UNIVERSIDAD NACIONAL

UNIVERSIDAD NACIONAL

PEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA

E INDUSTRIAS ALIMENTARIASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICA

TESIS

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TCNICO ECONMICO PARA LA INSTALACIN DE UNA PLANTA INDUSTRIAL DE PINTURAS AL AGUA EN LA REGIN LAMBAYEQUEPARA OPTAR EL TTULO DE:

INGENIERO QUMICO

PRESENTADO POR:Bach. : Jimnez Miyakawa Gloria Isabel Bach. : Torres Miranda JuanLAMBAYEQUE PER

2004

UNIVERSIDAD NACIONAL

PEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA

E INDUSTRIAS ALIMENTARIASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICA

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TCNICO ECONMICO PARA LA INSTALACIN DE UNA PLANTA INDUSTRIAL DE PINTURAS AL AGUA EN LA REGIN LAMBAYEQUE

TESIS PARA OPTAR EL TTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO QUMICOAprobado por:

Ing. Juan Carlos Daz VisitacinJURADO PRESIDENTE_______________________________________

Ing. Isabel Nevado RojasJURADO SECRETARIO________________________________________

Ing. Enrique Hernndez OrJURADO VOCAL________________________________________

Ing. Msc. Csar Alberto Garca Espinoza.

ASESOR

LAMBAYEQUE PER

2004AGRADECIMIENTO

A nuestro asesor Ing. MsCs CESAR ALBERTO GARCIA ESPINOZA que nos permiti realizar este proyecto, por su apoyo incondicional y la confianza depositada en nosotros.

A nuestro Co-asesor Ing. Ronald Gutirrez Moreno por apoyarnos en la culminacin del presente proyecto.

Con especial gratitud a nuestros docentes que nos brindaron sus conocimientos y lineamientos para nuestro crecimiento profesional.

A Juan Miranda Leiva en gratitud a su apoyo incondicional

A: Vctor Miyakawa Snchez, Rafael Miyakawa Snchez, Romy Miyakawa Snchez y Bessy Limo Limo; por contribuir en el desarrollo de ste proyecto.

Y a todos nuestros amigos que de una u otra manera nos brindaron sus conocimientos y apoyo necesarios para la finalizacin de nuestro trabajo.

Los Autores.

DEDICATORIA

A Dios padre de la ciencia,

Por todos los dones que me ha concedido

A mis padres: Vctor y Gloria

Por ayudarme a realizar este proyecto

A mis hermanos: Ivy, Vctor, Javier y Yohei

Por acompaarme en la realizacin de ste objetivo

A mis sobrinas: Kristell y Nicole

A quienes hago partcipes de mi alegra

GLORIA

DEDICATORIA

A Dios: Por estar en cada momento junto a m,

guindome y dndome fuerzas para afrontar

todas las dificultades que se han presentado

durante el desarrollo de mi carrera profesional.

A mis padres: Feliberto y Margarita

por ser ellos quienes con sus consejos y

apoyo moral me ayudaron a seguir adelante.

A mis hermanos: David, Samuel, Segunda,

Salvador y Vilma quienes me dieron su apoyo

incondicional, confianza y por estar unidos en cada momento.

A Rub por estar siempre a mi lado brindndome su cario y amor.

JUAN

INTRODUCCIN

El presente captulo tiene como principal objetivo realizar el estudio de mercado para pinturas al agua acrlicas en el Per, despus del cual se precisa la capacidad requerida para una futura Instalacin de una Planta Industrial de Pinturas ltex solubles en agua, para luego hacer el estudio de ingeniera en detalle de dicha planta. Sobre la base de estas Investigaciones realizadas se determinar la factibilidad de instalar en el norte del Per, una Planta Industrial de Pinturas al agua, a partir de materias primas de la regin y as contribuir con el desarrollo Industrial del pas y especialmente del norte.

RESUMEN

El presente proyecto pretende determinar la factibilidad tcnico y econmico de la instalacin de una planta de produccin de pinturas al agua en la Regin Lambayeque para lo cual se realiz el procedimiento de evaluacin aplicado para la creacin e inversin de empresas de produccin.

El objetivo principal del proyecto fue analizar la viabilidad del negocio segn los factores predominantes en el mercado de construccin.

A fin de lograr sus objetivos, el presente estudio se divide en 8 captulos donde se identifican y desarrollan los principales temas relacionados con la instalacin de una planta de produccin de pinturas.

I. Marco terico.Lineamientos Generales Base terica sobre pinturas y recubrimientos.

II. Estudio de Mercado Definicin del producto final, el consumo y la demanda que cubrir el proyecto y la estrategia competitiva,

III. Ubicacin de planta:Determinacin de la ubicacin. Anlisis de la disponibilidad de recursos y definicin del tamao de planta.

IV. Ingeniera del proceso: Evaluacin y seleccin de materias primas y operaciones del proceso productivo. Clculo de los requerimientos para la operacin y diseo fsico de la planta.

V. Evaluacin econmica:Evaluacin de los costos y rentabilidad del proyecto.

VI. Situacin medio ambiental de la planta.VII. Conclusiones y recomendacin

VIII. Bibliografa

CAPTULO I

MARCO TERICO1.1 ANTECEDENTES DE ESTUDIO:El sector de fabricacin de pinturas en nuestro pas comprende la fabricacin de pinturas, barnices, esmaltes, lacas, pigmentos preparados, opacificantes, preparados y colores preparados, esmaltes vitrificantes y barnices para vidriar, pigmentos y otras materias colorantes, masillas, compuestos para calafatear, disolventes y diluyentes compuestos y orgnicos no clasificados y tinta de imprenta.

La industria de fabricacin de pinturas, barnices y revestimientos similares se halla en el mbito administrativo del MITINCI y se la identifica bajo la siguiente clasificacin industrial:CIIU-3ra-RevisinDescripcin

DIVISIN 24Fabricacin de sustancias y productos qumicos.

Clase 2422Fabricacin de pinturas, barnices y productos de revestimiento similares.

El valor de la produccin de la industria pinturas, barnices y productos de revestimiento similares, segn la Encuesta Anual de Estadstica Manufacturera 1996, ascendi a US$ 198.2 millones, con lo cual increment su importancia relativa en el valor total de la produccin manufacturera del pas de 0.8% en 1994 a 0.94% en 1996. Por su parte sus ventas totales aumentaron de US$ 110.8 millones en 1994 a US$ 176.1 en 1996, observndose que en su mayor parte se orientan al mercado interno (99,6%).La inversin bruta fija acumulada se increment de US$ 19.7 millones en 1994 a US$ 33,6 millones en 1996, de este ltimo monto US$ 6,3 millones corresponde a inversin en maquinaria y equipo (Cuadro 1.1)Cuadro 1.1. IMPORTANCIA RELATIVA DEL SUBSECTOR

PINTURAS Y BARNICES (CIIU- 2422)

(Segn encuesta en establecimientos con 5 y ms trabajadores)

RUBROSMiles de U$$Participacin % en el total manufactura

199419951996199419951996

VBP con impuestos133679.7178049.2198187.10.80.90.94

Valor total de consumo(insumo)95023.8131010.1140201.90.931.051.05

Valor agregado con impuestos netos38656.047039.157985.20.600.650.75

Valor total de la inversin anual en el activo fijo4760.54357.228478.80.540.401.78

Valor total de activos fijos al 31/1219677.721574.333632.70.480.380.55

De la maquinaria y equipo5640.76190.76300.90.310.260.23

Total ventas al exterior742.61026.9598.60.040.040.03

Total de ventas110756.8152431.8176092.40.810.941.00

Fuente: MITINCI / OGIER Oficina de Estadstica

1.2 BASES TERICAS CONCEPTUALES:1.2.1 CONCEPTO DE PINTURALas primeras aplicaciones de la pintura fueron nicamente decorativas. La pintura sin aglutinante, formada por xido frrico, se usaba en las creaciones artsticas rupestres hacia el ao 1500 a.C. Se conoce la existencia en Asia de algunos pigmentos, hechos de minerales, mezclas elaboradas y componentes orgnicos que se utilizaban en el ao 6000 a.C. Los antiguos egipcios, los griegos, los romanos, los incas y los antiguos mexicanos conocan el ail, un pigmento azul que se extrae de la planta del ail. La goma arbiga, la clara de huevo, la gelatina y la cera de abeja fueron los primeros medios fluidos que se emplearon con estos pigmentos. Las lacas se utilizaron en China para pintar edificios en el siglo II a.C. En Europa, el uso de la pintura como proteccin se inicia en el siglo XII d.C. Aunque los romanos ya conocan el empleo del aceite de linaza como medio fluido para la pintura, los artistas slo lo utilizaron a partir del siglo XV. El albayalde, un pigmento blanco, tuvo una gran expansin durante el siglo XVII, y la pintura hecha con mezclas de pigmentos y medios fluidos se empez a comercializar en el siglo XIX.

Una pintura pertenece al grupo de emulsiones, consiste de pigmentos suspendidos en un medio lquido, para usarse como cubiertas decorativas o protectoras. En la actualidad las pinturas y recubrimientos contemporneos consisten de innumerables compuestos singularmente formulados para satisfacer una variedad de requerimientos de cientos de miles de aplicaciones. Las pinturas se encuentran en dos rangos, unas estn en el amplio grupo de pinturas ltex que se dicen seguras ambientalmente que muchos consumidores lo usan para decorar y proteger sus casas y en el grupo de protectores transparentes que cubren el interior de recipientes para alimentos; en el otro rango estn la pinturas qumicamente complejas, con muchos componentes para el terminado que los fabricantes de automviles aplican para cubrir sus partes. Las pinturas basadas en agua se les llama comnmente como pinturas ltex, vinlicas o acrlicas; mientras que las basadas en aceite son las alqudicas, de poliuretano o barnices.

En este trabajo nos limitaremos a la produccin de pinturas simples que servirn para la proteccin y decoracin de las casas, tanto interior como exterior.1.2.2 USOS DE PINTURASEn una casa muchas superficies son pintadas el mobiliario, las paredes, los techos, los pisos de madera, el revestimiento externo y los tejados. Las pinturas han sido usadas por siglos para hacer a las superficies ms atractivas, fciles de mantener, o para protegerlos de los elementos naturales (aire, sol, etc.). Las pinturas y artculos de terminado pueden extender el tiempo de vida de algunos materiales.

1.2.3 TIPOS DE PINTURAS MODERNASExisten varios tipos de pinturas, las ms principales son: Pinturas alqudicas basadas en aceite: tienen aceites y resinas no voltiles, con adelgazantes (thinners). Las resinas alqudicas son compuestos sintticos, gelatinosos compuestos de cidos y alcohol. Aceptan cualquier tipo de pigmento colorante/protector. Para usarse en el interior de madera y metales. El aceite mas usado es el aceite de linaza, pero tambin tiene aceites sintticos mejorados como los basados en la soya, conocidos como alqudicas. Pinturas acrlicas basadas en agua (ltex): son una suspensin de resinas acrlicas o polivinlicas en agua, con otras resinas, ms agentes colorantes o cubridores y diluyentes. Se secan por evaporacin. Esmaltes ltex o acrlicas producidos comercialmente tambin se encuentran disponibles en un rango completo de niveles de brillo las cuales son producidos con la adicin de varios polmeros acrlicos. En los inicios de la historia de las pinturas ltex, algunas contenan resinas de estireno/butadieno. En la actualidad las pinturas ltex de calidad contienen resinas acrlicas, las cuales son superiores a las anteriores. Se usa especialmente en paredes interiores. Pinturas esmaltes: son pinturas alqudicas modernas y son ajustadas con la adicin de barnices sintticos para producir un rango completo de niveles de brillo. Pinturas para terminado de metales: pinturas comercializadas para usarse sobre metales, pueden ser de base alqudica, ltex o epxida, o combinaciones. Los cebadores usados para pinturas de metales son formulados con ingredientes anticorrosivos. Pinturas para terminados especiales: son pinturas basadas para acabados basados en uretano y epxidos, comercializados para tratamientos de superficies muy brillosas. Pinturas decorativas: las que se usan para decorar interiores histricos sea simple o de gran estilo que merecen la pena preservarlos o restaurarlos, 1.2.4 COMPONENTES DE LAS PINTURAS

La pintura contiene tres ingredientes bsicos: una agente o pigmento colorante que proporciona el color, resina o cemento para enlazar la pintura en una capa protectora, y un solvente el cual mantiene la pintura en estado lquido hasta se use la pintura despus de lo cual se evapora conforme la pintura se seca. Adicionalmente se pueden adicionar otros ingredientes tales como preservativos y fungicidas.

Agentes y pigmentos colorantes

Los pigmentos para pinturas son polvos finos que reflejan toda la luz para producir un efecto blanco, o bien absorben ciertas longitudes de onda de la luz para producir un efecto coloreado haciendo a la pintura atractiva.Por lo tanto los pigmentos son usados para dar el color deseado a la pintura, y tambin contribuye a sus propiedades protectoras. La forma ms simple de pintura es el encalado. El encalado no es mas que un pigmento llamado el blanco de Espaa (carbonato de calcio) suspendido en agua. Cuando se seca, solo el blanco se deja que cubra la superficie. Mientras decora y protege las superficies durante algn tiempo, rpidamente se desprende de la superficie. Para solucionar este defecto la mayora de pinturas tiene un componente ligante (binder).Hay tres tipos principales de agentes colorantes: pigmentos naturales, xidos metlicos y agentes colorantes sintticos. Los pigmentos naturales, tales como tierras, se usan desde hace miles de aos y muchos ejemplos se preservan hasta hoy da. Los xidos metlicos son producidos por una reaccin de los metales con aire y humedad y algunos se presentan naturalmente. Muchos xidos metlicos son venenosos. La produccin industrial de plomo, estao, titanio, cromo, mercurio y cadmio estn asociados con la produccin de desechos txicos.

Los pigmentos blancos ms comunes son xidos inorgnicos, como el dixido de titanio (TiO2), el xido de antimonio (SbO3) y el xido de cinc (ZnO). Se usan tambin otros compuestos inorgnicos insolubles, como el sulfuro de cinc (ZnS), el albayalde (hidroxicarbonato, hidroxisulfato, hidroxifosfito o hidroxisilicato de plomo) y el sulfato de bario (BaSO4). Los xidos inorgnicos ms comunes para colores son: el xido de hierro (III), Fe2O3 (amarillo, rojo o color tierra), el xido de cromo (III), Cr2O3 (verde), y el xido de plomo (IV), Pb3O4 (rojo). Los cromatos de plomo, cinc, estroncio y nquel producen distintas gamas de amarillo y anaranjado. Las pinturas antiguas con seguridad que tienen plomo. El polvo de plomo en el aire o concentrado en las plantas de un jardn pueden poseer una serio riesgo al cerebro para aquellos que estn expuestos. Recin a inicios del siglo XX se comenz a sustituir el xido de plomo por xido de titanio, logrando prevalecer recin a mediados del siglo XX un sustituto de poco uso, el oxido de zinc, el cual apareci en 1850.

Los agentes colorantes sintticos son los productos de reacciones qumicas ms complejas, pero el lmite del uso entre los xidos metlicos y los agentes sintticos es muy estrecho y a menudo son mezclados en la misma pintura. Ahora existen muchos pigmentos orgnicos (compuestos orgnicos complejos) que estn reemplazando a los pigmentos basados en metales, debido a la toxicidad de muchos xidos metlicos. La mayora de estos pigmentos orgnicos son derivados del benceno, tolueno, xilenos, naftaleno, antraceno y fenoles, todos los cuales son productos de la industria petroqumica. Muchos de estos agentes son txicos y pueden ser dainos tanto en el producto final como en el proceso de produccin. Diferentes agentes colorantes son a menudos mezclados para conseguir el efecto deseado. Las resinas Muchos tipos de resinas son usados para enlazar las pinturas y formar una capa resistente al agua, especialmente en aplicaciones industriales. En los siguientes prrafos se mencionan las cinco resinas que se usan ms a menudo en el pintado de una casa.

Hasta los aos 1960 la resina comnmente ms usada fue el aceite de linaza. El aceite de linaza por si solo toma dos o tres das para secar, pero la adicin de compuestos metlicos pueden reducir este tiempo. Estos compuestos metlicos son generalmente txicos.

La estructura molecular de un aceite secante convencional, como el aceite de lino, es la siguiente:

Al exponer esta sustancia al aire, el oxgeno ataca los extremos no saturados de la cadena de hidrocarburos en los enlaces dobles, CH=CH. Como consecuencia de ello se forma un xido o ter, y los enlaces cruzados entre las molculas forman una macromolcula insoluble:

El aceite secante es, por lo tanto, un monmero cuando est en la lata y se convierte en un polmero despus de aplicarse a una superficie expuesta al aire (www.ingeniero ambiental.com.ar, -2003).Si el aglutinante es un polmero sinttico, se dispersa utilizando un disolvente adecuado, de modo que cuando se evapora el disolvente las macromolculas individuales entran en contacto y se entrelazan. La solidificacin se mejora mediante la presencia en el disolvente de un catalizador de polimerizacin denominado secante. Los polmeros sintticos ms utilizados como aglutinantes para las pinturas son las resinas alqudicas y la nitrocelulosa. Tambin se utilizan resinas fenlicas, resinas acrlicas, resinas epoxi, resinas de acetato de polivinilo y poliuretanos.En la actualidad las resinas comnmente mas usadas son las resinas alqudicas, un tipo de polister usado para enlazar pinturas de esmalte. Las resinas alqudicas son modificadas adicionando aceites, u otras sustancias, en la reaccin qumica que los forma. Esto se hace para cambiar la calidad del terminado y la durabilidad.

Las pinturas acrlicas basadas en agua o PVA son una dispersin de partculas de polmero acrlicas en agua. A pesar que estas generalmente contienen sustancias toxicas son mas preferidas que las pinturas basadas en aceite. En la actualidad existen formulaciones disponibles con caractersticas de dureza y variedad de usos que previamente no tenan las pinturas basadas en agua. Las resinas epxidas son derivadas del oxirano-oxido de etileno, sin embargo hay que adicionar aditivos para mejorar sus propiedades. Estos aditivos pueden incluir formaldehdos, melaminas, resinas alqudicas y aun aceites de secado, tales como el aceite de linaza.

Las resinas de poliuretano son derivados del uretano, la cual es producida por la reaccin de resinas hidroxi-funcionales con isocianatos polifuncionales. Los isocianatos pueden causar problemas respiratorios cuando se inhalan los vapores. El poliuretano es uno de los productos de pintura ms txicos comnmente usado.

SolventesMuchas pinturas usan ms de un tipo de solvente. El solvente tiene que disolver la resina, pero este solvente solo a menudo produce una pintura demasiada viscosa, de modo que tiene que adicionarse adelgazantes.

El solvente ms bsico es el agua para pinturas basadas en agua. Sin embargo, la pintura acrlica si bien es basada en agua, a menudo utiliza otros solventes juntos con el agua.

Las pinturas de esmalte generalmente contienen trementina mineral como el solvente principal. Otros solventes comnmente usados incluye: tolueno, xileno, metiletil cetona, metil isobutil cetona, acetato de butilo, y 2-etoxietilacetato. Existen trementinas naturales, las cuales son hidrocarburos voltiles, pero se presentan naturalmente. Estas son usadas en pinturas naturales.

El propsito del solvente en las pinturas basadas en aceite o esmaltes es disolver los aceites en la resina. Su habilidad para disolver aceites y grasas, significa que son capaces tambin de disolver las grasas humanas, tales como la grasa de la piel y el tejido graso que protege los nervios. Los solventes pueden causar dermatitis y debilidad de los nervios. Repetida exposicin a altos niveles puede causar dao en el hgado.

La evaporacin de hidrocarburos contenidos en la mayora de solventes de pintura aparte del agua causan los distintos olores asociados con la pintura. Los hidrocarburos pueden irritar la piel y causar problemas respiratorios. La inhalacin de hidrocarburos puede causar la escasez de oxigeno al cerebro, produciendo vrtigo. En casos severos como se ha observado en olfateadotes de cola los hidrocarburos pueden causar dao al cerebro. Se ha contabilizado que las pinturas y barnices liberan cerca del 20% de los hidrocarburos presentes en la atmsfera. Muchos fabricantes de pinturas han empezado a reducir las cantidades de hidrocarburos en sus productos y en la actualidad hay pinturas libres de hidrocarburos.

Otros ComponentesLos rellenos o diluyentes tales como las arcillas (bentonitas) y tizas se colocan en las pinturas para hacerlas mas fluidas y para disminuir costos.

Los agentes mojantes (diluyentes) son los vehculos que difieren en su capacidad para mojar y dispersar los pigmentos. Esta propiedad depende en algn modo, pero no enteramente, del ndice de acidez; los vehculos con ndice de acidez alto tienden a ser mejores que los de ndice de acidez bajo.

La tensin superficial y la viscosidad tambin juegan un importante papel en el mojado.Los fungicidas son sustancias txicas que se emplean para impedir el crecimiento o para matar los hongos perjudiciales para las plantas, los animales o el hombre. La mixtura de Burdeos, desarrollada en 1882 y compuesta de cal muerta y sulfato de cobre, fue el primer fungicida eficaz. Tambin se utilizan en la produccin de pinturas para prevenir el desarrollo de hongos en la misma.

1.2.5 SELECCIN DE LA PINTURA CORRECTASeleccionar la pintura menos contaminante al medio ambiente para el trabajo puede ser difcil. Los problemas comunes de todos los materiales, tales como el impacto, incluida la energa a travs del ciclo de vida debern ser considerados. Sin embargo, debido a la fabricacin qumicamente complicada de muchas pinturas, esto puede ser difcil.

Otro problema es que en muchas pinturas no se declaran totalmente respecto a su contenido. Para algunos de los productos ms txicos se requieren por ley hojas de datos de seguridad. En general, la preferencia deber darse a aquellos productos que declaran totalmente sus contenidos, seguido por aquellos los cuales han declarado un sistema independiente con un claro criterio de publicidad disponible, tal como la etiqueta selecta Medioambiental.

Generalmente hablando las pinturas basadas en agua son ambientalmente preferidas en comparacin con las pinturas de esmalte o poliuretano. Las pinturas basadas en agua han mejorado aceleradamente en aos recientes y son adecuados cada da para muchas aplicaciones.

Al escoger hay que considerar la presencia de compuestos orgnicos voltiles (COV) que son sustancias que se evaporan fcilmente. Ellas incluyen qumicos tales como hidrocarburos alifticos y aromticos, aldehdos, cetonas y alcoholes. Muchos solventes de pinturas corresponden a este tipo. Muchos de los COV afectan la salud humana y el medioambiente. En algunas pinturas la cantidad de COV es declarado en el recipiente. Escoja el producto que tenga el contenido ms bajo de COV para su aplicacin deseada.Pinturas naturales tradicionales. Existen varias pinturas naturales disponibles. Estos son hechos de materias primas naturales renovables, tales como los pigmentos naturales y la trementina natural, de tal forma que minimizan el impacto sobre el medioambiente. Las pinturas naturales debern dar una declaracin completa de todos los ingredientes.En general, estas pinturas producen una especie de membrana respiratoria, de tal forma que el aire puede penetrar a travs de la pintura. Las pinturas naturales generalmente estn basadas sobre formulaciones tradicionales que han resistido la prueba del tiempo. Sin embargo, existen algunas limitaciones, especialmente cuando se exponen a condiciones climticas severas. La mayora de pinturas naturales tienen una vida de anaquel limitada y son ms costosas que las pinturas modernas.Hay muchos tipos diferentes de pinturas naturales disponibles y se puede encontrar un producto adecuado para la mayora de aplicaciones. Dos ejemplos usados por siglos son la lechada de cal y las pinturas de silicato. La lechada de cal es adecuada para el yeso, ladrillo, estuco, concreto y, en cierta extensin a las paredes de tierra. El repintado se requiere con ms frecuencia que las pinturas convencionales. Las pinturas de silicato son basadas en silicato de potasio y estas reaccionan con el sustrato mineral que es pintado. Esto causa que la pintura forme parte de la superficie, ms que formar una simple pelcula sobre la superficie. Este tipo de pintura es muy durable y da una proteccin efectiva por cientos de aos.La madera natural puede acabarse con aceite, como una alternativa al poliuretano. Esto proteger la madera mientras que le permite respirar. El aceite es absorbido en la madera, sellando los poros y deteniendo la penetracin de agua. El aceite puede tambin endurecer la madera y darle proteccin contra los rayos UV.

Pinturas naturales modernas. Existen diversos fabricantes de pinturas llamadas Pinturas Seguras por sus nombre en ingls Green Paints (anteriormente Novocoat, por su fabricante), y se fabrican modernamente con formulaciones que se preparan para remplazar cualquier emulsin convencional y pinturas con brillo tanto para interiores como para exteriores. Si bien se emplea tecnologa moderna en su produccin, ellos no contienen solventes de petrleo, vinilos, u otros componentes txicos. Su preparacin esta basada en una resina producida de aceite de frijol de soya, agua y materias primas renovables. Debido a los ingredientes seguros de las Pinturas Verdes estas crean un ambiente seguro para nios y los que sufren alergias.

Otro gran fabricante mundial de pinturas naturales es Auro, quienes gozan de garanta pues declaran en sus productos todos los ingredientes usados. Estos fabricantes aseguran que necesitan solo una pequea fraccin de la energa que se gasta en las pinturas sintticas.

1.2.6 PINTURAS BASADAS EN AGUAEl trmino basado en agua se refiere a sistemas de pintado que utilizan principalmente agua como el solvente para dispersar la resina. En base a como la resina es fluidizada las pinturas basadas en agua se clasifican de la siguiente manera: soluciones: soluble en agua/reducible en agua

dispersiones: dispersado en agua/coloidal

ltex: que son emulsionesLas pinturas solubles en agua son pinturas cuyas molculas individuales de resinas solubles en agua se disuelven completamente en el agua. Las pinturas dispersas en agua tienen pequeos agrupamientos de partculas de resina insoluble que estn suspendidos en el agua. Las emulsiones son similares a las dispersiones en agua pero los agrupamientos de partculas tienden a ser ms grandes y se requiere un emulsificador para mantener los pequeos grupos formados en suspensin. 1.2.7 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS PINTURAS HIDROSOLUBLESVentajas de las pinturas hidrosolubles:- Reduccin de la polucin del aire.- Menor toxicidad.- Sin riesgo de incendios.- Sin olores desagradables, menor emisin de COV.- Eliminacin de riesgos en el transporte.- No implica grandes cambios en los equipamientos.- Reduccin de costes de ventilacin.- Reduccin de costes en disolventes de limpieza.- Reduccin de costes en seguros.

Desventajas de las pinturas hidrosolublesLas pinturas basadas en agua pueden oxidar al acero y pueden afectar adversamente algunas superficies de aluminio. El equipo de aplicacin debe ser construido de un material resistente a la corrosin. Las pinturas basadas en agua pueden tener menor resistencia a solventes u otros productos qumicos y tienen una resistencia reducida a la temperatura. Las capas de pintura ltex son tambin sensitivas a la humedad. Una humedad baja puede causar que la capa de pintura se seque extremadamente rpido, creando crteres en la pelcula final. Una humedad alta causa que el secado sea muy lento, resultando en que la capa final se encorva. 1.2.8 CLASIFICACIN DE LAS PINTURAS BASADAS EN AGUASegn la aplicacin de las pinturas basadas en agua, estas se pueden clasificar de la siguiente manera:

Pintura ltex acrlica para exteriores: adecuado para usarse en concreto, albailera y madera. Tambin puede usarse para aplicaciones de interiores. Sellador/acabador de pisos de concreto: emulsin en agua de pintura basada en resina con compuestos de sellado y acabado para usarse en curado y sobre-curado de pisos de concreto. Pintura para marcado de trfico y aeropuertos: basado en agua, 100% acrlico, adecuado para la aplicacin sobre superficies transitadas tales como de concreto con cemento Prtland, concreto con cemento bituminoso, asfalto y brea. Tintes ltex: se estn preparando para superficies de madera exteriores nuevas o pintadas previamente. Pintura ltex reciclado: contiene un mnimo de 50% de desechos post-consumidos y es usado en interiores y exteriores de tapizado de pared, concreto, estuco, albailera y madera.

Pintura para estampados: pintura emulsificada en agua, para marcar y para borrar en depsitos de madera y fibra prensada. Esmaltes para metal basados en agua: esmalte acrlico, puede ser usado sobre superficies metlicas interiores o exteriores en todos los ambientes no-marinos. Kits de revestimiento epxido basados en agua: formulado para usarse en pisos de madera y de concreto, estos revestimientos son basados en agua, no inflamables y no txicos. Pintura semi-brillante, basada en agua para superficies metlicas: pintura para dar una capa final acrlica o acrlica modificada adecuada para interiores o exteriores de superficies metlicas en todo ambiente no-marino.

1.3 OBJETIVOS DEL ESTUDIO DE MERCADO:Analizar la viabilidad del proyecto, de acuerdo con los factores predominantes en el mercado de las pinturas

Comparar los beneficios de su produccin con los costos de las materias primas necesarias para lograrla

Evaluar la implantacin de la planta industrial, dentro del marco general de la economa del pas, de manera que contribuya a aclarar las condiciones que afectan la factibilidad y rentabilidad del proyecto

1.4 MARCO DE DESARROLLO

La instalacin de una planta de pinturas se justifica, toda vez que los gobiernos de turno toman como objetivo de su campaa social la construccin de mdulos de vivienda en todo el pas. Estos programas sufren altibajos, pero en resumen se puede concluir que la tendencia es a aumentar, pues la construccin de viviendas esta de acuerdo con el crecimiento poblacional.

El ndice promedio de utilizacin de la capacidad instalada de este sub-sector fue evolucionando progresivamente en el perodo 1991-2000 hasta alcanzar su mximo nivel en 1997 (95,8%).

Posteriormente, esta rama industrial enfrent una contraccin de sus niveles de produccin debido a la evolucin desfavorable del sector construccin y al crecimiento de las importaciones de productos similares importados Espaa, Mxico y Argentina. Ello implic que las empresas de esta rama industrial operaran a menores niveles de utilizacin de planta, habiendo descendido hasta el 79,7% en el 2000.El crecimiento poblacional en aumento (un crecimiento anual de 5%) y la correccin de la situacin anterior respecto a las importaciones, el Per se vera desabastecido por pinturas de produccin nacional. Esto incentiva la instalacin de una planta nueva de pinturas.

Por seguridad en este proyecto se contempla la instalacin de una planta de tamao mediano. La mayor cantidad de plantas existentes de pintura se encuentran en la ciudad de Lima, lo cual es otra razn para instalar una planta de pinturas en la regin de Lambayeque.

CAPTULO II

ESTUDIO DE MERCADO

2.1 DEFINICIN DEL PRODUCTO: PINTURAS AL AGUA

El tipo de pintura motivo de este proyecto corresponde a los que se conoce como una pintura ltex, debido a que corresponde una emulsin de la resina seleccionada. La resina empleada ser totalmente soluble en agua.

De acuerdo a lo estudiado anteriormente una pintura al agua del tipo que se desea producir en este proyecto contiene: una resina, pigmentos, solvente y aditivos. Ver Figura 2.1.

Figura 2.1. Composicin de Pinturas al agua tipo ltexPor razones de proteccin medioambiental se seleccion una resina alqudica proveniente de la alquidacin del aceite de soya, la cual presenta caractersticas biodegradables y es superior en sus propiedades ligantes que una resina convencional. En la Figura 2.2 se muestra la estructura qumica de la resina alqudica seleccionada.

Figura 2.2. Comparacin de la estructura de una resina alqudica convencional y una hidrosoluble.Los pigmentos seleccionados estn de acuerdo con el color que se desea lograr. En esencia se ha escogido aquellos que presenten menos grado de contaminacin. Algunos pigmentos sern de origen inorgnico y otros orgnicos de creacin moderna con grado de contaminacin mnima. La planta se abastecer con seis principales pigmentos, que representan los colores primarios, a partir de los cuales se puede elaborar una gama de colores por combinacin de esos pigmentos. A continuacin se muestra una lista de los pigmentos que se van a usar en el presente proyecto.

Cuadro 2.l. Pigmentos inorgnicos utilizados en la produccin de pinturas

COLORPIGMENTO

BlancoSulfato de Bario (BaSO4), Oxido de Zinc (ZnO), Dixido de titanio (TiO2)

VerdeOxido de cromo (Cr2O3), Oxhidratos de cromo (Cr2O(OH)4),

AzulOxido de Cobalto (Co2O3), Silicato de aluminio y sodio con azufre (ultramar), Aluminato de Cobalto (azul de cobalto), Azul de Prusia

RojoOxido de hierro (Fe2O3), oxido de plomo (Pb3O4), Rojo de Cadmio (CdS + CdSe),

AmarilloOxido de hierro hidratado (Fe2O3.H2O), Amarillo de cromo (PbCrO4), amarillo de zinc (ZnCrO4), amarillo de Bario (BaCrO4), amarillo de cadmio (CdS)

NegroOxido de hierro (Fe3O4).

Ahora existen muchos pigmentos orgnicos (compuestos orgnicos complejos) que estn remplazando a los pigmentos basados en metales, debido a la toxicidad de muchos xidos metlicos. La mayora de estos pigmentos orgnicos son derivados del benceno, tolueno, xilenos, naftaleno, antraceno y fenoles, todos los cuales son productos de la industria petroqumica. Muchos de estos agentes son txicos y pueden ser dainos tanto en el producto final como en el proceso de produccin. Diferentes agentes colorantes son a menudos mezclados para conseguir el efecto deseado. Algunos compuestos orgnicos se muestran en la Figura 3, como alternativa de los xidos inorgnicos, que algunas veces contienen plomo.

Figura2.3. Pigmentos que contienen plomo

El uso especfico del producto de presente proyecto es para pintar exteriores e interiores de casas-habitacin. En menor proporcin tambin puede usarse como material decorativo sobre madera y otras superficies.

El envase para el producto terminado ser de baldes de plstico (polietileno o pvc) de un volumen neto de 4 litros, con tapa hermticamente sellada. En menor cantidad otra presentacin ser de envases de 20 litros de capacidad neta.

La etiqueta del envase indicara claramente, la marca comercial, la cantidad neta de pintura, la forma de usarse, la aplicacin recomendada, y la composicin del producto, resaltando que es una pintura basada en agua.

2.2 ANLISIS DE LA DEMANDA

2.2.1 DISTRIBUCIN GEOGRFICA DEL PRODUCTO

El producto a distribuir tiene un mercado localizado especialmente en la industria de construccin, pues la aplicacin especfica de la pintura al agua ser para interiores y exteriores de casas-habitacin. Por lo tanto el mercado esta distribuido geogrficamente en todo el territorio nacional, teniendo una mayor demanda en la zona de la costa.

Debe tenerse en cuenta que la industria de la construccin depende bastante de las medidas econmicas de cada gobierno de turno, as como del crecimiento demogrfico.

Se prev que este gobierno y los prximos de turno estarn en apoyo contnuo de la construccin de viviendas, gracias a los programas Mi Vivienda, Banco de Materiales y otros instalados hace muchos aos.

2.2.2 COMPORTAMIENTO HISTRICO DE LA DEMANDA

Se entiende por demanda la cantidad de bienes o servicios que el mercado requiere o solicita para buscar la satisfaccin de una necesidad especfica a un precio determinado.

Segn informacin obtenida por ADEX(Anuario 2002), los productos que mostraron mayor dinamismo en la dcada de los 90 fueron: las pinturas ltex, las cuales aumentaron de 1,4 millones galones producidos en 1992 a 3,3 millones en 1999; las pinturas acuosas se incrementaron 142 toneladas a 2 538 toneladas, y en menor medida el rubro de pinturas de aplicacin industrial y automotriz El Tamao del mercado de pinturas y productos afines asciende a aproximadamente US$ 115 millones anuales, de los cuales US$ 89 millones corresponde a ventas de productos nacionales y US$ 26 millones a productos importados.

La demanda nacional se define como la suma algebraica de la produccin, ms las importaciones menos las exportaciones.

Respecto a las importaciones, no se compra pinturas ltex solubles en agua. Del exterior Per adquiere pinturas ltex solubles en otros solventes no acuosos y representan el 2.7% de todas las importaciones (771000 dlares americanos)(ADEX-ANUARIO2002).

Las exportaciones peruanas llegan a solo un 6% del monto total del sector pinturas y barnices (ADEX ANUARIO 2002).

Por lo expuesto la demanda nacional aparente ser igual a la produccin:

Consumo Nacional Aparente = CNA = Produccin Nacional

Los datos histricos de los 10 ltimos aos de la produccin de pinturas ltex solubles en agua se presenta el Cuadro N 2.2Cuadro N 2.2. Produccin Nacional de Pinturas ltex

1994-2003 (Miles de galones)

AOPRODUCCIN

19943112

19953319

19963484

19973924

19984000

19993950

20003790

20014323

20025832

20036088

FUENTE: INEI

En el Cuadro N 2.2 se nota que la produccin de pinturas ltex solubles en agua ha tenido un crecimiento sostenido en especial en estos ltimos gracias al crecimiento del sector construccin.

2.2.3 PROYECCIN DE LA DEMANDA

Los valores histricos de la demanda se regresionaron linealmente, el modelo lineal produjo una correlacin de 0.7745, valor aceptable. Con el modelo obtenido se proyecto la demanda cuyos valores para los prximos diez aos se muestran en el Cuadro N 2.3.

Cuadro N 2.3. DEMANDA FUTURA

(Miles de Galones)

AODEMANDA

20045786.1

20056077.72

20066369.34

20076660.96

20086952.58

20097244.2

20107535.82

20117827.44

20128119.06

20138410.68

FUENTE: LOS AUTORESLa demanda futura para el ao 2013 ser de 8410680 galones de pintura. Teniendo en cuenta que la industria de pinturas ltex a la fecha tiene en promedio 80% del uso de capacidad instalada, lo cual podra representar una oferta total proyectada de 7610 miles de galones.

La diferencia de la demanda futura y la oferta futura sera de 800 miles de galones, un valor que justifica la instalacin de ms plantas de produccin de pinturas ltex.

2.3 ANLISIS DE PRECIOS

2.3.1 PRECIOS ACTUALES DEL MERCADO

Dependiendo de la calidad del producto respecto a su tiempo de duracin y consistencia los precios actuales al pblico varan en un amplio rango.

Pinturas ltex TEKNO-PINTEX: 20 Nuevos soles

Pinturas ltex TEKNO-MATE: 35 Nuevos soles

Pinturas ltex TEKNO COLOR: 45 Nuevos soles

Pinturas ltex Satinado CPPQ: 42 Nuevos soles

Pinturas ltex PATO, de CPPQ: 20 Nuevos soles

Pinturas ltex ANYPSA-COLOR: 14 Nuevos soles

Pinturas ltex ANYPSA-LIDER: 10 Nuevos soles

El precio del producto, de la calidad motivo del presente proyecto, esta precio al pblico 20 nuevos soles.

2.3.2 ESTIMACIN DEL PRECIO DEL PRODUCTO

Para estimar el precio del producto se consider los cinco ltimos aos de la pintura ltex que en la actualidad llega al pblico aproximadamente a 20 nuevos soles o 5.88 dlares siendo el costo de comercializacin al por mayor es de 15.3 soles o 4.5 dlares *el valor cambiario del dlar es de 3.4 nuevos soles al 13 de octubre del 2004. Los valores del Cuadro N 2.4 han transformado a dlares por galn y representan los precios de la pintura puesto en fbrica.

Cuadro N 2.4. Precios histricos de la pintura ltex

(Dlares/galn)

AOPRECIO

19994.12

20004.32

20014.35

20024.35

20034.38

FUENTE: Cmara de comercio Lam.

2.3.3 ANLISIS DE COMECIALIZACIN

El producto motivo del estudio obedece a una cadena de comercializacin Productor Agente Distribuidor Usuario final.

Un esquema ilustrativo de la cadena de comercializacin se muestra en la siguiente figura.

FIG 2.4. Canales de distribucin

La industria de pinturas, lacas y barnices genera demanda en diversos sectores. Est vinculada hacia atrs con la industria de productos qumicos que le provee de diversos derivados del petrleo (acetonas, quetonas, disolventes, aguarrs, plastificantes emulsionantes y aditivos), con la industria de productos plsticos que le provee todo tipo de envases, y en menor medida con empresas de servicios de transportes y servicios financieros, entre otros. Hacia adelante mantiene una fuerte relacin con el sector construccin y pesca a los que les abastece con pinturas domsticas y marinas, con la industria de muebles y accesorios de madera y productos metlicos, con la actividad metalmecnica en general.

2.4 ANLISIS DE LA COMPETENCIA

Segn fuentes de la SUNAT, el total de empresas operativas registradas a diciembre del 2000 asciende a 302 unidades productivas. Cabe resaltar que la informacin proporcionada est referida al total de empresas manufactureras y de servicios relacionadas con esta rama industrial, todas ellas de diferente escala de produccin (micro, pequeas, medianas y grandes empresas).Segn su distribucin geogrfica, en Lima-Callao se hallan establecidas 263 empresas (87,1%); seguido de Arequipa con 10 empresas (3,3%) y La Libertad con 9 empresas (3,0%), entre otros (Cuadro N 2.5).Cuadro N 2.5. Concentracin Geogrfica Empresas Operativas al 2002.

REGIONNATURALESJURDICASTOTAL

Empresas%Empresas%Empresas%

Lima y Callao6385,120087,726387,1

Arequipa11,493,9103,3

La Libertad45,452,293,0

Lambayeque22,752,272,3

Otros45,493,9134,3

TOTAL74100,0228100,0302100,0

% DEL TOTAL24,575,5100,0

Fuente: MITINCI INFOSIEM

En el mercado de pinturas y productos afines existen alrededor de 302 empresas, entre industriales y de servicios relacionados, sin embargo el segmento de las empresas denominadas grandes lo conforman solo 15 empresas las que representan alrededor del 92% del total de las ventas.

Tomando como referencia el Ranking de Empresas por Ingresos 1999 de CONASEV, las empresas lderes en funcin al nivel de ingresos por ventas durante 1999 son Teknoqumica SA, Corporacin de Productos Qumicas S.A. (constituida por la fusin de la ex Compaa Peruana de Pinturas S.A. con Industrial Polux S.A.) e Industrias Vencedor S.A., en conjunto representan el 85% de las ventas de esta rama industrial (Ver Cuadro N 2.6).Cuadro N 2.6. Principales empresas

EMPRESASPRODUCTOS

Teknoqumica S.A.

Barnices y esmaltes convencionales, pinturas ltex

Corporacin Peruana de Productos

Qumicos S.A.Barnices y esmaltes convencionales, pinturas acuosas, ltex y anticorrosivos

Industrias Vencedor S.A.Barnices convencionales, pinturas industriales y ltex

Sherwin Williams Peruana S.A.

Barnices y esmaltes convencionales, pinturas ltex y anticorrosivos

Corporacin Mara S.A.

Barnices y esmaltes convencionales, pinturas ltex y anticorrosivos

Sociedad Qumico Industrial Paracas S.A.

Barnices y esmaltes convencionales y anticorrosivos.

Industrias de Pinturas Asociadas S.A.

Barnices y esmaltes convencionales, pinturas ltex y anticorrosivos

Sur Qumica S.A.

Barnices y esmaltes convencionales, pinturas ltex y anticorrosivos

FUENTE: MITINCI2.5 ANLISIS DE LOS INDICADORES ECONMICOS

A continuacin se muestran los principales indicadores macroeconmicos proyectados hasta 2005, tanto del Per como de los pases que nos rodean. La estabilidad de estos indicadores ayudar a decidir sobre las posibilidades de inversin en nuestro pas, tanto para abastecer al mercado interno como al externo. Estos datos han sido elaborados por el Ministerio de Economa y Finanzas dentro del programa econmico, cuyo objetivo principal es lograr un crecimiento econmico alto y sostenido, que contribuya a reducir el desempleo y la pobreza, junto con bajas tasas de inflacin y un nivel de reservas internacionales que garantice la sostenibilidad de las cuentas externas.2.5.1 Producto Bruto Interno (PBI)

La evolucin del PBI de la industria de pinturas tuvo una tendencia creciente en la dcada de los noventa, explicado por un mayor dinamismo de sector construccin y de subsectores industriales, como la industria metalmecnica en general. Durante el perodo 1991-2000 registr una tasa media anual de crecimiento de 9,5%.En su evolucin cabe distinguir dos etapas: la primera comprendida entre 1991-1997 durante la cual alcanz una tasa de crecimiento promedio anual de 17,7% sustentado principalmente por la mayor demanda de pinturas de uso en el sector construccin (pinturas acuosas y ltex). La segunda etapa comprendida entre 1998-2000 se caracteriz por mostrar una evolucin desfavorable debido a un relativo incremento de las importaciones de pinturas y productos afines procedentes Mxico, Alemania y Espaa y a la cada de la inversin privada en desarrollo de infraestructura y construccin de viviendas y edificios comerciales. En esta etapa su tasa media anual descendi en 5,0%. La produccin de esta rama industrial continu descendiendo aunque a menor ritmo durante los aos 1999 y 2000 (Figura 2.4).Figura 2.4. Evolucin de la produccin- ndice de volumen fsico

(Ao base 1994) FUENTE: INEI

Principales proyecciones indicadores macroeconmicos

2.6 CONCLUSIONES GENERALES DEL ESTUDIO DE MERCADO

Del estudio realizado se concluye que si existe mercado para la produccin de PINTURA en el Per. Existe apoyo del gobierno a travs de PROMPEX para incentivar la produccin de PINTURA como producto bandera y abastecer el mercado interno y externo.La oferta de Pinturas es muy limitada, abastece slo a la regin donde se produce. Esto es una ventaja para la futura inversin pues el mercado es grande. Los indicadores macroeconmicos dan una seguridad de futuras inversiones en nuestro pas. CAPTULO III

UBICACIN DE PLANTA

3.1 GENERALIDADESEl presente captulo tiene por finalidad la eleccin del lugar para la instalacin de la planta industrial, mediante la evaluacin de y anlisis de los factores primarios y secundarios, los cuales permiten determinar la zona mas conveniente. Con respecto a los factores primarios; son los que mas influyen en la determinacin de una mejor ubicacin y adems permiten establecer la regin donde se localizar, para el respectivo anlisis se considera: subministro de la materia prima, mercado, energa elctrica, agua y el clima. Los factores secundarios o especficos son tambin importantes y permiten establecer el sitio donde debe ubicarse la planta, estos son: Trasporte, mano de obra, factores comunitarios y legislativos regulares. La localizacin geogrfica correcta de planta es tan importante como la seleccin de un buen proceso, y sobre todo puede tener una gran influencia en el xito de un proyecto. Lo ms importante es ubicarla donde pueda lograrse un costo de produccin y distribucin mnimo, pero tambin son impotentes factores como: El espacio para futuras ampliaciones y las condiciones generales de vida en la zona

3.2 MACRO LOCALIZACIN DE LA PLANTA

Para la ubicacin de la planta de produccin de pinturas ltex solubles en agua se predetermin que el departamento de Lambayeque presenta un potencial de consumo bastante considerable adems de presentar la materia prima necesaria para la produccin de pinturas, adems de los incentivos del gobierno en la construccin de viviendas con el plan MI VIVIENDA con lo cual se asegura el mercado por un periodo de por lo menos 10 aos.

3.2.1 DESCRIPCIN DEL DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE

E. TERRITORIO

Con un rea de 14 231 Km2 (1.1% del territorio nacional). Este departamento se extiende sobre el desierto elevado de Olmos y las pampas comarcas andinas en lugares bajos) de Mrrope y del salitre, los valles de zaa y de la Leche. Provincias: Chiclayo, Ferreafe y Lambayeque. Su capital es la ciudad de Chiclayo.

E. CLIMA

El clima rido y clido, influenciado directamente por la corriente de Humboldt, en este departamento se encuentra el desierto elevado de Olmos y las Pampas (comarcas ridas en lugares bajos) de Mrrope y del Salitre, si bien en altura sobre las lomas se dispone se dispone de la benignidad de las nieblas garas que llegan a suponer asta 300 mm de precipitaciones de invierno. Cuenta con una zona de variada altitud, con una estacin seca y otra lluviosa.

E. ACTIVIDADES PRODUCTIVAS

La mayor parte de su PEA se dedica a las actividades agropecuarias. Es el primer productor de arroz del Per, con gran desarrollo agropecuario y es un activo centro del comercio nacional. En sus valles se encuentran cultivos de arroz, algodn, maz amarillo, caa de azcar, limn cido, mango, variedades de frutas, menestra, etc.

En la sierra de Ferreafe la agricultura da diversos cultivos: Papa, maz, trigo, frijoles, mango, otros frutales, etc. Por la falta de irrigacin slo es estacional, de secano, porque depende del agua y de las lluvias. No es tecnificada. En cuanto a la ganadera, el ganado caprino, tiene escasa importancia, por la falta de pastizales adecuados: en las lomas hay rboles ralos, arbustos y poca hierba.

Los ingenios azucareros Tumn, Pucal y Pomalca, son complejos agroindustriales que se dedican tcnicamente al cultivo de la caa de azcar.

La caa de azcar es procesada en los viejos ingenios y convertida en azcar, chancaca y ron. Adems se encuentran otras industrias de trasformacin. El potencial turstico es formidable como las pirmides de Batangrande, Tcume, Huaca Rajada-Costa.

D. VAS DE COMUNICACIN

- Va Terrestre: Lima Chiclayo (770 Km.) utilizando la carretera Panamericana Norte con una duracin de 10 h aprox. en auto.

- Va Area: Se realizan vuelos diarios a la ciudad de Lima (1 h aprox.) efectuados desde el Aeropuerto CAP.FAP. Jos Abelardo Quinez.

- Puertos Martimos: En este departamento se ubican los puertos de Eten y Pimentel.

E. CENTROS EDUCATIVOS

Los centros educativos ms importantes son: La Universidad Nacional Pedro Ruz Gallo (ex Universidad Agraria del Norte), la Universidad Particular Santo Toribio de Mogrovejo, Universidad Particular de Chiclayo, y otros centros de Educacin Superior, tales como el Servicio Educativo Nacional de Adiestramiento Tcnico Industrial (SENATI), el Instituto Superior Republica Federal de Alemania.

3.3 MICRO LOCALIZACIN DE LA PLANTA

Para la micro localizacin de la planta de pinturas al agua se consider Lambayeque, Chiclayo, Ferreafe.

3.4 FACTORES QUE DETERMINAN LA UBICACIN DE LA PLANTA

A. SUMINISTRO DE MATERIA PRIMA

La fuente de materia prima constituye uno de los factores ms importantes para seleccionar el lugar donde ser instalada la planta. En este caso se ha considerado un rango del 1 al 10 por ser un factor de suma importancia, considerando la disponibilidad de pigmentos y aditivos principal componente del proceso para la produccin de pinturas lates solubles en agua. Es cierto que si se requiere grandes cantidades de la misma, es posible reducir los gastos de transporte, eligiendo una ubicacin cercana a la fuente.

B. MERCADO

Los costos del producto se ven afectados por la localizacin de la planta con respecto a los centros de consumo o distribucin, de modo que la proximidad de los principales mercados de consumo es una consideracin de importancia, y una ventaja que se trata de obtener en la seleccin del lugar donde se ubicar la planta.

C. ENERGA ELCTRICA

Desde nuestro punto de vista, esta comparacin se hace con referencia a la disponibilidad actual e inmediata de la energa elctrica a nivel industrial. El costo de la energa de la localidad elegida puede ayudar a decidir si conviene comprarla o si es preferible generarla.

A nuestra consideracin hemos determinado a este factor en un rango de 1 a 8, por ser de importancia intermedia.

D. AGUA

Los procesos industriales consumen una gran cantidad de agua para premezclar, mezclar, lavar, Por lo tanto la planta debe ubicarse en un lugar donde se pueda disponer de una fuente confiable de agua que puede ser de ro, subterrnea o transportada por diversos medios.

Tambin se ha considerado un rango de 1 a 8 consiste en la disponibilidad de agua, ya sea de ro, subterrnea o transportada por diversos medios.

E. CLIMA

En la zona norte del pas, la humedad no es muy acentuada, aun en los meses de invierno; es por esto que el equipo se ve afectado en escala poco considerable en la corrosin. Adems de las dificultades de almacenamiento de la materia prima, pues la humedad trae consigo la proliferacin de mohos y hongos. Las temperaturas promedios en la zona norte son entre 24 a 26C. Adems que es considerado como un factor limitante para el almacenamiento del producto ya que este es susceptible a la sequedad.

FACTORES SECUNDARIOS

A. TRANSPORTE

El transporte es una consideracin de importancia intermedia al seleccionar un rea general. Los servicios deficientes en el transporte pueden ser un factor importante en el costo de operacin de una compaa. Todos los lugares designados disponen de los tres medios principales de transporte: areo, martimo y terrestre. Los ms comnmente utilizados por las empresas industriales son los fluviales o martimos, el ferrocarril y los transportes por carretera. El mejor mtodo de transporte depende de la clase y cantidad de insumos a trasladar.

B. MANO DE OBRA

La influencia de la mano de obra en la seleccin de la ubicacin especfica de una planta, se evala principalmente desde el punto de vista de disponibilidad y aptitudes; y en grado mucho menor, por el nivel de los salarios.

Es necesario examinar la clase y disponibilidad de la mano de obra que puede obtenerse en las vecindades del lugar propuesto. Deben de considerarse los salarios corrientes, la existencia de otras industrias que posan una poltica de rotacin peridica de la mano de obra, etc.

C. FACTORES COMUNITARIOS

Se refiere que cuente con hospitales, centros educativos, institutos superiores, centros culturales, centros recreativos, aeropuertos y otros servicios comunitarios necesarios para obtener las condiciones adecuadas de vida.

D. FACTORES LEGISLATIVO REGULADORES

La ley general de industrias N 23407 ofrece incentivos para las plantas industriales que se instalan fuera de Lima y Callao, en un intento de descentralizar la industria peruana. Las plantas ubicadas en provincias tendrn exoneracin de determinados impuestos y por lo tanto mayor renta reinvertible. Tambin hacemos notar la nueva ley N 27314, ley general de residuos slidos, ha sido publicada el 21 de julio del 2000 en el diario oficial EL PERUANO.

Mediante esta ley se han establecido los derechos, obligaciones, atribuciones y responsabilidades de la sociedad en su conjunto, con el fin de asegurar su gestin y manejo de los residuos slidos, sanitaria y ambientalmente adecuada, sujetos a los principios de minimizacin, prevencin de riesgos ambientales y proteccin de la salud y el bienestar de la persona humana.

3.5 MTODOS DE EVALUACIN

3.5.1 MTODO DE FACTORES DE BALANCEO

Para determinar en forma cuantitativa la eleccin final del lugar en donde se instalar la planta, se aplica el mtodo de factores de balanceo.

Los factores empleados en el cuadro 3.1 para los diferentes factores de balanceo son arbitrarios, sin embargo indican la influencia relativa de los factores correspondientes en la ubicacin de planta.

Los factores ms importantes son: el suministro de materia prima, insumos y por consiguiente el mercado.

3.5.2 LUGAR DE UBICACIN

CUADRO N 3.1

FACTORES MS IMPORTANTES PARA DETERMINAR LA UBICACIN DE LA PLANTA EN EL DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE

FACTORESV.PLAMBAYEQUECHICLAYOFERREAFE

Materia Prima10553

Energa Elctrica8676

Agua7565

Transporte7667

Mano de Obra5444

Factores Comunitarios6555

TOTAL43313330

FUENTE: Elaborado por los autores

El cuadro 3.1 ha sido elaborado de acuerdo a las condiciones que presentan las ciudades de Lambayeque, Chiclayo y Ferreafe pertenecientes a la regin de Lambayeque. En el cual determinamos que la planta de pinturas ltex solubles en agua podra ser instalada en la ciudad de Chiclayo

CAPTULO IV

INGENIERA DEL PROCESO

4.1. GENERALIDADES

Muchas pinturas y otros revestimientos, que se usan para proteger y embellecer las construcciones, carros, y otros objetos, tienen solventes orgnicos como el ingrediente principal. Estos solventes pueden tener un efecto perjudicial sobre el aire que respiramos. Los solventes, los cuales se evaporan cuando la pintura se seca, contribuyen a la formacin de ozono en la atmsfera mas baja. Este ozono reacciona con otros materiales en la atmsfera, causando la condicin conocida como smog. Los ingredientes principales los cuales forman el smog son los xidos de nitrgeno, vapores orgnicos y la radiacin ultravioleta del sol. Los solventes en las pinturas tradicionales son fuente de vapores orgnicos.

Desde que carga global de compuestos orgnicos voltiles (VOC) en el aire debe ser reducido para aliviar la formacin de smog, hay una necesidad de desarrollar nuevos tipos de recubrimientos protectores en los cuales se ha eliminado o reducido el contenido de VOC. En algunos pases (Estados Unidos) existen reglas y regulaciones de las emisiones al aire ambiente (la EPA-Environmental Protection Agency). La intencin de los estndares es proteger la salud pblica limitando las emisiones de VOC de las pinturas a travs de nuevas tecnologas y diferentes materias primas. Dentro de las nuevas tecnologas esta la produccin de pinturas en base al agua para todo tipo de aplicacin.

La ventaja ms significativa de las pinturas basada en agua es su nivel muy bajo de VOC, lo cual posibilita a las pinturas basadas en agua satisfagan aun las regulaciones mas estrictas. Los niveles bajos de solventes se traducen en olores menos pronunciados lo cual mejora las condiciones de trabajo y reduce el peligro de incendios, lo cual puede resultar en primas de seguros mas bajas y una mayor seguridad al trabajador. Tpicamente, los recubrimientos basados en agua tienen niveles de VOC muy por debajo de 240 mg/L.

Las pinturas basadas en agua son tambin generalmente ms fciles de aplicar y de limpiar. La limpieza se puede hacer con agua y jabn, lo cual resulta en ahorros significativos al usar menos solvente para los acabados. Estas pinturas proporcionan a una superficie propiedades de buenas a excelentes lo cual incluye brillo, resistencia a la abrasin, efectos anti-sellado, y forma pelculas que no se amarillean. Si la pintura es curada en horno, las formulaciones basadas en agua requieren menos flujo de aire a travs de los hornos, lo cual permite reducir los costos de energa. Adems, las pinturas basadas en agua, cubren mejor, requiriendo 2 a 3 pasadas versus 3 a 4 pasadas con las pinturas tradicionales.

Los costos de almacenamiento son tambin bajos debido a que los recubrimientos basados en agua no son peligrosos y no requieren almacenamiento con seguridad contra incendios. La disposicin de desechos puede ser reducida dependiendo de los requerimientos locales y/o cantidad de desechos desde que las pinturas basadas en agua que se secan pueden disponerse en rellenos como desechos no peligrosos.

Sin embargo, los recubrimientos basados en agua trabajan muy bien slo hasta 1.2 mm de espesor de pelcula seca y tiene una resistencia abrasiva ms baja comparada con las pinturas basadas en solvente. Tambin, la calidad de la aplicacin depende de la limpieza de la superficie desde la tensin superficial alta del agua previene la penetracin en algunas superficies y causa caractersticas de un pobre flujo de recubrimiento. Las superficies con grasa y otros contaminantes tienen especial tendencia a este problema. Los recubrimientos tipo emulsin tienen una pobres propiedades de penetracin y adhesin sobre superficies porosas tales como la madera. La falta de estas propiedades de calidad impide una buena adhesin a superficies de yeso antiguas. Los recubrimientos basados en agua tienen bajas resistencias qumica, a solvente y a la temperatura y son muy sensibles a la humedad. La humedad baja causa que el recubrimiento se seque muy rpido, creando crteres en la pelcula final. Por otro lado, la humedad alta, puede causar tiempos de secado muy lentos lo que resulta en prdidas.

A continuacin se har una revisin sobres las pinturas, sus componentes, sus propiedades y tipos de recubierto. Finalmente se analizar las nuevas tecnolgicas desarrolladas para cumplir las regulaciones.

4.2. TECNOLOGA DE PINTURAS

4.2.1. COMPONENTES DE LAS PINTURAS

Las pinturas estn compuestas de tres componentes bsicos. Estos son (1) Pigmentos (2) Ligantes o formadores de pelculas 3) solventes o diluyentes.

Adems, pequeas cantidades de aditivos son usados para dar ciertas caractersticas deseables a la pintura, y tambin contribuir a sus propiedades protectoras. La forma mas simple de una pintura es el encalado. El encalado no mas que un pigmento llamado blanco de Espaa (carbonato de calcio) suspendido en agua. Cuando este se seca, slo que el blanco para cubrir la superficie. Mientras decora y protege las superficies por un tiempo, este se desprende fcilmente. Para resolver este defecto la mayora de pinturas contiene un componente llamado un ligante. El ligante es usado para sostener las partculas de pigmento juntas y ayudarlas a adherirse a la superficie. Ellos imparten estabilidad a la dispersin de pigmentos. El ligante es el principal responsable para las cualidades protectoras y durabilidad de la pintura. El tercer componente bsico es el lquido. Una pintura debe ser fluida para extenderse y penetrar dentro de la superficie. Esta fluidez es lograda por la disolucin del ligante o formador de pelcula en un solvente o por formacin de una suspensin coloidal de tanto el pigmento y el formador de pelcula en un diluyente. A menudo la mezcla del formador de pelcula y el lquido son llamados el vehculo. La pintura sin pigmento es generalmente llamada barniz. El barniz es definido como un lquido el cual es convertido a una pelcula transparente o translcida despus de la aplicacin como una capa delgada. En general, la mezcla homognea del formador de pelcula, seca y el solvente el cual seca por evaporacin o combinacin de evaporacin, oxidacin y polimerizacin da una pelcula transparente y translcida. A continuacin se amplia los conceptos sobre los diferentes ingredientes en las pinturas:

Pigmento: cualquier partcula fina que no se disuelva en el vehculo. Si estas partculas no proporcionan color se les llama relleno. Los rellenos son mucho ms baratos que los pigmentos principales y pueden realizar muchas funciones tiles tales como mejorar la adhesin, fcil de lijar y darle resistencia a la pelcula. Formador de pelcula: este es generalmente una mezcla de materiales las cuales reaccionan par formar una cubierta polimrica despus que la pelcula se seca y es oxidada.Lquido: dos tipos tpicos de lquidos son los solventes y diluyentes. Los solventes son unos de los ingredientes principales de las pinturas y son usados para obtener la viscosidad apropiada. Algunas veces la pintura preparada es hecha sin todo el lquido adicionado. Estas pinturas entonces son diluidas antes de su uso a la consistencia deseada por la adicin de thinner o un diluyente.Aditivos: pequeas cantidades de sustancias las cuales son adicionadas para mejorar ciertas funciones de las pinturas, tales como el mejoramiento de la apariencia superficial, o de las propiedades de extenderse.Fundamentos Qumicos- Soluciones, Suspensiones y Coloides.Si un slido y un lquido son mezclados, sucede una de tres cosas puede suceder:Si la atraccin entre las molculas del lquido y del slido es menor que entre las molculas del slido, el lquido no har otra cosa que separar las partculas de slidos unas de otras. Estas partculas, cada una compuesta de cientos, miles o millones de molculas, se dispersaran a travs del lquido al someterse a agitacin. El resultado es una suspensin de partculas slidas, las cuales finalmente sedimentarn cuando haya reposo.

Si hay una fuerte atraccin entre las molculas de lquido y el slido, las molculas del lquido penetraran en la estructura del slido y las molculas de los slidos superficiales se separaran y se mezclaran con las molculas del lquido. Gradualmente la estructura del slido es desgastada hasta ya no hacerse visible, debido a que las molculas del lquido y slido estn uniformemente mezcladas. El slido se ha disuelto y se ha formado una solucin. Puede ocurrir una reaccin qumica. Los productos de la reaccin se comportaran como lo descrito en (1) y (2).Las solucionesHay un lmite respecto al peso de slido cristalino que se disolver en 100 gramos de lquido. Esta cantidad en gramos es conocida como la solubilidad del slido. La solubilidad vara con la temperatura, generalmente aumentando cuando se incrementa la temperatura. El lquido en cualquier solucin es conocida como el solvente y el slido como el soluto. Suspensiones coloidales.Las partculas las cuales estn suspendidas en una solucin son conocidas como suspensin de partculas. Una suspensin puede contener partculas demasiadas pequeas para ser distinguidas por el ojo humano. Conforme las partculas tienden a sedimentar, ellas son constantemente bombardeadas por las molculas del lquido, las cuales estn en un movimiento incesante. Tales colisiones no afectan a las partculas grandes, pero las partculas pequeas rebotan ligeramente y la frecuencia de las colisiones causa que ellas alteren su curso y sigan un recorrido en zigzag. Esto es conocido como el movimiento Browniano. Tal movimiento retarda la sedimentacin. La superficie de las partculas puede tambin llevar carga elctrica. Cuando dos partculas se acercan una a otra, las que tienen igual carga se repelen. Esto tambin retrasa la sedimentacin. Tales partculas finas se dice que estn en estado coloidal y las suspensiones coloidales pueden tener estabilidad extrema y resistir la sedimentacin por periodos muy largo. Una suspensin coloidal de alto contenido de slidos puede ser opaca como un pigmento en una pintura, pero si el contenido de slido es bajo este puede parecer transparente como una solucin. Otra forma de dispersin coloidal puede ser producida de dos lquidos inmiscibles. La agitacin dispersar uno de ellos como gotas finas en el otro. El producto es una emulsin. La emulsin puede ser muy estable si las gotas dispersas son elctricamente cargadas o tienen absorbida un surfactante en su superficie. Por ejemplo, la Leche es una emulsin de grasa en agua. Soluciones Dispersiones Emulsiones en la Industria de Pinturas

El trmino pintura basado en agua se refiere a sistemas de pintado que utilizan principalmente agua como el solvente para dispersar la resina. Las pinturas basadas en agua son clasificadas en base a como la resina es fluidizada. Hay tres tipos principales:

- soluciones: soluble en agua/reducible en agua

- dispersiones: dispersado en agua/coloidal

- ltex: que son emulsiones

Las pinturas solubles en agua son pinturas cuyas molculas individuales de resinas solubles en agua se disuelven completamente en el agua. Las pinturas dispersas en agua tienen pequeos agrupamientos de partculas de resina insoluble que estn suspendidos en el agua. Las emulsiones son similares a las dispersiones en agua pero los agrupamientos de partculas tienden a ser ms grandes y se requiere un emulsificador para mantener los pequeos grupos formados en suspensin.

Figura 4.1. Esquema de formas de resinas en las pinturas basadas en agua

Las pinturas basadas en agua estn compuestas de resinas sintticas y pigmentos que se mantienen dispersas en el agua gracias a surfactantes. Estos tambin contienen pequeas cantidades de solventes coalescentes. El curado de las pinturas en muchos de los casos es de la misma forma que los productos basados en solvente, ya sea por reacciones de entrecruzamiento oxidativas o termoendurecibles. Las pinturas basadas en agua tipo ltex se curan a travs de coalescencia del ltex, lo cual ocurre cuando tanto el agua y los solventes se evaporan, los cual produce una presin que causa que las partculas de ltex de laspinturas se liguen. 4.2.2. PROPIEDADES DE LAS PINTURAS

El propsito de las pinturas se cumple logrando sus propiedades bsicas. Las propiedades de las pinturas es estudiada en detalle a fin de reducir la contaminacin causadas por ellas. Las emisiones de las pinturas que causan contaminacin en el aire debern ser reducidas de tal forma que no afecten las propiedades bsicas de las pinturas. Las diferentes propiedades de las pinturas son las siguientes:A. PIGMENTOS PROPIEDADES

Los pigmentos en las pinturas son usados para lograr algunas de las siguientes tareas:

Proporcionar color

Hacer desaparecer los colores previos

Mejorar la resistencia de la pelcula de pintura

Mejorar la adhesin de la pelcula de pintura

Mejorar la durabilidad y propiedades de curado

Reducir el brillo

Modificar el flujo y las propiedades de aplicacin

A fin de escoger un pigmento que lleve a cabo una seleccin dada, uno tiene que conocer las siguientes propiedades de los pigmentos.(a) Resistencia al teido: la mayora de pinturas contienen pigmento blanco, el cual es teido al matiz adecuado con pigmentos de color. Si gran cantidad de pigmento de color se requiere para alcanzar el matiz, se dice que tiene resistencia al teido y viceversa. Pigmentos relativamente transparentes pueden tener alta resistencia al teido.(b) Estabilidad a la luz: el color deber ser duradero, preferiblemente tanto como dura la pelcula de pintura. Muchos pigmentos se marchitan u oscurecen o cambian a un mal tono con la luz. Esto se debe a que los rayos ultravioleta de la luz solar son lo suficientemente energticos para romper ciertos enlaces qumicos que hace cambiar la molcula. Un cambio en la estructura qumica significa un cambio en la habilidad de absorber luz en la regin visible del espectro, con la consiguiente perdida de color o variacin de color. De otro lado, si el pigmento puede absorber los rayos ultra violeta sin modificarse, si proteger al material ligante. (c) Poder de encubrimiento: idealmente una capa de pintura deber ocultar cualquier color. Sin embargo, dos capas son usadas para seguridad. En general, el espesor total de la pintura no deber ser ms que el necesario para el grado requerido de proteccin de la superficie y la presentacin de una apariencia lisa y agradable. Para ocultar, los pigmentos usados deben prevenir que la luz pase a travs de la pelcula a la capa previamente coloreada y regrese al ojo del observador. Los pigmentos hacen esto por adsorbiendo y esparciendo la luz. El poder encubridor de una pintura es expresado como el nmero de pies cuadrados cubiertos por un galn de pintura para producir un completo ocultamiento y el poder encubridor de un pigmento como el nmero de pies cuadrados cubiertos por libra de pigmento, el cual ha sido dispersado en una pintura y aplicado de modo que ocultar justo cualquier color previo. El poder encubridor depende de las longitudes de onda y la cantidad total de luz que un pigmento absorber y tambin del tamao y forma de la partcula.(d) Tamao de la partcula: Otro factor importante del pigmento es su tamao de partcula. El tamao de partcula afecta el poder encubridor de las pinturas. Mientras ms fino el tamao de la partcula ms grande ser el poder encubridor de la pintura. Una molienda fina tambin es necesaria para proporcionar suavidad a la pelcula de pintura, lo cual se busca especialmente en esmaltes y pinturas de maquinaria.(e) Forma de la partcula: Las partculas pueden ser casi esfricas, cbicas, nodulares (un forma irregular redondeada), acicular (aguja o forma de vara) o laminar (forma de placa). Desde que la forma de la partcula afecta el empaque del pigmento, tambin afecta el poder encubridor. Las partculas en forma de vara pueden reforzar la pelcula de pintura, a semejanza de las barras de hierro en el concreto, y esta forma de partcula tendr tendencia a incrustarse a lo largo de la superficie reduciendo el lustre. Tales superficies rugosas pueden ayudar a la prxima capa de pintura a adherirse ms fcilmente, de modo que este tipo de pigmento puede ser til para una primera capa. Las partculas en forma de placa tienden a sobreponerse uno sobre como los azulejos en un tejado, haciendo masa difcil la penetracin del agua en la pelcula. Los pigmentos de aluminio y mica tienen esta forma. (f) Reactividad qumica: la reactividad qumica puede hacer a algunos pigmentos intiles para algunos propsitos. Por ejemplo, las pinturas que contienen sales de plomo no debern ser usadas en reas industriales, donde se encuentran relativamente altas concentraciones de H2S en la atmsfera, debido a que all habr reaccin y finalmente se formara sulfuro de plomo. La reaccin es la siguiente: PbX + H2S PbS + H2X

Donde X es el grupo cido. El sulfuro de plomo es negro, de modo que la pintura se oscurecer. Los pigmentos que son afectados incluyen el plomo blanco, plomo rojo, cromo amarillo (cromato de plomo). (g) Dispersin: la prxima etapa es introducir el pigmento en la pintura. El pigmento es generalmente abastecido como polvo, en el cual los grnulos son realmente agregados de las partculas finas producidas por el fabricante de pigmentos. Estas partculas deben dispersarse o separarse uno de otra y distribuirse uniformemente en toda la pintura como una suspensin coloidal. Para que esta suspensin tenga la mxima estabilidad en solventes orgnicos, la superficie de cada partcula deber ser completamente remojada con el barniz y no deber contener capas de aire o agua adsorbida.

El mojado con solo solvente no es suficiente y las dispersiones de pigmento en solvente tienen una pobre estabilidad. Cada partcula en la suspensin de pigmentos debe ser estabilizada por cadenas de polmeros, anclado a su superficie por atracciones intermoleculares, y aun extendindose dentro del barniz debido a su atraccin por las molculas de solvente. Cuando dos de tales partculas se aproximan una a otra, ellas no se adhieren. El contacto entre ellos comprende el intermezclado de las cadenas de polmeros de las dos partculas. Localmente, en la regin entre las partculas, la concentracin de molculas de resina es ms alta que en otro puntos del barniz. Esto perturba el equilibrio del sistema, de modo que molculas de solvente se difunden en esta regin, diluye la concentracin y restaura el equilibrio. Una resina adecuada para la dispersin generalmente contiene grupos polares los cuales proporcionan la atraccin de las molculas superficiales del pigmento y es completamente soluble en la mezcla solvente de la dispersin. La dispersin generalmente se realiza en un molino, una mquina en la cual los agregados se someten a las fuerzas de corte y algunas veces de friccin.

Cuando el corte es la accin dispersante, los agregados son presionados entre dos superficies movindose en direcciones opuestas, o en la misma direccin pero a diferentes velocidades. De esta forma se hace el cacao, donde el polvo tiene que ser dispersado en una poco de leche para formar una pasta. La dispersin es realizada por un movimiento cortante entre la taza y la cuchara. En los molinos de pinturas, el principio es el mismo, pero la potencia y el grado de dispersin son mucho ms grandes.

Durante la manufactura del pigmento, las partculas son reducidas a su tamao mnimo por molienda en un lodo lquido. Donde la friccin es parte del proceso de dispersin, las condiciones son mucho ms suaves y no se tiene cuidado de la fractura de partculas individuales.

B. PELCULAS SECAS PROPIEDADES

Las propiedades requeridas de la pelcula seca deben ser discutidas, desde que estn influyen en la seleccin del mtodo de secado. Si la pelcula de pintura seca debe ser til, esta debe pegarse a la superficie a cubrir, ser lo bastante fuerte y suficientemente flexible para los propsitos para la cual es usada y debe retener la mayora de sus propiedades protectoras y decorativas para largos periodos. La pintura deber ser capaz de someterse a reparaciones o renovaciones. Las siguientes son algunas propiedades de las pinturas.

Adhesin: La mayora de molculas o tomos tienen alguna atraccin entre ellas. La fuerza de esta atraccin vara bastante respecto a los tomos involucrados, pero todas las atracciones inter-moleculares tienen una cosa en comn: ellos comparativamente operan sobre distancias cortas y se vuelven dbiles conforme los tomos se separan ms dentro de cortas distancias. Desde que estas fuerzas atractivas son las que hacen que unas cosas se peguen a otra, el primer problema es llevar a las molculas dentro de ese rango, es decir la pelcula de pintura debe humedecer la superficie, desplazando el aire y todo otro material adsorbido. La prctica de lijar una superficie a pintar con papel abrasivo, no solo proporciona una superficie nivelada para la prxima capa, sino que tambin limpia la superficie, removiendo materiales difciles de humedecer o con pobre cohesin. La suciedad se adhiere dbilmente lo cual significa una amenaza, debido a que si bien la pintura puede adherirse fuerte a la suciedad, la suciedad puede fcilmente despejarse de la superficie, llevando a la pelcula de pintura con ella. Lo mismo se aplica al xido. Las superficies pulidas son ms fciles de humedecer, y una vez pintada deber mantener la pelcula de pintura ms fcilmente. En la practica estas superficies son raras de conseguir y difciles de obtener, pero las superficies rugosas ofrecen una ventaja. Hacen que la pintura liquida pueda desplazar aire de los intersticios, el cambio de lquido a slido har que la pintura se adhiera mecnicamente sobre la superficie.

Resistencia, Dureza y Durabilidad: los polmeros lineales de peso molecular alto producen pelculas ms resistentes, ms duras y ms durables que los equivalentes de bajo peso molecular. Si el peso molecular es lo suficientemente alto, un polmero ser resistente y muy durable.

Flexibilidad: La dureza va acompaada a menudo con un carcter quebradizo, y las pelculas quebradizas, particularmente aquellas sujetas a cambios de temperatura no duran mucho tiempo, fallando por rajadura y luego se desprende como hojas. La flexibilidad es introducida en las pelculas entre-cruzadas por el espaciado entre los enlaces, do modo que la estructura total se vuelva ms flexible.

Los polmeros lineales se hacen ms flexibles por la mezcla con molculas ms pequeas, las cuales separan las cadenas de polmeros mas grandes, reduciendo las fuerzas atractivas entre ello y actan como un lubricante, haciendo que las molculas de polmero se deslicen fcilmente pasando uno sobre otra mas fcilmente.

Prdida de las propiedades decorativas debido al medioambiente: el brillo puede perderse, la superficie termina ponindose como polvo, o el color puede marchitarse u oscurecerse. Los rayos ultravioleta y el agua, as como el oxgeno del aire, gradualmente atacan las pelculas de pintura, rompiendo los enlaces qumicos y causando que las molculas de polmeros se rompan en fragmentos ms pequeos. La superficie gradualmente se desgasta, se pone spera y el brillo desaparece. El pulido a menudo lo pondr suave otra vez. Este tipo de desgaste es reducido escogiendo los polmeros resistentes y controlando la proporcin de pigmentos. Si la concentracin volumtrica de pigmento en la pelcula es alta, slo requerir la rotura de una pequea cantidad de polmero para que se produzca el desprendimiento de las partculas de pigmento de la superficie pintada. Se dice que la superficie polvorienta tiene yeso.

La firmeza del color es dependiente del uso de pigmentos de alta calidad, aunque la satisfaccin completa no se garantiza a menos que el pigmento sea probado en el ligante que ser usado en la pintura a preparar.

Reacciones en pinturas que se secan: En la lata de pintura la mezcla de sustancias debe permanecer estable por largos periodos, de tal forma que los ingredientes no deben reaccionan qumicamente uno con otro.

Secado sin reaccin qumica: En el caso de las pinturas esta se seca solo por evaporacin de lquidos. El polmero es completamente formado en la lata y es duro y no se pega cuando esta libre de solvente. Durante el proceso de secado no hay cambio qumico en el polmero. Si fue disuelto en el solvente lquido de la pintura, entonces permanece soluble en esos solventes. Si se prepara como una emulsin o dispersin coloidal, no es soluble en el portador lquido, pero es soluble en otros solventes, debido a que es un polmero lineal.

Secado por reaccin qumica: indudablemente que hay ventajas en producir una pelcula de pintura que contenga polmeros con enlaces cruzados como el formador de la pelcula. Sin embargo, tales polmeros son insolubles y no pueden ser disueltos en solventes para formar el vehculo en la pintura en la lata. Por lo tanto estamos forzados a tener en la lata polmeros lineales o compuestos qumicos simples y llevar a cabo la reaccin qumica de entrecruzamiento despus que la pintura ha sido aplicada. Esto puede hacerse de dos maneras:

Secando por reaccin qumica entre la pintura y el aire: el oxigeno y el vapor de agua en particular son ingredientes qumicos reactivos del aire. El aire es usado como un reactante qumico y se mantienen aparte de los ingredientes reactivos de la pintura gracias a una tapa completamente hermtica de la lata. Si ingresa aire a la lata, se puede formar una pelcula, la cual sella la pelcula produciendo una mayor reaccin con el aire. Alternativamente, la pelcula puede ser permeable al aire y la reaccin puede ampliarse en toda la extensin de la pintura, convirtiendo en un polmero con enlaces cruzados hinchado con el solvente. Esto es llamado un gel irreversible y ha esta altura la pintura se vuelve inservible. Sin embargo, asumiendo que el aire es completamente excluido, ninguna reaccin empieza hasta que la pelcula de pintura es aplicada, presentando una gran superficie expuesta al aire. Conforme los solventes se evaporan, empieza a formarse los enlaces cruzados y los polmeros lineales o ramificados de bajo peso molecular, blandos y pegajosos se convierten en una pelcula con enlaces cruzados resistente y dura, la cual ya no se disolver en los solventes usados en la pintura original.

El proceso es relativamente lento a temperatura ambiente, principalmente debido a que los ingredientes reactivos del aire deben penetrar la pelcula antes que ocurra el endurecimiento completo. La pintura se endurece ms rpidamente si las molculas reactivas en la pintura son grandes. El efecto de cruzar enlaces es construir molculas cada vez ms grandes. Luego la pelcula completa se convertir en una sola molcula. Si las molculas son grandes, menos enlaces cruzados sern necesarios para juntarlos unos con otros y el endurecimiento se har ms rpido. Sin embargo hay ventajas en mantener el tamao molecular debajo del tamao de aplicacin desde el punto de vista econmico. Como un compromiso, se usa generalmente polmeros de bajo peso molecular o molculas simples grandes. Esto conduce a un contenido moderado de slidos grandes en la pintura, y esto es un punto a favor de un sistema de entre-cruzados y produce menos contaminacin del Aire.

La reaccin qumica con el aire contina por largo tiempo despus que la pintura aparentemente ha secado al tacto, y en realidad, la pelcula de pintura cambiar su naturaleza qumica lentamente todo el tiempo que esta en uso. Esto significa que las propiedades de la pintura tambin cambiaran gradualmente. Las pinturas para los exteriores de las casas secan por reaccin con el aire.

Secado por reaccin qumica entre los ingredientes en la pintura: obviamente la pintura debe permanecer qumicamente estable. Los reactantes no deben reaccionar hasta que la pintura ha sido aplicada, pero (en este mtodo) todos estos deben estar en la pintura. Esta paradoja se resuelve, sea por la separacin de los ingredientes reactivos en dos o ms depsitos y mezclarlos justo antes de su uso, o por la seleccin de ingredientes que solo reacciones a temperaturas muy altas. El primer mtodo produce lo que es conocido como una pintura de dos empaques. Las pinturas de dos empaques son menos populares que los equivalentes que ya vienen mezclados, debido a que se tiene que se requiere medir antes de mezclarlos y debido al periodo limitado que despus de mezclarlos la pintura puede permanecer estable. Algunas veces los dos empaques son evitados diluyendo los reactantes con el solvente, de modo que la reaccin proceda slo muy lentamente dentro de la lata, pero mucho ms rpido sobre la superficie una vez que el solvente ha sido retirado. En este caso las pinturas no son realmente estables, pero se obtiene una vida de anaquel tolerable. Cualquiera sea el mtodo que se usa, los reactantes qumicos pueden ser polmeros pegajosos de bajo peso molecular, o pueden ser simple productos qumicos. La reaccin produce un polmero con enlaces cruzados. Los esmaltes industriales y los acabos de madera polister secan por reaccin qumica de sus ingredientes. C. MECANISMO DE FORMACIN DE PELCULAS

Una mezcla de un pigmento y un vehculo no puede ser til desde un punto de vista prctico si por lo menos la pelcula que forma tiene una resistencia fsica considerable y es apta para una amplia variedad de aplicaciones. La conversin de un material en un recipiente en una cubierta adherente y durable es llamada el proceso de formacin de la pelcula y generalmente comprende de tres etapas principales, llamadas aplicacin, fijacin y curado.

Aplicacin: la seleccin ltima del mtodo de aplicacin depende de muchos factores: si el material a ser aplicado es slido, liquido o en polvo, si la pelcula cobertura es gruesa o delgada, o son limpias, pulido o arrugada, o son basado en agua o basados en aceite. La naturaleza de la superficie es tambin importante. Por ejemplo, superficies planas pueden requerir un mtodo diferente que las superficies contorneadas, y tambin el mtodo de aplicacin varia con la naturaleza del sustrato a cubrir, ejemplo madera, aluminio, acero, etc. Similarmente, otros factores, tales como la naturaleza de las pelculas requeridas, la velocidad y la economa de aplicacin demandada y el ciclo de curado requerido, son tambin considerados en la seleccin del mtodo adecuado. Recientemente aspectos ecolgicos y consideracin de seguridad a las personas han empezado a jugar un rol importante en la seleccin de mtodo de aplicacin. Algunos de los mtodos comnmente usados para la aplicacin de pinturas sern los siguientes: (1) cepillado, (2) por inmersin, (3) por flujo, (4) Por spray, (5) Electro deposicin (andica o catdica), etc.

Fijacin: la fijacin es la etapa de estabilizacin de la capa protectora sobre la superficie contra la tendencia a escaparse o formar una capa desigual. En una situacin ideal, la pintura deber fluir libremente durante la aplicacin y una vez que hace contacto con la superficie de trabajo y se extiende como una pelcula uniforme, deber perder inmediatamente su capacidad para fluir y por lo tanto permanecer en la superficie de trabajo. Este comportamiento depende de cierto nmero de factores tales como el espesor de la pelcula, velocidad de evaporacin del solvente y finalmente de las propiedades reolgicas de las pinturas. La evaporacin del solvente causa una rpida formacin de una pelcula viscosa, resultando en la fijacin de la pintura. Por lo tanto las velocidades de evaporacin del solvente debern ser cuidadosamente balanceadas debido a que velocidades de evaporacin muy rpidas puede conducir a superficies desniveladas indeseables. Entonces es evidente que la etapa de fijacin es controlada principalmente por las propiedades geolgicas de las pinturas, las cuales a su vez pueden ser influenciadas de varias formas.

Secado o Curado: La conversin final de las pelculas a una capa durable se lleva a cabo por el curado o secado. El proceso de secado puede dividirse en dos categoras principales: secado fsico y secado qumico. El secado fsico principalmente comprende la evaporacin del solvente y en el caso de pinturas basadas en solvente, la integridad de la pelcula es generalmente obtenida por el entrecruzamiento de cadenas. Sin embargo, el mecanismo de formacin de la pelcula para pinturas ltex es enteramente diferente. Desde que el entrecruzamiento de cadenas es el principal criterio para la formacin de pelculas durables en el caso de pinturas basadas en solvente, las resinas usadas en tales pinturas debern siempre tener pesos moleculares mayores que los pesos mol