade actual, visto que eles exibem uma ampla aplicação como é o caso das áreas, desde a indústria farmacêutica, à cosmética, à fotografia, à purificação de água, às indústrias das tintas, alimentares, automóvel. Por essa razão há necessidade de se desenvolver o estudo da indústria de produção de tintas e vernizes, de modo a aprofundar os conhecimentos na área de Química Coloidal uma vez que estas substâncias têm-se verificado fazer parte nestas substâncias em análise.
  5. 5. 4 2. Revisão Bibliográfica 2.1. Tintas Tinta é um líquido ou uma composição liquefeita que depois da aplicação no substrato numa camada fina é convertido a um filme solido denso e espesso. É muito usado para proteger, colorir ou fornecer textura a objectos. 2.2. Vernizes Verniz é tradicionalmente uma combinação de óleo secante, uma resina, e um solvente. É transparente, duro, protector de revestimento ou principalmente filme usado em acabamento de madeira. Seus acabamentos são usualmente brilhantes mas são projectados para produzir cetim ou semi-brilho pela adição de agentes de alisamento. 2.3. Diferença entre tintas e vernizes Verniz tem pouca cor ou não tem coloração, é transparente, e não tem pigmento adicionado, em oposto a tintas que contêm pigmento e geralmente variam de opaco a translúcido. Vernizes são aplicados a manchas de madeira com um toque final para adquirir filme para brilho e protecção. Depois de aplicados, as substâncias de formação de pelicula nos vernizes ou endurecem directamente assim que o solvente evapora totalmente, ou endurece depois da evaporação do solvente por certos processos de cura, primeiramente por causa da reacção química entre óleos e oxigénio do ar ou entre componentes do verniz. Tintas têm um longo alcance de cores, elas podem ser ou não transparentes e tem pigmentos e ligantes adicionados. Eles podem ser aplicados em qualquer superfície. Quando aplicados eles formam um filme semi-sólido nessa superfície e endurecem depois de algum tempo e assim protege a superfície. Tintas também são usados para dar textura a uma superfície e eles podem ou não ser brilhantes. 2.4. Tintas e vernizes como coloides Tintas ou revestimentos superficiais são complexos, multi-fásicos, sistemas coloidais que são aplicados como uma camada contínua de uma superfície. Uma tinta contém geralmente materiais pigmentados para distingui-lo a partir de filmes claros que são descritos como lacas ou vernizes. O principal objetivo da tinta ou revestimento de superfície é proporcionar estética e para proteger a superfície. Por exemplo, uma tinta de automóvel pode melhorar a aparência do corpo do carro, proporcionando cor e brilho e também protege o corpo do carro contra a corrosão. Ao considerar a formulação da tinta, é preciso conhecer a interação específica entre os componentes da tinta e seus substratos. Este assunto é de particular importância quando se considera a deposição dos componentes sobre o substrato e a sua adesão a ela. O substrato pode
  6. 6. 5 ser de madeira, plástico, metal, vidro, etc. As forças de interacção entre os componentes de tinta e o substrato deve ser considerado ao formular qualquer tipo de tinta. Além disso, o método de aplicação pode variar a partir de um substrato e um outro. Para muitas aplicações, tem sido reconhecido que o alcance de uma propriedade necessária, tal como a durabilidade, adesão forte ao substrato, opacidade, cor, brilho, propriedades mecânica, resistência química e protecção contra a corrosão, requer a aplicação de mais do que uma camada. As primeiras duas ou três camadas (referido como o iniciador e camada interna) são aplicados para selar o substrato e fornecer a adesão forte para o substrato. O acabamento proporciona a estética como brilho, cor e suavidade. Isto explica claramente a complexidade dos sistemas de tinta, que requerem uma compreensão fundamental dos processos envolvidos, como a adesão das partícula-superfície, interacção coloidal entre os vários componentes e uma resistência mecânica de cada revestimento. A maioria das formulações de tintas consiste em sistemas dispersos (sólidos em dispersões líquidas). A fase dispersa consiste de partículas do pigmento primário (inorgânicos ou orgânicos), que fornecem a opacidade, cor e outros efeitos ópticos. Outras partículas grosseiras (principalmente inorgânicas) são utilizadas no revestimento primário e no revestimento interno para selar o substrato e aumentar a adesão do revestimento de topo. A fase contínua consiste de uma solução de polímero ou de resina que fornece a base de uma película contínua que sela a superfície e protege-la do ambiente exterior. A maioria das tintas modernas contém látexes, que são utilizados como formadores de película. Estes látexes (com uma temperatura de transição vítrea principalmente abaixo da temperatura ambiente) coalescem na superfície e formam uma película forte e durável. Outros componentes podem estar presentes na formulação da tinta, tais como inibidores de corrosão, secantes e fungicidas. 2.5. Produção de tintas e vernizes Descrição da Indústria de produção A indústria de tintas para revestimentos utiliza um grande número de matérias-primas e produz uma e elevada gama de produtos em função da grande variedade de produtos/superfícies a serem aplicados, forma de aplicação, especificidade de desempenho. De modo geral, a tinta pode ser considerada como uma mistura estável de uma parte sólida (que forma a película aderente à superfície a ser pintada) em um componente volátil (água ou solventes orgânicos). Uma terceira parte denominada aditivos, embora representando uma pequena percentagem da composição, é responsável pela obtenção de propriedades importantes tanto nas tintas quanto no revestimento. A tinta é uma preparação, o que significa que há uma mistura de vários insumos na sua produção. A combinação dos elementos sólidos e voláteis define as propriedades de resistência e de aspecto, bem como o tipo de aplicação e custo do produto final. As tintas podem ser classificadas de várias formas dependendo do critério considerado.
  7. 7. 6 Classificação das tintas De acordo com o mercado atendido e tecnologias mais representativas as tintas podem ser assim classificadas: 1 - Tintas imobiliárias: tintas e complementos destinados á construção civil; podem ser subdivididas em: Produtos aquosos ( látex ): látex acrílicos, látex vinílicos, látex vinil-acrílicos, etc. Produtos base solvente orgânico: tintas a óleo, esmaltes sintéticos, etc. 2 - Tintas industriais do tipo OEM (original equipment manufacturer) As tintas e complementos utilizados como matérias-primas no processo industrial de fabricação de um determinado produto; incluem, entre outros os seguintes produtos: Fundos (primers) eletroforéticos Fundos (primers) base solvente Esmaltes acabamento mono-capa e bi-capa Tintas em pó Tintas de cura por radiação (UV), etc.. 3 - Tintas especiais: abrange os outros tipos de tintas, como por exemplo. Tintas e complementos para repintura automotiva Tintas para demarcação de tráfego Tintas e complementos para manutenção industrial Tintas marítimas Tintas para madeira, etc As tintas também podem ser classificadas quanto à formação do revestimento, isto é levando-se em conta o mecanismo da formação do filme protetor e a secagem ou cura das tintas. Lacas: a película se forma através da evaporação do solvente. Exemplos: lacas nitrocelulósicas e lacas acrílicas.  Produtos látex: a coalescência é o mecanismo de secagem. Exemplos: as tintas látex acrílicas, vinil-acrílicas usadas na construção civil  Produtos termoconvertíveis: a secagem ocorre através da reação entre duas resinas presentes na composição a uma temperatura adequada (entre 100 a 230 C; os produtos utilizados na industria automotriz e em eletrodomésticos são exemplos.  Sistemas de dois componentes: a formação do filme ocorre na temperatura ambiente após a mistura dos dois componentes (embalagens separadas) no momento da pintura; as tintas epóxi e os produtos poliuretânicos são os exemplos mais importantes.  Tintas de secagem oxidativa: a formação do filme ocorre devido à ação do ar. Os esmaltes sintéticos e as tintas a óleo usados na construção civil são os exemplos mais marcantes.
  8. 8. 7 Matérias-primas para tintas Principais matérias-primas Tinta líquida é uma composição de um pigmento finamente dividido disperso num líquido constituído por uma resina ou ligante e um solvente volátil. Portanto, as tintas são fabricadas a partir de três componentes principais; pigmentos, aglutinantes e solventes. Em adição para dar as tintas propriedades específicas para fins específicos ou aplicações alguns aditivos são igualmente utilizados. A parte líquida das tintas é conhecida como o veículo. Os veículos são compostos de partes não voláteis e voláteis: Não-volátil - Tintas à base de solvente: óleos e / ou resinas além de secadores e aditivos. - Lacas: celuloses, resinas, plastificantes, e aditivos. - Tintas à base de água: estireno-butadieno, acetato de polivinil, acrílico, outros polímeros e emulsões, copolímeros mais aditivos. Volátil - Cetonas, ésteres, álcool, aromáticos, e hidrocarbonetos alifáticos. Outras Matérias-Primas - Os conservantes são também utilizados no fabrico de tintas à base de água para prolongar o seu tempo de vida. - Solução em água alcalina e solventes para limpeza de equipamentos e lavagem, entre lotes. - Os detergentes e anti-sépticos para a limpeza do chão. Formulações da tinta Formulações de tintas adequadas dependem seleção de matérias-primas e cálculo preciso dos montantes dos seus constituintes. Geralmente, a tinta é uma mistura, em que os pigmentos e os enchimentos são suspensos num líquido. As formulações de tintas estão relacionadas às suas aplicações. Geralmente tintas são usadas para esconder a superfície original, proporcionando uma determinada cor, resistir a condições de temperatura, lavagem, brilho, e proteger a superfície contra a corrosão. É necessária a selecção de pigmentos, agentes de enchimento, e líquidos transportadores (veículos) para uma tinta adequada. Em geral, os pigmentos devem ser opacos para garantir um bom poder de cobertura, e quimicamente inertes para assegurar a estabilidade, e não toxicidade. Para predizer algumas propriedades das tintas, tais como a facilidade de pintura, brilho, lavabilidade para uma determinada formulação, a concentração em volume do pigmento (PVC) de tinta é utilizada como indicador.
  9. 9. 8 𝑃𝑉𝐶 = volume de pigmento na pintura ( 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑛𝑎 𝑡𝑖𝑛𝑡𝑎 + 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑛ã𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑎𝑡𝑒𝑖𝑠 𝑛𝑎 𝑝𝑖𝑛𝑡𝑢𝑟𝑎 ) Valores de indicador para a concentração em volume do pigmento em tintas, é mostrada na tabela 1. Tabela 1. Concentração de Pigmento volume (PVC) Tintas TipoValores dos indicadores Tintas Matt50-75% Tintas semi-brilho35-45% Tintas com brilho25-35% Tintas de uso doméstico Exterior27-36% Primers de metal25-40% Primers Madeira35-40% Tintas para Revestimentos - Base Solvente O processo de produção deste tipo de tinta, geralmente abrange as seguintes operações unitárias: pré-mistura, dispersão (moagem), completação, filtração e envase. A determinação das quantidades dos insumos deve ser feita através de pesagem e medição volumétrica com acuracidade adequada para tintas com as propriedades desejadas. Pré-mistura – Os insumos são adicionadas a um tanque (aberto ou fechado) provido de agitação adequado na ordem indicada na fórmula (documento básico para a produção de uma tinta). O conteúdo é agitado durante um período de tempo pré-determinado a fim de se conseguir uma relativa homogeneização. Dispersão (Moagem) – O produto pré-disperso é submetido à dispersão em moinhos adequados. Normalmente são utilizados moinhos horizontais ou verticais, dotados de diferentes meios de moagem: areia, zirconita, etc. Esta operação é contínua, o que significa, que há transferência do produto de um tanque de pré-mistura para o tanque de completagem. Durante esta operação ocorre o desagregamento dos pigmentos e cargas e ao mesmo tempo há a formação de uma dispersão maximizada e estabilizada desses sólidos. A dispersão maximizada e estabilizada permite a otimização do poder de cobertura e da tonalidade da tinta durante um período de tempo correspondente a validade da mesma. Completagem - Em um tanque provido com agitação são misturados de acordo com a fórmula, o produto de dispersão e os restantes componentes da tinta. Nesta fase são feitos os acertos finais para que a tinta apresente parâmetros e propriedades desejados; assim é feito o acerto da cor e da viscosidade, a correção do teor de sólidos, etc.
  10. 10. 9 Filtração - Após a completagem e aprovação, a tinta é filtrada e imediatamente é envasada. Envase - A tinta é envasada em embalagens pré-determinadas. O processo deve garantir a quantidade de tinta em cada embalagem. O fluxograma apresentada na figura 1 ilustra o processo de fabricação: Figura 1. Fluxograma da produção de tintas a base de solvente. Fonte: Tintas & Vernizes – Ciência e Tecnologia (Jorge M. R. Fazenda-Coordenador) Tintas para revestimentos - Base Água Nos sistemas base de água a parte líquida é preponderantemente a água. As tintas aquosas e os seus complementos, utilizados na construção civil, são um exemplo marcante, pois representam 80% de todas as tintas consumidas por esse segmento de mercado. Estes produtos denominados genericamente de produtos látex são baseados em dispersões aquosas poliméricas (emulsões) tais como: vínílicas, vinil acrílicas, acrílicas, estireno-acrílicas, etc. A parte volátil das tintas das tintas látex é constituída por 98% de água e 2% de compostos orgânicos (valores médios). As cargas minerais são particularmente importantes na produção de tintas látex para a construção civil; sob o ponto de vista quantitativo representam uma parte importante da composição dessas tintas.
  11. 11. 10 Em tintas industriais, os sistemas aquosos estão adquirindo uma importância crescente; o primer eletroforético utilizado na pintura original automotiva é um dos exemplos mais importantes. Algumas tintas de acabamento automotivo também são aquosas. É importante salientar que em tintas industriais há outras tecnologias concorrentes dos sistemas aquosos na solução de problemas ambientais, como, por exemplo, tintas em pó, tintas de cura por UV, tintas de altos sólidos, etc. Produção de vernizes O verniz é uma dispersão coloidal não pigmentada, ou solução de resinas sintéticas/ naturais em óleos dissolvidos em solventes. São usados como películas protetoras ou revestimento decorativo em vários substratos. Mistura – A produção de verniz é simples e não exige as etapas de dispersão e moagem. O produto é feito em apenas uma etapa: a mistura. São homogeneizados em tanques ou tachos, as resinas, solventes e aditivos. Dispersão – Alguns tipos de vernizes necessitam, também desta etapa. Quando algumas das matérias-primas são difíceis de serem incorporadas, é necessário aplicar maior força de cisalhamento a fim de evitar grumos. Filtração – Concluída a mistura, o lote é filtrado para remover qualquer partícula do tamanho acima do máximo permitido. Envase - Depois de aprovado pelo Laboratório de Controle de Qualidade, o verniz é então, envasado em latas, tambores ou contentores, rotulado, embalado e encaminhado para o estoque. Processo de fabricação de tintas látex O processo de produção desse tipo de tintas é mais simples do que o usado na produção de tintas base solvente. Pré-mistura e dispersão - Em um equipamento provido de agitação adequada são misturados: água, aditivos, cargas e pigmento (dióxido de titânio). A dispersão é feita em sequência no mesmo equipamento. Completagem - Esta etapa é feita em um tanque provido de agitação adequada onde são adicionados água, emulsão, aditivos, coalescentes e o produto da dispersão. Nesta etapa são feitos o acerto da cor e as correções necessárias para que se obtenham as características especificadas da tinta. Filtração e envase - Estas etapas ocorrem simultaneamente. A produção de tintas base água surge como alternativa para a redução de COV. Sua maior aplicação é no ramo imobiliário, predominando as tintas látex. As etapas de fabricação são basicamente as mesmas da base solvente. As diferenças resumem-se a ordem de adição dos componentes da tinta. O fluxograma apresentado na figura 2 ilustra o processo de fabricação:
  12. 12. 11 Figura 2. Fluxograma de produção de tintas a base de água. Fonte: Tintas & Vernizes – Ciência e Tecnologia (Jorge M. R. Fazenda-Coordenador) Tinta para impressão As tintas para impressão compõem um grupo a parte dentro do setor de tintas. Os produtos se destinam a impressão de embalagens (plásticas, papel, cartão, metal), publicações diversas, material didático, etc. Assim, temos tintas para flexográfia, rotogravura, off-set, off-set reativas, tipografia, metalografia, secagem ultra violeta, litografia e silk-screen. As principais etapas de fabricação para este tipo de tinta são: Pesagem - Nas fábricas de tintas as matérias-primas são pesadas manualmente ou automaticamente. Entretanto, a automatização é mais comum quando as matérias-primas são líquidas ou pastosas, e manuais para matérias-primas sólidas. Dispersão - Nesta etapa do processo os componentes sofrem uma primeira homogeneização, este processo físico visa reduzir as matérias-primas sólidas a pequenas partículas de tamanho uniforme e distribuí-las por igual junto das matérias-primas liquidas. Moagem - Dependendo das características técnicas de cada produto, é necessário acrescentar mais uma etapa a moagem. Este processo tem como objetivo reduzir ainda mais o tamanho das partículas facilitando ainda mais a uniformidade do lote. Afinação/Diluição – O lote é enviado para tanques e/ou misturadores onde ocorre adição de solventes, vernizes e aditivos.
  13. 13. 12 Filtragem – Após a diluição, a tinta é filtrada para remoção de partículas não dispersas ou qualquer outro sólido presente. Envase e Armazenamento – A tinta é transferida para latas, baldes, tambores ou contentores, rotulada, embalada e encaminhada para o estoque e/ou expedição. As tintas gráficas ou litográficas secam por oxidação (polimerização) do veículo e possuem características espessas e viscosas, conferindo a elas uma consistência pastosa. Já as tintas utilizadas para rotogravura e flexográfias são mais fluidas, veículo bem menos viscoso e secam por evaporação do veículo. O fluxograma apresentado na figura 3 ilustra o processo de fabricação: Figura 3. Fluxograma de produção de tintas de impressão. Fonte: Tintas & Vernizes – Ciência e Tecnologia (Jorge M. R. Fazenda-Coordenador) Tinta em Pó As tintas em pó são isentas de componentes líquidos em sua formulação. São produtos sólidos apresentando-se na forma de pó à temperatura ambiente. A aplicação é geralmente feita através de processos eletrostáticos, isto é, o pó é carregado com carga elétrica proporcionada por um revólver nebulizador especial para tal finalidade. Entre o revólver e a peça a ser pintada há a formação de um campo elétrico e de uma diferença de potencial adequada. O pó fica aderido eletricamente na superfície da peça por um período de tempo (alguns minutos) suficiente para que esta seja aquecida em uma estufa a uma temperatura adequada para que ocorra a fusão do pó e em seguida a formação do revestimento.
  14. 14. 13 As tintas em pó podem ser classificadas em dois grupos considerando o mecanismo da formação do revestimento:  Tintas em pó termoplásticas: o pó depois de aplicado é aquecido a uma temperatura superior à da fusão quando então o líquido resultante recobre a superfície; o resfriamento da peça para as condições normais de temperatura transforma esse revestimento líquido em um revestimento duro e protetor. Não há qualquer transformação química nesse mecanismo. São exemplos: tintas em pó à base de nylon, tintas em pó base PVC, etc.  Tintas em pó termoconvertíveis: ocorre uma reação entre a resina e o agente de cura após a fusão do pó. Ocorre então, a formação de uma outra espécie química com um peso molecular muito grande; como consequência as propriedades físicas e químicas do revestimento são maximizadas. As tintas em pó do tipo termoconvertíveis são mais importantes na pintura de produtos industriais tais como, eletrodomésticos, tubos de aço para oleodutos, etc. São exemplos: tintas em pó epóxi, tintas em pó epóxi – poliéster, tintas em pó acrílicas, poliéster puro, etc. Processo de fabricação Como foi dito anteriormente não há insumos líquidos na fabricação de tintas em pó. O processo produtivo envolve as seguintes etapas: Pré-mistura - Os componentes da fórmula são misturados em um misturador de produtos sólidos até se conseguir uma relativa homogeneização. Extrusão - O produto da pré-mistura é extrudado em ume extrusora cujo canhão tenha zonas de diferentes temperaturas. A temperatura de saída do material é ao redor de 95 °C. É muito importante controlar as temperaturas das diferentes partes do canhão para se obter uma extrusão eficiente e evitar acidentes. Na extrusão ocorre a homogeneização do material bem a dispersão dos pigmentos e das cargas minerais. Resfriamento - O material extrudado é resfriado em uma cinta de aço resfriadora. Granulação - O produto resfriado é granulado em partículas de tamanho variando entre 2 a 3 mm. Moagem - O produto granulado é moído em um micronizador dotado de sistema de classificação e possível de ser regulado para que se obtenha uma determinada distribuição granulométrica do pó. Um perfil granulométrico típico apresenta partículas com tamanhos variando entre 10 e 100 micrômetros. O micronizador deve ter um sistema eficiente de dissipação do calor formado na micronização. Classificação e envase - O processo de envasamento deve estar acoplado a um sistema de classificação granulométrica a fim de evitar que, partículas maiores que o especificado, contamine o produto embalado. Geralmente as tintas em pó são embaladas em caixas de papelão providas com um saco plástico. O fluxograma apresentado na figura 4 ilustra o processo de fabricação de tinta em pó:
  15. 15. 14 Figura 4. Fluxograma de produção de tintas em pó. Fonte: Tintas & Vernizes – Ciência e Tecnologia (Jorge M. R. Fazenda-Coordenador) 2.6. Propriedade de sistemas coloidais relevantes para tintas e vernizes Coloides são materiais a granel que são finamente subdivididas em uma forma característica: é, principalmente, a dimensão das partículas que governa as propriedades de sistemas coloidais. Ostwald descreveu em 1914 que os objetos revelam propriedades peculiares e fenômenos notáveis se eles são muito pequenos para serem vistos sob um microscópio, mas demasiado grande para ser considerado como moléculas. Estes sistemas coloidais podem não ser tratados como normais, sistemas homogêneos, eles representam uma "dimensão coloidal" especial, que ele chamado de "o reino de intermediário de colóides" (Zwischenreich der Kolloide). Em termos práticos, qualquer objeto que tem uma dimensão linear no intervalo de 1 nm a 1 mm pode ser definido como um objecto coloidal. Esses objetos incluem partículas sólidas finamente subdivididas, mas também gotículas líquidas finas ou mesmo macromoléculas tais como proteínas ou polissacáridos. Exemplos de sistemas coloidais são emulsões, espumas, suspensões, aerossóis, fumaça e névoa, bem como géis. A maioria das partículas de pigmento em pinturas tradicionais tem diâmetros maiores do que 1 mícron. No entanto, tem que ser mantida em mente que nem todas as três dimensões espaciais da partícula precisa ser menor do que 1 mm para revelar comportamento coloidal. Além disso, o limite de tamanho de 1 µm é completamente arbitrária. Berg, por exemplo, define um limite de tamanho 10 µm e afirma que as emulsões e suspensões com diâmetros de partículas até mesmo várias dezenas de µm agem como coloides em muitos aspectos.
  16. 16. 15 Como consequência, pigmentos mostram comportamento coloidal, embora este certamente será mais importante para partículas menores e menos para as maiores. Polissacarídeos (gomas vegetais, amido etc.) sempre exibirão comportamento coloidal, devido à grande tamanho destas macromoléculas. 2.7. Aplicações de tintas e vernizes Tintas e vernizes têm uma ampla gama de aplicações em indústrias e trabalhos domésticos. Os vernizes são utilizados como revestimentos protectores ou decorativos. A escolha de verniz depende da dureza, natureza inerte, flexibilidade, durabilidade, resistência ao escurecimento e a solubilidade necessária. Os revestimentos altamente resistentes mas insolúveis, tais como poliuretano e vernizes resina epoxi são particularmente adequadas quando o revestimento se destina a ser permanente e resistente ao desgaste (por exemplo, em móveis ou madeira); eles não são apropriados para uso temporário. Algumas formulações de vernizes, tais como as de certas resinas alquídicas, podem ser preparados para formar um revestimento durável com alto brilho. Vernizes pintados foram amplamente utilizados como revestimento decorativo sobre a folha de metal na decoração de interiores e de móveis, molduras, espelhos e esculturas. Eles também aparecem na pintura de cavalete, pintura de parede e em outras superfícies pintadas. Vermelho pintado, verde ou amarelo, eles são usados sobre a folha de ouro para simular joias. Vários tipos de materiais de esmaltes são usados para proteger áreas intocadas, ou levemente gravadas em placas de cobre ou zinco durante picadas de águas-fortes adicionais; esses vernizes são geralmente baseados em cera e asfalto e são conhecidos como vernizes 'stopping-out'. Eles também podem ser utilizados para pintar sobre desenho. Os fixadores usados em desenhos a pastel ou carvão vegetal para evitar que o pigmento seja afastado, por exemplo diluir goma- arábica aquosas e soluções alcoólicas de nitrato de celulose, estão em vigor soluções muito diluídas de esmaltes. A pintura pode ser aplicada como um sólido, uma suspensão gasosa (aerossol) ou um líquido. Como um sólido (geralmente usado em aplicações industriais e de veículos automóveis), a tinta é aplicada como um pó muito fino, em seguida cozida a alta temperatura. Esta derrete o pó e faz com que ele se prenda à superfície. As razões para fazer isso envolvem as químicas da pintura, da própria superfície, e talvez até mesmo a química do substrato (o objeto global que está sendo pintada). Isto é vulgarmente referido como "pó de revestimento" um objecto. O gás ou como uma suspensão gasosa, a tinta é suspensa na forma sólida ou líquida, em que um gás é pulverizado sobre um objecto. A tinta adere ao objeto. Isto é comumente referido como "pintura por pulverização" de um objeto. As razões para isso incluem: 1) Mecanismo de aplicação é o ar e, portanto, o objeto sólido nunca toca o objeto que está sendo pintado; 2) A distribuição da tinta é muito uniforme, de modo que não há linhas cortantes; 3) É possível entregar quantidades muito pequenas de tinta; 4) A química pode ser pulverizada juntamente com a tinta para dissolver tanto a tinta entregue e os produtos químicos sobre a superfície do objecto a ser pintado; 5) Algumas reacções químicas na pintura envolvem a orientação das moléculas de tinta.
  17. 17. 16 Na aplicação de líquido, a tinta pode ser aplicada por aplicação directa utilizando escovas, rolos de pintura, lâminas, outros instrumentos, ou partes do corpo, tais como dedos. Geralmente os rolos têm um identificador que permite a diferentes comprimentos de postes que podem ser ligados para permitir que para a pintura em diferentes alturas. Geralmente, a aplicação rolo leva duas mãos de cor uniforme. Aplicação de pintura por pulverização é o método mais popular na indústria. Neste, a tinta é atomizada por a força do ar comprimido ou através da acção de compressão de alta pressão da própria tinta, o que resulta em que a tinta a ser transformada em pequenas gotas que se deslocam para o artigo que está a ser pintada. Métodos alternativos são pulverização sem ar, spray quente, pulverização sem ar quente, e qualquer um deles com um pulverizador eletrostático incluído. Muitas tintas tende a separar quando armazenado, os componentes mais pesados de sedimentação repousam na parte inferior e requerem mistura antes da utilização. Alguns meios de pintura têm máquinas para misturar a tinta, agitando-a vigorosamente na lata por alguns minutos. A opacidade e a espessura da película de tinta podem ser medidas utilizando um cartão de levantamento. Tintas à base de água tendem a ser mais fácil de limpar depois de usar os pincéis e rolos podem ser limpos com água e sabão.
  18. 18. 17 3. Conclusões Chegados ao fim deste trabalho de pesquisa científica, pode-se concluir os sistemas coloidais se verificam nas tintas e vernizes, visto que estas são coloides sólidos em suspensão liquida, onde a tinta contem pigmentos e o verniz não contêm estes que são frequentemente compostos de pós de metais pesados, tais como oxido de crómio ou zinco, são suspensos em bases de óleo, agua, ou solventes de hidrocarbonetos. É importante ressalvar que a indústria de produção de tintas é caracterizada pela produção em lotes, o que facilita o ajuste da cor e o acerto final das propriedades da tinta. Nas etapas de fabricação predominam as operações físicas (mistura, dispersão, completagem, filtração e envase), sendo que as conversões químicas acontecem na produção dos componentes (matérias- primas) da tinta e na secagem do filme após aplicação. Estes produtos, são considerados produtos das indústrias de materiais de recobrimento superficial são indispensáveis para a preservação de todos os tipos de estruturas arquitetónicas, inclusive fábricas. A madeira e o metal não recobertos são particularmente suscetíveis à deterioração, principalmente nas cidades onde a fuligem e o dióxido de enxofre aceleram a ação deteriorante. Além do efeito protetor, as tintas, os vernizes tornam mais atraentes os artigos manufaturados e realçam o aspecto estético de um conjunto de casas e dos seus interiores. Com isto, pode-se concluir que utilidade e aspecto artístico no caso destas substâncias caminham lado a lado.
  19. 19. 18 4. Bibliografia P. Dietemann, W. Neugebauer, Combinando diferentes tipos de fontes para uma melhor compreensão da pintura de tempera por volta de 1900, In: Anais da Fonte Research Art Tecnológico trabalhando Reunião do grupo de intercalar, Bruxelas 2012, no prelo. Wo. Ostwald, Grundriss der Kolloidchemie , Verlag Theodor Steinkopff, Dresden, 1910. Wo. Ostwald, Die Welt der vernachlässigten Dimensionen , 11th ed. [1st ed. 1914], Verlag Theodor Steinkopff, Dresden und Leipzig, 1937. Environics , Paints Industry- Self-Monitoring Manual, September 2002 Holmberg K , Et Al (Eds) Handbook Of Applied Surface And Colloid Chemistry Vol 1 R. Lambourne (ed.), Paint and Surface Coatings: Theory and Practice, Ellis Horwood, Chichester (1987). J.H. Hildebrand and R. Scott, The Solubility of Non-electrolytes, 3rd edn, Reinhold, New York (1950). http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ie50474a002 acessado a 10 de Abril de 2015 http://www.ustudy.in/node/6953 acessado a 10 de Abril de 2015 http://engllb.blogspot.com/2011/05/chemistry-project-on-preparation-and.html acessado a 10 de Abril de 2015 http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie50474a002 acessado a 10 de Abril de 2015 Tintas & Vernizes – Ciência e Tecnologia (Jorge M. R. Fazenda-Coordenador) CETESB, Nota técnica sobre Tecnologia de Controle – Indústria de Tintas – NT-30, 1994 Desempenho Ambiental da Indústria – cartilha – FIESP/CIESP Manual de Segurança Industrial – FLINT INK DO BRASIL – Depto. De Segurança Industrial, Saúde e Meio Ambiente – (Cotia – SP) Mundo Cor disponível em http://www.mundocor.com.br (consultado em 31/08/2006) acessado a 10 de Abril de 2015 Tintas e Vernizes Online, disponível em http://br.geocoties.com/tintasvernizes (consulta em 18.07.2006) acessado a 10 de Abril de 2015

×