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Se estudia la influencia sobre las resistencias al frote, a la flexi�n repetida y a la adherencia de� acabado de: la relaci�n resina-pigmento, de la naturaleza de� pigmento empleado y de la fijaci�n.
Se encontr� que las resistencias al frote mejoran al aumentar la relaci�n resina-pigmento en tanto que los valores de la resistencia a la flexi�n son independientes de la relaci�n para el ensayo h�medo y mejoran para relaciones resina-pigmento bajas en el caso de� ensayo seco. No se ha encontrado influencia sobre la adherencia del acabado. La fijaci�n final mejora las propiedades, encontr�ndose los mejores valores con pigmentos inorg�nicos.
La relaci�n �ptima de balance de las diferentes propiedades se sit�a entre 1:1 1/4 a 1:1 3/4 partes de pigmento por partes de resina.
Introducci�n
La relaci�n entre las cantidades de resina y de pigmento que componen una formulaci�n para acabado de cueros se var�an en la t�cnica de la terminaci�n para:
-
asegurar, mediante una adecuada cantidad y selecci�n de resinas, que las part�culas de pigmentos queden rodeadas de una masa de ligante que forme una pel�cula resistente a los agentes externos;
-
otorgar, al cuero, a trav�s de la terminaci�n, el aspecto est�tico 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 t�rmino.
Encarado en esta forma interesa conocer:
-
el sentido en que var�an las propiedades de una terminaci�n al alterarse la relaci�n resina-pigmento;
-
en qu� punto se produce un cambio en las propiedades a partir del cual deja de tener influencia la relaci�n resina a pigmento;
-
cual es el efecto sobre las propiedades de una terminaci�n al incorporar una fijaci�n nitrocelul�sica final.
A continuaci�n se analizan las siguientes propiedades como representativas de una terminaci�n:
-
la resistencia al frote medida seg�n la norma IUF/450;
-
la resistencia a la flexi�n repetida medida seg�n la norma IUP/20;
-
la adherencia del acabado seg�n la norma IUF/470.
En estas propiedades influyen:
-
el tipo de pigmento (org�nico o inorg�nico), su soporte (con case�na, hidrodisperso, etc.), el grado de molienda, etc.;
-
el tipo de resina, es decir la naturaleza del pol�mero, el tama�o de part�culas, el uso conjunto de resinas, etc.;
-
el tipo de auxiliares que se agregan a la formulaci�n, incluyendo agentes de penetraci�n;
-
la naturaleza del cuero, en especial su carga superficial y absorci�n; la naturaleza y caracter�sticas de la fijaci�n que se utilice;
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las cantidades, m�todo de aplicaci�n y secado de las capas de terminaci�n.
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-sint�tico y engrase a base de aceites naturales sulfonados y sint�ticos.
Las muestras, de igual tama�o, se recortaron a lo largo de toda la superficie �til de los cueros al ser la carga superficial la misma en todo el cuero y pareja la absorci�n. No se emplearon en las aplicaciones ni las cabezas ni las faldas.
La f�rmula aplicada contemplaba variaciones en la relaci�n resina-pigmento entre 1/2:1 a 3:1 que cubre el rango encontrado en la pr�ctica. Estas formulaciones se calcularon a 15% de s�lidos y se cuid� de aplicar 15 g/pie2 de preparaci�n pigmentaria en dos cruces con secado intermedio y final a 45�.
Los productos usados para las capas de fondo y la fijaci�n tienen las caracter�sticas generales siguientes:
-
pigmento org�nico hidrodisperso a 26% de s�lidos;
-
pigmento inorg�nico hidrodisperso a 32% de s�lidos;
-
resina de acrilato de etilo a 41% de s�lidos;
-
laca nitrocelul�sica en solventes;
-
como veh�culo de las preparaciones pigmentarias se emple� una mezcla al 70% de agua, siendo el 30% restante una mezcla de solventes (alcohol et�lico, etilglicol y amon�aco).
Para los ensayos con lacas nitrocelul�sicas se emplearon la mitad de las muestras recortadas y previamente tratadas con la mezcla de pigmentos. Se aplic� una laca en solvente (1:2 a raz�n de 7 g/ pie2 . Las tablas I y II recogen las formulaciones empleadas.
TABLA I - RELACI�N DE RESINA A PIGMENTO INORG�NICO
| prueba |
cantidad de pigmento
|
cantidad de resina
|
veh�culo |
|
(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 - RELACI�N DE RESINA A PIGMENTO ORG�NICO
|
prueba
|
cantidad de pigmento
|
cantidad de resina
|
veh�culo
|
|
|
(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 veh�culo est� formado por un 70 % de agua y un 30 % de mezcla de solventes (alcohol et�lico, etilglicol y amon�aco).
Resultados y discusi�n
Para el examen de las muestras se procedi� 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 h�medo a 250 y 30 vueltas
cuero h�medo-fieltro seco a 250 y 30 vueltas
Respectivamente para cueros con y sin fijaci�n.
Los valores elegidos permiten obtener contrastes marcados sobre las muestras ensayadas.
resistencia a la flexi�n repetida
cuero seco a 50000 (con fijaci�n) y 20000 (sin fijaci�n)
cuero h�medo a 20000 (con fijaci�n) y 5000 (sin fijaci�n)
Los resultados obtenidos, que se recogen en las Tablas III IV, V y VI se eval�an 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 flexi�n repetida los, resultados se eval�an 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 n�mero de flexiones indicado.
Aplicaciones sin fijaci�n nitrocelul�sica (Tablas III y IV). Resistencias al frote
cuero seco-fieltro seco: es independiente de la relaci�n siendo los valores buenos.
cuero h�medo-fieltro seco: depende de la relaci�n, ocurriendo un cambio marcado a partir de la formulaci�n V, aunque con resultados pobres.
cuero seco-fieltro h�medo: mismos resultados que para el caso precedente.
cuero seco-fieltro seco: es independiente de la relaci�n siendo los valores pobres.
cuero h�medo-fieltro seco: depende de la relaci�n, ocurriendo un cambio marcado a partir de la formulaci�n V, aunque con resultados pobres.
cuero seco-fieltro h�medo: depende de la relaci�n, con un cambio en la formulaci�n IV y valores pobres para las siguientes.
Flexi�n repetida
-
con pigmento inorg�nico -la flexi�n seca es independiente de la relaci�n, aunque con resultados pobres. La flexi�n h�meda depende de la relaci�n y cambia a partir de la formulaci�n V obteni�ndose valores pobres hacia el final.
-
con pigmento org�nico - tanto la flexi�n seca como la flexi�n h�meda son independientes de la relaci�n resina-pigmento, aunque se obtienen valores pobres en el primer caso y aceptables en el segundo.
Adherencia del acabado
Los resultados obtenidos son err�ticos y no permiten sacar conclusiones. Se insin�a, sin embargo, una tendencia a obtener mejores resultados al aumentar la relaci�n resina a pigmento.
Aplicaciones con fijaci�n nitrocelul�sica (Tablas V y VI)
Resistencias al frote
cuero seco-fieltro seco: la propiedad se hace independiente
desde la formulaci�n II, siendo los valores buenos.
cuero h�medo-fieltro seco: los valores son aceptables. La propiedad es dependiente de la relaci�n y cambia desde la formulaci�n VI.
cuero seco-fieltro h�medo: an�logo al caso anterior.
cuero seco-fieltro seco: se obtienen buenos valores siendo la propiedad independiente de la relaci�n resina-pigmento.
cuero h�medo-fieltro seco: es dependiente de la relaci�n, cambiando desde la formulaci�n IV, siendo los valores regulares hasta el final.
cuero seco-fieltro h�medo: an�logo al caso anterior, aunque con buenos resultados.
Flexi�n repetida
-
con pigmento inorg�nico: la propiedad en la flexi�n seca, se hace dependiente de la relaci�n desde la formulaci�n V, obteni�ndose valores m�s pobres al incrementarse la relaci�n resina-pigmento; para la flexi�n en h�medo los valores son aceptables e independientes de la relaci�n.
-
con pigmento org�nico: la flexi�n seca se hace dependiente desde la formulaci�n IV, siendo aceptables los valores hasta �sta. Al crecer la relaci�n la propiedad decae.
La flexi�n h�meda, es por el contrario, independiente de la relaci�n, siendo aceptables los valores en todos los casos.
Adherencia al acabado
Los valores son err�ticos aunque mejoran para relaciones resina-pigmento crecientes.
Conclusiones
-
Influencia del tipo de pigmento
Las formulaciones con pigmentos inorg�nicos dieron en todos los casos mejores resultados que aquellas empleando pigmentos org�nicos.
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Influencia de la relaci�n resina-pigmento
Teniendo presentes las consideraciones indicadas en la introducci�n sobre el sentido de este par�metro 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 ning�n beneficio adicional aumentando esta relaci�n.
-
Influencia de la fijaci�n nitrocelul�sica
Independientemente de� tipo de pigmento empleado la fijaci�n mejora sustancialmente las resistencias a los frotes y a la flexi�n repetida de las capas de fondo.
Este efecto se manifiesta sobre todo en aquellos cueros ensayados en h�medo.
La adherencia del acabado se ve sin embargo disminuida por la fijaci�n. Este hecho se explica al fijarse el adhesivo mucho m�s al cuero cuando no existe top final. La laca nitrocelul�sica empleada act�a en consecuencia como barrera a la penetraci�n del adhesivo.
Ing. Qu�m. R. L. Boccone � Ing. Qu�m. J. Fontana
Gentileza del Laboratorio Tecnol�gico del Uruguay para Cueronet.com
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