Se
estudia la influencia sobre las resistencias al frote, a la flexión
repetida y a la adherencia de¡ acabado de: la relación
resina-pigmento, de la naturaleza de¡ pigmento empleado y de la
fijación.
Se
encontró que las resistencias al frote mejoran al aumentar la relación
resina-pigmento en tanto que los valores de la resistencia a la flexión
son independientes de la relación para el ensayo húmedo y mejoran para
relaciones resina-pigmento bajas en el caso de¡ ensayo seco. No se ha
encontrado influencia sobre la adherencia del acabado. La fijación
final mejora las propiedades, encontrándose los mejores valores con
pigmentos inorgánicos.
La
relación óptima de balance de las diferentes propiedades se sitúa
entre 1:1 1/4 a 1:1 3/4 partes de pigmento por partes de resina.
Introducción
La
relación entre las cantidades de resina y de pigmento que componen una
formulación para acabado de cueros se varían en la técnica de la
terminación para:
-
asegurar,
mediante una adecuada cantidad y selección de resinas, que las partículas
de pigmentos queden rodeadas de una masa de ligante que forme una
película resistente a los agentes externos;
-
otorgar,
al cuero, a través de la terminación, el aspecto estético deseado
con el brillo, relleno superficial, finura de flor, etc., que se
deseen.
Reconociendo
la importancia que reviste el segundo de estos factores, debe admitirse
que en el mismo intervienen elementos subjetivos imposibles de
cuantificar por lo que este trabajo se ocupa exclusivamente del aspecto
nombrado en primer término.
Encarado
en esta forma interesa conocer:
-
el
sentido en que varían las propiedades de una terminación al
alterarse la relación resina-pigmento;
-
en
qué punto se produce un cambio en las propiedades a partir del cual
deja de tener influencia la relación resina a pigmento;
-
cual
es el efecto sobre las propiedades de una terminación al incorporar
una fijación nitrocelulósica final.
A
continuación se analizan las siguientes propiedades como
representativas de una terminación:
-
la
resistencia al frote medida según la norma IUF/450;
-
la
resistencia a la flexión repetida medida según la norma IUP/20;
-
la
adherencia del acabado según la norma IUF/470.
En
estas propiedades influyen:
-
el
tipo de pigmento (orgánico o inorgánico), su soporte (con caseína,
hidrodisperso, etc.), el grado de molienda, etc.;
-
el
tipo de resina, es decir la naturaleza del polímero, el tamaño de
partículas, el uso conjunto de resinas, etc.;
-
el
tipo de auxiliares que se agregan a la formulación, incluyendo
agentes de penetración;
-
la
naturaleza del cuero, en especial su carga superficial y absorción;
la naturaleza y características de la fijación que se utilice;
-
las
cantidades, método de aplicación y secado de las capas de
terminación.
Parte
experimental
Se
emplearon en las experiencias cueros para calzado de 1.6 a 1.8 mm de
espesor, curtidos al cromo con recurtido vegetal-sintético y engrase a
base de aceites naturales sulfonados y sintéticos.
Las
muestras, de igual tamaño, se recortaron a lo largo de toda la
superficie útil de los cueros al ser la carga superficial la misma en
todo el cuero y pareja la absorción. No se emplearon en las
aplicaciones ni las cabezas ni las faldas.
La
fórmula aplicada contemplaba variaciones en la relación resina-pigmento
entre 1/2:1 a 3:1 que cubre el rango encontrado en la práctica. Estas
formulaciones se calcularon a 15% de sólidos y se cuidó de aplicar 15
g/pie2 de preparación pigmentaria en dos cruces con secado
intermedio y final a 45°.
Los
productos usados para las capas de fondo y la fijación tienen las
características generales siguientes:
-
pigmento
orgánico hidrodisperso a 26% de sólidos;
-
pigmento
inorgánico hidrodisperso a 32% de sólidos;
-
resina
de acrilato de etilo a 41% de sólidos;
-
laca
nitrocelulósica en solventes;
-
como
vehículo de las preparaciones pigmentarias se empleó una mezcla al
70% de agua, siendo el 30% restante una mezcla de solventes (alcohol
etílico, etilglicol y amoníaco).
Para
los ensayos con lacas nitrocelulósicas se emplearon la mitad de las
muestras recortadas y previamente tratadas con la mezcla de pigmentos.
Se aplicó una laca en solvente (1:2 a razón de 7 g/ pie2 .
Las tablas I y II recogen las formulaciones empleadas.
TABLA
I - RELACIÓN
DE RESINA A PIGMENTO INORGÁNICO
prueba |
cantidad
de pigmento
|
cantidad
de resina
|
vehículo |
|
(g)
|
(g)
|
(g)
|
I |
1 |
1/2 |
57.6
|
II |
1 |
3/4
|
69.8
|
III |
1 |
1 |
81.9
|
IV |
1 |
1
1/4 |
94.1
|
V |
1 |
1
1/2
|
106.2
|
VI |
1 |
1
3/4
|
118.4
|
VII |
1 |
2
|
130.5
|
VIII |
1 |
2
1/4
|
142.7
|
IX |
1 |
2
1/2
|
154.8
|
X |
1 |
2
3/4
|
166.9
|
XI |
1 |
3
|
179.1
|
TABLA
II - RELACIÓN DE RESINA A PIGMENTO ORGÁNICO
prueba
|
cantidad
de pigmento
|
cantidad
de resina
|
vehículo
|
|
(g)
|
(g)
|
(g)
|
I |
1 |
112
|
31.7
|
II |
1 |
3/4
|
40.5
|
III |
1 |
1
|
49.0
|
IV |
1 |
1
1/4
|
57.9
|
V |
1 |
1
1/2
|
66.7
|
VI |
1 |
1
3/4
|
75.4
|
VII |
1 |
2
|
84.1
|
VIII |
1 |
2
1/4
|
92.8
|
IX |
1 |
2
1/2
|
101.6
|
X |
1 |
2
3/4
|
110.3
|
El
vehículo está formado por un 70 % de agua y un 30 % de mezcla de
solventes (alcohol etílico, etilglicol y amoníaco).
Resultados
y discusión
Para
el examen de las muestras se procedió a ensayar de acuerdo al siguiente
criterio, para cada propiedad:
resistencia
al frote
cuero
seco-fieltro seco a 1000 y 350 vueltas
cuero seco-fieltro húmedo a 250 y 30 vueltas
cuero húmedo-fieltro seco a 250 y 30 vueltas
Respectivamente
para cueros con y sin fijación.
Los valores elegidos permiten obtener contrastes marcados sobre las
muestras ensayadas.
resistencia
a la flexión repetida
cuero
seco a 50000 (con fijación) y 20000 (sin fijación)
cuero húmedo a 20000 (con fijación) y 5000 (sin fijación)
Los
resultados obtenidos, que se recogen en las Tablas III IV, V y VI se
evalúan de acuerdo a una escala arbitraria de 1 a 5 en la que, 1 es
pobre y 5 es muy bueno para las resistencias al frote en tanto que
para la resistencia a la flexión repetida los, resultados se evalúan
de acuerdo a una escala de 1 a 3, en la que:
3:
designa aquellas muestras que no acusan rotura;
2:designa
aquellas muestras que rompen ligeramente;
1:designa
aquellas muestras que rompen; todo referido al número de flexiones
indicado.
Aplicaciones
sin fijación nitrocelulósica (Tablas III y IV). Resistencias al frote
cuero
seco-fieltro seco: es independiente de la relación siendo los
valores buenos.
cuero
húmedo-fieltro seco: depende de la relación, ocurriendo un cambio
marcado a partir de la formulación V, aunque con resultados pobres.
cuero
seco-fieltro húmedo: mismos resultados que para el caso precedente.
cuero
seco-fieltro seco: es independiente de la relación siendo los
valores pobres.
cuero
húmedo-fieltro seco: depende de la relación, ocurriendo un cambio
marcado a partir de la formulación V, aunque con resultados pobres.
cuero
seco-fieltro húmedo: depende de la relación, con un cambio en la
formulación IV y valores pobres para las siguientes.
Flexión
repetida
-
con
pigmento inorgánico -la flexión seca es independiente de la relación,
aunque con resultados pobres. La flexión húmeda depende de la
relación y cambia a partir de la formulación V obteniéndose
valores pobres hacia el final.
-
con
pigmento orgánico - tanto la flexión seca como la flexión húmeda
son independientes de la relación resina-pigmento, aunque se
obtienen valores pobres en el primer caso y aceptables en el
segundo.
Adherencia
del acabado
Los
resultados obtenidos son erráticos y no permiten sacar conclusiones. Se
insinúa, sin embargo, una tendencia a obtener mejores resultados al
aumentar la relación resina a pigmento.
Aplicaciones
con fijación nitrocelulósica (Tablas V y VI)
Resistencias
al frote
cuero
seco-fieltro seco: la propiedad se hace independiente
desde
la formulación II, siendo los valores buenos.
cuero
húmedo-fieltro seco: los valores son aceptables. La propiedad es
dependiente de la relación y cambia desde la formulación VI.
cuero
seco-fieltro húmedo: análogo al caso anterior.
cuero
seco-fieltro seco: se obtienen buenos valores siendo la propiedad
independiente de la relación resina-pigmento.
cuero
húmedo-fieltro seco: es dependiente de la relación, cambiando
desde la formulación IV, siendo los valores regulares hasta el
final.
cuero
seco-fieltro húmedo: análogo al caso anterior, aunque con buenos
resultados.
Flexión
repetida
-
con
pigmento inorgánico: la propiedad en la flexión seca, se hace
dependiente de la relación desde la formulación V, obteniéndose
valores más pobres al incrementarse la relación resina-pigmento;
para la flexión en húmedo los valores son aceptables e
independientes de la relación.
-
con
pigmento orgánico: la flexión seca se hace dependiente desde la
formulación IV, siendo aceptables los valores hasta ésta. Al
crecer la relación la propiedad decae.
La flexión húmeda, es por el contrario, independiente de la relación,
siendo aceptables los valores en todos los casos.
Adherencia
al acabado
Los
valores son erráticos aunque mejoran para relaciones resina-pigmento
crecientes.
Conclusiones
-
Influencia
del tipo de pigmento
Las
formulaciones con pigmentos inorgánicos dieron en todos los casos
mejores resultados que aquellas empleando pigmentos orgánicos.
-
Influencia
de la relación resina-pigmento
Teniendo presentes las consideraciones indicadas en la introducción
sobre el sentido de este parámetro los mejores resultados se
obtienen con las formulaciones IV, V y VI, es decir con relaciones
pigmento-resina de: 1 a 1 1/4 a 1:1 314. De¡ punto de vista de las
propiedades, exclusivamente, no se obtiene ningún beneficio
adicional aumentando esta relación.
-
Influencia
de la fijación nitrocelulósica
Independientemente de¡ tipo de pigmento empleado la fijación
mejora sustancialmente las resistencias a los frotes y a la flexión
repetida de las capas de fondo.
Este efecto se manifiesta sobre todo en aquellos cueros ensayados en
húmedo.
La
adherencia del acabado se ve sin embargo disminuida por la fijación.
Este hecho se explica al fijarse el adhesivo mucho más al cuero
cuando no existe top final. La laca nitrocelulósica empleada actúa
en consecuencia como barrera a la penetración del adhesivo.
Ing.
Quím. R. L. Boccone – Ing. Quím. J. Fontana
Gentileza del Laboratorio Tecnológico del Uruguay para Cueronet.com
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