Pintura en polvo para madera y derivados
La pintura en polvo es un acabado seco, con un contenido en sólidos del 100%, que no necesita disolverse o suspenderse en un medio líquido sino que se suministra en forma de partículas finalmente molturadas ya lista para su aplicación. Es una de las alternativas a los productos utilizados tradicionalmente para el recubrimiento del MDF, como las pinturas en base disolvente, papeles, melaminas o laminados, aunque es el sistema más desconocido y por ello el que más dudas genera entre los usuarios de cara a su posible implantación a nivel industrial.
Se ha estado utlizando durante los últimos 35 años en el sector de acabados para metal, por las grandes ventajas que su utilización implica, pero su aplicación estaba limitada a sustratos conductivos con superficies homogéneas y capaces de soportar las altas temperaturas necesarias para el curado del polvo. Los avances realizados en esta tecnología en los últimos cinco años, han permitido su utilización a nivel industrial en una mayor variedad de sustratos, como los térmicamente sensibles, por ejemplo el MDF, y actualmente, a escala de laboratorio sobre algunas especies de madera maciza y de algunos materiales derivados de la misma.
Al conseguir resinas con puntos de fusión más bajos que las de las utilizadas para metal, alrededor de 160 – 150ºC, fue posible la utilización de las pinturas en polvo para el recubrimiento de MDF. Los acabados que se conseguían inicialmente eran pigmentados con texturados más o menos gruesos, debido a que a esas temperaturas no era posible dejar suficiente tiempo a la película para su nivelación sin dañar el sustrato. Era necesario seguir investigando para rebajar más la temperatura de fusión de las resinas, y conseguir así procesos menos agresivos para el sustrato, que dotaran a esta tecnología de una mayor versatilidad en cuanto a tipos de acabados, así como de sustratos utilizables.
Se consiguió rebajar las temperaturas hasta los 130 – 140ºC de manera que, por un lado, se superaron los problemas iniciales de agrietamiento de los cantos del MDF y, por otro, se consiguieran acabados con texturados más finos. Las características de aspecto y prestaciones de las formulaciones existentes conseguidas, como eran los acabados con diferentes grados de texturado con buenas prestaciones químicas y mecánicas, además de su facilidad de aplicación sobre piezas con geometrías irregulares, hizo que estos productos se empezaran a utilizar, en Europa y en Estados Unidos, en la fabricación de mobiliario auxiliar para HI-FI y TV, de oficina, juvenil e infantil y hostelería, así como en el recubrimiento de expositores, además de en algunos elementos utilizados en el sector de la construcción, con fines decorativos, como paneles para el revestimiento de paredes y techos.
Actualmente existen dos tipos de productos en polvo para el recubrimiento del MDF: los de baja temperatura de curado o curado térmico, y los de curado UV. Siendo los de curado UV la alternativa de futuro para esta tecnología debido a que están permitiendo obtener productos y procesos que permiten aplicaciones más versátiles.
En ambos casos, las primeras etapas del proceso de acabado (precalentamiento del sustrato y aplicación electroctática del polvo) son iguales, diferenciándose en las etapas de fusión y curado, como puede apreciarse en las imágenes.
En el curado térmico (fusión y curado del polvo) se realiza en hornos de convección o por radiación IR. La reacción de polimerización comienza inmediatamente, limtando la nivelación de la película fundida. Se requieren entre 15 y 25 minutos, a temperaturas comprendidas entre 120 y 140ºC, dependiendo del producto utilizado.
En cambio, en los productos de curado UV, las etapas de fusión y curado están separadas físicamente, lo que permite una mejor nivelación de la película y por lo tanto una mayor variedad en el grado de texturizado, y la única opción para conseguir acabados lisos. Primero tiene lugar la fusión del polvo durante 60 – 120 segundo en horno de IR (temperatura superficial entre 100 – 120ºC) y a continuación, cuando la película fundida es irradiada con luz UV, se produce la reticulación polimérica (2-4 minutos en túneles de curado UV, con dosis de radiación UV entre 1000 y 3500 mJ/cm2).
Independientemente del sistema utilizado, para obtener un buen acabado es imprescindible evaluar todo el proceso en su conjunto y ajustar todos los componentes que intervienen en el proceso de acabado: soporte de MDF, producto en polvo, sistema de aplicación y hornos de curado.
El curado UV de pinturas en polvo, al igual que ocurre con los recubrimientos líquidos de curado UV, permite tiempos de curado más cortos, lo que implica una mayor productividad y un menor consumo energético. Por otra parte, el ciclo de calentamiento es menos severo que con curado térmico por lo que la elección del tipo de MDF es menos crítica, y además sería la única opción actualmente para obtener buenos resultados sobre madera. Hay que añadir que, como ocurre siempre que existe un curado químico, el acabado presenta mejores resistencias físicas y químicas. Pero, concretamente, para el caso de la pintura en polvo para madera y derivados, la ventaja más destacable es que, el curado UV, permite obtener una mayor variedad de acabados. La separación entre los pasos de fusión y curado favorece una mayor nivelación de la película y por lo tanto la posibilidad de obtener texturados más finos que con los productos de curado térmico donde no existe dicha separación, o acabados lisos. En cambio, la ventaja más destacable del curado térmico frente al UV, es que tanto las líneas de curado como las formulaciones son más económicas.
Ensayo de migración de metales solubles.
En el siguiente vídeo mostramos el ensayo de migración de metales solubles. Este ensayo consiste en la determinación de la concentración de ciertos metales, procedentes de una pintura, barniz o tejido, que se solubilizan en una disolución similar al ácido gástrico que produce el estómago de una persona durante la digestión.
En el laboratorio de materias primas y medio ambiente de AIDIMA se llevan a cabo estos ensayos para comprobar que mobiliario infantil tal como cunas, moisés, tronas, etc., cumplen con los requisitos mínimos de seguridad según normativa europea.
Los elementos solubles se extraen de los materiales en cuestión en condiciones que simulen el material cuando está en contacto con el ácido gástrico durante un cierto tiempo después de la ingestión y, posteriormente, se analiza mediante la técnica de emisión atómica ICP-OES, la concentración de determinados metales presentes en el extracto.
Los materiales y tejidos presentes en este tipo de mobiliario que son accesibles al niño, no deben superar los límites establecidos para la migración de metales pesados de acuerdo con la Norma UNE-EN 71-3.
La norma UNE-EN 71-3 establece los requisitos y métodos de ensayo para la migración de los siguientes metales: antimonio, arsénico, bario, cadmio, cromo, plomo, mercurio y selenio desde los materiales de los juguetes o mobiliario (pinturas, barnices, lacas, tintas de impresión, materiales poliméricos, papel y cartón, telas, etc.) que son susceptibles de ser chupados, mordidos o ingeridos por el niño.
Con esta norma se determinan los riesgos derivados de la tendencia general de los bebés y niños pequeños a llevarse a la boca todo aquello que tienen a su alcance, y que determina un incremento de posibilidades de migración y absorción de determinados elementos químicos que se encuentran formando parte de pinturas, recubrimientos, etc.
El proceso de análisis simula por tanto el proceso de digestión (tiempo, temperatura, pH.) que tendría lugar si el niño llegase a tragar algún elemento o partícula determinada. El contenido en el extracto de los metales mencionados anteriormente, se analiza mediante espectroscopía de emisión atómica con plasma de argón acoplado inductivamente (ICP-OES Inductively coupled plasma – optical emission spectrometer).
El fundamento de esta técnica consiste en la emisión de energía por parte de las moléculas de la disolución, ionizadas al entrar en contacto con el plasma. Esta energía es emitida a una longitud de onda característica de cada metal y cuantificada para determinar la concentración de los metales en cuestión.
Estos ensayos asegurarn el cumplimiento de la normativa para la seguridad de los bebes y niños en el mobiliario infantil certificados con Símbolo Calidad.
Norma
Una norma se define como un documento aprobado por una institución reconocida, que prevé, para uso común y repetido, reglas, directrices o características para los productos o los procesos y métodos de producción conexos, y cuya observancia no es obligatoria, según la definición de la OMC (Organización Mundial del Comercio).
Según AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación) una norma UNE es una especificación técnica de aplicación repetitiva o continuada cuya observancia no es obligatoria, establecida con participación de todas las partes interesadas, que aprueba AENOR, organismo reconocido a nivel nacional e internacional por su actividad normativa.
Las normas son documentos técnicos con las siguientes características:
* Contienen especificaciones técnicas de aplicación voluntaria.
* Son elaborados por consenso de las partes interesadas: Fabricantes, Administraciones, Usuarios y consumidores, Centros de investigación y laboratorios, Asociaciones y Colegios Profesionales, Agentes Sociales, etc.
* Están basados en los resultados de la experiencia y el desarrollo tecnológico.
* Son aprobados por un organismo nacional, regional o internacional de normalización reconocido.
* Están disponibles al público.
Por consiguiente, una norma no es de obligado cumplimiento, al contrario que una Ley o un Real Decreto emitido por la Administración de un país, etc., que sí lo son. Una norma sería de obligado cumplimiento si una legislación o directiva en concreto solicitase el cumplimento de la misma.
Por ejemplo la Dirección General de Consumo considera que determinadas normas si resultan de obligado cumplimiento por ejemplo para productos infantiles.
