Fabricação das tintas e testes

Detalhes da preparação e da formulação da tinta, como as quantidades exatas

Processamento Mineral.

recipiente apropriado para um volume tot iderando a mistura completa de todos os component

formulação de tinta fosca imobiliária branca à base de água, contendo os seguint

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e componentes, como os aditivos, são omitidos devido ao acordo de confiabilidade entre a empresa que forneceu a formulação e o Laboratório de

A fabricação da tinta em laboratório foi feita em al de ¼ de galão (900 ml), cons

es. As tintas foram fabricadas utilizando-se dispersor tipo cowles em agitador de bancada.

No presente estudo foi avaliada uma

es percentuais para os componentes: Resina = 11%

Pigmento = 38% (8% de TiO e 30% de carga) Solvente = 48,5% de água

Aditivos = 2,5% (dispersante, bactericida, biocida, antiespumante, tensoativo, espessante e coalescente).

Durante os ensaios todos os componentes da tinta (resina, solvente, aditivos e pigmentos - primário e carga mineral ou filler funcional) permaneceram constantes. As únicas alterações foram quanto ao tipo do filler funcional e as combinações destes.

sterior medição de parâmetros como razão de contra

ade.

Precisão das medições

sujeita a erros sistemáticos e/ou aleatórios, sendo os sist

Sendo assim, as seguintes propriedades das tintas foram determinadas: estabilidade, viscosidade, alvura, amarelamento, brilho e opacidade. As tintas que não apresentavam resultado satisfatório com relação à

am imediatamente descartadas, e novas tintas eram feitas, para verifica

As aplicações, para po

ste e cor, foram feitas em cartolinas tipo LENETA^®, contendo uma faixa preta, com extensor de 100 µm. Além destes parâmetros, também foram medidos outros como PVC, brilho, viscosidade, estabilidade, pH. Estes parâmetros foram escolhidos por representarem as principais qualidades que um revestimento com função protetora e decorativa deve ter, tais como, opacidade, cor e estabilid

Como toda medição está

emáticos originários de falhas dos métodos empregados ou dos operadores, e aleatórios os que ocorrem de forma imprevisível, buscou-se a minimização destes erros através da exatidão e precisão das medidas. No ANEXO II encontram-se os cálculos para que a precisão pudesse ser avaliada.

3.2.1 Propriedades das tintas

As propriedades foram escolhidas de forma que representassem parâmetros essenciais de qualidade da tinta.

estabilidade er

r se a falta de estabilidade era em decorrência da carga mineral ou deficiência na fabricação da tinta. Os resultados foram avaliados em termos comparativos, de modo que a influência de cada filler funcional e das combinações dos mesmos fosse pesquisada.

3.2.1.1

o utilizada compreende tinta fosca, a propriedade brilho foi medid

ângulo de 60°. A metodologia para medição do brilho é baseado na norma ASTM D-523, e descrita a) Primeiramente, foi aplicada uma camada de tinta de 250 µm de espessura, com a

3.2.1.2

uma propriedade que agrega em si características ópticas da carga.

A razão de contraste varia de zero a 100, e está relacionada com o poder de cobertura. Assim, uma

consegue cobrir completamente o substrato, sem que este influencie na reflexão, ou seja, na cor que o observador vê. De forma oposta, baixas razões de contraste signific

reflectância será influenciada pelo su contraste não possui unidades e é da calculada pela equação 3.1:

Brilho

Como a formulaçã

a em todos os ensaios somente para verificar se o brilho encontrava-se dentro dos padrões de aceite, que nesse caso deve ser inferior a 10 para um

a seguir:

uxílio de um extensor, sobre uma placa de vidro;

b) A placa de vidro foi aquecida, em uma chapa quente, a 40^oC durante 15 minutos para secagem;

c) A leitura do brilho foi feita, após resfriamento da película, nos ângulos de 20, 60 e 80 graus de reflexão, com equipamento específico para tal.

Opacidade

As medidas mais comuns de opacidade são o poder de cobertura, a razão de contraste e o coeficiente de espalhamento. Na indústria de tintas os parâmetros mais utilizados são a razão de contraste e o poder de cobertura. Neste estudo optou-se por utilizar a razão de contraste e o poder de espalhamento. Esta escolha está embasada no fato desses parâmetros serem medidas mais práticas e rápidas e, além disso, o poder de espalhamento é

razão de contraste igual a 100 significa que o filme de tinta

am que o filme não consegue cobrir completamente o substrato, com isso a bstrato. A razão de 100 (%) x R R RC b p = (3.1)

Rb = reflectância do filme sob o fundo branco.

O poder de espalhamento está diretamente relacionado com o coeficiente de espalhamento (S), que é a medida da quantidade de luz espalhada nas interfaces pigmento/meio contidas dentro do filme de tinta e as contribuições causadas pela absorção de luz. O tamanho de partícula também afeta diretamente a quantidade de luz espalhada por um pigmento (Kippax, 2005). O coeficiente de espalhamento é expresso em µm^-1, sendo assim, é dependente da espessura da camada de tinta e sua quantificação está descr

de espalhamento da luz com a espessura (d) da camada da película recebe o nome de poder de espalhamento da película (Sd). Este determina as propriedades ópticas e visuais de um revestimento. O poder de espalhamento é calculado de acordo com a solução hiperbó

seu cálculo são descritas a seguir, para:

ita em Kortüm (1969). Assim, a relação do coeficiente

lica obtida por Kubelka e Munk (Kortüm, 1969) e as fórmulas para

⎟ ⎟ ⎠ ^(3.2) ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − + + = g g R R R R R R a 0 0 2 1 e 1 2 − = a b (3.3) Tem-se, 0 0 11 coth 1 aR Sd − = − ( bR b 3.4)

= reflectância da película seca no branco a da película seca no preto Onde:

R

R0 = reflectânci

O procedimento para obtenção do material a ser aplicado em cartela LENETA^® para leitura das reflectâncias é o mesmo procedimento para obtenção da razão

3.2.1.3 Viscosidade

Para uma determinada formulação de tinta, mudanças no tipo de carga mineral ou combinações destas podem afetar o comportamento reológico do sistema, devido, principa riações d rficial, da absorção em óleo/resina, dos tamanhos de ículas, do grau de hidrofilicidade, etc.

A viscosidade das tintas foi determinada na temperatura de 25^oC (±1^oC), usando-se o viscosímetro Stormer com rotor tipo hélice e indicador estroboscópico. A tabela 3.6 mostra exemplos iscosidade em fun do peso.

Viscosidade em função do peso medido no ensaio.

de contraste da carga.

lmente, a va a ár supeea part

de v ção

Tabela 3.6:

Peso (grama) Visc. (Krebs)

180 78 183 79 230 86 235 87 237 87 240 88 250 89 340 99 3.2.1.4 Alvura

alvura foi determinada sobre a película seca da tinta, mediante leitura em espectrofotômetro da marca Datacolor, modelo Dataflash-100. A tinta foi aplicada sobre uma cartela branca com tarja preta, tipo LENETA^®, com uso de um extensor de 250 µm de espessura. A tabela 3.7 mostra os valores de alvura da película seca em função das cargas.

Tabela 3.7: Al película ara tinta a carga

PS (%) CARGA ALVPS (%) vura da seca p com um .

CARGA ALV AGALM 85,27 CAU9 87,72 CALMIC 84,62 CCP 80,39 CAU1 87,70 DOL1 82,41 CAU2 83,83 DOL2 82,90 CAU3 81,58 GCC 83,50 CAU4 86,63 GCCF m CAU5 85,93 GCCG 82,53 CAU6 83,14 PCC 90,32 CAU7 87,90 SIL 84,42 CAU8 87,82 SRAX 78,87 ALVPS = Alvura da película seca

m = valor não medido

3.2.1.5 Razão de contraste da película seca de tinta

A tinta é aplicada em cartela LENETA^® de extensão com tarja preta de contraste, disposta numa superfície plana e fixa (usando chapa de vácuo ou fita adesiva), e o extensor de 100 µm é posicionado para aplicação onde, com firmeza e

sem in reflectância

é medida primeiramente sobre nca la e, a, sobre a faixa preta da cartela. O resultado é avaliado através da divisão da reflectância sobre a área escura pela reflectância dada na área branca, como descrito na seção 3.1.6. A tabela 3.8 mostra os valores da razão de cont da pelíc ca em função das cargas.

Tabela 3.8: Ra contrast lícula se tinta co carga. CARGA RCPS (%) CARGA RCPS (%)

terrupção, o extensor é puxado. Após a obtenção do filme seco, a a área bra da carte em seguid

raste ula se

zão de e da pe ca para m uma

AGALM 89,26 CAU9 93,39 CALMIC 84,68 CCP 82,80 CAU1 93,03 DOL1 75,74 CAU2 93,36 DOL2 68,23 CAU3 91,52 GCC 68,49 CAU4 94,51 GCCF 67,07 CAU5 90,95 GCCG 66,77 CAU6 92,73 PCC 95,26 CAU7 83,48 SIL 83,64 CAU8 96,04 SRAX 89,49 RCPS = Razão de contraste da película seca