propriedades reológicas da tinta acrílica econômica no controle de

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Uni-ANHANGÜERA - CENTRO UNIVERSITÁRIO DE GOIÁS
CURSO DE QUÍMICA
PROPRIEDADES REOLÓGICAS DA TINTA ACRÍLICA ECONÔMICA NO
CONTROLE DE QUALIDADE
FERNANDO CARDOSO FIGUEREDO FERNANDES
MANOEL BARBOSA DE OLIVEIRA FILHO
GOIÂNIA
Junho/2015
FERNANDO CARDOSO FIGUEREDO FERNANDES
MANOEL BARBOSA DE OLIVEIRA FILHO
PROPRIEDADES REOLÓGICAS DA TINTA ACRÍLICA ECONÔMICA NO
CONTROLE DE QUALIDADE
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
ao Centro Universitário de Goiás – UniANHANGUERA sob orientação da Professora
Ma. Renata Leal como requisito parcial para
obtenção do bacharelado em Química.
GOIÂNIA
Junho/2015
A Deus por me dar esta oportunidade, a meus amigos, com
atenção aos meus pais que sempre me apoiaram, e me deram
forças para vencer, a minha adorada namorada que sempre me
amparou em momentos difíceis, e a todas as pessoas que
acreditaram na minha capacidade.
Fernando Cardoso Figueredo Fernandes
Destino a Deus, toda minha família que em momentos difíceis
souberam ser pacientes com meu empenho para que este projeto
se tornasse concluído, aos meus amigos pela compreensão.
Manoel Barbosa de Oliveira Filho
AGRADECIMENTOS
Agradecemos primeiramente a Deus por nos dar muito foco, força de
vontade, dedicação para vencer obstáculos em nossas vidas. A nossa
família, que é a fonte de incentivo que sempre recebemos nos momentos
mais difíceis, e com a qual sempre podemos contar com amor e carinho para
seguir em frente. Aos amigos pela força em momentos de dúvidas. A todos
os professores que colaboraram para nosso desenvolvimento, ao Centro
Universitário
de
Goiás,
Uni-ANHANGÜERA.
Agradecemos
particularmente à nossa graciosa orientadora Profª Ma. Renata Leal Martins
pela paciência, dedicação e orientação que obtivemos para concluir este
trabalho.
Temos o destino que merecemos. O nosso destino está de acordo
com os nossos méritos.
“Albert Einstein”
RESUMO
A finalidade que as tintas proporcionam para construção civil dentre outros segmentos,
é indispensável, pois essa tem como objetivo proteger e decorar superfícies, prolongando a
vida útil dos matérias. Examinando a tinta imobiliária a base de água como um todo, pode se
perceber a suma importância quando utilizado diversas substancias com diferentes objetivos,
seja no momento da produção, estocagem, aplicação, resistência contra ataques químicos e
físicos. No presente trabalho podem-se estudar algumas das propriedades reológicas que uma
tinta base água imobiliária possui, devido à utilização de alguns aditivos na formulação, neste
caso, o espessante que insere para tinta arquitetônica uma característica um tanto interessante,
a viscosidade que por sua vez é algo necessário para este tipo de produto. No decorrer do
estudo também serão exposto algumas das analises realizadas em laboratório de controle de
qualidade, a fim de produzir um produto com o máximo de qualidade, para buscar a satisfação
do consumidor final.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1
Volume de tinta produzida em 2014
14
Figura 2
Toca do Boqueirão da Pedra Furada, Parque Nacional Serra da Capivara
15
Figura 3
Cavalo pintado em parede da caverna de Altamira, na Espanha
16
Figura 4
Gráfico da viscosidade da água realizado por um reômetro
21
Figura 5
Comportamento pseudoplástico da tinta base água quando submetida a
uma tensão de cisalhamento
22
Figura 6
Comportamento dilatante de uma solução a 50 % de amido de milho
23
Figura 7
Fenômeno tixotrópico de tinta imobiliária a base água
25
Figura 8
Mecanismo de espessamento
29
Figura 9
Viscosímetro Krebs Stormer
34
Figura 10
Algumas relações que causam opacidade
35
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
[Al2Si2O5(OH)4] – Silicato de alumínio
CMC – Carboxi-etil-celulosico
COO- - Carboxilatos
COOH – Ácido Carboxílico
[FeO(OH)] – Hidróxido de ferro
(FeO3) – Trioxido de ferro
HASE – Modificador Reológico Acrílicos Associativos
HEC – Hidroxi-etil-celulose
HEUR – Modificador Reológico Uretânicos
I.C.I – Viscosidade Sobre Alto Cisalhamento
KU – Unidade Krebs
(MnO2) – Dióxido de manganês
PU – Poliuretânico
UNESCO – Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura.
VOC – Compostos Orgânicos Voláteis
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 11
2 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 13
2.1 Objetivo geral ..................................................................................................................... 13
2.2 Objetivos específicos .......................................................................................................... 13
3 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................. 14
3.1 Tinta e sua importância ................................................................................................... 14
3.1.1 História da tinta ............................................................................................................... 15
3.2 Composição básica da tinta ............................................................................................. 17
3.2.1 Resina .............................................................................................................................. 17
3.2.2 Pigmento .......................................................................................................................... 18
3.2.3 Aditivos ........................................................................................................................... 18
3.2.4 Solvente ........................................................................................................................... 19
3.3 Reologia ............................................................................................................................. 19
3.3.1 Viscosidade...................................................................................................................... 19
3.3.2 Fluidos newtonianos e não newtonianos ......................................................................... 20
3.3.2.1 Fluidos newtonianos ..................................................................................................... 21
3.3.2.2 Fluidos não newtonianos .............................................................................................. 21
3.3.2.2.1 Pseudoplásticos.......................................................................................................... 22
3.3.2.2.2 Plasticidade ................................................................................................................ 23
3.3.2.2.3 Dilatantes ................................................................................................................... 23
3.3.3 Fenômeno de tixotropia dependente do tempo ................................................................ 24
3.3.4 Reologia aplicada na tinta................................................................................................ 25
3.3.5 Características reológicas ideais ...................................................................................... 26
3.4 Espessantes ........................................................................................................................ 27
3.4.1 Espessantes convencionais do tipo celulósicos ............................................................... 28
3.4.2 Espessantes do tipo associativo ....................................................................................... 29
3.4.3 Mecanismo de espessamento ........................................................................................... 29
3.4.4 Características do CMC ................................................................................................... 30
3.4.5 Modificadores de reologia são espessantes? ................................................................... 32
3.4.6 CMC x HASE .................................................................................................................. 32
3.5 Controle de qualidade ...................................................................................................... 32
3.5.1 Viscosidade...................................................................................................................... 33
3.5.2 Cobertura ......................................................................................................................... 35
3.5.3 Potencial hidrogênico (ph)............................................................................................... 36
3.5.4 Densidade ........................................................................................................................ 36
3.5.5 Brilho ............................................................................................................................... 37
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 38
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 39
11
1 INTRODUÇÃO
Desde tempos remotos, pesquisadores estudam desenhos e gravuras em cavernas e
rochas, o que comprova a existência de artistas paleolíticos que utilizavam desta forma meio
de se comunicarem com um método de fabricação simples e ágil, de supostas tintas, a partir
de materiais alternativos. Posteriormente, esse material foi sendo desenvolvido, e cada vez
mais aperfeiçoado com o auxílio de algumas substâncias para melhorar a resistência,
cobertura e alguns aspectos finos para dar elegância para o ambiente onde fora pintado
(FAZENDA, 2009, p.07).
Hoje quando se fala em tintas verifica-se a vasta aplicabilidade, seja automotiva,
industrial, imobiliária e em diversas outras áreas. No entanto, de uma forma generalizada, as
tintas são utilizadas com o propósito de proteger um determinado substrato quando se tem
ataques químicos ou físicos, ou com finalidade estética, quando se deseja embelezar um
ambiente, objetos e automóveis (ANGHINETTI, 2012, p. 07).
As tintas imobiliárias normalmente se encontram no estado líquido, as mais comuns
são sistemas de dispersões com solventes a base d’água ou solventes orgânicos, que logo após
serem aplicados sobre algum tipo de substrato, os componentes líquidos evaporam, depois da
secagem forma uma película sólida que se adere a uma determinada superfície. As tintas mais
usuais possuem composição básica de resinas, pigmentos, cargas minerais e aditivos
(MORAES, 2011, p. 01).
No processo de fabricação de uma tinta imobiliária, o laboratório de controle de
qualidade tem como objetivo efetuar determinadas análises, assim como propriedades de
viscosidade, pH, densidade, cobertura, dentre outras. Esses parâmetros que implicam
características físicas e químicas do produto, e de extrema importância no momento da
aprovação do produto pronto, identificam se a tinta está apropriada para ser utilizada pelo
consumidor(MORAES,2011,p.14-19).
12
A viscosidade de uma tinta, assim como em alguns sistemas líquidos pode ser
medida na resistência que este fluido tende ao fluxo. Existe uma grande necessidade e
importância na utilização de espessantes em tintas imobiliárias no processo fabril, pois são
espessantes que têm como principal finalidade conceder viscosidade para essas tintas, assim
como outras características, tais como a transferência do rolo para a superfície, anti
escorrimento, facilidade no envase, entre outras propriedades reológicas (MONFARDINI,
2012, p. 65).
Atualmente espessantes do tipo acrílico são os mais utilizados em tintas base d’água,
pelo seu fácil manuseio e praticidade no momento da produção de tintas, enquanto
espessantes do tipo celulósicos como sendo a outra alternativa, precisa-se de um processo
mais trabalhoso e lento para sua utilização, pois esses geralmente necessitam ser dispersados
com solventes, em alguns casos orgânicos, para serem devidamente inseridos na principal
ação do espessante que é no aumento de viscosidade de um sistema (BARBOSA FILHO,
2011, p. 81-82).
13
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
O interesse desse estudo é apresentar de forma geral a importância da utilização de
espessantes que insere propriedades reológicas para tinta base água imobiliária, assim como
os parâmetros de aceitação no controle de qualidade que essa tinta precisa estabelecer para ser
aprovada, sendo ideal para a aplicação em substratos.
2.2 Objetivos específicos
 Examinar os constituintes básicos que uma tinta imobiliária base água possui;
 Estudar ao longo do trabalho a definição e tipos de espessantes mais utilizados nas
indústrias de tintas;
 Avaliar os principais aspectos reológicos que o espessante acrílico proporciona para
tinta;
 Descrever os equipamentos que são necessários para fazer as análises de aprovação
da tinta no controle de qualidade;
 Apresentar quais são as análises que são realizadas no laboratório de controle de
qualidade, que estejam diretamente ou indiretamente ligadas ao uso do espessante.
14
3 REFERENCIAL TEÓRICO
3.1 Tinta e sua importância
A tinta geralmente se encontra no estado líquido da matéria, sendo uma dispersão de
várias substâncias como resinas, pigmentos, solventes, cargas minerais dentre outros aditivos
com diferentes finalidades. Quando aplicada sobre determinado substrato um fenômeno que
acontece na tinta é a evaporação das substâncias voláteis, e a fixação e formação do filme
pelos compostos não voláteis, dando assim opacidade para determinada superfície. Existem
diferentes tipos de tintas conforme a necessidade, pois algumas devem possuir resistência
elevada devido ao local aplicado, no geral as tintas são necessárias para proteger ou embelezar
superfícies (MELLO & SUARES, 2012, p. 03).
A importância tecnológica da utilização de tintas tem uma ampla aplicabilidade, seja
no setor automobilístico, industrial e imobiliário. Contribuindo significadamente para a
economia mundial entre diversos países. A figura 1 mostra a capacidade de produção em
litros no ano de 2014 (FAZENDA, 2009, p. 04).
Figura 1. Volume de tinta produzida em 2014.
Fonte: ABRAFATI (2015)
15
3.1.1 História da tinta
Durante muitos séculos, as tintas eram utilizadas em algumas superfícies devido ao
seu aspecto de glamour que inseria em objetos, casas, carros, e outros. Posteriormente,
quando foram inseridas em países do norte da América e da Europa, em que as intempéries
são mais agressivas a tinta se tornou ainda mais importante pelo aspecto proteção
(FAZENDA, 2009, p. 07).
Estudos comprovam que em tempos remotos em lugares onde houve ocupações
humanas era possível encontrar pinturas rupestres, estudantes do campo têm descoberto
desenhos e gravuras sobre cavernas e rochas comprovando a existência de ancestrais na Era
Glacial, que usavam dessa técnica para se comunicarem através de desenhos um tanto
curiosos como cenas de caça, sexo, pesca e guerra. É difícil definir com precisão alguns
compostos químicos utilizados por nossos antepassados, acredita-se que essas pinturas eram
realizadas com compostos inorgânicos como, por exemplo, para obter a cor vermelha era a
partir da hematita (FeO3), para a cor amarela Goethita [FeO(OH)], para o branco Caulinita
[Al2Si2O5(OH)4] e preto (MnO2) (MELLO & SUARES, 2012, p. 03).
Em dias atuais algumas substâncias são modificadas quimicamente para serem
usadas em tintas com a finalidade de pigmentar o produto. Em pinturas encontradas
recentemente a cerca de 10 mil anos atrás os desenhos começaram a mudar sua forma, no
Brasil encontra-se um valioso patrimônio da humanidade preservado pela UNESCO, com
idade de 11 mil anos, os desenhos são encontrados no Parque Nacional da Serra da Capivara
conforme figura 2 (MELLO & SUARES, 2012, p. 04).
Figura 2. Toca do Boqueirão da Pedra Furada, Parque Nacional Serra da Capivara.
Fonte: FUNDHAM (2014)
16
Dependendo da região outros artistas usavam matérias orgânicas como terra verde ou
carvão. A forma de transferir a suposta tinta nas superfícies era feita de forma grosseira,
utilizando os próprios dedos para produzir e pintar. Naturalmente esses desenhos com tal tinta
não possuíam nenhuma resistência a forças mecânicas e climáticas, a não ser aqueles dentro
de grandes cavernas onde as condições climáticas não afetavam tanto. Os melhores
exemplares foram encontrados no final da Era Glacial em Altamira, Espanha onde um
desmoronamento havia selado uma caverna, preservando os desenhos por milhares de anos.
As técnicas de fazer essas pinturas até hoje são utilizadas em desenhos por alguns artistas que
usam os dedos para expor suas artes em aquarelas e outros trabalhos conforme mostra a figura
3 (FAZENDA, 2009, p. 07).
Figura 3. Cavalo pintado em parede da caverna de Altamira, na Espanha.
Fonte: FUNDHAM (2014).
Somente na Revolução Industrial que Watin, em 1773, inseriu no mercado a ideia
concreta do que é a indústria de tintas e vernizes conforme a atual. Diversas técnicas eram
elaboradas para o processo fabril da tinta, um exemplo é uma pedra com formato cilíndrico
que servia para moer os pigmentos, alguns materiais orgânicos como resinas extraída de
árvores (copal e âmbar) eram usuais para produção de vernizes (FAZENDA, 2009, p. 09).
Durante muitos anos, as formulações para produção de tintas eram guardadas sobre
total sigilo, naquela época as tintas eram fabricadas em pequenas escalas, pois era um método
extremamente trabalhoso, consequentemente o valor de compra desse produto era elevado e
somente uma pequena parte da população tinta condições de possuir (FAZENDA, 2009, p.
09).
Em meados século XX, a indústria de tintas e vernizes sofreu algumas alterações
necessárias para seu desenvolvimento tecnológico. Surgiram novos pigmentos, grande avanço
17
em aditivos, resinas celulósicas e sintéticas a partir de pesquisas e experimentos realizados
por laboratórios especializados na área, o avanço no maquinário das indústrias também fora
um grande avanço, pois facilitava e agilizava o processo produtivo (FAZENDA, 2009, p. 09).
3.2 Composição básica da tinta
Tinta é uma dispersão de cargas sólidas que estão em meio a vários aditivos na forma
líquida, seu aspecto pastoso permite realizar a transferência para o substrato, que por sua vez,
quando aplicado sofre um processo de cura, os materiais sólidos permanecem no filme e a
parte volátil evapora. Sua principal finalidade é proporcionar proteção para superfície de
meios deletérios: poluição, umidade, água etc. Nas tintas imobiliárias a base de água a
composição se dá basicamente por quatro elementos indispensáveis: resina, pigmento, aditivo
e solvente (ANGHINETTI, 2012, p.14).
A resina ou comumente chamada de ligante é o elemento responsável por encapsular
os pigmentos e cargas, dando também resistência quando o filme é formado. O pigmento
permite que o produto tenha opacidade, conseguindo cobrir superfícies, já a diversidade de
aditivos fornecem para a tinta condições de produção como é o caso de substâncias anti
espumante como o molhante, umectante, fungicida, bactericida, dispersante, espessante,
plastificante, entre outros (ANGHINETTI, 2012, p.14).
3.2.1 Resina
As primeiras tintas utilizadas por nossos ancestrais eram produzidas com resinas
naturais, derivada de vegetais e animais. Em dias atuais as resinas são produzidas
industrialmente por petroquímicas e sofisticados laboratórios de síntese de resina, por meio de
reações um tanto complexas, polimerização, que é obtida por reações de duas ou mais
moléculas estruturais menores, os monômeros, formando uma macromolécula orgânica de
composição variada de alto peso molecular, chamado de polímero. A quantidade da mesma
estrutura que é repetida num polímero é denominada grau de polimerização. As resinas que
são constituídas por polímeros se caracterizam pela flexibilidade, aderência e resistência
superior as naturais (ANGHINETTI, 2012, p.18).
Geralmente as resinas que são utilizadas em tinta a base de água, é a parte da tinta
que possui um teor de sólidos em torno de 50%, ou seja, metade é sólido e a outra é volátil. A
18
resina é considerada a parte mais importante da tinta, pois é responsável pelo brilho e
lavabilidade da tinta, sendo sua principal função revestir os pigmentos e cargas, na formação
do filme. O processo se dá pela evaporação da parte líquida da resina, ficando somente o
sólido, fornecendo aderência na superfície (MORAES, 2011, p. 03).
3.3.2 Pigmento
É também conhecido pelo seu aspecto agradável que insere nas tintas, que é
responsável por transmitir sentimentos para os olhos de quem as vê. Os pigmentos
proporcionam para sistemas tintométricos resistência e durabilidade, protegendo contra a
radiação do sol, que quando absorve alguns comprimentos de onda do espectro
eletromagnético reflete outras dando uma vida longa para tinta (MORAES, 2011, p. 07).
O pigmento faz parte da formulação de uma tinta, cuja finalidade é dar opacidade e
cor. Podem ser orgânicos: azul; verde; vermelho; violeta etc, ou inorgânico sendo: dióxido de
titânio; negro de fumo; amarelo óxido; vermelho óxido etc (CANAUD, 2007, p.17).
Com a mesma característica de dar opacidade e cor, os pigmentos inertes são
materiais como o talco, mica, silicato de magnésio e carbonato de cálcio, que além de ajudar
na cobertura auxiliam em outras propriedades como resistência e diminuição do brilho. Os
pigmentos apesar de serem um pouco parecidos com corantes, são dispersos na tinta,
considerando um sistema relativamente estável, enquanto os corantes se fixa no substrato que
irá dar cor por mecanismo de adsorção (CANAUD, 2007, p.17).
3.2.3 Aditivos
Os aditivos consistem em uma enorme quantidade de substâncias químicas, que
geralmente são empregados em formulações em pequenas porcentagens, em torno de <5%,
alguns são indispensáveis no processo produtivo, possuem diversas finalidades dentre elas,
dispersão do sistema, no processo de fabricação é necessário o aditivo que inibe a formação
de bolhas, alguns não permitem a proliferação de bactérias e fungos. Esses componentes são
inseridos nas tintas de acordo com as necessidades, podem ser secantes, biocidas, espessantes,
anti-espumante, agentes reológicos, etc (MORAES, 2011, p. 09).
19
3.2.4 Solvente
O solvente normalmente é um líquido que apresenta baixo ponto de ebulição, esse é
utilizado em grandes porcentagens nas formulações, com objetivo de solubilizar as resinas e
as partículas dispersas ou dissolvidas tornando o sistema homogêneo, o solvente deve
apresentar algumas características, além de ser incolor ou possuir uma leve tonalidade de
qualquer cor, deve ser estável. O solvente universal é um exemplo, utilizado em determinadas
tintas acrílicas imobiliárias, consequentemente chamadas de tintas a base de água. Já em
alguns segmentos de tintas como o esmalte, são necessários solventes orgânicos, como xileno
e aguarrás (MORAES, 2011, p. 04).
3.3 Reologia
Reologia é um assunto de grande influência em alguns segmentos tecnológicos
industriais como: borracha, plásticos, alimentos, produtos têxteis e tintas. Basicamente onde
for necessária a avaliação de produtos nos aspectos de propriedades mecânicas (FAZENDA,
2009, p. 595).
Em Física, a reologia estuda o fluxo e deformação da matéria, é a ciência que fornece
informações de como se comporta a estrutura de um determinado material quando recebe
alguma tensão ou deformação por forças externas e internas, seja esta substância no estado
sólido, líquido ou gasoso (MACHADO, 2002, p.34).
Existem duas formas de estudar o comportamento reológico de um sistema, uma
delas é descrever através de expressões matemáticas que possam apresentar os fenômenos
reológicos, a segunda forma pode ser verificada com as propriedades mecânicas do sistema a
ser analisado. O comportamento da reologia da química dos coloides é, no entanto
complicado, isso se deve por causa das interações entre as diversas partículas em questão,
podendo também interferir outras forças como a de atração de Van Der Waals (FAZENDA,
2009, p. 595).
3.3.1 Viscosidade
Dentre outras, a viscosidade é a propriedade reológica mais comumente conhecida, a
viscosidade de um material no estado líquido pode ser verificado pela menor ou maior
20
resistência que o mesmo tem de forças mecânicas que provoca o escoamento. Os
componentes utilizados nas tintas (pigmentos, resinas, aditivos e solventes) têm efeito direto
na viscosidade de uma tinta. Pode ser descrita pela expressão matemática: T=U.dv/dx
(PEIFER, 2006, p.04).
Matematicamente:
 Taxa de cisalhamento:
Y=DV/DX (VELOCIDADE DIFERENCIAL) / (ESPESSURA DIFERENCIAL)
 Tensão de cisalhamento:
T=F/A (FORÇA)/(AREA)
 Viscosidade:
N= __ F/A__
(dv)/(dx)
3.3.2 Fluidos newtonianos e não newtonianos
O estudo de Newton com relação a características de fluidos se restringe a alguns
materiais. Portando, alguns fluidos que quando submetidos a escoamento por cisalhamento
tendem a ter um comportamento bem diferente como o proposto por Newton (MACHADO,
2002, p.36).
Existem alguns fluidos que a viscosidade se comporta conforme o cisalhamento ou o
tempo que é transferido para superfície. Devido a este fenômeno a viscosidade do fluido deixa
de ser uma constante tornando-se uma viscosidade aparente, consequente das suas diferentes
propriedades quando aplicado uma deformação ou tensão. Com isso as substâncias que
possuem viscosidade podem ser classificadas de acordo com a taxa de cisalhamento ou tempo
de cisalhamento. Os fluidos podem ser classificados como newtonianos e não newtonianos
(MACHADO, 2002, p.36).
21
3.3.2.1 Fluidos Newtonianos
Fluidos newtonianos, ou seja, que respeite as Leis de Newton são sistemas que
alteram a viscosidade de acordo com a pressão ou temperatura. No entanto, sua viscosidade é
inalterada quando submetida à taxa e tensões de cisalhamento, sendo assim, nomeada de
viscosidade absoluta (MACHADO, 2002, p.37).
É considerada uma viscosidade newtoniana quando a força de cisalhamento (T) entre
duas superfícies paralelas de um líquido em movimento for proporcional ao gradiente de
velocidade (dv/dx). Na figura 4 é representado um exemplo trivial de fluido newtoniano, que
é a água: (FAZENDA, 2009, p. 598).
Figura 4. Gráfico da viscosidade da água realizado por um reômetro.
Fonte: Própria
3.3.2.2 Fluidos Não Newtonianos
Para soluções ou sistemas de dispersões, com concentração ou partículas
assimétricas, observa-se a formação de fluxos não newtonianos. Sendo assim a principal
22
característica de um sistema não newtoniano é uma estrutura orientada por partículas
assimétricas (MACHADO, 2002, p.37).
Quando o assunto é tinta, estes são líquidos que na maioria dos casos apresentam
comportamento não newtoniano. Os fluidos não newtonianos são divididos em três subgrupos
importantes: (MACHADO, 2002, p.37).
 Pseudoplásticos;
 Plásticos;
 Dilatantes.
3.3.2.2.1 Pseudoplásticos
Os fluidos pseudoplásticos se diferenciam dos demais fluidos por necessitarem de um
aumento na taxa de cisalhamento para que o fluido comece a ter escoamento. Este fenômeno
ocorre com maior frequência em sistemas coloidais com presença de partículas assimétricas
formado por uma rede tridimensional que impede a fluidez. Algumas tintas por questões de
nivelamento, cobertura, espalhamento, necessitam e um exemplo de fluido pseudoplástico
quando este tende a diminuir a sua viscosidade quando sujeita a um aumento na taxa de
cisalhamento, isso e esclarecedor conforme analise de uma tinta base água na figura 5
(PEIFER, 2006, p.06).
Figura 5: Comportamento pseudoplástico da tinta base água quando submetida a uma tensão de cisalhamento.
Fonte: Própria
23
Quando em um sistema ocorre a união de partículas por forças intermoleculares, esta
junção necessita de uma determinada taxa de cisalhamento para romper esses agregados para
ocorrer o escoamento, quando isso ocorre a sua viscosidade cai. Isso é ocasionado por
sistemas onde as partículas não possuem uma simetria, pois esta falta de organização
intermolecular das partículas interfere no fluxo de maneira mais precisa do que em sistemas
onde as partículas são simétricas (PEIFER, 2006, p.06).
3.3.2.2.2 Plasticidade
O comportamento do fluido é denominado plasticidade quando o mínimo de tensão
de cisalhamento é aplicado no sistema para que o mesmo comece a fluir, nomeia-se essa
mínima tensão de cisalhamento de valor de escoamento, onde a tinta começará a escorrer. É
representado por To (FAZENDA, 2009, p. 600).
A plasticidade acontece quando um retículo estrutural precisa ser quebrado para
surgir um fluxo, algumas argilas e dispersão de pigmentos são exemplos de comportamentos
plásticos (FAZENDA, 2009, p. 600).
3.3.2.2.3 Dilatantes
Ao contrário de fluidos pseudoplásticos, um fluido é caracterizado dilatante quando
existe o aumento da viscosidade de acordo com o aumento da taxa de cisalhamento conforme
mostrado na figura 6 (FAZENDA, 2009, p. 600).
Figura 6. Comportamento dilatante de uma solução a 50 % de amido de milho.
Fonte: Própria
24
Esse fenômeno não é interessante para sistemas tintométricos, pois quando
submetidas a forças de cisalhamento pelo rolo de pintura, dentre outras formas de aplicação a
tinta aumenta a viscosidade não conseguindo as propriedades necessárias. O comportamento
dilatante ocorre em partículas cuja sua densidade é alta, e se encontra empacotadas no fluido
(FAZENDA, 2009, p. 601).
Quando se quebra este empacotamento as partículas se movem, este acontecimento
de se locomoverem uma as outras fazendo com que o líquido presente entre elas seja pouco
para preencher o vazio após o aumento da taxa de cisalhamento, resultando em aumento na
viscosidade. Um exemplo deste fenômeno é a solução de amido de milho que aumenta a
viscosidade, quando se aumenta a taxa de cisalhamento (FAZENDA, 2009, p. 601).
3.3.3 Fenômeno de tixotropia dependente do tempo
A tixotropia é semelhante aos fenômenos de plasticidade e pseudoplástico, o que
difere é o tempo. Quando um sistema em repouso submetido a uma taxa de cisalhamento
constante sua viscosidade diminuirá de acordo com o tempo até que se ocorra a ruptura da
estrutura da tinta e logo depois a reestruturação da mesma, voltando a estrutura inicial quando
deixada em repouso. O fenômeno tixotrópico proporciona aspectos importantes na indústria
de tinta, pois quando o aplicador manuseia o rolo de pintura a altas taxas de cisalhamento
sobre o substrato, deseja-se que a tinta se adere a superfície sem que ocorra o gotejamento e
escorrimento da tinta após aplicada, esta propriedade reológica influencia até mesmo no
rendimento da tinta, pois quando aplicada na superfície a sua estrutura precisa se romper por
completo depois voltando para a forma inicial dando nivelamento homogêneo
e
espalhamento na superfície. O fenômeno tixotrópico pode ser representado conforme
mostrado na figura 7 (FAZENDA, 2009, p. 601).
25
Figura 7. Fenômeno tixotrópico de tinta imobiliária a base água.
Fonte: Própria
3.3.4 Reologia aplicada na tinta
Características reológicas de uma tinta tendem a ser complexas em razão da ampla
quantidade de substâncias utilizadas para sua composição dificultando o estudo. O que se
torna a ciência reológica uma ferramenta preciosa para predizer as propriedades desejáveis
que possa obter em uma formulação de tinta. A intenção desse estudo é trazer os conceitos
que circundam a reologia das tintas, que atualmente tem sido um estudo superficial no ramo, e
exige um conhecimento de matemática e físico químico, com tudo um amplo estudo da
química dos coloides (FAZENDA, 2009, p. 601).
Para o manuseio adequado de uma tinta, no momento da aplicação normalmente esse
fluido se encontra em baixas viscosidades, tal viscosidade precisa ser correta ao ponto de que
a tinta não escorra sobre o rolo de pintura e muito menos com viscosidades elevadas, que
impeça a transferência do pincel/rolo para o substrato. Em casos de aplicações realizadas com
pincel, inicia-se a imersão do objeto sobre a tinta que por sua vez tem auxílio de capilares
(pelos), que absorvem a tinta, e facilita o carregamento da tinta pela superfície de contato
sendo que não possa ocorrer gotejamento ou escorrimento da tinta. Em alguns casos no
26
processo de aplicação da tinta, existe a falha da falta de carregamento insuficiente no
instrumento, existem dois pontos que intervêm na espessura do filme:
1) Quando se trata de uma fina espessura, verifica-se uma elevada viscosidade,
consequentemente volatilizando os solventes do produto, afetando no nivelamento do
filme, isso ocorre devido a função dos aditivos que já não estão na tinta.
2) No outro ponto, onde existe a elevada espessura do filme, o pintor precisava dar várias
mãos carregadas na mesma área para conseguir cobrir o desejado, prejudicando
diretamente no rendimento (FAZENDA, 2009, p. 602).
Sendo assim, como conseguir uma espessura perfeita, tendo em vista que as
características (viscosidade, nivelamento) do fluxo também são prejudicadas na aplicação do
produto sobre a superfície (FAZENDA, 2009, p. 602).
Duas formas podem ajudar na transferência para o pincel, a primeira é a tinta com alta
viscosidade e a segunda é o auxílio do comportamento reológico. No entanto, esses dois
fatores ajudam em uma melhor fluidez de nivelamento e de tempo de estocagem, pois em
baixas taxas de cisalhamento a velocidade de sedimentação diminui. Quando se aumenta a
viscosidade do produto, também eleva a força para a sua aplicação se considerando
instrumento de uso braçal como rolos, pincéis e outros mais comuns (FAZENDA, 2009, p.
602).
Portanto, a maneira mais eficaz para correlacionar nivelamento, viscosidade e outros
aspectos do produto, é a estruturação reológica do sistema, pois nela podem ser rompidas as
estruturas quando submetidas às baixas tensões de cisalhamento e reestruturação em pouco
tempo, o que se torna agradável para o carregamento do produto nos pincéis, rolos espátulas
etc. Pois nessas condições não ocorre gotejamento e escorrimento devido a suposta
elasticidade da estrutura. A mesma informação anterior serve para aplicações feitas com
compressores, sendo que a viscosidade precisa ser ideal para que possa passar pelo bico do
revólver. Normalmente produtos para esse método de aplicação são usados de imediato já que
a viscosidade foi alterada por solventes (FAZENDA, 2009, p. 602).
3.3.5 Características reológicas ideais
 Na aplicação do produto sobre certa superfície a viscosidade da tinta deve cair, com
um aumento de tensões realizadas pelo manuseio do instrumento de aplicação.
27
 Velocidades elevadas no momento da transferência ocorrem perca na reestruturação da
tinta, prejudicando na formação do filme.
 Deve-se ter uma recuperação rápida após aplicação, para não acentuar os problemas de
escorrimento e gotejamento.
 Quando finalizado a recuperação da tinta, deve-se ter um aumento na viscosidade,
influenciando a chegar no estado inicial onde as estruturas não foram rompidas
(FAZENDA, 2009, p. 603).
3.4 Espessantes
São geralmente polímeros que atuam na tinta afetando no aumento da viscosidade
são chamados de espessantes. Os agentes de espessamento empregam várias funções para
sistemas tintométricos, afetando principalmente nas propriedades reológicas e de
aplicabilidade. No instante em que uma tinta é armazenada, as cargas e pigmentos tendem a
sedimentar, trabalhando proporções adequadas em formulações pode se evitar esses aspectos
não agradáveis para tinta. Existem variados espessantes para tintas de acordo com a
necessidade seja eles acrílico, associativo, argiloso, poluiretânico (PU) ou celulósico (ALUA,
2012, p. 25).
Atualmente, no mercado brasileiro de tintas o mais usado é o celulósico e acrílico
devido ao seu baixo custo, na indústria brasileira nota-se o uso principalmente de espessantes
acrílicos pelo conjunto de propriedades como nivelamento, resistência a intempéries e perfeito
acabamento. Com a demanda de produtos de baixo impacto ambiental, novas tecnologias
estão sendo realizadas neste setor, onde espessantes que podem oferecer mais estabilidade,
brilho são desenvolvidos para atender futuros requisitos para formulações como valor baixo
de VOC (ALUA, 2012, p. 25).
Os modificadores reológicos possuem uma maior capacidade de sofrer interações
hidrofóbicas com a resina, e outros aditivos utilizados na tinta a base água. Essas interações
moleculares ocorrem devido ao composto de cadeia apolar sofrer certas consequências de
compostos polares, neste caso quando o modificador reológico em solução aquosa, recebe um
ativador polar com pH alcalino, forma um gel com viscosidade alterada comparada a inicial
(ALUA, 2012, p. 25).
A formação do gel acontece quando o espessante recebe o ativador polar, que no
momento que é submetida a forças de cisalhamento o aditivo é homogeneizado com ligantes e
28
aditivos que fazem com que o aglomerado se divida sendo superada as forças que interagem
as partículas entre si, do espessante, quando essas dissociam a viscosidade do sistema tende a
aumentar. Na indústria atual de tintas, analisando pelo poder de espessamento, são os mais
comuns espessantes que proporciona alta viscosidade que são denominados espessante de
alta, que são utilizados em tintas que não precisa de qualidade estética de acabamento de
superfície, já o espessante de baixa que proporciona menos viscosidade, tem sido utilizado
principalmente em tintas Premium que devem demonstrar maior acabamento de nivelamento
(MORAES, 2011, p. 12).
3.4.1 Espessantes convencionais do tipo celulósicos
São polímeros de uso quase exclusivo para sistema a base de água, os mais
conhecidos são CMC e HEC (ALUA, 2012, p. 25).
São espessantes que fornecem viscosidade em solução aquosa devido ao mecanismo
hidrodinâmico que se relaciona com o peso molecular do polímero em questão, quanto maior
for o peso molecular nesse tipo de espessante, mais eficaz será o poder de espessamento. O
mecanismo funciona de forma que fortes ligações de hidrogênios são realizadas entre a cadeia
polimérica e da molécula de água, consequentemente as ligações realizadas e emaranhadas
que se obtém pela cadeia celulósica faz com que a água fique presa a molécula do polímero,
isso reduz o fluxo do fluido quando submetido a forças de cisalhamento. Esse tipo de
espessamento é independente de outro composto utilizado na formulação, basta conter água
no sistema que o espessamento acontece, o tipo de comportamento reológico que esse
espessante promove para tinta é o pseudoplástico (PEIFER, 2006, p.13). Conforme
mecanismo apresentado na figura 8;
29
Figura 8. Mecanismo de espessamento.
Fonte: FAZENDA (2005)
3.4.2 Espessantes do tipo associativos
Os espessantes dessa classe é divido em dois grupos, os não-iônicos, que são
naturalmente derivados como é o caso do hidroxietil celulose, e os sintéticos que podem ser
aniônicos e não iônicos. Representam polímeros solúveis que absorvem em meio aquoso, e
possuem grupos hidrofóbicos que têm a capacidade de fazer ligações com outras substâncias
utilizadas na tinta. Nesse tipo de espessante os mais usuais são HEUR e HASE, que mesmo
apresentando um baixo peso molecular proporciona bom desempenho de viscosidade para
sistema de dispersões (ALUA, 2012, p. 25).
Esse tipo de espessante se diferencia estruturalmente dos convencionais da classe
aniônica devido a possuir um terceiro monômero chamado de macrômero. Os macrômeros
têm duas terminações, isso significa que um lado da molécula fica a parte insaturada,
enquanto do outro lado a parte hidrofóbica (PEIFER, 2006, p.13).
3.4.3 Mecanismo de espessamento
Espessante associativo: Este pertence a um polímero de grande molécula que se
dissolve em solução aquosa, que possuem alguns grupos hidrofóbicos no final da estrutura
30
que por sua vez sofre adsorção nas laterais do ligante ou pigmento na composição da tinta
(SILVA, 2008, p. 25).
Algumas partículas são ligadas pelas macromoléculas do espessante associativo
formando uma estrutura tridimensional, com isso a viscosidade aumenta, pois esse
emaranhado segura as partículas do sistema. No entanto, essa estrutura pode ser quebrada com
baixas taxas de cisalhamento, diminuindo a viscosidade do sistema. Os espessantes da classe
associativos apresentam ótimo poder de espessamento, além de ser usado resinas, adesivos e
em alguns segmentos automotivo, esse modificador de reologia também pode ser inserido em
formulações de tintas (SILVA, 2008, p. 25).
Espessante por neutralização de uma base: Esse tipo de comportamento é causado
pela neutralização dos grupos COOH, a partir da adição do álcali, formando grupos
carboxilatos COO-. Diante da repulsão eletrostática entre esses dois grupos, as grande
moléculas do espessante se expandem, sendo que os grupos carboxilatos se distancia o
máximo possível, acarretando um aumento no volume hidrodinâmico das partículas no
sistema. Quando ocorre essa expansão, e consequência do volume também aumenta,
aumentando também as interações entre as partículas, isso resulta em um dos principais
interesses da reação, o aumento da viscosidade (SILVA, 2008, p. 26).
As grandes indústrias de tintas, com a visão de um sistema que predomina a
sustentabilidade, vem ao longo de sua história com produtos inovadores que tenham baixo
VOC (livre de alquilfenol etoxilados) (REVISTA TINTAS E VERNIZES, 2014, p. 34) .
Numa formulação de tinta o formulador deve encontrar um balanço entre o seu
alterador reológico e a resina utilizada, pois esta relação entre os dois constituintes tem poder
na estabilidade de cor e homogeneidade final (REVISTA TINTAS E VERNIZES, 2014, p.
36).
O minério atapulgita é um minério inorgânico não gera meio de cultura para
bactérias, com vantagens de ser um espessante que não gera sinérise e respingos (REVISTA
TINTAS E VERNIZES, 2014, p. 37).
3.4.4 Características do CMC
Produto em pó, de cor que varia do branco a creme ou parcialmente amarelo, fibroso
e hidroscópico. É solúvel em água, insolúveis em solventes de tipos orgânicos, é inodoro,
31
inócuo, não é absorvido pelo organismo, biodegradável, retém a água é um modificador
reológico.
Recentemente foi feito um novo tipo de CMC que se observou características bem
semelhantes a dos espessantes do tipo HEC. Algumas tintas produzidas com espessantes
acrílicos sofrem redução de viscosidade entre 20 a 30 KU, isso ocorre devido a adição dos
pigmentos na obtenção de cores que exigem grande quantidade dos mesmos. Na utilização de
espessantes celulósicos, como o caso do tipo HEC essa queda fica entre 1 e 5 KU. Um novo
CMC apresenta essas mesmas características, sem que haja alteração nas demais
propriedades, inclusive não perdendo lavabilidade que tem um papel muito importante em
sistemas tintométricos (BARBOZA FILHO, 2011, p. 81).
Os espessantes celulósicos são os mais utilizados em tintas base d’água atualmente,
esses são éteres derivados de celulose natural como o CMC (carboximetilcelulose) que
possuem grande poder reológico em tintas. O CMC de sódio é um polímero aniônico, obtido a
partir do tratamento de celulose com ácido monocloroacético, com excesso de hidróxido de
sódio. Sua solubilidade em água ocorre devido a presença de grupos carboxilatos (BARBOZA
FILHO, 2011, p. 81).
Já o HEC são polímeros não iônicos que estabelecem para a tinta a viscosidade e
formação de filme (BARBOZA FILHO, 2011, p. 82).
Espessantes do tipo celulósicos se tornam um produto que emprega para a tinta
várias funcionalidades: ligante, estabilizante, tempo de estocagem para a tinta, retentor de
água e modificador reológico (tixotropia), antiescorrimento e redutor de respingos, antisedimentante, aumento da pseudoplasticidade, facilitador da passagem da tinta do rolo para a
parede e responsável pelo nivelamento. Espessantes dessa classe também oferecem
estabilidade de viscosidade e pseudoplasticidade, além de boa aceitação de cor, viscosidade
de cisalhamento de alta e baixa viscosidade (BARBOZA FILHO, 2011, p. 82).
Espessantes associativos acrílicos são atirados por álcalis, recomenda-se para
sistemas de baixa viscosidade. Neste caso, o espessante incorpora um surfactante não iônico
na cadeia polimérica, onde a parte hidrofóbica pode atacar a si ou formar outras micelas na
fase aquosa. Algumas destas partículas são formadas com surfactantes, pigmentos ou
partículas de látex na tinta (REVISTA PAINT E PINTURA, 2007, p. 43).
32
3.4.5 Modificadores de reologia são espessantes?
Espessantes são substâncias que atuam diretamente na viscosidade das tintas,
principalmente em KU (Krebs unidade), de baixa tensão de cisalhamento.
Já os modificadores reológicos alteram a viscosidade low shear, porém atuam
diretamente na viscosidade I.C.I (high shear). Responsável pelas propriedades reológicas, ou
seja, está ligado diretamente a aplicação do produto (características). No entanto,
modificadores reológicos são ideais quando se consegue balancear viscosidade com
propriedades reológicas (REVISTA PAINT E PINTURA, 2014, p. 33).
3.4.6 CMC X HASE
Atualmente os modificadores reológicos acrílicos associativos são os mais comuns
utilizados, substituíram os epessantes celulósicos CMC e HEC. As vantagens obtidas pela
substituição são inúmeras, desde fácil manuseio para linha de produção até em termos de
aspectos reológicos proporcionado pelo espessante associativos em sistemas de tintas. Em
relação a espessantes celulósicos e espessantes acrílicos, este último apresenta um aumento de
produtividade por ser facilmente incorporados pelo sistema no momento da produção,
diferente dos espessantes celulósicos que necessitam em alguns casos de dispersão antes da
incorporação, caso não sendo bem sucedido, pode causar grumos na tinta. Outro benefício é o
aspecto reológico que este ocasiona na tinta, ficando com fácil aplicação, bom nivelamento,
tempo de estocagem e outros. Isso ocorre devido a interação física aniônica com as micelas da
emulsão (resina ou ligante) de forma ordenada e homogênea, modificando a reologia do
sistema. Já nos celulósicos as micelas de emulsão se agregam de maneira desordenada no
sistema, impedindo que as características de aplicabilidade apareçam (REVISTA PAINT E
PINTURA, 2014, p. 33).
3.5 Controle de qualidade
O controle de qualidade tem como finalidade executar uma série de testes, préestabelecidos pelo fabricante, onde a tinta terá resultados positivos que se encaixaram dentro
de parâmetros de aprovação, ou negativos que pode ser reprovatório para o produto fabricado,
com objetivo final de gerar satisfação para o consumidor (MORAES, 2011, p. 14).
33
Com esse objetivo, o controle de qualidade de uma fábrica de tinta deve possuir
parâmetros fixos de análises, sendo alguns deles viscosidade, cobertura, pH, densidade e
brilho, normas atualizadas, assim como faixa de tolerância, acompanhado de uma
metodologia analítica rigorosa. Com esses requisitos é possível obter um controle de
qualidade que tenha produtos com propriedades uniformes. Para obter um produto final de
qualidade satisfatória, toda tinta antes de ser comercializada deve passar pelo laboratório para
ser submetida por testes químicos e físico-químicos (MORAES, 2011, p. 14).
3.5.1 Viscosidade
Existe hoje uma grande quantidade de aparelhos que usam desde métodos de aferição
mais baratos até aparelhos com alta sensibilidade para medição da viscosidade. Um dos
equipamentos mais usuais e acessíveis em termos financeiros para medir esta propriedade
reológica, é o viscosímetro de orifício, ou comumente chamado de viscosímetro de copo, que
com auxilio de um cronômetro mede em quanto tempo o fluido passa pelo orifício do copo até
que escorra totalmente, com auxílio de uma tabela de transferência de tempo/viscosidade e
que o analista consegue identificar a viscosidade, embora não seja um método que demonstre
o valor real, é utilizado frequentemente no controle de qualidade de tintas com características
pseudoplásticas devido a sua simplicidade e fácil manuseio (MORAES, 2011, p. 16).
Em algumas medições de viscosidade de uma tinta observa-se a grande variância de
resultados, isso geralmente se deve pela temperatura, como essa variável interfere
significadamente na viscosidade do produto, é importante que antes de fazer a leitura, o
produto tenha um padrão de temperatura para ser analisado, pois com temperaturas elevadas a
tinta pode apresentar aspecto ralo, enquanto depois de um tempo de repouso pode elevar a
viscosidade drasticamente, mascarando o resultado final do produto no controle de qualidade
(MORAES, 2011, p. 16).
No entanto, não só no laboratório a tinta precisa ter uma determinada viscosidade, até
mesmo no momento da produção, essa característica reológica é de grande importância, pois é
no tanque de produção que além de ser misturados os aditivos, pigmentos, resinas e solventes,
são dispersos as cargas minerais, que por sua vez precisa ser envolvida por toda a massa das
demais substâncias com viscosidade específica para conseguir uma boa dispersão, por altas
taxas de cisalhamento que reduz o tamanho de partículas dessas cargas minerais (MORAES,
2011, p. 17).
34
Na fase de estocagem a viscosidade da tinta também é importante, pois é neste
momento que a tinta no recipiente de armazenamento, está submetida a baixas taxas de
cisalhamento, a viscosidade nesta fase tem o intuito de segurar a cargas para não ocorrer a
sedimentação, prejudicando o produto no momento da aplicação (MORAES, 2011, p. 17).
Quando fora pintado nos substratos a viscosidade da tinta tem papel fundamental na
aplicabilidade, consequentemente qualidade. Caso a viscosidade esteja elevada, a formação do
filme pode ficar danificada pela falta de nivelamento, ou se estiver muito baixa a tinta pode
escorrer ou gotejar também deixando um visual fora do esperado. O ajuste da viscosidade no
laboratório de controle de qualidade pode ser efetuado pela adição de espessante ou solvente
(MORAES, 2011, p. 20).
Dentre outros tipos de viscosímetro empregados está o Stormer que mede a
consistência da tinta em (KU), conforme FIGURA 9, quanto maior for à resistência rotacional
que a geometria tiver de rodar dentro da amostra, maior será sua viscosidade. A figura 10
visualiza um viscosímetro muito utilizado em indústrias de tintas (MORAES, 2011, p. 21).
Figura 9. Viscosímetro Krebs Stormer
Fonte: Própria
35
3.5.2 Cobertura
O poder de cobertura de uma tinta consiste em verificar o quanto a mesma consegue
cobrir uma superfície onde foi realizada a aplicação, fornecendo uma opacidade. Esta
característica que é bem importante em termos até mesmo de rendimento, depende do quanto
a formação do filme da tinta consegue se espalhar sobre a superfície, e também da absorção
da luz, ou seja, quanto maior for a capacidade do filme da tinta de refletir a luz que incide
sobre ela, maior será o poder de cobertura dessa tinta, o importante para estabelecer uma boa
opacidade de revestimentos é que os raios ultravioletas não consigam penetrar a tinta fazendo
com que a mesma deixe mostrar o fundo (substrato), ( SEERIG, 2013, p. 02). Conforme
figura 10:
Figura 10. Algumas relações que causam opacidade.
Fonte: FAZENDA (2005)
Em algumas tintas que se usa o pigmento branco, a opacidade proporcionada é
devido ao espalhamento da luz, refração, reflexão e difração. Já em outras tintas é utilizado
em média três a quatro pigmentos para dar a tonalidade adequada, o efeito da opacidade
dessas com maior concentração de pigmentos ocorrem fenômenos como de absorver parte
dessa luz, sendo a maior parte da luz que penetra no filme é refratada, refletida ou absorvida
pelo substrato. Portanto, em uma tinta branca a luz é refletida ou espalhada, de forma
36
semelhante, uma tinta que se utiliza o pigmento preto a superfície irá absorver todos os
comprimentos de ondas da luz, dando bastante cobertura para tinta (SEERIG, 2013, p. 02).
Um método prático e ágil no controle de qualidade para verificar o poder de
cobertura da tinta, é realizar uma camada homogênea com determinada espessura de uma
amostragem do lote que é feito em produção. Com auxilio de um extensor e um papel
apropriado cujo nome é couchê zebrado, é possível fazer uma extensão para obervar o brilho,
cobertura e presença de partículas não dispersas dentre outros (MORAES, 2011, p. 19).
3.5.3 Potencial Hidrogênico (pH)
Assim como os outros requisitos, caso não esteja dentro dos parâmetros
estabelecidos de qualidade, o pH também é caráter reprovatório no controle de qualidade, o
lote de tinta a base água fabricado em produção deve ter um pH entre 8.5 á 9.5, isso se deve
com objetivo de impedir qualquer reação de neutralização entre a tinta e o concreto da parede
com pH alcalino ou até reações com intempéries, como a chuva ácida. Esse possível
acontecimento pode prejudicar na qualidade da tinta, ocorrendo descascamento e até mesmo o
descolamento da tinta na superfície (SEERIG, 2013, p. 13).
Quando em algum lote, após fazer a leitura do pH nota-se que o resultado deu abaixo
do esperado, é feito a adição de uma substância básica para elevar o pH, com propósito
também de interagir com o espessante que reage com substâncias alcalinas dando viscosidade
para o produto. Para determinar o pH da tinta é feito o manuseio do peagâmetro, o aparelho
possui um eletrodo que é constituído de uma membrana fina e porosa, que consegue realizar a
leitura em milivolts, em seguida transferindo para escala de pH (SEERIG, 2013, p. 13).
3.5.4 Densidade
Mais conhecida como densidade, ou massa especifica é uma grandeza em física, que
para descobrir basta calcular a relação da massa molar da substância em análise pelo seu
volume ocupado, sua unidade de medida pode ser dada em grama por centímetro cúbico
(g/cm3), ou pelo sistema internacional quilograma por metro cúbico (Kg/m3) (MORAES,
2011, p. 18).
A densidade de uma tinta é um dado extremamente importante no laboratório de
controle de qualidade, pois na composição da tinta existem diversos aditivos e também
37
diversas cargas minerais com diferente número de massa molar, quando o funcionário
responsável for inserir a quantidade exata de cargas no tanque de produção, se caso ele erre a
quantidade de material jogado, é pela densidade final do produto realizada no laboratório de
qualidade que apresenta indícios de que a tinta foi produzida de forma incorreta (MORAES,
2011, p. 18).
Um objeto muito utilizado em laboratório de análise de tinta para aferir a densidade é
o copo americano regular que possui determinada massa, e volume de 100 mL. Parecido com
um picnômetro, o copo americano regular e geralmente em inox tem forma cilíndrica, que
possui uma tampa com pequeno orifício no centro que permite a retirada do excesso da
substância analisada (MORAES, 2011, p. 18).
3.5.5 Brilho
No mercado atual de tintas existe uma variedade muito grande de diversos tipos de
tintas de acordo com sua finalidade, as tintas do tipo imobiliárias são geralmente as mais
utilizadas, seja ela fosca, semi brilho, acetinado e Premium. O brilho dessas tintas, no entanto,
se torna uma característica indispensável por agregar um valor refinado para superfície onde
fora pintado (ALUA, 2012, p. 38).
O brilho de uma tinta que se usa cargas minerais pode consideravelmente ser alterado
pelo tamanho de partícula utilizado, quanto menor for o tamanho de partícula, maior será sua
absorção em água e consequentemente maior brilho, quanto maior for a partícula mais fosca
será a tinta. A luz que é refletida pelo filme da tinta em determinado ângulo, representa o
brilho que ela possui. A luz refletida pela superfície depende também do tamanho de partícula
do polímero da tinta, quanto maior for a uniformidade da superfície, maior será brilho, o
espessante também influencia no brilho das tintas, pois na aplicação são responsáveis por
organizar as partículas dispersas no substrato (ALUA, 2012, p. 38).
No controle de qualidade o método para avaliação do brilho pode ser analisado por
um aparelho chamado Glossmeter, o aparelho possui três ângulos de leitura diferente, sendo
cada um deles medido de acordo com o brilho de cada tinta, seja fosca, semi brilho ou
standard. O equipamento consiste em fazer uma leitura a partir de um feixe de luz de
determinado ângulo, quando disparado pelo objeto, esse feixe de luz é refletido pela amostra e
capitado por um detector no mesmo ângulo do próprio aparelho que permite fazer a leitura
(IKEMATSU,
2007,
p.
54).
38
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A tinta desde tempos rupestres eram utilizadas por ancestrais como meio de se
comunicarem, e ao longo do tempo vem se evoluindo de acordo com as necessidades
humanas, com a utilização de variadas substancias que ajudam a dar cor, resistência,
cobertura e brilho, agregando valor nas grandes construções.
Ao decorrer do trabalho concluí-se que existem diversos tipos de espessantes de
acordo com sua aplicabilidade, os mais utilizados celulósicos e acrílicos. Os espessantes do
tipo celulósico são utilizados nas tintas que não exigem um refinado acabamento, pois esse
quando inserido em tintas de aplicação final proporciona um aspecto grosseiro, o que não é
interessante para esse tipo de tinta, tendo uma maior utilização em revestimentos. Já o acrílico
tem maior tendência nas tintas que precisam de um acabamento fino, devido ao seu
mecanismo de espessamento, alem de serem de fácil manuseio no momento da produção.
Uma das propriedades reológicas mais importantes que esses aditivos oferecem para
sistemas tintometricos é a viscosidade que por sua vez, tem varias finalidades como agente de
anti sedimentação, pois quando as cargas minerais que são utilizadas com finalidade de
proporcionar opacidade nessa tinta, tendem a sedimentar-se dentro do recipiente onde é
armazenada ate o momento da aplicação, o espessante possui a característica de segurar essas
cargas não deixando que as mesmas não sedimentem.
Outro fator interessante é a redução da viscosidade quando submetida a forças de
cisalhamento, isso acontece quando essa força externa quebre toda a estrutura da tinta o que
permite que essa tinta possa ser transferida do equipamento de pintura para superfície onde
fora pintado, posteriormente na formação do filme a tinta se reestrutura originando a sua
viscosidade inicial.
39
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