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Pinturas variadas de témpera (arriba) y gouache (abajo)

La pintura es un material o mezcla de líquido coloreado que, al aplicarse sobre un material sólido y dejarse secar, forma una capa similar a una película. En el arte, se utiliza para crear una o varias imágenes conocidas como pintura . La pintura puede ser de muchos colores y tipos. La mayoría son a base de aceite o de agua, y cada una tiene características distintivas.

Se utilizaron formas primitivas de pintura hace decenas de milenios en pinturas rupestres . [ 1 ] [ 2 ]

Los disolventes de limpieza también son diferentes para la pintura a base de agua que para la pintura a base de aceite. [ 3 ] Las pinturas a base de agua y las pinturas a base de aceite se curarán de manera diferente según la temperatura ambiente exterior del objeto que se esté pintando (como una casa).

Historia

Pintura rupestre de un Megaloceros realizada con carbón y ocre en Lascaux , Francia.

La pintura se usó en algunas de las primeras obras de arte humanas conocidas. Algunas pinturas rupestres dibujadas con ocre rojo o amarillo , hematita , óxido de manganeso y carbón vegetal pueden haber sido hechas por los primeros Homo sapiens hace hasta 40.000 años. [ 4 ] La pintura puede ser incluso más antigua. En 2003 y 2004, arqueólogos sudafricanos informaron hallazgos en la cueva de Blombos de una mezcla a base de ocre hecha por humanos de 100.000 años de antigüedad que podría haber sido usada como pintura. [ 5 ] [ 6 ] Excavaciones posteriores en la misma cueva dieron como resultado el informe de 2011 de un conjunto completo de herramientas para moler pigmentos y hacer una sustancia primitiva similar a la pintura. [ 6 ] [ 7 ] Las primeras aplicaciones de pintura tenían fines puramente ornamentales. En consecuencia, el pigmento sin ningún agente adhesivo, compuesto principalmente de óxido de hierro, se empleó en el arte rupestre prehistórico alrededor del 15.000 a. C. en partes de Asia . [ 8 ]

Se ha descubierto que las paredes interiores del Ness de Brodgar, de 5.000 años de antigüedad, incorporan piedras individuales pintadas en amarillos, rojos y naranjas, utilizando pigmento ocre hecho de hematita mezclada con grasa animal, leche o huevos. [ 9 ] [ 10 ]

Los antiguos muros de colores de Dendera , Egipto , que estuvieron expuestos a la intemperie durante años, aún conservan su brillante colorido, tan vívido como cuando fueron pintados hace unos 2000 años. Los egipcios mezclaban los colores con una sustancia gomosa y los aplicaban por separado, sin mezclarlos. Al parecer, utilizaban seis colores: blanco, negro, azul, rojo, amarillo y verde. Primero cubrían toda la superficie con blanco y luego trazaban el diseño en negro, dejando sin iluminar las zonas claras del color de fondo. Para el rojo utilizaban minio , generalmente de un tono oscuro. [ 11 ]

Las pinturas al óleo más antiguas que se conocen son murales budistas creados alrededor del año 650 d . C. Las obras se encuentran en salas con forma de cueva excavadas en los acantilados del valle de Bamiyán , en Afganistán , «utilizando aceites de nuez y de semillas de amapola». [ 12 ] Plinio menciona algunos techos pintados en su época en la ciudad de Ardea , que habían sido realizados antes de la fundación de Roma . Tras el transcurso de tantos siglos, expresó gran sorpresa y admiración por su frescura.

En el siglo XIII, el óleo se utilizaba para detallar pinturas al temple . En el siglo XIV, Cennino Cennini describió una técnica pictórica que empleaba pintura al temple cubierta con finas capas de óleo. Las propiedades de secado lento de los aceites orgánicos eran bien conocidas por los primeros pintores europeos. Sin embargo, la dificultad para adquirir y trabajar los materiales hizo que se utilizaran raramente (y, de hecho, el secado lento se consideraba una desventaja [ 13 ] ). La pintura se elaboraba con yema de huevo , por lo que la sustancia se endurecía y se adhería a la superficie sobre la que se aplicaba. El pigmento se obtenía de plantas, arena y diferentes tipos de tierra. La mayoría de las pinturas utilizan aceite o agua como base (el diluyente , disolvente o vehículo del pigmento).

Antonello da Messina , de formación o influencia flamenca , a quien Vasari atribuyó erróneamente la introducción de la pintura al óleo en Italia, [ 14 ] parece haber mejorado la fórmula añadiendo litargirio , u óxido de plomo (II). Un ejemplo aún existente de pintura al óleo doméstica del siglo XVII es Ham House en Surrey , Inglaterra , donde se utilizó una imprimación junto con varias capas base y una elaborada capa decorativa; la mezcla de pigmento y aceite se molía hasta formar una pasta con un mortero y una mano de mortero. Los pintores realizaban el proceso a mano, lo que los exponía al envenenamiento por plomo debido al polvo de albayalde.

En 1718, Marshall Smith inventó en Inglaterra una «Máquina o motor para moler colores». No se sabe con exactitud cómo funcionaba, pero fue un dispositivo que aumentó drásticamente la eficiencia de la molienda de pigmentos. Pronto, una empresa llamada Emerton and Manby comenzó a anunciar pinturas a precios excepcionalmente bajos que habían sido molidas con esta tecnología que ahorraba mano de obra.

Pintura de uso diario: Pintura blanca en una pared en Suzdal, Rusia.

Una libra de pintura molida en un molino de caballos sirve para pintar doce yardas de tela, mientras que la pintura molida de cualquier otra manera no alcanza para cubrir ni la mitad de esa cantidad.

Con el inicio de la Revolución Industrial , a mediados del siglo XVIII, la pintura se molía en molinos a vapor y se había encontrado una alternativa a los pigmentos a base de plomo en un derivado blanco del óxido de zinc. La pintura de interiores se convirtió cada vez más en la norma a medida que avanzaba el siglo XIX, tanto por razones decorativas como porque la pintura era eficaz para prevenir la putrefacción de las paredes por la humedad. El aceite de linaza también se utilizó cada vez más como aglutinante económico.

En 1866, Sherwin-Williams abrió sus puertas en Estados Unidos como un importante fabricante de pinturas e inventó una pintura que podía utilizarse directamente del envase sin necesidad de preparación previa.

Fue solo cuando el estímulo de la Segunda Guerra Mundial creó una escasez de aceite de linaza en el mercado de suministro que se inventaron las resinas artificiales, o alquídicas. Baratas y fáciles de fabricar, conservaban bien el color y duraban mucho tiempo. [ 15 ]

Tipos

Pigmentado

Durante el siglo XX, las pinturas utilizaban pigmentos , generalmente suspendidos en un líquido.

Estructural

En el siglo XXI, se crearon pinturas que utilizaban color estructural. Escamas de aluminio salpicadas de nanopartículas de aluminio más pequeñas podían ajustarse para producir colores arbitrarios modificando el tamaño de las nanopartículas, en lugar de seleccionar y mezclar minerales para tal fin. Estas pinturas pesaban una fracción mínima del peso de las pinturas convencionales, una ventaja particular en vehículos aéreos y terrestres. Reflejan el calor de la luz solar y no se degradan al aire libre. Experimentos preliminares sugieren que pueden reducir la temperatura entre 20 y 30 grados Fahrenheit en comparación con la pintura convencional. Sus componentes también son menos tóxicos. [ 16 ]

La elaboración de la pintura comienza con un espejo delgado de doble cara. Los investigadores depositaron nanopartículas metálicas en ambos lados de la lámina. Las láminas grandes se molieron para producir pequeñas escamas. [ 16 ]

Componentes

Vehículo

El aglutinante es el componente formador de película de la pintura, [ 17 ] y el vehículo está compuesto de aglutinante; si es necesario diluirlo con un diluyente como disolvente o agua, es una combinación de aglutinante y diluyente. [ 18 ] [ 19 ] En este caso, una vez que la pintura se ha secado o curado casi todo el diluyente se ha evaporado y solo queda el aglutinante en la superficie recubierta. Por lo tanto, una cantidad importante en la formulación de recubrimientos son los "sólidos del vehículo", a veces llamados "sólidos de resina" de la fórmula. Esta es la proporción del peso del recubrimiento húmedo que es aglutinante, es decir, la cadena principal del polímero de la película que permanecerá después de que el secado o curado se haya completado. El volumen de pintura después de que se ha secado, por lo tanto, dejando solo los sólidos, se expresa como el volumen sólido .

Encuadernador o ex filmador

El aglutinante es el único componente que siempre está presente en todos los tipos de formulaciones. Muchos aglutinantes deben tener la viscosidad suficiente para poder aplicarse y diluirse. El tipo de diluyente, si lo hay, varía según el aglutinante.

El aglutinante confiere propiedades como brillo, durabilidad, flexibilidad y resistencia. [ 20 ]

Los aglutinantes incluyen resinas sintéticas o naturales como alquídicas , acrílicas , vinil-acrílicas, acetato de vinilo/etileno (VAE), poliuretanos , poliésteres , resinas de melamina , epoxi , silanos o siloxanos o aceites .

Los aglutinantes se pueden clasificar según los mecanismos de formación de película. Los mecanismos termoplásticos incluyen el secado y la coalescencia. El secado se refiere simplemente a la evaporación del disolvente o diluyente para dejar una película coherente. La coalescencia se refiere a un mecanismo que implica el secado seguido de la interpenetración y fusión de partículas previamente discretas. Los mecanismos de formación de película termoplástica a veces se describen como "curado termoplástico", pero este término es inapropiado, ya que no se requieren reacciones químicas de curado para formar la película. Por otro lado, los mecanismos termoendurecibles son verdaderos mecanismos de curado que implican reacciones químicas entre los polímeros que componen el aglutinante. [ 21 ]

Mecanismos termoplásticos

Algunas películas se forman simplemente enfriando el aglutinante. Por ejemplo, las pinturas encáusticas o de cera son líquidas cuando están calientes y se endurecen al enfriarse. En muchos casos, se ablandan o licúan si se recalientan.

Las pinturas que secan por evaporación del disolvente y contienen el aglutinante sólido disuelto en este se conocen como lacas . Al evaporarse el disolvente, se forma una película sólida. Dado que no interviene la reticulación química, la película puede redisolverse en el disolvente; por lo tanto, las lacas no son adecuadas para aplicaciones donde la resistencia química es importante. Las lacas clásicas de nitrocelulosa entran en esta categoría, al igual que los tintes que no levantan la veta, compuestos de colorantes en disolvente. El rendimiento varía según la formulación, pero las lacas generalmente tienden a tener mejor resistencia a los rayos UV y menor resistencia a la corrosión que los sistemas comparables que curan por polimerización o coalescencia.

El tipo de pintura conocido como emulsión en el Reino Unido y látex en Estados Unidos es una dispersión acuosa de partículas de polímero submicrométricas. Estos términos en sus respectivos países abarcan todas las pinturas que utilizan polímeros sintéticos como acrílico, acrílico vinílico ( PVA ), acrílico estireno, etc., como aglutinantes. [ 22 ] El término "látex" en el contexto de la pintura en Estados Unidos simplemente significa una dispersión acuosa; el caucho de látex del árbol del caucho no es un ingrediente. Estas dispersiones se preparan mediante polimerización en emulsión . Dichas pinturas curan mediante un proceso llamado coalescencia, donde primero el agua y luego el disolvente residual, o coalescente, se evaporan y atraen y ablandan las partículas del aglutinante y las fusionan en estructuras reticuladas irreversiblemente unidas, de modo que la pintura no puede redisolverse en el disolvente/agua que la contenía originalmente. Los tensioactivos residuales en la pintura , así como los efectos hidrolíticos con algunos polímeros, hacen que la pintura siga siendo susceptible al ablandamiento y, con el tiempo, a la degradación por el agua. En Estados Unidos se suele utilizar el término genérico "pintura de látex", mientras que en el Reino Unido se utiliza el término "pintura de emulsión" para los mismos productos, y el término "pintura de látex" no se utiliza en absoluto.

Mecanismos de termoendurecimiento

Las pinturas que curan por polimerización suelen ser recubrimientos de uno o dos componentes que polimerizan mediante una reacción química y curan formando una película reticulada. Dependiendo de su composición, pueden requerir un secado previo por evaporación del disolvente. Los epoxis o poliuretanos clásicos de dos componentes [ 23 ] se incluirían en esta categoría. [ 24 ]

Los "aceites secantes", paradójicamente, curan mediante una reacción de reticulación incluso si no se someten a un ciclo de horno y parecen secarse al aire. El mecanismo de formación de la película de los ejemplos más simples implica la primera evaporación de los disolventes seguida de una reacción con el oxígeno del ambiente durante un período de días, semanas e incluso meses para crear una red reticulada. [ 18 ] Los esmaltes alquídicos clásicos entrarían en esta categoría. Los recubrimientos de curado oxidativo son catalizados por secantes de complejos metálicos como el naftenato de cobalto, aunque el octoato de cobalto es más común.

Las recientes normativas medioambientales restringen el uso de compuestos orgánicos volátiles (COV), por lo que se han desarrollado métodos de curado alternativos, generalmente para uso industrial. Las pinturas de curado UV , por ejemplo, permiten formular con cantidades muy bajas de disolvente, o incluso sin él. Esto se logra gracias a que los monómeros y oligómeros utilizados en el recubrimiento tienen un peso molecular relativamente bajo y, por lo tanto, una viscosidad lo suficientemente baja como para permitir un buen flujo sin necesidad de diluyente adicional. Si el disolvente está presente en cantidades significativas, generalmente se evapora en su mayor parte primero y luego se inicia la reticulación mediante luz ultravioleta. Del mismo modo, los recubrimientos en polvo no contienen disolvente. El flujo y el curado se producen por el calentamiento del sustrato tras la aplicación electrostática del polvo seco. [ 25 ]

Mecanismos de combinación

Las denominadas lacas catalizadas o recubrimientos de látex reticulado están diseñadas para formar películas mediante una combinación de métodos: secado clásico más una reacción de curado que se beneficia del catalizador. Existen pinturas llamadas plastisoles/organosoles, que se elaboran mezclando gránulos de PVC con un plastificante. Estas se hornean y la mezcla se solidifica.

Diluyente, disolvente o diluyente

La función principal del diluyente es disolver el polímero y ajustar la viscosidad de la pintura. Es volátil y no se incorpora a la película de pintura. También controla la fluidez y las propiedades de aplicación, y en algunos casos puede afectar la estabilidad de la pintura en estado líquido. Su función principal es la de portador de los componentes no volátiles. Para extender aceites más densos (por ejemplo, el de linaza), como en las pinturas de interior al óleo, se requiere un aceite más fluido. Estas sustancias volátiles confieren sus propiedades temporalmente; una vez que el disolvente se ha evaporado, la pintura restante se adhiere a la superficie.

Este componente es opcional: algunas pinturas no contienen diluyente .

El agua es el principal diluyente para las pinturas al agua, incluso para las que contienen cosolventes.

Las pinturas a base de solventes, también llamadas pinturas al óleo, pueden contener diversas combinaciones de solventes orgánicos como diluyente (a menudo denominados diluyentes de pintura ), incluyendo alifáticos , aromáticos , alcoholes , cetonas y aguarrás . Algunos ejemplos específicos son solventes orgánicos como el destilado de petróleo , ésteres , éteres de glicol , etc. En ocasiones, también se utilizan resinas sintéticas volátiles de bajo peso molecular como diluyentes.

Pigmento, tinte y relleno

Los pigmentos son partículas sólidas o escamas incorporadas a la pintura, generalmente para aportar color a la película de pintura. Los pigmentos imparten color mediante la absorción selectiva de ciertas longitudes de onda de luz y/o mediante la dispersión o reflexión de la luz. El tamaño de las partículas del pigmento es fundamental para el mecanismo de dispersión de la luz. El tamaño de dichas partículas se puede medir con un calibrador Hegman . Los colorantes, por otro lado, se disuelven en la pintura e imparten color únicamente mediante el mecanismo de absorción selectiva. [ 26 ] Las pinturas pueden formularse solo con pigmentos, solo con colorantes, con ambos o con ninguno.

Los pigmentos también pueden usarse para dar a la pintura propiedades físicas u ópticas especiales, en lugar de impartir color, en cuyo caso se denominan pigmentos funcionales. [ 27 ] Los rellenos o extensores son una clase importante de pigmentos funcionales. Estos se utilizan típicamente para aumentar el espesor de la película y/o reducir el costo de la pintura, o pueden impartir resistencia y textura a la película. [ 28 ] Los rellenos suelen ser materiales baratos e inertes, como tierra de diatomeas , talco , cal , barita , arcilla, etc. Las pinturas para pisos que deben resistir la abrasión pueden contener arena fina de cuarzo como relleno.

En ocasiones, un mismo pigmento puede tener funciones tanto decorativas como prácticas. Por ejemplo, algunos pigmentos decorativos protegen el sustrato de los efectos nocivos de la luz ultravioleta, haciendo que la pintura sea opaca a estas longitudes de onda, es decir, absorbiéndolas selectivamente. Entre estos pigmentos opacos se incluyen el dióxido de titanio , el azul ftalocianina , el óxido de hierro rojo y muchos otros.

Algunos pigmentos son tóxicos, como los pigmentos de plomo que se utilizan en la pintura con plomo . Los fabricantes de pintura comenzaron a reemplazar los pigmentos de plomo blanco con blanco de titanio (dióxido de titanio) antes de que la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo de EE. UU. prohibiera el plomo en la pintura para uso residencial en 1978. El dióxido de titanio que se utiliza en la mayoría de las pinturas actuales suele estar recubierto con sílice/alúmina/circonio por diversas razones, como una mayor durabilidad en exteriores o un mejor poder cubriente (opacidad) gracias a un espaciado más óptimo dentro de la película de pintura. [ 29 ]

El óxido de hierro micáceo (MIO) es otra alternativa al plomo para la protección del acero, proporcionando mayor protección contra el daño causado por el agua y la luz que la mayoría de las pinturas. Cuando los pigmentos MIO se muelen en partículas finas, la mayoría se dividen en capas brillantes que reflejan la luz, minimizando así la degradación UV y protegiendo el aglutinante de resina . La mayoría de los pigmentos utilizados en pintura tienden a ser esféricos, pero los pigmentos lamelares, como las escamas de vidrio y el MIO, tienen placas superpuestas que impiden el paso de las moléculas de agua. [ 30 ] Para un rendimiento óptimo, el MIO debe tener un alto contenido de partículas delgadas en forma de escamas que se asemejan a la mica . La norma ISO 10601 establece dos niveles de contenido de MIO. [ 31 ] El MIO a menudo se deriva de una forma de hematita .

Los pigmentos se pueden clasificar como naturales o sintéticos. Los pigmentos naturales se obtienen de la tierra o de fuentes vegetales e incluyen colorantes como óxidos metálicos o negro de humo, así como diversas arcillas , carbonato de calcio , mica , sílices y talcos . Los sintéticos incluyen una gran variedad de colorantes creados en el laboratorio, así como moléculas diseñadas, arcillas calcinadas , blanco fijo , carbonato de calcio precipitado y sílices pirogénicas sintéticas. Los pigmentos y tintes que se utilizan como colorantes se clasifican por tipo químico mediante el sistema de Índice de Color, que tiene gran importancia comercial. [ 32 ]

Aditivos

Además de las tres categorías principales de ingredientes (aglutinante, diluyente y pigmento), la pintura puede contener una amplia variedad de aditivos diversos, que generalmente se agregan en pequeñas cantidades, pero que tienen un efecto significativo en el producto. Algunos ejemplos incluyen aditivos para modificar la textura, la tensión superficial , mejorar las propiedades de flujo, mejorar el aspecto final, aumentar el borde húmedo, mejorar la estabilidad del pigmento, proporcionar propiedades anticongelantes , controlar la formación de espuma, controlar la formación de película, crear celdas de vertido acrílico, etc. Otros tipos de aditivos incluyen catalizadores , espesantes, estabilizadores, emulsionantes , texturizantes, promotores de adhesión, estabilizadores UV, agentes matificantes (desengrasantes), biocidas para combatir el crecimiento bacteriano y similares.

Los aditivos normalmente no alteran significativamente los porcentajes de los componentes individuales en una formulación. [ 33 ]

Cambio de color

Existen diversas tecnologías para fabricar pinturas que cambian de color. Las tintas y recubrimientos termocrómicos contienen materiales que modifican su conformación al aplicar o retirar calor, cambiando así de color. Los cristales líquidos se han utilizado en este tipo de pinturas, por ejemplo, en las tiras y cintas termométricas que se usan en acuarios y en vasos y pajitas térmicas promocionales.

Los materiales fotocrómicos se utilizan para fabricar gafas y otros productos. Al igual que las moléculas termocrómicas, las moléculas fotocrómicas cambian de conformación cuando se les aplica o se les retira energía lumínica, y por lo tanto cambian de color.

Las pinturas que cambian de color también se pueden fabricar añadiendo compuestos halocrómicos u otros pigmentos orgánicos. Una patente [ 34 ] cita el uso de estos indicadores para aplicaciones de recubrimiento de paredes en pinturas de colores claros. Cuando la pintura está húmeda, es de color rosa, pero al secarse recupera su color blanco original. Como se cita en la patente, esta propiedad de la pintura permitía aplicar dos o más capas en una pared de forma adecuada y uniforme. Las capas anteriores, una vez secas, serían blancas, mientras que la nueva capa húmeda sería claramente rosa. Ashland Inc. introdujo recubrimientos refractarios para fundición con un principio similar en 2005 [ 35 ] [ 36 ] para su uso en fundiciones.

Las pinturas electrocrómicas cambian de color en respuesta a una corriente eléctrica aplicada. Según se informa, el fabricante de automóviles Nissan ha estado trabajando en una pintura electrocrómica, basada en partículas de óxido de hierro paramagnético . Al ser sometidas a un campo electromagnético, las partículas paramagnéticas cambian de espaciado, modificando su color y propiedades reflectantes. El campo electromagnético se formaría utilizando el metal conductor de la carrocería del automóvil. [ 37 ] Las pinturas electrocrómicas también se pueden aplicar a sustratos plásticos, utilizando una química de recubrimiento diferente. La tecnología implica el uso de tintes especiales que cambian de conformación cuando se aplica una corriente eléctrica a través de la película. Esta nueva tecnología se ha utilizado para lograr protección contra el deslumbramiento con solo presionar un botón en las ventanas de los aviones de pasajeros.

El color también puede cambiar dependiendo del ángulo de visión, utilizando la iridiscencia , por ejemplo, en ChromaFlair .

Arte

Acuarelas aplicadas con pincel

Desde el Renacimiento , las pinturas al óleo secantes , principalmente el aceite de linaza , han sido las más utilizadas en las bellas artes; la pintura al óleo sigue siendo común hoy en día. Sin embargo, en el siglo XX, nuevas pinturas al agua, como las acrílicas , entraron en el mercado con el desarrollo de las pinturas acrílicas y otras pinturas de látex. Las pinturas de leche (también llamadas caseína ), cuyo medio se deriva de la emulsión natural de la leche , eran comunes en el siglo XIX y todavía se utilizan. La témpera al huevo (cuyo medio es una emulsión de yema de huevo cruda mezclada con aceite), utilizada por los primeros artistas occidentales, también se mantiene en uso, al igual que las pinturas encáusticas a base de cera . El gouache es una variante opaca de la acuarela , que se basa en diferentes niveles de translucidez; ambas pinturas utilizan goma arábiga como aglutinante y agua como diluyente. El gouache también se conoce como «color de diseño» o «color de cuerpo».

La pintura para carteles es una pintura al temple que se ha utilizado principalmente para la creación de trabajos escolares o infantiles. Existen diversas marcas de pintura para carteles y, según la marca, la calidad varía. Las marcas más económicas suelen agrietarse o decolorarse con el tiempo si se dejan sobre un cartel durante un periodo prolongado.

El " mejillón del pintor ", un mejillón de agua dulce europeo. Los artistas utilizaban mitades de concha individuales como pequeños recipientes para la pintura.

Solicitud

La pintura puede aplicarse en estado sólido, gaseoso, en suspensión gaseosa ( aerosol ) o líquido. Las técnicas varían según los resultados prácticos o artísticos deseados.

La pintura, en estado sólido (generalmente utilizada en aplicaciones industriales y automotrices), se aplica como un polvo muy fino y luego se hornea a alta temperatura. Esto funde el polvo y hace que se adhiera a la superficie. Las razones para realizar este proceso radican en la composición química de la pintura, la superficie misma e incluso, posiblemente, la composición química del sustrato (el objeto que se está pintando). Este proceso se denomina " recubrimiento en polvo ".

En una aplicación en fase gaseosa , la composición del recubrimiento se introduce (si es gaseosa), se vaporiza (si es líquida) o se sublima (si es sólida) y luego se deposita sobre un sustrato distante, a menudo al vacío. Estas aplicaciones se clasifican generalmente en métodos de deposición física de vapor, como la pulverización catódica o la deposición al vacío, en los que los materiales de partida sólidos o líquidos producen un vapor que se condensa sobre el sustrato; o métodos de deposición química de vapor, en los que los materiales de partida gaseosos reaccionan químicamente con el sustrato para formar un recubrimiento. Estas técnicas son especialmente importantes en las industrias electrónica y óptica. [ 38 ]

Como suspensión gaseosa , la pintura líquida se aerosoliza mediante la fuerza del aire comprimido o la acción de la compresión a alta presión de la propia pintura, convirtiéndola en pequeñas gotas que se desplazan hacia el objeto a pintar. Otros métodos incluyen la pulverización sin aire, la pulverización en caliente, la pulverización sin aire en caliente y cualquiera de estos métodos que incluya la pulverización electrostática. Existen numerosos métodos electrostáticos disponibles. Las razones para utilizarlos incluyen:

  • El mecanismo de aplicación es neumático, por lo que ningún objeto sólido entra en contacto con el objeto que se está pintando;
  • La distribución de la pintura es uniforme, por lo que no hay líneas definidas;
  • Es posible suministrar cantidades muy pequeñas de pintura;
  • Pintar varios objetos a la vez de forma rápida y eficiente;
  • Se puede rociar un producto químico (normalmente un disolvente ) junto con la pintura para disolver tanto la pintura aplicada como los productos químicos en la superficie del objeto que se está pintando;
  • Algunas reacciones químicas en la pintura implican la orientación de las moléculas de la pintura .
  • Expresión

En aplicaciones líquidas , la pintura se puede aplicar directamente con brochas , rodillos , cuchillas , espátulas, otros instrumentos o partes del cuerpo como los dedos.

Los rodillos suelen tener un mango que permite acoplar varillas de diferentes longitudes, facilitando así pintar a distintas alturas. Generalmente, para lograr un color uniforme, se requieren dos capas de pintura con rodillo. En superficies irregulares, se utiliza un rodillo con pelo más grueso . Los bordes suelen rematarse con una brocha angular.

  • Para un acabado plano (mate), lo más probable es que se utilice un rodillo de pelo de 1/2".
  • Para un acabado cáscara de huevo, probablemente se utilizaría un rodillo de pelo de 3/8".
  • Para un acabado satinado o perlado, probablemente se utilizaría un rodillo de pelo de 3/8".
  • Para un acabado semibrillante o brillante, lo más probable es que se utilice un rodillo de pelo de 3/16" [ 39 ].

Tras la aplicación de la pintura líquida, existe un intervalo durante el cual se puede mezclar con otras zonas pintadas (en el borde húmedo), denominado tiempo de secado. El tiempo de secado de una pintura de emulsión al óleo o alquídica se puede prolongar añadiendo aguarrás , glicoles similares como el Dowanol (éter de propilenglicol) o prolongadores del tiempo de secado. Esto también facilita la mezcla de diferentes capas de pintura húmeda para lograr un efecto estético. Las emulsiones de látex y acrílicas requieren el uso de retardantes de secado adecuados para recubrimientos al agua. El tiempo de secado varía según la calidad y el tipo de pintura líquida utilizada. Las pinturas al óleo, por ejemplo, son conocidas por su tiempo de secado, ya que permiten a los artistas mezclar los colores durante periodos prolongados sin necesidad de añadir agentes extensores.

La inmersión solía ser la norma para objetos como archivadores, pero ahora se utiliza un sistema de pulverización electrostática accionado por turbinas de aire de alta velocidad. Las carrocerías de los automóviles se preparan con una imprimación electroforética catódica, que se aplica cargando la carrocería y depositando una capa de imprimación. El residuo sin reaccionar se enjuaga y la imprimación se seca al horno.

Muchas pinturas tienden a separarse al almacenarse, depositándose los componentes más pesados ​​en el fondo, por lo que requieren mezclarse antes de usarlas. Algunas tiendas de pintura disponen de máquinas para mezclar la pintura agitando enérgicamente el envase durante unos minutos.

La opacidad y el espesor de la película de pintura se pueden medir utilizando una tarjeta de extracción .

Las pinturas a base de agua suelen ser las más fáciles de limpiar después de su uso; las brochas y los rodillos se pueden limpiar con agua y jabón.

La correcta eliminación de la pintura sobrante es un desafío. A veces se puede reciclar: la pintura vieja puede usarse como imprimación o capa intermedia, y se pueden mezclar pinturas de composición química similar para obtener una mayor cantidad de un color uniforme.

Para desechar la pintura, se puede secar y desechar con los residuos domésticos, siempre que no contenga sustancias prohibidas (véase el envase). La eliminación de pintura líquida generalmente requiere un manejo especial y debe tratarse como residuo peligroso , y eliminarse de acuerdo con la normativa local. [ 40 ] [ 41 ]

Variantes del producto

Una colección de latas de pintura y sus variantes.
Una enorme colección de distintos tipos de aerosoles, marcadores, pinturas y tintas en una tienda de grafiti clandestina. Rusia , ciudad de Tver , 2011.
Manchas de pintura de color azul
  • La imprimación es una capa preparatoria que se aplica a los materiales antes de pintar. La superficie imprimada garantiza una mejor adherencia de la pintura, aumentando así su durabilidad y proporcionando una mayor protección a la superficie pintada. Las imprimaciones adecuadas también pueden bloquear y sellar manchas, o cubrir un color que se va a pintar encima.
  • Las pinturas de emulsión son pinturas al agua en las que el material pictórico se dispersa en un líquido compuesto principalmente de agua. Para aplicaciones adecuadas, esto ofrece ventajas como un secado rápido, baja toxicidad, bajo costo, fácil aplicación y limpieza más sencilla del equipo, entre otros factores.
  • El barniz y la goma laca son, en efecto, pinturas sin pigmento; proporcionan una capa protectora sin alterar sustancialmente el color de la superficie, aunque pueden realzar el color del material.
  • El tinte para madera es un tipo de pintura formulada para ser muy fluida, es decir, de baja viscosidad, de modo que el pigmento penetre en el material, como la madera, en lugar de quedar como una película superficial. El tinte se compone principalmente de pigmento disperso o tinte disuelto , junto con un aglutinante en un disolvente. Está diseñado para añadir color sin crear una capa superficial.
  • La laca es una pintura o barniz a base de disolvente que produce un acabado especialmente duro y duradero. Generalmente, se trata de una fórmula de secado rápido.
  • La pintura esmaltada está formulada para proporcionar un acabado especialmente duro, generalmente brillante. Algunas pinturas esmaltadas contienen finos polvos de vidrio o escamas metálicas en lugar de los pigmentos de color presentes en las pinturas al óleo convencionales. En ocasiones, la pintura esmaltada se mezcla con barniz o uretano para mejorar su brillo y dureza.
  • Un barniz es un aditivo que se utiliza con la pintura para ralentizar el tiempo de secado y aumentar la translucidez, como en la pintura decorativa y para algunos efectos artísticos.
  • Un revestimiento para techos es un fluido que se solidifica formando una membrana elástica que se estira sin sufrir daños. Proporciona protección UV a la espuma de poliuretano y se utiliza ampliamente en la restauración de techos.
  • Las pinturas de dedos son fórmulas aptas para su aplicación con los dedos; son populares entre los niños para actividades en la escuela primaria.
  • Las tintas son similares a las pinturas, con la diferencia de que suelen elaborarse con pigmentos o tintes finamente molidos y no están diseñadas para dejar una capa gruesa de aglutinante. Se utilizan principalmente para escribir, imprimir o caligrafía .
  • Los recubrimientos antigrafitis se utilizan para evitar que los grafiteros o vándalos marquen las superficies. Existen dos categorías de recubrimientos antigrafitis: de sacrificio y no adherentes.
  • Los recubrimientos de sacrificio son recubrimientos transparentes que permiten eliminar el grafiti, generalmente lavando la superficie con agua a alta presión, lo que elimina el grafiti junto con el recubrimiento (de ahí el término "de sacrificio"). Tras la eliminación del grafiti, es necesario volver a aplicar el recubrimiento de sacrificio para una protección continua. Estos recubrimientos protectores de sacrificio se utilizan con mayor frecuencia en superficies de mampostería de aspecto natural, como estatuas y muros de mármol, y en superficies más rugosas y difíciles de limpiar.
  • Los recubrimientos antiadherentes son recubrimientos transparentes de alto rendimiento, generalmente poliuretanos catalizados , que no se adhieren fuertemente a las pinturas utilizadas para grafiti. El grafiti en este tipo de superficie se puede eliminar con un lavado con solvente, sin dañar ni la superficie subyacente ni el recubrimiento protector antiadherente. Estos recubrimientos funcionan mejor en superficies lisas y son especialmente útiles en superficies decorativas como mosaicos o murales pintados, que podrían sufrir daños por pulverizaciones a alta presión.
  • La pintura repelente a la orina es una pintura muy hidrófoba (repelente al agua). Ha sido utilizada por ciudades y otros propietarios para disuadir a los hombres de orinar contra las paredes , ya que la orina salpica sus zapatos en lugar de gotear por la pared. [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]
  • La pintura antiescalada es una pintura que no se seca y que, aunque parece normal, es extremadamente resbaladiza. Es útil en bajantes y repisas para disuadir a ladrones y vándalos de trepar por ellas, y se encuentra en muchos lugares públicos. Cuando una persona intenta trepar por objetos recubiertos con esta pintura, esta se transfiere a la persona que intenta escalar, dificultándole además el ascenso.
  • La pintura antiincrustante , o pintura para fondos, evita que los percebes y otros organismos marinos se adhieran a los cascos de los barcos.
  • La pintura aislante reduce la transferencia de calor a través de la superficie sobre la que se aplica. Un tipo de formulación se basa en la adición de microesferas huecas a cualquier tipo de pintura adecuada.
  • La pintura antideslizante contiene productos químicos o partículas abrasivas para aumentar la fricción de la superficie y así disminuir el riesgo de resbalones, especialmente en condiciones de humedad.
  • La pintura para señalización vial [ 45 ] se utiliza especialmente para marcar y pintar señales y líneas de tráfico, formando una película protectora duradera sobre la superficie de la carretera. Debe secarse rápidamente, proporcionar una capa gruesa y resistir el desgaste y el deslizamiento, especialmente en condiciones de humedad.
  • La pintura luminosa o luminiscente es aquella que presenta luminiscencia. En otras palabras, emite luz visible mediante fluorescencia, fosforescencia o radioluminiscencia.
  • La pintura a la tiza es una pintura decorativa que se utiliza para la decoración delhogar para lograr estilos como shabby chic o vintage .

Tipos de acabado

  • La pintura mate se suele usar en techos o paredes deterioradas. Este acabado es útil para disimular imperfecciones y resulta económico para cubrir grandes superficies. Sin embargo, no es fácil de lavar y se mancha con facilidad.
  • El acabado mate es generalmente similar al acabado plano, pero este tipo de pinturas suele ofrecer una mayor lavabilidad y cobertura. (Véase Pintura brillante y mate ).
  • El acabado cáscara de huevo tiene un brillo sutil, similar al de la cáscara de un huevo. Este acabado ofrece una excelente lavabilidad, pero no es muy eficaz para disimular imperfecciones en paredes y superficies similares. El acabado cáscara de huevo es muy apreciado en baños porque es lavable e hidrófugo, por lo que tiende a no descascararse en ambientes húmedos.
  • El acabado perlado (satinado) es muy duradero en términos de lavabilidad y resistencia a la humedad, incluso en comparación con un acabado mate. Protege las paredes de la suciedad, la humedad y las manchas. Por consiguiente, es excepcionalmente valioso para baños, muebles y cocinas, pero es más brillante que el mate, por lo que es aún más propenso a mostrar imperfecciones. Tiene una apariencia suave y aterciopelada que es perfecta para crear una sensación de lujo en cualquier habitación. La pintura satinada también es muy duradera y fácil de limpiar, lo que la hace ideal para áreas de alto tránsito como cocinas y baños. [ 46 ]
  • El acabado semibrillante se suele utilizar en molduras para resaltar detalles y elegancia, y para realzar la belleza de la madera, como en puertas y muebles. Proporciona una superficie brillante y ofrece una buena protección contra la humedad y las manchas en las paredes. Sin embargo, su brillo resalta las imperfecciones en las paredes y superficies similares. Es popular en escuelas y fábricas donde la lavabilidad y la durabilidad son factores clave. [ 47 ]
  • La pintura de alto brillo es un tipo de pintura muy brillante que refleja la luz y tiene un aspecto similar al de un espejo. Combina bien con otros acabados. Si bien es muy duradera y fácil de limpiar, la pintura de alto brillo se caracteriza por la evidente visibilidad de imperfecciones como arañazos y abolladuras. [ 48 ]

Falla

Las principales causas de fallos en la pintura tras su aplicación sobre la superficie son el aplicador y el tratamiento inadecuado de la superficie.

Los defectos o la degradación pueden atribuirse a:

Dilución
Esto suele ocurrir cuando la dilución de la pintura no se realiza según las recomendaciones del fabricante. Puede darse el caso de una dilución excesiva o insuficiente, así como de utilizar un diluyente incorrecto.
Contaminación
Los contaminantes extraños pueden causar diversos defectos en la película.
Descamación/Ampollas
Generalmente se debe a un tratamiento superficial inadecuado antes de la aplicación y a la presencia de humedad inherente en el sustrato. El grado de ampollamiento se puede evaluar según la norma ISO 4628 Parte 2 o el método ASTM D714 (Método de ensayo estándar para evaluar el grado de ampollamiento de las pinturas).
Calcinación
El desprendimiento de la capa de pintura es la pulverización progresiva de la película de pintura sobre la superficie pintada. La causa principal de este problema es la degradación del polímero de la matriz de la pintura debido a la exposición a la radiación UV del sol y la condensación del rocío. El grado de desprendimiento varía, ya que las resinas epoxi reaccionan rápidamente, mientras que los acrílicos y poliuretanos pueden permanecer inalterados durante largos períodos. [ 49 ] El grado de desprendimiento puede evaluarse según la norma internacional ISO 4628, partes 6 o 7, o el método D4214 de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) (Métodos de prueba estándar para evaluar el grado de desprendimiento de la capa de pintura exterior).
Agrietamiento
El agrietamiento de la película de pintura se debe a la expansión o contracción desigual de las capas de pintura. Generalmente ocurre cuando no se permite que las capas de pintura se sequen completamente antes de aplicar la siguiente. El grado de agrietamiento se puede evaluar según la norma internacional ISO 4628 Parte 4 o el método ASTM D661 (Método de prueba estándar para evaluar el grado de agrietamiento de pinturas para exteriores). El agrietamiento también puede ocurrir cuando la pintura se aplica sobre una superficie incompatible o inestable. Por ejemplo, la arcilla que no se ha secado completamente al pintarla provocará que la pintura se agriete debido a la humedad residual en la arcilla.
Erosión
La erosión es un proceso de caliza muy rápido. Ocurre debido a agentes externos como el aire, el agua, etc. Puede evaluarse utilizando el método ASTM D662 (Método de prueba estándar para evaluar el grado de erosión de pinturas exteriores). La generación de ácido por especies de hongos puede ser un componente significativo de la erosión de superficies pintadas. [ 50 ] El hongo Aureobasidium pullulans es conocido por dañar las pinturas de paredes. [ 51 ]  

Peligros

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) presentes en la pintura se consideran perjudiciales para el medio ambiente, especialmente para las personas que trabajan con ellos de forma regular. La exposición prolongada a estos vapores se ha relacionado estrechamente con el síndrome de disolventes orgánicos , aunque aún no se ha establecido una relación definitiva. [ 52 ] El controvertido disolvente 2-butoxietanol también se utiliza en la producción de pintura. [ 53 ] Jurisdicciones como Canadá , China , la UE , India , Estados Unidos y Corea del Sur cuentan con definiciones de COV y regulaciones para limitar su uso en productos de consumo como la pintura. [ 54 ] [ 55 ]

En Estados Unidos , las regulaciones ambientales, la demanda de los consumidores y los avances tecnológicos propiciaron el desarrollo de pinturas y acabados con bajo o nulo contenido de COV (compuestos orgánicos volátiles). Estas nuevas pinturas están ampliamente disponibles y ofrecen un rendimiento y una relación costo-beneficio que igualan o superan a los antiguos productos con alto contenido de COV, a la vez que tienen un impacto significativamente menor en la salud humana y el medio ambiente. [ 56 ]

A nivel mundial, el estándar más aceptado para los niveles aceptables de COV en la pintura es el estándar GS-11 de Green Seal de EE. UU., que define diferentes niveles de COV aceptables para diferentes tipos de pintura en función del caso de uso y los requisitos de rendimiento.

Se detectó bifenilo policlorado (PCB) (se publicó en 2009) en muestras de aire recolectadas en Chicago, Filadelfia, el Ártico y varios sitios alrededor de los Grandes Lagos. El PCB es un contaminante global y se midió en las aguas residuales de la producción de pintura. La amplia distribución del PCB sugiere la volatilización de este compuesto desde superficies, techos, etc. El PCB está presente en productos de consumo como periódicos, revistas y cajas de cartón, que generalmente contienen pigmentos de color. Por lo tanto, existe la hipótesis de que los congéneres de PCB están presentes como subproducto en algunos pigmentos comerciales actuales. [ 57 ]

Se están realizando investigaciones para eliminar por completo los metales pesados ​​de las formulaciones de pintura. [ 58 ]

Impacto ambiental de los plásticos en las pinturas

El análisis continuo del impacto ambiental de los plásticos en la producción de pintura recuerda a investigaciones previas sobre el uso de plomo en pinturas. Esta evaluación se basa en la creciente evidencia que subraya el papel de la pintura como un importante contribuyente a la contaminación por microplásticos . En 2019, de los 44,4 millones de toneladas de pintura producidas a nivel mundial, el 95 % era a base de plástico. Además, un estudio de 2022 realizado por Environmental Action reveló que aproximadamente el 58 % de los microplásticos encontrados en océanos y vías fluviales provenían de la pintura.

Los esfuerzos por mitigar este problema ambiental han impulsado el desarrollo y la exploración de alternativas a las pinturas a base de plástico, como las derivadas de la linaza , la nuez , la leche y la cal . Sin embargo, su costo representa un importante obstáculo para la adopción generalizada de estas alternativas ecológicas. En 2023, un galón de pintura a base de plástico podía costar entre 20 y 30 dólares, mientras que el precio de pinturas especializadas, como las de grafeno y cal, oscilaba entre 34 y 114 dólares por galón, lo que pone de manifiesto los desafíos financieros asociados a la transición desde las pinturas a base de plástico. [ 59 ]

Véase también

Referencias

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