Tintas e Revestimentos

Caulim calcinado para substituição do dióxido de titânio aplicado em tintas

Quimica e Derivados
8 de agosto de 2014
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    Química e Derivados, Difracao de raios laser do slurry

    Difracao de raios laser do slurry

    A principal função do caulim calcinado em tintas é agir como um extensor do TiO2, proporcionando melhor opacidade e integridade de película, sendo indicado para tintas que necessitam de maior resistência à lavabilidade como, por exemplo, tintas à base de água aplicadas em revestimentos exteriores e estradas (LUZ; CHAVEZ, 2000).

    O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial da utilização de caulim calcinado como carga funcional em tintas. Foram estudados três caulins comerciais e um padrão de referência que foram caracterizados e passaram por tratamento térmico. Os caulins calcinados são também utilizados como extensores para o dióxido de titânio (TiO2) na tinta de revestimento. Numa segunda etapa e por recurso aos resultados anteriores, procedeu-se à produção de uma tinta semibrilho, na qual se substituiu 20% do titânio utilizado por caulim calcinado. Foi medida a alvura e o brilho, e analisado o poder de cobertura tanto para o slurry como para a tinta semibrilho. Para quantificação dos resultados foram utilizadas técnicas de espectrofotometria e determinação do tamanho de partículas por difração de raios laser.

    Química e Derivados, Alvura dos slurries por colorimetria

    Alvura dos slurries por colorimetria

    Metodologia – Neste trabalho, foram estudados três tipos de caulins comerciais, os mesmos calcinados em mufla e avaliados para posterior aplicação. Os caulins naturais utilizados foram classificados como: A, B, C e o caulim calcinado D, utilizado como padrão para posteriores ensaios em slurries e tintas.

    O programa de calcinação usou uma taxa pré-determinada de aquecimento de 10ºC por minuto em mufla. Os caulins A, B e C foram calcinados em um plano experimental, proposto como se segue na Tabela 1. Esse plano foi estabelecido para a obtenção de caulim calcinado com alvura elevada.

    Para a caracterização do caulim calcinado foi utilizado um espectrômetro de fluorescência de raios-X com potência de 2400 kW, com tubo gerador de raios-X com alvo de Ródio. Com o intuito de verificar as fases cristalinas presentes nos caulins calcinados, utilizou-se a técnica de difração de raios-X (Shimadzu, XRD-6000), na faixa varrida de 2θ 10 a 80º. Este ensaio foi realizado para as amostras calcinadas a 1100ºC. O teste de absorção de óleo foi realizado porque é muito utilizado na indústria de tintas, com o intuito de verificar a absorção de óleo pelo caulim antes e após a calcinação. A difração de raios laser foi utilizada com objetivo de identificar o tamanho de partícula presente nas amostras de slurries para os caulins calcinados A, B, C e o padrão D. Essa variável influencia as propriedades avaliadas durante a síntese da tinta também.

    Química e Derivados, Brilho presente nos slurries

    Brilho presente nos slurries

    Na preparação das amostras de slurry, realizou-se a síntese com caulins comerciais assim como os caulins calcinados em laboratório. Para desaglomerar o material calcinado, ele foi macerado e passado em peneira de malha 4 mesh (4,8 mm). A síntese foi processada em moinho de 1kg tipo periquito (Servitech CT-242). O aditivo utilizado foi estabelecido durante a realização do slurry, baseando-se na viscosidade desejada. Seguiram-se as condições normais de processo à base de água e sólidos. A caracterização do slurry considerou: resíduo, viscosidade Krebs Stormer, densidade, poder de cobertura, alvura/colorimetria e brilho.

    Para a preparação das amostras de tintas semibrilho, realizou-se o preparo das pastas acrescentadas na tinta em moinho tipo periquito. As pastas apresentam formulação de 70% em TiO2, 28% água e 2% em aditivos. Para esse procedimento, promoveu-se a substituição de 20% da massa total de TiO2 na pasta por cada caulim calcinado (A, B e C) e pelo padrão caulim calcinado D. Em um dispersor tipo Cowles, realizou-se o preparo da tinta semibrilho. Para conferência da influência do caulim calcinado nas propriedades da tinta, fez-se a caracterização das mesmas por: viscosidade Krebs Stormer, densidade, poder de cobertura, alvura/colorimetria, e brilho.



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    3 Comentários


    1. Leonardo Gomes

      Olá Juliana,
      Sou estudante de Engenharia Química e estou usando seu artigo como referência para meu TCC.
      Estou com uma dúvida em relação a Tabela 4. O que seria “D10”, “D50”, “D90” e “Dmédio” ?
      No artigo você cita que foi feito difração de raios-x e nessa tabela cita como difração de raios laser. Está correto?
      Desde já agradeço.
      Obs.: Ótimo artigo.


    2. Excelente artigo. Bastante importante conseguir reduzir custos e melhorar desempenho numa indústria tao competitiva como a das Tintas e revestimentos.



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