Aula 10 - TECQ3 Tecnologia de Tintas - IFAL PDF
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Alagoas
2024
Dra. Iara Barros Valentim
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This document is a lecture on paint technology, specifically about the history of paints from the Paleolithic era to recent times, and the different historical uses of pigments and components of paints, including natural and synthetic varieties.
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Alagoas – IFAL Curso Técnico em Química - integrado Disciplina: Tecnologia Química Aula: TINTAS E PIGMENTOS Profª. Dra. Iara Barros Valentim Maceió, 2024 Cronograma TINTAS E PIGMENTOS - Introdução CONCEITO Pintar si...
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Alagoas – IFAL Curso Técnico em Química - integrado Disciplina: Tecnologia Química Aula: TINTAS E PIGMENTOS Profª. Dra. Iara Barros Valentim Maceió, 2024 Cronograma TINTAS E PIGMENTOS - Introdução CONCEITO Pintar significa proteger e embelezar. É necessário assegurar que as qualidades da tinta permanecerão firmes e aderidas ao substrato mantendo por um determinado tempo as propriedades essenciais. Tinta é uma composição química, pigmentada ou não, que após sua aplicação se converte em um revestimento, proporcionando às superfícies: acabamento, resistência e proteção. HISTÓRIA DAS TINTAS Descobertas atuais demonstram que as gravuras encontradas em cavernas remetem ao último Período Glacial. Os nossos ancestrais perceberam que certos produtos, como o sangue por exemplo, uma vez espalhado nas rochas deixavam marcas que não desapareciam. Logo estes materiais começaram a ser utilizados para transmitir informações. Com a necessidade de aumentar a durabilidade das pinturas e diversificar as cores, as chamadas pinturas rupestres (representações artísticas do período Paleolítico) passaram a utilizar óxidos naturais, presumivelmente abundantes junto à superfície do solo naquele tempo, como os ocres (variedade de argila colorida pelo óxido de ferro, rica em hematita (ocre vermelho)) e vermelhos. Hematita, cuja fórmula é Fe₂O₃, é Para que fosse possível "pintar" era necessário um ligante que pudesse fixar os pigmentos à superfície conferindo alguma durabilidade. A solução foi misturá-los ao sebo ou seiva vegetal. Durante o período de 8000 a 5800 a.C. surgiram, desenvolvidos pelos egípcios, os primeiros pigmentos sintéticos. Estes pigmentos eram derivados de compostos de cálcio, alumínio, silício e cobre, razão Egito pela qual possuíam grande gama de azuis, como o até hoje utilizado Azul do Egito. Além do desenvolvimento de pigmentos baseados em materiais minerais também foram desenvolvidos os de origem orgânica. Os produtos usados como ligantes incluíam goma arábica, albumina de ovo, cera de abelha entre outros. Gregos e romanos utilizavam pigmentos como os egípcios, tendo desenvolvido grande variedade de pigmentos minerais, derivados de chumbo, zinco, ferro e orgânicos; derivados de ossos. Grécia e Roma Assim como no Egito, os bálsamos naturais eram utilizados como proteção para navios, revestindo os cascos. Neste período da história são relatados usos de ferramentas como espátulas e trinchas. Os orientais utilizavam diversos materiais orgânicos e minerais para suas pinturas. A pintura no Oriente Os chineses e japoneses preparavam materiais para decoração de suas porcelanas, sendo que os indianos e persas faziam uso de trinchas e elementos de corte para executar a pintura. Ainda neste período os maiores desenvolvimentos se davam em função do uso decorativo da pintura, sem grande importância ao aspecto de conservação. Os índios das Américas, especialmente no que hoje conhecemos como América do Norte, faziam uso de vários materiais de origem vegetal nas suas pinturas e em seus cosméticos, além dos As Américas minerais retirados de rios e lagos. Os nativos da América do Sul utilizavam penas de pássaros para a confecção de seus apetrechos de pintura. Neste período, algumas pinturas já possuíam boa durabilidade. Neste período surgem os primeiros registros da utilização de vernizes como proteção para Idade Média superfícies. (séculos V a XV) Estes materiais eram preparados a partir do cozimento de óleos naturais e adição de alguns ligantes. Assim como em outros setores industriais, foi durante o período da Revolução Industrial que a indústria de tintas e vernizes se desenvolveu com maior rapidez. O impulso da Revolução Industrial O copal e o âmbar eram as resinas mais comumente utilizadas. (período entre 1760 a 1840) As primeiras indústrias surgiram na Inglaterra, França, Alemanha e Áustria. As fórmulas eram tratadas sob sigilo absoluto, e tidas como uma informação de poucos privilegiados. Existem vários tipos de resinas copálicas, em geral são duras, vítreas e extraídas de certas árvores da floresta tropical. Industrialmente são empregadas na preparação de alguns tipos de vernizes e lacas. Muitas culturas indígenas no México usam o copal fresco como incenso O âmbar é uma resina fóssil muito usada para a manufatura de objetos ornamentais. Embora não seja um mineral, às vezes é considerado e usado como uma gema. Sabe-se que as árvores (principalmente os pinheiros) cuja resina se transformou em âmbar viveram em regiões de clima temperado. A história da indústria de tintas brasileira teve início por volta do ano 1900, quando os pioneiros Paulo Início desta atividade Hering, fundador das Tintas Hering, e industrial no Brasil Carlos Kuenerz, fundador da Usina São Cristóvão, ambos imigrantes alemães, iniciaram suas atividades na nova pátria e lar. POR QUE PINTAR? Todas as superfícies sofrem algum tipo de desgaste com o passar do tempo, seja devido ao uso, intemperismo natural ou outros agentes externos. Entre essas superfícies têm-se os metais que sofrem os efeitos da corrosão, a madeira que acaba apodrecendo, empenando ou rachando e a alvenaria que vai absorvendo água e acaba trincando. Para proteger essas superfícies, bloqueando ou retardando esse desgaste, encontramos no mercado uma enorme gama de produtos, que oferecem ao consumidor uma infinidade de cores, tipos de acabamentos e texturas, além de alta durabilidade. Conforme a superfície ao substrato a ser pintado, as tintas desempenham funções específicas. Sobre alvenaria As tintas evitam : - o esfarelamento do material e a absorção da água da chuva e de sujeira, - impedem o desenvolvimento do mofo, distribuem a luz e têm grande participação na decoração de ambientes ao acrescentar cor, textura e brilho. Sobre madeira: além de contribuir para o efeito decorativo, a pintura é a solução para o problema de absorção de água e umidade, que geram rachaduras e o apodrecimento do material. Sobre metal não ferroso: recomenda-se o emprego da pintura para prolongar a vida dos sistemas de galvanização e alumínio. Sobre metal ferroso: a tinta é a solução mais econômica que se conhece até hoje para combater a corrosão. Revestimento epóxi de qualidade irá garantir alta proteção contra a oxidação, corrosão, ferrugem e também aos ataques químicos. Conjunto Viena Alumínio Com Pintura Eletrostática Pintura em Portões Sobre PVC: Neste tipo de superfície a pintura não tem finalidade específica de proteção, mas sim de decoração ou sinalização de gases ou líquidos específicos, visando oferecer maior segurança em laboratórios, prédios, empresas, etc. Propriedades das superfícies: As propriedades das superfícies que influem diretamente no comportamento das pinturas são: Permeabilidade: é a propriedade que tem o substrato de permitir a passagem de gases ou líquidos que poderão resultar em diversas combinações químicas. Porosidade: é a relação percentual entre o volume de espaços vazios e o volume total. Esta relação influenciará substancialmente no grau de absorção dos compostos líquidos pela tinta. É a propriedade dos materiais de não Resistência a radiações sofrerem deterioração ou decomposição energéticas quando expostos as radiações energéticas, em especial às radiações provenientes do sol, como a luz ultravioleta. Plasticidade é a propriedade do material de sofrer alteração de forma sob ação de forças externas e as manter mesmo após a retirada destas forças, sem o aparecimento de fissuras. Plasticidade/Fragilidade Exemplos de materiais plásticos são as argilas. Fragilidade é a propriedade segundo a qual o material se rompe, sob ação de força externas, sem ter sofrido deformação. Ex. vidros comuns (como os das janelas, por exemplo), alguns minerais cristalinos e os materiais cerâmicos Reatividade química: é a capacidade do material de se combinar com agentes químicos ambientais. Os materiais de alvenaria são porosos, absorvem e podem reter água, desenvolver e abrigar fungos e possuem comportamento alcalino. As madeiras são porosas, higroscópicas e sofrem decomposição superficial sob efeito dos fungos e das radiações solares (raios infravermelho e ultravioleta). Por absorverem umidade, sofrem alteração dimensional provocando empenamentos. Os metais, basicamente as ligas ferrosas, são altamente sensíveis à corrosão quando em contato com a umidade, o oxigênio e os elementos poluentes. A especificação de pintura na construção civil deve ser feita mediante pleno conhecimento das condições ambientais e dos diversos tipos de substratos. TIPOS DE TINTAS Ver vídeo Tipos de Tinta - https://www.youtube.com/watch?v=CejNoW6p_r4 TIPOS DE TINTAS Existem duas classificações básicas para tintas: À base de óleo ou solventes À base de água As denominações citadas espelham a principal diferença entre as duas categorias de tintas, denominada porção líquida, ou veículo da tinta. A porção líquida de uma tinta à base de óleo contém solventes como o mineral. Nas tintas à base de látex, a porção líquida contém água. As vantagens das tintas a base de solvente são: Proporciona melhor cobertura na primeira demão Adere melhor a superfícies que não estão muito limpas Tempo de abertura maior (espaço de tempo em que a tinta pode ser aplicada com pincel antes de começar a secar) Depois de seca apresenta maior resistência à aderência e a abrasão As vantagens das tintas à base de água são: Melhor flexibilidade em longo prazo Maior resistência a rachaduras e lascas Maior resistência ao amarelecimento, em áreas protegidas da luz do sol Exala menos cheiro Pode ser limpa com água Não é inflamável As tintas à base de óleo têm boa Tintas à base cobertura (característica da tinta de cobrir de óleo ou mudar a superfície original) e adesão ao substrato aplicado. Por outro lado, em aplicações externas, algumas destas tintas tendem a se oxidar, fazendo com que a película, com o passar do tempo torne-se quebradiça, ocorrendo diversas linhas de trincas e fissuras. Em aplicações internas, costuma ocorrer o amarelamento e, às vezes, pequenos desplacamentos da película. Estas tintas são mais difíceis de aplicação que as formuladas com látex, demorando de 8 a 24 horas para proceder a secagem da película aplicada. Não devem ser aplicadas sobre superfícies com características alcalinas e, mais especificamente, sobre aquelas que não se apresentem totalmente curadas. Também não devem ser aplicadas diretamente sobre superfícies metálicas galvanizadas. Em ambos os casos há esta contra indicação devido ao fato de que, desta forma, haverá a saponificação do filme. Tintas base água As tintas base água dividem-se em: - acrílicas e - copolímero de acetato de vinila (PVA). As tintas à base de PVA oferecem mais qualidade para fins externos que as tintas à Tintas à base de PVA base de óleo, já que apresentam maior variedade de cores, retenção do brilho, melhor resistência a ocorrência de fissuras, à radiação UV e ao desenvolvimento de mofo. COMPOSIÇÃO TÍPICA DE UMA TINTA LÁTEX Tintas à base de Acrílico As tintas de acrílico de fórmula pura oferece em relação ao látex maior resistência: Ao amolecimento por gordura Ao descascamento À formação de bolhas Ao crescimento de algas e fungos À formação de manchas por água, mostarda, molho de tomate, café Aos produtos de limpeza doméstica Manutenção de cor Adesão em condições úmidas COMPOSIÇÃO BÁSICA DA TINTA Todas as tintas são compostas por quatro componentes básicos, que darão efeitos particulares em suas performances, desconsiderando o fato de serem à base de solvente ou água. Os componentes são: - pigmento, a resina, a porção líquida e os aditivos. Os três últimos formam o veículo da tinta. Como uma regra geral, quanto maior a quantidade de pigmento e ligante, melhor será a qualidade da tinta. Pigmentos: responsáveis pela cor e poder de cobertura. Ligantes (resinas): dão "liga" aos pigmentos e proporcionam integridade e adesão ao filme. Líquidos: proporcionam a consistência desejada. Aditivos: proporcionam à tinta propriedades específicas. Pigmento É um material sólido finamente dividido, insolúvel no meio, sendo sintéticos ou naturais, que dão cor e poder de cobertura à tinta. O dióxido de titânio, pigmento branco, é o mais empregado na formulação das tintas, é um dos ingredientes que melhora a qualidade da tinta, garantindo alto poder de cobertura, alvura, durabilidade, brilho e opacidade. Os “extenders” ou “cargas” também são pigmentos, inertes como o carbonato de cálcio, silicatos de magnésio e de alumínio, sílica, etc., que são adicionados às tintas de modo a dar volume, sem acrescentar praticamente nada em seu custo. Os pigmentos podem ser divididos em orgânicos e inorgânicos. Os inorgânicos são todos os pigmentos brancos e cargas e uma grande faixa de pigmentos coloridos, sintéticos ou naturais. Os orgânicos são substâncias corantes insolúveis e normalmente não tem características ou funções anticorrosivas. Uma dos aspectos mais importantes a se observar, é sua durabilidade ou propriedade de permanência sem alteração de cor. TEOR DE PIGMENTOS A proporção de pigmentos, referida ao volume total de sólidos de resina e pigmentos de uma tinta é chamada de teor de pigmentos, e é expressa em porcentagem. Representam uma proporção baixa na Teores de pigmentos entre 2 e 10% relação pigmento/resina, significando, certamente, uma tinta com brilho. De forma inversa, as tintas com altos Teores de pigmentos entre 45 e 75% teores de pigmentos, apresentam-se com uma proporção superior à resina, o que resulta em uma pintura ou acabamento fosco, sem brilho. As pinturas com acabamento Teores de pigmento entre 28 e 38,5%. acetinado ou com meio brilho. PORÇÃO LÍQUIDA OU VOLÁTIL ( SOLVENTE) Com diferentes funções, dependendo do tipo da tinta, mantém os pigmentos e as resinas dispersas ou dissolvidas em um estado fluido ou com baixa viscosidade, tornando a tinta fácil de aplicar. Após a aplicação da tinta, a porção líquida evapora totalmente e deixa atrás uma película de pigmentos estruturada com a resina. Normalmente não reagem com os constituintes da tinta. A porção volátil mais frequente nas tintas à base de óleo são: - a trupentina (solvente destilado do pinheiro) e os derivados do petróleo como xilol, toluol, etc., que dissolvem a resina. São os produtos que tem a capacidade de dissolver outros materiais sem alterar suas propriedades químicas. O resultado dessa interação é denominado solubilização. Os solventes são, via de regra, voláteis e na sua maioria inflamáveis. Eles estão presentes nas tintas com duas finalidades. Solubilizar a resina Conferir viscosidade adequada à aplicação A solubilização da resina é necessária para que haja um melhor contato da tinta com o substrato, favorecendo a aderência. A utilização de solventes inadequados, que não tenham poder de solvência sobre a resina, pode causar problemas nas tintas, como a coagulação ou precipitação da resina, perda de brilho, diminuição da resistência à água. Normalmente, são utilizados composições de solventes com diferentes pontos de ebulição, de maneira que os solventes “ mais leves” formam a película logo após a aplicação, evitando o escorrimento, e os “ mais pesados” possibilitam a correção de imperfeições como marcas de pincel e crateras. Características gerais: Incolores Voláteis, sem formação de resíduos Quimicamente estáveis, não se alterando no armazenamento Neutros (não devem reagir com os demais componentes da tinta) Inodoros ou de odor fraco ou agradável Estáveis, com propriedades físicas constantes. Hidrocarbonetos alifáticos (poder de solvência e volatilidade Os solventes baixo devido ao seu alto peso molecular) e aromáticos (forte mais amplamente poder de solvência e odor. utilizados são : São eles: benzeno, tolueno, etc.. São muito utilizados devido ao seu custo relativamente baixo e indicação para a maioria das resinas. Oxigenados: caracterizado genericamente por ser hidrosolúveis. São eles: álcoois, ésteres, cetonas e os glicóis. A água é o único solvente absolutamente sem perigo como, porém, muitas substâncias não se dissolvem na água, houve na segunda guerra um extraordinário desenvolvimento do uso de Limites de tolerância solventes orgânicos. Entre eles alguns são poucos nocivos, como o etanol e a acetona. Outros como o benzeno, o dissulfeto de carbono e o sulfato de dimetila, são extremamente perigosos. Em função do perigo potencial que eles representam os higienistas fixaram limites de tolerância diária, os quais não devem ser ultrapassados em locais de trabalho. Estes limites estão definidos nas NRs. Nas tintas à base de látex, a porção líquida principal é a água, que não dissolve a resina, mantendo-a apenas dispersada, funcionando como um diluente. Além da água, nas tintas à base de látex, são usados outros solventes coalescentes que aderem à resina, amolecendo-a, fazendo com que a tinta sofra uma secagem mais rápida. ADITIVO Ingrediente que adicionado às tintas, proporciona características especiais às mesmas ou melhorias nas suas propriedades. Os aditivos variam, de As sílicas garantem a conservantes (que homogeneidade do revestimento, impedem que a tinta evitando o surgimento de fissuras e estrague ao ser outros tipos de deformação, seus estocada na principais benefícios são: prateleira) aos fungicidas (que alto poder de fosqueamento, alta evitam o crescimento porosidade, consistência, fácil de colônias de mofo dispersão e qualidade de filme, na superfície da proporcionando excelente resistência película aplicada). a riscos e manchas. O glicol também entra na composição das tintas com a função de impedir que, após a aplicação o filme seque rapidamente. Os modificadores reológicos (ex. viscosidade) são uma outra linha de aditivos usado nas tintas à base de látex. Com a função de melhorar suas propriedades de aplicação e a aparência do produto final, fazendo com que o sistema tenha boa fluidez ou espalhamento, interferindo eficazmente na cobertura da pintura e, principalmente, em sua durabilidade. Quanto ao mecanismo de atuação, os aditivos dividem-se em: Aditivos de cinética o Secantes o Catalisadores Aditivos de Reologia o Espessantes o Niveladores o Antiescorrimento Aditivos de processo o Surfactantes Aditivos de preservação o Biocidas o Estabilizantes de ultravioleta RESINA É um material ligante ou aglomerante, normalmente um polímero, não volátil, também chamado de “veículo sólido” que fixa, junta e faz aderir as partículas do pigmento, dando integridade à película de pintura. Propriedades da tinta como dureza, resistência à abrasão, resistência aos álcalis e adesão são governadas basicamente pela resina. Quando a pintura é aplicada e seca, seu poder de aderência à superfície deve-se à resina que, dependendo do tipo e quantidade adicionada à formulação da tinta será fundamental para dar resistência ou retenção de cor, brilho, flexibilidade ao filme e, finalmente, durabilidade. Deduz-se, portanto, que uma tinta com pouca ou nenhuma resina terá uma performance deficiente e, por fim uma durabilidade extremamente baixa. A caiação é uma tinta que, essencialmente, não contém resina. As tintas compostas de solventes podem ser formuladas com resinas sintéticas ou naturais. É interessante ressaltar que mais de 90% das tintas a base de solvente usam resinas alquídicas (reação de álcools polihidricos, como os glicols e a glicerina, adicionando-se ácidos orgânicos como o maléico e o sebáceo) como aglomerante. Nas tintas à base d´água, a resina é essencialmente sintética, sendo que a acrílica (ou 100% acrílica) e a vinil acrílica( também chamada acetato de polivinil ou PVA) são mais comuns. Já é de conhecimento geral que as tintas formadas com 100% de resina acrílica promovem melhor adesão à superfície e dão maior durabilidade que as tintas vinil acrílicas, particularmente em superfícies alcalinas (existem tiras de papel e lápis que medem o pH da superfície). As resinas estão divididas em duas classes, termoplásticas e termofixas. Resinas que fornecerão filme que, após secagem e cura, conserva a propriedade de se redissolverem nos Classe termoplástica solventes originais da formulação e apresentarem amolecimento do filme quando aquecidos. Os filmes termoplásticos secam por evaporação de solvente. Genericamente tintas obtidas a partir dos sistemas de resinas termoplásticas são denominadas “lacas”, sendo as mais empregadas: Hidrocarbonetos Nitrocelulósicas Vinílicas Acrílicas Além dessa evaporação, ocorre também uma reação de reticulação aumentando o peso Termofixas molecular dos produtos resultantes, o que explica o mais elevado nível de resistência aos solventes e de menor termoplasticidade. Produzem filmes menos sensíveis à redissolução e muito menores graus de amolecimento quando expostas ao calor. Da mesma forma, as tintas obtidas a partir dos sistemas de resinas termofixas de maior aplicabilidade são: Epóxi (poliamida/ poliamina) Poliuretano (aromático/ alifático) Alquídicas (secagem ao ar e estufa) Vídeo - A química do fazer, Reações Químicas, Tintas PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TINTAS 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 adicionados 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 (pigmento e resina) é agitado durante um período de tempo pré- determinado afim de se conseguir uma relativa homogeneização. Dispersão (Moagem) – O produto pré-disperso é submetido à dispersão em moinhos adequados. Algumas matérias primas como os pigmentos e as cargas se aglomeram e esta operação tem a função de realizar uma dispersão maximizada e estabilizada. Normalmente são utilizados moinhos horizontais ou verticais, dotados de diferentes meios de moagem: areia, zirconita, esfera de vidro 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. https://pt.slideshare.net/tiagomaboniderlan1/operaes-unitrias-na- fabricao-de-tintas-vernizes-pigmentos-e-correlatos Filtração - Após a completagem e aprovação, a tinta é filtrada e imediatamente após é envasada. Envase - A tinta é envasada em embalagens pré-determinadas. O processo deve garantir a quantidade de tinta em cada embalagem. O fluxograma a seguir ilustra o processo de fabricação: VER VÍDEO Tintas: processo de produção ou fabricação de tintas. (Grupo I) – YouTube 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 contêineres, rotulado, embalado e encaminhado para o estoque. TINTAS PARA REVESTIMENTOS - BASE ÁGUA aqui PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TINTAS LÁTEX - representam 80% de todas as tintas consumidas por esse segmento de mercado. Nos sistemas a base de água a parte líquida é preponderantemente a água. Estes produtos denominados genericamente de produtos látex são baseados em dispersões aquosas poliméricas (emulsões) tais como: vínílicas, vinil acrílicas, acrílicas, estireno-acrílicas, etc. 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. 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, líquidos orgânicos (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 a seguir ilustra o processo de fabricação: Ver vídeo: como se faz 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. Ver vídeo: pintura eletrostática e Pintura eletrostática a pó Cetec - Powder Coating. Pintura Eletrostática a Pó As tintas em pó podem ser classificadas em dois grupos considerando o mecanismo da formação do revestimento: 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 Tintas em pó condições normais de temperatura termoplásticas: 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. 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 Tintas em pó propriedades físicas e químicas do termoconvertíveis 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 uma extrusora, cujo canhão tenha zonas de diferentes temperaturas. A temperatura de saída do material é ao redor de 95 °C. (Ver vídeo com extrusora). 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. VÍDEO - LINHA DE EXTRUSÃO PARA TINTA EM PÓ TECK TRIL https://www.youtube.com/watch?v=YZd54twbdsI VÍDEO - LINHA DE EXTRUSÃO PARA TINTA EM PÓ TECK TRIL https://www.youtube.com/watch?v=YZd54t wbdsI VÍDEO - EXTRUSORA DE TINTA EM PÓ 30MM - TECK TRIL https://www.youtube.com/watch?v=APH46SvN7tM 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 a seguir ilustra o processo de fabricação de tinta em pó: https://www.abts.org.br/arquivos/Tintas_em_po_parte2.pdf Referências Giulliano Polito, Principais Sistemas de Pinturas e suas Patologias. Universidade Federal de Minas Gerais Escola de Engenharia, 2006. PAULO ANTONIO DONADIO , MANUAL BÁSICO SOBRE TINTAS, Águia Química, 2011. Apostila da Cetesb