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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAL DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

EL BARNIZ

Una altísima parte de los envases metálicos que se consumen hoy día, sea cual sea su uso - alimentación, bebidas, industria, aerosoles, etc. van provistos de un revestimiento de protección interna e incluso también externa. Este último puede decorarse con lo que se consigue una buena imagen además de protección. Dicha protección se consigue por medio de barnices. El uso de barnices en los envases metálicos ya cuenta con una larga historia.

Desde

principios

del

siglo

XX

los

fabricantes

de

recubrimientos comenzaron a apoyar al desarrollo del mercado del envase, llegando muy pronto a la fabricación de barnices interiores a base de resinas oleorresinosas; más tarde llegaron las fenólicas, hasta que en el año 1935 se comienzan a enlatar cervezas, lo que supuso la aparición de los revestimientos vinílicos. Después aparecen las epoxi-

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fenólicas,

los

organosoles,

acrílicas…

Y

la

evolución

de

los

recubrimientos continúa resolviendo los desafíos que la industria del envase presenta en su afán de enlatar mayor diversidad de productos (alimentos ácidos, sulfurosos, bebidas carbónicas, etc.), y buscar nuevos diseños y materiales para los envases. Los desarrollos que se van consiguiendo en este sector, son polarizados por la tecnología y la investigación de empresas de Estados Unidos, Alemania y Gran Bretaña, que con el paso del tiempo van otorgando licencias en muy distintos países. Dentro de la industria metalgrafica, la utilización de barnices y lacas siempre ha originado un subsector especial de conocimientos muy especializados, dando lugar a una industria auxiliar dedicada a su aplicación - junto con la litografía - en la que se apoyan muchos fabricantes de envases sobre todo los de pequeño tamaño. La causa de ello no es solo el conocimiento necesario para su definición y uso sino también las fuertes inversiones que se requieren para su aplicación, difíciles de amortizar en las sociedades con un volumen medio o bajo de facturación. La utilización de barnices, como ya se ha dicho, se inició pronto en la industria metalgrafica como respuesta al ataque interno - por la acción del producto - y externo - agentes ambientales - de los envases. Para envasar productos muy agresivos como escabeches,

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encurtidos y sobre todo bebidas en seguida se apreció que por muy alta protección por estaño que tuviese la lamina de acero de la hojalata, era simplemente una cuestión de tiempo la aparición de ataques y/o perforaciones pero ya mucho antes el producto había perdido sus cualidades adecuadas para su consumo. El estaño es un metal caro y los esfuerzos de las siderurgias fabricantes de hojalata - se centró en la reducción de su consumo, primero con el uso de hojalata electrolítica - que desterró por completo a la “coke”- y después con el desarrollo de las hojalatas diferenciales - distinto recubrimiento en cada cara -, de bajo recubrimiento -LTS - e incluso en la sustitución del estaño por el cromo - TFS - de menor coste. En todos estos casos, los barnices (ó recubrimientos orgánicos) proporcionan la adecuada protección al producto y al metal base de envase. ¿QUE ES EL BARNIZ? El barniz es

una disolución de

aceites

o

sustancias resinosas en

un disolvente, que se volatiliza o se seca al aire mediante evaporación de disolventes o la acción de un catalizador, dejando una capa o película sobre la superficie a la que se ha aplicado. Existen barnices de origen natural, en general derivados de resinas y aceites esenciales de las plantas, y barnices sintéticos.

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Su aplicación a maderas y otras superficies tiene como objeto primordial preservarlas de la acción de agentes atmosféricos si se expone al exterior o de proteger y dar belleza además de resistencia física y química si su destino es interior. Puede admitir tintes o colorantes que modifican su color y tono.

HISTORIA DEL BARNIZ El origen del barniz puede ser rastreado hasta los antiguos egipcios. Este pueblo utilizaba la resina natural de los árboles para formar la base de los primeros barnices. Se usaban, por ejemplo, para proteger y darle un acabado brillante a los sarcófagos de las momias. Por otro lado, hay registros del siglo XVI que demuestran que las resinas de los abundantes árboles en las regiones pantanosas cercanas al Congo eran disueltas en aceite para producir un barniz que se aplicaba en los muebles. Ronseal: En el siglo XX, las resinas sintéticas comenzaron a reemplazar a las naturales. En la década del 40, el desarrollo de las resinas de poliuretano tomó gran importancia en todo el mundo. En línea con esta tecnología, en 1956 se dio a conocer el primer barniz de Ronseal con aceite poliuretano. Las marcas originales Ronseal y Colron fueron desarrolladas por su propietario Ronuk de Portslade, Brighton. En la década del 60, el barniz Ronseal Exterior se lanzó al mercado

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utilizando la primera fórmula ALKYD poliuretano. Rápidamente, en 1969, lo siguió el primer barniz Poliuretano Coloreado, 22 años después se lanzó el primer barniz de secado rápido Ronseal libre de solvente basado en agua. Después de pasar por diferentes empresas en 1997, Ronseal fue adquirida por Sherwin Williams. Minwax: En 1904 Arthur Harrison, de Brooklyn, New York era conocido como el mayor experto en el área de materiales a prueba de agua. En 1910, Harrison fundó Minwax. La historia cuenta que el obelisco egipcio erigido en el Central Park de Nueva York, y conocido como Cleopatra´s Needle, se estaba deteriorando debido a los cambios climáticos sufrido al ser llevado del árido clima africano a los Estados Unidos. Para ayudar en su preservación, se convocó a Minwax. Para ese entonces, las estructuras de piedra eran impermeabilizadas con un proceso que consista en quemar parafina en la piedra misma, pero el monumento era demasiado delicado. Harrison desarrolló una fórmula líquida que contenía parafina que podría penetrar y sellar la piedra con una aplicación a pincel preservando el obelisco. Se construyó un andamio de madera, los obreros se dieron cuenta de que las gotas del producto que caían en la madera la hacían verse más bella. La formula fue refinada y presentada ante arquitectos la cual tuvo una rápida aceptación. A fines de la década del 40 y principios de la del 50, Minwax entró al mercado de consumo masivo. En noviembre de 1996, Sherwin Williams adquirió el holding Thompson Minwax.

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Rexpar hace historia Desde hace 33 anos, el barniz Rexpar está presente en la Argentina. Hoy está avalada por marcas internacionales como Ronseal de Gran Bretaña y Minwax de los Estados Unidos, y está en camino de convertirse en la marca más confiable en productos para cuidado de la madera.  1973: Sherwin Williams presenta Rexpar, un barniz marino que ofrece la máxima protección a la intemperie y los rayos del sol.  1983: Sherwin Williams renueva la imagen de Rexpar.  1991: Rexpar vuelve a renovarse e incorpora el ya tradicional barco en el frente de la etiqueta. Allí también destaca algunos de sus beneficios más importantes como el Doble Filtro de Protección Solar contra los rayos ultravioletas.  1997: durante ese año se incorpora con el Sistema Matisse´s la posibilidad de obtener hasta 80 colores con los barnices Rexpar, revolucionando una vez más la oferta de colores para embellecer y proteger la madera.  2000: Sherwin Wlliams entra al nuevo milenio trabajando a pleno con la presentación de Rexpar Stain, el protector para maderas con una fórmula de avanzada de mejor terminación y

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menor tiempo de secado en comparación con los productos convencionales del mercado.  2006: en abril se renueva la, línea Rexpar en forma completa con un diseño de avanzada y con la incorporación de productos de última tecnología para la protección y el embellecimiento de la madera. Rexpar es la única marca en el mercado argentino que puede ofrecer un portfolio tan novedoso para el cuidado de la madera, ya que cuenta con la tecnología adquiridas de marcas mundiales líderes como lo son Ronseal en Gran Bretaña y Minwax en

los

Estados

Unidos.

Toda la linea Rexpar podrá encontrarlas en las pinturerías «Deballi» en Ameghino y Edison y en las otras 2 sucursales de Santa Rosa. Etimología y orígenes historicos Barniz, según recogen el DRAE y otros manuales de la lengua española, procede de la voz dialectal "berniz", y esta del bajo latín «veronix veronicis», en relación con la resina sandáraca, procedente de la ciudadegipcia de Beronice. Otras fuentes citan Berenice, nombre de la antigua colonia griega de la actual Bengasi en Libia. También se propone la construcción latina «per» (intensivo) y «nitére» (brillar).1 Acepta sinónimos como tinte, esmalte y lustre, y

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concomitancias con vidriado, laca, charol, pátina, maque (laca) y mogate (barniz alfarero).2 Los egipcios ya emplearon los barnices en la decoración de sus tumbas, y los griegos como protección de la madera de sus barcos contra el poder corrosivo de las sales marinas, pero su origen parece más probable en la India, China o Japón (donde el arte de barnizar se ha datado medio milenio antes de Cristo y con certeza desde el siglo tercero, como una técnica de origen coreano). Otras fuentes consideran que China y la India conocían los barnices mucho antes de que lo utilizasen los artesanos del lacado japonés.

El desarrollo de los primeros barnices acrílicos acuosos para off-set aconteció a partir de experiencias aisladas en Europa y E.E.U.U. a fines de los años 60, con resultados, técnicamente, de baja calidad, aplicados en el sistema de fuente de agua de las impresoras. A partir de fines de los años 70, los fabricantes alemanes de máquinas impresoras, inician la producción de máquinas impresoras con barniz in-line. Estas primeras máquinas impresoras tenían pequeñas adaptaciones en el sistema de fuente de agua de la última unidad impresora que permitían usar esta unidad par impresión normal con tintas off-set, o

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como barnizado usando barniz acuoso, en el sistema de fuente de agua. Como resultado natural de esta evolución, una mayor sofisticación transformo esa ultima unidad de impresión, con dispositivos adaptados en el sistema de agua de fuente, usándose cilindros de anilox, en conjuntos con cilindros de caúcho, para una mejor aplicación y uniformidad del barniz. En estas impresoras, la ultima unidad de impresión pasó a aplicar exclusivamente barniz acuoso. A seguir, los fabricantes crearon un elemento en la salida de las impresoras, la unidad aplicadora de barniz in-line, consolidando la tendencia del uso de ese barniz como acabado de los impresos. Sistemas de secado más sofisticado, utilizando en impresoras con salida extensa (o larga) con resistencias y lámparas de IR con circulación de aire caliente y frío, consolidaron este proceso de barnizado in-line en todo el mundo. El Barniz, su composición. El barniz se considera uno de los materiales de importancia capital en el ámbito de las técnicas artísticas y en la restauración, lo mismo ocurre en el campo de los instrumentos musicales. La costumbre de aplicar una capa trasparente de protección final sobre las obras de

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arte para protegerlas del ambiente se remonta a los albores de la humanidad, como hemos visto en el texto de Plinio el Viejo. ¿Qué diferencia existe entre un barniz y un protector? Ambos son sustancias filmógenas transparentes más o menos incoloras que se aplican en estado líquido sobre la superficie de una obra con una función esencialmente protectora, aunque sin olvidar que deben satisfacer unos requisitos ópticos y estéticos. La diferencia reside en que

mientras

un

protector

tiene

una

función

exclusivamente

preservativa, los barnices cumplen también una función estética en las obras de arte. Si pensamos en un instrumento musical podríamos afirmar que la función del barniz no afecta simplemente a la percepción óptica sino también a la sonora. Por esto el barniz de un instrumento no se puede considerar simplemente una capa protectora sino que debe ser considerado como parte integrante del propio instrumento, como ocurre con una obra de arte. Los barnices mejoran las

características

microscópicas

ópticas

de

heterogeneidades

una de

superficie la

superficie

aplanando

las

creando

una

superficie lisa y ópticamente uniforme que reduce notablemente la difusión de la luz, al mismo tiempo que produce un sensible aumento cromático de la superficie. El barniz satura los colores como de algún modo satura también el tono musical. Hay que distinguir dos tipos básicos en la formulación de un barniz. El primer tipo es el de los barnices oleosos. Este se prepara calentando conjuntamente la resina y el aceite. En este caso el proceso de secado se produce por

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oxidación y polimerización del aceite dando lugar a una película permanente e irreversible. El segundo tipo es el de los barnices esenciales, que están constituidos por una disolución coloidal de resinas naturales y disolventes orgánicos volátiles. En este caso la película se forma por la evaporación del disolvente, produce una película fina, elástica y reversible. Química Básica de los materiales constituyentes de los barnices. Consideramos oportuno hacer mención a la química de los materiales utilizados en la fabricación de barnices, para conocer y entender su comportamiento. Como hemos observado anteriormente los barnices históricamente

utilizados

por

los

lutieres

están

básicamente

compuestos por aceites y resinas naturales. Éstos, son compuestos orgánicos naturales lipófilos, lo que quiere decir que son solubles en disolventes orgánicos no polares. Los aceites secantes Están compuestos por una mezcla triglicéridos de ácidos grasos insaturados, es decir, ésteres de glicerina más ácidos grasos insaturados de cadena larga, de 18 carbonos con uno, dos o tres triples enlaces. Los aceites secantes son los que presentan mayor cantidad de dobles enlaces en comparación con otros tipos de aceites y por ello polimerizan cuando forman películas delgadas. El proceso de secado es por oxidación y polimerización. El aceite, expuesto al aire en

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una fina capa, empieza a absorber lentamente el oxígeno de la atmósfera hasta adquirir una cantidad igual al 20-30% de su peso, lo que da lugar a una reacción de oxidación. Este proceso inicial de auto oxidación se verifica durante los dos o tres primeros días, y provoca la formación de peróxidos que se originan de la adición de una molécula de oxígeno a los dobles enlaces carbono-carbono presentes en los ácidos grasos. Estas modificaciones producen un aumento en la viscosidad y un cambio en el índice de refracción. Los grupos peróxidos son muy inestables y se rompen fácilmente, dando lugar a la formación de radicales muy reactivos, que provocan la polimerización. Estos radicales provocan los enlaces entre diferentes moléculas de glicéridos. De esta manera, se forma progresivamente una estructura molecular reticulada. El proceso de secado de los aceites consiste precisamente en la formación de estás macromoléculas, pero se trata de un proceso que llega a completarse después de un período mucho más largo, el periodo de tiempo puede ser variable y depende de distintos factores. El producto resultante de la oxidación y polimerización del aceite de linaza se llama linoxina. La velocidad del secado puede ser controlada con catalizadores que pueden influir en ambas fases del proceso. Desde la antigüedad se conocen algunos trucos como el calentamiento a temperaturas por encima de los 100ºC y el empleo de algunos compuestos como el Plomo, Cobalto y Manganeso, por ello la costumbre de añadir una cierta cantidad de óxido de plomo o de cocer el aceite en recipientes de este metal, para

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acelerar la oxidación del aceite. La cocción parece acelerar el proceso de polimerización. El proceso de secado descrito para el aceite de linaza es prácticamente el mismo para todos los aceites secantes. Todos los aceites secantes tienen una tendencia a amarillear. Esta alteración de los aceites no se ha podido aclarar completamente, aunque sabemos que depende de algunos factores, como el tipo de aceite, el grado de pureza, los tratamientos sufridos y la presencia de determinados pigmentos o sustancias secativas, la humedad y la luz. El aceite de linaza suele amarillear más que otros aceites. La oscuridad suele facilitar el fenómeno de amarilleamiento. La capa pictórica formada por el aceite de linaza seco posee, gracias a la estructura reticulada y al hecho de que algunas partículas de triglicéridos líquidas

permanecen

en

el

interior

de

la

estructura,

unas

características de resistencia, flexibilidad, cohesión y elasticidad. Las propiedades desde el punto de vista óptico, no son completamente satisfactorias, ya que tiende a amarillear, tendencia que disminuye en otros aceites como el de nuez y el de adormidera. El aceite secante más utilizado en la formulación de los antiguos barnices al aceite es el aceite de linaza.

Las resinas naturales. Propiedades físico-químicas

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Las resinas naturales son básicas en la formulación de los barnices, forman películas transparentes bastantes duras e impermeables. Las resinas naturales tienen una composición heterogénea compleja, aunque presentan unas características físico químicas comunes que las hacen diferenciarse de otros exudados vegetales. La característica más importante es que son insolubles en agua, por contra pueden ser solubles en disolventes orgánicos como los alcoholes, las cetonas, esteres e hidrocarburos, también algunas de ellas son solubles en aceites, las disoluciones que se obtienen son de tipo coloidal. Otra característica intrínseca es que en estado sólido presentan una estructura amorfa, cuando son sometidas a una fuente de calor y su temperatura aumenta no llegan a un punto de fusión sino que se ablandan. En comparación con otros compuestos naturales podemos decir que su insolubilidad en el agua les permite distinguirse de las gomas vegetales. Con respecto a las ceras presentan una temperatura de reblandecimiento más elevada, y son más transparentes que éstas en estado sólido. Desde un punto de vista químico, las resinas son unos compuestos muy complejos. Se trata de una mezcla de sustancias sólo parcialmente

conocidas.

La

mayor

parte

de

los

componentes

pertenecen a la clase de los hidrocarburos terpénicos y de sus derivados ácidos y alcohólicos. Entre las moléculas simples se encuentran los ácidos aromáticos, los aceites esenciales, los ácidos resinosos que pueden ser terpénicos, cíclicos y poli-cíclicos, y los resenos. Son moléculas policíclicas constituidas por polímeros y se

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clasifican según el número de unidades del monómero. Aquellas formadas por monómeros no son una sustancia filmógena, sino un disolvente de los aceites secantes, como la esencia de trementina, de lavanda o de romero. Las resinas denominadas duras están formadas por diterpenos. Se extraen de arboles de coníferas o leguminosas, como la colofonia que es el residuo seco obtenido de los pinos, otras resinas duras son la sandáraca, los copales y el ámbar. Las resinas blandas están formadas principalmente por triterpenos. La almáciga es la más flexible de estas resinas, contiene gran proporción de hidrocarburos y una pequeña proporción de cetoácidos. La damar es la resina terpénica menos ácida que se conoce, siendo por ello la más estable. La resina elemí se usa como plastificante ya que no podría emplearse sola por ser excesivamente blanda. Los componentes de bajo peso molecular presentes en las resinas como son los aceites esenciales y algunos ácidos tienden a oxidarse y a padecer un proceso de polimerización similar al de los aceites. Este fenómeno modifica de forma progresiva las propiedades originarias de la resina y se debe principalmente a la presencia de numerosos dobles enlaces en las moléculas de los distintos componentes. La presencia de grupos ácidos carboxilos está relacionada con la capacidad de reaccionar con diferentes cationes metálicos, llegando así a convertirse en sustancias características de los jabones, agentes emulsionantes o secativos. Los grupos ácidos libres permiten que se verifiquen reacciones de

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esterificación. Las resinas naturales presentan importantes ventajas con respecto a los nuevos materiales sintéticos. La más importante reside en su composición, ya que por su heterogeneidad resultan más adaptables a las diferentes aplicaciones. Su empleo es menos restringido.

Y

son

más

cercanas

a

los

materiales

utilizados

originalmente. Clasificación de las resinas naturales Sobre las resinas naturales, encontramos información muy útil e interesante reflejada en la tesis doctoral de Juan Peris Vicente64 y del libro “I coloranti nell’arte”65. Ambos establecen las principales características de las resinas, clasificándolas en diterpénicas, terpénicas y fosilizadas. Son muy numerosas las resinas utilizadas en la composición de los barnices, con características muy diferentes entre ellas. A continuación se presentan unas listas con su subdivisión. Resinas diterpénicas:  Colofonia: Es el residuo solido de la destilación de la resina de diversas especies de pino. Es una de las resinas más utilizadas actualmente en los barnices de los violines modernos. Su composición química depende del género de especie pinácea, pero

se

trata

generalmente

de

una

mezcla

de

ácidos

deterpénicos, sobre todo abietanos y pimaranos.  Trementina de Venecia: Es un líquido viscoso extraído del árbol Larix Gmelinii. Desde el punto de vista químico es una mezcla de

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labdanoides neutros y de ácidos diterpénicos, no posee moléculas polimerizables. Se característica más importante es larixol y ácido larixilo, que se encuentra solo en esta resina. Es una resina con una baja acidez.  Bálsamo de Canadá: Resina extraída del árbol Abies Baslamea, originario de América del norte. No se ha usado mucho en la preparación de barnices para instrumentos de cuerda frotada.  Trementina de Estrasburgo: Resina extraída del árbol europeo Abies Alba. Químicamente contiene ácidos diterpénicos de tipo abietano y pimarano. Tiene una rápida polimerización.  Sandáraca: se trata de una resina diterpénica obtenida del árbol Tetraclinis Articulata. Constituido principalmente por acido comúnico, el cual polimeriza rápidamente. Es soluble en alcohol, éter y acetato de amilo, y moderadamente en esencia de trementina y benceno. Y pasa al estado líquido a 145 ºC.  Copal: Resina diterpénica obtenida a partir del Agathis, de la cual se conocen muchas clases. El copla más importante es el Kauri proveniente de Nueva Zelanda. Se ha utilizado en la fabricación de barnices de alta calidad. En una resina rica en ácido comúnico y agático. Esta resina se utiliza mezclada con aceite.  Copaiba: resina líquida obtenida a partir de árboles de la familia Leguminosae, originaria de América del Sur. Está compuesta por diterpenos Labdanoides y abietanos. Su color depende de estas sustancias y va desde un amarillo claro hasta un marrón oscuro. R

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Resinas triterpénicas:  Elemí: Con este nombre se conocen varias resinas triterpénicas obtenidas a partir de diversas familias de árboles de la familia Burseraceae. En todos los casos se tratan de una mezcla de triterpenoides neutros y de diversos

sesquiterpenoides.

triterpenoides

cristalizan

dando

Los

compuestos una

apariencia

blanquecina a la resina. Se ha utilizado mucho como plastificante, sobre todo durante el siglo XIX, pero al envejecer endurece y pierde parte de esa elasticidad.  Almáciga (Mastic):Resina obtenida a partir del árbol Anarcardiaceae Pistacia. Está compuesta por triterpenos parcialmente oxidados. Hay un ácido que solo se encuentra en esta resina, es el morónico. Es conocido como ingrediente de los barnices desde la antigüedad, sobre todo en la cuenca mediterránea.  Damar: Se trata de un resina triterpénica obtenida a partir del exudado de los arboles de la familia de las Dipterocarpaca.

Está

compuesta

principalmente

por

triterpenoides y sesquiterpenos. El damar ha sido utilizado como barniz a partir del siglo XIX.  Resina fosilizada:  Ámbar: Este material es el proceso de fosilización de la resina de los árboles de la familia de las Coniferae. Se

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encuentra en la costa del mar báltico, en Polonia y Lituania. Compuesto principalmente por ácido sucínico, alcanfor y diterpenoides procedentes de la resina original, además de otros ácidos y monoterpenoides. Esta resina fosilizada ha sido utilizada desde la antigüedad en joyería. Se ha utilizado en la fabricación de barnices de gran calidad, y se sigue siendo utilizada actualmente por los lutieres. Otros materiales constituyentes de los barnices. Son numerosos los materiales utilizados en la formulación de los barnices, a continuación se presenta una lista con los más utilizados, ya sea como aditivos, disolventes o colorantes.  Alcohol, Etanol: Es un disolvente que evapora rápidamente, sin dejar indicios de su uso.  Aceites esenciales: Existe una gran variedad de líquidos compuestos principalmente por mezclas de monoterpenoides y sesquiterpenoides.  Esencia de Trementina: se extrae de la destilación de las resinas del pino en especial del Larix decidua. Está compuesta por hidrocarburos volátiles y sesquiterpenos. En el secado, sobre todo cuando envejece, las moléculas volátiles pueden evaporar quedando aquellas con dobles enlaces que forman un polímero fácilmente volatilizable.

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

Esencia de espliego: es un disolvente extraído de la destilación de la Lavandula spica. Al estar compuesta principalmente por moléculas volátiles, durante el secado y el envejecimiento del

barniz tenderán a volatilizarse.  Alcanfor: esta sustancia se obtiene a partir de la madera del árbol Cinnamomun camphorae. Está constituido esencialmente por

alcoholes

monoterpénicos,

principalmente

alcanfor

y

borneal.  Bálsamos: Benjuí: Se trata de un resina sólida obtenida a partir de la savia del árbol Syrax benzoin. Está compuesta de un mezcla de alcoholes y de ácidos aromáticos y se emplea tradicionalmente en barnices disueltos en alcohol.  Ceras:  Propóleo: es una sustancia cerosa y resinosa es extraída por las abejas a partir de las flores y la corteza de diversas especies de árboles, particularmente de coníferas, álamos y castaños. Su coloración depende del origen y la época de la cosecha por lo que se puede encontrar de diferentes coloraciones, como negro, marrón

oscuro,

principalmente

rojo, por

verde

productos

y

blanco. resinosos,

Está

compuesta

ceras

aceites

esenciales y polen. Este material es pegajoso a temperatura ambiente, y por debajo de esta temperatura se vuelve más duro y quebradizo. Su aplicación en los barnices de debe a sus propiedades como consolidantes, bactericida y fungicida  Cera de abeja. Las ceras son ésteres de los ácidos grasos con alcoholes de peso molecular elevado, es decir, son moléculas que

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se obtienen por esterificación de un ácido graso con un alcohol monovalente lineal de cadena larga. Son sustancias altamente insolubles en medios acuosos y a temperatura ambiente se presentan sólidas y duras. Se han utilizado como plastificantes y matificantes en los barnices.  Oleogomorresinas:  Resinas de enebro: Se obtiene a partir de la planta leñosa Juniperus communis, originaria de amplias regiones del norte de Europa, América y Asia. Está compuesta por una mezcla de diterpenoides. A menudo se ha confundido con la resina de sandáraca, debido a que son similares en su composición química.  Mirra: Se trata de una resina oleogomorresinas extraída del árbol Commiphora abyssinica, que crece en arabia y en Somalia. Contiene

principalmente

triterpenoides,

sesquiterpenos

y

oligosacáridos. Este material es conocido desde la antigüedad para la fabricación de perfumes e inciensos, Lo encontramos citado en algunos tratados como ingrediente de barnices.  Secreción animal:  Goma laca: Resina de origen animal, obtenida a partir de las secreciones de un insecto, el Kerria lacca. El material excretado se somete a un proceso de purificación hasta la obtención de la goma laca. Su composición química varía según el entorno dónde vive el insecto, generalmente contienes compuestos cerosos, ácidos grasos. Las resina envejecidas presentan moléculas con grupos aldehídos y cetónicos. La resina de la goma laca funde a

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115ºC y es soluble en alcohol y en acetato de amilo, aunque poco solubles en esencia de trementina.  Colorantes:  Sangre de Dragón: El colorante se extrae del exudado de algunas plantas, de la Calamus draco, de la India y Sumatra, y también de la Dracaena draco de las islas canarias, y la Pterocarpus oficinales del México. Es un colorante conocido desde la antigüedad, pero a causa de su elevado precio era adulterado con frecuencia, con sangre de caprino. Tiene una buena resistencia a la luz, al calor y a la humedad. Se ha utilizado en miniaturas, tintes de tejidos y barnices.  Goma guta: Colorante de una resina gomosa exudada por las hojas y las ramas de algunos árboles de la familia de la Clusiaceae. Esta plantas crecen en Tailandia, Filipinas y Malaca. Es un líquido poco fluido con un componente del 20% de goma polisacárido y un 80% de resina y aceites esenciales. Para ser usada con un aceite debe ser tratada para separar el componente gomoso del resinoso. Se ha utilizado en barnices, pintura al óleo y técnicas acuosas.  Extracto de cachú: este material se obtiene a partir de la madera del árbol Acacia catecú, de la familia de las Babaceas originarias de Asia. Es un extracto rico en Taninos y flavonoides,

también

tiene

propiedades

hidrófobas

y

antibacterianas, protege la capa filmógena del medio ambiente.  Laca de granza: el colorante se extrae de la fermentación de las raíces de color rosado de la Rubia tictoria L. La Rubia crece

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espontáneamente en todo el Mediterráneo, en oriente y en América. El color puede variar dentro de la gama de los rojos. Es un colorante sensible a la luz, decolorándose. La rubia fue completamente suplantada por la Alizarina artificial sintetizada en el 1868. Se ha utilizado en barnices, pintura al óleo y técnicas acuosas, en miniaturas, tintes de tejidos y lanas.  Extracto de achiote: se obtiene a partir de la cera que rodea las semillas de la planta arborescente Bixa Orellana, originaria de las regiones intertropicales de América. El colorante es un carotenoide

de

color

rojizo-amarillo

con

elevada

foto

sensibilidad, pero inerte frente a agentes químicos. Se utiliza principalmente con aditivo en alimentos y como tinte corporal.  Cúrcuma: Extracto procedente de la planta Cúrcuma longa, originaria del sudeste asiático. El tinte presenta una coloración amarillo-anaranjada y se ha utilizado como colorante natural de los tejidos, miniaturas, veladuras en la pintura, como colorante alimentario y tonificante cosmético.  Jugo de aloe: Este material se obtiene a partir de las hojas de diferentes clases de Aloe, entre ellas la Aloe Vera, Aloe ferox y Aloe perryi. El tinte presenta una coloración amarillenta, y se ha utilizado en pinturas. La sustancia colorante es la antraquinona y la barbaloina, cuya concentración es de hasta un 25%.  Azafrán: Se trata de un extracto obtenido del estigma de la flor del Crocus sativus, que se utiliza para aportar una coloración amarillenta. El azafrán ha sido un material muy

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apreciado

como

tinte

desde

la

antigüedad

en

el

área

mediterránea, así como por sus propiedades como perfume y condimento alimentario, aunque poco usado por su elevado coste. Se ha usado como colorante de tejidos, como medicina, como condimento alimentario, y como colorante en la pintura.  Palo de Campeche: Este colorante se obtiene a partir de la especie arbórea Haematoxylum campechianum, que crece en América central. Debido a la diferencia de coloración, según los estados

de

oxidación,

se

ha

utilizado

para

tintes

con

coloraciones del azul al rojo, pasando por diversos matices violeta y malva, así como grises y negros intensos. Este colorante empezó a usarse en Europa a partir del siglo XV. Ha sido empleado sobre todo en la tintura de tejidos, papel y técnicas de pintura el agua. CLASIFICACIÓN GENERAL Los revestimientos se emplean tanto recubriendo el interior del envase - en contacto con el producto - como en su exterior - en presencia de los agentes externos. Hay barnices de uso común para ambas utilizaciones pero en general suelen diferenciarse - al menos en las condiciones de aplicación - ya que las demandas a cubrir son diferentes, siendo mas exigentes las requeridas para la protección interior. Comúnmente los revestimientos se clasifican en:

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- 1.- Revestimientos interiores de protección, están contacto con el producto envasado y son designados como “barnices sanitarios”. - 2.- Revestimientos exteriores pigmentados, que sirven de base a la impresión decorativa del envase, denominados “blancos couches” por ser de este color. También se les llaman “esmaltes blancos” ó “lacas blancas”. - 3.- Revestimientos exteriores transparentes, que también sirven de base a la impresión, denominados “barnices de enganche”. - 4.- Revestimientos exteriores transparentes, que protegen la impresión, ya que las tintas soportan mal las manipulaciones posteriores, conocidos como “barnices de acabado”. El presente escrito se refiere preferentemente al primer grupo aunque hay muchos conceptos comunes a todos ello. Aun así hablaremos de los otros grupos en algunos epígrafes. FUNCIONES DE LOS BARNICES: Con carácter general, los recubrimientos empleados en los envases tienen una función de barrera protectora que puede desglosarse en los siguientes fines fundamentales: ·

Protege al metal de su contenido.

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·

Protege al producto de la contaminación por los iones metálicos procedentes del envase.

·

Facilita la fabricación.

·

Proporciona una base para la decoración.

·

Actúa como una barrera contra la abrasión y corrosión externas.

Protección del metal La reacción entre el metal de la lata y su contenido se manifiesta en un elevado número de formas:

·

Disolución y producción de hidrógeno, solubilización de iones metálicos y en casos extremos la perforación de la lata (asociada a productos ácidos).

·

Transformación de la superficie interna del envase por el producto, formando sulfuros de hierro y azufre por reacción entre el metal y los compuestos azufrados derivados de la degradación proteica durante el proceso.

Los barnices interiores impiden o al menos dificultan estas reacciones. FUNCIONES PROTECTORAS

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Protección de abrasiones y polvos abrasivos Proteger de abrasiones accidentales y de los polvos abrasivos que puedan depositarse sobre la superficie de la pintura y que pueden causar graves daños en el momento de, por ejemplo, desempolvar la obra. Por esta razón es necesario que la película, una vez seca, presente una dureza suficiente como para proteger la superficie pictórica de manera eficaz. Protección de las radiaciones electromagnéticas La luz en general, pero sobre todo las radiaciones de longitud corta como los rayos ultravioletas, pueden provocar reacciones fotoquímicas capaces de alterar seriamente la película pictórica, afectando a los pigmentos y, más aún, a los aglutinantes. Es por eso oportuno que el barniz sea capaz de filtrar estas radiaciones. Desde este punto de vista las resinas naturales como la almáciga y la resina damar, son las que presentan un mayor grado de protección frente a la mayoría de polímeros sintéticos1 . Protección de la humedad y de otros agentes gaseosos atmosféricos. La superficie pictórica debe ser protegida de los gases potencialmente nocivos que hoy día hay en la atmósfera. Las sustancias más protectivas resultan ser las ceras (menos permeables) y los materiales cerosos y, en segundo lugar, las resinas naturales2 . La protección contra la humedad proporcionada por el barniz debe tener en cuenta que la superficie trasera de la pintura está en contacto directo con los diferentes agentes atmosféricos. Una excesiva diferencia en la permeabilidad a la humedad entre la superficie pictórica y su envés podría producir unos desequilibrios

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peligrosos para la integridad de la obra. Es posible paliar este problema no excediéndose en la impermeabilización de la superficie pictórica y, al mismo tiempo, tratando el envés de la pintura con unos materiales capaces de limitar y normalizar los intercambios con el ambiente externo . FUNCIONES ÓPTICO – ESTÉTICAS Aumento del contraste cromático Una superficie pictórica sin barnizar suele ser, en la mayor parte de los casos y si se analiza microscópicamente, muy poco uniforme y homogénea. Esta falta de homogeneidad y uniformidad aumenta y se hace más evidente si la pintura ha sido desbarnizada. Cuando dicha situación causa excesivas alteraciones del aspecto natural de la pintura, la aplicación correcta de una película de barniz puede restituir a la obra el justo contraste de color requerido por la crítica estética . Transparencia Por transparencia se entiende la capacidad de dejar pasar la luz visible, mientras que con respecto a otros tipos de radiaciones, como por ejemplo los rayos UV, es deseable la mayor opacidad posible para que éstos se puedan filtrar y no lleguen a afectar a las capas pictóricas. En la mayor parte de los casos la pérdida de transparencia del barniz se debe a fenómenos relacionados con la humedad y con algunos gases contaminantes presentes en la atmósfera. La humedad suele afectar más fácilmente a algunos

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barnices resinosos de origen natural. Color del barniz El barniz debe estar compuesto, en los posible, por materiales incoloros que permanezcan tales a lo largo del tiempo. Se pueden tolerar coloraciones siempre y cuando sea muy leves. Se trata, al fin y al cabo, de una condición justificable si pensamos en las alteraciones cromáticas que la presencia de coloración en el barniz puede provocar6 . En muchas pinturas el amarilleamiento de los viejos barnices causa, a menudo, variaciones cromáticas. Son por fenómenos fotoquímicos, procesos de oxidación. Los que tienen más tendencia a este amarilleamiento son los barnices a base de resinas naturales. En cuanto al respecto del color del barniz que de ser incoloro, lo que no interesa es la permanencia de esta condición en el tiempo. Grado de brillantez La brillantez es una propiedad óptica de la superficie relacionada con la manera en que éstas reflejan la luz. Desde este punto de vista, las superficies pueden presentar un aspecto brillantes, semimate, mate, etc., no hay que confundir con la transparencia (capacidad de no obstaculizar el paso de las radiaciones a través de la capa entera de barniz). Y la brillantez depende de las condiciones de la superficie. Protección del producto Es frecuente que la corrosión interna de la lata y la contaminación del producto sean procesos complementarios. La contaminación del producto no siempre supone un deterioro de su calidad nutricional,

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pero usualmente afecta a su calidad organoléptica. Por ejemplo la disolución de hierro en muy pequeños niveles afecta a las bebidas y cerveza alterando su sabor aunque no sea perjudicial. En general los alimentos toleran mejor la captación de pequeñas cantidades de metales que las bebidas. Hay una dilatada legislación que determina la cantidad máxima de metales medidas en ppm (partes por millón) que pueden tener los alimentos y productos para consumo humano enlatados para que en ningún caso puedan ser perjudiciales para la salud. Estos valores pueden variar de unos piases a otros. Hay productos que la disolución de estaño de la lata en ellos es beneficiosa hasta ciertos niveles como son las frutas blancas - por ejemplo: peras - para mantener su color y sabor. También en otros casos, como espárragos, el sabor que aporta el estaño suele ser del agrado del mercado, por estar habituado a él desde siempre. Los barnices interiores minimizan estas migraciones de metales al producto. Fabricación Los procesos de formado de metal requieren algún tipo de lubricante. En el caso de latas fabricadas por el procedimiento de embutidoestirado-planchado (DWI), el lubricante se añade en la maquina que hace los cuerpos, en forma de emulsiones de grasas que posteriormente hay que eliminar con un lavado y secado. Cuando se

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trata de envases de tres piezas sin barnizar es el estaño el que hace esta función. Otros materiales como el TFS son muy abrasivos y duros y requieren la aportación de alguna forma de lubricación. Los barnices exteriores e interiores con los aditivos adecuados - ceras - realizan esta función tanto para envases de hojalata cuyo uso requiera su revestimiento como en otros materiales (LTS, TFS). Decoración Como base de la decoración exterior de las latas se emplean revestimientos, generalmente pigmentados con óxido de titanio - que le da un color blanco - o con otros pigmentos. Se aplican en gruesas capas de más de 10 micras. Se les suele denominar “blancos couché” y sustituyen a la tinta blanca en una impresión por cuatricromía. Si la decoración no utiliza el color blanco, el revestimiento base inicial es incoloro y se denomina “sisa” o “enganche”. Estos barnices son necesarios para asegurar una buena adherencia de la litografía a la pared exterior de la lata ya que las tintas aplicadas directamente sobre el metal carecen de ella. Abrasión y corrosión externa Para asegurar la presentación exterior de los envases se aplican revestimientos de protección externa. Son el medio adecuado para aumentar la resistencia a la abrasión por manipulación y roces y también actúan de barrera a la corrosión ambiental.

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Tanto la hojalata como los productos basados en el acero se oxidan con relativa facilidad. Las latas de aluminio se decoloran y son muy sensibles al ataque ácido, buen ejemplo de ellos son los envases de bebidas no alcohólicas, especialmente en climas cálidos. Los revestimientos exteriores vienen a solucionar estos problemas. Si los cuerpos o tapas de los envases van litografiados, el barniz blanco de fondo ya realiza esta función, pero hay que aplicar otro barniz sobre la impresión para proteger la misma pues las tintas tienen muy poca resistencia a la abrasión. Este nuevo recibe el nombre de “barniz de acabado” y es siempre transparente. Si el envase no lleva impresión y la hojalata es de bajo recubrimiento de estaño se requiere aplicar un barniz para proteger la misma de corrosiones externas. En cuyo caso recibe el nombre de “barniz exterior” y suele ser incoloro aunque en alguna ocasión puede ser dorado. En general todos estos revestimientos exteriores pertenecen a las familias de los vinílicos, acrílicos o epoxí-fenólicos. Los pesos de película usados suelen ser bajos.

ASPECTOS BÁSICOS: La permanencia en contacto con los alimentos trae como consecuencia que todos los productos utilizados en su formulación deben estar incluidos en la lista positiva de la FDA (Food and Drugs

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Administración) organismo norteamericano de referencia, u otros similares europeos de reglamentación sanitaria. Estos revestimientos, ya sean protectores o decorativos, se aplican generalmente en forma líquida y consisten, en los términos más simples, en una la disolución o dispersión de una mezcla de resinas/polímeros capaces de formar filmes, en un conjunto de disolventes de naturaleza orgánica con sus aditivos correspondientes (plastificantes, catalizadores, lubricantes, etc.) y en algunos casos pigmentos para usos especiales, más adelante aclararemos el uso de estos pigmentos. Una vez aplicados - las técnicas de aplicación son varias y se detallan en un epígrafe aparte - se hornean a la temperatura requerida en cada caso, evaporándose el disolvente. En esta operación se produce un entrecruzamiento químico de la estructura de los polímeros que les confieren una gran resistencia química, insolubilidad y dureza. Los disolventes orgánicos usados en la formulación no son sanitarios, sin embargo a la temperatura de horneado adecuada, estos disolventes se evaporan, abandonando totalmente el recubrimiento, evitando así cualquier riesgo de contaminación. Hay una gama de barnices denominada de “base agua” donde el disolvente principal es agua y es por lo tanto sanitario, pero aun en este caso sigue siendo necesario el uso de disolventes convencionales no sanitarios aunque en menor proporción. Esta gama de barnices es compleja de aplicar y su

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uso se circunscribe a ciertas utilizaciones, principalmente para envases de bebidas DWI. Lo que si se puede afirmar es que todos los productos residuales que forman el extracto seco depositado sobre el metal son sanitarios. CARACTERÍSTICAS : Los barnices, para cumplir su función de barrera, deben de reunir las siguientes características: ·

Ser compatibles con el producto envasado y resistir su agresividad.

·

Tener una elevada adherencia sobre la hojalata u otro metal.

·

Estar libres de sustancias tóxicas.

·

No afectar a las características organolépticas del producto envasado.

·

No contener ningún producto prohibido por las legislaciones sanitarias.

·

Resistir la esterilización y/o tratamiento a que vaya a ser sometido el producto durante su envasado.

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·

Soportar adecuadamente la operación de soldadura del cuerpo en los envases de tres piezas y la embutición en los de dos, si el barnizado se ha aplicado con anterioridad a ellas.

TIPOS DE BARNICES: El mercado ha desarrollado una amplia gama de barnices para diferentes utilizaciones. Todos ellos parten de un tipo de resina base de la que reciben su nombre genérico. Los fabricantes suelen codificar con un código o numero empírico cada tipo de barniz que desarrollan, no solo para facilitar su designación sino también para mantener un cierto secreto sobre su formulación ya que detrás de cada barniz suele haber un largo trabajo de I+D. Las resinas base que intervienen en la composición de los diferentes barnices no son muy numerosas. Las más usuales son:  Oleorresinosas  Fenólicas  Epoxídicas  Vinílicas  Acrílicas  Poliéster Las resinas oleorresinosas son las únicas naturales, el resto son sintéticas, es decir son producto de la síntesis química, aunque pueden

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contener ciertos ingredientes naturales. Es frecuente combinar más de una de ellas en la formulación de un barniz con objeto de conseguir un más amplio espectro de propiedades. A veces en aplicaciones donde se requiera soportar unas condiciones muy duras donde una sola capa de barniz no da garantía de soportar las mismas se puede aplicar dos o más capas sucesivas de un mismo barniz o incluso de barnices distintos cuyas propiedades se complementen. Pasamos a describir las características principales de los grupos de barnices formulados con estas resinas base. Oleorresinosos: Son obtenidos por la mezcla de resinas naturales - como gomas naturales - y un aceite secante por ejemplo ricino. Se secan por oxidación y polimerización térmica, simultáneamente. Son los más económicos. Son flexibles y resistentes a los ácidos pero permeables al ion sulfuro. Carecen de resistencia frente al proceso y presentan unas pobres características de color. Son uno de los grupos de barnices más antiguos. Su utilización es prácticamente nula en Europa pero continúa usándose algo en Estados Unidos. En su versión normal se emplean para frutas ácidas o vegetales bajo el nombre de barnices tipo R y pigmentados con pasta de oxido de zinc (Ozn) - para enmascarar la sulfuración - para

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alimentos que contienen cantidades importantes de proteínas y este caso reciben en nombre de barnices tipo C. En general puede decirse que ya no presentan gran interés pues hay otros grupos de barnices con mejores prestaciones. Fenolicos Se fabrican a partir de resinas sintéticas obtenidas por condensación de fenoles sustituidos con aldehídos. Tienen una buena impermeabilidad y resistencia química a los ataques del contenido. Por el contrario presentan escasa flexibilidad, por lo que su resistencia a la deformación - por ejemplo en envases embutidos - no es buena, por ello suelen aplicarse con poco espesor de película. Pueden comunicar sabor al producto. A diferencia de los oleorresinosos, presentan una gran densidad de reticulación que los hace impermeables a los iones sulfurosos, por lo tanto están aconsejados para carnes, vegetales y pescados que son productos sulfurantes. Lo mismo que los oleorresinosos, son poco empleados en Europa. Epoxi Las resinas epoxi, derivadas de la reacción de condensación entre la epiclorhidrina y el bifenol A (difenol propano), forman la base de una amplia variedad de materiales de protección y decorativos. Existen diversos tipos de combinación de resinas epoxi. Los cuatro más

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importantes son: epoxi-fenolicas, epoxi-aminas, epoxi-ésteres y epoxi modificados. Con diferencia las de mas utilización son las primeras y por lo tanto las de mas interés en nuestro caso. Los barnices epoxi-fenolicos son los mas universales en cuanto a uso. La resina fenólica aporta las propiedades de resistencia química y la epoxi las mecánicas y de adherencia. El mercado ofrece una gran variedad de barnices epoxi-fenólicos con distintas relaciones de ambas resinas. En general, tienen una excelente adhesión y flexibilidad, por lo que son adecuados para envases embutidos. Su tonalidad es dorada. Presentan una buena resistencia a la agresividad de la mayor parte de alimentos. Su resistencia a la sulfuración aunque buena, es inferior a la de los barnices fenólicos pero tienen mejor resistencia que estos a la acción de los polifosfatos y otros aditivos empleados en la conserva de carnicos. Para estos productos sulfurantes se le añaden aditivos como polvo de aluminio (Al) o de oxido de zinc (OZn). El primero de ellos enmascara el fenómeno de la sulfuración, mientras que el OZn absorbe el ion sulfuro formado como consecuencia de la degradación de las proteínas por el calor del autoclave, formando sulfuro de zinc que es blanco, no alterando apenas el aspecto final del envase. Son utilizados para casi todo tipo de conserva, como carne, pescado, zumos, frutas, verduras, etc.… También se aplican en el caso de

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cervezas y bebidas refrescantes pero debido a que pueden trasmitir sabor al producto, requieren un segundo barnizado vinílico sobre ellos. Algunas conservas sólidas o pastosas se adhieren a estos barnices dificultando su extracción. Para mejorar la misma existe una variante de este tipo de epoxi-fenolicos que son los pigmentados anteriormente citados - con Al o OZn - que además contienen un aditivo deslizante que permite extraer con facilidad los productos sólidos - jamón cocido, mortadelas, “chopped-pork” y otros -, esta variante recibe el apelativo de barnices con “meat reléase”. El aditivo es una disolución de ceras sanitarias que en el proceso de horneado emerge a la superficie exterior. Los barnices epoxi-aminas resultan a partir de resinas epoxi con resinas amino tales como los formaldehídos de urea o de melanina, también se les conoce como barnices epoxi-urea. Tienen elevada resistencia química y son casi incoloros. Se usan para fines decorativos y como “enganches”. Los epoxi-éster se obtienen de resinas epoxi esterificadas con ácidos grasos. Son barnices de excelente flexibilidad e incoloros. Su uso principal es para exteriores (barnices de acabado). Los barnices epoxi-modificados usados en los sistemas interiores son una de las posibilidades – adecuadamente pigmentados - de los

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barnices blancos - porcelánico o porcelanizádos - como alternativa a los organosoles y poliéster blancos. Además como incoloros pueden usarse como barnices de enganche o simplemente como barnices incoloros exteriores. Vinílicos Se formulan a base de resinas vinílicas obtenidas por copolimerización de cloruro y acetato de vinilo, se caracterizan por su buena adhesión, su alta flexibilidad y su nula transmisión de sabor pero tienen una escasa resistencia al vapor y a la esterilización. Consecuencia de ello es su poca utilización en conservas procesadas pero son muy empleados como segundo pase - “top coat” - en cervezas y bebidas carbónicas fabricados con tecnología DWI. También pueden usarse como barnices de acabado exterior. No son validos para envases tres piezas de cualquier utilización ya que no soportan - carbonizándose el calor generado en la costura lateral de los cuerpos dada su baja temperatura de secado. Acrílicos Las resinas de los mismos están formadas por ésteres del ácido poliacrílico. Su empleo inicialmente bajo se ha ido poco a poco ampliándose por el excelente aspecto que presentan, asociado a una buena sanidad y limpieza. Legumbres, verduras y frutas blancas son sus aplicaciones más comunes cuando se usan en sistemas interiores.

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Son menos aconsejables para productos muy ricos en pigmentos tomate, frutas rojas, etc. - pues toman su color, y la presentación de los mismos se empobrece. No obstante sus principales campos de aplicación son en sistemas exteriores como esmaltes blancos y barnices de acabado en versiones incoloras. Presentan buenas cualidades en cuento a resistencia química y sus propiedades mecánicas son también excelentes: Resisten bien elevadas temperaturas, la embutición profunda, el plegado, etc. Poliéster Sus resinas basadas en ácido isoftálico, no reaccionan con los aceites y presentan aceptable flexibilidad, buena resistencia a los ácidos y baja resistencia a sulfuros. Una de sus principales aplicaciones es como barnizado interior de envases de bebida. En general se emplean también frecuentemente en sistemas interiores como incoloros ó dorados y pigmentados como porcelánicos y, en sistemas exteriores como barniz de enganche ó esmalte blanco, este último también pigmentado. Organosoles Realmente forman parte de la familia de los vinílicos pero dada su creciente importancia forman un subgrupo propio. Son dispersiones de resinas de cloruro de polivinilo (PVC) de alto peso molecular disueltos

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en solventes hidrocarbonados más un plastificante. Estos recubrimientos constituyen una de las mejores alternativas a los epoxi-fenolicos. Frecuentemente se emplean como primer pase de trabajos de barnizado aplicados en dos capas para utilizaciones de mucha seguridad. Su uso principal es en tapas, ya que presentan una excelente adhesión con los compuestos y plastisoles usados en los cierres. Son los barnices ideales para las tapas de fácil apertura ejemplo especifico de dos pases de barniz - ya que a la ventaja anterior se une su buena flexibilidad y por tanto soportan bastante bien el daño sufrido en la operación de troquelado de la incisión de desgarre y de la formación del remache de fijación de la anilla de apertura. Por circunstancias parecidas también se comportan muy bien en envases embutidos. Presentan ausencia de sabor y una resistencia química razonable. Frente a los epoxi-fenolicos presentan las ventajas de su alta flexibilidad - como ya se ha indicado - y en general un mejor compromiso entre sus propiedades químicas y mecánicas. Son una gama de barnices que por sus cualidades cada vez tendrán mayores aplicaciones Barnices de origen natural Generalmente los barnices están compuestos por dos partes: una es el disolvente, y otra es la resina que es la que protegerá la madera una

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vez el disolvente se halla evaporado. Esta resina puede ser natural o sintética. Un ejemplo de barniz fabricado a partir de una resina natural es la Goma Laca. La misma es una resina segregada por un insecto que se reproduce en árboles, y es un material que se usa hace cientos de años proveniente de India y China. Actualmente se utiliza a la Goma laca para acabados en restauración de muebles, instrumentos musicales y artesanías.

Barniz sintético o alquídico

Una de las primeras resinas creadas de forma sintética fueron las resinas alquídicas, y su uso en pinturas y barnices se hizo muy común. Por eso se conoce a los esmaltes y barnices alquídicos también como sintéticos. El barniz sintético es muy resistente a la intemperie, por lo que es muy utilizado en exteriores, y en puertas o ventanas. Algunos fabricantes le agregan componentes que mejoran sus características, como por ejemplo el filtro UV. El conocido barniz marino es un barniz alquídico o sintético.

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Barniz de poliuretano, o barniz poliuretánico Es uno de los barnices con mejor adherencia a la superficie, y de una resistencia notable al calor, las ralladuras, los abrasivos y disolventes. Es un producto muy apropiado para maderas que deben resistir un roce constante y son ocasionalmente manchadas, es muy utilizado en interiores. Un ejemplo de este es el barniz que se utiliza parapisos o tarimas de madera, el cual es un producto en base a poliuretano. También es apropiado para mesas y encimeras o mesadas de madera.

Barniz acrílico Es un material en base a resinas acrílicas y puede estar disuelto en agua u otro disolvente. Una de sus características más importante es que no amarillea, y permanece con la misma tonalidad con el correr del tiempo. Es utilizado para proteger la madera, actuar como capa protectora sobre otras pinturas y sellar superficies.

Barniz nitrocelulósico o barniz nitro Es un barniz especial con un tacto suave y muy buen acabado. Generalmente se utiliza en artesanías, restauración e instrumentos

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musicales. No es apto para exteriores ya que se ve afectado por la luz solar. Tiende a ablandarse con el calor. Estos son algunos de los barnices más comunes y más usados para madera. Podrás encontrar otros, o variaciones mejoradas de estos mismos en el mercado. Tipos de barnices y veladuras

Médiums o veladuras acrílicas Son productos de aspecto pastoso de base acrílica, y se tiñen con colores de artista acrílicos para obtener numerosos efectos. Se secan en 2 horas, ofrecen un acabado resistente al agua y no se decoloran.

Barnices para efectos cuarteados Este tipo de productos se utilizan para acabados decorativos de aspecto cuarteado o agrietado. También se puede obtener el mismo efecto con un barniz sintético aplicado entre dos capas de pintura plástica.

Barnices en aerosol

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Son barnices con base de disolvente que se encuentran en acabado brillante o mate y en versiones que sirven para muebles o para proteger pinturas. Van muy bien para decorar objetos de formas irregulares, pero su elevado precio no los hace adecuados para superficies grandes.

Glaseadores o veladuras al óleo Se preparan con aceite de linaza con secante, disolvente y pigmentos El pigmento se puede sustituir por colores de artista al óleo. La veladura se ve opaca cuando está en el bote, pero una vez aplicada se vuelve transparente al secarse. Las veladuras con base de aceite de linaza son amarillentas, y por dicha razón hay que tener mucho cuidado si se utilizan juntamente con pigmentos azules o grises porque se pueden volver algo ventosos.

Barnices de poro abierto También denominados "Lasures", se utilizan para dar a las superficies de madera un acabado de aspecto rustico. Estos productos están preparados a base de aceites naturales, agentes fungicidas y bactericidas

y

resinas

disueltas

en

un

disolvente.

Son

de

mantenimiento sencillo, y pueden encontrarse en acabado satinado y mate, incoloros o teñidos.

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Barnices de goma laca Se obtienen al disolver goma laea en alcohol. Se secan rápidamente (tardan de 15 a 30 minutos). Se aplica a muñequilla y el acabado es duro pero quebradizo. Son un buen sellador para los nudos resinosos de la madera.

OTROS PRODUCTOS: Lacas tapaporos nitrocelulósicas Se emplean para sellar la madera nueva que se tiene que barnizar. Se secan rápidamente y son fáciles de lijar. No se deben utilizar en maderas que tengan que ir al exterior.

Barnices de poliuretano para suelos Son más duros que los barnices sintéticos tradicionales, resisten bien a las manchas y al desgaste. No es aconsejable utilizarlos en exteriores. Se secan al cabo de 4-6 horas y se les puede dar otra capa a las 24 horas. Son de acabado brillante, satinado o mate.

Veladuras acrílicas

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Se diluyen con agua y sirven de acabado protector. Se secan rápidamente y no amarillean como las veladuras al óleo. Se pueden teñir con colorantes al agua para obtener acabados translúcidos.

CARACTERISTICAS DE BARNICES Los datos reflejados en este cuadro deben tomarse con carácter general ya que cada barniz presenta unas características especificas

Tipo

Secado

Flexibilid Resistenci Resistenc ad

a

ia

y

a la

quimica

adhesión

sulfuracio

Uso

Aplicacion es

n Oleorresinins 205ºC/1 os "R"

Mala

2'

Oleorresinins 205ºC/1 os "C"

Buena

2'

Buena

Buena

Resistent Barnices

Frutas

e

interior

acidas

a acidos

es

Vegetales

No

Barnices Alimentos

resiste

interior

ricos

a acidos

es

en

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proteinas Fenólicos

200ºC/1

Mala

Muy buena

Buena

5'

Barniz

Carnes y

acabado

pescados

B. interior Epoxi-

200ºC/1

fenolicos

5'

Buena

Regular

Buena

B.

Alimentos

interior

ricos

B.

en

enganch

proteinas

e Epoxi-

200ºC/1

fenolicos + Al

5'

Buena

Muy buena

Buena

B.

Alimentos

interior

ricos en proteinas

Epoxi-

200ºC/1

fenolicos +

5'

Buena

Buena

OZn

No apta

B.

Alimentos

para

interior

ricos

acidos

en proteinas

Epoxi-aminas 195ºC/1 2'

Buena

Regular

Buena

B. enganch

Decoració

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e

n

B. exterior Epoxi-ester

180ºC/1

Buena

Mala

Regular

2'

B.

Decoració

acabado

n

B. exterior Epoxi-

190ºC/1

modificado

5

Buena

Buena

Buena

B.

Productos

blanco

agresivos

inter

Decoració

B.

n

enganch e B. exterior Vinilicos

180ºC/1

Muy

0'

buena

Mala

Regular

B.

Bebidas

interior Decoració Esmalte blanco B. enganch

n

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e Acrilicos

190ºC/1

Muy

Muy buena

Muy

5'

buena

pigmentad

buena

os

Esmalte Legumbre blanco

s

B.

Vegetales

acabado

poco pigment. Decoració n

Poliester

200ºC12

Variable

Regular

Buena

'

B.

Env.

blanco

embut.

inter

y tapas en

B.

2 pases

interior

Bebidas

B.

Decoració

enganch

n

e Esmalte blanc Organosoles

195ºC/1

Muy

5'

buena

Buena

Buena

B.

Tapas

blanco

facil

inter

apertura

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B. interior

Tapas Env, embut.

Renovable, ecológica, cálida y con múltiples propiedades. La madera es uno de materiales más nobles que ofrece la naturaleza y, por su condición de recurso natural, el hombre la utiliza en multitud de sectores de nuestra sociedad. Sin embargo, su exposición a toda clase de agentes externos, tales como la humedad y la sequedad procedente de los rayos del sol, pueden dañar en gran medida su belleza y calidad.

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Los rayos (UV) del sol son un enemigo natural de la madera. Son los responsables de que ésta, si se encuentra al aire libre, pierda su aspecto natural y adquiera un tono grisáceo. Ello se debe a que el sol degrada un componente del material llamado "lignina". A partir de ahí, la lluvia elimina la lignina, agrietando la madera y abriendo paso a la acción de la humedad.

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Por

su

parte,

el

agua

y

la

humedad no atacan directamente a la madera, pero favorecen las condiciones para el desarrollo de los hongos y los insectos. Este material sólo acaba pudriéndose si está constantemente húmedo, por

eso,

cuando

tenemos

elementos de madera al aire libre,

éstos

protección

necesitan

eficaz

contra

una la

humedad. Cuando llegan las lluvias nos encontramos con el momento propicio para protegerla.

El barniz es una capa protectora transparente que ofrece un acabado con tonos que imitan los colores de la distintas maderas. A diferencia de las ceras y aceites, los barnices crean una

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auténtica capa protectora impermeable, protegiendo la madera de los agentes externos y las pequeñas erosiones. Existen varios tipos de Barnices, los mas antiguos

formulados

Nitrocelulosa,

los

con

resinas

Alquidalicos,

de los

Acrílicos y los de Poliuretano, estos últimos son los que nos ofrecen las mejores

cualidades

resistencia y desempeño.

Los aceites impregnantes por su lado, a diferencia de los barnices, no dejan una capa de protección

superficial

en

la

madera, sino que penetra en profundidad en ella, tanto si se aplica incoloro como pigmentado, por

ello

realza

muy

bien

la

estructura de la madera. Al no formar película no aparecerán desprendimientos

y

su

mantenimiento es muy sencillo al

en

cuanto

a

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no ser necesario lijar. Está

especialmente

preparado

para proteger la madera del efecto del sol, impidiendo que afecte al lignin (aglomerante) de la madera y así evitar que se formen grietas. Asimismo deja la madera

extremadamente

hidrófuga y la protege contra hongos, moho y algas. Es muy utilizado en la protección de muebles de jardín y decks al exterior.

PESO DE PELÍCULA.

La carga ó peso de película seca es la cantidad de extracto seco que queda sobre el metal después de aplicado el barniz en húmedo y horneado. Se mide en g/m2 (o en mg/pg2) Orientativamente puede tener los siguientes valores:

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Sistemas interiores: - Barnices en general

Entre 5 a 7

g/m2

- Barnices + Al

“

6 a 9

“

- Barnices + OZn

“

7 a 10 “

- Blancos

“

9 a 15 “

- Organosoles

“

13 a 21 “

Sistemas exteriores: - Enganches

Entre 2 a 5

g/m2

- Esmaltes blancos

“

14 a 17

“

- Barnices de acabado

“

5a 7

“

TÉCNICAS DE APLICACIÓN DE BARNICES Existen tres procedimientos básicos para los barnices aplicados en estado líquido: ·

Aplicación sobre hojas en una cara de las mismas por medio de rodillos

·

Aplicación sobre bobinas por ambas caras

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·

Aplicación por pulverización.

Hojas por rodillos Es el procedimiento más antiguo y extendido de barnizado. En él se hace pasar cada hoja de metal a través de una pareja de rodillos, uno de ellos - elástico - está impregnado del barniz a aplicar. El material de dicho rodillo es gelatina o goma sintética, no atacable por los disolventes. Con los adecuados ajustes se controla el espesor del revestimiento aplicado. El conjunto de dispositivos que permiten alimentar a partir de un paquete cada una de sus hojas, desplazarlas y hacerlas pasar a través del sistema aplicador, recibe en el mercado el nombre de maquina barnizadora. A continuación de la misma va montado un horno continuo que seca el barniz, eliminando los disolventes del mismo y permitiendo a la película de residuos sólidos que quedan adheridos a la hoja alcanzar el grado de polimerización y reticulación adecuado para su función protectora.

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Las condiciones de horneado son variables según el tipo de resina usado. Con carácter muy general puede rondar los 200º C y un tiempo de 12 minutos. La temperatura nunca será superior a 232º C - fusión del estaño - para evitar que los efectos perjudiciales de refusión del

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mismo.

Esta técnica de barnizado es la más común en la industria metalgrafica, ya que es muy flexible adaptándose a todas las necesidades de barnices como a las distintas partes del envase. Así haciendo las adecuadas “reservas” sobre el rodillo elástico, se pueden barnizar cuerpos para envases de tres piezas, donde las zonas a soldar tienen que estar exentas de barniz, envases embutidos, tapas, etc. Bobinas Es posible barnizar bobinas en un proceso parecido al anterior pero de forma continua. Es mucho más complejo y tiene más limitaciones, pues no es posible hacer reservas de barniz. Su uso está limitado a tapas y cuerpos embutidos en grandes tiradas.

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Pulverización Hay algunas utilizaciones de envases que por la agresividad o delicadeza del producto - por ejemplo: bebidas carbonatadas requieren que su superficie interior esté totalmente exenta de metal expuesto - poros, rayas, abrasiones, etc. - y se requiere aplicar el barniz - usualmente en varias capas de distinto tipo - una vez que está el envase terminado. En estos casos se recurre a la aplicación por pulverización, utilizando una pistola fija ó móvil mientras el envase gira a gran velocidad. Posteriormente el proceso de secado es parecido a la primera técnica. Esta aplicación es típica de los envases “dos piezas” DWI. También una manera parecida de barnizar por pulverización se puede aplicar para cubrir la zona de la costura lateral de los cuerpos de envases “tres piezas”. Dicha área se ha reservado de barniz para hacer posible la soldadura y posteriormente se precisa protegerla, recurriendo para ello a la aplicación por atomización y secado posterior. Este procedimiento estuvo en vigor durante bastante tiempo pero hoy en día ha sido desplazado por otro sistema de aplicación de barniz en polvo. Estos barnices en polvo son del tipo termoplástico o termoestable, se aplican por una técnica de deposición electrostática sobre la superficie a proteger y posteriormente se someten a calor para

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provocar su fusión. Presentan la ventaja de reducir la emisión de solventes a la atmósfera ya que el 100% de los mismos son sólidos.

PARÁMETROS DE LOS BARNICES Los más importantes a controlar son los siguientes: Barniz liquido: ·

Viscosidad

·

Peso especifico

·

Tipo de resina

·

Disolvente

·

Pruebas de cesión o migración

Barniz aplicado seco: ·

Carga o peso de película

·

Control de curado

·

Adherencia

·

Porosidad

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·

Resistencia al autoclave

·

Resistencia al rayado

·

Resistencia a la sulfuración.

La descripción de dichas pruebas haría excesivamente largo este trabajo. Como son comunes a todos los barnices y en cierto modo suponen un capitulo aparte sobre los mismos, se tratará en un tema independiente. BARNIZAR

Barnizar significa dar un baño de barniz a un objeto. El barniz es una disolución de una o más sustancias resinosas en un líquido que al aire se volatiliza o se deseca. Con ella se da a las pinturas, maderas y otras cosas, con objeto de preservarlas de la acción de la atmósfera, del polvo, etc., y para que adquieran lustre. Aquí vamos a dar primero unos consejos generales y seguidamente unas indicaciones básicas sobre el barnizado de la madera en sus distintas versiones: barnizado incoloro, el teñido y barnizado y el barnizado con barniz-tinte. También le damos una indicación sobre los tipos de disolventes más frecuentes para saber con que producto

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diluir un determinad barniz y también poder limpiar las herramientas utilizadas. Debido a su importancia, el barnizado de suelos se trata en capítulo aparte, dentro de la sección LIJADO Y BARNIZADO DE SUELOS.

CONSEJOS GENERALES 1.- La preparación de la superficie es fundamental para el acabado final. Debe estar perfectamente lijada, limpia, seca y exenta de polvo y grasa. Es imprescindible también que la madera esté completamente seca (12% de humedad) antes de empezar. 2.- Remover perfectamente el bote antes de empezar a dar el tapaporos o el barniz. 3.- No barnizar en días muy húmedos o lluviosos, ni a temperaturas inferiores a 5ºC. Tampoco con excesivo calor ni directamente bajo el Sol si es posible. 4.- Dejar secar completamente el tapaporos antes de barnizar. Entre mano y mano dejar secar también el barniz completamente. 5.- Limpiar los utensilios antes de que se seque el tapaporos o el barniz. La utilización de productos de calidad (barnices, brochas, etc) asegura un correcto acabado.

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6.- Antes de empezar a pintar es muy conveniente hacer alguna prueba en un lugar no visible o, mejor aun, en una muestra.

BARNIZADO INCOLORO Consiste en aplicar una capa de barniz incoloro (brillante, satinado o mate) a la madera para su lustre y protección. Es el barnizado más empleado y más natural pues deja ver la madera tal como es.

muestra de pino sin barnizar y barnizada con barniz incoloro

MATERIALES: BARNIZ INCOLORO, DISOLVENTE, TAPAPOROS PARA MADERA, LANA DE ACERO MUY FINA, BROCHA BARATA y BROCHA DE CALIDAD. PROCEDIMIENTO:

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1.- Frotar la superficie con la lana de acero en el sentido de la veta y eliminar el polvo por aspiración o soplado. 2.- Diluir el tapaporos un 30% aproximadamente con disolvente nitro y dar una capa muy extendida con la brocha barata. Dejar secar 20 minutos y frotar muy suavemente con la lana de acero hasta que quede suave al tacto y eliminar el polvo. Limpiar la brocha con disolvente nitro. 3.- Extender el barniz incoloro con brocha de buena calidad en el sentido de la veta y dejar secar 12h para dar una nueva mano. Con dos o tres manos será más que suficiente. Por último limpiar la brocha con aguarrás.

BARNIZADO CON TEÑIDO PREVIO Primero se tiñe la madera con un tinte (de tonalidad de madera o de un color puro) y después se barniza. Es un acabado muy utilizado cuando queremos oscurecer alguna madera o darle alegría con un color puro. El tinte más utilizado para oscurecer maderas es la nogalina, que es un pigmento sólido sacado de la cáscara de nuez. Cuando se tiñe con tintes al agua es imprescindible dejar secar completamente la madera antes de continuar con el barnizado pues de lo contrario aparecerán veladuras.

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muestra de pino teñida en azul y en nogal y barnizada con barniz incoloro

MATERIALES: TINTE, BARNIZ INCOLORO, DISOLVENTE, TAPAPOROS PARA MADERA, LANA DE ACERO MUY FINA, MUÑEQUILLA DE ALGODÓN (TRAPO DE ALGODÓN), BROCHA BARATA Y BROCHA DE CALIDAD. PROCEDIMIENTO: 1.- Frotar la superficie con la lana de acero en el sentido de la veta y eliminar el polvo. 2.- Humedecer la muñequilla con el tinte y frotar la superficie en el sentido de la veta (una o más manos según tono) y dejar secar 1 hora. Si el tinte es al agua, es importantísimo dejar que seque completamente (24 horas mínimo) antes de empezar con el tapaporos.

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3.- Diluir el tapaporos un 30% aproximadamente con disolvente nitro y dar una capa muy extendida con la brocha barata. Dejar secar 20 minutos y frotar muy suavemente con la lana de acero hasta que quede suave al tacto y eliminar el polvo. Limpiar la brocha con disolvente nitro. 4.- Extender el barniz incoloro con brocha de buena calidad en el sentido de la veta y dejar secar 12h para dar una nueva mano. Con dos o tres manos será más que suficiente. Por último limpiar la brocha con aguarrás.

BARNIZADO CON BARNIZ TINTE Consiste en barnizar directamente con un barniz que tiene ya tonalidad. Solo existen barnices con tonalidades de madera (roble, sapely, nogal, etc) pero no con colores puros (azul, rojo, etc). Este acabado destaca por su comodidad de aplicación, pero el resultado es mucho mejor con el procedimiento anterior (tinte y barniz).