As tintas desempenham um papel fundamental em vários setores. O mercado global de tintas e revestimentos foi avaliado em $206,56 bilhões em 2023, crescendo a um CAGR de cerca de 4,5% previsto para o período entre 2021 e 2027. Esse crescimento indica como as tintas são importantes para setores como construção e transporte. A produção de tintas envolve diferentes componentes, incluindo pigmentos que proporcionam cor e cobertura; aglutinantes que mantêm as partículas de pigmento unidas e as fixam às superfícies; líquidos que transportam pigmentos e aglutinantes; aditivos que aprimoram propriedades ou características específicas das tintas. Conhecer esses aspectos ajuda as pessoas a entender por que a fabricação de tintas é tão complexa e precisa.
Matérias-primas e ingredientes
Pigmentos
Tipos de pigmentos
Os pigmentos dão à tinta sua cor e opacidade. Há dois tipos principais de pigmentos: os orgânicos feitos de moléculas à base de carbono (como os vermelhos brilhantes) e os inorgânicos derivados de compostos minerais (como o branco de dióxido de titânio). Os pigmentos orgânicos oferecem tons vibrantes, enquanto seus equivalentes proporcionam excelente poder de cobertura ou durabilidade, especialmente quando expostos à luz ao longo do tempo.
Fontes de pigmentos
Os fabricantes obtêm pigmentos de muitas fontes, incluindo minerais, plantas etc., tanto de substâncias naturais quanto de produtos químicos produzidos sinteticamente por meio de vários processos destinados a obter as cores específicas desejadas pelos usuários finais. Por exemplo, o pigmento amplamente utilizado dióxido de titânio vem da ilmenita, que é um mineral, entre outros, enquanto o óxido de zinco, outro pigmento comum, se origina de minérios que contêm esse metal, e alguns orgânicos podem ser obtidos de materiais à base de petróleo.
Fichários
Tipos de fichários
Os aglutinantes são usados para manter as partículas de pigmento unidas e fixá-las à superfície que está sendo pintada. Os acrílicos oferecem boa flexibilidade de adesão; os alquídicos oferecem durabilidade e brilho; os epóxis oferecem forte adesão e resistência química; os poliuretanos oferecem excelente resistência à abrasão etc.
Funções dos fichários
Nunca é demais enfatizar a função dos aglutinantes no desempenho da tinta. Eles garantem que o pigmento grude ou adira à superfície pintada; também afetam sua dureza, o que afeta o tempo de duração após a secagem, bem como outros fatores, como resistência à água etc. Os acrílicos, por exemplo, têm flexibilidade onde se espera que ocorram rachaduras, enquanto os alquídicos melhoram o brilho e a dureza da película de tinta, entre outros.
Solventes
Tipos de solventes
Os solventes dissolvem os aglutinantes e ajudam na aplicação da tinta. Há dois tipos principais: solventes à base de água (ou tintas à base de água), que usam água como solvente primário; solventes à base de solvente (que usam compostos orgânicos, como aguarrás mineral ou terebintina). Cada tipo tem suas próprias vantagens, dependendo do que se deseja obter com o trabalho de revestimento.
Papel dos solventes na produção de tintas
O solvente controla a viscosidade, facilitando a aplicação da tinta; também evapora após a aplicação, acelerando o tempo de secagem. As tintas à base de água têm baixos níveis de VOCs e, portanto, são consideradas ecologicamente corretas, além de oferecerem boas propriedades de fluxo e nivelamento, necessárias para revestimentos de alto desempenho, ao contrário das tintas à base de solvente.
Aditivos
Tipos de aditivos
- Espessantes: Engrossam a consistência da tinta.
- Dispersantes: Ajudam a distribuir os pigmentos de maneira uniforme.
- Antiespumantes: Reduzem a espuma durante a mistura.
- Biocidas: Evitam o crescimento microbiano.
- Estabilizadores de UV: Protegem contra danos causados pela luz ultravioleta.
Finalidade dos aditivos
Os espessantes melhoram a consistência, garantindo assim a suavidade durante a aplicação; os dispersantes evitam a aglomeração, levando a uma coloração uniforme; os antiespumantes eliminam as bolhas, proporcionando um acabamento impecável; os biocidas aumentam o prazo de validade inibindo o crescimento de bactérias e mofo; os estabilizadores de UV aumentam a durabilidade contra os raios nocivos do sol.
Os aditivos são necessários para produzir uma boa tinta. Cada tipo de aditivo trata de um aspecto diferente do desempenho da tinta.
Processo de fabricação de tintas
Equipamento de pré-mistura usado
Vários equipamentos são usados na pré-mistura. Dispersores de alta velocidade misturam pigmentos com aglutinantes e solventes. Os misturadores garantem a distribuição uniforme de todos os ingredientes. Os tanques armazenam o material pré-misturado antes da moagem. As bombas transferem a mistura entre os diferentes estágios.
Etapas envolvidas na pré-mistura
O processo de pré-mistura começa com a medição das matérias-primas. Pigmentos, aglutinantes e solventes são adicionados ao misturador pelos operadores. O dispersor de alta velocidade mistura esses componentes até que se tornem homogêneos. Após essa etapa, o material pré-misturado é transferido para tanques de armazenamento, onde permanece por algum tempo antes de passar pelo estágio de moagem, se necessário, para não perder a qualidade durante o transporte ou por qualquer outro motivo.
Moagem
Finalidade da retificação
A moagem é feita para reduzir o tamanho das partículas de pigmento, o que proporciona melhor resistência e cobertura da cor, além de suavidade à superfície da tinta. A moagem adequada garante a dispersão uniforme dos pigmentos em um meio como o sistema de aglutinação de emulsão à base de óleo ou água usado na fabricação de tintas.
Técnicas de esmerilhamento
Os moinhos de bolas usam cilindros rotativos cheios de meios de moagem (bolas de aço) que esmagam as partículas grandes por meio de forças de impacto devido ao seu peso quando caem da altura sobre as partículas menores que se encontram na parte inferior dentro da carcaça do tambor do moinho.) Os moinhos de esferas empregam pequenas esferas (mídia) feitas de vidro ou materiais cerâmicos em vez de esferas de aço, pois esses materiais têm densidade menor do que os metais e, portanto, requerem menos energia durante a operação de moagem, uma vez que as partículas mais leves serão elevadas acima das pesadas, que são empurradas para baixo umas contra as outras sob a força da gravidade, alcançando, assim, uma taxa de redução mais rápida, mas ainda fornecendo uma distribuição de tamanho de partícula fina igual à eficiência do processo de moagem de esferas. Os atritores usam ação de agitação de alta velocidade proporcionada por braços agitadores verticais instalados horizontalmente na parte superior dentro de uma câmara cilíndrica fechada contendo sólidos úmidos misturados com um meio líquido, como água ou solvente orgânico. Isso é obtido por meio da rotação dos impulsores (pás) em alta rotação, o que cria um padrão de fluxo turbulento intenso próximo à região da ponta, onde a maior parte da ação de moagem ocorre entre as próprias partículas do meio e contra as paredes do recipiente durante cada ciclo de rotação.
Mistura
Mistura de alta velocidade
A homogeneização adicional da tinta é realizada por meio de mistura de alta velocidade. Isso garante que todos os componentes sejam distribuídos uniformemente em todo o seu volume, bem como em toda a área de superfície disponível para contato com o ar durante o processo de secagem. Os misturadores de alta velocidade operam em velocidades elevadas, criando uma mistura uniforme e estável.
Agentes dispersantes
Importância na mistura
São produtos químicos usados para evitar que os pigmentos se aglutinem durante o estágio de mistura, de modo que possam se dispersar uniformemente pelo sistema aglutinante, proporcionando, assim, um bom desenvolvimento da cor e brilho quando o filme seco se forma após a aplicação na superfície do substrato. Eles também ajudam a obter um acabamento suave, sem estrias ou manchas visíveis deixadas para trás devido ao assentamento desigual de partículas sólidas no meio líquido usado para a fabricação de tintas.
Desbaste e ajuste
Controle de viscosidade
É importante controlar a viscosidade da tinta para que ela possa fluir suavemente durante a aplicação em diferentes superfícies. Os fabricantes adicionam solventes para ajustar esse parâmetro de acordo com as características de desempenho desejadas para o produto final, como facilidade de escovação, rolagem, pulverização etc. Por exemplo, as tintas de alta viscosidade podem precisar de agentes diluentes, enquanto as de baixa viscosidade podem precisar de agentes espessantes, mas tudo isso deve ser feito corretamente, caso contrário, podem ocorrer resultados ruins, como rastejamento, flacidez, escorrimentos, gotejamentos etc., que afetam a aparência geral da qualidade dos objetos revestidos, causando, portanto, a insatisfação do cliente com o item comprado ou com o serviço prestado pelo fornecedor.
Consistência entre lotes
Controle de temperatura
A qualidade da tinta é preservada com a regulagem da temperatura. Os fabricantes sugerem que as tintas sejam mantidas em temperaturas entre 50°F e 80°F. Temperaturas muito altas ou muito baixas podem afetar sua espessura e estabilidade, respectivamente, além de fazer com que os componentes se separem quando estiver quente, enquanto podem engrossar no tempo frio, o que levaria a uma vida útil de armazenamento ruim.
Considerações sobre o prazo de validade
Vários fatores determinam quanto tempo um produto durará nas prateleiras antes de estragar; entre eles estão as datas de validade fornecidas pelos próprios produtores ou indicadas por meio de rótulos afixados nos contêineres no ponto de compra, indicando assim uma vida útil de até cinco anos se armazenado adequadamente, mas a exposição ao ar e à umidade reduz muito esse período.
Considerações ambientais e de segurança
Gerenciamento de resíduos
Descarte de materiais perigosos
Resíduos perigosos são produzidos na fabricação de tintas. Por isso, é necessário observar os métodos corretos de descarte para não prejudicar o meio ambiente ao nosso redor. Algumas empresas são especializadas em coletar e tratar esse tipo de material, enquanto outras o queimam usando fogo ou aplicam produtos químicos que neutralizam seus efeitos nocivos. De qualquer forma, a conformidade com as práticas de remoção seguras garante a preservação do meio ambiente.
Práticas de reciclagem
Hoje em dia, muitos setores tentam reduzir a produção de lixo e, ao mesmo tempo, conservar os recursos naturais por meio de programas de reciclagem apresentados por empresas que fabricam tintas, entre outras coisas, como materiais de embalagem etc., mesmo as partes não utilizadas ainda podem servir a outro propósito se forem reprocessadas novamente em novos itens. Da mesma forma, os solventes e os contêineres usados durante os processos de produção podem ser submetidos a determinados tratamentos seguidos de procedimentos de limpeza de separação nas instalações onde foram fabricados, o que resulta em menos lixo sendo despejado em aterros sanitários, além de reduzir os custos de produção e promover o desenvolvimento sustentável por meio de sistemas eficientes de conversão de resíduos em produtos úteis.
Medidas de segurança
Equipamento de proteção individual (EPI)
Os trabalhadores envolvidos na pintura devem usar EPIs adequados para sua própria segurança. Isso inclui luvas, máscaras e óculos de proteção que os protegem de produtos químicos, bem como de lesões físicas que possam ocorrer durante o horário de trabalho; alguns trabalhos exigem que os funcionários usem respiradores ao lidar com substâncias voláteis, enquanto outros exigem o uso de roupas especiais para não entrar em contato direto com materiais perigosos; portanto, é importante treinar a equipe continuamente sobre essas questões até que se tornem práticas rotineiras seguidas estritamente por todas as partes envolvidas; caso contrário, a não observância das diretrizes pode resultar em acidentes no local de trabalho, colocando vidas em risco ou causando danos mesmo após o término do expediente.
Protocolos de segurança em instalações de produção
As unidades de produção sempre foram muito rigorosas quanto ao cumprimento das regras de segurança em suas instalações. Por exemplo, são feitas verificações regulares para detectar possíveis riscos, enquanto os sistemas de ventilação ajudam a controlar as partículas transportadas pelo ar que podem causar problemas de saúde entre os trabalhadores que respiram esse ar contaminado; deve haver procedimentos de emergência adequados delineados no caso de ocorrerem derramamentos em qualquer lugar do chão de fábrica, incluindo incêndios, em que extintores e alarmes devem ser estrategicamente colocados em pontos de fácil acesso em todos os edifícios, além de ter equipamentos padrão de combate a incêndios prontamente disponíveis, como caminhões de bombeiros que podem responder rapidamente a chamadas feitas de diferentes partes de uma organização; novamente, a conformidade com os padrões do setor e com as leis relevantes garante que os estabelecimentos permaneçam seguros para todos os envolvidos; portanto, o monitoramento contínuo deve ser realizado para o caso de alguém se esquecer de seguir um ou dois aspectos relacionados ao que fazer ou não fazer, já que a implementação de todas essas medidas protege os funcionários contra lesões e, ao mesmo tempo, protege o ambiente ao nosso redor contra a poluição causada pelos processos de produção de tintas.
O processo de produção de tintas envolve várias etapas críticas, incluindo seleção de matéria-prima, pré-mistura, moagem, mistura, diluição e controle de qualidade. Cada etapa garante que o produto final atenda aos padrões de desempenho e segurança do setor.
A garantia de qualidade e as precauções de segurança são componentes essenciais para a manutenção de tintas de alta qualidade. Essas medidas garantem a durabilidade da tinta por meio de procedimentos de teste rigorosos que estão em conformidade com as diretrizes estipuladas para verificar sua compatibilidade com o meio ambiente e sua capacidade de resistir a diferentes condições; além disso, o uso de equipamentos de proteção individual (EPIs) e a adoção de práticas de trabalho seguras protegem os trabalhadores dos riscos associados ao manuseio de tintas.
As tendências futuras na produção de tintas se concentram na sustentabilidade e na inovação. Materiais ecologicamente corretos estão sendo desenvolvidos juntamente com técnicas de reciclagem para reduzir o impacto causado por essas atividades em nosso meio ambiente; outras melhorias foram feitas para aumentar a eficiência durante vários estágios de fabricação, resultando em níveis mais altos de produtividade, juntamente com padrões de qualidade superiores que são alcançados em todos os momentos.