Tinte para madera

Antecedentes

Las piezas de madera a menudo están decoradas para agregar color y atractivo. A los productos de madera a menudo se les aplica un tinte de tono de madera para realzar la veta natural o agregar profundidad o tono a la madera. El tinte puede alterar el color y la apariencia de la madera u ocultar vetas poco atractivas. Los tintes están disponibles en una variedad de tonos de madera, desde tintes muy claros y semitransparentes hasta tintes oscuros casi opacos.

El tinte es una combinación de tintes y pigmentos suspendidos en un solvente. Los tintes solubles se disuelven en disolventes compatibles y proporcionan una mayor claridad de grano, lo que significa que el grano se ve a través de la mancha. Los pigmentos insolubles son materiales colorantes finamente molidos que se dispersan pero no se disuelven en el solvente. Estos pigmentos insolubles tienden a enturbiar el grano. Las manchas deben mezclarse con frecuencia para que los pigmentos permanezcan uniformemente dispersos y no revelen ni oscurezcan por completo la veta. Las manchas se caracterizan generalmente por el tipo de solvente que se utiliza en su producción. Por lo tanto, las manchas que se usan con más frecuencia incluyen manchas de alcohol (a veces llamadas manchas que no levantan granos), agua y manchas de aceite. Cada solvente afecta la apariencia y el manejo de la mancha. Hoy en día, la mancha de aceite se fabrica en mayor cantidad y es la más familiar para el carpintero aficionado. Hay dos tipos de manchas de aceite. Estos incluyen la mancha de aceite penetrante, que a veces sangra y se desvanece, y la mancha de aceite limpiador (a veces llamada mancha pigmentada), que es más consistente y no se raya.

Independientemente del solvente, los tintes generalmente penetran solo en las capas superiores de la madera. Por lo tanto, la mancha se puede quitar y lijar, revelando el color original de la madera. El tinte debe tener una capa superior o un acabado, lo que significa que una vez que esté seco, se aplicará algún tipo de acabado de superficie para proteger la superficie de la madera y el tinte de la humedad, los arañazos, las manchas no deseadas, la suciedad y los productos químicos. Los tintes para madera son compatibles con acabados naturales como barniz o goma laca y acabados sintéticos como poliuretano o acrílico.

Historial

Los carpinteros han teñido la madera durante siglos utilizando pigmentos naturales y tintes de plantas y minerales. Los clavos de hierro empapados en vinagre dan una mancha de color gris oscuro o ébano, la mancha marrón se puede diseñar empapando tabaco en amoníaco y agua, y así sucesivamente. Muchas de las primeras manchas eran esencialmente pinturas diluidas que daban color y tono opacos. Se estima que hace más de 100 años, las primeras manchas se produjeron en masa, y alrededor de 1920 empresas estadounidenses como Pratt &Lambert no solo fabricaban una amplia variedad de manchas de aceite, sino que promocionaban y comercializaban activamente sus productos.

Los desarrollos más recientes en tintes incluyen una variedad más amplia de aquellos con bases solventes. Las manchas de agua y alcohol se consideran menos perjudiciales para el medio ambiente. (Los alcoholes minerales esenciales para las manchas de aceite tienen políticas de eliminación restringidas ya que pueden contaminar los suministros de agua). Los fabricantes de tintes han desarrollado recientemente una interesante variedad de colores semitransparentes para producir colores coloridos y no naturales que buscan algunos carpinteros. También se han desarrollado pigmentos sintéticos, lo que da como resultado una coloración más consistente que algunos de los pigmentos que se encuentran en el mundo natural. Las manchas de gel son manchas pigmentadas en una forma espesa que se asemeja a la gelatina. Los pigmentos permanecen mezclados uniformemente y la mancha no gotea ni salpica tanto como una mancha líquida.

Materias primas

Las materias primas esenciales para la producción de tintes para madera varían según el tipo. Las manchas de agua utilizan agua como disolvente e incluyen tintes de anilina solubles en agua (derivados químicamente) para impartir color. Las manchas que no levantan granos, a veces denominadas manchas de alcohol, se fabrican utilizando alcohol o glicol como disolvente con tintes de anilina solubles en alcohol que se utilizan en su producción. Debido a que el alcohol se seca casi instantáneamente, este tinte no se puede manipular mucho y, esencialmente, la mancha se fija a medida que se aplica.

Las manchas de aceite utilizan alcoholes minerales como disolvente. Los alcoholes minerales ayudan a la viscosidad del producto y la facilidad de aplicación y son el ingrediente volátil en las manchas (se sabe que los trapos empapados con manchas se queman instantáneamente y deben desecharse con cuidado). Las manchas de aceite también utilizan generalmente aceite de linaza como resina o aglutinante que ha sido tratado con ácidos especiales para que no penetre demasiado profundamente en la superficie de la madera. Los pigmentos vienen en bolsas de 50 lb (23 kg) y generalmente son pigmentos de óxido de hierro (aunque esto puede variar). Las sales metálicas son ingredientes importantes ya que ayudan a oxidar el producto y permiten que la mancha de aceite se seque. Finalmente, se necesita un agente espesante que también ayude a controlar la penetración en la madera. Estos espesantes suelen ser de propiedad exclusiva y es posible que el fabricante no los explique.

El proceso de fabricación

Hay muchos tintes a base de solventes diferentes. La mancha de aceite es una de las más producidas y vendidas en mayor cantidad.

1. Primero, los componentes deben mezclarse para comenzar el proceso. El componente principal, el aceite de linaza que se usa como aglutinante dentro de la mancha, se bombea a un tanque. En esta etapa, solo se agrega al tanque aproximadamente la mitad del aceite de linaza que se necesita para hacer la mancha. A continuación, se bombea el disolvente, generalmente alcoholes minerales. Finalmente, se añaden los pigmentos. Los pigmentos se mezclan en forma de polvo, se miden previamente con cuidado en otro lugar y se colocan a mano. Esta cantidad se controla cuidadosamente para adquirir la profundidad y el tono de la mancha que espera el consumidor. Estos pigmentos en polvo también tienen algunas cualidades de absorción de aceite y ayudan a espesar la mezcla. Finalmente, se bombea al tanque un agente espesante específico (variado y, en algunos casos, un ingrediente patentado).
2. Los ingredientes deben mezclarse completamente en un proceso denominado "molido". Un dispensador de alta velocidad, esencialmente una hoja en forma de diente de sierra que gira a velocidades muy altas, se baja a la gran cuba de productos químicos y pigmentos. Esta cuchilla agita la lechada durante aproximadamente 20 minutos, asegurando que el pigmento en polvo se distribuya uniformemente por todos los líquidos. A medida que este dispensador de alta velocidad gira dentro de los productos químicos durante varios minutos, la temperatura de la mezcla aumenta.
3. El lote debe enfriarse. Para enfriar esta mezcla espesa, se bombea el resto del aceite de linaza junto con solventes adicionales (más alcoholes minerales) y varias sales metálicas. La mancha naciente se enfría y diluye rápidamente a casi la viscosidad requerida para una mancha de limpieza de alta calidad. Este único lote de tinte tiene aproximadamente 250 gal (946 L) de volumen.
4. Suponiendo que el lote de tinte en producción no requiere más ajustes para los estándares de calidad, está conectado a un sistema de filtración que esencialmente elimina todo el sedimento de la mancha de aceite para que el líquido no tenga granos ni grumos. Algunas empresas pasan sus lotes de tinción a través de dos sistemas de filtración para garantizar que se eliminen los sólidos indeseables. Desde el punto en el que el tanque se llenó inicialmente con los ingredientes hasta la decantación completa, puede llevar hasta 2,5 horas.
5. La mancha decantada, que actualmente se guarda en una tina o tanque grande en el segundo piso de una fábrica, ahora se deja caer en una máquina de llenado en un nivel inferior de la fábrica. Aquí, el líquido está listo para dispersarse individualmente en latas y envasarse. Esta máquina llenadora llena automáticamente cada lata al iluminar con un haz de luz la lata con una etiqueta ya adherida. Si la viga permanece intacta, indica que la lata debe llenarse y la llena rápidamente. Cuando la lata se llena al nivel deseado, la viga se rompe y el llenado se detiene. Otra lata se mueve a su lugar, se ilumina un rayo de luz y comienza el llenado de otra lata hasta que se hayan agotado los 250 gal (946 L) Una vez mezclado bien durante 20 minutos, la solución se enfría y se agregan más ingredientes. Las pruebas de control de calidad se llevan a cabo antes de filtrar la mezcla y envasarla para la venta como tinte para madera. de la máquina. Las latas se retiran de la máquina llenadora y se empaquetan en cajas de cartón y se preparan para su envío.

Control de calidad

La creación de tinte de madera de aceite es un proceso de cocción cuidadosamente controlado. Los ingredientes se miden con mucho cuidado a medida que se bombean al tanque de mezcla, y los pigmentos se pesan a mano de acuerdo con las recetas prescritas que dan el tono deseado. La calidad de las materias primas, particularmente el espesante patentado, el aceite de linaza y los pigmentos, son esenciales para producir un producto de calidad. La maquinaria debe estar funcionando correctamente para dispersar los pigmentos y filtrar las partículas indeseables. Se verifica que los lotes terminados tengan la viscosidad, el peso y el color adecuados.

Subproductos / Residuos

Las manchas de aceite generalmente utilizan alcoholes minerales, un material combustible con un alto punto de inflamación. La mayoría de los disolventes no utilizados se reutilizan fácilmente y se vuelven a mezclar en el proceso de fabricación de tintes, de modo que el disolvente generalmente no representa un peligro. Si por alguna razón el solvente está contaminado y no se puede reutilizar en el producto, entonces los alcoholes minerales se consideran desechos peligrosos y deben eliminarse de acuerdo con las regulaciones federales que pertenecen a dichos desechos. Estos solventes contaminados se envían a una instalación de desechos peligrosos.

El futuro

Debido a que las manchas de aceite están hechas con solventes considerados peligrosos, muchos carpinteros están recurriendo a las manchas de agua porque son amigables con el medio ambiente. Las manchas de agua penetran más profundamente en la madera que el aceite. Pero no siempre tienen la profundidad de tono o color que imparte la mancha de aceite en la primera capa. Es posible que necesite algunas capas para obtener el color deseado. Además, las manchas de agua tienden a elevar la veta, lo que se considera indeseable si se desea una superficie lisa y uniforme cuando se aplica la capa final a la pieza. El futuro de todas las pinturas y tintes de aceite elaborados con aceite de linaza y alcoholes minerales está en duda, ya que la eliminación de los productos usados ​​y contaminados se está convirtiendo en un problema.