Nova gamma d'agents antiespumants ecològics

Els productes antiespumants permeten controlar la presència d’espuma no desitjada en diferents processos, incloent-hi la fabricació i aplicació de pintures.

Una de les fases més crítiques en la formació d’espuma de les pintures és la fase de mòlta. Durant la mòlta de les pintures, s’utilitza un equip que genera forces de tall altes per obtenir una distribució homogènia de la mida de les partícules dels ompliments. Encara que l’equip està dissenyat per reduir la formació d’espuma, és inevitable la presencia de bombolles d’aire atrapat. Una altra fase on l’espuma tendeix a causar desviacions en el sistema de producció és durant l’envasat, on la disminució de la densitat de la pintura, és a dir, la relació entre el seu volum i el seu pes, fa que les especificacions de pes no es puguin arribar a causa del contingut excessiu d’aire. A més, durant l’aplicació de les pintures, especialment si s’aplica amb aplicadors de tall alt, com ara pistoles d’aigua o rodets d’espuma, aquests promouen la incorporació d’aire atrapat en la pintura que pot causar defectes a la superfície del revestiment, com ara cràters, forats o reducció de lluentor.

L’enfocament habitual per solucionar els problemes d’espuma generalment implica seleccionar l’agent antiespumant adequat. L’antiespumant òptim sol establir-se d’acord amb les característiques del procés, la formulació i el tipus d’espuma generada en la pintura, sigui macro o micro espuma.

Tradicionalment, s’han utilitzat agents antiespumants basats en petroli mineral amb partícules hidrofòbiques que destrueixen l’espuma en la indústria de la pintura. Aquesta classe d’antiespumants solen ser els que ofereixen la millor relació entre eficàcia antiespumant i cost, aquests dos criteris sent els que sovint resulten més importants en triar l’antiespumant. No obstant això, hi ha una tendència creixent a considerar criteris ecològics com a requisit fonamental en la selecció de matèries primeres.

L’any 2004, la Unió Europea va aprovar la Directiva de Pintures 2004/42/CE, limitant la presència de substàncies volàtils en les pintures, vernissos i acabats de vehicles. El 2014 va establir els criteris per obtenir l’ECOLABEL, amb el qual el consumidor final té la garantia que les pintures i vernissos amb aquesta etiqueta tindran un contingut mínim de substàncies tòxiques, així com un contingut mínim de compostos orgànics volàtils i semi volàtils (VOC i SVOC). Aquesta etiqueta és una garantia de l’eficàcia de les pintures i vernissos quan s’utilitzen a l’interior i/o a l’exterior.

Per aquesta raó, a Concentrol hem dissenyat una nova gamma d’antiespumants sense oli mineral, que no són perjudicials per a l’ésser humà o per al medi ambient a causa de la seva baixa o no toxicitat, i la millor biodegradabilitat dels materials bruts. Han estat dissenyats amb un contingut zero de gasos d’emissió de VOC i SVOC (compostos orgànics volàtils i semi volàtils) que poden contaminar la qualitat de l’aire i ser perjudicials per a l’atmosfera. A més, des del punt de vista de l’eficàcia, milloren l’eficàcia antiabombament en comparació amb els antiespumants tradicionals basats en oli mineral. A més, la nova gamma d’agents antiespumants, compleixen la regulació de la Unió Europea 10/2011 que llista els materials bruts permesos per ser utilitzats en materials i plàstics per aplicacions de contacte amb aliments. Fent-los una opció adequada i complaent per a aplicacions com revestiments destinats a l’envasament d’aliments.

En resum, són antiespumants dissenyats per ser els millors en termes de relació qualitat/cost/ecologia.

Presentació

La nova gamma d’antiespumants amigables amb el medi ambient EMULTROL DFM està composta per les següents referències, que es comparen a la taula següent amb dos antiespumants tradicionals basats en olis minerals.

Els nous antiespumants formulats EMULTROL DFM OLV-24 i EMULTROL DFM AFO-24 estan basats en olis vegetals i els més recents EMULTROL DFM OLV-25 i EMULTROL DFM AFO-25, basats en olis ecològics. A la part experimental, es mostraran més proves d’exercici per verificar el rendiment d’aquestes noves formulacions en eficiència com a antiespumants i compatibilitat en aplicacions de pintura de prova. S’han triat matèries primeres d’alta qualitat per garantir que la formulació en conjunt es pugui utilitzar en les aplicacions més sensibles, com ara la formulació de pintures i revestiments aptes per a contacte amb aliments. A més, la seva composició és òptima per ser emprada en pintures i revestiments que busquen complir les certificacions ecològiques més exigents com ECOLABEL o Nordic Swan.

Estudi comparatiu

Per avaluar l’eficàcia antiespumants d’aquests nous productes, s’han dut a terme proves d’efectivitat, estabilitat i compatibilitat als laboratoris d’aplicació de Concentrol, utilitzant com a mitjà de prova, dispersions polimèriques aquoses estàndard de la indústria de pintures i revestiments, com a polímer acrílic d’estirè, acrílic, vinyl-veova i etilvinilacetat.

Prova d’acompliment antiespumants

Per avaluar l’acompliment antiespumants, es pren una mostra de 200 ml de dispersió polimèrica en un got, s’afegeix el 0,2% de l’antiespumants a tastar, es duu a terme un procés d’agitació a 1300 rpm durant 5 minuts. El percentatge d’aire entranyat s’obté calculant la diferència en la densitat mesurada entre la densitat inicial de la dispersió i la densitat final després de la prova. La preparació s’envelleix en un forn a 45 °C durant una setmana, després es repeteix la prova per determinar l’estabilitat de l’acompliment de l’antiespumants durant l’envelliment. Aquest darrer procés ens permet avaluar l’estabilitat de l’efecte antiespumants al llarg de la vida útil de la pintura.

Resultats i discussió

A continuació es mostren els resultats de les proves d’acompliment antiespumants als diferents mitjans de prova. Un percentatge més baix d’aire entranyat indica més efectivitat antiespumants.

Figura 1. Es mostren els resultats de les proves d’efectivitat antiespumants en 4 dispersions polimèriques estàndard a base d’aigua de la indústria de pintures i revestiments, mostrant tant l’efectivitat de la prova fresca (blau) com la prova després de l’envelliment de la dispersió polimèrica (taronja).

Es pot veure que els antiespumants ecològics mostren un millor rendiment en termes d’efectivitat antiespumant que els antiespumants tradicionals. En dispersions polimèriques, com l’acrílic estirè, poden desairejar entre dues i tres vegades més aire entranyat que els antiespumants tradicionals. S’observa que les referències EMULTROL DFM OLV-24 i EMULTROL DFM AFO-24 presenten un augment de persistència de l’efecte antiespumant contra l’envelliment. Mentre que les referències EMULTROL DFM OLV-25 i EMULTROL DFM AFO-25 mostren un exercici antiespumant immediat lleugerament millor, tot i que el seu exercici envellit és comparativament pitjor.

Prova de compatibilitat antiespumant

La compatibilitat de les preparacions antiespumant estudiades amb les diferents dispersions polimèriques s’avalua, per tal de verificar que l’antiespumant no causi problemes de qualitat, com ara ulls de peix, cràters o pell de taronja a l’aplicació de pintura. Per fer-ho, s’ha provat una aplicació de les preparacions de dispersions polimèriques, amb una barra espiral tipus Mayer, de 25 micròmetres de profunditat, en un suport de cartró LENETA®.

Les figures 2, 3, 4 i 5 mostren les proves de compatibilitat de les dispersions polimèriques, mostrant exemples de cadascuna de les noves referències en comparació del seu equivalent antiespumant tradicional. Es pot veure que els revestiments acabats que contenen antiespumant són generalment millors o similars a l’acabat de la prova de control. S’observa una tendència on les preparacions amb un menor % d’aire entranyat mostren un millor revestiment i anivellament, resultant en un acabat més homogeni.

Figura 2. Prova de compatibilitat en dispersió de copolímer acrílic-estirè6.

Control	EMULTROL DFM OLM-17	EMULTROL DFM OLV-24

Figura 3. Prova de compatibilitat en dispersió de copolímer acrílic6.

Control	EMULTROL DFM AFO-1	EMULTROL DFM AFO-24

Figura 4. Prova de compatibilitat en dispersió de copolímer d’acetat de vinil VeoVa®.

Control	EMULTROL DFM OLM-17	EMULTROL DFM OLV-25

Figura 5. Prova de compatibilitat en dispersió de polímer d’etilacetato de vinil.

Control	EMULTROL DFM AFO-1	EMULTROL DFM AFO-25

S’ha desenvolupat una nova gamma d’antiespumants ecològics com a alternativa als antiespumants basats en oli mineral, mostrant un rendiment antiespumant igual o millor per a aplicacions en formulacions de pintura arquitectònica. A més, tenen una excel·lent compatibilitat amb la majoria de les pintures estàndard al mercat. I per últim, però no menys important, estan dissenyats per a les aplicacions més sensibles, complint amb les normes ecològiques i alimentàries més exigents al sector de pintures i revestiments.

​​Vine a conèixer aquestes solucions a l’estand 3A-220 de la fira ECS2023 del 28 al 30 de març.