le vernici del legno e dei supporti legnosi

LE VERNICI DEL LEGNO E DEI SUPPORTI LEGNOSI
Un prodotto verniciante è costituito da un complesso eterogeneo di solventi e diluenti che
tengono omogeneamente in soluzione una o più sostanze filmogene ( leganti ) e può essere
perfettamente trasparente, trasparente colorato ( pigmenti solubili ) o coprente ( pigmenti
propriamente detti).
La vernice ( trasparente) o lo smalto ( pigmentato) portati alla viscosità di applicazione con una
miscela di diluenti, perfettamente compatibili, lascia un film trasparente o coprente continuo
sull’oggetto da verniciare non appena tutti i solventi e diluenti sono evaporati naturalmente o con
fenomeni chimico-fisici.
Tutti gli agenti filmogeni hanno una certa complessità di struttura e una composizione chimica
particolarmente studiata dalla quale dipendono le proprietà generali del film in relazione con le
caratteristiche particolare dell’oggetto da verniciare.
In sintesi gli elementi principali di una vernice o di uno smalto per legno sono fondamentalmente :
1)
2)
3)
4)
I leganti
I pigmenti solubili e coprenti
I solventi e i diluenti
I prodotti ausiliari o additivi
1) I LEGANTI
Sono gli agenti filmogeni che determinano le proprietà principali della vernice o dello smalto.
Le grandi famiglie di vernici sono ovviamente denominate in base al componenteprincipale del
legante che, spesso, è costituito da una miscela di resine. I tipi maggiormente impiegati in
pratica nelle vernici per legno sono molti, meritano attenzione i seguenti leganti:
A. RESINE NATURALI
Le resine naturali per la fabbricazione di venici per legno vengono scarsamente
impiegate da sole; vengono sciolte in opportuni solventi per preparare le cosiddette
“lacche “. Sono di solito usate in combinazione con oli vegetali per dare leganti
oleoresinosi. Le resine naturali più importanti sono le seguenti:
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Coppali – sono resine di alto valore provenienti dalle secrezioni gommose di
piante di specie diversa spesso originarie di climi tropicali o subtropicali. In
commercio portano nomi differenti che derivano dal luogo di produzione.
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Dammar – è una resina tenera che cola per incisione da alcune piante della
penisola malese. Si adopera nella fabbricazione di vernici per il legno chiare,
incolori e brillanti.
Gommalacca – proviene dalla Birmania e in generale dall’indocina; viene usata
per le vernici a tampone, è termoplastica, solubile in alcool e dà film dotati di una
bella brillantezza e di elevata elasticità.
B. OLI VEGETALI
Vengono usati principalmente nella preparazione delle resine gliceroftaliche o in
combinazione con resine naturali per dare leganti oleoresinosi. Ricordiamo gli oli di lino,
di ricino, di cocco, di soia etc.
C. LEGANTI OLEORESINOSI
Sono prodottidi reazione tra oli vegetali e resine naturali o sintetiche
D. RESINE GLICEROFTALICHE O ALCHIDICHE
Sono prodotti di reazione traoli vegetali con polialcoli di solito glicerina e acido ftalico o
suoi derivati.
E. RESINE CELLULOSICHE
Sono prodotti derivati dalla cellulosa dopo reazione di nitrazione ( la nitrocellulosa è il
più comune.
F. RESINE UREICHE O MELAMMINICHE
Sono prodotti dalla reazione tra formaldeide e urea o melammina. Una volta applicate
essicano sia a forno che a temperatura ambiente e creano una pellicola dura e resistente
alle sollecitazioni meccaniche.
G. RESINE POLIURETANICHE
Si ottengono dalla reazione di gruppi attivi chiamati iocianati con altri gruppi attivi
presenti soprattutto nei polialcoli e nei poliesteri.
H. RESINE POLESTERI
Sono numerosissime ma chimicamente tutte si ottengono per reazione tra un polialcool
e un poliacido.
2) I PIGMENTI SOLUBILI E COPRENTI
I materiali coloranti vengono di solito suddivisi in due grandi famiglie e precisamente i
coloranti propriamente detti e i pigmenti.
I pigmenti vengono definiti come quelle materue coloranti che non modificano la propria
struttura fisica durante il processo di colorazione. Caratteristica peculiare dei pigmenti è la
scarsa solubilità nei solventi organici e la loro insolubilità in acqua. I pigmenti sono
particelle solide presenti come fase dispersa nei prodotti verniciantial fine di migliorarnne il
colore e il potere coprente. La presenza o meno dei pigmenti nei prodotti vernicianti
consente di definire questi ultimi nel primo caso come pitture e smalti e nel caso di loro
assenza si hanno le vernici. I coloranti propriamente detti vengono solitamente suddivisi in
idrosolubili e non idrosolubili. I pigmenti e i coloranti propriamente detti vegono classificati
e commercializzati in base al colore. Ricordiamo che i pigmenti più importanti sono di
natura inorganica.
3) I SOLVENTI E I DILUENTI
I solventi sono sostanze liquide che hanno la proprietà di sciogliere le resine e i leganti
varisenza alterare la loro natira chimica originando soluzioni normalmente trasparenti ed
omogenee che devono mantenersi perfettamente stabili nel tempo; devono ridurre la
viscosità dei prodotti vernicianti permettendone una facile applicazione con la formazione
di un film omogeneo, ben disteso,privo di difetti attraverso la loro evaporazione
controllata. I diluenti sono miscele di liquidi solventi e non solventi compatibili con le
resine contenute in un determinato prodotto e deve succedere che le resine quando
vengono portate alla viscosità di applicazione non subiscono squilibri di natura chimico
fisica ( non precipitano, non flocculano, non cristallizzano etc.).Sia i solventi che i diluenti
sono caratterizzati da diversi fattori chimico-fisici che ne stabiliscono la carta di identità
come ad esempio il punto di ebollizione, il peso specifico, l’indice di rifrazione, il punto di
infiammabilità etc. In particolare per i diluenti è importante la “ curva di evaporazione” che
li fa identificare come “lenti” “ meno lenti” e “rapidi”. Per cui i diluenti dovranno essere
studiati per dare una curva di evaporazione totale idonea alla applicazione prevista
4) PRODOTTI ADDITIVI E AUSILIARI
Oltre al legante, al solvente e diluente, eventualmente al pigmento trasparente o coprente,
quasi sempre nella formulazione delle vernici o smalti vengono aggiunte piccole quantità di
additivi vari per migliorare le proprietà del prodotto finito. Questi infatti riescono spesso a
modificare profondamente le caratteristiche dei prodotti in cui vengono inseriti facendole
rientrare nei limiti necessari per ottenere buoni risultati. I più comuni e importanti possono
essere così classificati:
• Plastificanti – sono agenti che modificano la flessibilità del film senza variare la
durezza
• Siccativi – sono soluzioni di saponi e metalli pesanti che influiscono sulla rapidità di
essicazione delle vernici e degli smalti sintetici all’aria e su molte vernici
poliuretaniche
• Acceleranti – sono soluzioni di saponi e metalli che influiscono sulla rapidità di
polimerizzazione delle vernici e smalti soprattutto se di tipo poliestere o
poliuretaiche
• Antipelle – sono additivi antiossidanti per evitare la formazione di pelle superficiale
nei barattoli di vernice specie se di tipo sintetico
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Dilatanti – sono soluzioni di grassi siliconici che servono per impedire la formazione
di bollicine di aria nell’applicazione di vernici e smalti dando maggiore dilatazione
alla distensione della vernici
Ritardadanti o stabilizzanti – sono soluzioni che servono per ritardare la velocità di
polimerizzazione
Additivi di opacità – sono soluzioni particolare di silice, di cera o di microparaffine
che servono a modifiucare il grado di opacità nei prodotti vernicianti di finitura
Anti ingiallenti – servono a ridurre notevolmente l’ingiallimento filmogeno dei
prodotti in modo particolare quelli poliuretanici trasparenti o pigmentati
Tixotropizzanti – vengono utilizzati per portare alla giusta applicazione a spruzzo e
a velo di superfici verticali o semiverticali i prodotti vernicianti.
L’efficacia degli additivi dipende ovviamente dalla natura e dalla composizione del
prodotto verniciante. Additivi efficacissimi in quantità molto ridotte per un certo
prodotto verniciante possonorisultere assolutamente inefficaci in qualsiasi rapporto
per un altro prodotto e arrivare persino a produrre effetti negativi. La loro aggiunta
deve quindi essere studiata e valutata con molta cura.
Dopo l’esposizione delle materie prime più importantiper la fabbricazione delle vernici
per legno è opportuno ricordare che il chimico formulatore dei prodotti vernicianti per
assicurarsiil costante e brillante esito applicativo di ogni tipo di vernice e smalto deve
verificare con apposite prove di laboratorio il risultato operativo del suo lavoro. Le
prove di laboratorio sono sostanzialmente di due tipi:
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Prove effettuate sulla vernice allo stato liquido
Prove effettuate su film appassito ed essiccato
Le prove più comuni effettuate sulla vernice o sullo smalto umido sono:
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Deteminazione del peso specifico – è esppresso in grammi su centimetro cubo
Determinazione del residuo secco - fornisce la percentuale secca del peso originale; misura
il rapporto diluente/solidi totali
Determinazione delle ceneri – fornisce il contenuto del pigmento inorganico
Determinazione del legante – si ottiene sottraendo la percentuale delle ceneri da quella
relatva al residuo secco
Attraverso appositi strumenti si determinano la viscosità, la finezza di macinazione del pigmento, il
colore, il potere coprente, la rapidità di essicazione, lo spessore del film secco, la resa pratica di
copertura, l’aderenza, la durezza, la brillantezza etc.
CONCLUSIONI
Il tecnico formulatore dei prodotti vernicianti per il legno ha cercato di studiare e di
elaborare sperimentalmente, a seconda dei casi richiesti, vernici idonee ed accettabili non
solo per una funzione completa protettiva e decorativa richiesta ma anche ecologicamente
compatibili con le esigenze ambientali e dei luoghi di lavoro. Qualsisi chimico sa
perfettamente che un prodotto innocuo se usato male diventa pericoloso e un prodotto
potenzialmente pericoloso se usato bene diventa innocuo. In ogni caso le moderne
esigenze dei mobilifici hanno spinto tutte le aziende che producono vernici a presentare
prodotti ecologicamente validi e le industrie impiantistiche a costruire tunnel e impianti
per l’applicazione e l’essicazione sufficienti per tali prodotti con particolare attenzione
all’abbattimento dei solventi-diluenti e il recupero delle acque inquinate. Lo scopo e la
finalità ecologica di un prodotto verniciante sono considerate necessarie e assolute sia dal
punto di vista interno per tutte le varie fasi di lavoro e di applicazione delle vernici, che
ambientale esterno. Pertanto nello studio di qualsiasi prodotto verniciante vengono
vagliati attentamente tutti i costituenti in modo tale da salvaguardare la salute dei
lavoratori e l’ambiente interno ed esterno di lavoro. E’ bene ricordare che la nocività dei
prodotti in base anche alle norme europee e alla vigente legislazione nazionale deve essere
dichiarata per legge dai vari produttori.