Por ESINAL EDICIONES

 Introducción

Los productos al agua o barnices hidrosolubles merecen un análisis más en profundidad ya que no  se pueden definir nunca de ” ecológicos “,  debido a la parte solvente que contienen pero que están  constituidos preponderantemente de agua y de un pequeño porcentaje de cosolventes ( 3-10 % ). Para este motivo está en condiciones de reducir notablemente el problema asociado a las emisiones de solvente en el ambiente y a la peligrosidad en las confrontaciones del operario aplicador.

Los barnices hidrosolubles hicieron su aparición en la década de los años 50, pero su grado de acabado era inaceptable para el gusto y el estilo del mueble italiano. en los países del norte de Europa en cambio tuvieron desde el comienzo una discreta penetración de mercado, que recientemente se está hecho más fuerte.

En Italia, su uso está siendo más difundiendo en estos últimos años, y está motivado porque se ha  mejorado el nivel de calidad de los productos, y porque el mercado ha madurado frente a una mayor sensibilidad en las confrontaciones de la polución ambiental y de la seguridad de los operarios así como la aparición de las recientes normativas que premian el uso de barnices de baja emisión de disolventes.

Una realidad

En el barnizado de carpintería, los productos hidrosolubles son ya una realidad consolidada, porque garantizan una larga duración y consienten una manutención más fácil con respecto a los tradicionales barnices al disolvente. Además eliminan el peligro de autocombustión que caracteriza a los barnices sintéticos: el número de casos de incendio es alto y probablemente ha sido éste el principal motivo que ha empujado los  a los carpinteros a experimentar los nuevos productos al agua con tanto empeño.

El empleo y cambio de productos hidrosolubles en el barnizado de muebles es en cambio todavía bastante reducido, por una serie de motivos asociados a las prestaciones estéticas, de aplicabilidad, a la energía necesaria, su secado y endurecimiento, a la escasez de productos de bueno cualidad y a su precio más elevado con respecto a los barnices tradicionales.

Últimamente están apareciendo en el mercado productos que pueden ser una alternativa a los poliuretanos, pero con algún defecto residual asociado sobre todo al levantamiento del repelo de la madera y a la adaptabilidad de sus ciclos industriales.

Por otra parte también están apareciendo en el mercado dispersiones acuosas de resinas acrílicas-poliuretanicas, con una óptima transparencia, que dejan la madera muy natural sin conferir ” el efecto mojado , tema particularmente grata sobre las maderas claras y sobre los tintes de tipo pastel.

El paso de un barniz al disolvente a un barniz al agua no es una cosa simple y automática; la utilización de barnices hidrosolubles pide en efecto una serie de sagacidades en la preparación del soporte, en su aplicación y en las condiciones de desecación, notablemente diferentes con respecto a la utilización de barnices al disolvente.

Muy frecuentemente pasa que algún empresario ha pasado por el periodo de emplearlos y su experiencia negativa hace que cuando salen al mercado nuevas resinas y por consiguiente nuevas formulaciones le cueste de nuevo utilizarlos debido a su mal resultado anterior y que  viene injustamente atribuido al producto, aumentando su desconfianza que naturalmente circunda cada vez que emplea de nuevo esa tecnología.

Barnices al agua: ¿pero cuanto me cuestan?

El precio de estos materiales representa un de los mayores obstáculos para su difusión, es oportuno explicar la validez de esta solución en las confrontaciones de un barniz tradicional al disolvente, comparando dos ciclos semejantes.

Imaginemos un panel barnizado con una buena aplicación técnicamente, éste es obtenido cuando en superficie es aplicado en un filme seco  con 80 gr/m2. Imaginemos obtener el mismo filme seco de 80 gr/m2 utilizando un barniz de poliuretano y un barniz al agua con el mismo cuerpo sólido, esto es, igual al 30 %.

Cálculo de la cantidad necesaria de producto

Si el barniz que utiliza tiene un residuo seco del 30 %, quiere decir que aplicando 100 gramos de barniz húmedo sobre el panel, después de la evaporación de la parte volátil permanece 30 gramos. Ya que tengo que llegar a 80 gramos de película seca servirá después de aplicar 266 gramos de producto húmedo depositado sobre el panel ( 80:30 x100 ).

Una buena parte del barniz que viene rociado es dispersado por el aire mediante la aplicación de pistola y no llega sobre el panel. La diferencia entre la cantidad de barniz que viene rociada y aquella que llega sobre el panel define la eficiencia de traslado de una instrumentación. Según el tipo de instrumento de aplicación (aerógrafica, airles, electrostático, etc.) tendremos una eficacia de traslado diferente.

Para realizar nuestro ejemplo utilizamos una eficacia de traslado del 60 %. Esto quiere decir que para aplicar sobre el panel 266 gramos se tiene que rociar 443 gramos (266:60×100). Aplicando el barniz en dos manos se consigue que cada vez se apliquen 221 gramos (443:2).

Cálculo de las emisiones

En cualquier barniz, todo lo que no es resiuo sólido es disolvente, que durante el secado sale al ambiente. En los barnices hidrosolubles la mayor parte de la fracción volátil está constituida por vapor acuoso; recordemos en efecto, que también en los barnices hidrosolubles está presente una cierta cantidad de disolvente,  del orden del 3-10 %.

Ciclo Barniz sobre el panel Barniz  rociado Resto sólido Peso de filme seco
1ª mano 133 |gr| 221 |gr| 30% 40 |gr|
2ª mano 133 |gr| 221 |gr| 30% 40 |gr|
Total 266 |gr| 442 |gr| 30% 80 |gr|

Esta mínima cantidad de disolventes ( llamados coalescentes) es muy importante, porque actúa ablandando las moléculas de resina, facilitando la conjunción durante la formación del filme.

Entendiendo esta puntualización se ve por lo tanto en términos de emisión como nos aparecerá la precedente lista, comparando un ciclo al disolvente con uno al agua, en el ciclo al disolvente tenderemos  por lo tanto 310 gramos de disolvente emitido en ambiente para cada metro cuadrado de superficie barnizada, mientras en el caso del barniz al agua tendremos una emisión de solo 36 gramos, con una reducción después del 88 %.

Se puede por lo tanto afirmar, que los barnices al agua resuelven el problema de las emisiones de un  modo más eficaz.

Ciclo al disolvente barniz pulverizado % disolventes disolventes emitidos
1ª mano 221 |gr| 70% 155 |gr|
2ª mano 221 |gr| 70% 155 |gr|
Total 442 |gr| 70% 310 |gr|

 

Ciclo al agua barniz pulverizado % disolventes Disolventes emitidos
1ª mano 221 |gr| 8% 18 |gr|
2ª mano 221 |gr| 8% 18 |gr|
Total 442 |gr| 8% 36 |gr|

 

Ventajas sobre la higiene y la seguridad del trabajo

Las normativas recientes sobre la seguridad de los trabajadores, están dando una gran importancia a mantener unas condiciones cada vez más sanas y confortables en el ambiente de trabajo, sustituyendo, cuando sea posible, sustancias nocivas por otras menos peligrosas. Los barnices al agua o hidrosolubles corresponden perfectamente a esta filosofía, en cuanto que reducen  notablemente el nivel de polución interna, gracias a un TLV decididamente más bajo con respecto a los barnices al disolvente.

Dado que no todos los productos son iguales y siendo generalmente mejor el barniz al agua con respecto al disolvente en términos de higiene y seguridad del trabajo, permanece buena la  norma, y el acto de la adquisición, leer con atención la tarjeta de seguridad, en modo de verificar el impacto ambiental interno y exterior que pueda provocar.

Las mayores ventajas con respecto a los barnices al disolvente se pueden enumerar en :

  • Ausencia de fenómenos de autocombustión.
  • Ahorro sobre el empleo de los diluyentes.
  • Mejora de la cualidad toxicológica del ambiente de trabajo.
  • Sistemas de eliminación de las emisiones.

Los  reticulantes de los barnices al agua: el caso ” poliuretano”

Muchos usuarios de barnices al agua habrán oído decir al menos una vez que los barnices al agua son más peligrosos que los de  disolvente, esto es, cuando en su proceso de secado aparece el que hay que añadir un reticulante en pequeñas dosis pero que estas dosis son tan venenosas como si echásemos unas pequeñas gotas de cianuro al agua que bebemos.

Añadir una infinitésima dosis de cianuro también el agua mineral es mortal, para evitar especulaciones tendentes a parar el desarrollo de los productos al agua, hacemos un apunte  técnico y toxicológico sobre los reticulantes a base de poliaziridina, que vienen provistos en Italia en modo diferente: en un caso el barniz resulta nocivo, en el otro solo irritante.

El empleo de la poliaziridina en los barnices al agua para carpintería en los años pasados ha levantado un creciente interés de los servicios sanitarios y medio ambiente y de los utilizadores, para los efectos sobre la salud de los operarios.

Las poliaziridinas han participado en un manifiesto de ser agentes de reticulación versátiles y altamente eficaces; en general, el retículo mejora la resistencia al blocking, la adhesión y la resistencia química de los barnices.

Como muchos otros agentes químicos utilizados en la industria de los barnices, estos reticulantes vienen clasificados como irritantes de la piel y de los ojos. Muchas críticas se han levantando en cuanto en torno a ellos,”muta génesis” que han sido estudiados en los principales productores.

Los estudios presentados por estas industrias  confirman que durante las pruebas microbianas y utilizando la técnica de la mutación inversa para actividad de mutagenesis, no se han encontrado indicio alguno.

De todos modos muchos productores y utilizadores profesionales de sistemas de barnizados al agua han sustituido las poliaziridinas nocivas por aquellas tan solo irritantes, con resultados óptimos. Además se sigue la búsqueda de productos que sustituyen los reticulantes con  de |contenidos de poliaziridina en las formulaciones de dispersiones de poliuretano orientando generalmente en dos direcciones.

En primer lugar se continúa aplicando sistemas bicomponentes basados sobre los mismos sistemas, utilizando reticulantes alternativos y posiblemente con diversas condiciones de seguridad/polimerización.

En segundo lugar se están localizando polímeros con estructura diversa, no necesariamente basados sobre la misma química, pero cuyos resultados técnicos se acercan a aquellos que emplean una reticulación con poliaziridinea  En ésta secunda hipótesis la tendencia es de utilizar barnices mono componentes donde sea posible.

El futuro

Los trabajos de investigación continúan en busca de soluciones técnicas vanguardistas y la colaboración con empresas líderes en la producción de instalaciones de barnizado, para ofrecer productos capaces de alcanzar excelentes resultados estéticos con un bajo impacto para el medioambiente.

Las empresas de barnices Italianas  especializadas en la producción y comercialización de barnices especiales para madera han efectuado una elección para desarrollar productos UV capaces de satisfacer las modernas necesidades del barnizado industrial, como los nuevos barnices brillantes UV al agua. Este tipo de barnices para interiores de muebles, susceptibles de cepillado, disponibles en la versión transparente y pigmentada, es la solución ideal, y que va a ser desarrollada para satisfacer la tendencia actual de utilizar acabados brillantes en el sector del mueble, tanto en Italia como en el resto del mundo. Además de la drástica reducción del impacto ecológico, estos productos permiten, de hecho, obtener óptimos resultados en términos de calidad, superando también el último límite de los barnices al agua, o sea los acabados brillantes.

La actividad de investigación efectuada en estos laboratorios, se orienta a obtener productos de barnizado con un impacto para el medioambiente cada vez más limitado, una necesidad cada vez más sentida en las empresas. Este interés por la ecología ha llevado a obtener una constante mejora de las características de los productos al agua, que ya han alcanzado niveles cualitativos análogos a los de los productos tradicionales a base de disolvente. Su introducción en un mercado como el italiano, extremadamente preocupado por las prestaciones finales y por la excelencia de los resultados, confirma la eficacia de los productos UV al agua.