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Título : Estudio de la sustitución parcial de dióxido de titanio por silicoaluminato de sodio gelsil AS–150 en una formulación de tinta flexoagua
Autor : Urdaneta H., Johnny A.
Palabras clave : Tinta flexográfica
tinta flexoagua
COVENIN 2654–89
silicoaluminato de sodio (Gelsil AS–150)
Fecha de publicación : 16-Mar-2017
Citación : CD Tesis;I2006 U74
Resumen : Debido a las nuevas regulaciones ambientales, al avance de la ciencia y la tecnología y a la creciente demanda de tintas base acuosa, las empresas del sector de las artes gráficas necesitan mejorar su proceso productivo con el fin de obtener un producto al menor costo posible. En tal sentido, hoy día las industrias requieren mejorar su proceso productivo mediante la incorporación en el mercado de nuevas formulaciones para la manufactura de tintas blancas base acuosa, las cuales pretenden sustituir a las tintas a base de solventes orgánicos, esto debido a las nuevas normativas que exigen cada vez más el uso de componentes que sean amigables con el medio ambiente. Por otro lado, particularmente en el caso de la manufactura de tintas blancas, el incremento del costo en el mercado del dióxido de titanio, TiO2, ha provocado que las industrias de las artes gráficas reduzcan su uso en las formulaciones de tintas, sustituyendo parcialmente el dióxido de titanio por extendedores sintéticos, manteniendo o incluso mejorando las propiedades y calidad de las tintas. Por tal razón, las industrias pretenden sustituir parcialmente el TiO2 por extendedores tales como el Gelsil AS–150 de la empresa Glassven C.A., el cual posee una excelente calidad comercial, esto con la finalidad de obtener una tinta que cumpla con los estándares de calidad exigidos en las normas COVENIN correspondientes y, al mismo tiempo, reducir los costos de producción. Este Trabajo Especial de Grado tiene como objetivo desarrollar una formulación de tinta flexográfica base acuosa a partir de una resina acrílica, dióxido de titanio, solvente y aditivos, que cumpla con los lineamientos establecidos en la norma COVENIN 2654–89, en esta formulación se sustituirá parcialmente el dióxido de titanio por silicoaluminato de sodio Gelsil AS–150 en diferentes proporciones para luego determinar el porcentaje óptimo de sustitución del mismo. La presente investigación se llevó a cabo en tres etapas principales. La primera consistió en desarrollar una formulación de tinta flexográfica base acuosa patrón y evaluar dicha tinta según la norma COVENIN 2654–89, es decir, verificar que sus parámetros principales (viscosidad cinemática, grado de molienda y pH) cumplan con lo que establece esta norma. La segunda etapa involucró la preparación de diez tintas con sustitución parcial de dióxido de titanio por silicoaluminato de sodio Gelsil AS–150, con los siguientes porcentajes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10 % en peso. Estas tintas también fueron sometidas a evaluación bajo la norma COVENIN 2654–89, luego se hicieron aplicaciones en cartón corrugado con un rodillo Quick–Peek de cada una de las tintas elaboradas, o sea, la tinta patrón y las diez tintas con silicoaluminato de sodio, para medir sus valores de luminosidad y amarillamiento. La tercera etapa comprendió la compilación de los datos experimentales en gráficos para efectos de comparación y para generar tres curvas de tendencia: una de viscosidad cinemática, otra de luminosidad y finalmente otra de amarillamiento. A partir de estas correlaciones se determinó que el porcentaje óptimo de sustitución de dióxido de titanio por Gelsil AS–150 es 5,3 %, finalmente se hizo un cálculo de costos basándose en el porcentaje óptimo de sustitución y en la formulación patrón, resultando que el costo de producción de 1.700 Kg de tinta patrón equivale a Bs. 6.461.108, mientras que el costo para producir 1.700 Kg de tinta al 5,3 % de sustitución es Bs. 6.388.757. Se concluyó que la sustitución parcial con silicoaluminato de sodio Gelsil AS–150 es factible ya que los parámetros de la tinta (viscosidad cinemática, grado de molienda y pH) se mantienen dentro de los rangos establecidos en la norma COVENIN 2654–89. A pesar de que generalmente se tiene una reducción apreciable de costos de fabricación con la sustitución parcial del dióxido de titanio, el cálculo de costos determinó que la sustitución no conlleva ningún ahorro significativo en cuanto a materia prima, probablemente debido al bajo porcentaje de sustitución. Sin embargo, el proceso de producción de la tinta no se ve afectado por la inclusión del Gelsil AS–150 ya que el consumo de energía y los costos de materia prima se mantienen prácticamente invariables. Se verificó que la tinta flexoagua patrón cumplía con lo establecido en la norma COVENIN 2654–89, al igual que las diez tintas sustituidas parcialmente con Gelsil AS–150. Las tres correlaciones obtenidas son bastante confiables para predecir el comportamiento de la viscosidad cinemática, la luminosidad y el amarillamiento en función del porcentaje de sustitución; partiendo de estas curvas de tendencia se determinó que el porcentaje óptimo de sustitución de dióxido de titanio por Gelsil AS–150 es 5,3 % en peso, mejorando la calidad de la tinta.
Descripción : Trabajo Especial de Grado publicado en el año 2006, Tutor Académico: Prof. Wadou Baré. Tutor Industrial: T.S.U. Carmen Blanco. Tesis. Caracas, U.C.V. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química. 100 p.
URI : http://hdl.handle.net/123456789/15187
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