En un proceso de formulación o en uno de fabricación es necesario diferenciar los procesos de mezcla y dispersión de los componentes. El autor explica los aspectos más importantes de cada uno de ellos.
Octaviano Fernández*
En esta oportunidad queremos poner en consideración, de forma clara, las causas por las cuales en México y en Latinoamérica se dificulta realizar en forma efectiva la investigación en fábrica, necesaria para el desarrollo de nuevos o mejores recubrimientos y tintas.
Para hacer una investigación y desarrollo efectivo es necesario tener la capacidad de recrear el proceso productivo de la planta de manera fiel en los laboratorios de pruebas, proceso que en realidad no es muy complejo. Aún así, la mayoría de las fábricas no logran reproducir dichos escenarios cuando tratan de desarrollar nuevos productos o mejorar y modificar los existentes.
Muchos de los fabricantes de recubrimientos y tintas cuentan con laboratorios de pruebas, en los que tienen instrumentos de medición muy importantes para la investigación y desarrollo. Dichos instrumentos se usan, en su mayoría, para medir propiedades físicas o de apariencia, lo cual aunque es importante, solo permite verificar si los productos que se están probando pueden entrar dentro de los parámetros de calidad que se necesitan o, en otros casos, para verificar que los productos tengan los atributos físicos necesarios para ser utilizados.
El problema es que no tienen la instrumentación necesaria para reproducir todo el proceso industrial involucrado en la producción de un recubrimiento o tinta, y evaluar un nuevo componente en la formulación o modificación del proceso, actividades correspondientes a la investigación y desarrollo. En estas dos actividades se tiene que considerar la habilidad para emular los procesos productivos.
El proceso de producción de un recubrimiento o una tinta esta compuesto por varios sub-procesos, como el de dispersión, molienda, dosificación, envasados, etcétera. Dos de ellos son extremadamente importantes cuando hablamos de investigación y desarrollo: el de dispersión y el de molienda, pues en ellos radica la mayor parte del secreto de la producción.
Es en la incapacidad de poder simular estos dos procesos, donde se evidencia la razón por la cual para muchas fábricas de recubrimientos y tintas es imposible hacer una investigación y desarrollo adecuado.
Aclaración de conceptos
Existe una gran confusión en el medio sobre la diferencia entre dispersar y mezclar o agitar. Las metas de ambos son muy diferentes. La dispersión va mas allá de la mezcla o la agitación, el poder mecánico necesario para lograr una dispersión es mucho mas elevado que el necesario para mezclar
La mayoría de las de los pigmentos, aditivos y materias primas que se utilizan en la formulación de los recubrimientos y tintas requieren para dispersarse de velocidades periféricas de entre 18 y 25 m/s. La velocidad periférica es la que se alcanza en la orilla de los discos de dispersión.
En los equipos de proceso es muy fácil llegar a dichas velocidades necesarias para la dispersión (18 a 25 m/s), pues el tamaños de los disco combinado con los rpm facilitan las tareas, de tal forma que es muy sencillo llegar a crear el efecto de la dona, el cual es el signo de que la mayor potencia mecánica posible esta siendo transferida a la base de molienda.
Véase el siguiente ejemplo:
Suponga que se cuenta con un dispersor de producción con las siguientes características:
Diámetro del disco del dispersor : 200mm
Revoluciones de la flecha : 2300rpm
La fórmula para calcular la velocidad periférica es la siguiente: v = π·d·n
60
V= Velocidad periférica
π = 3.141…..
d= Diámetro del disco en metros
n= revoluciones de la flecha en rpm
Por lo tanto si seguimos la formula anterior: (π)3.1416 x (d) 0.20 x (n) 2300
60
la velocidad periférica resultante sería de 24.08 m/s.
Estas condiciones son muy fáciles de alcanzar en casi cualquier planta de recubrimientos o tintas en la parte de proceso, el problema radica en el laboratorio, pues la mayoría de estos no cuentan con la tecnología adecuada para producir estas condiciones.
Distintas son las razones por las cuales esto sucede, la mas común es que en laboratorio se trate de imitar el proceso con equipos con la misma cantidad de revoluciones por minuto; es decir, si en proceso se tiene un dispersor que alcanza 3.500 RPM, en el laboratorio se tiene otro que alcance las misma 3.500 RPM, sin tomar en cuenta que lo que se necesita imitar son las velocidades periféricas no las RPM.
El siguiente ejemplo trata de ilustrar lo que sucede cuando en laboratorio solo se toma en cuenta los RPM para simular el proceso.
Ejemplo de un equipo de laboratorio de 3.500 RPM
Diámetro del disco del dispersor : 30mm
Revoluciones de la flecha : 3500rpm
Utilizando la formula para obtener la velocidad periférica se podrá observar que solamente se logra una velocidad de 5.49m/s, la cual solo permite mezclar los ingredientes, pero jamás dispersarlos.
Para poder imitar el proceso de dispersión en el laboratorio es preciso contar con un aparato que permita alcanzar velocidades periféricas mucho más altas (18 a 25 m/s), para calcular el tipo de aparato que se necesita es necesario ir a proceso y sacar el rango de velocidades periférica con las que se esta trabajando, eso se logra utilizando la formula que se ha presentado anteriormente.
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| Índice del Artículo |
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| Mezcla y dispersión, procesos complementarios |
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En un proceso de formulación o en uno de fabricación es necesario diferenciar los procesos de mezcla y dispersión de los componentes. El autor explica los aspectos más importantes de cada uno de ellos. Octaviano Fernández*
En esta oportunidad queremos poner en consideración, de forma clara, las causas por las cuales en México y en Latinoamérica se dificulta realizar en forma efectiva la investigación en fábrica, necesaria para el desarrollo de nuevos o mejores recubrimientos y tintas.
Para hacer una investigación y desarrollo efectivo es necesario tener la capacidad de recrear el proceso productivo de la planta de manera fiel en los laboratorios de pruebas, proceso que en realidad no es muy complejo. Aún así, la mayoría de las fábricas no logran reproducir dichos escenarios cuando tratan de desarrollar nuevos productos o mejorar y modificar los existentes.
Muchos de los fabricantes de recubrimientos y tintas cuentan con laboratorios de pruebas, en los que tienen instrumentos de medición muy importantes para la investigación y desarrollo. Dichos instrumentos se usan, en su mayoría, para medir propiedades físicas o de apariencia, lo cual aunque es importante, solo permite verificar si los productos que se están probando pueden entrar dentro de los parámetros de calidad que se necesitan o, en otros casos, para verificar que los productos tengan los atributos físicos necesarios para ser utilizados.
El problema es que no tienen la instrumentación necesaria para reproducir todo el proceso industrial involucrado en la producción de un recubrimiento o tinta, y evaluar un nuevo componente en la formulación o modificación del proceso, actividades correspondientes a la investigación y desarrollo. En estas dos actividades se tiene que considerar la habilidad para emular los procesos productivos.
El proceso de producción de un recubrimiento o una tinta esta compuesto por varios sub-procesos, como el de dispersión, molienda, dosificación, envasados, etcétera. Dos de ellos son extremadamente importantes cuando hablamos de investigación y desarrollo: el de dispersión y el de molienda, pues en ellos radica la mayor parte del secreto de la producción.
Es en la incapacidad de poder simular estos dos procesos, donde se evidencia la razón por la cual para muchas fábricas de recubrimientos y tintas es imposible hacer una investigación y desarrollo adecuado.
Aclaración de conceptos
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La mayoría de las de los pigmentos, aditivos y materias primas que se utilizan en la formulación de los recubrimientos y tintas requieren para dispersarse de velocidades periféricas de entre 18 y 25 m/s. La velocidad periférica es la que se alcanza en la orilla de los discos de dispersión.
En los equipos de proceso es muy fácil llegar a dichas velocidades necesarias para la dispersión (18 a 25 m/s), pues el tamaños de los disco combinado con los rpm facilitan las tareas, de tal forma que es muy sencillo llegar a crear el efecto de la dona, el cual es el signo de que la mayor potencia mecánica posible esta siendo transferida a la base de molienda.
Véase el siguiente ejemplo:
Suponga que se cuenta con un dispersor de producción con las siguientes características:
Diámetro del disco del dispersor : 200mm
Revoluciones de la flecha : 2300rpm
La fórmula para calcular la velocidad periférica es la siguiente: v = π·d·n
60
V= Velocidad periférica
π = 3.141…..
d= Diámetro del disco en metros
n= revoluciones de la flecha en rpm
Por lo tanto si seguimos la formula anterior: (π)3.1416 x (d) 0.20 x (n) 2300
60
la velocidad periférica resultante sería de 24.08 m/s.
Estas condiciones son muy fáciles de alcanzar en casi cualquier planta de recubrimientos o tintas en la parte de proceso, el problema radica en el laboratorio, pues la mayoría de estos no cuentan con la tecnología adecuada para producir estas condiciones.
Distintas son las razones por las cuales esto sucede, la mas común es que en laboratorio se trate de imitar el proceso con equipos con la misma cantidad de revoluciones por minuto; es decir, si en proceso se tiene un dispersor que alcanza 3.500 RPM, en el laboratorio se tiene otro que alcance las misma 3.500 RPM, sin tomar en cuenta que lo que se necesita imitar son las velocidades periféricas no las RPM.
El siguiente ejemplo trata de ilustrar lo que sucede cuando en laboratorio solo se toma en cuenta los RPM para simular el proceso.
Ejemplo de un equipo de laboratorio de 3.500 RPM
Diámetro del disco del dispersor : 30mm
Revoluciones de la flecha : 3500rpm
Utilizando la formula para obtener la velocidad periférica se podrá observar que solamente se logra una velocidad de 5.49m/s, la cual solo permite mezclar los ingredientes, pero jamás dispersarlos.
Para poder imitar el proceso de dispersión en el laboratorio es preciso contar con un aparato que permita alcanzar velocidades periféricas mucho más altas (18 a 25 m/s), para calcular el tipo de aparato que se necesita es necesario ir a proceso y sacar el rango de velocidades periférica con las que se esta trabajando, eso se logra utilizando la formula que se ha presentado anteriormente.
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