Por Alain Germanau

Para responder a las exigencias reglamentarias de protección del medio ambiente, los fabricantes de muebles van a tener que utilizar, cada vez más, productos de acabado sin o de bajo en Compuestos Orgánicos Volátiles, COVs. Los productos de substitución actuales, en disolvente acuoso o en polvo, no permiten todavía reemplazar completamente los productos con disolvente orgánico, sobre todo en lo referente al acabado y coste. Pero los progresos realizados y las presiones medioambientales llevan a pensar que estas alternativas se afianzarán de una forma, cada vez más importante, en este sector.

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La Directiva Europea.

La Directiva europea sobre los compuestos orgánicos volátiles, en ingles VOCs,  ha llevado a las empresas que utilizan productos de acabado, sobre todo en el sector del mueble, a encontrar soluciones para reducir la fuente de emisiones de VOCs. Por tal motivo, los acabados denominados “acabados limpios” en un sentido medioambiental, se han desarrollado: acabados acuosos (hidrosolubles o UV) y acabados en base polvo.

En lo que concierne a los acabados acuosos, los fabricantes de muebles pueden elegir entre:

  • Los barnices hidrosolubles de secado físico, que con relación a los productos con disolventes, demandan un tiempo de secado más largo y no responden realmente a sus expectativas en términos de aspecto y de prestaciones técnicas.
  • Los barnices acuosos de polimerización UV que se secan más rápido que los barnices hidrosolubles, pero menos rápido que los barnices UV con disolvente, ya que el tiempo de evaporación antes de pasar por los UV es más largo. Por otra parte, el aspecto y las prestaciones son normalmente mejores que las obtenidas con los hidrosolubles.

El mercado

En la actualidad, los usuarios han adoptado poco o nada estas tecnologías, porque no les permiten relacionar productividad, calidad de aspecto y prestaciones técnicas. Hoy en día, los aspectos obtenidos con los productos acuosos no son satisfactorias para los mercados de los países del sur de Europa (España, Francia, Italia…). Sin embargo, las nuevas presiones medioambientales corren el riesgo de cambiar este hecho en un futuro, ya que los barnices con disolventes orgánicos emiten demasiados VOC´s al aire. Por el contrario, los países nórdicos que parecen apreciar los acabados “lechosos”, sin calor, satinados o mates sobre maderas blancas los aceptan con mejor voluntad…tanto más cuando estos países tienen una fuerte sensibilidad medioambiental. Hace falta por lo tanto que los fabricantes de materias primas  hagan progresar las características de las resinas de base para mejorar estos productos sobre el plan del aspecto y las prestaciones técnicas.

Hay que reseñar que el coste de fabricación de estos productos es más elevado que el de los productos con disolventes. Así, los ingredientes para los hidrosolubles pueden costar dos veces más caros, y los de UV acuosos tres veces más caros que los utilizados en los productos con disolventes, incluso si esta repercusión es menor sobre el coste de final de los productos. Este criterio explica también porqué estos productos no calan en la filial del mueble que toma a menudo como referencia el precio de compra de un barniz celulósico. Pero para comparar el precio, no es suficiente comparar el coste de las materias primas, o el de las formulaciones. En realidad hay que considerar un precio de coste de fabricación global del metro cuadrado realizado que incorpore el coste de los productos, del proceso hasta su aplicación, el gramaje, el coste de desechos, y mañana, el coste de ciertas eco-tasas que posiblemente aumentarán.

Estudio sobre los acabados acuosos

En vista de la situación antes mencionada, se ha querido evaluar lo que se puede esperar de estas dos familias de productos, hidrosolubles y UV al agua, en términos de aspecto y prestaciones técnicas. Este primer estudio ha sido realizado sobre formulas orientativas de los fabricantes de materias primas.

Tabla 1: Análisis del aspecto de los acabados sobre las muestras testigo

 

Productos hidrosolubles Producto A Producto B Producto C
Tipo de producto Laca blanca mate Barniz Barniz
Roble     – Aspecto satinado                             – – –Falta de “recalentamiento

 

Sapelli – Aspecto satinado

Poros semirrellenos-Sin efectos de labios en el borde de los poros-Buena tirantez

-Aspecto satinado mate

Poros abiertos-Muy buena suavidad-Tacto algo aspero

– Aspecto satinado

Poros casi cerrados- Buena tirantez-Algunos pinchazos de poca importancia

Productos acuosos UV Producto D Producto E Producto F
Tipo de producto Barniz Barniz Barniz
Roble   – Aspecto mate

-Poros abiertos-Buena tirantez-Sin efecto de labios-Tacto medio algo rugoso-Recalentamiento algo justo

 
Sapelli – Satinado regular

– Poros semiabiertos- Sin efectos de labiosen los poros- Tirantez regular- Tacto suave yagradable- Recalentamientomedio a bueno

– Mismo que roble – Aspecto mate regular

– Poros semi-cerrados- Tacto agradable

Los aspectos que aparecen en conformidad con lo deseado por el sector del mueble han sido seleccionados en las muestras de chapeado de roble y sapelli. Sobre esta base se ha elegido tres barnices hidrosolubles y tres barnices acuosos UV. Después, se han aplicado estos productos sobre los paneles de partículas revestidos de chapeado de haya, pino y sipo. Además, se ha aplicado también un sistema opaco sobre un panel de fibras (MDF) y un panel de chapa de haya. El análisis del aspecto de las muestras se refleja en la tabla 1.

salones modernos ELI – baixmoduls

Por lo general, los resultados se han clasificado como buenos, y en algunas muestras como muy buenos, comparándolos con las exigencias admitidas en el sector del mueble. Los gramajes medios húmedos en las aplicaciones realizadas  están indicados en la tabla 2. El extracto seco de los productos probados es de alrededor de 33 a 35% para los productos transparentes y del 38% para la laca blanca (producto A).

Tabla 2: Gramajes medios húmedos depositados según los productos

 

Tipo de producto Referencia Primera capa  (g/m²) Segunda capa(g/m²) Total
Barnices

Hidrosolubles

 

Barnices Acuosos UV

Producto A 90 70 160
Producto B 80 100 180
Producto C 80 70-80 150-160
Producto D 70 80 150
Producto E 80-90 70 150-160
Producto F 80-95 70-80 150-175

Algunos productos UV han producido engrase en la boca de la pistola de aplicación. Algunos gramajes son un poco elevados (aplicaciones sobre pequeñas muestras), lo que puede explicar ciertos aspectos en los paneles. Las muestras basándose en paneles de partículas con chapa de roble y sapelli, excepto para la laca blanca (MDF y chapa de haya), han sido evaluadas según los principales test correspondientes a las prescripciones de las marcas de calidad del mueble. Los resultados obtenidos se pueden apreciar en las tablas 3, 4 y 5.

Los ensayos de resistencia a los productos alimentarios y de menaje han sido los más discriminantes para comparar los tres barnices hidrosolubles (tabla 4). Las especificaciones de marcas de calidad para mueble  de cocina y de oficina exigen una nota superior o igual a 4 para cada producto (fuera del plan de trabajo).

Tabla 3: Resultados obtenidos con los barnices hidrosolubles

Referencia Especificaciones

Cocina y oficina

Producto A Producto B Producto C
Soporte Haya MDF Sapelli Roble Sapelli Roble
Adherencia

inicial con

cuadriculado

(nota de 0 a 5)

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

1

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

1

Adherencia

después de los choques térmicos

(15 ciclos) y

cuadriculado

(nota de 0 a 5)

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

1

Estabilidad de

la tinta(nota de 5 a 0)

 

 

 

4

 

 

5

 

 

5

 

 

3/4

 

 

4

 

 

4

 

 

4/5

Rayado 0,8N 1N 0,5N 0,5N 0,5N 0,5N 0,6N
Abrasión 100 vueltas 110 vueltas
Resistencia química Ver tabla 4 para el detalle del producto + – + – – + – +

 Tabla 4: Resistencia química de los productos hidrosolubles (notas de 5 a 0 bajo luz difusa y bajo luz directa en cuanto a prestaciones, de más a menos).

 

Referencia Producto A Producto B Producto C
Soporte

 

Haya MDF Sapelli Roble Sapelli Roble
Alcohol 48% 1-1 3-3 4 4 4 4-3
Ácido cítrico al 10% 4 4 4 4 4 4
Vino tinto 1-1 2-3 4 4 4 4
Café 1-1 2-3 4 4 4 4
Acetona 2-1 3-3 3-2 3-4 3-2 3-2
Lejía al 12% 4 4 4 4 4 4
Desengrasante al 3% 3-4 4 4 4 3-4 4
Tinta de bolígrafo  negra 2-2 2-2 2-2 2-2 2-2 2-2 

Los barnices acuosos con más prestaciones

Como se puede observar todos los valores son  inferiores a 4: la primera cifra corresponde a la observación bajo la fuente de luz difusa y la segunda a la fuente de luz directa.

Incluso si ciertos resultados pueden sorprender, el producto A (laca) es muy sensible a la mayor parte de productos de menaje o químicos, pero este producto ha sido formulado principalmente para la parte posterior de los muebles. Los otros dos productos (barnices) reaccionan a la acetona, lo que es el punto débil de las resinas de base de estos productos. En cuanto a la tinta de boligrafo, incluso los productos con disolvente tienen problemas para pasar este test.

La diferencia esencial entre los dos barnices reside en su aspecto: el producto C recuerda los aspectos obtenidos con los productos con disolvente (aspecto cálido y tacto suave) y corresponde a la demanda de los mercados de Europa del sur (España,Italia y Francia), mientras que el producto B es más “lechoso” y corresponde muy bien a lo que se pide en los países escandinavos.

Los resultados de los ensayos de los tres barnices acuosos UV están reflejados en la tabla 5.

Tabla 5: Resultados obtenidos con los barnices acuosos UV

Referencia Especificaciones del mueble de cocina y oficina Producto D Producto E Producto F
Soporte Sapelli Roble Sapelli Roble Sapelli Roble
Adherencia inicial con cuadriculado

(Nota de 0 a 5

 

2

 

0

 

2

 

0

 

1

 

0

 

0

Adherencia después de los choques térmicos

( nota de 0 a 5 )

 

 

2

 

1

 

2

 

0

 

1

 

1

 

0

Estabilidad de la tinta ( nota de 0 a 5)

 

 

4

 

4

 

4

 

4

 

4/5

 

4

 

4/4

Rayado 0,8 N 1,25 N          
Abrasión 100 vueltas 160 vueltas 170 vueltas 150 vueltas
Resistencia química   ++ ++ ++ ++ ++ ++

En lo que concierne a la resistencia química, todos los resultados, con la excepción del ensayo del bolígrafo  negro (nota de 2-2), son satisfactorios para los tres productos aplicados sobre los dos soportes. El producto D obtiene las mejores prestaciones, pero no es realmente utilizado en el sector del mueble. Sobre el pino, recuerda el aspecto de ciertos barnices melaminados. En cuanto a sus prestaciones, se podría utilizar en el sector de oficina en barnices de acabado. El producto E es en la actualidad el más utilizado en el sector del mueble, pero todavía se considera como demasiado caro. El producto F es comparable al producto E, y sus diferencias se pueden situar sobre todo en relación con ventajas o inconvenientes en el proceso de fabricación.

Estos primeros resultados muestran que los barnices acuosos UV muestran más prestaciones que los barnices hidrosolubles. Los fabricantes de materias primas continúan trabajando para proponer productos aplicables sobre otros soportes como los papeles decorados, diferentes especies, etc. En efecto, no existe sistema ni producto universal, en particular para optimizar los aspectos en función de las características (color, porosidad…), diferentes soportes o especies utilizadas en el sector del mueble.