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Índice
ÍNDICE POR CAPÍTULOS
0. RESUMEN ...................................................................................................................... 11
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 15
2. LEGISLACIÓN MEDIOAMBIENTAL APLICABLE A LAS OPERACIONES DE
PINTADO ................................................................................................................................ 19
3. DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS DE PINTADO Y TÉCNICAS DE
APLICACIÓN ......................................................................................................................... 39
4. PROBLEMÁTICAS AMBIENTALES EN EL PINTADO INDUSTRIAL ................... 71
5. MEDIDAS DE PRODUCCIÓN LIMPIA ....................................................................... 73
6. ASPECTOS DE SALUD LABORAL EN LOS PROCESOS DE PINTADO ................ 83
7. VALORACIÓN DETALLADA DE LAS PRINCIPALES MEDIDAS DE
PRODUCCIÓN LIMPIA......................................................................................................... 99
8. ANÁLISIS ECONÓMICO ............................................................................................ 117
9. BASES PARA LA TOMA DE DECISIONES EN PRODUCCIÓN LIMPIA.............. 123
10. SITUACIÓN ACTUAL DE VARIAS EMPRESAS DEL PAÍS VASCO
ANALIZADAS...................................................................................................................... 127
ANEXO 1: RELACIÓN DE GESTORES AUTORIZADOS EN LA CAPV....................... 182
1
Libro Blanco. Pintado industrial
ÍNDICE GENERAL
0. RESUMEN ...................................................................................................................... 11
1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................... 15
2. LEGISLACIÓN MEDIOAMBIENTAL APLICABLE A LAS OPERACIONES DE
PINTADO................................................................................................................................ 19
2.1 OBSERVACIONES DE CARÁCTER GENERAL .................................................................... 19
2.2 LICENCIA DE ACTIVIDAD .............................................................................................. 20
2.3 RESIDUOS PELIGROSOS ................................................................................................. 22
2.4 RESIDUOS NO PELIGROSOS ............................................................................................ 28
2.5 VERTIDOS LÍQUIDOS (AGUAS) ...................................................................................... 29
2.6 ATMÓSFERA ................................................................................................................. 31
2.6.1 Legislación vigente.............................................................................................. 31
2.6.2 Directiva de VOCs .............................................................................................. 33
2.6.2.1 Opción 1: Cumplimiento de los límites de emisión ........................................ 34
2.6.2.2 Opción 2: Sistema de reducción ...................................................................... 35
2.7 REFERENCIAS NORMATIVAS ......................................................................................... 37
3. DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS DE PINTADO Y TÉCNICAS DE
APLICACIÓN......................................................................................................................... 39
3.1 VISIÓN GLOBAL DEL PROCESO DE PINTADO .................................................................. 39
3.1.1 Preparación de la superficie................................................................................. 40
3.2 COMPOSICIÓN DE LAS PINTURAS Y BARNICES ............................................................... 41
3.3 TIPOS DE PINTURAS....................................................................................................... 43
3.3.1 Pinturas en base disolvente.................................................................................. 44
3.3.2 Pinturas con alto contenido en sólidos ................................................................ 45
3.3.3 Recubrimientos en base agua .............................................................................. 46
3.3.4 Pinturas en polvo ................................................................................................. 47
3.3.5 Pinturas de curado por radiación ......................................................................... 48
3.4 TÉCNICAS DE APLICACIÓN DE LAS PINTURAS ................................................................ 49
3.4.1 Equipos de pulverización .................................................................................... 50
3.4.1.1 Pistolas de pulverización aerográfica convencional........................................ 51
3.4.1.2 Pistolas de pulverización aerográfica HVLP................................................... 52
3.4.1.3 Pistolas de pulverización aerográfica EPA...................................................... 53
3.4.1.4 Pistola de pulverización airless ....................................................................... 55
3.4.1.5 Pistola de pulverización mixta......................................................................... 55
3.4.1.6 Aplicación electrostática.................................................................................. 56
3.4.1.6.1 Sistemas electrostáticos ........................................................................... 57
3.4.1.7 Pulverizado en caliente.................................................................................... 59
3.4.2 Aplicación de pintura en polvo............................................................................ 59
3.4.2.1 Pulverización electrostática ............................................................................. 59
3.4.2.2 Lecho fluidizado.............................................................................................. 61
3.4.3 Electroforesis ....................................................................................................... 62
3.4.4 Recubrimiento por inmersión. ............................................................................. 62
3.4.5 Aplicación continua............................................................................................. 63
3.4.5.1 Flow-coating (chorreado o ducha)................................................................... 63
3.4.5.2 Curtain coating (cortina o cascada) ................................................................. 63
3.4.5.3 Roll coating (rodillo) ....................................................................................... 64
3.4.6 Aplicación manual por extensión ........................................................................ 64
3.5 SECADO O CURADO DE LA PINTURA .............................................................................. 65
2
Índice
3.6 LIMPIEZA DE EQUIPOS DE APLICACIÓN AEROGRÁFICOS DE PINTURA ............................. 68
4. PROBLEMÁTICAS AMBIENTALES EN EL PINTADO INDUSTRIAL ................... 71
4.1 SALUD LABORAL ........................................................................................................... 71
4.2 CONSUMO EXCESIVO DE PINTURA ................................................................................. 72
4.3 PULVERIZADO SOBRANTE/RESIDUOS GENERADOS ........................................................ 72
4.4 EMISIONES A LA ATMÓSFERA ........................................................................................ 72
5. MEDIDAS DE PRODUCCIÓN LIMPIA ....................................................................... 73
5.1 SIGNIFICADO Y ALCANCE DE LA PRODUCCIÓN LIMPIA EN LOS PROCESOS DE PINTADO
INDUSTRIAL........................................................................................................................... 73
5.2 MEDIDAS DE PRODUCCIÓN LIMPIA PARA CADA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL EN LOS
PROCESOS DE PINTADO INDUSTRIAL ...................................................................................... 74
5.3 ESTABLECIMIENTO DE CRITERIOS, DESCRIPCIÓN Y VALORACIÓN DE LAS PRINCIPALES
MEDIDAS DE PRODUCCIÓN LIMPIA ......................................................................................... 76
6. ASPECTOS DE SALUD LABORAL EN LOS PROCESOS DE PINTADO ................ 83
6.1 TOXICOLOGÍA ............................................................................................................... 83
6.1.1 Aglutinantes (resinas) .......................................................................................... 84
6.1.2 Pigmentos............................................................................................................. 84
6.1.3 Pigmentos............................................................................................................. 85
6.1.4 Cargas .................................................................................................................. 85
6.1.5 Disolventes........................................................................................................... 85
6.1.6 Plastificantes ........................................................................................................ 87
6.1.7 Endurecedores (para poliuretanos) ...................................................................... 88
6.1.8 Catalizadores (para epoxi) ................................................................................... 88
6.1.9 Acelerantes (masillas de poliéster) ...................................................................... 89
6.1.10 Aditivos................................................................................................................ 89
6.2 CONTROL MÉDICO PREVENTIVO DE LOS TRABAJADORES ............................................... 89
6.3 RECOMENDACIONES Y MEDIDAS PREVENTIVAS ............................................................. 91
6.3.1 Almacenamiento .................................................................................................. 92
6.3.2 Etiquetado ............................................................................................................ 92
6.3.3 Sustitución de los productos utilizados................................................................ 92
6.3.4 Proceso productivo............................................................................................... 93
6.3.5 Higiene individual................................................................................................ 95
6.3.6 Protecciones personales ....................................................................................... 95
7. VALORACIÓN DETALLADA DE LAS PRINCIPALES MEDIDAS DE
PRODUCCIÓN LIMPIA......................................................................................................... 99
7.1 MEDIDAS PARA REDUCIR EL CONSUMO EXCESIVO DE PINTURA ................................... 100
7.1.1 Elección de la técnica de aplicación .................................................................. 100
7.1.2 Espesor deseado de la película........................................................................... 102
7.1.3 Selección del sistema de alimentación de pintura.............................................. 103
7.2 MEDIDAS PARA REDUCIR EL PULVERIZADO SOBRANTE Y LOS RESIDUOS GENERADOS . 105
7.2.1 Cabinas de pintado............................................................................................. 105
7.2.2 Cabinas para pinturas en polvo .......................................................................... 109
7.3 MEDIDAS PARA REDUCIR LAS EMISIONES A LA ATMÓSFERA ........................................ 111
7.3.1 Pinturas alternativas ........................................................................................... 111
8. ANÁLISIS ECONÓMICO ............................................................................................ 117
8.1 EJEMPLO DE CÁLCULO DE REDUCCIÓN DE COSTES Y EMISIONES .................................. 119
9. BASES PARA LA TOMA DE DECISIONES EN PRODUCCIÓN LIMPIA.............. 123
9.1 PRIORIZACIÓN DE LOS ASPECTOS/PROBLEMÁTICAS AMBIENTALES DE ACTUACIÓN DEL
PROCESO PRODUCTIVO ........................................................................................................ 123
9.2 AUTODIAGNÓSTICO Y SELECCIÓN DE MEDIDAS DE ACTUACIÓN................................... 123
3
Libro Blanco. Pintado industrial
9.2.1 Plan de actuación............................................................................................... 126
10. SITUACIÓN ACTUAL DE VARIAS EMPRESAS DEL PAÍS VASCO
ANALIZADAS ..................................................................................................................... 127
10.1 SELECCIÓN DE LAS EMPRESAS A ANALIZAR ............................................................ 127
10.2 EMPRESA A: PINTADO MANUAL DE MÁQUINA HERRAMIENTA ................................ 129
10.2.1 Descripción de la empresa analizada................................................................. 129
10.2.2 Balance de materias ........................................................................................... 130
10.2.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa A............................ 131
10.2.4 Selección y análisis de medidas a implantar ..................................................... 132
10.3 EMPRESA B: PINTADO MANUAL A TERCEROS DE GRANDES PIEZAS ......................... 137
10.3.1 Descripción de la empresa analizada................................................................. 137
10.3.2 Balance de materias ........................................................................................... 138
10.3.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa B ............................ 138
10.3.4 Selección y análisis de medidas a implantar ..................................................... 140
10.4 EMPRESA C: PINTADO MANUAL DE CHAPA Y PIEZAS METÁLICAS PARA INTERIORES 146
10.4.1 Descripción de la empresa analizada................................................................. 146
10.4.2 Balance de materias ........................................................................................... 148
10.4.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa C ............................ 148
10.4.4 Selección y análisis de medidas a implantar ..................................................... 149
10.5 EMPRESA D: PINTADO MANUAL DE CHAPA DE CALDERERÍA ................................... 156
10.5.1 Descripción de la empresa analizada................................................................. 156
10.5.2 Balance de materias ........................................................................................... 157
10.5.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa D............................ 157
10.5.4 Selección y análisis de medidas a implantar ..................................................... 158
10.6 EMPRESA E: PINTADO AUTOMÁTICO DE COMPONENTES DE AUTOMOCIÓN.............. 163
10.6.1 Descripción de la empresa analizada................................................................. 163
10.6.2 Balance de materias ........................................................................................... 164
10.6.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa E ............................ 165
10.6.4 Selección y análisis de medidas a implantar ..................................................... 166
10.7 EMPRESA F: PINTADO MANUAL DE GRANDES PIEZAS METÁLICAS ........................... 173
10.7.1 Descripción de la empresa analizada................................................................. 173
10.7.2 Balance de materias ........................................................................................... 175
10.7.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa F ............................ 175
10.7.4 Selección y análisis de medidas a implantar ..................................................... 176
ANEXO 1: RELACIÓN DE GESTORES AUTORIZADOS EN LA CAPV ...................... 182
4
Índice de Tablas
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Resumen de las medidas de producción limpia presentadas para cada problemática
ambiental definida dentro del sector de pintado industrial ............................................12
Tabla 2: Resumen de las medidas de mejora propuestas en las seis empresas vascas
analizadas.......................................................................................................................13
Tabla 3: Resumen de las medidas más interesantes a implantar en las seis empresas vascas
analizadas.......................................................................................................................13
Tabla 4: Volumen de ventas de pinturas en el Estado español ..............................................16
Tabla 5: Resumen de legislación y efectos ambientales en las operaciones de pintado........19
Tabla 6: Resumen de Residuos con arreglo a la Directiva 75/442/CEE................................24
Tabla 7: Resumen de categorías o tipos genéricos de residuos peligrosos, presentados en
forma líquida, sólida o de lodos, clasificados según su naturaleza o la actividad que los
genera.............................................................................................................................24
Tabla 8: Sustancias que pueden dar carácter de peligroso a un residuo ................................25
Tabla 9: Resumen de Residuos Industriales Inertes ..............................................................28
Tabla 10: Resumen de Actividades Potencialmente Contaminadoras de la Atmósfera ........31
Tabla 11: Resumen de requisitos de la Directiva de VOCs para diversas actividades..........34
Tabla 12: Fechas previstas en la Directiva de VOCs.............................................................36
Tabla 13: Combinaciones posibles de etapas de preparación de la superficie por material del
sustrato atendiendo a exigencias de calidad del recubrimiento crecientes ....................41
Tabla 14: Resumen de las principales características de las técnicas de aplicación por
pulverización..................................................................................................................56
Tabla 15: Características de las técnicas de aplicación de las pinturas en polvo ..................61
Tabla 16: Comparación para diferentes aspectos del secado al aire/Secado forzado con el
secado en horno..............................................................................................................66
Tabla 17: Medidas de producción limpia para cada problemática ambiental definida dentro
de los procesos de pintado industrial .............................................................................75
Tabla 18: Criterios de valoración de las medidas de producción limpia y rangos asociados 77
Tabla 19: Riesgos y medios preventivos para evitar o reducir afecciones derivadas de la
exposición a los compuestos utilizados en los procesos de pintado ..............................98
Tabla 20: Comparación de los sistemas de separación seca y húmeda. Ventajas e
inconvenientes..............................................................................................................108
Tabla 21: Comparación de pinturas convencionales con las de alto contenido en sólidos..112
Tabla 22: Comparación de pinturas convencionales con las de alto contenido en sólidos para
cubrir 100 m2 (pistola de pulverización convencional con una eficacia de transferencia
del 50%) .......................................................................................................................112
Tabla 23: Comparación de pinturas convencionales con los recubrimientos en base agua.113
Tabla 24: Comparación de pinturas convencionales con los recubrimientos en base agua
para cubrir 100 m2 (pistola de pulverización electrostática con una eficacia de
transferencia del 60%) .................................................................................................113
Tabla 25: Resumen de los diferentes sistemas de recubrimientos alternativos ...................115
Tabla 26: Resumen de coste/beneficio para diferentes métodos de aplicación ...................118
Tabla 27: Modelo de Plan de Actuación de la empresa.......................................................126
Tabla 28: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa A ...........................131
Tabla 29: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa A.......................................132
Tabla 30: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir las emisiones a la atmósfera.
Empresa A....................................................................................................................133
5
Libro Blanco. Pintado industrial
Tabla 31: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura. Empresa A
..................................................................................................................................... 134
Tabla 32: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la
formación de los operarios. Empresa A....................................................................... 135
Tabla 33: Resumen de las medidas a implantar. Empresa A............................................... 136
Tabla 34: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa B ........................... 138
Tabla 35: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa B....................................... 139
Tabla 36: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura. Empresa B
..................................................................................................................................... 141
Tabla 37: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la
formación de los operarios. Empresa B....................................................................... 142
Tabla 38: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de disolventes.
Empresa B ................................................................................................................... 143
Tabla 39: Medida 4 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la
modificación del control eléctrico. Empresa B ........................................................... 144
Tabla 40: Resumen de las medidas a implantar. Empresa B............................................... 145
Tabla 41: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa C ........................... 148
Tabla 42: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa C....................................... 149
Tabla 43: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura. Empresa C
..................................................................................................................................... 150
Tabla 44: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la
formación de los operarios. Empresa C....................................................................... 151
Tabla 45: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir las emisiones a la atmósfera.
Empresa C ................................................................................................................... 152
Tabla 46: Medida 4 de mejora, seleccionada para eliminar continuamente los residuos de
pintura. Empresa C ...................................................................................................... 153
Tabla 47: Medida 5 de mejora, seleccionada para aumentar el tiempo de escurrido sobre los
baños. Empresa C ........................................................................................................ 154
Tabla 48: Resumen de las medidas a implantar. Empresa C............................................... 155
Tabla 49: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa D ........................... 157
Tabla 50: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa D ...................................... 158
Tabla 51: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la
formación de los operarios. Empresa D....................................................................... 160
Tabla 52: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el pulverizado sobrante. Empresa
D .................................................................................................................................. 161
Tabla 53: Resumen de las medidas a implantar. Empresa D............................................... 162
Tabla 54: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa E ........................... 165
Tabla 55: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa E....................................... 166
Tabla 56: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir el consumo excesivo de pintura.
Empresa E.................................................................................................................... 167
Tabla 57: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo excesivo de pintura
mediante la optimización de la posición de las piezas. Empresa E............................. 168
Tabla 58: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir las emisiones a la atmósfera.
Empresa E.................................................................................................................... 169
Tabla 59: Medida 4 de mejora, seleccionada para reducir las aguas residuales. Empresa E
..................................................................................................................................... 170
Tabla 60: Medida 5 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura. Empresa E
..................................................................................................................................... 171
Tabla 61: Resumen de las medidas a implantar. Empresa E ............................................... 172
Tabla 62: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa F............................ 175
6
Índice de Tablas
Tabla 63: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa F .......................................176
Tabla 64: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir las emisiones a la atmósfera.
Empresa F ....................................................................................................................177
Tabla 65: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo excesivo de pintura.
Empresa F ....................................................................................................................178
Tabla 66: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la
formación de los operarios. Empresa F........................................................................179
Tabla 67: Medida 4 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de disolventes.
Empresa F ....................................................................................................................180
Tabla 68: Resumen de las medidas a implantar. Empresa F................................................181
7
Libro Blanco. Pintado industrial
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Esquema de utilización del Libro Blanco para la elaboración e implantación de
una estrategia de producción limpia en los procesos industriales de pintado ............... 18
Figura 2: Ficha de legislación de actividades clasificadas .................................................... 21
Figura 3: Lista de chequeo para la clasificación de Residuos Peligrosos ............................. 23
Figura 4: Pasos a seguir para realizar una correcta gestión de Residuos Peligrosos............. 27
Figura 5: Pasos a seguir para realizar una correcta gestión de los residuos inertes .............. 29
Figura 6: Pasos a seguir para el cumplimiento de la legislación atmosférica ....................... 32
Figura 7: Esquema general de los procesos de pintado ......................................................... 40
Figura 8: Contenido en disolvente de recubrimientos convencionales, con alto contenido en
sólidos y en base agua ................................................................................................... 46
Figura 9: Técnicas de aplicación de pintura más utilizadas .................................................. 50
Figura 10: Esquema de una pistola de pintado por pulverización......................................... 51
Figura 11: Esquema de una pistola aerográfica. Elementos.................................................. 52
Figura 12: Esquema de los sistemas de aplicación aerográfico convencional y HVLP........ 52
Figura 13: Características básicas de los sistemas aerográficos de pulverización ................ 54
Figura 14: Efecto envolvente del sistema electrostático ....................................................... 58
Figura 15: Fluidización del polvo.......................................................................................... 61
Figura 16: Esquema de la técnica de aplicación de pintura en continuo............................... 64
Figura 17: Esquema de la técnica de aplicación de pintura coil-coating............................... 64
Figura 18: Rodillos ................................................................................................................ 64
Figura 19: Lavadora de pistolas ............................................................................................ 69
Figura 20: La producción limpia reduce costes ocultos mejorando la eficacia productiva... 74
Figura 21: Técnica correcta de pulverización para obtener un acabado uniforme................ 80
Figura 22: Reconocimiento médico previo dirigido a detectar y excluir sujetos susceptibles a
la exposición de los contaminantes utilizados en procesos de pintado ......................... 89
Figura 23: Reconocimiento médico periódico dirigido a la detección precoz de las
alteraciones que puedan sufrir los trabajadores expuestos ............................................ 91
Figura 24: Aspirador móvil ................................................................................................... 93
Figura 25: Recogida de polvo en un aspirador móvil............................................................ 93
Figura 26: Extracción de aire en zona de mezclas................................................................. 94
Figura 27: Protección integral ............................................................................................... 95
Figura 28: Protección respiratoria ......................................................................................... 96
Figura 29: Protección ocular.................................................................................................. 97
Figura 30: Consejos prácticos para la puesta en marcha y parada de una pistola HVLP.... 101
Figura 31: Emisiones de disolventes de recubrimientos típicos aplicados con un espesor de
película idéntico........................................................................................................... 103
Figura 32: Cabina de pintado seca....................................................................................... 106
Figura 33: Filtros ................................................................................................................. 106
Figura 34: Cabina de pintado con cortina de agua .............................................................. 107
Figura 35: Cabina de pintado con lavador Venturi ............................................................. 108
Figura 36: Cabinas para pintura en polvo con recuperación del pulverizado sobrante....... 109
Figura 37: Filtros utilizados para la recuperación del pulverizado sobrante de pinturas en
polvo ............................................................................................................................ 110
Figura 38: Esquema y funcionamiento de un sistema de recuperación del pulverizado
sobrante de pinturas en polvo mediante ciclones ........................................................ 110
Figura 39: Sistema mixto de recogida del pulverizado sobrante para pintura en polvo...... 111
8
Índice de Figuras
Figura 40: Pasos a seguir por las empresas en su proceso de implantación de la producción
limpia ...........................................................................................................................125
Figura 41: Gráfico de la mejora ambiental continua ...........................................................126
Figura 42: Diagrama de flujo del proceso de pintado de la Empresa A ..............................129
Figura 43: Diagrama de flujo del proceso de recubrimiento de la Empresa B ....................137
Figura 44: Diagrama de flujo del proceso de recubrimiento por pulverizado manual de la
Empresa C....................................................................................................................146
Figura 45: Diagrama de flujo del proceso de recubrimiento por línea automática de
bastidores de la Empresa C ..........................................................................................147
Figura 46: Diagrama de flujo del proceso de recubrimiento de la Empresa D....................156
Figura 47: Diagrama de flujo del proceso de pintado de la Empresa E...............................163
Figura 48: Diagrama de flujo del proceso de pintado de la Empresa F...............................174
9
Resumen
0.
RESUMEN
Los procesos de pintado en la Comunidad Autónoma del País Vasco varían dependiendo del
sector industrial de que se trate. Mientras que en empresas pertenecientes a sectores
tractores y con tecnología más avanzada, como el sector del automóvil, se utilizan técnicas
de pintado avanzadas de tipo automático, con requisitos de calidad y exigencias
medioambientales fuertes, en otros sectores se utilizan técnicas más convencionales,
normalmente de tipo manual, y con exigencias de calidad variables dependiendo del sector y
producto fabricado.
Los procesos industriales de pintado se caracterizan por su horizontalidad, ya que se trata de
un proceso o etapa de proceso presente en una gran variedad de sectores industriales, lo que
dificulta su identificación y la realización de una estimación de las instalaciones existentes
en la Comunidad Autónoma del País Vasco. El volumen de ventas de pinturas para la
industria en el Estado español alcanzó en 1999 un total de 266.710 toneladas.
En lo que se refiere al tipo de pinturas utilizado, la pintura convencional líquida en base
disolvente ha sido hasta la fecha la de mayor implantación, a excepción de casos concretos
en donde se utilizan pinturas en polvo o pinturas en base agua. No obstante, se observa una
creciente preocupación por los procesos de pintado, motivado en parte por el mayor
conocimiento que se tiene con respecto al medio ambiente y en parte por el incremento de
las exigencias legislativas.
El Libro Blanco para la minimización de residuos y emisiones en el sector del pintado
industrial pretende ofrecer criterios de decisión y herramientas para que la mejora ambiental
continua se vaya implantando en las empresas de forma progresiva.
En primer lugar, se realiza la detección de las problemáticas ambientales, las cuales son las
siguientes:
-
Salud laboral
Consumo excesivo de pintura
Pulverizado sobrante/residuos generados
Emisiones a la atmósfera
Las medidas más interesantes de producción limpia propuestas en el Libro Blanco asociadas
a cada problemática son las siguientes:
Problemática ambiental
1. Salud laboral
2. Consumo excesivo de pintura
Medidas de producción limpia propuestas
- Control mçedico preventivo de los trabajadores
- Protecciones personales (vías respiratorias, oculares, de cuerpo y
manos)
- Elección de la técnica de aplicación más adecuada: pistola
convencional, pistola HVLP, pistola airless, pistola mixta,
pulverización electrostática
- Equipo de mezclado que realice la mezcla exacta de pintura requerida
- Mantener una distancia constante entre la pieza y la pistola para
obtener un acabado uniforme
- Velocidad constante de la pistola
- Mover la pistola de forma paralela y perpendicular a la superficie
- Espesor deseado de la película
11
Libro Blanco. Pintado industrial
Problemática ambiental
3. Pulverizado sobrante / residuos
generados
4. Emisiones a la atmósfera
Medidas de producción limpia propuestas
- Reducir las turbulencias de aire en la cabina de pintado
- Recuperación directa del pulverizado sobrante mediante ultrafiltración
para pinturas de un componente
- Recuperación directa del pulverizado sobrante mediante
deshidratación continua para pinturas de un componente
- Mejorar la eficacia de recuperación del polvo del pulverizado sobrante
- Utilizar métodos de limpieza apropiados
- Utilización de un lavador de pistolas para la limpieza de los equipos
- Pinturas alternativas: recubrimientos con alto contenido en sólidos,
recubrimientos en base agua, recubrimientos en polvo, recubrimientos
curados por radiación
Tabla 1: Resumen de las medidas de producción limpia presentadas para cada problemática ambiental
definida dentro del sector de pintado industrial
Toda empresa ha de priorizar en sus actuaciones aquellos aspectos o problemáticas
ambientales de interés. Por lo general, a la empresa no le es fácil tomar decisiones acerca de
qué medidas de producción limpia será más rentable implantar, así como en qué medida las
mismas pueden integrarse en el proceso productivo.
En el Libro Blanco se ofrecen criterios que ayudan a la toma de decisiones, descritos de
manera sencilla y generalista; sin embargo, deberá ser la empresa quien habrá de interpretar
la viabilidad de las soluciones propuestas.
La aplicación práctica del Libro Blanco se materializa en el análisis y estudio de seis casos
reales de empresas vascas que cuentan con procesos de pintado industrial, en las que se han
determinado los potenciales de mejora y que la mayor parte de ellas ya han sido
implantadas. A grandes rasgos, los perfiles de las seis empresas vascas analizadas y que
representan en su conjunto las principales problemáticas en la aplicación industrial de
pintura en la Comunidad Autónoma del País Vasco, son los siguientes: la Empresa A es una
empresa de fabricación de máquina-herramienta que cuenta con 260 trabajadores, en la que
entre otros procesos realizan el pintado manual de todos los componentes que constituyen la
máquina-herramienta; la Empresa B centra su actividad en la realización de procesos de
aplicación de recubrimientos y protecciones anticorrosivas para terceros, contando para ello
con una plantilla de 28 personas, realizándose también el pintado de forma manual; la
Empresa C cuenta con 363 empleados y su actividad principal es la fabricación de
ascensores, realizando el pintado (tanto manual como automático) de las diferentes piezas
de éstos; la Empresa D es una pequeña empresa de calderería con 43 empleados, en donde
además de la producción propia de su sector realiza el pintado manual de la chapa; la
Empresa E, a diferencia del resto, dispone de un proceso de pintado automático de los
amortiguadores que ellos mismos fabrican para la industria del automóvil, contando para
ello con una plantilla de 495 trabajadores; por último, la Empresa F, con una plantilla de
400 empleados centra su actividad en la fabricación de grandes piezas metálicas para la
industria del automóvil, del metal y el sector de electrodomésticos, contando además con un
proceso de pintado manual. Las principales medidas de producción limpia propuestas en
cada caso han sido las siguientes:
12
Resumen
Empresa
A
B
C
D
E
F
a)
b)
a)
b)
a)
b)
a)
a)
b)
a)
b)
Medidas de mejora propuestas
Máquina lavadora de pistolas de copa y conjuntos de limpieza para pistolas mixtas
Pistolas HVLP de copa para el pintado de áreas pequeñas y medianas (piezas pequeñas)
Formación de los operarios
Destilación interna de disolventes
Utilización de pistolas HVLP de nebulización reducida
Eliminación continua de residuos de pintura
Formación de los operarios y reducción de los defectos y fallos superficiales
Uso de pintura con un mayor contenido en sólidos
Eliminación continua de residuos de pintura
Máquina lavadora de pistolas y herramientas de pintado
Equipo de destilación de disolventes
Tabla 2: Resumen de las medidas de mejora propuestas en las seis empresas vascas analizadas
A continuación se presenta para cada una de las medidas anteriores propuestas las
cantidades de residuos reducidas, el porcentaje que supone de reducción, el ahorro, el
periodo de amortización, así como la viabilidad técnica. Cada medida deberá evaluarse de
forma individual por cada empresa, dependiendo de sus características particulares. Por
ejemplo, puede suceder que medidas propuestas en la empresa analizada no sean viables
debido a las características específicas de dicha empresa; sin embargo, estas medidas no se
han suprimido de la valoración final, puesto que su selección puede resultar viable en la
situación particular de cualquier otra empresa.
Empresa
Medida
A
a)
b)
a)
b)
a)
b)
a)
a)
b)
a)
b)
B
C
D
E
F
Cantidad reducida
8 tm disolvente
3 tm pintura
1,2 tm pintura
4,5 tm disolvente
0,85 tm pintura
23 m3 aguas
1,8 tm pintura
78 tm pintura
20 m3 aguas
1 tm disolvente
0,8 tm disolvente
% de
reducción
80
30
2
7,5
3,7
0,5
10
30
5,8
40
30
Ahorros
(pts/año)
1.840.000
3.064.000
788.000
150.000
184.000
950.000
1.828.000
44.110.000
1.755.000
576.000
8.000
Periodo de
amortización
(años)
0,31
0,1
1,27
4
0,76
6,84
1,42
0,79
3,42
0,87
75
Viabilidad
técnica
Alta
Alta
Alta
Alta
Alta
Media
Media
Alta
Baja
Alta
Alta
Tabla 3: Resumen de las medidas más interesantes a implantar en las seis empresas vascas analizadas
En consecuencia, las medidas de mejora propuestas de alta viabilidad técnica y económica
permitirían ahorrar al menos 9 tm de disolvente, 83 tm de pintura y 50,5 MM de pts con un
periodo de amortización inferior al año en casi todas.
Tanto la recopilación de las mejoras técnicas disponibles como su aplicación práctica a seis
empresas vascas, confirman que aún existen importantes potenciales de mejora ambiental de
procesos que implican incrementos en la eficiencia de los procesos y automáticamente un
ahorro económico, manteniendo los elevados estándares de calidad de la producción.
13
Introducción
1.
INTRODUCCIÓN
Una de las actividades industriales con alta potencialidad de generación de residuos, tanto
sólidos, como líquidos y gaseosos, son los procesos de aplicación de pintura sobre substrato
metálico, procesos muy extendidos en la Comunidad Autónoma del País Vasco. Se trata
además de un tipo de actividad que comienza a estar sometida a fuertes exigencias
medioambientales (restricciones en la emisión de Compuestos Orgánicos Volátiles VOCs) y
a su vez es susceptible de un amplio abanico de posibilidades para mejorar la eficacia y
minimizar su potencial contaminante.
Los procesos de pintado en la Comunidad Autónoma del País Vasco varían dependiendo del
sector industrial de que se trate. Mientras que en empresas pertenecientes a sectores
tractores y con tecnología más avanzada, como el sector del automóvil, se utilizan técnicas
de pintado avanzadas de tipo automático, con requisitos de calidad y exigencias
medioambientales fuertes, en otros sectores se utilizan técnicas más convencionales,
normalmente de tipo manual, y con exigencias de calidad variables dependiendo del sector y
producto fabricado. En este último caso el medio ambiente está considerado en un segundo
plano en muchas ocasiones, por falta de conocimientos y exigencias legislativas.
Los procesos industriales de pintado se caracterizan por su horizontalidad, ya que se trata de
un proceso o etapa de proceso presente en una gran variedad de sectores industriales, lo que
por otra parte dificulta su identificación y la realización de una estimación de las
instalaciones existentes en la Comunidad Autónoma del País Vasco.
En general, se observa que las empresas vascas hasta hace muy poco se han centrado
únicamente en lo que es la tecnología clave de su negocio, muchas de ellas pertenecientes a
diferentes sectores del metal de fuerte implantación en la CAPV (máquina herramienta,
bienes de equipo, caldererías…) y es ahí donde han realizado innovaciones importantes,
propiciando un liderazgo a nivel nacional e internacional. Sin embargo, los procesos de
pintado han quedado en un segundo plano, a pesar de su relativa importancia (protección,
aspecto visual, etc.), no habiéndose tenido en cuenta como puntos del proceso donde es
posible propiciar mejoras, y consecuentemente, conseguir ahorros de costes significativos y
mejoras medioambientales importantes.
En cuanto al tipo de pinturas utilizado, la pintura convencional líquida en base disolvente ha
sido hasta la fecha la de mayor implantación, a excepción de casos concretos en donde se
utilizan pinturas en polvo o pinturas en base agua (hasta ahora sólo para pintado por
inmersión). No obstante, se observa una creciente preocupación por los procesos de pintado,
motivado en parte por el mayor conocimiento que se tiene con respecto al medio ambiente y
en parte por el incremento de las exigencias legislativas.
El volumen de ventas de pinturas para la industria en el Estado español, alcanzó en 1999
una cifra de 266.710 toneladas, que supone aproximadamente el 32% del total de pintura.
Sin embargo, la problemática proviene fundamentalmente de la utilización en un 95% de
pintura al disolvente. La distribución por sectores se presenta en la siguiente tabla.
15
Libro Blanco. Pintado industrial
Toneladas
(año 1998)
Automóvil (primer pintado + accesorios)
Automóvil (repintado)
Coil Coatings
Madera
Naval
Anticorrosión
Industria general
TOTAL PINTURAS PARA LA INDUSTRIA
TOTAL PINTURAS EN POLVO
Pinturas al agua
Pinturas al disolvente
TOTAL PINTURAS PARA DECORACIÓN Y
CONSTRUCCIÓN
TOTAL
48.015
13.625
4.200
79.000
8.500
13.520
90.000
256.860
28.500
413.940
75.351
489.291
774.651
Toneladas
(año 1999)
49.210
14.500
4.300
83.000
8.700
14.000
93.000
266.710
29.900
450.000
75.000
525.000
821.610
% sobre el
total
(año 1998)
6,2
1,8
0,5
10,2
1,1
1,8
11,6
33,2
3,7
53,4
9,7
63,1
100
% sobre el
total
(año 1999)
6,0
1,8
0,5
10,1
1,1
1,7
11,3
32,5
3,6
54,8
9,1
63,9
100
Fuente: ASEFAPI, 2000
Tabla 4: Volumen de ventas de pinturas en el Estado español
El pintado de un material (pieza o producto final) consiste en cubrir un material (sustrato)
con una película orgánica, alcanzando las propiedades de protección, mecánicas, ópticas, de
envejecimiento y adhesión deseadas. La tecnología convencional utiliza soluciones diluidas
de resinas alquídicas, poliésteres, epoxi, poliuretanos, acrílicas, vinílicas, u otras resinas en
un disolvente orgánico volátil. En las formulaciones convencionales, el disolvente orgánico
es el encargado de conferir las características de flujo deseadas, facilitando así la aplicación
de la pintura. Una vez aplicada, el disolvente se evapora, dejando así que la resina y los
pigmentos que quedan depositados formen el recubrimiento seco, tras un proceso de
reticulación, o no, de la resina.
El pintado industrial tiene distintos fines y, en función de ellos, distintas exigencias en
cuanto a la calidad del recubrimiento. Puede tratarse de exigencias inherentes al uso al que
el material pintado va a ser destinado o exigencias especificadas por el cliente. Lógicamente
no es exigible la misma calidad en aquellos casos en los que la pintura es simplemente un
acabado decorativo que en aquellos otros en los que la pintura tiene un fin protector y los
productos pintados van a estar expuestos a condiciones y ambientes agresivos. Las
posibilidades que se pueden abrir en unos y otros casos en cuanto a modificaciones del
proceso y sustitución de tipos de pintura son radicalmente diferentes.
Este Libro Blanco describe tecnologías limpias, alternativas y buenas prácticas que pueden
ser usadas con la finalidad de reducir las emisiones y los residuos de las instalaciones de
aplicación de pintura y, en muchos de los casos, producir un ahorro de costes de producción.
Los principales objetivos son:
1. Identificar tecnologías limpias tanto técnica como económicamente viables, que puedan
reducir tanto el consumo de pintura como la generación de emisiones y residuos a través
de la formulación de nuevos tipos de pinturas o de técnicas de aplicación.
2. Proporcionar información sobre estas tecnologías. Esta información puede ser usada de
forma individual por cada instalación para evaluar la integración potencial de
tecnologías limpias en el proceso existente o planificar nuevos cambios y expansiones
del mismo.
16
Introducción
Atendiendo a la problemática medioambiental, las instalaciones industriales de pintado no
han tenido en la CAPV un tratamiento adecuado hasta la fecha, sobre todo en lo referente a
las emisiones atmosféricas. Este hecho choca con la creciente preocupación que las
emisiones de disolventes han despertado desde hace ya varios años en otros países y en
Europa.
Si se considera la atención que están despertando las emisiones de compuestos orgánicos
volátiles en el ámbito europeo, hay que remitirse a los siguientes antecedentes: El informe
"Environment and quality of life. Hydrocarbons. Identification of air quality problems in
Member States of the European Communities", indica que en el año 1985, las emisiones de
compuestos orgánicos volátiles de origen antropogénico alcanzaban en el estado la cifra de
770.000 toneladas anuales, de las que 210.000 correspondían al uso industrial de
disolventes, con una contribución de 85.000 Tm por parte del uso de pinturas. En la Europa
Comunitaria, la parte correspondiente a las pinturas era, en promedio, del 9 % de las
emisiones antropogénicas, variando entre un 4 y un 11 % según el país de que se tratase.
Con respecto al total de emisiones de uso industrial, las pinturas eran responsables de un
38%, con oscilaciones entre el 24 y el 44 %.
El reconocimiento de que este tipo de compuestos, o los que de ellos se derivan por medio
de reacciones fotoquímicas, son objeto de transporte a larga distancia, supuso que fuesen
incluidos en el Protocolo de 1979: Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution
y como tales objeto de actuaciones encaminadas a limitación de sus emisiones. A este
efecto, la Comisión Europea ha elaborado la Directiva 1999/13/CE, relativa a la limitación
de las emisiones de compuestos orgánicos debidas al uso de disolventes orgánicos en
determinadas actividades e instalaciones, conocida comúnmente como Directiva de VOCs.
Con las nuevas Directivas Europeas muchas instalaciones se van a encontrar bajo una gran
presión para poder reducir y controlar las emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles
(VOCs) y otros compuestos contaminantes. Las PYMEs habitualmente se encuentran en
desventaja cuando se han de tomar decisiones importantes de carácter medioambiental. Este
documento constituye, por tanto, una guía especialmente útil para que las empresas puedan
realizar una autoevaluación de sus instalaciones de pintado, y conocer alternativas y técnicas
existentes en el mercado que les pueden ayudar para conseguir una mayor eficacia en el
proceso de pintado, con un ahorro de costes en muchos de los casos, y prevenir, minimizar o
controlar la contaminación generada por estas instalaciones.
En este contexto, de mayor preocupación por la protección del medio ambiente, el
Departamento de Ordenación del Territorio, Vivienda y Medio Ambiente del Gobierno
Vasco encomendó a la Sociedad Pública de Gestión Ambiental IHOBE S.A. la elaboración
del “Libro Blanco para la minimización de residuos y emisiones en los procesos de pintado
industrial” ante la necesidad de facilitar a las industrias que disponen de instalaciones de
pintura de criterios técnicos que permitan la implantación de mejores prácticas encaminadas
a minimizar la generación de residuos y emisiones, es decir, a fomentar la producción
limpia.
El Libro Blanco de procesos industriales de pintado no incluye los pretratamientos, ya que
éstos se recogen en el Libro Blanco de Recubrimientos Electrolíticos (ya publicado por
IHOBE, S.A.). Asimismo, se tratará básicamente la aplicación de pintura sobre sustratos
metálicos y en menor medida sobre plásticos, dejando de lado el sector madera debido a su
complejidad más específica. Del mismo modo, se incluye únicamente la aplicación de
pintura en el sector industrial, debido a que el sector de pintado de carrocerías ya fue tratado
17
Libro Blanco. Pintado industrial
en una publicación específica de IHOBE, S.A. (Libro Blanco de aplicación de pintura en
carrocerías). Por último, indicar que fundamentalmente se va a profundizar en este Libro
Blanco en las diferentes técnicas de aplicación por pulverización, mientras que otras
técnicas como cataforesis, coil coating, etc. únicamente se van a mencionar, sin profundizar
en ellas a la hora de presentar las medidas de producción limpia.
Este Libro Blanco en procesos industriales de pintado se plantea como una herramienta de
apoyo a las empresas para el análisis de las posibilidades de mejora medioambiental en sus
operaciones. Destaquemos además que en una gran parte de los casos, las mejoras dirigidas
a la minimización de la contaminación conllevan incrementos en la eficacia de los procesos,
con el consiguiente beneficio económico. En el documento se ofrecen claves de mejora en
las siguientes líneas de actuación:
•
•
•
•
Requisitos legales relacionados con el medio ambiente para las empresas del sector.
Aspectos técnicos y ambientales del proceso de pintado.
Exposición de las directrices técnicas y metodología de trabajo para la toma de
decisiones en la implantación de medidas de producción limpia.
Ejemplos prácticos de seis empresas vascas analizadas por IHOBE, S.A., incluyendo
balances de entradas y salidas del proceso, priorización de sus aspectos
medioambientales y propuestas de medidas de mejora.
En resumen, se pretende facilitar una herramienta útil para reducir progresivamente los
impactos ambientales generados en las operaciones de pintado, así como para facilitar la
elaboración de un diagnóstico y la toma de decisiones por las propias empresas, buscando
soluciones viables a sus problemas ambientales.
En el siguiente diagrama se presenta la sistemática de utilización del presente documento:
Bases para la toma de decisiones en
Producción Limpia (Cap.9)
Análisis y comparación de la línea
de proceso propia con la línea de las
empresas de la CAPV analizadas por
IHOBE (Cap. 10)
Análisis interno de la situación
actual de la propia empresa
(siguiendo la metodología del Cap.9)
Análisis de las diferentes medidas de
Producción Limpia
(Cap. 5 y 7)
Elaboración de una estrategia propia
de Producción Limpia (Cap. 9)
PUESTA EN PRÁCTICA
Figura 1: Esquema de utilización del Libro Blanco para la elaboración e implantación de una estrategia
de producción limpia en los procesos industriales de pintado
18
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
2.
LEGISLACIÓN MEDIOAMBIENTAL APLICABLE A LAS OPERACIONES
DE PINTADO
2.1
OBSERVACIONES DE CARÁCTER GENERAL
En este capítulo se reflejan los aspectos legales más relevantes que afectan a las empresas
que posean las distintas variantes de procesos de pintado. El capítulo se divide en varios
apartados, en función de la problemática asociada y de la legislación que la regula. Los
apartados son:
• Licencia de Actividad clasificada
Toda actividad necesita para su funcionamiento contar con las debidas licencias y
autorizaciones administrativas.
• Residuos Peligrosos (RP)
Debido a la utilización de pinturas y disolventes, en las operaciones de pintado se
generan un importante número de diferentes tipos de residuos que pueden estar
clasificados como Residuos Peligrosos.
• Residuos no peligrosos
En las operaciones de pintado, la mayor parte de los residuos industriales no peligrosos
se generan, aunque no exclusivamente, en las operaciones de preparación de la
superficie.
• Vertidos líquidos
A pesar de su naturaleza acuosa algunos tipos de desechos líquidos que se pueden
generar en los procesos de pintado están considerados por la legislación actual como
residuos peligrosos y se tratarán en el apartado correspondiente.
• Atmósfera
Las emisiones a la atmósfera se producen principalmente por evaporación a la atmósfera
de los compuestos orgánicos volátiles (disolventes y diluyentes) en las distintas
operaciones que se dan en el proceso (limpiezas, pintado, etc.). Otro foco causante de
emisiones atmosféricas es la combustión de fuel, gasóleo o gas natural para el
funcionamiento de las cabinas-horno de pintado y secado
Legislación
Licencia de actividad
clasificada
Residuos peligrosos
Principales procesos afectados
• Todas las empresas
Principales residuos y emisiones
• Aplicación de pinturas y limpieza de
equipos de aplicación de pinturas
Residuos no peligrosos
Vertidos líquidos
• Preparación de la superficie
• Limpieza de equipos cuando se han
aplicado pinturas al agua.
• Pretratamiento de las piezas.
Atmósfera
• Aplicación de pintura y limpieza de
equipos, fugas y derrames, etc.
• Empleo de combustibles
• Residuos de disolventes (y residuos acuosos no
tratados) de la limpieza de los equipos, restos de
pinturas, botes vacíos con restos de pintura, lodos de
destilación de disolventes, lodos y aguas de las
cabinas de pintado.
• Polvo de lijado, lijas y abrasivos, granalla usada.
• Aguas de la limpieza de los equipos cuando se han
utilizado pinturas al agua si éstas han sido
debidamente tratadas
• Aguas de los lavados previos de piezas
• VOCs
• Partículas, CO2, SO2, etc.
Tabla 5: Resumen de legislación y efectos ambientales en las operaciones de pintado
19
Libro Blanco. Pintado industrial
En los siguientes apartados se resumen en una serie de fichas prácticas las principales
obligaciones en relación con los procedimientos administrativos.
2.2
LICENCIA DE ACTIVIDAD
Toda actividad necesita para su funcionamiento contar con las debidas autorizaciones y
licencias administrativas, entre ellas la Licencia de Actividad Clasificada y Licencia de
Apertura.
Las licencias de actividad y apertura las concede el Ayuntamiento donde está radicada la
actividad. Dichas licencias deben incluir las medidas correctoras necesarias para el correcto
funcionamiento de la actividad.
La tramitación comienza con la solicitud ante el Ayuntamiento de la Licencia de Actividad,
para lo cual se incluyen el impreso de solicitud y el Proyecto de Actividad firmado y visado
por el Colegio Oficial. En este proyecto se debe recoger una descripción de la actividad,
materias primas, productos químicos y combustibles utilizados. Además, se deben detallar
todas las afecciones ambientales: vertidos, residuos (asimilables a urbanos, inertes y
peligrosos), emisiones a la atmósfera y ruidos, describiendo las medidas correctoras para
cada una de ellas, así como las medidas de protección contra incendios.
Es necesario recalcar que, para determinadas actividades1, también es obligatoria la
realización de la correspondiente Evaluación de Impacto Ambiental (E.I.A.) que depende de
la Viceconsejería de Medio Ambiente.
Esta licencia tiene vigencia mientras no se llevan a cabo ampliaciones, reformas o traslados
que puedan alterar las condiciones iniciales para las cuales se realizó la solicitud de licencia.
En la Figura 2 se recoge un esquema de los pasos a seguir para la tramitación de las
licencias administrativas necesarias.
Principales obligaciones
1. Solicitar las Licencias de Actividad clasificada y Apertura mediante la presentación de
la Memoria y Proyecto Técnico al Ayuntamiento donde se ubique la actividad. El
Ayuntamiento lo tramitará ante el resto de organismos competentes.
2. Solicitar la Evaluación de Impacto Ambiental mediante la presentación de un Estudio de
Impacto Ambiental, junto a la Memoria y Proyecto de Licencia de Actividad al
Ayuntamiento quien lo remitirá a la Viceconsejería de Medio Ambiente.
1
Consultar Manual Práctico de Legislación Ambiental para la Industria Vasca editado por IHOBE, S.A.
20
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
¿Va a iniciar una
nueva actividad?
INICIO
SI
Consulta previa al Ayuntamiento
NO
SI
¿Cuenta con
Licencia de Actividad
actualizada para sus
instalaciones y procesos
auxiliares?
SI
¿Va a realizar reforma,
ampliación o traslado?
NO
FIN
Elaborar ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
NO
Elaborar PROYECTO TÉCNICO Y MEMORIA
(Entregar al Ayuntamiento)
Adjuntar el estudio de Impacto Ambiental a la
solicitud de la Licencia de Actividad
¿Está el proyecto
sometido a Evaluación
Ambiental?
SI
¿Es favorable la
Declaración?
NO
El Ayto. somete a información pública el proyecto
(alegaciones por personas afectadas) y lo tramita ante
el resto de Administraciones
NO
SI
REGISTRO
Obtención de Declaración Positiva
Imposición medidas correctoras
Obtención de LICENCIA de ACTIVIDAD
Imposición de Plan de vigilancia
REGISTRO
Comprobación de medidas correctoras por
Administración competente
LEYENDA
NO
¿Se cumplen las medidas
correctoras fijadas?
REGISTRO
Registrar información
Solicitar permisos, licencias, etc.
SI
Obtención de LICENCIA de APERTURA
Inscribirse en el REGISTRO de Establecimientos
Industriales del Departamento de Industria
REGISTRO
Elaborar proyectos, memorias, etc.
REGISTRO
Condiciones operativas, medidas
a aplicar, etc.
FIN
Administraciones Competentes
Licencia de Actividad
Ayuntamiento correspondiente
Evaluación de Impacto Ambiental
Dirección de Recursos Ambientales
Medio Ambiente, Gobierno Vasco
Teléfono: 945.01.80.00
Industria
Dirección de Administración de Industria
Industria, Gobierno Vasco
Oficinas Territoriales
Bizkaia: 94. 403.14.00
Araba : 945.01.77.00
Gipuzkoa : 943.02.25.00
Figura 2: Ficha de legislación de actividades clasificadas
Notas Prácticas
• Para las nuevas actividades es conveniente realizar una consulta previa al Ayuntamiento y
a la Viceconsejería de Medio Ambiente sobre la idoneidad de la ubicación de la actividad.
• Antes de redactar la Memoria y Proyecto para solicitar la Licencia de Actividad
clasificada, es conveniente ponerse en contacto con el Ayuntamiento para conocer el
contenido a desarrollar en los mismos. En caso de que no exista un índice para estos
documentos, es conveniente presentar uno al Ayuntamiento para su aprobación, que debe
recoger al menos los siguientes apartados: descripción de las nuevas instalaciones,
descripción de las obras y/o nuevos equipos, planos, presupuesto, calendario de
actuaciones.
• No hay que confundir la Licencia de Actividad clasificada con la Licencia de Obra, ni con
otras autorizaciones, por ejemplo con las actas de puesta en marcha, concedidas por el
Departamento de Industria del Gobierno Vasco.
• Si la nueva actividad va a implantarse en un solar donde han tenido lugar en el pasado
otras actividades industriales, conviene consultar en el Ayuntamiento el “Inventario de
Emplazamientos con Actividades Potencialmente Contaminantes del Suelo de la
Comunidad Autónoma del País Vasco” al objeto de conocer una posible afección al
suelo.
21
Libro Blanco. Pintado industrial
Tendencias
En relación a la Directiva 96/61 de 24 de septiembre de 1996 relativa a la prevención y al
control integrados de la contaminación al sector de pintado le sería de aplicación la categoría
6.7 definida como “instalaciones para el tratamiento de superficie de materiales, de objetos o
productos con utilización de disolventes orgánicos, en particular para aprestarlos,
estamparlos, revestirlos y desgrasarlos, impermeabilizarlos, pegarlos, enlacarlos, limpiarlos
o impregnarlos, con una capacidad de consumo de más de 150 kg de disolvente por hora o
de más de 200 tm/año”. Esta Directiva será de aplicación a partir de 2007 para las industrias
ya existentes.
2.3
RESIDUOS PELIGROSOS
En las empresas con sistemas de pintado se generan en el desarrollo de su actividad una
serie de residuos que por sus constituyentes y características pueden estar clasificados como
Residuos Peligrosos (RPs). (Ver Figura 3).
Estos residuos son los que se especifican a continuación:
• Residuos de disolventes procedentes de la limpieza de los equipos.
• Residuos acuosos procedentes de la limpieza de los equipos.
• Residuos de pintura (pinturas preparadas y no usadas o caducadas).
• Envases de pintura y disolventes.
• Lodos de destilación de disolventes.
• Filtros secos de cabinas de pintado/secado.
• Lodos y aguas de las cabinas de pintado con sistema de retención/recogida del pulverizado
sobrante por vía húmeda (por ejemplo, cortinas de agua).
En el caso de los recipientes vacíos con restos de pintura o con restos de disolventes, existen
posibilidades para gestionarlos como residuos no peligrosos si se realiza alguna de las
siguientes prácticas:
-
Secado de los botes de pintura en los hornos de polimerización de pintura de la propia
empresa.
Limpieza de los botes con disolvente, gestionando los restos del lavado (lodos de pintura
con disolvente) como Residuo Peligroso.
Sin embargo, en cualquier caso, deberá comunicarse la práctica utilizada a la Viceconsejería
de Medio Ambiente del Gobierno Vasco. La comunicación deberá realizarla la empresa a
través de la solicitud de productor de Residuos Peligrosos, especificándose en la misma
cómo plantea la empresa realizar la autogestión de Residuo Peligroso a Residuo no
peligroso de estos recipientes. La práctica planteada en ningún momento deberá suponer un
trasvase de contaminación a otro medio.
En la Figura 3 se facilita una lista de chequeo para determinar si un residuo específico está
clasificado por la legislación vigente como Residuo Peligroso (RP). En la Figura 4 se
recogen de modo gráfico las etapas a seguir para realizar una correcta gestión de estos
residuos.
22
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
INICIO
¿Su residuo
está incluido en la
Lista Europea?
(Ver Tabla 6)
SI
Es RP
NO
¿Está incluido
en la parte A de la
Tabla 7?
¿Presenta
características de
toxicidad y/o
peligrosidad?
(Ver Nota)
SI
SI
Es RP
NO
NO
No es RP
¿Está incluido
en la parte B de la
Tabla 7?
NO
No es RP
SI
¿Contiene
sustancias de la
Tabla 8?
NO
No es RP
SI
¿Presenta
características de
toxicidad y/o
peligrosidad?
(Ver Nota)
SI
Es RP
NO
No es RP
Nota.- Los parámetros a analizar para determinar la
toxicidad y/o peligrosidad se deberían contrastar
con la Viceconsejería de Medio Ambiente del
Gobierno Vasco. (Tfno.: 945-01.80.00)
Figura 3: Lista de chequeo para la clasificación de Residuos Peligrosos
Código CER
08
0801
080101
080102
080103
080104
080105
080106
080107
080108
080109
080110
080199
0804
080401
080402
080403
080404
080405
080406
080407
080408
080499
Descripción
RESIDUOS DE LA FORMULACIÓN, FABRICACIÓN, DISTRIBUCIÓN Y UTILIZACIÓN (FFDU) DE REVESTIMIENTOS
(PINTURAS, BARNICES Y ESMALTES VÍTREOS), PEGAMENTOS, SELLANTES Y TINTAS DE IMPRESIÓN
Residuos de la FFDU de pintura y barniz
Residuos de pinturas y barnices que contienen disolventes halogenados
Residuos de pinturas y barnices que no contienen disolventes halogenados
Residuos de pinturas y barnices al agua
Pinturas en polvo
Residuos de pinturas y barnices endurecidos
Lodos del decapado de pinturas y barnices que contienen disolventes halogenados
Lodos del decapado de pinturas y barnices que no contienen disolventes halogenados
Lodos acuosos que contienen pintura o barniz
Residuos del decapado de pintura y barniz (excepto las categorías 080105 y 080106)
Suspensiones acuosas que contienen pintura o barniz
Residuos no especificados en otra categoría
Residuos de la FFDU de pegamentos y sellantes (incluidos productos de impermeabilización)
Residuos de pegamentos y sellantes que contienen disolventes halogenados
Residuos de pegamentos y sellantes que no contienen disolventes halogenados
Pegamentos y sellantes al agua
Residuos de pegamentos y sellantes endurecidos
Lodos de pegamentos y sellantes que contienen disolventes halogenados
Lodos de pegamentos y sellantes que no contienen disolventes halogenados
Lodos acuosos que contienen pegamentos y sellantes
Residuos líquidos acuosos que contienen pegamentos y sellantes
Residuos no especificados en otra categoría
23
Libro Blanco. Pintado industrial
Código CER
14
1401
140101
140102
140103
140104
140105
140106
140107
1404
140401
140402
140403
140404
140405
1405
140501
140502
140503
140504
140505
Descripción
RESIDUOS DE SUSTANCIAS ORGÁNICAS UTILIZADAS COMO DISOLVENTES (EXCEPTO 070000 Y 080000)
Residuos del desengrasado de metales y mantenimiento de maquinaria
Clorofluorocarbonos
Otros disolventes y mezclas de disolventes halogenados
Otros disolventes y mezclas de disolventes
Mezclas acuosas de disolventes que contienen halógenos
Mezclas acuosas de disolventes sin halógenos
Lodos o residuos sólidos que contienen disolventes halogenados
Lodos o residuos sólidos sin disolventes halogenados
Residuos de refrigerantes y propelentes de aerosoles y espumas
Clorofluorocarbonos
Otros disolventes y mezclas de disolventes halogenados
Otros disolventes y mezclas de disolventes
Lodos o residuos sólidos que contienen disolventes halogenados
Lodos o residuos sólidos que contienen otros disolventes
Residuos de la recuperación de disolventes y refrigerantes (residuos de destilación)
Clorofluorocarbonos
Otros disolventes y mezclas de disolventes halogenados
Otros disolventes y mezclas de disolventes
Lodos que contienen disolventes halogenados
Lodos que contienen otros disolventes
Tabla 6: Resumen de Residuos con arreglo a la Directiva 75/442/CEE
PARTE A
Residuos que están formados por:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Residuos de productos utilizados como disolventes
Sustancias orgánicas halogenadas no utilizadas como disolventes, excluidas las materias polimerizadas inertes
Aceites y sustancias oleosas minerales (lodos de corte, etc.)
Mezclas aceite/agua o hidrocarburo/agua, emulsiones
Sustancias que contengan PCB y/o PCT (dieléctricas, etc.)
Materias alquitranadas procedentes de operaciones de refinado, destilación o pirólisis (sedimentos de destilación, etc.)
Tintas, colorantes, pigmentos, pinturas, lacas, barnices
Resinas, látex, plastificantes, colas
Todos los materiales contaminados por un producto de la familia de los dibenzofuranos policlorados
Todos los materiales contaminados por un producto de la familia de las dibenzo-para-dioxinas policloradas
PARTE B
Residuos que contengan cualquiera de los componentes que figuran en la lista de la Tabla 8 y que estén formados por:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Jabones, materias grasas, ceras de origen animal o vegetal
Sustancias orgánicas no halogenadas no empleadas como disolventes
Sustancias inorgánicas que no contengan metales o compuestos de metales
Escorias y/o cenizas
Partículas o polvos metálicos
Catalizadores usados
Líquidos o lodos que contengan metales o compuestos metálicos
Residuos de tratamiento de descontaminación (polvos de cámaras de filtros de bolsas, etc.) excepto los incluidos en los dos puntos
siguientes y los lodos de depuración no tratados o no utilizables en agricultura
Lodos de lavado de gases
Lodos de instalaciones de purificación de agua
Residuos de columnas intercambiadoras de iones
Lodos de depuración no tratados o no utilizables en agricultura
Residuos de la limpieza de cisternas y/o equipos
Equipos contaminados
Recipientes contaminados (envases, bombonas de gas, etc.) que hayan contenido uno o varios de los constituyentes mencionados en la
Tabla 8
Baterías y pilas eléctricas
Objetos procedentes de recogidas selectivas de basuras domésticas
Cualquier otro residuo que contenga uno cualesquiera de los constituyentes enumerados en la Tabla 8
Tabla 7: Resumen de categorías o tipos genéricos de residuos peligrosos, presentados en forma líquida,
sólida o de lodos, clasificados según su naturaleza o la actividad que los genera
24
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Berilio, compuestos de berilio
Compuestos de vanadio
Compuestos de cromo hexavalente
Compuestos de cobalto
Compuestos de níquel
Compuestos de cobre
Compuestos de zinc
Arsénico, compuestos de arsénico
Selenio, compuestos de selenio
Compuestos de plata
Cadmio, compuestos de cadmio
Compuestos de estaño
Antimonio, compuestos de antimonio
Teluro, compuestos de teluro
Compuestos de bario, excluido el sulfato bárico
Mercurio, compuestos del mercurio
Talio, compuestos del talio
Plomo, compuestos del plomo
Sulfuros inorgánicos
Compuestos inorgánicos de flúor, excluido el fluoruro cálcico
Cianuros inorgánicos
Los siguientes metales alcalinos o alcalinotérreos: Litio, sodio, potasio, calcio, magnesio en forma no combinada
Soluciones ácidas o ácidos en forma sólida
Soluciones básicas o bases en forma sólida
Amianto (polvos y fibras)
Fósforo; compuestos de fósforo, excluido los fosfatos minerales
Carbonilos metálicos
Peróxidos
Cloratos
Percloratos
Nitritos
PCB y/o PCT
Compuestos farmacéuticos o veterinarios
Biocidas y sustancias fitofarmacéuticas (plaguicidas, etc.)
Sustancias infecciosas
Creosotas
Isocianatos, tiocianatos
Cianuros orgánicos (nitrilos, etc.)
Fenoles, compuestos fenólicos
Disolventes halogenados
Disolventes orgánicos excluidos los disolventes halogenados
Compuestos organohalogenados, excluidas las materias polimerizadas inertes y las demás sustancias mencionadas en esta tabla
Compuestos aromáticos, compuestos orgánicos policíclicos y heterocíclicos
Aminas alifáticas
Aminas aromáticas
Éteres
Sustancias de carácter explosivo, excluidas las ya mencionadas en la presente tabla
Compuestos orgánicos de azufre
Todo producto de la familia de los dibenzofuranos policlorados
Todo producto de la familia de las dibenzo-para-dioxinas policloradas
Hidrocarburos y sus compuestos oxigenados, nitrogenados y/o sulfurados no incluidos en la presente tabla
Tabla 8: Sustancias que pueden dar carácter de peligroso a un residuo
Principales obligaciones como productor de Residuos Peligrosos
• En caso de que se produzcan más de 10.000 kg/año de residuos clasificados como RPs,
solicitar la Autorización de Productor de Residuos Peligrosos ante la Viceconsejería de
Medio Ambiente y realizar declaración anual de los residuos generados, especificando
origen, cantidad, características y destino de los mismos.
• En caso de que se produzcan menos de 10.000 kg/año de RPs es conveniente, puesto
que exime de la obligación de solicitar la autorización de productor de RPs, así como de
realizar la declaración anual de RPs, la inscripción en el Registro de Pequeños
Productores de RPs de la Viceconsejería de Medio Ambiente del Gobierno Vasco.
25
Libro Blanco. Pintado industrial
• En ambos casos:
• Solicitar documento de aceptación al gestor antes de enviar los RPs (guardar este
documento durante 5 años).
• Notificación previa del traslado de Residuos Peligrosos a la Viceconsejería de
Medio Ambiente con diez días de antelación, excepto en el caso de que se
entreguen a un recogedor autorizado.
• Rellenar el documento de control y seguimiento cada vez que se hace entrega de un
residuo peligroso (guardar este documento durante 5 años).
• Entregar los residuos a transportistas y gestores autorizados.
• En el plazo de cuatro años los productores de RPs deben realizar un estudio de
reducción (minimización) de los residuos que generan y comprometerse a
reducirlos en la medida de sus posibilidades.
• Mantener un registro de los RPs generados y destino de los mismos.
• No se pueden almacenar los residuos más de seis meses.
• Separar adecuadamente los residuos, no mezclarlos.
• Seguir normas de envasado, etiquetado y almacenamiento
Notas prácticas
• Solicitar listado actualizado de gestores autorizados a la Viceconsejería de Medio
Ambiente del Gobierno Vasco y consultar el Catálogo de Reciclaje Industrial de la
Comunidad Autónoma del País Vasco editado por IHOBE, S.A.2 En el Anexo 1 se
incluye un listado de empresas especializadas que recogen residuos generados en las
operaciones de pintado.
• No mezclar residuos pues la mezcla de residuos peligrosos con otros que no lo son obliga
a gestionar todos en conjunto como RPs. Adicionalmente la mezcla de RPs con otros
residuos puede dificultar o anular su posibilidad de reciclado, recuperación o
valorización. Esta actuación está tipificada como infracción según la ley 10/1998,
pudiendo llegar a la realización de un expediente sancionador.
• Los envases que hayan contenido RPs son también RPs. Asimismo, el serrín utilizado
para contener derrames, trapos, etc. son RPs y deben ser enviados a empresa autorizada a
tal efecto.
• Los productos peligrosos caducados son RPs.
• Si tiene alguna duda sobre cómo realizar una gestión correcta de los Residuos
Peligrosos, puede consultar a IHOBE-Line (900-150864) que es un servicio de
información ambiental gratuito para la empresa vasca.
2
Disponible en la página web www.ihobe.es
26
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
INICIO
¿Genera la industria
Residuos Peligrosos?
NO
FIN
REGISTRO
SI
¿La cantidad
generada de RPs es
inferior a 10.000
kg/año?
Inscripción REGISTRO Pequeños
Productores de RPs en la Viceconsejería de
Medio Ambiente (Ver Nota)
SI
NO
SOLICITAR AUTORIZACION de Productor de RPs en
la Viceconsejería de Medio Ambiente (Ver Nota)
REGISTRO
Seguir CONDICIONES OPERATIVAS
Contenidas en la autorización relativas a separación,
envasado, normas de seguridad, almacenamiento,
dispositivos de toma de muestras, etc.
CONTACTAR CON UN GESTOR AUTORIZADO
Solicitar DOCUMENTO DE ACEPTACION del Gestor
para cada residuo. Archivo 5 años
REGISTRO
NOTIFICAR EL TRASLADO a la Viceconsejería de
Medio Ambiente con diez días de antelación
ENTREGAR a TRANSPORTISTA AUTORIZADO
Cumplimentar DOCUMENTO DE CONTROL Y
SEGUIMIENTO de cada entrega
REGISTRO
LEYENDA
REGISTRO
REALIZAR LA DECLARACION ANUAL de
Productor de RPs (Ver Nota)
REGISTRO
Solicitar permisos,
licencias, etc.
Elaborar proyectos,
memorias, etc.
Realizar ESTUDIO DE MINIMIZACIÓN de RPs y
remitirlo a la Administración. (cada 4 años)
REGISTRO
Nota.- La inscripción en el Registro de Pequeños Productores de RPs es
voluntaria. Esta inscripción exime al industrial de la Solicitud de
Autorización de Productor de RPs, así como de la realización de la
Declaración Anual de los mismos.
Registrar información
Condiciones operativas,
medidas a aplicar, etc.
Administración Competente
Residuos
Dirección de Calidad Ambiental
Medio Ambiente - Gobierno Vasco
Telf: (945) 01.80.00
Figura 4: Pasos a seguir para realizar una correcta gestión de Residuos Peligrosos
27
Libro Blanco. Pintado industrial
2.4
RESIDUOS NO PELIGROSOS
Los residuos inertes se definen como los residuos sólidos o pastosos que no experimentan
transformaciones significativas (p. ej. no contienen materia orgánica degradable), que no
son Residuos Peligrosos (RP), y que se generan en:
• Determinadas actividades o procesos fabriles o industriales. Los residuos de estas
actividades se denominan Residuos Industriales Inertes (Ver Tabla 9).
• Actividades de construcción, demolición, excavación o movimientos de tierras. Los
residuos de estas actividades se denominan Residuos de Construcción Inertes.
Determinados tipos de Residuos de Construcción Inertes se pueden utilizar para rellenos
o acondicionamiento de terrenos.
Tipo II
Chatarras metálicas
Vidrio
Envases de plástico vacíos
Otros plásticos
Fibra de vidrio
Caucho y elastómeros
Neumáticos
Envases metálicos vacíos
Poliésteres en forma de productos acabados, o no
conformados, o desechos de producción
• Plásticos o polímeros en forma de productos acabados, o
no conformados, o desechos de producción
Nota: Los envases que hayan contenido productos clasificados como RPs son también RPs.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Tipo I
Cenizas de combustión de combustibles sólidos y líquidos
Abrasivos
Catalizadores
Arenas de filtros
Lodos inorgánicos
Carbón activo no contaminado
Polvos metálicos
Polvos no metálicos
Cenizas de combustión de combustibles para calefacción
Otros residuos de carácter inerte
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Tabla 9: Resumen de Residuos Industriales Inertes
Principales obligaciones
Los productores de Residuos Industriales Inertes deben:
• inscribirse en el Registro de productores de residuos industriales inertes de la
Viceconsejería de Medio Ambiente del Gobierno Vasco;
• solicitar carta de aceptación del residuo a Gestor Autorizado (titular del vertedero) antes
de su envío;
• rellenar documento de control y seguimiento, y
• enviar copia del mismo a la Viceconsejería de Medio Ambiente del Gobierno Vasco una
vez realizada la gestión.
Notas prácticas
• Realizar un inventario de residuos. Identificar los Residuos Industriales no peligrosos.
• Solicitar información sobre gestores autorizados por la Viceconsejería de Medio
Ambiente del Gobierno Vasco.
• Consultar el “Catálogo de Reciclaje Industrial de la Comunidad Autónoma del País
Vasco” editado por IHOBE, S.A. y comprobar si existe algún recuperador y/o reciclador
para sus residuos.
• Si el residuo tiene una temperatura superior a 50ºC, humedad superior al 65% o está en
autoignición, el vertedero no aceptará los residuos.
28
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
INICIO
¿Se generan
en su empresa
residuos inertes?
(Ver tabla 9)
NO
FIN
SI
Inscribirse en el Registro de
Productores de Residuos
Industriales Inertes de la Viceconsejería de Medio Ambiente
REGISTRO
Administración Competente
Solicitar Documento de
Aceptación de Residuos
(Archivar 5 años)
Rellenar Documento de Control
y Seguimiento
Residuos
Dirección de Calidad Ambiental
Medio Ambiente - Gobierno Vasco
Telf: (945) 01.80.00
REGISTRO
REGISTRO
LEYENDA
REGISTRO
FIN
Registrar información
Figura 5: Pasos a seguir para realizar una correcta gestión de los residuos inertes
2.5
VERTIDOS LÍQUIDOS (AGUAS)
Las operaciones generadoras de aguas residuales dentro de los procesos de pintado3 son:
- los vaciados de los circuitos de agua de las cabinas de separación por vía húmeda. A
pesar de su naturaleza acuosa este tipo de desechos está considerado por la legislación
actual como residuo peligroso por lo que su procedimiento de gestión habrá de ser el
indicado en el apartado correspondiente.
- las aguas de limpieza de los equipos utilizados con pinturas al agua. De acuerdo con la
legislación, en caso de que no sean tratados previamente, e incluso en algunas ocasiones
después de haber recibido un tratamiento, están considerados como residuos peligrosos
por lo que también han sido incluidos en dicho apartado.
Las aguas residuales generadas en las cabinas de pintura que disponen de sistema húmedo
para la retención/separación del pulverizado sobrante, normalmente reciben un tratamiento
para el alargamiento de la vida del agua que posibilita el funcionamiento del sistema en
circuito cerrado, y por tanto, minimiza los costes y consumos.
3
Las operaciones de pretratamiento tales como desengrases y fosfatados quedan fuera del alcance del presente Libro Blanco puesto que su
problemática ambiental y potenciales medidas de minimización son similares a las descritas en el Libro Blanco de Recubrimientos
Electrolíticos editado por IHOBE, S.A.
29
Libro Blanco. Pintado industrial
Este tratamiento consiste en la adición al agua de un agente coagulante que favorece el
agrupamiento de las partículas de pintura, y por tanto, su extracción. Los coagulantes se
utilizan para reciclar los restos de pintura y los residuos sobrantes de la limpieza de pistolas
y utensilios utilizados en el proceso de pintado, actuando de la siguiente forma: coagula los
sólidos separando el agua de los residuos de pintura, quedando los sólidos en forma de lodos
en el fondo. La retirada de estos lodos se realiza de forma periódica (o en continuo) y deben
gestionarse como Residuos Peligrosos. Es conveniente deshidratar los lodos para reducir el
volumen, y por consiguiente, los costes de gestión (el contenido de agua puede variar entre
un 25 y un 35%).
Con este sistema se alarga la vida del agua que, no obstante, deberá ser renovada
periódicamente (2-4 veces/año). Al agua “agotada” también suele ser necesario realizarle un
pretratamiento antes de ser vertida al medio receptor final, que suele consistir en la
separación de los lodos y fangos de pintura de acuerdo a las siguientes etapas: coagulación,
floculación, decantación, espesado de lodos y deshidratación/secado de lodos.
Las empresas pequeñas que normalmente no disponen de una instalación de tratamiento de
aguas residuales, deben gestionar las aguas “agotadas” como Residuos Peligroso a través de
un gestor autorizado.
En el apartado de Residuos Peligrosos se concreta cómo debe realizarse la gestión de estos
residuos de forma correcta.
Principales obligaciones
• Disponer del correspondiente permiso de vertido a colector. Se obtiene a través de la
licencia de actividad si se trata de un colector municipal.
• En caso de que el vertido se realice directamente a cauce público se deberá obtener la
autorización de vertido por el Departamento de Transportes y Obras Públicas del
Gobierno Vasco o la Confederación Hidrográfica correspondiente.
• Instalación de los equipos de depuración necesarios y los elementos de control de su
funcionamiento reflejados en la autorización de vertido.
• Cumplimiento de los límites de vertido fijados en el permiso de vertido o autorización.
• Seguir un Programa de vigilancia y control de vertido.
• Pago de canon de vertido o tasa de saneamiento.
Notas prácticas
• Elaborar un listado de los puntos de generación de aguas residuales y su punto de vertido.
• Conocer los límites de vertido en función del medio receptor.
• Tratar de minimizar la cantidad de agua utilizada y de carga contaminante del vertido
antes de tomar soluciones a final de línea, reduce inversiones y costes corrientes e
incrementa la seguridad frente a fugas y accidentes.
• La actualización de los planos de la red de distribución y recogida de aguas residuales
facilita el control de los vertidos líquidos.
• Tratar solamente los efluentes que lo requieran, no saturar la planta de tratamiento con
aguas limpias.
30
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
• Numerosas soluciones concentradas de renovación periódica (taladrinas agotadas, baños
agotados decapado, desengrase, fosfatado, ...) no se pueden verter sin tratamiento previo
a colector o cauce alguno al ser considerados residuos peligrosos.
• Aguas con sustancias persistentes como metales pesados o sustancias orgánicas no
degradables deben ser tratadas in situ por norma general previo incluso a vertido a
colector.
2.6
ATMÓSFERA
Las emisiones procedentes de la aplicación de pinturas y la limpieza de los equipos de
trabajo se caracterizan por su contenido en compuestos orgánicos volátiles, comúnmente
conocidos por las siglas VOCs, procedentes del propio contenido en estos compuestos de las
pinturas empleadas.
Otro tipo de emisión atmosférica habitual en las instalaciones de pintado es la
correspondiente a los gases de combustión. Los contaminantes principales contenidos en los
gases de combustión son el monóxido y dióxido de carbono (CO y CO2 respectivamente), el
dióxido de azufre (SO2), así como óxidos de nitrógeno (NOX), partículas sólidas e
inquemados cuya proporción varía en función del combustible utilizado y de las condiciones
de combustión.
2.6.1
Legislación vigente
Para conseguir la protección del medio ambiente atmosférico existen una serie de
obligaciones derivadas de la Ley 38/1972, de 22 de diciembre, de protección del ambiente
atmosférico, el Decreto 833/1975 por el que se desarrolla la ley y la Orden de 18 de octubre
de 1976 de prevención y corrección de la contaminación atmosférica de origen industrial.
Estas leyes clasifican estas actividades en función del potencial contaminante dentro de las
mismas en los siguientes grupos:
•
•
•
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Las actividades de pintado estarían enclavadas en los siguientes grupos:
Sector
Industrias Fabriles y
Actividades Diversas
Grupo B
• Aplicación en frío de barnices no
grasos, pinturas y tintas de impresión
sobre cualquier soporte y cocción o
secada de los mismos, cuando la
cantidad almacenada en el taller es
superior a 1.000 litros.
• Instalaciones de chorreado de arena,
gravilla u otro abrasivo
Grupo C
• Aplicación en frío de barnices no grasos,
pinturas y tintas de impresión sobre
cualquier soporte y cocción o secado de
los mismos, cuando la cantidad
almacenada en el taller es inferior a
1.000 litros.
• Actividades que tengan focos de
emisión cuya suma de emisiones totalice
36 toneladas de emisión continua o más
por año, de uno cualquiera de los
contaminantes principales: SO2, CO,
NOx, hidrocarburos, polvos y humos.
Tabla 10: Resumen de Actividades Potencialmente Contaminadoras de la Atmósfera
31
Libro Blanco. Pintado industrial
Principales obligaciones
• Cumplir límites de emisión. En caso de discordancia entre los límites de emisión fijados
en el Decreto 833/1975 y los establecidos en la licencia de actividad u otra normativa de
aplicación, se deberán cumplir los límites de emisión más restrictivos.
• Controles periódicos por parte de Organismos de Control Autorizados (OCAs):
Foco emisor Grupo B: Cada 3 años
Foco emisor Grupo C: Cada 5 años
• Autocontroles de las emisiones.
Foco emisor Grupo B: según indique la Administración competente
• En el caso de las instalaciones industriales del Grupo C, deben presentar un certificado
emitido por un técnico (el modelo se puede solicitar en el organismo competente).
• Llevar un libro registro sobre: emisiones, incidentes, etc. Este libro debe estar
debidamente sellado por el organismo competente.
¿Tiene la empresa
procesos o instalaciones
de tipo B?
INICIO
¿ Tiene la empresa
proceso o instalaciones
de tipo C?
NO
SI
NO
SI
Solicitar el Certificado de puesta en servicio
como empresa del grupo B contaminante de
la atmósfera
REALIZAR AUTOCONTROL
PERIODICO de sus emisiones tipo B según
fije el organismo competente
SOLICITAR Inspección Reglamentaria
TRIANUAL por OCA (ver Nota 1) de sus
emisiones tipo B.
Llevar un LIBRO - REGISTRO de
mediciones de la emisiones, foliado y sellado
en el organismo competente. Archivo 5 años
¿Ha
realizado la
Certificación de
Industria potencialmente
contaminadora de la atmósfera
ante el órgano competente?
REGISTRO
LÍMITE
NO
REALIZAR certificación de que la
instalación se ajusta a la Normativa vigente
para las emisiones del tipo C
SI
SOLICITAR Inspección reglamentaria por
OCA (ver Nota 1) cada 5 AÑOS
LÍMITE
Llevar un LIBRO - REGISTRO de
mediciones de la emisiones, foliado y sellado
en el organismo competente. Archivo 5 años
Disponer de aparatos de medida de niveles
de INMISIÓN (ver Nota 2)
(El órgano competente puede pedirlo)
¿Se han realizado
modificaciones de mat.
primas, procesos o sist.
depuración?
REGISTRO
NO
SI
NO
FIN
IR A
INICIO
¿Plantilla superior a
250 trabajadores?
REGISTRO
FIN
LEYENDA
LÍMITE
Límite de emisión
Inspecciones,
revisiones, etc.
REGISTRO
SI
Designar a un RESPONSABLE INTERNO
DE PROTECCION ATMOSFERICA
Registrar información
Solicitar permisos,
licencias, etc.
Elaborar proyectos,
memorias, etc.
¿Se han realizado
modificaciones de mat.
primas, procesos o sist.
depuración?
NO
SI
Ponerlo en conocimiento del organismo
competente
Administración Competente
Nota 1.- OCA: Organismo de Control Autorizado.
Nota 2.- En el caso de centrales térmicas, fábricas de cemento, siderurgia,
metalurgia no férrea,refinerías de petróleo, fabricación de ácido
sulfúrico y fertilizantes y otros grandes focos contaminadores por el
volumen de sus emisiones.
Atmósfera
Dirección de Administración de Industria
Industria, Gobierno Vasco
Oficinas Territoriales:
Bizkaia: (94) 4.03.14.00
Araba: (945) 01.77.00
Gipuzkoa: (943) 02.25.00
A partir de la articulación del traspaso
de competencias
Dirección de Calidad Ambiental.
Medio Ambiente, Gobierno Vasco
Tel. (945) 01.80.00
Figura 6: Pasos a seguir para el cumplimiento de la legislación atmosférica
32
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
Notas prácticas
• El industrial debe conocer en primer lugar el número y características de los focos
emisores a la atmósfera. Una vez conocidos debe de clasificar cada foco en: Grupo A,
Grupo B, Grupo C. Las operaciones de aplicación de pintura, si la cantidad almacenada es
inferior a 1000 l, están catalogadas dentro del Grupo C. Si la cantidad almacenada supera
esta cifra estarán catalogadas dentro del Grupo B.
• El hecho de tener un foco del Grupo A, clasifica a la actividad como Actividad
Potencialmente Contaminadora de la Atmósfera Grupo A. Sin embargo, los controles a
los que estén sometidos los focos dependen de la clasificación de cada uno de ellos, no de
la clasificación general de la actividad.
• Preparar un libro registro donde conste, al menos, foco emisor, día, mediciones, posibles
averías, etc. y llevarlo al órgano competente para que lo selle.
2.6.2
Directiva de VOCs
A nivel de la Unión Europea se ha aprobado la “Directiva 1999/13/CE del Consejo, de 11
de marzo de 1999, relativa a la limitación de las emisiones de compuestos orgánicos
volátiles debidas al uso de disolventes orgánicos en determinadas actividades e
instalaciones”.
Los Estados miembros tienen como plazo para adoptar las disposiciones legales,
reglamentarias y administrativas necesarias para cumplir esta Directiva hasta abril del año
2001.
El objeto de esta Directiva es prevenir y minimizar los efectos directos e indirectos de las
emisiones de compuestos orgánicos volátiles al Medio Ambiente, principalmente a la
atmósfera, y los riesgos potenciales para la Salud Humana, por medio de medidas y
procedimientos que deben implementarse en las actividades definidas en su Anexo I. Estas
actividades se verán afectadas por la Directiva siempre y cuando se lleven a cabo por
encima de los umbrales de consumo especificados en su Anexo II A. En la Tabla 11 se
recoge lo que especifican estos anexos de la Directiva respecto a las actividades
relacionadas con los procesos de pintado que centran el alcance de la presente publicación.
De acuerdo con la Directiva, todas las instalaciones deberán observar:
a)
o bien el cumplimiento de los valores límite de emisión en los gases residuales (salida
de chimenea) y los valores de emisión fugaz4 (pérdidas por evaporaciones, etc. no
confinadas) o bien los valores límite de emisión total, y demás requisitos establecidos
en el anexo II A.
b) o bien los requisitos del sistema de reducción mencionado en el anexo II B.
Estas exigencias se resumen de un modo esquemático y simplificado en la Tabla 11.
4
Se calcula de acuerdo con lo establecido en el Anexo III de la Directiva.
33
Libro Blanco. Pintado industrial
Actividad
4. Limpieza de
superficies (>1)
5. Otra limpieza
de superficies (>2)
6. Recubrimiento
de vehículos
(<15)4 y
renovación del
acabado de
vehículos5
7. Recubrimiento
de bobinas (>25)
8. Otros tipos de
recubrimiento,
incluido el
recubrimiento de
metal, plástico,
textil, tejidos,
película y papel
(>5)
9. Recubrimiento
de alambre de
bobinas (>5)
10. Recubrimiento
de madera (>15)
12. Impregnación
de fibras de
madera (>25)
15. Laminación de
madera y plástico
(>5)
1.
2.
3.
4.
5.
Umbral
(t/año)
1-5
>5
2-10
>10
>0,5
5-15
>15
1
ANEXO II A
Valores límite de emisión
Chimenea2
Fugaz3
Total
(mgC/Nm3)
Nuevo
Existente
Nuevo
Existente
20
15
20
10
75
20
75
15
50
25
50
5
100
50/75
25
20
10
ANEXO II B
Sistema de reducción
% de emisión de
Factor de
referencia
multiplicación
40
3
15
3
40
25
1,5
1,5
10 g/kg
5 g/kg
15-25
>25
100
50/75
100
25
20
45
11 kg/m3
3
40
25
30 g/m3
4
4
4
4
Umbral de consumo de disolventes en toneladas año
Valores límite de emisión en gases residuales
Valores límite de emisión fugaz (= emisiones no confinadas) (porcentaje sobre la entrada de disolventes)
Para las actividades de recubrimientos de vehículos nuevos con consumos superiores a 15 tn/año se establecen límites
de emisión total que no se recogerán en el presente Libro Blanco.
Se deberá demostrar el cumplimiento de lo dispuesto en el apartado 3 del artículo 9 basándose en mediciones de una
media de 15 minutos.
Tabla 11: Resumen de requisitos de la Directiva de VOCs para diversas actividades
2.6.2.1 Opción 1: Cumplimiento de los límites de emisión
En caso de que para la actividad en cuestión estén regulados los límites de emisión en gases
residuales y emisión fugaz conlleva las siguientes obligaciones:
-
toda emisión o vertido gaseoso final al aire procedente de una chimenea o equipo de
disminución (por ej. un destilador) que contenga compuestos orgánicos volátiles no
podrá exceder el valor de concentración, expresado en mgC/Nm3, indicado en la
columna Chimenea.
-
toda emisión de compuestos orgánicos volátiles al aire, suelo y agua no contenida en
una corriente de gases residuales, como por ejemplo las emisiones no capturadas
liberadas al ambiente exterior por las ventanas, puertas, respiraderos y aberturas
similares, no podrá ser superior al porcentaje del total de disolventes utilizados para
desarrollar la actividad5 que se indica en la columna correspondiente.
5
La suma de los disolventes más la cantidad de los mismos contenida en las pinturas incluidos los disolventes reciclados dentro y fuera de
la instalación.
34
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
En caso de que para la actividad en cuestión se regule el límite de emisión total será
necesario demostrar el cumplimiento de dicho límite.
2.6.2.2 Opción 2: Sistema de reducción
La finalidad del Sistema de Reducción es ofrecer a los usuarios de las pinturas y acabados
una alternativa a los límites de la suma de las emisiones por la chimenea y de las emisiones
fugitivas, en caso de que puedan utilizarse otros medios para alcanzar las reducciones de
emisiones requeridas.
El Sistema de Reducción establece una “emisión objetivo” para cada planta de una
actividad. Ese objetivo es un porcentaje de la “emisión de referencia” para aquella
actividad.
La emisión de referencia es, en efecto, la cantidad de disolvente que sería emitida por la
operación si se utilizasen completamente los sistemas convencionales. Por lo tanto está
basada en la cantidad de materia no volátil6 utilizada. Se ha establecido un “factor de
multiplicación” para cada aplicación, basado en el nivel promedio de disolvente estimado
para sistemas convencionales.
La emisión objetivo es un porcentaje de esta emisión de referencia. Este porcentaje se
calcula a partir del límite de la emisión fugitiva7 para aquella aplicación. Para las diferentes
actividades resulta en un 5 o un 15% por encima del límite de la emisión fugitiva. La
emisión objetivo, es decir el objetivo de consumo de disolventes para la instalación, incluye
todo el disolvente utilizado, no solamente el disolvente contenido en los recubrimientos,
sino también el que se añade para diluir y ajustar, el de limpieza de los equipos del proceso,
etc.
Debe hacerse notar que la emisión objetivo no está basada en la cantidad de disolvente
usada en la realidad sino en el peso de los sólidos de la pintura utilizada. Por ello, a
aquellos que hubiesen ya cambiado a tecnologías con más bajo contenido en
disolventes, no se les ponen objetivos más difíciles de alcanzar en la reducción de las
emisiones.
El usuario es libre de elegir cómo cumplir la emisión objetivo. Puede alcanzarse usando una
sola tecnología o un solo tipo de formulación de la pintura en todas las operaciones. Sin
embargo, muchas compañías encontrarán más adecuado usar una combinación de
tecnologías, logrando unas mayores reducciones de emisión en un área y reduciendo los
requisitos en otra -por ejemplo, sistemas bajos en disolvente, cuando los costos y las
exigencias de calidad del recubrimiento lo permiten y acabados convencionales cuando se
necesiten sus prestaciones.
6
7
Cuerpo sólido contenido en las pinturas.
De acuerdo con la opción de cumplimiento de los límites de emisión.
35
Libro Blanco. Pintado industrial
Ejemplo:
Consideremos un taller de pintado que consuma un total de 7000 kg/año de diferentes pinturas del tipo
convencional (contenido medio en disolventes = 75%), además y un total de 2500 kg/año de disolventes de
desengrase, dilución y limpieza. Su consumo total de disolventes ascendería por tanto a 7750 kg/a.
Puesto que el consumo total de disolventes es superior a lo especificado como umbral para la actividad 8 (5000
kg/año), este taller estará afectado por la Directiva de VOCs.
Para cumplir los requisitos de la norma, este taller tiene 3 opciones:
Opción 1: Cumplir los límites de emisión
Opción 2: Acogerse al sistema de reducción
En el caso de los talleres de recubrimiento de piezas metálicas (sector 8) la emisión objetivo para
las empresas de menor consumo es el 40% de la emisión de referencia.
La emisión de referencia se calcula a partir del nivel de sólidos (material no volátil) utilizado. En
este caso el taller utiliza 1750 kg/a de pintura sólida (25% de la pintura consumida), puesto que se
ha mencionado que utiliza productos del tipo convencional.
El factor de multiplicación para esta aplicación es de 1,5. Por lo tanto:
Emisión de referencia = 1,5 x 1750 = 2625 kg/año
Emisión objetivo
= 40% de 2625 = 1050 kg de disolvente por año
Si se acoge a esta opción, el taller deberá reducir su consumo de disolventes (el contenido en las
pinturas más los consumos de disolventes de dilución, desengrase y limpieza) hasta un máximo de
1050 kg/año.
Opción 3: Reducir su consumo de disolventes justo por debajo del umbral de consumo especificado en la
Directiva.
La emisión objetivo está debajo del umbral de inclusión en el ámbito de la Directiva (es decir, 5
Tn/año para otros recubrimientos de metales). Por esta razón, en esta planta, un enfoque alternativo
podría ser reducir el uso de disolventes justo por debajo de las 5 Ton por año; esto le dispensaría de
todos los requisitos de la Directiva.
Las emisiones objetivo deben alcanzarse 8 años después de que la Directiva entre en vigor
(5 años para las nuevas instalaciones). Sin embargo, un nivel intermedio -1,5 veces la
emisión objetivo- debe ser alcanzado 6 años después de que la Directiva entre en vigor (2
años para las nuevas instalaciones).
Periodo
Instalaciones nuevas
Para el 31.10.2001
Para el 31.10.2004
Instalaciones existentes
Para el 31.10.2005
Para el 31.10.2007
Emisiones anuales totales
permitidas como máximo
Emisión objetivo x 1,5
Emisión objetivo
Tabla 12: Fechas previstas en la Directiva de VOCs
36
Legislación medioambiental aplicable a las operaciones de pintado
2.7
•
•
•
•
•
•
•
•
REFERENCIAS NORMATIVAS
Ley 3/1998, de 27 de febrero, General de Protección del Medio Ambiente del País
Vasco.
Real Decreto 952/1997, de 20 de junio, por el que se modifica el Reglamento para la
ejecución de la Ley 20/1986, de 14 de mayo, Básica de Residuos Peligrosos, aprobado
mediante Real Decreto 833/1988, de 20 de julio.
Ley 10/1998, de 21 de abril, de Residuos. Real Decreto 833/1988, de 20 de julio, por el
que se aprueba el Reglamento sobre Residuos Tóxicos y Peligrosos. Decreto 259/1988,
de 29 de septiembre, por el que se regula la gestión del aceite usado en el ámbito de la
CAPV.
Decreto 423/1994, de 2 de noviembre, sobre gestión de residuos inertes e inertizados.
Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas. Real Decreto 849/1986, de 11 de abril, por el
que se aprueba el reglamento del Dominio Público Hidráulico.
Ley 38/1972, de 22 de diciembre, de protección del ambiente atmosférico.
Decreto 833/1975, de 6 de febrero, por el que se desarrolla la Ley 38/1972 de
protección del medio ambiente atmosférico.
Directiva 99/13/CE del Consejo, de 11 de marzo de 1999, relativa a la limitación de las
emisiones de compuestos orgánicos volátiles debidas al uso de disolventes orgánicos en
determinadas actividades e instalaciones.
37
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
3.
3.1
DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS DE PINTADO Y TÉCNICAS DE
APLICACIÓN
VISIÓN GLOBAL DEL PROCESO DE PINTADO
El término de “pintado” se utiliza por lo general para identificar un amplio rango de
recubrimientos superficiales, que incluyen las pinturas convencionales en base disolvente,
barnices (recubrimientos transparentes), esmaltes, lacas (películas formadas únicamente por
evaporación) y pintura de látex (en base acuosa). Constan de resinas orgánicas, pigmentos
orgánicos o inorgánicos y aditivos, todo ello en suspensión o diluido en un vehículo líquido
(por lo general un disolvente orgánico). Este disolvente es el que proporciona al
recubrimiento la viscosidad necesaria, tensión superficial y otras propiedades que permiten
la aplicación de una capa uniforme del recubrimiento sobre el sustrato, así como para su
fabricación.
Las pinturas líquidas son, por lo tanto, un grupo complejo de materiales de recubrimiento
protectores y decorativos para uso industrial, comercial y doméstico. Pero la función de los
recubrimientos de pintado no es sólo la de proporcionar una superficie brillante o un aspecto
atractivo, sino que también proporciona al material protección frente al uso diario y los
agentes externos.
La elección de las pinturas y el proceso de aplicación a utilizar son consecuencia de la
finalidad buscada, bien sea ésta conseguir un aspecto superficial adecuado, protección frente
a la corrosión, agentes químicos, fuego, algas, hongos, etc., o una combinación de ellos.
Normalmente, cuando las exigencias son elevadas, se definen unos requisitos muy concretos
que acotan las posibles soluciones a utilizar. Estas exigencias se especifican como requisitos
de la película seca, como pueden ser: resistencia a la niebla salina, resistencia al
envejecimiento acelerado, resistencia a compuestos químicos (detergentes, disolventes,
álcalis, etc.), coordenadas de color (medidas de forma específica), brillo (expresado como
porcentaje bajo una determinada geometría de medición), resistencia a la abrasión, a la
humedad, a la temperatura, dureza superficial, elasticidad, resistencia al choque, plegado,
adherencia, poder cubriente, repintabilidad, tiempo y condiciones de curado, etc.
A estos requisitos de calidad del recubrimiento se les añaden otros que vienen fijados por las
necesidades de proceso, viabilidad de la técnica de aplicación, y otros factores de tipo
económico, de seguridad o medioambientales, que determinan las posibilidades de elección.
Esquemáticamente, todos los procesos de pintado se pueden representar del siguiente modo:
39
Libro Blanco. Pintado industrial
Figura 7: Esquema general de los procesos de pintado
Como se ha señalado, la calidad final del recubrimiento obtenido dependerá no sólo del
material de pintura utilizado sino también del modo de aplicación del mismo, así como de la
preparación que haya recibido la superficie a pintar y el método empleado para secar/curar
la pintura.
Así, en función de las características que se deseen que reúna el recubrimiento, será
necesario valorar la influencia de todos estos factores y seleccionar el procedimiento
apropiado.
A grandes rasgos, el proceso de aplicación de la pintura puede dividirse en tres etapas
fundamentales: preparación de la superficie a pintar, aplicación/curado de la pintura y
limpieza de los equipos.
3.1.1
Preparación de la superficie
Aunque cada uno de los pasos de esta etapa puede afectar al resultado del acabado final, es
esencial una preparación adecuada de la superficie para asegurar un recubrimiento óptimo.
De hecho, hasta el 80% de los fallos de adherencia del recubrimiento pueden atribuirse
directamente a una inadecuada preparación de la superficie.
40
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
El objetivo fundamental de esta etapa es el conseguir una buena adherencia del
recubrimiento a la superficie del sustrato, así como que éste se encuentre libre de cualquier
tipo de suciedad (aceites y grasas, óxidos, etc.).
En la Tabla 13 se resumen los métodos de preparación de la superficie más comunes en los
procesos industriales de pintado. Por cada uno de los sustratos se señalan diferentes
opciones ordenadas atendiendo a exigencias crecientes de calidad del recubrimiento.
Naturalmente, los tipos de productos y/o compuestos químicos utilizados para cada
operación difieren de un sustrato a otro.
Sustrato
Calidad del
recubrimiento
Métodos mecánicos
Granallado
Cepillado
Lijado
Desengrase
Acuoso
Disolvente
Métodos químicos
Fosfatado
Amorfo
Cristalino
Pasivado
Blanqueo
Metal
X
-
Ð
X
X
X
X
X
X
X
+
Plásticos
Madera
Ð
+
Ð
+
-
X
X
X
X
X
X
X
X
X
-
X
X
X
X
-
-
-
-
-
X
Tabla 13: Combinaciones posibles de etapas de preparación de la superficie por material del sustrato
atendiendo a exigencias de calidad del recubrimiento crecientes
Los aspectos medioambientales relacionados con la preparación de la superficie serán
tratados muy superficialmente puesto que las posibles medidas de prevención básicamente
se recogen en otra publicación de IHOBE, S.A.8.
Los aspectos de aplicación/curado de la pintura y limpieza de los equipos se desarrollan más
detalladamente en sus apartados correspondientes.
3.2
COMPOSICIÓN DE LAS PINTURAS Y BARNICES
Los componentes principales de las pinturas líquidas son: disolventes, ligantes (resinas),
pigmentos y aditivos. La cantidad de cada componente varía con el tipo de pintura, color y
grado de brillo, pero su participación siempre responde a una composición centesimal
aproximada: los disolventes pueden estar en un 50-60%, los ligantes desde el 15 al 45%, los
pigmentos pueden variar en función del tipo de pintura y color desde un 3% hasta el 35% y
los aditivos del 1 al 5%. Los barnices, como son productos transparentes no contienen
pigmentos, por lo que sus componentes serán: disolventes (45%), resinas (55%) y aditivos
(5%).
a) Los disolventes se añaden a los recubrimientos para dispersar el resto de constituyentes
de la formulación y para reducir la viscosidad, permitiendo por tanto la aplicación del
recubrimiento. Se utiliza una amplia gama de disolventes como hidrocarburos alifáticos
8
La problemática medioambiental asociada a los procesos acuosos de preparación de superficies, así como las medidas de prevención
posibles, se asemejarían a las ya tratadas en el Libro Blanco de Recubrimientos Electrolíticos.
41
Libro Blanco. Pintado industrial
(white spirit), hidrocarburos aromáticos (xileno, tolueno y nafta aromática), cetonas
(metil etil cetona (MEK), metil isobutil cetona (MIBK), ciclohexanona y diacetona
alcohol), alcoholes (metanol, isopropanol, isobutanol, butanol), ésteres (acetato de etilo,
acetato de isobutilo, acetato de butilo, acetato de metoxipropilo) y éteres glicólicos
(metoxipropanol, butilglicol, butildiglicol).
El disolvente se evapora durante el proceso de secado/curado del recubrimiento, por lo
que suelen elegirse en función de su capacidad para disolver las resinas y de su
velocidad de evaporación. Por lo general, en las formulaciones de pinturas se encuentran
combinaciones de varios disolventes, siendo los más utilizados el tolueno, xileno, nafta
aromática, MEK, MIBK y acetato de butilo.
b) Los ligantes o resinas son los constituyentes más importantes y se utilizan en los
recubrimientos para unir los pigmentos y aditivos, proveer la adhesión y son los
responsables de la formación de la película plástica final, proporcionando además las
propiedades deseadas al recubrimiento y determinando el comportamiento de la película
(brillo, elasticidad, flexibilidad, durabilidad, resistencia química, etc.).
Las resinas se eligen en base a las propiedades físicas y químicas deseadas para la
película. Las resinas más comúnmente utilizadas son alquídicas, acrílicas (base
disolvente o base agua), epoxis, poliuretanos y poliésteres, poliéster-urea/melamina,
vinílicas, caucho clorado, termoplásticas y termoestables y nitrocelulósicas.
c) Los pigmentos son sustancias insolubles de materiales orgánicos o inorgánicos
(naturales o sintéticos) que se dispersan en el recubrimiento con objeto de conferir color
y opacidad a un sustrato o para mejorar su resistencia mecánica.
El tipo de pigmento de la pintura determina el color y la estabilidad del color de la
pintura, mientras que la cantidad de pigmento determina el brillo y la opacidad del
recubrimiento. Los pigmentos inorgánicos tienen mayor estabilidad frente a la luz
ultravioleta y a la temperatura.
Hay varias clases de pigmentos:
- Pigmentos coloreados: óxidos de hierro, ftalocianina, azoicos
- Pigmentos blancos: dióxido de titanio, litopón, óxido de zinc
- Pigmentos metálicos: escamas de aluminio (aumentan la impermeabilidad y aportan
un acabado metálico), níquel y plata (se emplean como pigmentos en pinturas
conductoras de la electricidad)
- Pigmentos funcionales, de refuerzo, inertes o cargas: son compuestos minerales de
color blanco o neutro que mejoran la dureza, matizado, opacidad, propiedades
anticorrosivas, etc. Por ejemplo: fosfato de zinc, cromato de zinc, carbonato cálcico,
talco, barita, mica, sílice, caolín…
- Pigmentos perlescentes: micas tratadas con óxidos metálicos
d) Los aditivos son materiales que mejoran las propiedades físicas y químicas del
recubrimiento como el secado, brillo, estabilización… Dentro de este grupo se incluyen
surfactantes, espesantes, biocidas y fungicidas, estabilizadores, antiespumantes,
catalizadores, antifloculantes, antiposo, secantes, antipiel, etc.
42
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
3.3
TIPOS DE PINTURAS
Es difícil llegar a clasificar los diferentes tipos de pintura de un modo suficientemente
definitorio, por lo que generalmente se utilizan distintos sistemas en función de propiedades
comunes.
Un modo muy generalizado de realizar la clasificación es diferenciándolas por el modo de
llevar a cabo el secado y endurecimiento después de su aplicación. Tenemos así los
siguientes grupos:
• Secado por evaporación de disolventes: el ligante no sufre ninguna variación durante el
proceso de secado. Son resinas duras que previamente se han disuelto en disolventes
apropiados y que después de la evaporación vuelven a su estado original. A este grupo
pertenecen las resinas nitrocelulósicas, resinas vinílicas, resinas de caucho, poliolefinas
cloradas, resinas acrílicas termoplásticas, alquitranes y asfaltos, resinas naturales, etc.
• Secado oxidativo por reacción con el oxígeno atmosférico: los ligantes se caracterizan
por poseer ácidos grasos en su estructura. El secado se realiza por absorción del oxígeno
del aire después de la evaporación de los disolventes. A este grupo pertenecen las
pinturas a base de aceites vegetales, resinas alquídicas modificadas con aceites secantes,
barnices fenólicos modificados con aceite.
• Secado por la acción de la temperatura: la polimerización del ligante se realiza por el
calor externo aportado en hornos de convección, infrarrojos, etc. Las temperaturas
oscilan entre 100 y 200ºC en tiempos desde 5 hasta 30 minutos por lo general. Destacan
en este grupo las pinturas formuladas con resinas alcídicas o poliéster combinadas con
amínicas, resinas acrílicas termoestables, resinas epoxídicas combinadas con fenólicas o
amínicas, resinas de silicona, etc.
• Secado por reacción química entre varios componentes: en ellas debe producirse la
reacción con un segundo componente denominado catalizador o endurecedor, añadido
previamente a su aplicación. Las más conocidas son las resinas epoxi con endurecedores
de tipo amidas o aminas, resinas de poliéster o hidroxiacrílicas endurecidas con
isocianatos, resinas de poliéster catalizadas con peróxidos, resinas de silicato, resinas
alquídicas catalizadas por ácido.
Otra clasificación dentro de las muchas posibles es la basada en la función de cada pintura a
realizar sobre el sustrato recubierto, agrupándose en:
•
Imprimaciones: primeras capas de pintura en contacto directo con el sustrato,
fuertemente pigmentadas y con bajos contenidos de ligante. Su misión es servir de
anclaje para las siguientes manos y evitar la oxidación en superficies metálicas por
medio de pigmentos anticorrosivos.
•
Capas de fondo: se aplican sobre la imprimación con objeto de aumentar el espesor del
sistema de pintura para evitar dar varias capas de acabado. La relación pigmento/ligante
es inferior a la de las imprimaciones pero superior a las pinturas de terminación.
43
Libro Blanco. Pintado industrial
•
Pinturas de acabado: son aquellas que se aplican como última capa del sistema, bien
sobre la imprimación o sobre la capa intermedia. Se formulan con relación
pigmento/ligante baja para conseguir las mejores propiedades de permeabilidad y
resistencia.
•
Barnices: son recubrimientos no cubrientes por opacidad, es decir, compuestos del
ligante y disolventes. Pueden ir en ocasiones pigmentados con colorantes solubles o
pigmentos transparentes.
Desde un punto de vista medioambiental, debido a la diferente naturaleza de los impactos
ambientales asociados a su utilización, la clasificación más habitual de las pinturas se
realiza atendiendo al diluyente que contienen. Así, se habla de:
• Pinturas en base disolvente, que a su vez generalmente se clasifican en convencionales y
con alto contenido en sólidos en función de la proporción de compuestos orgánicos
volátiles que contienen
• Pinturas en base agua
• Pinturas en polvo
• Otros tipos: pinturas de curado por radiación
3.3.1
Pinturas en base disolvente
Debido a sus propiedades de facilidad de aplicación, versatilidad para cambios de color,
etc., han dado lugar a que este tipo de pinturas sea el más ampliamente utilizado dentro de la
industria.
Las pinturas en base disolvente convencionales contienen en su composición una
concentración variable de disolventes que puede oscilar entre el 40 y el 60% en peso.
Existen una gran variedad de disolventes que se suelen emplear en la formulación de este
tipo de pinturas, pero los más utilizados son el tolueno, xileno, nafta aromática, MEK,
MIBK y acetato de butilo.
Desde una perspectiva medioambiental, uno de los aspectos más relevantes en la aplicación
de pinturas es la emisión de compuestos orgánicos volátiles que se produce debido al
contenido de disolventes que se emplean en su formulación. La exposición a estos vapores
de disolvente supone riesgos para la salud de los trabajadores, que deben minimizar usando
medios de protección adecuados (en el apartado de salud laboral se amplían con más detalle
este tipo de riesgos).
Los compuestos orgánicos volátiles, comúnmente conocidos por las siglas de su
denominación en inglés (VOC -Volatile Organic Compounds-) sufren reacciones químicas
en la atmósfera que originan diversos efectos indirectos, especialmente la formación de
oxidantes fotoquímicos y su principal componente, el ozono. El ozono en concentraciones
elevadas en la atmósfera a nivel de la superficie terrestre puede afectar a la salud humana y
provocar daños en los bosques, vegetación y cultivos, reduciendo el rendimiento de éstos. El
ozono es también un gas con fuerte efecto invernadero.
44
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
Además, varios compuestos orgánicos son directamente nocivos para la salud humana o el
medio ambiente como por ejemplo los carcinógenos, mutágenos o sustancias tóxicas para la
reproducción.
Por estos motivos, los fabricantes de pinturas han realizado y continúan realizando un gran
esfuerzo en el desarrollo de nuevos productos con el fin de reducir su contenido en
disolventes.
3.3.2
Pinturas con alto contenido en sólidos
Estos recubrimientos son, por lo general, similares a los convencionales con bajo contenido
en sólidos en lo que se refiere a su aplicación (a veces requieren equipos de aplicación
airless por su alta viscosidad), curado y propiedades finales de la película, aunque existen
también algunas diferencias.
No existe una definición estándar para las pinturas con alto contenido en sólidos, pero en
general se considera que los recubrimientos son de este tipo si contienen más del 70% en
sólidos. En la práctica, las pinturas con un contenido en sólidos del 60 al 80% también se
denominan de alto contenido en sólidos, especialmente si la pintura convencional
equivalente tiene más de un 50% de disolvente.
Para conseguir un contenido en sólidos mayor del 70% el ligante debe ser modificado
químicamente, de tal forma que su viscosidad intrínseca sea más baja que la de los ligantes
de las pinturas en base disolvente convencionales. En este caso, los ligantes suelen ser
resinas alquídicas, resinas de poliéster, poliuretanos, resinas acrílicas, resinas epoxi y
plastisoles de cloruro de polivinilo.
Este tipo de pinturas se puede aplicar a madera, plásticos o metal, pero los mejores
resultados se han obtenido en sustratos metálicos.
El alto contenido en sólidos puede requerir en algunos casos equipos de pulverización
especiales, debido a su alta viscosidad. Una forma de solucionar este problema es añadir un
calentador en la línea del equipo de aplicación que aumente la temperatura de la pintura,
reduciendo de esta forma la viscosidad.
Es importante volver a formar a los operarios cuando se cambie a este tipo de pinturas, ya
que existe la tendencia de aplicar demasiada pintura. Los recubrimientos con alto contenido
en sólidos pueden contener hasta el doble de sólidos que una pintura convencional; además,
como hay menos disolvente, el recubrimiento no tiene el mismo aspecto que el de las
pinturas convencionales cuando se aplica, debido a contener más sólidos en volumen a
igualdad de caudal, por lo que el operario tiende a utilizar más pintura si no ha recibido una
formación adecuada.
Otro de los aspectos críticos que deben considerarse a la hora de utilizar este tipo de
recubrimientos es la preparación de la superficie del sustrato. Debido a la menor cantidad de
disolvente, en la formulación se dispone de menos disolvente para limpiar la superficie del
sustrato. En las pinturas convencionales el disolvente puede “limpiar” una superficie
contaminada cuando se aplica, y al mismo tiempo formar una película uniforme; en las
pinturas con alto contenido en sólidos, la pequeña cantidad de disolvente del recubrimiento
significa una menor cantidad disponible para limpiar el sustrato, por lo que este tipo de
45
Libro Blanco. Pintado industrial
pinturas no se deben aplicar a superficies contaminadas sin extremar las medidas de
preparación de la superficie.
La utilización de pinturas con alto contenido en sólidos disminuye las emisiones de VOCs y
compuestos peligrosos (hasta un 50% en algunos casos) asociadas con el proceso de
pintado, pero deberá controlarse que esto no suponga un aumento en el uso de disolventes
de limpieza adicionales.
3.3.3
Recubrimientos en base agua
El término en base agua se refiere a los sistemas de recubrimientos que utilizan agua como
disolvente para dispersar la resina. Por lo general, contienen hasta un 80% de agua con
pequeñas cantidades de otros disolventes, como éteres glicólicos, y el contenido en sólidos
es similar al de las pinturas convencionales. En la Figura 8 se compara el contenido en
disolvente de las pinturas convencionales, las de alto contenido en sólidos y las de base
acuosa.
Porcentaje
Agua
Disolvente
Sólidos
Convencional
Alto contenido
en sólidos
Base agua
Figura 8: Contenido en disolvente de recubrimientos convencionales, con alto contenido en sólidos y en
base agua
La aplicación de las pinturas en base agua puede ser difícil a bajas temperaturas y alta
humedad relativa, ya que la viscosidad de la pintura aumenta a medida que desciende la
temperatura. Este tipo de pinturas tiene un tiempo de secado mayor que las de base
disolvente, lo que puede disminuir la productividad de la planta o requerir una inversión en
un horno de secado. Además, es importante que la superficie del sustrato esté limpia de
cualquier resto de grasa o polvo para que el recubrimiento se adhiera bien y no presente
defectos superficiales. Por ello, en algunos casos puede requerirse el uso de disolventes en
el proceso previo de limpieza.
Los recubrimientos en base acuosa se han aplicado con éxito a superficies de metal, madera
y plástico.
Asimismo, además de reducir las emisiones de VOCs durante la aplicación, los
recubrimientos en base acuosa reducen el riesgo de incendio, son más sencillos de limpiar
(generando menos residuos peligrosos) y existe una exposición reducida de los trabajadores
a los vapores orgánicos. Sin embargo, puede requerirse de equipos especiales para su
46
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
aplicación, ya que el agua puede causar problemas de corrosión, el equipo de aplicación
deberá estar fabricado con material resistente a la corrosión, como acero inoxidable.
También deberá controlarse la humedad para mejorar la formación de la película.
Se pueden distinguir los siguientes tipos de pinturas al agua:
•
Solubles en agua (solución). Son pinturas cuyas moléculas de resinas se disuelven
completamente en agua una vez neutralizadas con aminas. Contienen un co-disolvente
de tipo alcohol, éteres de glicol u otros disolventes oxigenados que sean miscibles con el
agua (contenido orgánico menor del 20%). Poseen un 30 a 50 % de contenido en sólidos
en peso. Se aplican mediante técnicas electroforéticas principalmente, aunque también
aerográficas, electrostáticas, por inmersión y a brocha o rodillo.
•
Dispersables en agua (dispersión). Constituyen este grupo las pinturas a base de
resinas insolubles en agua pero que quedan suspendidas en ésta. Se utilizan cantidades
pequeñas de co-disolvente orgánico (menos de un 5% en peso) que se evaporará durante
el secado. Estas dispersiones se usan mayormente para recubrir madera, plástico y metal.
•
Nuevos desarrollos en dos componentes. De este tipo son las epoxi, acrílicasisocianato, poliéster-isocianato y acrílicas-niso. Tienen un bajo contenido en disolvente
orgánico y tiempos de curado más lentos que los convencionales. La aplicación suele
realizarse con equipos aerográficos, mixtos y airless.
3.3.4
Pinturas en polvo
Los recubrimientos en polvo consisten en un material finamente pulverizado de resinas
mezcladas con pigmentos. Estos recubrimientos se pulverizan en seco con equipo de
pulverización electrostático o en lecho fluidizado. La parte recubierta se cura fundiendo y
posteriormente polimerizando la resina.
Hay dos clases principales de resinas de recubrimiento en polvo: termoestables y
termoplásticas. Las resinas termoestables están basadas en sistemas epoxi, poliéster
poliuretano y sistemas acrílicos que cuando se calientan, se fusionan en una película
continua y luego reaccionan químicamente para formar un polímero de gran peso molecular.
Estas resinas forman una película permanente que soporta el calor y no puede volver a
fundirse. Las cinco familias básicas son: epoxis, híbridas, poliésteres de uretano, acrílicas y
poliésteres isocianurados triglicidílicos (TGIC). Las resinas termoplásticas son polímeros de
mayor peso molecular (poliamida, PVC, fluoropolímeros y poliolefinas), se utilizan en
aplicaciones de película más gruesas. Estas resinas forman un recubrimiento, pero no sufren
cambios en su estructura molecular, por lo que pueden refundirse una vez aplicadas.
Los recubrimientos en polvo deben curarse fundiéndose con calor. Para las resinas
termoplásticas, el sustrato se puede calentar antes de aplicar el recubrimiento, de modo que
la resina se funda directamente sobre el soporte. Las resinas termoestables se curan
normalmente en hornos de calor por convección o infrarrojos, o combinación de los dos. El
sustrato debe ser capaz de soportar temperaturas de 180ºC o mayores.
El pretratamiento de la pieza a recubrir debe ser bueno. Como este tipo de pinturas no
contiene disolventes, no hay acción de limpieza cuando se aplica el recubrimiento a la pieza,
por lo que el sustrato debe estar muy limpio y libre de grasa y otros contaminantes.
47
Libro Blanco. Pintado industrial
El equipo y la técnica de recubrimiento en polvo son más sencillos que los empleados en un
recubrimiento convencional por inmersión o en el pintado con spray; sin embargo, se
necesita experiencia con este tipo de técnica para determinar si el recubrimiento depositado
dará lugar a una buena película antes de entrar al horno.
Para las operaciones que utilizan un único color los costes de mantenimiento y limpieza son
bajos. Los costes de operación aumentan en los sistemas que requieren frecuentes cambios
de color.
Existen una serie de ventajas medioambientales, de seguridad laboral y económicas para
utilizar este tipo de pinturas en vez de las convencionales. Como el recubrimiento en polvo
es 100% sólidos, no contiene disolventes y se puede utilizar directamente sin diluir, se
elimina la exposición de los trabajadores al disolvente y las emisiones de VOCs asociadas
con las pinturas convencionales. Asimismo, se obtienen eficiencias de transferencia de hasta
el 99% (lecho fluidizado).
3.3.5
Pinturas de curado por radiación
El curado por radiación utiliza la radiación ultravioleta o la radiación electromagnética por
haz de electrones para polimerizar recubrimientos especialmente formulados sobre un
sustrato. Estos recubrimientos, mezclados con una pequeña cantidad de materiales
denominados fotoiniciadores se exponen a una fuente de luz UV, iniciando la reticulación.
La velocidad de polimerización depende de la intensidad de la radiación utilizada y su
longitud de onda, tipo de fotoiniciador y permeabilidad de la pintura a la radiación.
El curado con haz de electrones (EB) reticula el recubrimiento exponiéndolo a electrones de
baja energía; sin embargo, debido al alto coste asociado de los generadores de haz de
electrones, este método de curado por radiación cuenta sólo con un 10 a 15% del mercado
total de curado por radiación.
Estos recubrimientos suelen ser 100% líquidos reactivos, eliminando por completo el uso de
disolventes. Sin embargo, alguna de las resinas de estos recubrimientos contiene
monómeros que se pueden volatilizar, resultando en emisiones de VOCs. Aunque las
emisiones son bajas por lo general, la cantidad de VOCs emitidos en el curado por radiación
dependerá de la formulación del recubrimiento.
Las inversiones para sistemas de curado UV son por lo general más bajas que las
inversiones para los hornos convencionales y ocupan menos espacio.
Sin embargo, los generadores de haz de electrones son caros, complejos y grandes. Además,
el oxígeno tiene un efecto inhibidor sobre el entrecruzamiento iniciado por el haz de
electrones, por lo tanto, las empresas deben disponer de una atmósfera inerte de nitrógeno
con concentraciones de oxígeno de menos de 100 ppm si se quiere hacer un curado
adecuado.
Una formulación completa para un recubrimiento de curado por radiación consiste en una
mezcla de oligómeros (polímeros de bajo peso molecular), monómeros, aditivos, pigmentos
y fotoiniciadores. El oligómero utilizado en la formulación juega un papel importante en la
determinación de las propiedades finales del acabado. Las resinas utilizadas en las pinturas
48
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
convencionales pueden ser modificadas químicamente para su utilización en sistemas de
curado por radiación introduciendo la función acrilato. Las características físicas y químicas
de las resinas se mantienen después de la modificación. Los oligómeros más comúnmente
encontrados en las formulaciones actuales de curado por radiación son uretanos, epoxis,
poliésteres y siliconas acrilados.
Los recubrimientos que utilizan resinas acriladas se curan por polimerización de radicales
libres y comprende el 85% del mercado total de recubrimientos curados por radiación.
Estos recubrimientos curan rápidamente, no requieren de altas temperaturas para su
polimerización y por lo tanto son especialmente útiles en materiales sensibles al calor como
papel, madera y plásticos.
Los problemas de seguridad laboral asociados con el uso de estos recubrimientos se enfocan
sobre los materiales de acrilatos utilizados. El problema está en la exposición a las resinas
mientras aún no han reaccionado, ya que los materiales de acrilato como el acrilonitrilo son
irritantes para la piel o los ojos y probables cancerígenos.
3.4
TÉCNICAS DE APLICACIÓN DE LAS PINTURAS
Existen numerosos procesos disponibles para aplicar una capa de recubrimiento orgánico
sobre una superficie. Cuando se considera la posibilidad de cambiar a una técnica de
aplicación diferente, es importante para las empresas definir sus objetivos a la hora de
realizar el cambio y luego priorizarlos.
Esta priorización debería compararse frente a las técnicas de aplicación disponibles para
determinar la mejor opción. Entre los objetivos, se pueden incluir:
•
•
•
•
•
•
•
Reducción de los costes de aplicación del recubrimiento
Reducción del consumo de materiales de recubrimiento
Reducción de las emisiones de disolventes
Mejora de la capacidad de producción a través de una reducción del tiempo de proceso
Mantenimiento o mejora de la calidad final
Asegurar que el espesor requerido del recubrimiento se alcanza de forma sencilla
Cumplimiento de la legislación relacionada
Los métodos más comunes de aplicación de recubrimientos son el pintado por pulverización
aerográfica y electrostática. También se pueden aplicar sumergiendo las piezas en baños de
pintura, dejando luego escurrir el exceso de pintura, o mediante métodos de aplicación
directa como roll coating y flow coating. La técnica de aplicación elegida dependerá del tipo
de sustrato a recubrir, tipo de recubrimiento y la forma y tamaño de la superficie.
49
Libro Blanco. Pintado industrial
• PULVERIZACIÓN
•
•
•
•
•
•
-
Aerográfica: Convencional, EPA y HVLP
Airless
Mixto
Aplicación electrostática - Pulverización electrostática
- Pulverización centrifuga: Disco y Campana
APLICACIÓN DE PINTURA EN POLVO - Pulverización electrostática
- Lecho Fluidizado (electrostático o no electrostático)
ELECTROFORESIS (Electrodeposición) - Cataforesis
- Anaforesis
AUTOFORESIS
INMERSIÓN
- Flow-coating
APLICACIÓN CONTINUA
- Coil-coating
- Brocha
APLICACIÓN POR EXTENSIÓN
- Rodillo
- Espátula
Figura 9: Técnicas de aplicación de pintura más utilizadas
En este apartado se realizará una descripción de las técnicas de aplicación de pintura
utilizadas, incidiendo para cada una de ellas tanto en los aspectos técnicos, como en la
repercusión medioambiental que su uso comporta.
3.4.1
Equipos de pulverización
La pulverización consiste en aplicar el material sobre el recubrimiento a una distancia
determinada valiéndonos de la atomización de las partículas de pintura por efecto de la
presión, la alimentación del aire o bien una influencia sinérgica de ambos factores.
Dependiendo de si para atomizar el material se utiliza aire o se aumenta la presión, la
pulverización puede variar, diferenciándose:
-
Pulverización aerográfica: convencional, HVLP, EPA
Pulverización mixta
Pulverización airless
Pulverización electrostática
Generalmente, los sistemas de pulverización utilizan pistolas especialmente diseñadas para
atomizar la pintura. Para aplicaciones industriales, la pintura suele estar en un recipiente a
presión y se alimenta a la pistola utilizando aire comprimido. Tradicionalmente se han
utilizado pistolas manuales o automáticas para aplicar las pinturas líquidas sobre los
sustratos metálicos.
Los principales factores que afectan a la eficacia de transferencia de una pistola de
pulverización son los mecanismos mediante los cuales:
-
se atomiza el material de recubrimiento
el material atomizado se proyecta o es atraído por la pieza.
50
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
Figura 10: Esquema de una pistola de pintado por pulverización
3.4.1.1 Pistolas de pulverización aerográfica convencional
Esta tecnología, que ha sido la más utilizada en los últimos 40 años, utiliza una pistola
especialmente diseñada y aire a altas presiones (3 a 6 bar) para atomizar una corriente
líquida de pintura. Esta tecnología se conoce como de bajo-volumen/alta-presión, pero
normalmente se denomina pulverización aerográfica convencional. El aire se alimenta a la
pistola mediante un compresor de aire y la pintura se alimenta por medio de un sistema de
alimentación a presión (también se utilizan sistemas por succión y por gravedad).
El sistema convencional produce un acabado uniforme y se puede utilizar en multitud de
superficies. Ofrece un buen control de la pulverización y el mejor grado de atomización. Sin
embargo, esta tecnología produce un alto porcentaje de niebla (pulverizado sobrante),
obteniendo bajas eficiencias de transferencia y utilizando grandes cantidades de aire
comprimido. Además, como el disolvente en la pintura está muy atomizado junto con los
sólidos de la pintura, las emisiones de VOCs son altas. Los recubrimientos más utilizados
son los de base disolvente (pinturas convencionales).
Los componentes esenciales son el cuerpo de la pistola, la entrada de fluido, el inyector de
fluido, el regulador de caudal del fluido, la entrada de aire, el inyector de aire, la válvula de
aire, el regulador de abanico y el gatillo. Otros componentes también pueden ser la
alimentación del aire comprimido, la alimentación de fluido y sistemas calentadores de
pintura. Fuera de la pistola, el aire comprimido se mezcla con la corriente líquida e
inmediatamente atomiza el material de recubrimiento. Cuando el producto pulverizado a
alta velocidad alcanza la pieza, tiende a “rebotar”, arrastrando gotas del material de
recubrimiento. Esta es la causa de la niebla característica asociada con las pistolas
convencionales.
Los operarios deben llevar respiradores para prevenir la inhalación de la niebla y vapores
peligrosos. Asimismo, dependiendo del nivel de ruido en la cabina de pulverización,
también puede ser necesaria protección de los oídos.
51
Libro Blanco. Pintado industrial
Figura 11: Esquema de una pistola aerográfica. Elementos
3.4.1.2 Pistolas de pulverización aerográfica HVLP
El proceso de pulverización HVLP (gran volumen/baja presión) es similar al proceso
convencional, con la diferencia de que utiliza gran volumen y aire a baja presión para
atomizar la corriente de pintura. Las pistolas HVLP operan con una presión de
pulverización del aire máxima de 0,7 bar. Con esta técnica se aumenta la eficacia de
transferencia del recubrimiento hasta el 30-45%, reduciendo la niebla (debido a la baja
velocidad de las partículas).
Figura 12: Esquema de los sistemas de aplicación aerográfico convencional y HVLP
El producto que sale por la boquilla es pulverizado uniformemente gracias a la fuerza
ejercida por un flujo de aire que sale por el cabezal con un caudal elevado (entre 300 y 600
l/min.) y con una presión baja (entre 0,2 y 0,7 kg/cm2). Por tanto, y en relación con el
sistema convencional estamos sustituyendo la alta velocidad del flujo de aire en los agujeros
52
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
del cabezal por una baja velocidad pero con un aumento de caudal-volumen de aire. Esta
baja velocidad hace que el producto pulverizado llegue al objeto suavemente, sin apenas
rebote y por tanto con una considerable reducción de niebla.
El sistema HVLP no sólo reduce la niebla (overspray o pulverizado sobrante), sino que
también reduce los residuos de pintura, los costes de limpieza, los costes de cambio de
filtros, las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) y la exposición de los
trabajadores a éstos.
La desventaja de las pistolas HVLP es que la calidad final sufre cuando la velocidad de
aplicación es alta por los peligros de descuelgue, así como que únicamente se pueden
utilizar con pinturas de baja viscosidad, debido a una mayor dificultad para atomizar la
pintura.
Existen varios tipos de sistemas de alimentación para las pistolas aerográficas, entre ellos
los más utilizados son los siguientes:
- Los sistemas de alimentación por gravedad están bien adaptados a pinturas con altas
viscosidades, pinturas en base agua y pinturas con alto contenido en sólidos, debido al
diseño del sistema. El depósito de pintura, localizado en lo alto de la pistola, permite
aprovechar al máximo la pintura, minimizando los residuos.
- El sistema por presión utiliza un depósito que se encuentra por debajo de la pistola, con
un regulador de la línea de aire separado para alimentar la pintura a la pistola. Este diseño
aumenta la eficacia de transferencia y hace posible que el operario pulverice incluso con
la pistola invertida, ofreciendo la máxima flexibilidad en las técnicas de aplicación.
- En el sistema de alimentación por succión, la presión de aire al pulverizador se utiliza
para empujar la pintura desde el recipiente, localizado debajo de la pistola.
3.4.1.3 Pistolas de pulverización aerográfica EPA
Este tipo de pistolas se ha desarrollado a raíz de una normativa que es de aplicación en el
Reino Unido, denominada genéricamente Environmental Protection Act (EPA), Part I; en
concreto la PG 6/34(97) para el repintado de vehículos.
En el apartado 33 de esta guía se especifica que:
Las pinturas (a excepción de los barnices) deberán aplicarse en los vehículos mediante uno
de los siguientes métodos:
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
equipo de alto volumen baja presión (HVLP) (presión de atomización máxima 0,7
bar)
equipo airless asistido por aire
equipo electrostático
cualquier otra técnica de aplicación de pintura que pueda demostrar ante las
autoridades locales competentes una eficacia de transferencia de al menos el 65%
Asimismo, la Agencia de Protección Medioambiental de los Estados Unidos se encuentra en
fase de aprobación del Reglamento 1151 propuesto por South Coast Air Quality
53
Libro Blanco. Pintado industrial
Management District (SCAQMD) sobre operaciones de recubrimiento de vehículos. En la
cláusula (c)(4)(A) de este Reglamento se indica que los recubrimientos únicamente se
aplicarán mediante alguno de los siguientes métodos:
(i)
(ii)
(iii)
aplicación electrostática
pulverización de alto volumen baja presión (HVLP)
otros métodos de aplicación que se demuestren, según las regulaciones del
subpárrafo (g)(1)(E), sean capaces de ofrecer una eficacia de transferencia
equivalente o mejor que el método de aplicación de la cláusula (ii) y para el cual se
haya obtenido aprobación escrita por la Executive Officer.
En base a estos dos Reglamentos (PG 6/34(97) y SCAQMD 1151), se ha desarrollado la
pistola de pulverización aerográfica denominada EPA (en referencia a la normativa inglesa
de la que proviene), cuyas características fundamentales son:
-
Eficacia de transferencia del 65% como mínimo
Presión de pulverización del aire: 1,7-2,0 bar (según modelos)
El principio de funcionamiento es similar al de los equipos aerográficos.
En la Figura 13 se presentan las características básicas de los equipos de pulverización
aerográfica.
P. en boq.: 3,5 bar
Caudal pintura:
400-500 cm3/min
SISTEMA CONVENCIONAL
30-40% transf.
P. en boq.: 0,7 bar
Caudal pintura:
200-300 cm3/min
SISTEMA HVLP
72% (min.) transf.
P. en boq.: 1,7-2,0 bar
Caudal pintura:
200-350 cm3/min
65% (min.) transf.
SISTEMA EPA
Figura 13: Características básicas de los sistemas aerográficos de pulverización
54
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
3.4.1.4 Pistola de pulverización airless
La pulverización airless no utiliza aire comprimido, sino que la pintura se bombea a
presiones crecientes de fluido (34 a 450 bar) a través de una pequeña abertura en el extremo
de la pistola de pulverización para llevar a cabo la atomización. La presión se alimenta a la
pistola mediante una bomba, cuando la pintura presurizada entra a la región de baja presión
en el frente de la pistola, la súbita caída de presión hace que la pintura se atomice, esta
atomización rompe la corriente de pintura en gotas pequeñas. Mientras los métodos
convencionales utilizan aire comprimido para atomizar la pintura, en los equipos airless la
atomización hidráulica sustituye la atomización de aire. Las bombas pueden ser hidráulicas,
neumáticas y eléctricas. Las bombas hidráulicas de presión más comunes tienen una
relación de cilindro de aire a cilindro hidráulico entre 1:8 y 1:68 (una relación de 1:8
significa que una presión de aire de 200 psi sobre el cilindro entrega 1.600 psi al cilindro
hidráulico).
La pulverización airless tiene eficacias de transferencia superiores al 50%, además se reduce
en gran medida el “rebote” y la niebla (overspray) con respecto a la pulverización
convencional. Otro de los beneficios de la pulverización airless es la mayor velocidad de
producción, se puede considerar como el método más rápido de aplicación. Sin embargo, su
principal desventaja es el acabado, debido a la limitada atomización de las gotas éste tiene
una apariencia un poco tosca debido a la posible aparición de piel de naranja, burbujas y
pinholes.
Asimismo, dentro de las ventajas sobre los métodos de pulverización convencionales está
que la pulverización airless es más suave y menos turbulenta. Las gotas formadas son por lo
general más grandes que las de las pistolas de pulverización convencionales, produciendo
una capa de pintura de mayor espesor de una sola pasada. Otras ventajas incluyen la
posibilidad de utilizar recubrimientos de altos sólidos con viscosidad alta, sin necesidad de
diluirlas con disolventes.
El mantenimiento del equipo es mayor, debido a las altas presiones utilizadas. Los operarios
no deberían permitir nunca que ninguna parte del cuerpo se ponga en contacto con el
material de alta presión. Además, la niebla es menor que en los sistemas convencionales.
En resumen, la pulverización airless es una buena alternativa al pintado convencional,
aunque la calidad del acabado sea inferior. Sin embargo, la mayor eficacia de transferencia
la hace una opción deseable, siendo además el principal beneficio la velocidad de
aplicación.
3.4.1.5 Pistola de pulverización mixta
La pulverización mixta combina las mejores características de la pulverización
convencional y de la airless. Es un sistema airless que utiliza aire comprimido para ayudar a
conseguir un alto grado de atomización. El recubrimiento es parcialmente atomizado
mediante un sistema similar al utilizado en la pulverización airless, pero a presiones más
bajas. El aire comprimido a una presión de 0,3 a 2 bar también se alimenta al pulverizador y
se utiliza para mejorar la atomización.
55
Libro Blanco. Pintado industrial
Los sistemas de pulverización mixtos atomizan bien la pintura, aunque no tan bien como los
métodos de pulverización aerográficos. La utilización de estos sistemas mejora la calidad
del acabado, presumiblemente debido a que se forman partículas más finas de pintura.
El principal beneficio de la pulverización mixta es que se aumenta la eficacia de
transferencia alrededor del 30% por encima de la del sistema convencional. Además, la baja
presión de aire utilizada ayuda a reducir la niebla y el “rebote”. Sin embargo, aparecen dos
desventajas a la hora de utilizar la pulverización mixta, no tiene la velocidad de aplicación
de un sistema de pulverización airless y no produce un acabado de tan alta calidad como el
del sistema de pulverización convencional. Asimismo, por parte de los operarios hay más
posibilidades de error debido a los controles adicionales de la presión del fluido y de la
presión del aire; por lo general, se tiende a utilizar una presión excesiva provocando
descuelgues y aparición de burbujas.
Existen fundamentalmente dos riesgos para la salud asociados con la pulverización mixta.
El primero es la niebla (overspray), que aunque es menor que en la pulverización
convencional y la eficacia de transferencia es mayor, la cantidad de niebla sigue siendo
considerable, por lo que deberán utilizarse cabinas de pulverización. El segundo riesgo es la
alta velocidad del fluido que sale directamente del pulverizador, los operarios no deben
ponerse en contacto con este fluido a alta presión, pues puede causar serias heridas.
A continuación se recoge una tabla resumen de las principales características de las técnicas
de aplicación por pulverización.
Aerográfica
HVLP
0,5-0,7 bar
Alta calidad
EPA
1,5-1,7
Alta
Airless
Mixto
Presión de trabajo
Calidad de aplicación
Convencional
3-3,5 bar
Alta calidad
100-400 bar
Media calidad
Nivel de producción
Baja producción
Gran producción
Gran producción
Gran producción
Alta
Alta
Baja
Baja
1-2 veces más
lento
Media
Baja
1-2 veces más
rápido
Baja
Alta
2-3 veces más
rápido
40-90 bar
Buena calidad
Media
producción
Baja/Media
Media
1-2 veces más
rápido
--
30%
20%
20%-30%
15%-25%
Bajo
Buena
Alto
30 – 50 %
Bajo
Buena
Medio / Alto
65 – 80 %
Bajo
Buena
Medio/Alto
65%
Medio / Alto
Buena
Medio/Alto
55 – 85 %
Alto
Buena
Medio / Alto
60 – 65 %
Características
Niebla
Velocidad de aplicación
Velocidad, comparando con el sistema
convencional
Ahorro de pintura comparando con el
sistema convencional
Coste de operación
Poder cubriente
Residuos y emisiones
Eficacia de transferencia
--
Tabla 14: Resumen de las principales características de las técnicas de aplicación por pulverización
3.4.1.6 Aplicación electrostática
Este método de pulverización está basado en el principio de que los objetos cargados
negativamente son atraídos hacia los objetos cargados positivamente. La técnica implica la
aplicación de una carga, por lo general negativa, al material de recubrimiento según se
atomiza. Las gotas de pintura atomizada se cargan en el extremo de la pistola de
pulverización mediante un electrodo cargado, cada partícula recibe una carga negativa de
30-140 kV y 0-200 mA. Las gotas pulverizadas negativamente cargadas son atraídas hacia
cualquier superficie conectada a tierra, si la pieza está conectada a tierra, las gotas son
atraídas preferentemente hacia ella.
56
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
3.4.1.6.1 Sistemas electrostáticos
El sistema electrostático es un proceso que puede ser añadido a cualquiera de las técnicas de
atomización mencionadas en los apartados anteriores y de este modo obtener un mayor
aprovechamiento del producto aplicado. En cualquier caso será necesario tomar las
precauciones oportunas para evitar dañar componentes que puedan ser sensibles a las cargas
electrostáticas como por ejemplo artículos que contengan componentes electrónicos.
El sistema electrostático consiste en el uso del diferencial de cargas para causar la atracción
de las partículas del producto pulverizado por el sustrato, cargado con diferente signo y con
alta diferencia de potencial.
Si la diferencia de cargas es suficiente, sobrepasan la pieza y toman la dirección contraria,
recubriendo los bordes y el reverso de la pieza. Este efecto, que hace aumentar la eficacia de
transferencia, se denomina “efecto envolvente”, y en algunos objetos se puede observar
cómo la niebla de pintura envuelve la pieza (Figura 14).
En la práctica, no todas las gotas cargadas alcanzan la pieza. El aumento en la eficacia de
transferencia depende de un número de factores:
- La eficacia con la que se cargan las gotas. Una carga pobre resulta en una pobre atracción
de las gotas a la pieza.
- La eficacia de la atomización de la pistola de pulverización. Cuanto más eficiente sea la
atomización, más pequeñas serán las gotas y existirá mayor probabilidad de que las
fuerzas electrostáticas las atraigan a la pieza.
- La conexión a tierra de la pieza. Cuanto mejor sea esta conexión, mayor será la energía
de las fuerzas electrostáticas. Si no hay conexión a tierra, no habrá atracción
electrostática y no se mejorará la eficacia de la pulverización.
- La forma de la pieza. Los iones libres también son atraídos a la pieza, en donde tienden a
acumularse en los bordes delanteros y en los huecos y hendiduras. Estas áreas cargadas
pueden atraer demasiada pintura (en el caso de los bordes) o repeler la pintura (en el caso
de los huecos y hendiduras). Esto puede llegar a formar un espesor irregular de pintura y
a una deficiente calidad de acabado. A este efecto se le conoce como el efecto de la jaula
Faraday.
- La necesidad de utilizar una pintura conductora. No todos los materiales son adecuados
para la aplicación electrostática.
- Sustrato conductor.
Existen dos riesgos principales para la salud en la pulverización electrostática: la formación
de niebla y la utilización de equipos de alto voltaje. Aunque los equipos electrostáticos son
relativamente seguros, se pueden implantar medidas adicionales que aumenten la seguridad
de los operarios: la alimentación de fluido altamente cargado necesita aislarse de cualquier
contacto, conexión a tierra de todos los recipientes y del equipo de pulverización, conexión
a tierra del operario. Si la unidad de alta tensión está integrada dentro de la propia pistola,
57
Libro Blanco. Pintado industrial
no existen tantos riesgos como en el caso de que esta unidad sea externa. Además, deben
utilizarse cabinas de pulverización.
Figura 14: Efecto envolvente del sistema electrostático
Pulverización centrífuga (atomización rotacional)
La atomización rotacional es una variación de la pulverización electrostática que utiliza la
fuerza centrífuga generada por un disco o una campana para atomizar la pintura. La
atomización mediante este método es excelente, así como la eficacia de transferencia. Este
método se puede utilizar con pinturas de diferentes viscosidades. Sin embargo, el equipo
necesario para este tipo de aplicación es muy especializado y requiere por lo general de un
importante cambio en la línea de pintura y cabinas.
Pistolas de pulverización centrífuga automáticas
En estas pistolas el material de recubrimiento se alimenta a una campana o una copa que
opera a velocidades rotacionales de hasta 30.000 rpm. La velocidad de la campana y la
fuerza aplicada al material de recubrimiento, hacen girar la película de líquido por el borde
exterior de la campana como un spray atomizado. Cargando electrostáticamente la campana
se mejora la atomización del material de recubrimiento, dando a las gotas una carga
electrostática negativa.
Estas pistolas de pulverización sólo pueden utilizarse en aplicaciones automáticas y de alto
volumen, ya que la alta velocidad de la campana presenta un riesgo de seguridad y provee
de un efecto giroscópico que harían que una pistola fuese difícil de manejar por un operario.
Pistolas de pulverización de disco
Estas pistolas, que se utilizan exclusivamente en sistemas automáticos, son una mezcla de la
pistola de pulverización centrífuga manual y automática. En vez de la campana, tienen un
disco que gira a 30.000 rpm. El disco atomiza la pintura de dos formas: haciendo girar el
líquido fuera del borde del disco y a través de fuerzas electrostáticas.
58
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
El disco proyecta la pintura pulverizada en un plano paralelo al suelo. Esto significa que en
su movimiento ascendente-descendente siempre proyecta con un ángulo de 90º respecto a
los objetos sostenidos en vertical.
3.4.1.7 Pulverizado en caliente
Esta técnica mejora no sólo la eficacia de transferencia sino también la reducción de VOCs.
Al aplicar calor se reduce la viscosidad de las pinturas y por tanto se incrementa la
velocidad de aplicación y/o se mejora la calidad de acabado de la película aplicada. Se
pueden emplear temperaturas de hasta 60ºC.
El calentamiento se puede lograr bien sea por precalentamiento de la pintura antes de
introducirlo en el depósito de la pistola o bien incorporando un sistema de calentadores en
los sistemas alimentados por bombeo y en los sistemas de circulación de pintura.
El precalentamiento de la pintura mejora los tiempos de secado y curado mediante:
• el aumento de la temperatura de la película aplicada, mejorando la evaporación de los
disolventes y su secado
• el incremento de la velocidad de curado de los sistemas de recubrimientos catalíticos
como las pinturas de dos componentes
Puede acoplarse a los sistemas de aplicación antes descritos (aerográfico, airless, mixto y
electrostático).
3.4.2
Aplicación de pintura en polvo
Aunque se trata de una pintura no líquida, sin disolventes, se presenta a continuación de
forma resumida las técnicas de aplicación de este tipo de pinturas, dado que se plantea como
una buena alternativa para la sustitución de pinturas en base disolvente.
Las pinturas en polvo se pueden aplicar por pulverización electrostática y por lecho
fluidizado.
3.4.2.1 Pulverización electrostática
Básicamente es un proceso de recubrimiento electrostático, el polvo se atomiza mediante
aire comprimido en una pistola de pulverización y se le da una carga eléctrica. La pieza a
recubrir se conecta a tierra para que atraiga las partículas cargadas de polvo, adhiriéndose a
la superficie metálica. Las partículas de polvo pueden cargarse mediante tres métodos
diferentes:
-
electrostáticamente (convencional)
por fricción (triboelectricidad)
por combinación de ambos métodos (tribo-plus)
59
Libro Blanco. Pintado industrial
Estos sistemas de aplicación poseen elementos comunes:
- Unidad de alimentación de polvo (Depósito y tubos de alimentación)
- Pistola electrostática de pulverización
- Unidad de control para la velocidad del flujo de alimentación del polvo y el sistema
electrostático
- Compresor
- Unidad de recuperación de polvo
- Cabina de proyección
a) Sistema electrostático convencional
Las pistolas de pulverización electrostática imparten una carga electrostática al polvo, éste
se atomiza por medio de un electrodo cargado localizado en el frente de la pistola de
pulverización. Estas pistolas generan un campo electrostático de alto voltaje y bajo amperaje
entre el electrodo y el producto a recubrir.
Deben considerarse algunos factores cuando se emplea este sistema:
- Se crea niebla debido a las partículas de polvo no cargadas. Esta niebla reduce la eficacia
de transferencia.
- Los iones libres pueden ocasionar el efecto jaula de Faraday (según la configuración de
la pieza).
- La distribución de tamaño de las partículas de polvo es importante para la calidad del
acabado, no debe haber ni demasiadas partículas pequeñas ni demasiadas partículas
grandes.
b) Triboelectricidad (fricción)
Las partículas de polvo se hacen pasar sobre una superficie plástica. La acción del polvo
fluyendo a través del tambor de la pistola genera una carga de fricción en el polvo. El polvo
cargado es transportado por la corriente de aire al sustrato, en donde se adhiere debido a la
atracción electrostática. Como no se utiliza sistema de alto voltaje, el campo eléctrico es
sustancialmente más pequeño y el polvo tiende a seguir las corrientes de aire en vez de las
líneas de campo.
El campo eléctrico de menor intensidad reduce en gran medida el efecto jaula de Faraday.
En consecuencia, las pistolas que utilizan este sistema producen acabados más uniformes,
permiten la deposición de películas de mayor espesor y dan una mejor cubrición a los
objetos con formas complicadas. Como desventajas hay que señalar que la velocidad de
aplicación con estas pistolas es más lenta y que son más difíciles de limpiar debido a su
construcción.
c) Triboplus
Este método es combinación de los dos anteriores. La pistola de pulverización se modifica
para aplicar una carga positiva al polvo, en vez de relegar en la fricción para cargarlo. Se
minimiza el efecto jaula de Faraday y se mejora la velocidad. Además, tiene un mejor efecto
envolvente y los espesores de capa pueden ser mayores que con el sistema convencional.
60
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
Características
Cantidad óptima de
polvo proyectable
Cubrición
Eficacia de
transferencia *
Especificaciones
técnicas
Limitaciones
Convencional
150 – 250 g /min
Técnica de aplicación
Triboestática
Triboplus
50 a 100 g / min
100 g /min
Capas más gruesas
que con convencional
Mejor cubrición de los bordes de
las piezas que el triboestático
∼ 70 %
∼ 70 – 80 %
∼ 65 – 70 %
Unidad de alimentación Una o varias boquillas
80 – 100 kV
Posibilidad 2ªcapa
Se puede producir el
Mantenimiento regular
efecto “Jaula de
debido a la erosión
Faraday”
Unidad de alimentación
30 – 40 kV
Menor efecto “Jaula de Faraday”
*Esta eficacia de transferencia puede mejorar recuperando el pulverizado sobrante (hasta alcanzar casi el 100 %).
Tabla 15: Características de las técnicas de aplicación de las pinturas en polvo
3.4.2.2 Lecho fluidizado
Las pinturas termoplásticas y termoendurecibles en polvo se pueden aplicar también por
medio de un lecho fluidizado.
En un lecho fluidizado las partículas de polvo se mantienen en suspensión por una corriente
de aire. Una pieza precalentada se coloca en el lecho fluidizado en donde las partículas que
se ponen en contacto con la pieza se funden y se adhieren a la superficie. El espesor del
recubrimiento depende de la temperatura y de la capacidad calorífica de la pieza y de su
tiempo de residencia en el lecho.
Los lechos fluidizados también pueden ser electrostáticos, siendo éstos similares en diseño a
los convencionales, pero la corriente de aire se carga eléctricamente según entra al lecho. El
aire ionizado carga las partículas a medida que avanza en el lecho, formando una nube de
partículas cargadas. La pieza conectada a tierra se cubre de partículas cargadas según entra a
la cámara.
Polvo antes de
la fluidización
Polvo fluidizado
por aire a presión
Entrada de
aire comprimido
Membrana porosa
Figura 15: Fluidización del polvo
61
Libro Blanco. Pintado industrial
3.4.3
Electroforesis
En los recubrimientos por electroforesis, el material orgánico ionizado (pintura) se dispersa
en un baño acuoso, luego se deposita mediante corriente directa sobre superficies
eléctricamente conductoras. Un baño de este tipo contiene resina, pigmentos, disolvente
(agua y un co-solvente) y aditivos. Las resinas más utilizadas suelen ser epoxis y acrílicas.
En este tipo de producto se usan unas resinas con carga eléctrica (iónicas), por lo que al
aplicar una corriente eléctrica las partículas de pintura migran hacia la superficie metálica.
Como la carga eléctrica de los pigmentos de pintura no cambia, sólo las resinas pasan de un
estado iónico soluble a una forma neutra insoluble.
Según las piezas se recubren se aíslan eléctricamente, ralentizando la velocidad de
deposición de la película de pintura (desciende la fuerza de su campo eléctrico), hasta que
no se puede depositar más recubrimiento. El proceso recibe el nombre de:
• anaforesis cuando la superficie a pintar es el ánodo, la pintura de carga positiva migra al
ánodo. El cátodo será normalmente la cuba electrolítica.
• cataforesis cuando el soporte es el cátodo, la pintura de carga negativa migra al cátodo.
El ánodo será la cuba electrolítica
La eficacia de transferencia de la electrodeposición es del 95 al 99%, siempre que el
escurrido, una vez que la pieza deja el baño, sea mínimo. El medio acuoso elimina los
riesgos de incendio asociados con los sistemas de pinturas en base disolvente, reduciendo
además en gran medida las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOCs).
Una desventaja del sistema de electrodeposición es que está limitado a un solo color, cada
color requiere su propio tanque.
3.4.4
Recubrimiento por inmersión.
En el recubrimiento por inmersión las piezas a recubrir se sumergen en un tanque de
recubrimiento líquido (a contracorriente o a favor) y luego se sacan. La inmersión se
produce con las piezas colgadas en polipasto o góndola. El exceso de material de
recubrimiento se deja escurrir en el tanque y el recubrimiento aplicado se seca
posteriormente.
La efectividad del recubrimiento por inmersión depende en gran medida de la viscosidad de
la pintura, ésta debe permanecer prácticamente constante si se quiere obtener una alta
calidad de la película depositada, así como la temperatura del baño.
Comparado con otros procesos, el recubrimiento por inmersión tiene pocas complejidades y
puede automatizarse más fácilmente. Los operarios únicamente deberán controlar el
contenido en sólidos, viscosidad y la temperatura del tanque.
Una desventaja de este proceso es que es difícil obtener una buena calidad de pintura en
piezas irregulares, con huecos o cavidades en forma de señales del escurrido, flotación del
pigmento con poca uniformidad de color, gotas en los bordes. Asimismo, también se
62
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
produce una fuerte emisión de VOCs en pinturas al disolvente, así como peligro de
incendio.
Como ventajas indicar que permite una alta velocidad de producción y una alta eficacia de
transferencia en piezas de geometría sencilla y que es adecuado para imprimaciones que
sean luego recubiertas con acabados por otros métodos.
El espesor del recubrimiento va a depender de los sólidos y viscosidad de la pintura, de la
velocidad de inmersión de la pieza y de la diferencia de temperatura entre el material de
recubrimiento y los objetos a recubrir. Con una inmersión lenta se obtienen películas más
uniformes, de mayor espesor y con secado rápido; con una inmersión rápida se crea una
película más fina. El secado de todos estos tipos de pinturas se realiza generalmente en
estufa.
3.4.5
Aplicación continua
3.4.5.1 Flow-coating (chorreado o ducha)
En el sistema flow coating, de 1 a 80 corrientes de pintura separadas recubren toda la
superficie de la pieza, a medida que van pasando a través de una cinta transportadora. Este
sistema tiene las ventajas del recubrimiento por inmersión en lo que se refiere a los bajos
costes de instalación y a los bajos requerimientos de mantenimiento. La calidad del acabado
es también comparable a la del recubrimiento por inmersión. Además, tiene una alta eficacia
de transferencia, del 90% o mayor. Como desventaja, indicar que la emisión de VOCs es
alta.
El control del espesor de la película depende de la viscosidad de la pintura. Si la viscosidad
es demasiado baja, no se aplicará suficiente pintura; si la viscosidad de la pintura aumenta,
se aplicará demasiada pintura, incrementando los costes. En pinturas de dos componentes
deberá tenerse en cuenta el tiempo de vida de la mezcla.
3.4.5.2 Curtain coating (cortina o cascada)
En vez de las múltiples corrientes de pintura del proceso anterior, el proceso de curtain
coating utiliza una cascada de pintura para recubrir las piezas. La pintura fluye a una
velocidad controlada desde una tolva provista de una ranura con una anchura variable, que
junto con la velocidad de paso de las piezas, va a determinar el espesor final de la película.
Este sistema tiene una alta eficacia de transferencia y cubre la pieza de forma uniforme,
pero es adecuado sólo para piezas lisas. La calidad del acabado depende de la viscosidad de
la pintura.
La emisión de VOCs es alta.
63
Libro Blanco. Pintado industrial
Figura 16: Esquema de la técnica de aplicación de pintura en continuo
3.4.5.3 Roll coating (rodillo)
Es el proceso de aplicar un recubrimiento a una superficie lisa pasándola a través de
rodillos. La pintura es aplicada por un rodillo aplicador que extiende el recubrimiento
mediante una fuerza de cizallamiento. El rodillo aplicador está acompañado de otro que le
transfiere la pintura después de recogerla de un depósito. El sistema roll coating puede ser
directo e inverso. En el sistema directo el rodillo de aplicación gira en la misma dirección en
la que se mueve el sustrato. En el sistema inverso, el rodillo aplicador gira en dirección
contraria al sustrato.
La aplicación más conocida es el coil coating.
Este sistema se utiliza fundamentalmente en el recubrimiento de chapas metálicas y de
elementos laminados.
Figura 17: Esquema de la técnica de aplicación de
pintura coil-coating
3.4.6
Figura 18: Rodillos
Aplicación manual por extensión
Extensión de una película líquida de pintura sobre un soporte, mediante la utilización de
brocha, rodillo o espátula. En estos sistemas la viscosidad del producto es muy importante.
64
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
Esta técnica, aunque de alta eficacia de transferencia, no se utiliza generalmente para el
pintado/acabado de piezas dentro de un proceso industrial, debido a su baja calidad de
acabado y a la imposibilidad de automatización (intensiva en mano de obra). Su uso en la
industria se limita principalmente a aplicaciones de conservación de instalaciones, equipos,
estructuras, etc.
3.5
SECADO O CURADO DE LA PINTURA
Una vez que se ha aplicado un recubrimiento a una pieza, ésta debe pasar por un proceso de
curado o secado posterior. Existe una diferencia entre ambos términos; en el curado la resina
sufre una transformación química (se convierte en una nueva resina), mientras que el secado
se refiere únicamente a la pérdida del disolvente por evaporación, permaneciendo la resina
inalterable.
Se pueden distinguir varios métodos:
− Secado a temperatura ambiente: El secado a temperatura ambiente para pinturas con
alto contenido en disolventes volátiles aplicadas en piezas de gran tamaño, que no
pueden ser introducidas en hornos de secado.
− Secado en horno: El secado se realiza en horno a temperaturas entre 100 y 200ºC que
dependen del tipo de pintura. La aplicación de calor a la pieza se puede realizar por
conducción, convección o radiación.
− Secado forzado por aire: Una forma alternativa de acelerar el proceso de secado,
aplicable a toda clase de pinturas, pero especialmente para las pinturas de base acuosa,
son los sistemas de aire forzado. La temperatura oscila entre los 50 y 100ºC. Estos
sistemas aprovechan el efecto Venturi para proyectar grandes cantidades de aire filtrado
a gran velocidad sobre la superficie pintada a secar, favoreciendo así la evaporación de
los diluyentes.
− Curado por radiación: Este secado se realiza para pinturas con una formulación
especial que contiene fotopolímeros. Hay tres tipos de curado por radiación: infrarroja
(IR), ultravioleta (UV) y por haz de electrones (EB).
El tipo de secado constituye un punto muy importante a la hora de seleccionar el tipo de
pinturas a utilizar. Así, se deberá realizar la selección de pinturas entre aquellas con secado
al aire/aire forzado o aquellas con secado al horno a altas temperaturas (por encima de
120ºC). Estas últimas (secado al horno) suelen dar buenas prestaciones, pero poseen ciertas
limitaciones, tal y como se muestra en la siguiente tabla:
65
Libro Blanco. Pintado industrial
Versatilidad frente al
sustrato
Secado al aire (ambiente) / Secado forzado
- Puede ser aplicado a todo tipo de sustratos
(metales, plásticos, madera, caucho, etc.)
-
- Puede ser aplicado sobre materiales porosos como papel, madera
Requisitos de
calentamiento
Propiedades físicoquímicas
Defectos
Tiempo de curado
Requerimientos de
limpieza
- Puede secar y curar desde temperatura
ambiente hasta los 90ºC
- Las pinturas en base disolvente no requieren
un horno, aunque un horno a baja
temperatura acelerará el proceso de secado
- Las pinturas en base agua se beneficiarían
de un horno a baja temperatura,
particularmente en ambientes muy húmedos
- Ofrecen un menor consumo energético
- La mayoría de las pinturas de un
componente, tales como las alquídicas y
alquídicas modificadas, no presentan
propiedades físico-químicas superiores a las
de dos componentes y a las pinturas de
secado al horno.
- No se suelen producir defectos en la
superficie (piel de naranja), aunque esto
depende en gran medida del sistema de
aplicación (mínimo en aerográficas,
variable en mixtas y máximo en airless). El
secado forzado a temperaturas elevadas,
pero inferiores a 90ºC, puede aliviar
parcialmente este efecto
- Requiere más tiempo el alcanzar la dureza
necesaria, lo cual puede afectar a los
programas de producción
- El pulverizado sobrante se seca en las
cabinas de pintado (filtros, suelos,
paredes…), por lo que el mantenimiento no
es un problema significativo
-
Secado en horno
Puede ser aplicado únicamente sobre
metales y sustratos que soporten altas
temperaturas. No se recomienda su uso
para materiales sensibles a la temperatura
como plásticos, cauchos, madera, etc.
No se debe aplicar sobre mecanizados u
otras superficies que se puedan deformar
sin tomar precauciones
Pueden provocar burbujas o ampollas en
sustratos porosos. El precalentamiento
puede hacer frente a este problema, pero
añade un paso más al proceso
Generalmente se trabaja a temperaturas
mínimas de 120ºC. Un tiempo de curado
típico puede ser 15 minutos a 150ºC. Los
tiempos de curado son inversamente
proporcionales a la temperatura. Se
requiere un área de enfriamiento.
Requieren temperaturas elevadas, y por
tanto, un alto consumo energético
Poseen excelentes propiedades físicas y de
resistencia química. Las características
específicas dependerán del tipo de
producto.
-
Se debe tener un buen control del horno
para así obtener acabados de alta calidad y
sin defectos
-
Después del secado y enfriamiento, las
piezas pintadas están generalmente listas
para su ensamblado o expedición
El pulverizado sobrante no curado
permanece pegajoso, haciendo complicado
andar en las cabinas de pintado. El
mantenimiento es más costoso debido a la
dificultad de manipulación del material
pegajoso
-
Tabla 16: Comparación para diferentes aspectos del secado al aire/Secado forzado con el secado en
horno
Por otra parte, las propiedades que dependen del proceso de secado/curado son las
siguientes:
-
Tiempo de manipulación
Dureza
Flexibilidad
Resistencia al impacto
Adherencia
Propiedades de flujo (para pinturas en polvo)
Resistencia química
Servicio durante su ciclo vital
66
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
La afección sobre la calidad de la pintura líquida si se utiliza un ciclo de secado/curado
incorrecto influye de la siguiente forma:
1. Si el tiempo de secado/curado es menor del necesario
- Baja dureza
- Posibilidad de ser atacado por disolventes
- Baja adhesión
- Piel de naranja (bajo flujo en pinturas en polvo)
- Baja resistencia química y a la intemperie
2. Si el tiempo de secado/curado es superior al necesario
- Se reduce el tiempo de vida del recubrimiento
- Posibilidad de quemado del recubrimiento
- Decoloración (amarilleamiento)
- Posibilidad de dañar el sustrato
- Fragilidad
También hay que tener en cuenta la posibilidad de explosión que existe en las instalaciones
de secado. Se estima que la concentración máxima admisible de vapores inflamables en un
horno es del 25% del límite menor de explosión (LEL). Esta medida (LEL) está referida a la
relación de mezcla aire/disolvente expresada en porcentaje de vapor en volumen. En
general, las instalaciones de secado operan entre un 3 a un 7% del LEL.
Con la finalidad de ahorrar energía, es aconsejable la instalación de sistemas de
monitorización para minimizar el aire nuevo que se debe calentar. Reduciendo el ciclo de
renovación de aire se consiguen alcanzar fuertes ahorros en los costes energéticos.
Por otra parte, dentro de los sistemas de secado por radiación, los sistemas de secado por
infrarrojo, al contrario de los sistemas de secado por convección (calentamiento del aire
alrededor del objeto), utilizan ondas electromagnéticas para elevar la temperatura del objeto
a recubrir. Existe un pequeño calentamiento del aire en el horno debido a la convección
existente por el calentamiento de los citados objetos y de las paredes del horno.
Los hornos de curado por infrarrojos se utilizan también para curar recubrimientos en polvo.
El rápido proceso de calentamiento permite al polvo fluir y generar una superficie suave
antes del proceso de curado proporcionando un acabado uniforme.
En el caso del curado por radiación ultravioleta (UV) o por haz de electrones (EB) se
utilizan dos tipos diferentes de energía para iniciar una reacción química (curado químico).
El curado se produce en unos segundos. Estos sistemas poseen un elevado coste tanto de
materias primas como de operación y de instalación y sólo se utiliza para instalaciones con
niveles de producción muy altos. A pesar de esto, poseen otras ventajas como: rapidez, no
necesita etapas de calentamiento y enfriado, menores requerimientos de espacio, menores
tamaños de equipos, y producen menos ruidos, calor y humos en la zona de trabajo.
La selección del tipo adecuado de horno no constituye una tarea fácil debido a que los
costes de equipamiento y consumos energéticos varían ampliamente de un sistema a otro y
de una aplicación a otra.
67
Libro Blanco. Pintado industrial
3.6
LIMPIEZA DE EQUIPOS DE APLICACIÓN AEROGRÁFICOS DE PINTURA
Las lavadoras de pistolas son equipos destinados a la limpieza tanto de pistolas
aerográficas como de cualquier otro utensilio que emplea el pintor. Permiten realizar la
operación de forma eficaz y a la vez segura al disminuir el contacto del operario con el
disolvente. Existen en el mercado numerosos equipos destinados a la limpieza de pistolas;
sin embargo, pueden clasificarse en dos grandes grupos: los semiautomáticos, que necesitan
de la presencia del operario para realizar la operación de lavado y limpieza, y los que
funcionan automáticamente.
Las lavadoras manuales (o semiautomáticas) permiten que el operario controle y optimice la
cantidad de disolvente dosificado por la limpieza. Sin embargo, los equipos automáticos
presentan como ventajas:
-
la máquina se carga y se deja funcionar, dejando la posibilidad de que el operario realice
otro trabajo mientras se limpia el equipo
el equipo utiliza la cantidad adecuada de disolvente para limpiar la pistola, evitando
despilfarros
menores riesgos de salud para los operarios ya que disminuyen en gran medida las
emisiones de VOCs
Todos ellos disponen de bombas de accionamiento neumático que aspiran el disolvente de
depósitos contenedores colocados en la base; los vapores de disolvente originados en las
operaciones de limpieza son aspirados y eliminados al exterior, a través de una chimenea.
La limpieza de las pistolas se realiza teniendo en cuenta el tipo de pinturas con el que ha
sido utilizada. Así, la limpieza de restos de pintura en base disolvente ha de llevarse a cabo
con disolventes orgánicos mientras que en el caso de que la pistola haya sido utilizada con
pinturas en base acuosa la limpieza se realiza con agua o productos específicos.
Si se utilizan pinturas en base agua y en base disolvente, entonces se recomienda disponer
de lavadoras específicas para cada tipo de pintura. Nunca se debe utilizar una lavadora para
limpiar pistolas en base acuosa con materiales en base disolvente o viceversa, ya que puede
causar contaminación.
Para pinturas en base acuosa y fluidos de limpieza, utilizar un equipo con cámara de plástico
o acero inoxidable. No utilizar cámara de acero al carbono porque llegaría a oxidarse con
los líquidos de limpieza.
Para pinturas en base disolvente, utilizar un equipo con cámara metálica, si es posible de
acero inoxidable. No utilizar nunca plástico, ya que el disolvente podría dañarlo.
68
Descripción de los procesos de pintado y técnicas de aplicación
Figura 19: Lavadora de pistolas
Con objeto de reducir el consumo de disolventes de limpieza, se puede disponer de equipos
de reciclado de disolventes. Mediante la destilación de los disolventes sucios se separan los
lodos de pintura de la fracción de disolventes que puede ser reutilizada. De este modo se
consigue reducir la cantidad de residuos que han de ser entregados a un gestor autorizado, y
reducir la compra de disolventes para limpieza.
69
Problemáticas ambientales en el pintado industrial
4.
PROBLEMÁTICAS AMBIENTALES EN EL PINTADO INDUSTRIAL
En el presente capítulo se describen las principales problemáticas ambientales detectadas en
los procesos de pintado industrial.
4.1
SALUD LABORAL
Es necesaria una identificación adecuada de los riesgos potenciales de la utilización y
aplicación de pinturas. Para ello, es necesario conocer las propiedades toxicológicas de
todos los productos que forman parte de la composición de la pintura. Esta información es
facilitada por los suministradores de los productos, bien en la etiqueta del producto (según
RD 2216/1985), o bien en la hoja de seguridad (según RD 1078/19983).
Asimismo, es importante conocer las vías de exposición de los productos en el ambiente. En
el caso concreto de la aplicación de pinturas, la principal vía de exposición son las vías
respiratorias, y en menor medida, la absorción cutánea. En el capítulo 6 se detallan los
efectos de algunos de los productos utilizados en la composición de las pinturas, los equipos
protectores recomendados a la hora de aplicar las pinturas y la necesidad de realizar
controles médicos de forma periódica.
Debido al gran impacto que está teniendo actualmente toda la normativa medioambiental y
de seguridad, es muy importante que la empresa tenga accesible la información más
actualizada sobre todos los temas que engloban los productos de pintura.
No se debe olvidar que en las empresas continuamente se están manipulando productos con
propiedades muy distintas (inflamables, corrosivos, irritantes, etc.), es por ello fundamental
que las fichas de seguridad estén disponibles a todo el personal que en algún momento
manipule estos productos. De esta forma, en caso de que tenga lugar algún tipo de incidente
(derrame, incendio, intoxicación…) se podrá actuar de una forma rápida y eficaz.
A continuación, se detallan brevemente los puntos más relevantes para el usuario dentro del
contenido global de una ficha de seguridad:
•
Composición y propiedades físico-químicas, junto con la estabilidad y reactividad del
producto: es de suma importancia que se conozcan perfectamente los riesgos potenciales
de los productos.
•
Primeros auxilios en caso que tenga lugar algún incidente durante la manipulación y/o
transporte del producto.
•
Medidas en caso de incendio y/o vertido accidental.
•
Medidas de orden técnico, junto con las protecciones personales adecuadas: punto de
gran interés para los pintores, ya que son ellos los que van a tener que manipular el
producto y deben saber qué medidas de protección personal utilizar en cada caso (gafas
de seguridad, guantes, etc.).
71
Libro Blanco. Pintado industrial
•
Información toxicológica y ecológica: en estos puntos se describen los efectos tóxicos
del producto y la peligrosidad de las sustancias para el medio ambiente.
•
Información reglamentaria: el etiquetado de cada uno de los productos se realiza en
función de la peligrosidad del mismo, es por tanto muy importante el conocimiento de
esta reglamentación.
4.2
CONSUMO EXCESIVO DE PINTURA
Se define la eficacia de transferencia como la relación de sólidos que se adhieren a la pieza
con respecto a la cantidad total de sólidos de recubrimiento utilizados durante el proceso de
aplicación y se expresa como porcentaje. Es una medida de cómo una técnica aplica una
capa de pintura, es decir, cuánta pintura de la que se aplica acaba realmente en la pieza.
Las mejoras en la eficacia de transferencia conducen a menores costes (ahorro de materias
primas), a menores residuos de pintura y a menores emisiones de VOCs. Depende de un
gran número de parámetros, entre los cuales se encuentra la elección de la técnica de
aplicación más apropiada para cada caso concreto que a su vez depende de un gran número
de factores, tanto económicos, medioambientales, como factores técnicos del proceso
industrial, por ejemplo, el flujo de piezas, la calidad del recubrimiento, el tipo de material a
recubrir, la geometría de las piezas, las condiciones de espacio y el tipo y el caudal de la
pintura, etc.
4.3
PULVERIZADO SOBRANTE/RESIDUOS GENERADOS
El pulverizado sobrante se define como la parte de recubrimiento aplicada que no llega a la
pieza y que se deposita en los alrededores de ésta (superficie de la cabina de pintura, filtros,
bastidores, etc.).
Una cabina de pintura es un recinto que aleja del operario el pulverizado sobrante y las
emisiones de disolvente procedentes de las operaciones de pintado y las dirige hacia un
filtro. Asimismo, las cabinas mantienen unas condiciones óptimas de temperatura, humedad
y limpieza para la aplicación de la pintura. Están diseñadas para capturar las partículas que
se liberan al aire durante las operaciones de recubrimiento. No son dispositivos de
destrucción de VOCs, sino que su función principal es la de proteger a los operarios de la
exposición a los vapores y partículas potencialmente tóxicos. Otra de las funciones de las
cabinas es la prevención de incendios y explosión dentro de la instalación, mediante el
venteo de altas concentraciones de vapores de disolvente inflamables fuera de la instalación.
4.4
EMISIONES A LA ATMÓSFERA
Las emisiones a la atmósfera consisten principalmente en compuestos orgánicos volátiles
(VOCs) que provienen fundamentalmente de los disolventes que se evaporan en la
aplicación de la pintura, disolventes generados en el secado/curado de la pintura y
disolventes evaporados durante la limpieza de equipos e instalaciones. Asimismo, el aire de
salida de las cabinas de pintado y secado, una vez filtradas las partículas de pintura que
puedan arrastrar, contiene disolventes orgánicos procedentes de la evaporación de las
pinturas. En base a las cada vez mayores exigencias medioambientales, estas emisiones
deberán ser también reducidas.
72
Medidas de Producción Limpia
5.
5.1
MEDIDAS DE PRODUCCIÓN LIMPIA
SIGNIFICADO Y ALCANCE DE LA PRODUCCIÓN LIMPIA EN LOS PROCESOS DE PINTADO
INDUSTRIAL
La aplicación de medidas de producción limpia en un entorno industrial, se centra en la
ejecución eficaz de los procesos productivos de manera que se genere el valor mínimo de
subproductos o residuos no aprovechables internamente con el mínimo consumo de materias
primas.
La producción limpia se apoya en tres ámbitos de actuación:
− Prevenir
− Reducir / Minimizar
− Reutilizar internamente
La prevención se orienta hacia la toma de decisiones relacionadas con aquellos procesos
que no han sido aún diseñados parcial o totalmente. Seleccionando de entre todas las
alternativas disponibles aquellas que minimicen la producción de residuos, nuestro sistema
reducirá su impacto ambiental en el entorno. Puede decirse que la prevención interviene en
la definición o planificación de los procesos, llevando asociada una reflexión previa
destinada a evitar la generación de residuos y el impacto sobre los distintos compartimentos
ambientales (suelo, agua, aire) del proceso.
La minimización o reducción deberá aplicarse en aquellos procesos que si bien ya están
implantados en su totalidad, disponen de margen de mejora. Las modificaciones deberán
considerar la reducción de las cifras de residuos generados y/o consumo de materias primas
y recursos naturales mediante la implementación de modificaciones dirigidas en ese sentido.
El objetivo será la optimización del proceso hasta limitar al máximo el valor de
subproductos no aprovechables inherentes al mismo.
La reutilización interna, es el último recurso para limitar el impacto ambiental del proceso
y se apoya en la consideración de los residuos como materia prima alternativa dentro de la
empresa.
El reciclaje, valorización y reutilización interna mitigarán el impacto medioambiental y
económico del balance de residuos generados y mejorarán la competitividad de la empresa.
En base a lo comentado anteriormente, es obvio que la producción limpia en un proceso ha
de ser asumida desde su propio diseño o definición. El efecto ambiental de las medidas será
tanto más positivo, cuanto más intensamente participe el concepto de producción limpia en
este sentido. Así podemos decir que prevenir será mucho más eficaz que reducir y a su vez
reducir será más eficaz que reutilizar internamente.
Desde el punto de vista de los costes e inversiones requeridos para la implantación de
medidas correctoras, serán tanto más intensos cuanto menor sea la eficacia de las medidas
de producción limpia implantadas. A este respecto, es necesario huir de planteamientos
simplistas centrados en el corto plazo para pensar en producción limpia como un proceso
73
Libro Blanco. Pintado industrial
cuyos efectos se perciben más intensamente con el paso del tiempo. Es en este punto en el
que realmente se aprecia el valor añadido de la producción limpia.
Figura 20: La producción limpia reduce costes ocultos mejorando la eficacia productiva
La correcta planificación y diseño de un proceso en el que se seleccionen técnicas que no
generan residuos, será a un medio-largo plazo mucho más rentable ambiental y
económicamente que aquellos procesos en los que únicamente se da una correcta gestión a
los residuos generados (tratamiento a final de proceso).
Entre las principales fuerzas motrices que paulatinamente están propiciando que la
Producción Limpia esté cada vez más presente en los procesos de pintado industrial, se
encuentran las siguientes:
− Un marco legal cada vez más estricto y cuyo cumplimiento está siendo regulado con
mayor minuciosidad.
− El aumento del coste de la gestión externa de residuos.
− La creciente sensibilización ambiental de los consumidores y clientes que en muchos
casos seleccionan aquellas empresas dotadas de una imagen más respetuosa con el
medio ambiente (por ejemplo, empresas que dispongan de un Sistema de Gestión
Medioambiental mediante la ISO 14001).
− La mejora técnica asociada a algunos procesos que incluyen el concepto de producción
limpia en su diseño, ofreciendo productos de una calidad igual o superior.
5.2
MEDIDAS DE PRODUCCIÓN LIMPIA PARA CADA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL EN LOS
PROCESOS DE PINTADO INDUSTRIAL
Las problemáticas ambientales sobre las que habrá que aplicar medidas de mejora en los
procesos de pintado industrial, son las siguientes:
1.
2.
3.
4.
Salud laboral
Consumo excesivo de pintura
Pulverizado sobrante/Residuos generados
Emisiones a la atmósfera
La problemática ambiental 1 (Salud laboral) se desarrolla de forma más detallada en el
capítulo 6.
74
Medidas de Producción Limpia
A continuación se resumen las medidas propuestas de producción limpia asociadas a cada
una de las problemáticas ambientales (o campos de actuación) en los procesos de pintado
industrial.
Problemática
ambiental
2. Consumo excesivo
de pintura
Nº de
medida
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3. Pulverizado
sobrante/Residuos
generados
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
2
3
4
5
6
7
8
4. Emisiones a la
atmósfera
9
10
11
1
2
3
4
5
6
Medida de producción limpia propuesta
Elección del tipo de pintura
Elección de la técnica de aplicación más adecuada
Elección de la técnica de aplicación: pistola convencional
Elección de la técnica de aplicación: pistola HVLP (alto volumen baja
presión)
Elección de la técnica de aplicación: pistola airless
Elección de la técnica de aplicación: pistola mixta
Elección de la técnica de aplicación: pulverización electrostática
Estricto control del inventario
Equipo de mezclado que realice la mezcla exacta de pintura requerida
Equipo de mezclado informatizado
Viscosidad y temperatura de trabajo
Mantener una distancia constante entre la pieza y la pistola para obtener un
acabado uniforme
Velocidad constante de la pistola
Reducir la presión del aire de atomización (donde sea posible)
Reducir la presión del fluido
Disminuir el espaciado entre las piezas
Formación de los operarios
Uso de bombas para trasvase
Influencia de la forma de la pieza
Soltar el gatillo de la pistola al llegar a los extremos de la pieza
Evitar limpiar la pistola de forma inadecuada
Mover la pistola de forma paralela y perpendicular a la superficie
Espesor deseado de la película
Alimentación de las pistolas aerográficas
Cabinas de pintado
Cabinas de pintado con recirculación
Reducir las turbulencias de aire en la cabina de pintado
Reducir la velocidad del aire en la cabina de pintado
Reducción de los residuos en la cabina de pintado
Recuperación directa del pulverizado sobrante mediante ultrafiltración para
pinturas de un componente
Recuperación directa del pulverizado sobrante mediante deshidratación
continua para pinturas de un componente
Recuperación directa del pulverizado sobrante mediante el sistema Coolac
para pinturas de un componente
Recuperación directa del pulverizado sobrante de pinturas en polvo
Mejorar la eficacia de recuperación del polvo del pulverizado sobrante
Utilización de filtros secos reutilizables
Utilizar métodos de limpieza apropiados
Utilización de un lavador de pistolas para la limpieza de los equipos
Pinturas alternativas: recubrimientos con alto contenido en sólidos
Pinturas alternativas: recubrimientos en base agua
Pinturas alternativas: recubrimientos en polvo
Pinturas alternativas: recubrimientos curados por radiación
Tabla 17: Medidas de producción limpia para cada problemática ambiental definida dentro de los
procesos de pintado industrial
75
Libro Blanco. Pintado industrial
5.3
ESTABLECIMIENTO
DE CRITERIOS, DESCRIPCIÓN
PRINCIPALES MEDIDAS DE PRODUCCIÓN LIMPIA
Y
VALORACIÓN
DE
LAS
En el presente apartado se describen las diferentes alternativas de mejora para cada
problemática ambiental. Se indican también los beneficios previstos, su repercusión en el
proceso productivo, así como una valoración general de su viabilidad de implantación
teniendo en cuenta distintos criterios de tipo económico, técnico, ambiental, etc.
Para cada uno de los criterios de selección se han establecido tres niveles de valoración
empleando los colores verde (valoración favorable), amarillo (neutro) y rojo
(desfavorable). Los criterios considerados son los que se enumeran a continuación.
Es muy importante recalcar que cada empresa debe realizar una VALORACIÓN
PERSONALIZADA de estos criterios, atendiendo a su situación, características y prioridades
concretas. De esta forma, una misma medida puede ser muy interesante para una empresa y
poco o nada para otra dependiendo de su valoración.
CRITERIO ECONÓMICO ($)
Un criterio económico sencillo para valorar medidas de prevención que implican una
inversión es el periodo de amortización. Para medidas sin inversión se consideran
directamente ahorros anuales producidos por la medida.
Periodo de amortización
El periodo de amortización es igual al cociente entre la inversión necesaria para
implementar la medida y los potenciales ahorros económicos anuales producidos por la
medida. El periodo de amortización refleja el tiempo necesario para la amortización de la
inversión.
Periodo de amortización (año) = Inversión (pts) / Resultado económico anual (pts/año)
Si una medida presenta un periodo de amortización corto, significa que el resultado
económico anual es alto frente a la inversión realizada. Por lo tanto, esta medida tendrá una
valoración positiva.
Resultado económico anual
El resultado económico anual es la diferencia entre los ahorros anuales producidos por la
medida y los eventuales costes anuales adicionales causados por la misma.
Resultado económico anual (pts) = Ahorros anuales (pts) – Costes adicionales anuales (pts)
CRITERIO AMBIENTAL (C)
Cada una de las medidas supondría la mejora de una determinada problemática ambiental de
la empresa. La mejora puede ser cuantitativa, como por ejemplo en el caso de la reducción
de la cantidad de desechos producidos, o cualitativa, como por ejemplo en el caso de la
sustitución de un producto peligroso con un producto de menor impacto.
CRITERIO TÉCNICO (&)
En la valoración de medidas de mejora, es importante considerar el riesgo técnico:
76
Medidas de Producción Limpia
•
•
•
Medidas que han sido ampliamente contrastadas e implantadas en otras empresas no
presentan ningún riesgo técnico para la empresa. Es también el caso de medidas
sencillas (buenas prácticas operativas).
En el caso de medidas que han sido contrastadas pero de forma limitada o solamente en
otros sectores, pueden existir aún ciertos riesgos técnicos.
En el caso de medidas que están aún en fase de estudio o investigación, se desconocen
en gran parte los riesgos técnicos que presentan.
CRITERIO ORGANIZATIVO (CAPACITACIÓN TÉCNICA) ()
Algunas medidas de mejora pueden implicar cambios en diversos aspectos organizativos:
•
•
•
Procedimientos de trabajo (planificación del trabajo, operativa, etc.)
Organización del proceso productivo (disposición de las máquinas, distribución de las
tareas productivas entre los trabajadores, etc.)
Capacidad técnica de los trabajadores
Las medidas que implican muchos cambios tienen una valoración inferior frente a medidas
que se pueden implementar sin cambios significativos.
CALIDAD (Q)
Muchas medidas de mejora tienen también un efecto sobre la calidad del producto.
En la siguiente tabla se indican los rangos establecidos para cada criterio, así como los
límites de valoración para las diferentes medidas:
Criterios
Económicos
$
Hay inversión
(periodo de
amortización)
No hay inversión
Ambientales
C
Potencial de
minimización
Técnicos
&
Riesgo
tecnológico
Organizativos
Calidad
Q
Necesidad de
capacitación
técnica
Repercusión
sobre la calidad
de los productos
< 2 años
2-5 años
Ahorros anuales > costes
anuales
Reducción del impacto
ambiental
> 5 años
Ahorros anuales = costes
anuales
No afecta al impacto
ambiental
Riesgo técnico limitado /
Riesgo técnico nulo /
tecnología en fase de
tecnología comprobada
introducción
No afecta o puede mejorar la Puede necesitar cambios
organización del proceso
limitados del proceso
productivo
productivo
Costes anuales > ahorros
anuales
Puede empeorar el impacto
ambiental
Riesgo técnico desconocido
/ tecnología en fase de
investigación
Necesita cambios
significativos del proceso
productivo
Efecto positivo sobre la
calidad del producto
Puede empeorar la calidad
del producto
No afecta la calidad del
producto
Tabla 18: Criterios de valoración de las medidas de producción limpia y rangos asociados
Los cuadros siguientes se presentan como herramientas destinadas a facilitar la toma de
decisiones en la empresa. En ellos se resumen los aspectos y criterios más relevantes de
cada medida. No obstante, aquellas medidas que por su extensión e importancia requieran
una mayor explicación, serán tratadas en el apartado de “Valoración detallada de las
principales medidas de producción limpia”.
77
Medidas de Producción Limpia
PROBLEMÁTICA AMBIENTAL 2: CONSUMO EXCESIVO DE PINTURA
Criterios de valoración
Nº
Medida propuesta
Descripción
1
Elección del tipo de pintura
2
Elección de la técnica de aplicación
más adecuada
3
Elección de la técnica de aplicación:
pistola convencional
4
Elección de la técnica de aplicación:
pistola HVLP (alto volumen baja
presión).
(Ampliado en el apartado 7.1.1)
Elección de la técnica de aplicación:
pistola airless.
(Ampliado en el apartado 7.1.1)
Se recomienda consultar con el fabricante de pintura cuál es el tipo de pintura más adecuado para
el trabajo a realizar
Depende de un gran número de factores, tanto económicos, medioambientales, como factores
técnicos del proceso industrial como pueden ser el flujo de piezas, la calidad del recubrimiento, el
tipo de material a recubrir, la geometría de las piezas, las condiciones de espacio, el caudal de
pintura, etc.
La pintura es aplicada mediante una pistola de pintura con alimentación por succión, gravedad o
presión. Cuando se aprieta el gatillo, la pintura es expulsada a través de la boquilla como un
caudal de fluido. El aire comprimido transmite el fluido con un perfil cónico, de esta forma la
pintura se dispersa en pequeñas gotas y se le transfiere velocidad.
Este tipo de pistolas opera a una presión de 0,1 a 10 psi en la boquilla. La baja presión de aire
necesario para la atomización minimiza la cantidad de pulverizado sobrante. La salida de aire
puede calentarse lo que ayuda a la atomización por calentamiento de la pintura en la cabeza de la
pistola para conseguir menor viscosidad.
En este caso no se utiliza aire comprimido para conseguir directamente la atomización de la
pintura, sino que se emplea presión hidráulica para impulsar la pintura a través de un pequeño
orificio en la boquilla. Cuando la pintura atraviesa la boquilla, se rompe en pequeñas y finas gotas
atomizadas, con la velocidad suficiente para llegar al objeto a pintar.
Existen dos tipos:
- Sin salida: la pintura se impulsa directamente desde el tanque a la pistola
- Con circulación: la pintura circula desde el contenedor a través de la línea de pintado
continuamente, estando la pistola conectada a la línea.
El diseño es el mismo que el de la pistola convencional, con la diferencia de que en este caso se
eliminan todos los accesorios asociados a la fuente de aire.
El fluido es parcialmente atomizado con una boquilla especial similar al sistema airless. Las
pequeñas cantidades de aire comprimido se encargan de romper las gotas en gotas más finas.
5
6
7
8
Elección de la técnica de aplicación:
pistola mixta
(Ampliado en el apartado 7.1.1)
Elección de la técnica de aplicación:
pulverización electrostática
(Ampliado en el apartado 7.1.1)
Estricto control del inventario
9
Equipo de mezclado que realice la
mezcla exacta de pintura requerida
(sistema tintométrico)
10
Equipo de mezclado informatizado
11
Viscosidad y temperatura de trabajo
12
Mantener una distancia constante
entre la pieza y la pistola para
obtener un acabado uniforme
13
Velocidad constante de la pistola
14
Reducir la presión del aire de
atomización (donde sea posible)
15
Reducir la presión del fluido
$
En el recubrimiento electrostático, el fluido se atomiza tras ser cargado negativamente. La parte
que va a ser recubierta, que es eléctricamente neutra, se convierte en positiva para atraer las gotas
a la superficie.
El control del inventario es una manera eficiente y efectiva de reducir el uso indiscriminado de
materiales. El control rígido del inventario puede reducir el uso de disolvente en más de un 50%.
La aplicación de técnicas de control de inventarios y sistemas de seguimiento de materiales sirve
para reducir la cantidad de residuos originados a partir de los restos de pinturas que quedan en los
envases y de las pinturas que han caducado antes de ser utilizadas (control de materias primas
almacenadas y utilizadas). Debe comprarse sólo la cantidad de pintura estrictamente necesaria
para las operaciones. Si es posible, pactar también la devolución de la parte del stock que no llega
a utilizarse. Es conveniente comprar la pintura en recipientes de tamaño adecuado a la cantidad
que se necesita en cada ocasión. Es necesario invertir tiempo en el control de las materias primas
almacenadas.
Se puede garantizar el uso de las cantidades correctas de pintura disponiendo en las instalaciones
de mezcladores de pintura y copas de pulverización de varios tamaños, limitando el
sobremezclado.
Cualquier pintura que no se utilice para el trabajo se considera como residuo peligroso y deberá
ser gestionado como tal.
Con algunos sistemas, se puede tener como desventaja que si se prepara poca pintura para la
realización del trabajo y se necesita más, puede resultar difícil conseguir el mismo color.
Un sistema de estas características puede ayudar a mezclar cantidades muy pequeñas de pintura.
Algunas empresas y talleres que utilizan pequeñas cantidades de pintura, pueden llegar a reducir
hasta casi un 100% su generación de residuos con un sistema informatizado.
Se puede reducir el consumo de pintura adecuando la viscosidad y la temperatura de trabajo a las
condiciones del lugar de aplicación. Por ejemplo, mediante un precalentamiento de la pintura
introduciéndola 15 horas antes en el recinto donde se va a realizar la aplicación (o donde la
temperatura sea superior).
Si la pistola está demasiado lejos, la pintura puede secarse antes de alcanzar la superficie; sin
embargo, si está demasiado cerca, el recubrimiento obtenido puede ser defectuoso.
Como el flujo de pintura procedente de la pistola es constante, la distancia de la pistola a la pieza
también debe ser constante. La variación de esta distancia da lugar a diferentes espesores de
película en una misma pieza. (Figura 21).
Lo ideal es mantener la distancia entre la pistola y la pieza que se está pulverizando lo más cerca
posible de las recomendaciones del fabricante en todo momento. Para la pulverización
convencional se recomienda una distancia de 15 a 20 cm; para pulverización airless de 30 a 38
cm; y para pulverización electrostática de 25 a 30 cm.
Si se acorta la distancia de la pistola se obtiene un recubrimiento de mayor espesor; sin embargo,
si la distancia aumenta, las pérdidas de recubrimiento y disolvente aumentan. Al disminuir la
distancia el operario necesita reducir la presión del fluido y/o la del aire para evitar el aplicar
demasiado recubrimiento a la pieza.
Como el flujo de pintura de la pistola de pulverización es constante, la velocidad a la que se
mueve la pistola de un lado a otro de la pieza debe ser también constante. El operario no puede
obtener una película uniforme en la pieza sin una velocidad constante de la pistola. Si la
velocidad de la pistola es demasiado alta, el patrón de pulverización se distorsiona y la mayor
parte de la pintura no alcanzará la pieza, el recubrimiento será insuficiente y se necesitarán más
aplicaciones, disminuyendo la productividad de los operarios. Si la velocidad es baja, el
recubrimiento tendrá un mayor espesor, con la pérdida de material que eso conlleva.
En las pistolas convencionales, HVLP y electrostáticas se debe reducir la presión del aire al
mínimo posible, con objeto de mejorar las relaciones de eficacia de transferencia.
Para las pistolas airless, y en algunos casos las mixtas, la utilización de un orificio más pequeño
puede obtener los mismos resultados finales en la atomización.
Si la presión del fluido y la velocidad de flujo del fluido correspondiente son altas, la corriente de
pintura que sale de la pistola de pulverización viajará una distancia relativamente grande antes de
alcanzar la pieza. Una velocidad de flujo de estas características posee un tiempo de residencia
muy corto en la pistola de pulverización y requiere de grandes cantidades de energía para la
atomización. Al disminuir la presión del fluido, la corriente que sale de la pistola de pulverización
se reduce y se necesita menos energía para la atomización. Tiempos de residencia más largos
conducen a una atomización más eficiente, lo cual proporciona eficacias de transferencia más
altas.
Muchos usuarios de equipos de pintado argumentan que la disminución de la velocidad del fluido
genera una menor velocidad de producción y eleva el consumo de pintura. Este argumento es
cierto sólo para un pequeño porcentaje de instalaciones que ya hayan optimizado la velocidad del
fluido. Sin embargo, en la mayor parte de las instalaciones la velocidad del fluido es
considerablemente mayor que la que requiere el trabajo.
79
C
&
Q
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA AMBIENTAL 2: CONSUMO EXCESIVO DE PINTURA
Criterios de valoración
Nº
Medida propuesta
16
Disminuir el espaciado entre las Muchas instalaciones que utilizan sistemas de transporte con suspensión de las piezas dejan un
piezas
gran espacio vacío entre éstas. Este espaciado es adecuado para piezas de tamaño medio o grande,
pero reduce la eficacia de transferencia sobre las piezas pequeñas. Las instalaciones deberían
intentar utilizar sistemas de suspensión de las piezas diseñados específicamente para las piezas
que van a ser recubiertas. Esto supondrá una mayor eficacia de transferencia y optimizará la
velocidad en la línea de proceso.
Sin embargo, los operarios no siempre pueden trabajar bien con poco espacio entre las piezas; por
ejemplo, piezas con geometrías complejas normalmente requieren que el operario acceda a la
pieza desde distintos ángulos, para asegurar el completo recubrimiento de la pieza y la calidad del
acabado. Asimismo, cuando se utilizan pistolas de pulverización electrostática, se debe dejar el
suficiente espacio para que la pintura que envuelve la pieza pueda ser atrapada.
Formación de los operarios
Mediante el conocimiento del equipo, métodos de aplicación y mantenimiento por parte del
operario, las empresas pueden ahorrar en el uso de materiales. Este ahorro dependerá de las piezas
recubiertas, el material pulverizado y el nivel de experiencia y la técnica del operario.
En algunos casos, la formación de los operarios puede ahorrar hasta el 20% de pintura. Por
ejemplo, considerando una empresa pequeña que utiliza 75.000 litros de pintura por año a 1.000
pts/litro. Si la formación de los operarios produce un 10% de ahorros en el recubrimiento
utilizado, la empresa ahorrará al año alrededor de 7,5 millones de pesetas, por lo que los ahorros
producidos a raíz de la formación del operario compensa sobradamente el coste del programa de
formación.
Uso de bombas para trasvase
La utilización de bombas desde los recipientes originales hasta los de uso provoca la reducción de
la cantidad de derrames y pérdidas de pintura, haciendo que el uso de la materia prima sea más
eficiente.
Influencia de la forma de la pieza
La mayor eficacia de transferencia se obtiene en el pintado por pulverización de una superficie
lisa. Cuando en los catálogos de las pistolas de pulverización se indican las eficacias de
transferencia teóricas, éstas están basadas en el pintado sobre una superficie lisa. En realidad, las
piezas rara vez son lisas, suelen tener huecos, zonas inaccesibles u otras formas tridimensionales.
Si un operario lo hace todo de forma correcta, la eficacia de transferencia no será mejor que la
reflejada en el catálogo.
Soltar el gatillo de la pistola al llegar Si el operario no suelta el gatillo, la pintura se pulveriza una vez que ha pasado la pieza.
a los extremos de la pieza
Por ejemplo, si un operario quiere pulverizar un área de 0,6 m x 1,2 m (0,72 m2) pero pulveriza 15
cm más por cada lado, se pulveriza un área de 0,9 m x 1,5 m (1,35 m2). Estos 0,63 m2 de
diferencia resultan en material desperdiciado.
Evitar limpiar la pistola de forma El accionar la pistola de pintura cuando ésta apunta al suelo, al techo o a cualquier otro sitio que
inadecuada
no sea la pieza a pintar derrocha pintura.
Mover la pistola de forma paralela y Las pistolas de pintura deberán moverse de forma paralela a la superficie y mantenerse
perpendicular a la superficie
perpendiculares a ésta. Muchos operarios arquean la pistola para alcanzar áreas difíciles, haciendo
que sea imposible el mantener una distancia constante de la pistola, y por lo tanto, el poder aplicar
una película uniforme. Una película irregular produce defectos y desperdicia material.
Se recomienda reposicionar la pistola o al operario para cubrir áreas difíciles de alcanzar.
Espesor deseado de la película
Para determinar la eficacia real de transferencia, debería compararse el espesor de la película
(Ampliado en el apartado 7.1.2)
aplicada frente al espesor deseado. Por ejemplo, si se especifica una película con un espesor de 80
µm, pero el método de pulverización utilizado suministra un espesor de película de 160 µm o
mayor, entonces al menos el 50% de la pintura se desperdiciará. Incluso si toda la pintura
utilizada se aplicara a la pieza, la eficacia real de transferencia sería sólo de un 50%.
Alimentación de las pistolas
Básicamente hay tres modelos de pistolas aerográficas, diferenciadas por su alimentación, aunque
aerográficas
la construcción de los tres tipos es prácticamente igual:
(Ampliado en el apartado 7.1.3)
- Alimentación por gravedad: por su propio peso la pintura tiene acceso al interior de la pistola.
Se utilizan para aplicaciones pequeñas como acabados al detalle o retoques de manchas, o
acabados en áreas limitadas.
- Alimentación por succión: la pintura llega por propia aspiración, debido al efecto Venturi que
se produce en la boquilla de la pistola. Se utiliza solamente para trabajos que requieran muchos
cambios de color y pequeñas cantidades de material, como las operaciones de contacto.
- Alimentación por presión. la pintura llega bajo la presión ejercida en un calderín. Para trabajos
pequeños, la pintura se pone en un pequeño depósito o cazoleta unido a la pistola. Para trabajos
a gran escala, la pintura se instala en un calderín, que trabaja con una pequeña presión para
impulsarla por la manguera, dotado de agitador.
17
18
19
20
21
22
23
24
Descripción
150 - 300 mm
Comienzo
$
El recubrimiento
tendrá menor espesor
en este punto
Recorrido
de la pistola
Presionar
el gatillo
Soltar
el gatillo
El recubrimiento
tendrá mayor
espesor en este punto
Final
Correcto
Incorrecto
Figura 21: Técnica correcta de pulverización para obtener un acabado uniforme
80
C
&
Q
Medidas de Producción Limpia
PROBLEMÁTICA AMBIENTAL 3: PULVERIZADO SOBRANTE/RESIDUOS GENERADOS
Criterios de valoración
Nº
Medida propuesta
Descripción
1
Cabinas de pintado
(Ampliado en el apartado 7.2.1)
2
Cabinas de pintado con recirculación
3
Reducir las turbulencias de aire en la
cabina de pintado
4
Reducir la velocidad del aire en la
cabina de pintado
5
Reducción de los residuos en la
cabina de pintado
(Ampliado en el apartado 7.2.1)
6
Recuperación directa del pulverizado
sobrante mediante ultrafiltración
para pinturas de un componente
7
Recuperación directa del pulverizado
sobrante mediante deshidratación
continua para pinturas de un
componente
8
Recuperación directa del pulverizado
sobrante mediante el sistema
Coolac para pinturas de un
componente
9
Recuperación directa del pulverizado
sobrante de pinturas en polvo
(Ampliado en el apartado 7.2.2)
10
Mejorar la eficacia de recuperación
del polvo del pulverizado sobrante
11
Utilización de filtros secos
reutilizables
Una cabina de pintura es importante desde la perspectiva de la exposición del trabajador, la
calidad y la utilización de la pintura. El objetivo de una cabina de pintura es recoger el
pulverizado sobrante de pintura y eliminar los vapores de disolvente del área de trabajo. Si el
pintado se realiza en un área sin ventilación, los vapores se acumularán, existiendo además
riesgos para la salud y de incendio. Asimismo, el pulverizado sobrante caerá sobre las superficies
recién pintadas, causando problemas de calidad. Las cabinas de pintura también eliminan las
corrientes de aire que podrían alejar la pintura de la pieza y depositarla sobre los alrededores.
Las cabinas de pintado con recirculación reducen los caudales de escape mientras que mantienen
un mínimo de caudal de ventilación, lo que puede reducir el coste de la operación en el sistema de
control de emisiones y en la instalación, reduciendo la ventilación, el calentamiento y el coste
procedente del aire acondicionado.
Las instalaciones de pintura que utilizan varias cabinas de pintado y que posean una única salida
de aire común a todas ellas, pueden crear violentas velocidades de aire (turbulencias) que cambien
la dirección entre las cabinas. Corregir este problema puede ser difícil y normalmente requiere
consultas a expertos en aire acondicionado y sistemas de ventilación. Mientras este remedio puede
ser costoso, el poseer un caudal de aire uniforme y laminar en la cabina de pintado mejora la
eficacia de transferencia, y esto significa una reducción del pulverizado sobrante y del
mantenimiento de la cabina.
Muchas instalaciones trabajan, de forma inadvertida, con velocidades de aire superiores a las de
referencia, debido a que se desconoce el efecto que posee sobre la eficacia de transferencia. Una
menor velocidad de aire es especialmente indicada para las operaciones electrostáticas, debido a
que una velocidad demasiado alta puede impedir el efecto envolvente del recubrimiento sobre los
objetos, aunque esta velocidad nunca se debe reducir por debajo de los requerimientos
especificados por el fabricante.
La cortina de agua y el filtro seco son los dos tipos principales de cabinas de pulverización. El
tipo de cabina de pulverización afecta tanto a la cantidad como al tipo de residuos producidos por
el sistema de aplicación. Las cabinas de pulverización de cortina de agua utilizan agua para
recoger los sólidos de pintura contenidos en el pulverizado sobrante, produciendo lodos de
pintura. Los coagulantes añadidos al lodo aumentan la cantidad de residuo.
En un sistema con filtro seco, un filtro sólido (por lo general papel o fibra de vidrio) recoge el
pulverizado sobrante. Los sistemas de filtro seco producen residuo seco en vez de lodos de
pintura, eliminando la necesidad de los coagulantes. Además, los filtros se pueden cambiar
fácilmente.
La aplicación mediante pulverización de pinturas en base agua puede provocar pérdidas de un
25% de la pintura proyectada, que queda retenida en el sistema vía húmeda (por ejemplo, cortina
de agua).
La ultrafiltración con membranas permite la recuperación de la pintura; asimismo, el agua
separada de la pintura puede ser recirculada al sistema. La limitación al desarrollo de la
ultrafiltración es debida a la utilización de colores diferentes en la misma instalación, lo que hace
difícil la reutilización de la pintura.
El nuevo proceso continuo de la deshidratación de lodos de pinturas en base acuosa hace que el
lodo procedente de las aguas de lavado sea más fácil de trabajar mediante la encapsulación del
pulverizado sobrante con partículas hidrofóbicas. Esta materia es entonces transformada en
sustitución de los pigmentos de pintura. Esta nueva tecnología es muy prometedora y mejora la
eficacia de transferencia general del proceso de pintado.
Este sistema permite recuperar el pulverizado sobrante y evitar la evaporación de los disolventes
de la pintura. Consiste en una placa metálica enfriada en la cual se queda retenida la pintura no
aplicada y los disolventes se condensan. Es un sistema estable y adaptable a cualquier tipo de
cabina.
Esta técnica, todavía poco utilizada, permite la reutilización del pulverizado sobrante a la vez que
disminuye la cantidad de VOCs emitidos a la atmósfera.
La eficiencia económica y los beneficios medioambientales asociados con la reutilización del
pulverizado sobrante en las pinturas en polvo, han llevado a los fabricantes de equipos a
desarrollar sistemas diseñados especialmente para recuperar el pulverizado sobrante. Se han
desarrollado diseños en las cabinas de pintado que permiten el cambio de color con un tiempo de
parada mínimo y permiten la recuperación de un alto porcentaje del pulverizado sobrante.
La pulverización electrostática tiene lugar en una cabina cerrada equipada con un sistema de
reciclado. Combinado con un sistema de recuperación del pulverizado sobrante del polvo, el
proceso produce eficacias de transferencia que varían del 95 al 98%, debido a la reutilización del
polvo del pulverizado sobrante recogido en el sistema de reciclado.
Las fugas y aperturas de la cabina permite que la suciedad entre en el sistema cerrado, reduciendo
la eficacia. El flujo de aire también determina la efectividad del proceso de pulverización
electrostática. El polvo se puede acumular en las esquinas de la cabina, reduciendo la eficacia
global del proceso.
Un mantenimiento y ajuste del sistema de forma periódica puede:
- reducir las fugas de aire
- mantener un flujo de aire adecuado
- prevenir la contaminación del polvo
- aumentar la eficacia del separador aire/polvo
En algunos casos se pueden utilizar filtros secos plásticos o metálicos reutilizables. Será necesaria
su limpieza una vez saturados. Además, en algunas aplicaciones el material del filtro puede
reciclarse.
$
81
C
&
Q
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA AMBIENTAL 4: EMISIONES A LA ATMÓSFERA
Criterios de valoración
Nº
Medida propuesta
Descripción
1
Utilizar métodos de limpieza
apropiados
2
Utilización de un lavador de pistolas
para la limpieza de los equipos
3
Pinturas alternativas: recubrimientos
con alto contenido en sólidos
(Ampliado en el apartado 7.3.1)
4
Pinturas alternativas: recubrimientos
en base agua
(Ampliado en el apartado 7.3.1)
5
Pinturas alternativas: recubrimientos
en polvo
(Ampliado en el apartado 7.3.1)
6
Pinturas alternativas: recubrimientos
curados por radiación
(Ampliado en el apartado 7.3.1)
La minimización del uso del disolvente en la limpieza del equipo puede significar la reducción de
la contaminación. Esto puede incluir:
- Rascar con espátula u otro utensilio las copas de pintura o tanques antes del enjuague con
disolvente.
- Utilizar contenedores de metal teflonados, que se limpian más fácilmente.
- Utilizar una estación de limpieza en circuito cerrado.
- Pulverizar el disolvente a través de la pistola dentro de la estación de limpieza, donde es
condensado para su posterior reutilización.
- Distribuir el trabajo de forma que se realicen primero las series similares de gran tamaño. Esto
reducirá la cantidad de disolvente utilizado y el residuo de pintura generado.
- Distribuir el trabajo desde los colores claros a los oscuros, minimizando la limpieza entre
colores.
El uso de un lavador de pistolas puede ayudar a reducir los residuos generados durante la limpieza
del equipo. La limpieza se realiza mediante la recirculación del disolvente pulverizado. Esta
unidad reduce el residuo de disolvente entre un 50 y un 75% y la reducción en las emisiones de
VOCs puede alcanzar más de un 20%, suponiendo además un ahorro de tiempo de trabajo de
hasta un 60%.
El sistema lavador de pistolas enjuaga y limpia las pistolas airless, convencionales, mixtas y
electrostáticas, así como las copas. El tiempo de limpieza se reduce de los 10-20 minutos
necesarios con la limpieza manual, a menos de un minuto con el lavador de pistolas.
Un sistema lavador de pistolas minimiza la exposición de los trabajadores a los disolventes,
prolonga la vida del equipo y acorta el tiempo de limpieza en 1-2 horas cada día.
El coste varía de las 100.000 pts de las unidades pequeñas a las más de 250.000 pts de las
unidades de tipo industrial.
Los recubrimientos con alto contenido en sólidos son similares a los convencionales. Los sistemas
de resina se modifican para permitir una concentración más alta de sólidos y una concentración
más baja de VOCs. Las formulaciones tienden a usar resinas de bajo peso molecular con grupos
funcionales altamente reactivos para mejorar la polimerización. Las menores concentraciones de
disolventes implican que haya menos emisiones a la atmósfera durante el proceso de curado. Los
recubrimientos con alto contenido en sólidos contienen por lo general de 270 a 420 g de VOCs
por litro de recubrimiento líquido.
Nivel de capacitación requerido: Aunque el equipo de aplicación es similar, es necesaria más
atención y mayor capacitación del operario cuando se utilizan recubrimientos con alto contenido
en sólidos, principalmente debido a la alta viscosidad. Cambios sustanciales en la temperatura
ambiente alterarán la viscosidad del recubrimiento y modificarán el espesor de la película, a no
ser que el operario realice los ajustes oportunos. El control del espesor de la película es difícil,
sobre todo en piezas con formas complejas; en estos casos es posible que haya variaciones de
espesor de entre 25 µm y 175 µm, debido a los diferentes ángulos de pulverización. Un
recubrimiento con alto contenido en sólidos con baja viscosidad y buenas propiedades reológicas
es más sencillo de aplicar y de obtener un espesor uniforme.
Coste: Como los recubrimientos con alto contenido en sólidos utilizan equipos similares a los de
las pinturas convencionales, el coste de las cabinas, pulverizadores y hornos de curado es
aproximadamente similar. De hecho, la mayor parte de los sistemas de aplicación pueden
utilizarse sin modificaciones sustanciales para los recubrimientos con alto contenido en sólidos.
Para aplicaciones a baja temperatura o formulaciones con alta viscosidad pueden ser necesarios
calentadores de pintura.
La composición de las pinturas en base agua es muy similar a las de base disolvente, exceptuando
que se utiliza agua en vez de disolventes orgánicos como líquido transportador en el que la resina
se disuelve, dispersa o emulsiona. La mayor parte de las pinturas acuosas aún contienen pequeñas
cantidades de disolventes como éter glicólicos, para facilitar la dispersión de la resina en el agua.
Como se utiliza menos disolvente, se producen menos compuestos orgánicos volátiles (VOCs)
durante el proceso de recubrimiento, así como durante el proceso de curado.
Nivel de capacitación requerido: Aunque el equipo de aplicación es similar, es necesaria mayor
atención y capacitación del operario para la aplicación de estos recubrimientos.
Coste: Los recubrimientos en base agua son más caros que los convencionales por unidad de
resina reactiva. Los costes de la preparación del fluido, aplicación, limpieza y deposición son
similares para los recubrimientos convencionales y los de base agua. El coste de los sistemas de
pulverización electrostática para los recubrimientos en base agua es más alto debido al problema
de la conductividad eléctrica.
La utilización de recubrimientos en polvo como alternativa a los recubrimientos líquidos produce
una reducción significativa de las emisiones de VOCs. Los recubrimientos en polvo se
caracterizan por ser los recubrimientos con el contenido más bajo de VOCs entre las opciones
disponibles. Consisten en un polvo finamente pulverizado de resinas termoplásticas o
termoestables mezcladas con pigmentos.
Nivel de capacitación requerido: El equipo de recubrimiento en polvo y las técnicas son más
sencillas que las usadas para un recubrimiento convencional por inmersión o pintado por
pulverización. El operario necesita menos especialización que para la pulverización líquida. Sin
embargo, sí es necesaria experiencia previa con el pintado en polvo para determinar si el
recubrimiento depositado dará lugar a una buena película antes de proceder al curado de la pieza.
Coste: El coste de las cabinas, pulverizadores y hornos de curado es por lo general más alto que el
equipo similar utilizado para la aplicación de pinturas convencionales. Sin embargo, los sistemas
de recubrimiento en polvo no requieren equipo de control para reducir las emisiones de VOCs.
Los materiales de recubrimiento en polvo son por lo general más caros que los materiales de
recubrimientos convencionales sobre una base de volumen. Como los recubrimientos en polvo
pueden proveer del espesor requerido de una pasada, los costes mejoran en los casos en que es
necesario un recubrimiento de mayor espesor.
Para las operaciones que utilizan un único color, los costes de mantenimiento y de limpieza son
bajos. Los costes de operación aumentan para aquellos sistemas que requieren frecuentes cambios
de color. No se necesitan disolventes y la limpieza puede llevarse a cabo utilizando sólo aire
comprimido.
Los recubrimientos curados por radiación no tienen disolventes en su formulación. Estos
recubrimientos se curan casi de forma instantánea bajo la exposición a la luz ultravioleta, luz
infrarroja, haces de electrones de alta energía o radiación microondas, que hacen que el
recubrimiento polimerice y endurezca. Estos recubrimientos se curan rápidamente y no requieren
de altas temperaturas para el curado, por lo que son especialmente útiles para aquellos materiales
que son sensibles al calor como papel, madera y plásticos.
$
82
C
&
Q
Aspectos de salud laboral en los procesos de pintado
6.
ASPECTOS DE SALUD LABORAL EN LOS PROCESOS DE PINTADO
La utilización de compuestos tóxicos en los procesos de pintado provoca no sólo efectos
medioambientales sino también riesgos para la salud laboral de los operarios.
La elección de las pinturas y disolventes como punto central de este apartado no es casual
como productos generadores de riesgos toxicológicos. De una parte, la constante exposición
a tales riesgos produce unos efectos que se manifiestan en una patología laboral específica,
y de otra, son muchas las empresas con procesos de pintado que son de tan reducido tamaño
que necesitan el apoyo técnico para poner en práctica el proceso preventivo reglamentario.
No se puede dejar de señalar que la consecución de condiciones ambientales más saludables
en los centros de trabajo redunda indirectamente en la mejora del medio ambiente general, y
directamente en la calidad de vida de los operarios que están expuestos a estos compuestos.
6.1
TOXICOLOGÍA
Todos los compuestos que constituyen las pinturas y los disolventes siguen procesos
similares de introducción y eliminación en el cuerpo humano al de cualquier sustancia
tóxica:
-
Absorción
Distribución
Eliminación
Acumulación
Dado que el tratamiento de los procesos (distribución, eliminación y acumulación) de todos
y cada uno de los componentes sería muy extensa y compleja, saliéndose de los objetivos
fijados para este apartado, a continuación expondremos los efectos que produce cada
sustancia, que son consecuencia directa de dichos procesos.
Naturalmente, los riesgos toxicológicos dependen de la concentración de los compuestos a
la que se está expuesto y del tiempo de exposición. Habrá de entenderse por tanto que los
riesgos mencionados en el presente apartado se refieren al pintor o aplicador.
La vía de entrada principal para todos los componentes de la pintura es la respiratoria. Sin
embargo, también es necesario tener en cuenta la vía dérmica pues algunos disolventes
poseen una gran capacidad de penetración cuando la piel se encuentra intacta.
También hay que resaltar que la vía digestiva es una vía importantísima de entrada al
organismo en el caso de los pigmentos a base de plomo.
Además, indicar que los riesgos para la salud están recogidos en la información que da el
suministrador, bien en la etiqueta del producto (según RD 2216/1985) o bien en la Hoja de
Seguridad (según RD 1078/1993).
83
Libro Blanco. Pintado industrial
6.1.1
Aglutinantes (resinas)
Las resinas mayoritariamente utilizadas en la actualidad (generalmente en solución en
disolventes) son de tipo acrílicas (termoplásticas y termoendurecibles), alquídicas, poliéstermelaminas, acrílicas-isocianato y epoxi-amina/amida. Estas resinas, una vez curadas, es
decir, una vez terminada la reacción de polimerización (endurecimiento) no producen
efectos perjudiciales en el hombre. Sin embargo, mientras dura dicho proceso todas
presentan en mayor o menor grado un poder irritante sobre la piel y mucosas cuando entran
en contacto con ellas y unos efectos dependientes de sus componentes base (catalizador,
endurecedor, etc.) y que se indican en sus correspondientes apartados.
6.1.2
Pigmentos
La toxicidad de los pigmentos depende fundamentalmente de los materiales que forman
parte de su composición.
Aunque la utilización en la formulación de las pinturas modernas de los compuestos de
mayor toxicidad (como el plomo y cromo(VI)) se ha reducido notablemente, los riesgos
toxicológicos asociados aún pueden persistir debido por ejemplo al lijado de pinturas
antiguas.
A continuación se expondrán las toxicologías de aquellos metales que habitualmente forman
o han formado parte de los pigmentos utilizados en las pinturas.
Aluminio
Molibdeno
Zinc
Se utiliza en la fabricación de pinturas metalizadas, en forma de partículas finamente divididas.
Toxicológicamente se puede considerar a estos polvos como partículas molestas inertes.
La inhalación de polvo de molibdeno puede producir neumoconiosis y enfisema, con
debilitamiento general y expectoración.
La exposición a los aerosoles de sales de zinc ha dado lugar a la irritación de las mucosas
respiratorias y gastrointestinales.
El óxido de zinc actúa sobre las glándulas sebáceas provocando eczemas papulo-postulosos.
La inhalación de los humos de óxido de zinc producidos al cortar chapas galvanizadas en locales
poco ventilados produce la “fiebre de los fundidores” dando lugar al cabo de unas cuantas horas,
frecuentemente durante la noche, a fiebre, escalofríos, náuseas, vómitos y cansancio.
Plomo
En algunas horas el operario expuesto vuelve a su estado normal y no produce efectos
acumulativos.
En las exposiciones a pigmentos de plomo existe el riesgo de intoxicación crónica que se
materializa en la enfermedad profesional denominada saturnismo.
La acumulación de plomo en el organismo ocasiona la constricción del sistema periférico
vascular y afecta a la sangre y a los tejidos hematopoyéticos (médula ósea). Además, produce
efectos acumulativos.
Los efectos sobre el sistema hematopoyético aparecen precozmente antes de cualquier otro
síntoma.
Este metal dificulta la síntesis de hemoglobina y acorta la vida de los eritrocitos, produciendo una
serie de desajustes que sirven para diagnosticar el saturnismo.
84
Aspectos de salud laboral en los procesos de pintado
Níquel
Cobalto
El níquel y sus sales son irritantes y sensibilizantes de la piel al contacto prolongado con las
mismas, pudiendo provocar dermatitis e incluso eczema crónico.
Por vía respiratoria pueden provocar asma alérgica y algunos compuestos incluso cáncer de
pulmón, aunque éstos no se utilizan como pigmentos.
La inhalación de polvos de cobalto produce neumoconiosis pulmonar fibrógena con
sintomatología anterior que incluye irritación bronquial, tos y dificultad respiratoria.
Al igual que el níquel y sus compuestos, produce dermatitis alérgica por contacto.
Cromo
Parece ser también irritante ocular produciendo conjuntivitis.
Los efectos que pueden aparecer en los trabajadores expuestos a los compuestos de cromo (VI)
son irritaciones, dermatitis, ulceraciones y corrosión de la piel y membranas mucosas. Se ha
descrito un aumento de la incidencia del cáncer de pulmón en los trabajadores expuestos a la
inhalación de dicromatos metálicos.
Efectos agudos. Por inhalación provoca irritación de las mucosas, con aparición de rinorrea,
estornudos, enrojecimiento de la garganta y espasmo bronquial generalizado, pudiendo llegar a
ataques asmáticos.
Efectos crónicos. Por vía dérmica produce dermatitis en cuello y muñecas a través de las
glándulas sudoríparas.
Por inhalación produce ulceración nasal, llegando a perforar el cartílago. Su actuación sobre el
tracto respiratorio origina tos, disnea, dolor de cabeza y dolor subesternal, con aparición de
bronquitis y asma.
6.1.3 Pigmentos
Estas sustancias poseen, en general, poder alergénico, es decir, son capaces de producir
alergia por contacto con los mismos. Sin embargo, los casos de alergia detectados están
restringidos a los operarios que trabajan en dosificación en las fábricas de pinturas, no
teniendo constancia de ningún caso producido por la utilización de las mismas.
6.1.4
Cargas
Si exceptuamos algunos compuestos ocasionalmente utilizados en tiempos anteriores como
el amianto y la sílice, los demás presentan una toxicidad escasa o nula.
6.1.5
Disolventes
Hidrocarburos alifáticos
Este tipo de hidrocarburos forma parte de los disolventes de la pintura “sintética” y de las
colas de contacto.
Los hidrocarburos alifáticos más comunes son: n-heptano e isómeros, octano, nonano,
decano y white-spirit.
Todos ellos son irritantes de la piel en caso de contacto prolongado, llegando a producir
dermatosis de contacto. Asimismo, su inhalación produce efectos narcóticos, provocando
incluso cefaleas, náuseas y vértigos según la concentración e intensidad de la exposición.
85
Libro Blanco. Pintado industrial
Hay que destacar que, además de estos efectos comunes, el n-hexano, debido a su
metabolización por el organismo, se oxida dando lugar a sustancias neurotóxicas que
afectan a los nervios periféricos, ocasionando polineuropatías.
Hidrocarburos aromáticos
En estos compuestos es necesario establecer una clara distinción entre el benceno y el resto:
tolueno, xileno, naftas aromáticas, estireno, etc., puesto que aunque sus características
físicas y químicas son similares (líquidos incoloros, de olor aromático, generalmente
insolubles en agua, pero miscibles en disolventes orgánicos, disuelven grasas, ceras, etc.,
son estables en condiciones normales de uso, pero capaces de reaccionar con diversos
compuestos), los efectos que el benceno produce en el organismo son mucho más graves.
Sin embargo, por fortuna, el benceno ha desaparecido de las formulaciones de los
disolventes de pintura.
Aunque por inhalación estos hidrocarburos no pueden considerarse productos altamente
tóxicos, a ciertas concentraciones pueden provocar irritaciones y efectos ebrio-narcotizantes
e incluso efectos depresivos.
En general son productores de irritaciones de piel, pudiendo provocar necrosis superficiales,
siendo su penetración cutánea variable.
Dependiendo de su concentración son susceptibles de producir irritaciones oculares, con
abundante lagrimeo. Sin embargo, si la exposición es continua, pueden ser intolerables y el
propio contacto ocular puede producir quemaduras graves.
Alcoholes
De manera general son solubles en agua y volátiles. Una vez absorbidos por el organismo se
distribuyen rápidamente fijándose en los tejidos de mayor contenido en agua y sobre todo en
la sangre, orina y humor acuoso. Se oxidan lentamente en el hígado y la fracción no
metabolizada se elimina por la orina.
El metanol produce efectos depresores sobre el sistema nervioso central e irritación de las
mucosas y en casos graves su acción sobre el nervio óptico produce ceguera bilateral.
El isobutanol y butanol en soluciones acuosas diluidas son menos tóxicos: no penetran
fácilmente en la epidermis ni las irrita.
En orden a su toxicidad es relativamente bajo, con efectos comparables a los del etanol.
Esteres
Son líquidos incoloros (generalmente acetatos), de olor suave y agradable, solubles en agua
y con ligeras diferencias entre ellos.
Son compuestos que presentan baja toxicidad.
86
Aspectos de salud laboral en los procesos de pintado
Sus patologías y toxicologías también presentan similitud; sus vapores son irritantes para las
mucosas oculares y vías respiratorias superiores. Producen acción narcotizante moderada
que causa somnolencia, embotamiento, cansancio y falta de apetito.
Por contacto cutáneo prolongado estos líquidos pueden destruir la capa lipoácida
provocando grietas con peligro de infección.
Eter-alcoholes
Bajo este epígrafe se agrupan el metilglicol, etilglicol, metoxipropanol, butilglicol,
butildiglicol, etc. Todos ellos son líquidos miscibles en agua y en la mayoría de los
disolventes orgánicos y se absorben fácilmente por la piel. Sus vapores son irritantes de las
mucosas respiratorias y de la piel.
Una vez absorbidos por el organismo, ejercen su acción tóxica sobre el sistema nervioso
central, pulmón, hígado y riñón.
En cuanto al éter monoetílico del etilenglicol es fácilmente absorbido, ya que en el
organismo y en proceso metabólico experimenta una hidrólisis y como consecuencia genera
alcohol metílico y etilenglicol, sumándose los efectos tóxicos de ambos.
Cetonas
Son compuestos orgánicos que poseen el grupo carbonilo como la metil etil cetona, metil
ciclohexanona y acetona alcohol. Son solubles en agua y disolventes orgánicos. Penetran en
el organismo por inhalación de sus vapores en su fase líquida y vapor. Se metabolizan
rápidamente en el organismo y son eliminados por el riñón y el aire expirado. Sin embargo
hay que considerar sus procesos de oxidación, destacando la acetona, que aún cuando no es
fácilmente oxidable, si ésta se produce, se divide en ácido acético y anhídrido carbónico,
incrementando la acumulación del tóxico en sangre y órganos.
Toxicológicamente destacaremos que son irritantes para las mucosas oculares y
respiratorias. Además producen tos, estornudos y trastornos nerviosos además de digestivos.
En la piel se produce dermatosis y destrucción de la capa cutánea lipo-ácida. Como solución
de tipo médica está el lavarse inmediatamente con agua abundante en las proyecciones
oculares y cutáneas.
6.1.6
Plastificantes
La débil volatilidad de estos productos disminuye notablemente la acción nociva de algunos
de ellos. Esto, unido a que en las pinturas se utilizan plastificantes de muy baja toxicidad,
hace que en la práctica estos compuestos no produzcan riesgo higiénico.
87
Libro Blanco. Pintado industrial
6.1.7
Endurecedores (para poliuretanos)
Isocianatos
El diisocianato de toluideno (TDI) es la molécula más peligrosa debido a su gran
volatilidad, pero otros como el diisocianato de difenilmetano (MDI), el diisocianato de
hexametileno (HDI) y el diisocianato de isozolona (IPDI), también son susceptibles de
provocar afecciones pulmonares.
En la actualidad los isocianatos se utilizan en forma de prepolímero, como endurecedores de
pinturas, imprimaciones y fondos de dos componentes.
Los mecanismos de acción de los isocianatos sobre el hombre no son muy conocidos; de
acuerdo a los datos e investigaciones al efecto, las ideas son contradictorias. Pueden
sintetizarse en una acción irritativa que se manifiesta sobre las mucosas oculares, tejido
pulmonar y vía digestiva. Normalmente aparecen entre 4 y 8 horas después del comienzo de
la exposición y desaparecen de forma espontánea de 3 a 7 días después de finalizada la
exposición.
Esta acción también se manifiesta sobre la piel en caso de contacto, que si es frecuente,
puede provocar dermatitis.
Sin embargo, conviene matizar que imputar estos efectos exclusivamente a los isocianatos
es arriesgado, ya que éstos se encuentran acompañados en las pinturas por otros muchos
compuestos, algunos de los cuales también son irritantes.
También pueden provocar asmas que aparecen en cierto número de sujetos expuestos tras un
periodo de latencia que puede ir de varias semanas a varios años, durante el cual se produce
la sensibilización. Desaparecen en los períodos en los cuales no se está expuesto.
Finalmente, varios estudios epidemiológicos realizados parecen demostrar que los
isocianatos pueden generar el desarrollo de obstrucciones crónicas de las vías aéreas
(B.P.C.O.), como respuesta a débiles niveles de exposición, aunque existen discusiones al
respecto.
6.1.8
Catalizadores (para epoxi)
Aminas
Las sustancias que se utilizan normalmente en las pinturas actuales son las aminas,
generalmente terciarias.
Estas aminas son irritantes para las mucosas oculares (conjuntivitis con edema corneal que
produce visión confusa con impresión de halo luminoso) y respiratorias (rinitis, tos,
bronquitis).
El contacto directo con la piel provoca irritación de la misma llegando a producirse incluso
quemadura. Por ello, las proyecciones oculares son particularmente peligrosas.
88
Aspectos de salud laboral en los procesos de pintado
Algunos investigadores han apuntado sobre la acción hepato y nefrotóxica de estas aminas,
aunque no han sido verificadas en el hombre.
6.1.9
Acelerantes (masillas de poliéster)
Peróxido de benzoilo
Otras sustancias utilizadas como acelerantes son el peróxido de benzoilo y el peróxido de
ciclohexanona que causan irritación de ojos y vías respiratorias así como dermatosis
alérgicas al contacto con la sustancia.
6.1.10 Aditivos
Todas las pinturas, como ya se ha apuntado anteriormente, llevan en su composición una
serie de sustancias que sirven para mejorar distintas características de las mismas
(extensibilidad, flexibilidad, acabado superficial, resistencia a la luz ultravioleta, etc.).
Estos aditivos tienen poco interés desde el punto de vista toxicológico, dado que las
cantidades que forman parte de la pintura son muy pequeñas.
6.2
CONTROL MÉDICO PREVENTIVO DE LOS TRABAJADORES
El control médico preventivo se consigue en principio mediante el reconocimiento médico
previo encaminado a detectar y a excluir aquellos sujetos susceptibles a la exposición de los
contaminantes utilizados en los procesos de pintado.
Será importante identificar en estos reconocimientos a las personas que tengan un estado de
sensibilización ya adquirido, con reacción positiva a los alérgenos en cuestión. Igualmente
será importante detectar a aquellos que tengan enfermedades o alteraciones de la función
renal, hepática o del Sistema Nervioso Central (S.N.C.) y Periférico.
Rec. Médico Previo
Excluir sujetos susceptibles
Sujetos atópicos
Alt. dermatológ.
Suj. asmáticos
Alt. respiratorias
Sujetos con enferm.
renales hepáticas o del
S.N.C. y Periférico
Figura 22: Reconocimiento médico previo dirigido a detectar y excluir sujetos susceptibles a la
exposición de los contaminantes utilizados en procesos de pintado
89
Libro Blanco. Pintado industrial
Todo esto se consigue mediante la Historia clínica-laboral y una biografía médico-laboral
detallada con expresión de los trabajos realizados, materiales utilizados, manifestaciones
alérgicas o paraalérgicas, enfermedades padecidas con anterioridad y las exploraciones
clínicas y analíticas de los órganos o aparatos en cuestión.
El reconocimiento médico periódico se encargará de la detección precoz de las
alteraciones que puedan sufrir los trabajadores expuestos y su prevención.
Por ello, será necesario realizar una Historia clínico-laboral detallada y una exploración
clínica y analítica de los órganos y aparatos sobre los que actúan los contaminantes, a los
que los trabajadores de procesos de pintado están expuestos.
La exploración clínica debe ir encaminada hacia:
• Una inspección detallada de la piel, observando posibles alteraciones irritativas o
eczemas alérgicos de contacto a las diferentes sustancias utilizadas.
• Un estudio de la función respiratoria mediante una espirometría, con el fin de observar y
prevenir un posible daño a este aparato.
• Una exploración del Sistema Nervioso Central y Periférico valorando la aparición de
polineuritis.
El control biológico de estos trabajadores se realiza mediante diversos tests.
Será importante establecer la función renal, ya que el riñón es el órgano diana de los
diferentes metales pesados utilizados como pigmentos en las pinturas. Para ello, contamos
con la determinación de la creatinina sérica o el BUN (nitrógeno ureico...) cuyas cifras nos
permiten valorar la función renal. En caso de alteración de estas cifras, una vez descartada
patología no laboral, se realizarían determinaciones de los niveles séricos de los metales
utilizados como pigmentos.
Por último, se cuenta con unos índices biológicos de exposición (BEI) para los disolventes,
que representan niveles de aviso de respuesta biológica a estas sustancias químicas,
independientemente de su vía de absorción en el organismo.
Para mezclas de disolventes se pueden utilizar conjuntamente las determinaciones en orina
de:
Metabolitos
Ac. Hipúrico
Ac. Metilhipúrico
Ac. Mandélico
BEI
1,6 g/g de creatinina
1,5 g/g de creatinina
0,8 g/g de creatinina
Estos índices pueden ser usados como guía para exposiciones “seguras” a los productos
químicos tóxicos y de ellos podemos obtener dos clases de información:
•
•
El control de la respuesta individual de cada trabajador.
La medida de la exposición total individual a que está sometido el trabajador.
90
Aspectos de salud laboral en los procesos de pintado
Rec. Médico Periódico
Historial clínico
laboral
Exploración
Dermatológica
Control biológico
F. Respiratoria
S.N.C. y Periférico
Creatinina o Bun
GPT, GOT, GGT
Ac. Biliares
Ac. hipúrico
Ac. metilhipúrico
Ac. mandélico
si alterado
Determinación de
metales en sangre
Figura 23: Reconocimiento médico periódico dirigido a la detección precoz de las alteraciones que
puedan sufrir los trabajadores expuestos
Estos reconocimientos médicos preventivos deben tener una periodicidad mínima anual,
acortando estos periodos en dependencia de las condiciones ambientales y los valores
biológicos y bioquímicos hallados.
6.3
RECOMENDACIONES Y MEDIDAS PREVENTIVAS
La empresa deberá establecer un programa de control de la contaminación existente en los
puestos de trabajo, solicitando, si fuera necesario, la colaboración de organismos externos,
tal y como lo establece la Ley de Prevención de Riesgos Laborales 31/1995 de 8 de
noviembre, que básicamente contendrá los siguientes puntos:
•
•
•
•
•
Identificación de los puestos con posibles riesgo higiénico.
Realización de tomas de muestra en dichos puestos.
Valoración del riesgo existente.
Establecimiento de medidas de prevención tendentes a eliminar el riesgo.
Establecimiento de reconocimientos médicos periódicos a los trabajadores. Estos
reconocimientos serán específicos siempre que sea posible.
En cuanto se sobrepasen los límites de exposición deben aplicarse inmediatamente las
medidas correctoras pertinentes, informando a los trabajadores del problema y de las
medidas de protección a tomar.
A continuación se recogen algunas medidas de prevención tendentes a eliminar el riesgo de
los trabajadores.
91
Libro Blanco. Pintado industrial
6.3.1
Almacenamiento
Para su almacenamiento deben seguirse los criterios de la Instrucción Técnica
Complementaria MIE-APQ-001 “Almacenamiento de Productos Inflamables y
Combustibles” del Reglamento de Almacenamiento de Productos Químicos.
Recipientes de almacenamiento: los botes, bidones, etc., deberán encontrarse en perfecto
estado, tendrán cierre hermético y se mantendrán cerrados siempre que no se utilicen.
Zona de almacenamiento
• Deberá habilitarse un cuarto especial para el almacenamiento de las diferentes pinturas,
masillas y disolventes y otros productos utilizados en los procesos industriales de
pintado.
• El local deberá estar bien ventilado con salida al exterior del inmueble.
• De este local se retirará a diario el material necesario para su consumo en el día y si no se
gastara en su totalidad se devolvería al mismo.
6.3.2
Etiquetado
Todos los recipientes que contengan pinturas, disolventes, etc. deberán indicar de forma
clara los nombres químicos de los componentes “muy tóxico”, “tóxicos”, “nocivos”,
“corrosivos” o “irritantes” y los pictogramas e indicaciones de peligro previstos en el
capítulo 2º, artículo 3º del Reglamento de Sustancias (R.D. 2.216/1985, de 23 de octubre).
Asimismo llevarán impresas las frases de riesgos especificados en dicho Reglamento y que
correspondan al preparado.
6.3.3
Sustitución de los productos utilizados
Debido a que los riesgos toxicológicos derivados de la utilización de pinturas y disolventes
están provocados por la propia composición de dichos productos, se aconseja solicitar a los
fabricantes información9 sobre los componentes que contienen y evitar en la medida de lo
posible el empleo de aquellos de mayor toxicidad.
Por ejemplo, el uso de pigmentos de Cr(VI) y de ácido fosfórico en las imprimaciones
fosfocromatantes tiende a desaparecer, sustituyéndose por pigmentos menos tóxicos.
También existen ya pinturas en base acuosa que constituyen un significativo avance desde el
punto de vista de salud laboral. Sin embargo, el grado de desarrollo actual de este tipo de
productos no permite su utilización generalizada para todo tipo de recubrimientos en
función de las especificaciones del mismo.
Otra tendencia alternativa que también han desarrollado los fabricantes de pinturas para
reducir su peligrosidad es la reducción del contenido en disolventes orgánicos. Fruto de este
esfuerzo se dispone ya actualmente de productos que contienen una proporción de
9
De acuerdo con el Real Decreto 1078/1993 de 2 de julio de 1993 B.O.E 9 Septiembre 1993 el proveedor tiene la obligación de entregar
las fichas de seguridad de los productos, y el usuario el derecho a solicitarlas.
92
Aspectos de salud laboral en los procesos de pintado
disolventes significativamente menor al de las pinturas convencionales, como por ejemplo
las denominadas pinturas HS (pinturas con alto contenido en sólidos).
También en cuanto a las pinturas de 2 componentes, la presunta peligrosidad de los
poliisocianatos está siendo constantemente reducida por la producción de productos cada
vez más limpios y exentos de isocianatos monómeros libres.
En el caso del llamado disolvente de limpieza y otros diluyentes también existe la
posibilidad de solicitar la composición de los mismos y la sustitución de los componentes
más tóxicos como el metanol, metilglicol, etilglicol, etc., por otros.
6.3.4
Proceso productivo
Equipos
Máquinas lijadoras. El lijado en seco de masillas y pinturas mediante máquinas lijadoras
portátiles origina concentraciones ambientales de polvo, a veces con contenidos metálicos
importantes, superiores a los límites higiénicos recomendados, por lo que es necesario
utilizar durante estas operaciones exclusivamente máquinas que dispongan de dispositivos
de aspiración incorporados.
Los elementos filtrantes de estos dispositivos, sacos, bolsas, etc., deben revisarse
frecuentemente, procediendo a su vaciado, o en su caso a su sustitución, antes de que
alcancen colmataciones excesivas.
Figura 24: Aspirador móvil
Figura 25: Recogida de polvo en un aspirador móvil
Pistolas de pulverización. Los fenómenos de rebote del pulverizado de pintura durante las
aplicaciones a pistola provocan elevadas concentraciones ambientales de contaminantes en
la zona próxima a las vías respiratorias del pintor que repercuten directamente en la calidad
del aire inhalado. Es en este aspecto, reducción del rebote de pulverizaciones en la
superficie pintada durante la aplicación, en el que mayores beneficios reporta la utilización
de pistolas de alta eficacia de transferencia desde el punto de vista de salud laboral.
93
Libro Blanco. Pintado industrial
Por estas razones es recomendable:
• La utilización preferente de pistolas de alta eficacia de transferencia frente a las
aerográficas convencionales.
• Controlar la presión de utilización, procurando seguir las indicaciones técnicas de los
fabricantes de las pistolas y de las pinturas.
• En el pintado de zonas problemáticas, se reduce drásticamente la eficacia de la
ventilación de la cabina, por lo que puede resultar de interés la utilización de pistolas con
sobrepresión incorporada al propio depósito de pintura, ya que producen una menor
dispersión de pulverizados durante la aplicación.
Instalaciones de ventilación auxiliares
• Las operaciones de limpieza de pistolas y utensilios con disolvente y las de preparación
de pinturas, mezclas y disoluciones, deben realizarse bajo la acción de un dispositivo de
aspiración, normalmente frente a campanas verticales o en pequeñas cabinas abiertas (ver
el apartado 3.6).
• Las operaciones de preparación de la superficie, previas al pintado es conveniente que se
realicen sobre mesas enrejilladas dotadas de aspiración frontal e inferior.
Figura 26: Extracción de aire en zona de mezclas
Métodos operativos. Frecuentemente aun a pesar de disponer de instalaciones y equipos en
condiciones adecuadas, y debido a hábitos de trabajo desafortunados, se producen
situaciones de riesgo higiénico fácilmente evitables. Por este motivo es conveniente
recordar la necesidad de:
• Efectuar todas las operaciones de pintado a pistola en la cabina de pintura.
• Mantener la ventilación conectada siempre que exista concentración en el ambiente de
VOCs.
• Mantener siempre tapados los recipientes con disolventes utilizados en la limpieza de
pistolas y utensilios.
• Los trapos y desperdicios impregnados de pinturas deberán ser recogidos en recipientes
metálicos cerrados.
94
Aspectos de salud laboral en los procesos de pintado
• Utilizar prendas de protección personal cuando no sea posible reducir la concentración
ambiental del medio de trabajo por otros medios (aspiraciones localizadas, ventilación,
cerramientos…).
• Informar a los trabajadores sobre la toxicidad de las pinturas, disolventes, etc., así como
la forma de manipularlos, e instruirles sobre los métodos de trabajo tendentes a la
prevención del riesgo.
6.3.5
Higiene individual
• Evitar comer, beber o fumar sin lavarse antes las manos, ya que eso puede conducir a la
ingestión de contaminantes activos por vía digestiva, tales como el plomo.
• Al finalizar el trabajo los operarios deberán cambiarse la ropa usada guardándola en una
taquilla, separada de la ropa limpia.
• Utilizar siempre que sea posible ropa de trabajo impermeable.
• Mantener la ropa de trabajo en buenas condiciones de limpieza.
• Cambiarse inmediatamente de ropa de trabajo en caso de impregnación accidental con
disolventes o cualquier otra sustancia tóxica.
• Utilizar jabones neutros para la limpieza de las manos y nunca disolventes orgánicos, ya
que provocan la destrucción de los mecanismos de autoprotección de la piel.
6.3.6
Protecciones personales
Distintas causas pueden hacer aconsejable la utilización de prendas de protección personal
en los procesos de pintado. Entre ellas se pueden citar:
• Dispositivos de ventilación insuficientes o inexistentes.
• Operaciones de difícil solución técnica, como por ejemplo el pintado de interiores de
grandes piezas.
• Propiedades sensibilizantes de algunos contaminantes por vía dérmica, como los
disolventes.
Figura 27: Protección integral
En estos casos es conveniente tener en cuenta las siguientes normas:
95
Libro Blanco. Pintado industrial
Protección vías respiratorias
• Las mascarillas a utilizar durante las aplicaciones a pistola deben constar de filtros
mixtos para la retención tanto de partículas como de vapores orgánicos, y según
homologación EN141 serán del tipo A, P, y clase 1, 2 ó 3 en función de la concentración
ambiental medida. El adaptador facial al que se acoplen debe ser con certificación CE,
según Norma EN140. Cuando este adaptador presente defectos de ajuste por deterioro o
envejecimiento del material debe desecharse inmediatamente.
• Durante las operaciones con desprendimiento intenso de polvo, tales como los lijados en
seco sin dispositivos de aspiración, se deben utilizar filtros mecánicos con homologación
EN143, acoplados a los adaptadores faciales referidos anteriormente, o mascarillas
autofiltrantes homologadas según Norma EN149.
Figura 28: Protección respiratoria
La eficacia de las mascarillas de filtros intercambiables depende decisivamente del grado de
saturación de los mismos. A este respecto se señala que:
• El filtro mecánico para la retención de partículas debe sustituirse siempre que se aprecien
signos de colmatación, bien visualmente o bien por aumento de la resistencia en la
aspiración.
• La predicción de la duración de los filtros de carbón activo, utilizados para la retención
de vapores orgánicos es difícil, ya que depende de múltiples factores, entre los que
destaca la concentración de contaminantes a la que deben enfrentarse. No obstante, se
estima que para las concentraciones habitualmente encontradas, entre el 50 y el 200% de
los límites máximos permisibles, su vida útil puede estar comprendida entre 3 y 10 horas
de servicio.
• Cuando se utilizan equipos de protección semiautónomos con aporte de aire del
compresor, debe prestarse especial atención a las instrucciones dadas por el fabricante
para el mantenimiento correcto de los filtros depuradores del aire dirigido a la máscara o
pantalla facial del pintor. Estos equipos pueden resultar especialmente útiles en los casos
de locales con ventilación muy deficiente, así como para pintores con síntomas de
sensibilización a los isocianatos.
Protección ocular, de cuerpo y manos
• Utilizar gafas de protección ocular para evitar la proyección sobre los ojos de pinturas y
disolventes durante su manipulación y aplicación, así como de partículas sólidas en los
96
Aspectos de salud laboral en los procesos de pintado
procesos de lijado y cuando se emplee aire comprimido para soplado de polvos y secado
de disolventes en operaciones de desengrasado.
Figura 29: Protección ocular
• Utilizar una gorra de fibra artificial que proteja el cuero cabelludo de las sustancias
contaminantes.
• Utilizar guantes impermeables a los disolventes orgánicos durante las operaciones de
preparación y aplicación de masillas, pinturas y colas, lo que evitará la necesidad de
utilizar disolventes orgánicos para la posterior limpieza de las manos.
• Igualmente es recomendable su uso durante las operaciones de lijado, con objeto de
evitar el contacto directo con productos que puedan contener plomo, cromo o restos de
catalizadores.
Como resumen de este capítulo, se presenta a continuación una tabla en la que se indican,
para cada uno de los posibles componentes de las pinturas con potencial agresivo, los
riesgos y medios preventivos para evitar o reducir afecciones derivadas de la exposición a
esos componentes.
Componentes
agresivos
Aglutinantes
Pigmentos
Molibdeno
RIESGOS
Acción de contacto vías
Efectos
de penetración
Contacto con la piel
Dermatitis eczematiformes
durante la aplicación
Dermatitis de irritación
Vías respiratorias
Zinc
Contacto piel
Vías respiratorias
Plomo
Vía digestiva
Vía respiratoria
Níquel
Contacto piel
Vías respiratorias
Cobalto
Contacto piel
Vías respiratorias
Cromo(VI)
Contacto piel.
Tos, edema pulmonar
Lesiones renales
Anemia
Vómitos
Diarreas
Eczemas papulo-postulosos
Irritación mucosas
respiratorias y
gastrointestinales
Cólico saturnino
Parálisis en manos
Encefalopatía aguda
Nefritis
Anemia
Dermatitis alérgica
Eczema crónico
Asma alérgica
Dermatitis alérgica
Irritación ocular
Tos
Dificultad respiratoria
Neumoconiosis
Dermatitis, ulceraciones,
tos, disnea, bronquitis,
asma, cáncer de pulmón,
perforación tabique nasal.
97
PREVENCIÓN
Colectivos
Individual
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Guantes e higiene
individual
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Equipo protección vías
respiratorias
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Equipo protección vías
respiratorias
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Equipo protección vías
respiratorias
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios reducidos
+
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios reducidos
Equipo protección vías
respiratorias
Equipo protección vías
respiratorias
Libro Blanco. Pintado industrial
Componentes
agresivos
Colorantes
RIESGOS
Acción de contacto vías
Efectos
de penetración
Contacto con la piel
Dermatitis alérgica
Cargas
Vía respiratoria
Neumoconiosis (sílice y
amianto)
Insuficiencia respiratoria
Disolventes
Hidrocarburos
Alifáticos
Contacto piel
Vía respiratoria
Guantes e higiene
individual
Irritación piel
Dermatitis
Narcosis
Cefaleas
Náuseas
Vómitos
Polineuropatías (n-hexano)
Irritación, quemaduras
Dermatitis
Ulceración de la córnea
Fatiga
Debilidad
Confusión
Dolor de cabeza
Agrietamiento piel
Irritación nariz, garganta,
ojos
Dolor de cabeza
Somnolencia
Vértigos
Irritación piel y ojos y
mucosas respiratorias
Lesiones de hígado, riñones
y pulmones
Narcosis
Hemolisis
Dermatitis
Irritación ocular y
respiratoria
Cefaleas
Náuseas
Irritación piel, ojos nariz y
garganta
Dermatitis
Dolor de cabeza
Somnolencia
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios reducidos
Eliminación del n-hexano
de las composiciones
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios reducidos
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios reducidos
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios reducidos
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Contacto piel
Vía respiratoria
Quemaduras
Acción irritante y
sensibilizante sobre la piel
(eczema y mucosas oculares
y vías respiratorias)
Asma
Bronquitis asmatiforme
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Contacto piel
Vía respiratoria
Irritación de la piel, ojos y
vías respiratorias.
Conjuntivitis con edema
corneal
Rinitis
Tos
Bronquitis
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Contacto piel
Vía respiratoria
Irritación de la piel, ojos y
vías respiratorias
Dermatitis
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Guantes e higiene
individual
Gafas
Equipo protección vías
respiratorias
Contacto piel
Vía dérmica
Vía respiratoria
Alcoholes
Contacto piel
Vía respiratoria
Eter - alcoholes
Contacto piel
Vía respiratoria
Cetonas
Contacto piel
Vía respiratoria
Esteres
Contacto piel
Vía respiratoria
Catalizadores
Aminas
Acelerantes
Peróxido de
benzoilo/peróxido de
ciclohexanona
Individual
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios reducidos
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios reducidos
Hidrocarburos
Aromáticos
Endurecedores
Isocianatos
PREVENCIÓN
Colectivos
Aspiración localizada
Ventilación forzada en
espacios interiores
Equipo protección vías
respiratorias
Tabla 19: Riesgos y medios preventivos para evitar o reducir afecciones derivadas de la exposición a los
compuestos utilizados en los procesos de pintado
98
Valoración detallada de las principales medidas de producción
7.
VALORACIÓN DETALLADA
PRODUCCIÓN LIMPIA
DE
LAS
PRINCIPALES
limpia
MEDIDAS
DE
Las principales tendencias de desarrollo de las pinturas a medio plazo son las siguientes:
-
Reducción de las emisiones de disolventes orgánicos, suponiendo una mejora del
componente medioambiental y de las condiciones de trabajo (pinturas con alto contenido
en sólidos de 1C y 2C, pinturas al agua de 1C y 2C, pinturas en polvo, pinturas de curado
por radiación, etc.)
-
Reducción de la demanda de energía para el secado de la película y reticulación,
suponiendo un ahorro de energía (pinturas de 2C, pinturas en polvo a bajas temperaturas,
pinturas al agua de secado al aire y de secado forzado, etc.).
-
Reducción de los residuos de pintura generados durante el pintado, disminuyendo los
costes de gestión de residuos (barnizado electroforético por inmersión, pinturas aplicables
con técnicas de proyección más bajas en pulverizado sobrante, reciclaje del pulverizado
sobrante en el taller de pintura para pinturas al agua de 1C y pinturas en polvo,
valorización material de los residuos de pinturas convencionales de 1C).
Por otra parte, la prevención de la contaminación puede suponer, además de adecuarse a las
crecientes exigencias legislativas que se están imponiendo, un ahorro de dinero. El ahorro
asociado con la recogida y reciclaje de materias es obvio, pero la carga de las nuevas
normativas y el coste añadido producido por los materiales residuales puede, en muchos
casos, exceder el coste de la prevención de la contaminación. En general, los beneficios
asociados con la prevención de la contaminación son los siguientes:
•
Reducción del consumo de pintura: las instalaciones pueden ahorrar mediante la
reducción de los costes de materiales (compra de pintura y disolventes), costes de agua y
costes de energía.
•
Mejoras en la calidad del producto: las técnicas de prevención de la contaminación
incrementan la calidad del proceso de recubrimiento. Las mejoras en los procesos de
control hacen que las operaciones de pintado sean más eficientes y permitan fijar unos
parámetros de operación que hagan disminuir los errores en los productos.
•
Reducción del riesgo medioambiental: la prevención de la contaminación puede ayudar a
reducir las acciones de no cumplimiento con la normativa vigente, reducir el daño y la
responsabilidad sobre el medio ambiente y la salud de los trabajadores y reducir el riesgo
de contaminación en el lugar de trabajo vía derrames y escapes.
Por otra parte, cuando se está considerando la posibilidad de cambiar el sistema de pintado,
es importante que la empresa decida cuáles son sus objetivos para acometer dicho cambio y
priorizarlos.
Los objetivos priorizados deberían ser analizados frente a todos los sistemas de pintura
disponibles para determinar cuál es la mejor opción. Entre los objetivos que la empresa puede
plantearse están los siguientes:
99
Libro Blanco. Pintado industrial
-
Reducción de las emisiones de VOCs
Reducción del coste de los materiales de pintado
Reducción del coste de aplicación del recubrimiento
Mejorar la capacidad de producción reduciendo el tiempo de proceso
Mantener o mejorar la calidad de acabado
Asegurar que el espesor de capa requerido se alcanza fácilmente
Cumplimiento de los límites de emisión requeridos (si aplicable)
Las prioridades que establezca la empresa pueden limitar el número de sistemas de pintado
que son adecuados para esos fines.
A continuación, se describen las ventajas y desventajas de los diferentes sistemas, así como
información adicional que consideramos puede ser útil para la empresa durante este proceso
de decisión.
7.1
MEDIDAS PARA REDUCIR EL CONSUMO EXCESIVO DE PINTURA
7.1.1
Elección de la técnica de aplicación
Pistola HVLP
La pistola de pulverización HVLP presenta las siguientes ventajas:
-
Aumenta la eficacia de transferencia y se reduce el pulverizado sobrante
Reduce el residuo de pintura
Menores costes de limpieza de la cabina de pintado
Reduce los costes de sustitución de los filtros
Reduce los costes del tratamiento de las aguas de lavado
Reduce las emisiones de compuestos orgánicos volátiles y otros compuestos peligrosos
Es portátil y fácil de limpiar
Reduce el riesgo de exposición del trabajador
Pulveriza bien en agujeros, huecos y cavidades
Permite al operario regular y variar la presión del aire, volumen del aire y presión de
pintura
Como desventajas se encuentran las siguientes:
-
La atomización puede no ser suficiente para acabados finos si las instalaciones no están
perfectamente dimensionadas
No es un sistema adecuado cuando se requieran altos caudales de pintura con viscosidad
de pintura media-alta
Necesita cierta formación del operario por cambio en la técnica de aplicación
100
Valoración detallada de las principales medidas de producción
limpia
4 Con el gatillo apretado subimos la
presión en el regulador de cabina
hasta 0,68 bares en el verificador de
presión de la boquilla
5 Manteniendo el gatillo apretado la
1 Regulador de cabina
presión en boquilla debe ser
constante, la aguja no debe subir ni
bajar, realizando aperturas y cierres
de pistola, la aguja no debe nunca
pasar de 0,68
al mínimo
2 Quitar la boquilla de la
pistola y poner el
verificador de presión en
la boquilla
correspondiente
6 Quitar el verificador de boquilla y
colocar su boquilla de pulverización
correspondiente
7 Realizar patrón de abanico en un
3 Regulador de abanico abierto
soporte para ajustar el abanico y la
cantidad de producto deseada. La
aplicación se realizará a una
distancia de unos 10-15 cm
al máximo
Figura 30: Consejos prácticos para la puesta en marcha y parada de una pistola HVLP
Pistola airless
Tal y como ya se ha comentado anteriormente, este sistema no utiliza aire comprimido,
bombeándose la pintura a través de un pequeño orificio en el extremo de la pistola para llevar
a cabo la atomización. Las ventajas que presenta este sistema son las siguientes:
-
Altos caudales de pintura
Eficacia de transferencia relativamente alta
Posibilidad de aplicar pinturas de alta viscosidad y altos sólidos con bajo contenido en
VOCs
Velocidades de aplicación más altas
Posibilidad de conseguir espesores de película de mayor grosor y más compactos
Las desventajas de este sistema son las siguientes:
-
Atomización relativamente pobre cuando el factor de calidad que prima es el brillo
Boquilla cara
Tiene tendencia a obturar el extremo del orificio
El inyector exterior puede llegar a ser peligroso debido a la alta velocidad y altas
presiones del fluido, por lo que deberá mantenerse alejado del cuerpo
Requiere una mayor formación del operario
Requiere un mayor mantenimiento
No se recomienda para productos abrasivos y/o con cargas sólidas en suspensión
Pistola mixta
Este tipo de pistola tiene las siguientes ventajas:
-
Buena atomización, superior a la de una pistola airless, pero no tan buena como la de una
pistola con aire de atomización
101
Libro Blanco. Pintado industrial
-
La velocidad del flujo de pintura puede variarse
Alta eficacia de transferencia de la pintura y reducción del pulverizado sobrante
Mayor poder cubriente, con un mayor espesor de la película
Requiere una menor formación del operario
Velocidades de aplicación más altas
Las desventajas son las siguientes:
-
Tiene los mismos peligros que la pistola airless
Mayor coste inicial que la pistola airless
La limpieza del equipo y el filtrado de la pintura debe ser minuciosa debido a la alta
tendencia de obturación del extremo del orificio de salida
Pulverización electrostática
La pistola de pulverización electrostática presenta las siguientes ventajas:
-
Alta eficacia de transferencia
Buen poder cubriente, así como una buena cubrición de los bordes
Espesor de película uniforme
Se puede aplicar con recubrimientos líquidos y en polvo
Las desventajas son las siguientes:
-
Las pistolas son delicadas
Requiere una severa limpieza previa de la pieza a pintar
Crea el efecto jaula de Faraday en piezas con cavidades
Puede afectar a la seguridad (peligro de incendio)
Requiere que todas las piezas sean conductoras (sin embargo, se pueden utilizar prerecubrimientos conductores en piezas no conductoras para permitir la pulverización
electrostática)
Altos costes de equipamiento y mantenimiento
Más cara, más lenta y mayor mantenimiento que la pulverización convencional
Limitada a pinturas que pueden ser cargadas eléctricamente
7.1.2
Espesor deseado de la película
Cuando se está considerando la posibilidad de cambiar de sistema de pintado, un aspecto al
que se debería prestar especial atención es el espesor de la película aplicada.
Si el resto de parámetros se mantienen iguales, como por ejemplo, la calidad del
recubrimiento aplicado, su durabilidad, dureza y adhesión, la elección entre sistemas de
recubrimiento alternativos dependerá de la velocidad de aplicación y de la emisión de
disolventes de los diferentes sistemas de recubrimiento disponibles.
Los diferentes sistemas de pintado empleados para aplicar un espesor similar de película:
-
se aplicarán a diferentes velocidades, dependiendo en gran medida del contenido de
sólidos
emitirán diferentes cantidades de disolventes
102
Valoración detallada de las principales medidas de producción
limpia
La Figura 31 muestra la comparación de las emisiones de disolvente, y por tanto de
compuestos orgánicos volátiles VOCs, procedentes de diferentes sistemas de pintado. Para
aplicar la misma cantidad de sólidos sobre una pieza, se requieren diferentes cantidades de
pintura que conducen a la emisión de diferentes cantidades de disolvente.
Agua
Recubrimiento
en polvo
Disolvente
Pintura
Base agua
Alto contenido
en sólidos
Convencional
0
100
200
300
400
500
600
Gramos
Figura 31: Emisiones de disolventes de recubrimientos típicos aplicados con un espesor de película
idéntico
7.1.3
Selección del sistema de alimentación de pintura
Los sistemas de alimentación de pintura incluyen:
-
bombas de alimentación
depósitos de alimentación
depósitos o copas (de gravedad o succión) de las pistolas de pintado
Los depósitos de alimentación utilizan aire comprimido para transportar la pintura hasta la
pistola.
Depósitos de alimentación frente a pistolas con copa
La elección entre estos dos sistemas de alimentación depende de los requisitos de cada taller
de pintura. Muchas empresas disponen de ambos métodos.
La utilización de pistolas con copa es adecuada para trabajos en los que:
-
se usa una pequeña cantidad de pintura en cada trabajo
se requieren cambios de color frecuentes
103
Libro Blanco. Pintado industrial
La utilización de depósitos de alimentación es conveniente cuando el consumo de pintura
sobrepasa los 3 litros de pintura por cada aplicación. Hay que tener en cuenta que en las
mangueras de alimentación se puede retener incluso más de 1 litro de pintura que se
desaprovecha al realizar la limpieza del equipo. Por esta razón la utilización de depósitos de
alimentación está justificada para grandes consumos de pintura. Además, existen depósitos
pequeños capaces de trabajar a partir de recipientes de 2 litros de pintura con mangueras
cortas.
Depósitos de alimentación frente a bombas de alimentación
A pesar de que los depósitos de alimentación tienen mayor capacidad que los depósitos
montados sobre las pistolas, éstos todavía necesitan ser rellenados con pintura. Esto implica
que es necesario despresurizar el depósito de pintura, rellenarlo y represurizarlo nuevamente.
Durante este tiempo, el aplicador ha de parar de pintar.
Los sistemas de bombeo tienen la ventaja de que el depósito de pintura se puede rellenar
mientras se está pintando. Además, si el sistema de bombeo está diseñado adecuadamente
permite vaciar el depósito de pintura dejando una cantidad de residuo mínima.
Pistolas de gravedad frente a pistolas de succión
Los depósitos de succión tradicionales desaprovechan pintura. Al final de cada trabajo, en un
depósito de 0,5 litros siempre quedan aproximadamente 25 ml de pintura que no puede ser
succionada.
La pintura que se desperdiciaría en un taller de pintura en el que se realicen 100 trabajos a la
semana utilizando imprimación y pintura de acabado es de 100 x 2 x 25 ml = 5 litros /
semana.
Calculando para 48 semanas por año se tiene que la cantidad de pintura que se desperdicia es
como mínimo de 240 l/año.
Una buena forma de eliminar este residuo es utilizar pistolas de gravedad o copa arriba. Con
este tipo de copas o depósitos no se desperdicia pintura siempre y cuando se haya preparado
la cantidad adecuada de pintura para el trabajo a realizar. Cuando se termina la pintura del
depósito, la única pintura que permanece dentro de la copa es la pequeña cantidad que queda
adherida a las paredes del depósito.
Las pistolas de gravedad tienden a ser más pequeñas que las de succión para reducir el efecto
del peso en la parte superior de la pistola que desagrada a los pintores. Esto unido al hecho de
que la alimentación por gravedad incrementa la velocidad de salida de la pintura, lleva a que
las pistolas de gravedad tengan el inconveniente de que han de ser rellenadas con mayor
frecuencia.
Otra ventaja de las pistolas de gravedad es que pesan menos reduciendo así la fatiga del
pintor. Como media, las pistolas HVLP de gravedad pesan 250 g menos que las pistolas
HVLP de succión.
Un desarrollo relativamente nuevo lo constituyen las pistolas HVLP de gravedad de armazón
de plástico, que pesan hasta 500 g menos que una pistola metálica de succión.
104
Valoración detallada de las principales medidas de producción
7.2
limpia
MEDIDAS PARA REDUCIR EL PULVERIZADO SOBRANTE Y LOS RESIDUOS GENERADOS
7.2.1
Cabinas de pintado
La cabina de pintado es una instalación que dirige el pulverizado sobrante y las emisiones de
disolvente procedentes de las operaciones de pintado. Las cabinas están diseñadas para
capturar las partículas que se liberan al aire durante las operaciones de recubrimiento. No son
dispositivos de destrucción de VOCs, su función primordial es proteger a los operarios (en
especial a los que aplican la pintura) de la exposición a las partículas y vapores
potencialmente tóxicos. Otra función de la cabina es la prevención de incendios y explosión
dentro de la instalación mediante venteo de las altas concentraciones de vapores de disolvente
inflamables al exterior o a un sistema de depuración.
La emisión de las cabinas de pintura consiste de partículas y de vapores orgánicos de
disolvente; las partículas proceden de los sólidos de la pintura que no son transferidos a la
pieza, los vapores orgánicos de disolvente proceden del disolvente o diluyente que se utiliza
con el recubrimiento para reducir la viscosidad de la pintura. La mayor parte de las partículas
se capturan en un filtro (seco o húmedo).
Hay dos tipos básicos de sistemas para la separación del pulverizado sobrante que se utilizan
en la mayoría de las aplicaciones de pintado: cabinas secas (poseen manta filtrante) y cabinas
húmedas (poseen un lavador húmedo); un tercer tipo de cabina se utiliza exclusivamente en
operaciones con pintura en polvo. La diferencia fundamental entre las dos primeras es que
una cabina seca depende de un filtro de papel, fibra de vidrio o poliestireno para recoger el
pulverizado sobrante, mientras que la cabina húmeda utiliza agua con aditivos químicos para
recoger el pulverizado sobrante.
Existen tres tipos básicos de cabinas según la circulación del aire:
-
Corriente de aire cruzada (horizontal): en una cabina de aire cruzado el aire se mueve
desde detrás del operario hacia el filtro seco o la cortina de agua (paralelo al suelo). Este
tipo de sistema de ventilación es por lo general el menos caro.
-
Corriente de aire vertical: estas cabinas mueven el aire desde el techo de la cabina
verticalmente hacia abajo. Este tipo de cabina se prefiere en el caso del pintado de
grandes máquinas. Estas cabinas por lo general cuestan más que las de aire cruzado.
-
Corriente de aire semivertical: este tipo de cabina mueve el aire hacia abajo y luego hacia
el lateral. Son intermedios entre los dos tipos anteriores.
Cabinas con filtros secos
En las cabinas con filtros secos, el aire se separa de las partículas en el medio filtrante
conduciéndose posteriormente a la atmósfera, sustituyéndose el filtro cuando esté totalmente
colapsado de partículas (reducción de la eficacia de recogida). Los filtros agotados son la
principal fuente de residuos generados por las cabinas secas.
105
Libro Blanco. Pintado industrial
Existen cuatro tipos generales de filtros: cartuchos de fibra de vidrio, rollos de papel
multicapa en forma de panel o almohadillas, hojas de papel plegadas en forma de acordeón, y
rollos o almohadillas de paño. Cada tipo de filtro se caracteriza por una serie de parámetros,
como son: pérdida de carga, eficiencia en la recogida de partículas, coste, tiempo de
reemplazo y resistencia al caudal de aire. La eficiencia del filtro se caracteriza por tres
parámetros básicos: capacidad de las partículas, resistencia al flujo de aire y eficacia de la
eliminación de partículas.
Los filtros secos recogen entre el 85 y el 95 % de las partículas. Este sistema es también
versátil. Puede usarse en cabinas con todo tipo de diseños (pequeñas, grandes, con corrientes
de aire cruzada, vertical y semi-vertical). Pueden aplicarse con todo tipo de tecnologías de
recubrimiento, incluyendo poliuretanos, epoxis y alquídicas. Sin embargo, no pueden usarse
para pinturas con nitrocelulosa (la selección del filtro es muy importante en este caso).
Existen, además, filtros de cartón hidrófugo que permiten su utilización con pinturas en base
agua.
Figura 32: Cabina de pintado seca
Figura 33: Filtros
Desde el punto de vista de la seguridad, los filtros secos son potencialmente inflamables,
especialmente si se permite aumentar el pulverizado sobrante. La utilización de filtros
reutilizables reducirá el volumen de residuos y el costo generado por estos.
Por lo general, las operaciones de pintado de pequeño volumen encuentran que el coste más
bajo de una cabina de filtro seco cumple con sus requerimientos. Este equipo requiere una
baja inversión de capital relativa a las cabinas húmedas y son sencillas de diseño. La
sustitución de un número relativamente bajo de filtros es sencilla; sin embargo, a medida que
el volumen de pintura aumenta, las sustituciones de los filtros deben realizarse más a
menudo, aumentando los costes de mano de obra y materiales de forma significativa.
106
Valoración detallada de las principales medidas de producción
limpia
Cabinas de pintado húmedas
En la separación por vía húmeda se extrae el pulverizado sobrante del aire de la cabina en un
lavador húmedo (p.ej. cortina de agua o Venturi). Para mejorar la reticulación, el
desprendimiento y la extracción de las partículas de pintura, se añade al agua coagulante.
Para que el agua de extracción pueda circular en circuito cerrado, es necesario
separar/evacuar la pintura coagulada.
El contenido de agua de los lodos de pintura oscila entre un 20 y un 65% aproximadamente.
Ello depende del coagulante y del sistema de pintura empleado, así como de si el coágulo de
pintura se sedimenta o flota.
Las cabinas de pintado con cortina de agua capturan el pulverizado sobrante usando una
presión de aire positiva para forzar las partículas a pasar a través de la cascada de agua. Como
resultado son capturadas en la cortina, las partículas sin curar se acumulan en la cámara del
lavador de agua, localizándose también una cámara (foso) bajo una rejilla que se suele
colocar detrás de la cabina de pintado.
Otro sistema de separación vía húmeda lo constituyen los lavadores Venturi. Estos sistemas
se utilizan en cabinas de circulación de aire vertical, existiendo en el fondo un foso de agua
en constante circulación. El aire, que arrastra las partículas/gotículas de pintura, pasa a través
del agua por un Venturi reteniéndolas en el agua de la fosa.
Figura 34: Cabina de pintado con cortina de agua
Si el volumen de pintura utilizada puede justificar la inversión de un sistema vía húmeda, una
cabina de este tipo tiene ventajas sustanciales, ya que no precisa la eliminación del medio
filtrante y permite reducir el residuo en volumen y peso. Esto se consigue separando la
pintura del agua mediante decantación, secado, o usando una centrífuga o ciclón.
107
Libro Blanco. Pintado industrial
Aire
Carro para
el cambio
de filtro
Filtro
Iluminación
Transportador
Ventana
Alimentación
de agua
Venturi
Separación
lodos y
agua sucia
Evacuación
aire limpio
Figura 35: Cabina de pintado con lavador Venturi
En la siguiente tabla se comparan los dos tipos de sistemas (vía seca y vía húmeda).
Criterio comparativo
Tipo de residuo
Separación en seco
Tejido de fibra de vidrio con partículas
de pintura, por lo general secas (aprox.
90 % en peso)
Cantidad de residuos
Posibilidad de valorizar los residuos
Se desconoce en la actualidad
Eliminación de residuos
Residuo Peligroso
Gestión a través de gestor autorizado
No genera aguas residuales
Aguas residuales
Pérdida de carga
Aplicabilidad
Mayor que la separación húmeda
(necesidades de limpieza y/o
sustitución)
Pequeñas cantidades de pintura
Diseño sencillo
Separación húmeda
Lodo de pintura; partículas de pintura
aglutinadas (2C) y no aglutinadas (1C);
coagulante; agua
La cantidad de residuos suele ser el
doble que en la separación en seco, a
igual cantidad de sólidos de pintura
(debido al coagulante y al agua)
Existe la posibilidad de valorizar los
lodos de pintura de 1C si su cantidad y
calidad son las adecuadas, así como los
lodos mixtos procedentes del pintado
industrial a pistola; todavía no existen
datos suficientes sobre la posibilidad de
valorizar los lodos mixtos.
Residuo Peligroso
Gestión a través de gestor autorizado
Aguas residuales al lavar el depósito de
decantación y al deshidratar el lodo de
pintura
Menor perdida de carga
Grandes cantidades de pintura. Pintado
en serie
Flexibilidad con los tipos de pintura
No nitrocelulosa, generalmente no
polvo, no algunas en base agua.
No recomendable para pinturas en polvo
Grado de separación de partículas
Costes de inversión
aprox. 85-95 %
Diseño más simple
Dedicación para el cambio de filtros /
limpieza del depósito de decantación
(estimación)
Filtro del techo: 1 vez al año
Filtro del suelo: 1 vez a la semana
aprox. 95-99,9 %
1,8 veces más cara aprox. que la
separación en seco
Filtro del techo: 1 vez al año
Depósito: 2-4 veces al año
Tabla 20: Comparación de los sistemas de separación seca y húmeda. Ventajas e inconvenientes
108
Valoración detallada de las principales medidas de producción
7.2.2
limpia
Cabinas para pinturas en polvo
En la mayoría de las operaciones de recubrimiento en polvo, el recubrimiento se recoge y se
reutiliza en el proceso, optimizando el material usado. Estas cabinas poseen lados suaves con
pendientes, tolvas que se vacían en colectores y un sistema de aspiración que recoge el polvo
suspendido en el aire. El polvo es conducido a un ciclón que tiene un ventilador centrífugo
para forzar así al polvo a chocar con las paredes exteriores donde es recogido y cae a través
de una abertura a un contenedor en forma de cono o sistema con cartuchos filtrantes. El aire
fluye a través del filtro en la parte superior para recoger así las partículas de polvo
suspendidas. Este material recogido puede mezclarse con nuevo material.
La cabina de plástico juega un papel importante en cuanto a aumentar la eficacia de
transferencia mediante la imposibilidad de atraer el polvo cargado por los materiales plásticos
e incluso realizando una repulsión de los mismos, además de menor limpieza sobre las
paredes. A su vez las cabinas de acero inoxidable son ideales para trabajos de aplicación de
un solo color, o como mucho unos pocos colores. Las de plástico por su parte se utilizan para
aplicar una amplia gama de colores.
La cabina y el equipo de extracción deben de estar diseñados para recoger gran cantidad de
polvo. A altas concentraciones se puede crear un peligro de explosión si la concentración de
aire no es la apropiada y existe una fuente de ignición añadida.
Figura 36: Cabinas para pintura en polvo con recuperación del pulverizado sobrante
Cuando las producciones son altas, generalmente se utilizan dos cabinas. Cuando se necesita
cambiar de color, se mueve una de las cabinas fuera de la línea para la limpieza y la cabina
secundaria entra a sustituir a la saliente.
Sistemas de recuperación de polvo
Es bien conocido que una de las mayores ventajas del recubrimiento en polvo es la alta
eficacia de transferencia y que puede recuperarse el pulverizado sobrante de forma que pueda
así reutilizarse. Existen dos clases principales de sistemas de recuperación: Filtros y ciclones.
Sistemas de filtros. Estos son ideales tanto para cabinas manuales como automáticas
dedicadas a un solo color, o como mucho, a uno o dos cambios de color por día, de forma que
109
Libro Blanco. Pintado industrial
la limpieza pueda ser rápida y fácil. Se requieren múltiples cartuchos si se va a utilizar un
rango de colores. La corriente de aire y polvo es dirigida hacia el medio filtrante, causando la
deposición del polvo en la parte externa de los cartuchos. Un flujo intermitente de aire hace
que el polvo salga del cartucho y alcance la zona final de recogida. Desde aquí puede ser
transferido de nuevo al alimentador o a la unidad de reciclaje.
Figura 37: Filtros utilizados para la recuperación del pulverizado sobrante de pinturas en polvo
Sistemas de ciclones. La unidad monociclón recupera el polvo (polvo fino) mediante el
centrifugado de la corriente de aire y lo deposita en un tanque fijo en la parte baja del ciclón.
Las bajas eficiencias relativas en la recuperación de polvo presentadas por el monociclón han
inducido al desarrollo de sistemas multiciclón. Estas unidades mejoran la eficacia de recogida
y el espacio necesario es menor que con el sistema monociclón. El sistema multiciclón
emplea una serie de mini-ciclones unidos a la pared de la cabina. El aire entra en la unidad
por su base y se mueve hacia la entrada de los miniciclones. El cambio de color es simple y
se fundamenta en la desconexión del miniciclón.
2
5
4
3
1
1.-La corriente de aire entra en el separador y sigue la curvatura de las paredes de este para
formar una espiral, de forma rotatoria.
2.- Las partículas de polvo separadas de la corriente de aire golpean las paredes del separador
hasta salir.
3.- El aire, libre de polvo, es dirigido hacia la salida donde tras pasar por los filtros finales
vuelve a la instalación.
4.- Los orificios de salida del tubo, previenen la contaminación del aire limpio por partículas.
5.- La bomba de transferencia recoge continuamente el polvo separado y lo pasa al
alimentador
Figura 38: Esquema y funcionamiento de un sistema de recuperación del pulverizado sobrante de
pinturas en polvo mediante ciclones
Sistemas de filtrado a final de cadena. Estas unidades se incorporan a los sistemas ciclón
especialmente para extraer el polvo que el ciclón no ha podido capturar. Esta unidad no se
puede limpiar tras cada cambio de color y el polvo recogido en esta pasa a formar parte de los
residuos.
En la Figura 39 se presenta un esquema de una instalación de pintura en polvo con un sistema
mixto de recogida del pulverizado sobrante para su reutilización.
110
Valoración detallada de las principales medidas de producción
1. SEPARADOR CICLO-CINETICO PARA POLVO
2. BOMBA DE TRANSFERENCIA DE POLVO
3. CARTUCHOS FILTRANTES
4. ALIMENTADOR DE POLVO
5. FILTROS FINALES
6. SISTEMA DE DETECCIÓN DE INCENDIOS
7. VENTILADOR
limpia
1
5
7
4
6
2
Figura 39: Sistema mixto de recogida del pulverizado sobrante para pintura en polvo
7.3
MEDIDAS PARA REDUCIR LAS EMISIONES A LA ATMÓSFERA
7.3.1
Pinturas alternativas
Recubrimientos con alto contenido en sólidos
Este tipo de recubrimientos tiene un menor porcentaje de disolventes que las pinturas
convencionales. Las ventajas de utilizar este tipo de recubrimientos son las siguientes:
-
Reduce las emisiones de compuestos orgánicos volátiles y otros compuestos peligrosos.
Reduce el uso de disolvente.
Reduce los peligros asociados a incendios.
Reduce el número de aplicaciones para alcanzar el espesor de película requerido.
Mejora de la resistencia debido a un mayor espesor de capa.
Reduce los problemas medioambientales y de seguridad y salud laboral.
Es compatible con la utilización de equipo convencional si no se trabaja a alta viscosidad.
Como desventajas se encuentran las siguientes:
-
Es más sensible a una limpieza inadecuada del sustrato.
Es extremadamente sensible a la temperatura y la humedad.
Es difícil de controlar el espesor de la película.
El pulverizado sobrante resulta difícil de limpiar.
Puede requerir el calentamiento de la pintura.
No puede utilizarse en recubrimientos por inmersión, pero sí en flow coating.
No se elimina por completo la utilización de disolventes.
111
Libro Blanco. Pintado industrial
En las siguientes tablas se comparan los costes de las pinturas convencionales frente a las de
alto contenido en sólidos:
Peso
específico
(kg/l)
1,0
1,3
Disolvente
(kg/l)
Sólidos
(kg/l)
% sólidos en Rendimiento
peso
(m2)
Coste
pintura
(pts/l)
500
1.000
Coste
pintado
(pts/m2)
122
115
Pintura en base disolvente
0,6
0,4
40
4,1*
Pintura con alto contenido en
0,3
1
77
8,7
sólidos
* Precisará dos capas para conseguir igual espesor de película seca, con el consiguiente incremento del coste por mano de obra y tiempo de
operación
Tabla 21: Comparación de pinturas convencionales con las de alto contenido en sólidos
Volumen
pulverizado (l)
Pintura en base disolvente
Pintura con alto contenido en sólidos
Disolventes
emitidos (kg)
48,8
23
29,3
6,9
Volumen
pulverizado
sobrante (l)
24,4
11,5
Coste total
pintura (pts)
24.400 (500 pts/l)
23.000 (1.000 pts/l)
Tabla 22: Comparación de pinturas convencionales con las de alto contenido en sólidos para cubrir 100
m2 (pistola de pulverización convencional con una eficacia de transferencia del 50%)
Recubrimientos en base agua
En este caso se utiliza agua como disolvente y su utilización presenta las siguientes ventajas:
-
Reduce las emisiones de compuestos orgánicos volátiles y otros compuestos peligrosos.
Reduce la toxicidad, mejorando la seguridad y salud laboral de los operarios.
Es fácil de limpiar.
Se puede utilizar el equipo existente (no electrostático) para la aplicación de la mayor
parte de los recubrimientos en base agua, aunque se requiere que el equipo sea de acero
inoxidable.
Existen muchas resinas disponibles para formulaciones en base agua.
Las desventajas son las siguientes:
-
Tiene tendencia a formar espuma (burbujas).
Requiere que la superficie esté muy limpia precisando un mejor pretratamiento que las
pinturas en base disolvente.
Requiere mayores tiempos de secado o un aumento de la temperatura del horno.
Dificultad de limpieza tras el curado.
Mayor coste por litro, sobre una base equivalente de sólidos, que los recubrimientos
convencionales.
Tiene problemas con la atomización, se reduce la eficacia de transferencia.
Requiere un buen control de la temperatura y humedad.
Tiene bajo poder de penetración y adhesión, particularmente en recubrimientos en
emulsión sobre superficies porosas como la madera.
Es necesaria la utilización de equipo especial para la aplicación electrostática.
Las propiedades de la película formada no son buenas en algunos casos, con peor brillo y
resistencia al roce.
En las siguientes tablas se comparan los costes de las pinturas convencionales frente a los
recubrimientos en base agua (contenido en disolvente orgánico del 16%):
112
Valoración detallada de las principales medidas de producción
Pintura en base disolvente
Recubrimiento en base agua
Peso
específico
(kg/l)
1,1
1,2
Disolvente
(kg/l)
0,55
0,68
Sólidos
(kg/l)
0,55
0,52
% sólidos en Rendimiento
peso
(m2)
50
43,3
14,3
12,2
Coste
pintura
(pts/l)
390
400
limpia
Coste
pintado
(pts/m2)
27
33
Tabla 23: Comparación de pinturas convencionales con los recubrimientos en base agua
Volumen
pulverizado (l)
Pintura en base disolvente
Recubrimiento en base agua
11,7
13,7
Disolventes
emitidos (kg)
6,4
9,3
(7,8 agua;
1,5 disolvente)
Volumen
pulverizado
sobrante (l)
4,7
5,5
Coste total
pintura (pts)
4.563
5.480
Tabla 24: Comparación de pinturas convencionales con los recubrimientos en base agua para cubrir 100
m2 (pistola de pulverización electrostática con una eficacia de transferencia del 60%)
Recubrimientos en polvo
Las ventajas que presentan este tipo de recubrimientos son las siguientes:
-
-
Se reducen los costes debido a:
- no se requieren disolventes
- longitud del horno requerida mínima
- baja ventilación
- menor tamaño de la instalación
Se mejora la calidad final.
Buena resistencia a la corrosión.
La eficacia de utilización alcanza el 95-99%.
Requiere menor experiencia del operario.
Las desventajas son las siguientes:
-
Posee requerimientos específicos en cuanto a la temperatura que restringe su aplicación a
superficies de acabado metálico.
Es difícil producir pequeñas cantidades.
Poseen sistemas de recirculación en las cabinas que crean presiones negativas.
Necesita que la corriente de aire no sea muy fuerte para aplicar el recubrimiento.
Efecto jaula de Faraday, según la configuración de la pieza.
Es difícil alcanzar espesores de capa muy finos.
Puede existir coagulación del polvo.
Difícil el cambio de color.
Se debe pretratar el sustrato.
Alto consumo de energía por la alta temperatura de trabajo.
Recubrimientos curados por radiación
En este caso se utiliza radiación ultravioleta o de haz de electrones para polimerizar el
recubrimiento. Sus ventajas son las siguientes:
-
Son recubrimientos con menor contenido en VOCs y compuestos peligrosos que los
convencionales.
113
Libro Blanco. Pintado industrial
-
Menor coste de inversión en los hornos que los recubrimientos convencionales.
Aumenta la capacidad de producción debido a que los tiempos de curado se reducen a
segundos.
Menor coste energético.
Buen rendimiento.
Requiere hornos de pequeño tamaño.
Menor movimiento de aire, reduciéndose la contaminación por polvo y suciedad.
Fácil de instalar.
Reduce el peligro de incendio y explosión.
Las desventajas son las siguientes:
-
Pueden existir interferencias en el fotocurado producidas por los pigmentos.
Mayores costes de los recubrimientos.
Pueden aparecer problemas de irritación de la piel si no se toman las medidas de
seguridad necesarias.
Problemas de adhesión con acrilatos.
No se puede aplicar a todo tipo de acabados, porque produce una apariencia “especial”.
El curado es sensible a la forma del objeto.
114
Valoración detallada de las principales medidas de producción
Tipo de
recubrimiento
Recubrimientos en
base agua
Propiedades del
sistema de
recubrimiento
Se utiliza agua
como líquido
transportador en
vez de disolventes.
Suelen utilizarse
pequeñas
cantidades de
disolvente para
facilitar la
dispersión de la
resina y la
mojabilidad del
sustrato
Sustrato
Ventajas técnicas
Desventajas
técnicas
Costes
Costes de
operación
Calidad del
producto
Medio ambiente /
Seguridad
Calidad del brillo
reducida. Peor
resistencia a la
corrosión acelerada
Reducción de las
emisiones de
VOCs y de la
exposición de los
trabajadores
durante la
pulverización.
Reducción del
riesgo de
inflamabilidad y
combustibilidad.
Sin embargo, esta
reducción puede
verse
contrarrestada por
la utilización de
disolventes al
realizar la limpieza
del sustrato
Reducción de las
emisiones de
VOCs y la
exposición en la
pulverización. Sin
embargo, esta
reducción puede
verse
contrarrestada por
la utilización de
disolventes al
realizar la limpieza
del sustrato
Elimina las
emisiones de
VOCs y la
exposición en la
pulverización. Los
recubrimientos en
polvo pueden
formar mezclas
explosivas con el
aire, por lo que la
concentración de
polvo en el aire
debe estar por
debajo del límite
inferior de
explosión
Metal, madera y
plástico
El pulverizado
sobrante se puede
recuperar y
reutilizar de forma
sencilla. El equipo
puede limpiarse
con agua en vez de
disolventes
Difícil de aplicar
en condiciones de
tiempo húmedo o
frío. El tiempo de
secado es más
largo. El sustrato
debe estar muy
limpio. En general
peores resistencias
químicas.
Problemas
superficiales
En algunos casos
no es necesario
realizar inversiones
en equipo de
aplicación. Aunque
puede ser necesaria
la adquisición de
un horno de
secado, sistema de
recuperación y
nuevas pistolas de
pulverización. En
la aplicación
electrostática
modificación de
equipos.
Coste por litro de
pintura más alto.
Costes inferiores
por gestión de
residuos y de
seguridad (riesgo
de incendio
reducido)
Puede requerir
equipo de
pulverización
especial debido a la
alta viscosidad
Costes de
Calidad similar
operación más
bajos debidos a la
reducción de
residuos de pintura.
Los operarios
necesitan volver a
ser formados
Recubrimientos
con alto contenido
en sólidos
Contiene
componentes
básicos
modificados
respecto a los
recubrimientos
convencionales,
pero en diferente
concentración: más
sólidos y menos
disolvente
Puede aplicarse a
madera, plásticos y
metales, pero los
mejores resultados
se obtienen con
metales
Puede aumentar la
eficacia de
transferencia de la
pintura, reduciendo
los residuos de
pintura
La preparación de
la superficie del
sustrato es crítica.
Secados más lentos
a temperatura
ambiente
Recubrimientos en
polvo
Los recubrimientos
se aplican en forma
seca. Las resinas
deben ser capaces
de fundirse a bajas
temperaturas
Principalmente
metales, aunque
plásticos, vidrio,
cerámica y madera
también pueden ser
recubiertos si
soportan la
temperatura de
curado
Produce
recubrimientos con
alta resistencia al
impacto y a la
corrosión
En algunos casos,
la instalación
necesitará una línea
específica para
cada color, ya que
el cambio de color
lleva mucho
tiempo y se corre el
riesgo de
contaminación de
las nuevas piezas.
Regulación del
espesor de capa.
Peor nivelación de
la pintura
Recubrimientos
curados por
radiación
Los recubrimientos
no contienen
disolventes (o en
pequeña cantidad).
Se curan por
exposición a la luz
ultravioleta, haces
de electrones de
alta energía y luz
infrarroja. Los más
utilizados son los
curados con luz
UV. Los curados
con radiación
infrarroja pueden
emplearse para
sistemas
convencionales
Se utilizan para
recubrir plásticos,
madera, papel y
metal
Depende del
método utilizado.
El método de lecho
fluidizado requiere
de un lecho, un
horno para calentar
las piezas y equipo
para trasladar las
piezas del horno al
lecho. El método
electrostático
requiere un equipo
de pulverización
diferente y hornos
de curado. Pueden
aumentar por
exceso de capa
Los recubrimientos Los sistemas UV
Los sistemas UV
se curan
tienen dificultad de son mucho más
rápidamente
curar los
baratos que los
requiriendo muy
recubrimientos con sistemas EB.
poco tiempo de
pigmentos y las
secado. Como no
piezas con formas
se requiere de altas tridimensionales.
temperaturas para
La radiación IR
el curado, son
puede no ser eficaz
especialmente
con determinados
útiles en sustratos
colores
sensibles al calor
como papel,
madera y plásticos.
Se utiliza menos
energía en el
secado
Los costes de
operación pueden
disminuir debido a
los costes más
bajos de mano de
obra (más
automatización),
recubrimiento,
tratamiento de
residuos y energía
Calidad del
producto similar
El coste por litro de
pintura es
competitivo con
otros sistemas
Calidad de
producto similar,
aunque los
sistemas UV tienen
dificultades a la
hora de recubrir
piezas
tridimensionales y
los recubrimientos
con pigmentos
Tabla 25: Resumen de los diferentes sistemas de recubrimientos alternativos
115
limpia
No se utilizan
disolventes. La
utilización de
energía es menor
debido a una menor
necesidad de
secado. La
exposición a los
materiales de
acrilato debe ser
controlada. Los
acrilatos pueden
contener
acrilonitrilo,
irritante y probable
carcinógeno
Análisis económico
8.
ANÁLISIS ECONÓMICO
La selección de un sistema en particular de pintado (tipo de pintura y técnica de aplicación)
para una aplicación específica depende fundamentalmente de las piezas a recubrir y de los
requerimientos de producción. Antes de seleccionar un sistema, debería llevarse a cabo un
análisis económico exhaustivo considerando al menos los siguientes puntos:
-
Coste por volumen de la fracción no volátil de la pintura
Eficacia de transferencia frente a coste de la pintura
Costes relativos de varios equipos de recubrimiento
Consumo de energía
A continuación se presenta un método para llevar a cabo un análisis económico preliminar
que considera los cuatro factores antes mencionados. Las pinturas líquidas convencionales
constan de componentes volátiles y no volátiles. Cuando la pintura se aplica a la pieza, los
componentes volátiles se evaporan, dejando que los componentes no volátiles formen el
recubrimiento. Con objeto de evaluar un recubrimiento aplicado, deberá considerarse:
a) el coste de la fracción no volátil de la pintura frente al coste del producto
b) la eficacia del método de aplicación de pintura (es decir, la eficacia de transferencia)
Coste por volumen de la fracción no volátil de pintura
El coste de un recubrimiento basado en su materia no volátil (contenido en sólidos por
volumen) puede calcularse a partir de la información del producto (por lo general, las fichas
técnicas). Por ejemplo, una pintura que cuesta 600 pts/l y que contiene un 40% de sólidos en
volumen cuesta 600 pts dividido por 0,40, es decir, 1.500 pts por litro de contenido en
sólidos.
Si se conoce el espesor de película deseado puede ser además desglosado en un coste por
área superficial aplicada utilizando la siguiente ecuación:
Coste de los sólidos de la pintura por litro x espesor de la película en micras x 0,001 = coste
de la pintura por metro cuadrado del recubrimiento aplicado (en donde 0,001 es el factor de
conversión).
Con el coste calculado anteriormente de 1.500 pts/l y un espesor de película de 50 µm, el
coste de la pintura por m2 de recubrimiento aplicado (asumiendo una eficacia de
transferencia del 100%) sería:
1.500 pts/l x 50 µm x 0,001 = 75 pts/m2 (ideal)
Asimismo, es posible calcular el rendimiento teórico en función del espesor mediante la
siguiente fórmula:
Rendimiento =
10 × % sólidos en volumen
espesor de la película ( µm)
117
Libro Blanco. Pintado industrial
En nuestro caso particular, tendríamos un rendimiento teórico de:
(10 x 40)/50 µm = 8 m2/l
Eficacia de transferencia frente a coste de la pintura
El cálculo anterior da el coste mínimo o ideal de pintura por m2 de recubrimiento aplicado,
porque asume que el 100% de la pintura se adhiere a la pieza. Con objeto de conseguir un
precio real, deberá incluirse también la eficacia de transferencia.
En la mayoría de las operaciones de pulverización, solamente una porción del producto
alcanza la pieza a ser pintada. El resto (pulverizado sobrante) se recoge en los filtros de la
cabina de pintado o se deposita en el suelo del área de pintado. La cantidad de pintura que
alcanza la pieza frente a la cantidad total de pintura pulverizada se refiere como eficacia de
transferencia. Una eficacia de transferencia del 50% significa que la mitad de la pintura se
adhiere a la pieza y la otra mitad se desperdicia. Para calcular el coste real de pintura por m2
de recubrimiento aplicado, deberá incluirse la eficacia de transferencia de la operación de
pintado en la fórmula anterior de la siguiente forma:
(Coste ideal de la pintura por m2 x 100) / ET = Coste real de la pintura por m2, en donde ET
es la Eficacia de Transferencia.
Siguiendo con el ejemplo anterior, suponiendo una eficacia de transferencia del 50%, el
coste real de la pintura sería:
(75 pts/m2 x 100) / 50 = 150 pts/m2 (real)
Costes relativos de varios equipos de recubrimiento
Debido a la imposibilidad de disponer de una comparación real de costes entre los métodos
de aplicación de pintura debido a los diferentes requerimientos, se presenta la siguiente tabla
con información comparativa:
Método de aplicación
Pulverización HVLP
Pulverización mixta y
airless
Pulverización
electrostática
Recubrimiento en polvo
Costes de
inversión
Bajo
Medio
Complejidad del
proceso
Baja
Media
Residuos y
emisiones
Medio/Alto
Medio/Alto
Alto
Alta
Medio
Alto
Alta
Bajo
Consideraciones adicionales
Sólo se pueden pintar piezas que sean
conductoras y pinturas con resistividad
ajustada
Se requiere que las piezas vengan sin
suciedad y es necesario un horno de
curado a alta temperatura
Nota: Los costes de inversión se refieren al coste del sistema en comparación con la pulverización convencional. Cuanto mayor sea la
complejidad del proceso, mayores serán los costes asociados (formación de los operarios, mantenimiento, etc.)
Tabla 26: Resumen de coste/beneficio para diferentes métodos de aplicación
118
Análisis económico
Consumo de energía
El consumo de energía también debería considerarse cuando se selecciona un tipo de pintura
y un método de aplicación. El ahorro de energía en el pintado es un aspecto medioambiental
y económico a considerar. Los procesos con mayor consumo de energía a lo largo de toda la
cadena de trabajo en un proceso típico de pintado son:
-
Tratamientos previos (por ejemplo, el desengrase)
Secado de agua adherida (tras tratamientos previos)
Cabina de pintura (circulación de aire, calentamiento de aire, aplicación de pintura, etc.)
Secado/curado de la pintura, zona de enfriamiento
Estos factores están directamente relacionados con el tipo de pintura y el método de
aplicación seleccionado. Para propósitos comparativos, los recubrimientos en polvo y las
pinturas en base agua podrían tener requerimientos energéticos más altos debido a la mayor
demanda de curado.
De cualquier forma, en cada caso habrá de evaluarse la posibilidad de aplicar medidas
tendentes a ahorrar energía. No es posible establecer medidas de producción limpia con
datos, dado que cada instalación requiere un estudio específico, dado el gran número de
variables que entran en juego (tipo de piezas, tipo de pintura, técnica de aplicación, tipo de
cabina, tipo de horno, etc.).
A modo de ejemplo, se pueden nombrar algunas medidas de producción limpia
potencialmente aplicables a una instalación de pintura:
-
Instalación de cámaras limpias para las cabinas de pintado (minimización de renovación
del aire y filtrado).
-
Empleo de sistemas de control y regulación eléctrica/electrónica y de programadores
para evitar el funcionamiento innecesario de los sistemas.
-
Aprovechamiento de los gases de escape procedentes del horno de secado para el
precalentamiento del aire. Analizar la viabilidad del aprovechamiento energético de los
gases con disolventes.
-
Optimización de los sistemas de acondicionamiento de aire en cabinas (por ejemplo,
recirculación del aire).
En cualquier caso, hay que tener en cuenta que el consumo energético debe ser uno de los
factores a considerar a la hora de seleccionar y diseñar una instalación de pintura.
8.1
EJEMPLO DE CÁLCULO DE REDUCCIÓN DE COSTES Y EMISIONES
Una pequeña empresa pinta actualmente sus piezas con recubrimientos convencionales. La
empresa está considerando el cambiar su recubrimiento actual y su sistema de aplicación por
uno con un contenido en VOCs más bajo y una mayor eficacia de transferencia. La empresa
quiere saber cuál será la cubrición, la reducción total de emisiones y el coste de materiales
con el nuevo sistema. Para ello, se conocen los siguientes datos:
119
Libro Blanco. Pintado industrial
Sistema actual
0,35
35
20
28 (convencional)
600
20.000
Contenido en VOCs (kg/l)
Contenido en sólidos (% en volumen)
Espesor de la película seca (micras)
Eficacia de transferencia del equipo (%)
Coste (pts/l)
Consumo de pintura (l/año)
Sistema propuesto
0,25
42
<25
65 (HVLP)
1.000
(por determinar)
Cálculo del ahorro de material y reducción de emisiones
Cubrición = (volumen de pintura x % de volumen de sólidos x % de eficacia de
transferencia) / espesor de la película seca
Si la superficie a pintar es la misma para ambos casos:
V2 (l ) xS 2 (%) xET2 (%) V1 (l ) xS1 (%) xET1 (%)
=
EP2 ( µm)
EP1 ( µm)
V2 (l ) =
V1 (l ) xS1 (%) xET1 (%) xEP2 ( µm)
EP1 ( µm) xS 2 (%) xET2 (%)
en donde:
V1
V2
S1
S2
ET1
ET2
EP1
EP2
volumen de recubrimiento utilizado con el sistema actual (litros)
volumen de recubrimiento utilizado con el sistema propuesto (litros)
contenido en sólidos del sistema actual (% en volumen)
contenido en sólidos del sistema propuesto (% en volumen)
eficacia de transferencia del sistema actual (%)
eficacia de transferencia del sistema propuesto (%)
espesor de película seca conseguido con el sistema actual (µm)
espesor de película seca conseguido con el sistema propuesto (µm)
Para calcular las emisiones y los costes totales:
Emisiones = volumen de pintura utilizado x contenido de VOCs de la pintura
es decir,
E(kg) = V(l) x VOC (kg/l)
Coste total de materiales = volumen de pintura utilizado x coste por litro de pintura
es decir,
CT(pts) = V(l) x C (pts/l)
Sustituyendo los valores para este caso concreto tenemos:
V2 =
20.000l / añox35% x 28% x 25µm
= 8.974litros
20 µmx 42% x65%
120
Análisis económico
Emisiones de VOCs
Sistema actual: 20.000 l/año x 0,35 kg VOC/l = 7.000 kg VOCs/año
Sistema propuesto: 8.974 l/año x 0,25 kg VOC/l = 2.244 kg VOC/año
Reducción de VOCs con el sistema propuesto: 4.756 kg VOCs/año
Coste total de materiales
Sistema actual: 20.000 l/año x 600 pts/l = 12.000.000 pts/año
Sistema propuesto: 8.974 l/año x 1.000 pts/l = 8.974.359 pts/año
Reducción de costes con el sistema propuesto: 3.025.641 pts/año
121
Bases para la toma de decisiones en producción limpia
9.
9.1
BASES PARA LA TOMA DE DECISIONES EN PRODUCCIÓN LIMPIA
PRIORIZACIÓN
DE LOS ASPECTOS/PROBLEMÁTICAS AMBIENTALES DE ACTUACIÓN
DEL PROCESO PRODUCTIVO
Desde la posición de empresa, en ocasiones no es fácil tomar decisiones acerca de qué
medidas de producción limpia serán más rentables implantar, así como en qué medida las
mismas pueden ser integradas en el proceso productivo.
Toda empresa ha de priorizar en sus actuaciones aquellos aspectos o problemáticas
ambientales de interés. Esto es, ha de dirigir mayoritariamente sus esfuerzos a aquellos
campos de actuación críticos desde el punto de vista ambiental y/o de pérdida económica
por incorrecta gestión ambiental. Dentro de este contexto, la Sociedad Pública de Gestión
Ambiental IHOBE, S.A. ha publicado recientemente “Minimizar los residuos es rentable:
Cinco razones para demostrarlo a la Gerencia de su empresa” y “El mapa de sus residuos:
La ruta empresarial hacia mayores beneficios” que le ayudarán a dar los primeros pasos en
el campo medioambiental.
Esta priorización ha de basarse en criterios económico-ambientales, y ha de responder a la
pregunta ¿Qué campo ambiental de actuación implica un mayor riesgo en la actualidad?
Herramientas como certificaciones ISO 14001, Ecoauditoría, Análisis de riesgos
ambientales, (externos y/o internos), EKOSCAN, etc. facilitan a la empresa la priorización
de sus problemáticas ambientales. Mediante el uso de estas herramientas se detecta la
presencia de riesgos y problemáticas ambientales de interés para la empresa y sus
implicaciones dentro del proceso productivo. (Si necesita información adicional sobre estas
herramientas, llame al servicio IHOBE-Line en el teléfono gratuito 900- 15 08 64).
Como dinámica de trabajo, es importante recordar que la selección de ámbitos de actuación
no ha de interpretarse como una dedicación exclusiva de nuestros medios o recursos a aquel
aspecto de mayor prioridad sino que es necesario garantizar un reparto ecuánime entre las
problemáticas y los recursos disponibles.
9.2
AUTODIAGNÓSTICO Y SELECCIÓN DE MEDIDAS DE ACTUACIÓN
Si bien el presente documento ofrece criterios que ayudan a la toma de decisiones, éstos
están descritos de manera sencilla y generalista. La empresa, conocedora de sus fortalezas y
debilidades, habrá de interpretar de forma particular la viabilidad en su entorno de las
soluciones propuestas. Las medidas de producción limpia con potencialidad de ser aplicadas
en un entorno concreto pueden ser progresivamente segregadas, hasta llegar a aquellas
óptimas a partir de la respuesta sistemática a las siguientes tres preguntas.
1. ¿Qué características definen la empresa?
2. ¿Qué medidas son aplicables atendiendo a las posibilidades de la empresa?
3. ¿Qué medidas proporcionan un máximo rendimiento con un riesgo mínimo?
Es la propia empresa la que tiene que hacer su propia selección y dar más peso a unos u
otros en función de sus características particulares.
123
Libro Blanco. Pintado industrial
La base inicial para la priorización de medidas de mejora es que la propia empresa disponga
de un diagnóstico de su situación real. A pesar de que pueda resultar paradójico, los órganos
decisionales de las empresas no disponen, en ocasiones, de la información necesaria para
valorar una medida de producción limpia, en tanto se requiere un conocimiento profundo de
todos los ámbitos de la empresa.
Si bien cada caso particular puede y debe aportar factores diferentes, se consideran como de
común estudio los a continuación citados:
-
Factores económicos.
Factores humanos.
Factores estratégicos.
Factores técnico/productivos.
a) Factores económicos
Sin lugar a dudas, la situación económica de una empresa condicionará de manera
determinante la selección de medidas de mejora ambiental y producción limpia. La cuantía
de las inversiones, periodos de amortización, gastos de mantenimiento, etc., supondrán un
impacto económico diferente en cada caso concreto, por lo que la selección de medidas de
mejora ha de estar integrada plenamente en su proceso de planificación económica.
b) Factores humanos
Los recursos humanos de una empresa representan el medio-conductor para cualquier
medida de integración de procesos de producción limpia. La disponibilidad, la capacitación
técnica, su capacidad organizativa, etc., habrán de ser valorados antes de dirigir esfuerzos a
la consecución de cualquier alternativa que requiere implicaciones de esta índole.
c) Factores estratégicos
La apuesta estratégica de la empresa o su integración dentro de estrategias globales
(pertenencia a grupo o holding, internacionalización, etc.) condicionará su devenir a cortomedio plazo. Es obvio que la estrategia de producción limpia, ha de estar integrada en la
estrategia global de la empresa, ya que en caso contrario, los recursos y dedicación
necesarios no serán plenamente aprovechados. ¿La ubicación de la empresa va a
mantenerse? ¿Vamos a mantener el actual organigrama? etc., son preguntas cuya respuesta
condiciona el futuro de la empresa en su conjunto, así como la posibilidad de implantar
medidas de producción limpia y el modo y momento de hacerlo.
d) Factores técnico-productivos
El grado de evolución tecnológica de un proceso condiciona su potencial mejora. Máquinas
modernas probablemente nos facilitarán más el acercamiento hacia tecnologías de
producción limpia que otros equipos más anticuados. Sin embargo, a la hora de tomar
decisiones de carácter técnico, no podemos olvidarnos de considerar el modo de utilización
de las máquinas, esto es, la manera de producir: Múltiples operaciones, series cortas/largas,
procesos continuos/discontinuos, etc. Otros aspectos de interés son la disponibilidad y
movilidad espacial de equipos y/o operaciones, disponibilidad de servicios como agua,
electricidad, etc.
124
Bases para la toma de decisiones en producción limpia
Como conclusión, conviene que la empresa analice sus propias características antes de
proceder a tomar decisiones sobre la implantación de medidas de mejora. En base a estas
características, la empresa seleccionará cuáles son los criterios que tiene que utilizar en su
caso concreto para la selección de medidas.
La elaboración de un plan de actuación en materia medioambiental debe ser el resultado de
una selección ordenada de las medidas tendentes a eliminar o minimizar las consecuencias
de las problemáticas ambientales, inherentes a los procesos de pintado industrial.
Dada la complejidad de las distintas operaciones y procesos, la selección de las medidas de
producción limpia que forman un plan de actuación constituye un ejercicio difícil que exige
la ayuda de una metodología adecuada.
Esquemáticamente las bases del proceso de actuación en la implantación de medidas de
producción limpia pueden ser representadas mediante el siguiente gráfico.
¿ Tiene
la empresa
identificadas y
priorizadas sus
problemáticas
ambientales?
NO
REALIZAR UN
DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL
SI
PRIORIZACIÓN DE
PROBLEMÁTICAS AMBIENTALES
¿ Conoce
la empresa
sus criterios
particulares para
la toma de
decisiones ?
SI
NO
REALIZAR UN
AUTOANÁLISIS
DE LA EMPRESA
DEFINIR CRITERIOS
PROPIOS PARA LA
SELECCIÓN DE
MEDIDAS EN FUNCIÓN
DE POLÍTICAS
ESTRATÉGICAS
SELECCIÓN DE MEDIDAS
DE MEJORA PARA CADA
PROBLEMÁTICA AMBIENTAL
PLAN DE ACTUACIÓN
Figura 40: Pasos a seguir por las empresas en su proceso de implantación de la producción limpia
125
Libro Blanco. Pintado industrial
9.2.1
Plan de actuación
La empresa puede y debe actuar en base a solucionar todas y cada una de sus problemáticas
ambientales, si bien del diagnóstico ambiental y del autoanálisis de la empresa ha de emanar
una estrategia de actuación adaptada a sus necesidades particulares, que se concretará en la
priorización de unas problemáticas ambientales y la selección de medidas de mejora para
dichas problemáticas ambientales.
Producción
Limpia
4. CORREGIR
2. HACER
3. VERIFICAR
a
tinu
Con
a
r
o
Mej
Anclaje
Tiempo
Figura 41: Gráfico de la mejora ambiental continua
Esta estrategia ha de tener carácter cíclico. Por ejemplo, una empresa puede priorizar sus
problemáticas ambientales y comenzar a actuar en la solución de dos de ellas aplicando una
sistemática de implantación de medidas, análisis y seguimiento de los resultados, pero
periódicamente habrá de volver a identificar las problemáticas ambientales de su proceso
productivo y hacer una nueva priorización. A partir de este proceso surgirá una nueva
estrategia de actuación.
Este es el verdadero camino de la empresa hacia la MEJORA AMBIENTAL CONTINUA.
Campos
priorizados
PLAN DE ACTUACIÓN DE LA EMPRESA
Medidas
Plazo de
Persona
Indicador de
ejecución
responsable
seguimiento
Tabla 27: Modelo de Plan de Actuación de la empresa
126
Fecha de
revisión
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
10. SITUACIÓN ACTUAL DE VARIAS EMPRESAS DEL PAÍS VASCO
ANALIZADAS
10.1 SELECCIÓN DE LAS EMPRESAS A ANALIZAR
Los procesos industriales de pintado se caracterizan por su horizontalidad, dado que se
pueden aplicar como etapa de proceso en una gran variedad de sectores industriales, y por
tanto, sobre diversos tipos de sustratos y piezas. Las empresas objeto de análisis fueron
seleccionadas bajo dos premisas básicas: sustrato metálico y aplicación de pinturas líquidas
en base disolvente.
La Comunidad Autónoma del País Vasco tiene una gran tradición en la industria metálica de
transformación, por lo que existe una fuerte implantación de sectores transformadores del
metal y productores de elementos y productos de base metálica. En una gran parte de estas
industrias el proceso acaba con una fase de recubrimiento orgánico o pintado.
Se pueden identificar las siguientes actividades que dentro de sus procesos productivos
tienen o pueden tener con alta probabilidad instalaciones de pintado sobre sustrato metálico:
-
Carpintería metálica
Fabricación de estructuras metálicas
Fabricación de mobiliario metálico
Fabricación de recipientes y envases metálicos
Construcción de máquinas y tractores agrícolas
Construcción de máquinas para trabajar los metales
Fabricación de útiles, equipos, piezas y accesorios para máquina-herramienta
Construcción de máquinas para las industrias alimenticias, de bebidas y tabaco
Construcción de máquinas y equipo para minería, construcción y obras públicas
Construcción de máquinas y equipo para la siderurgia y fundición
Construcción de maquinaria de elevación y manipulación
Construcción de máquinas para las industrias del papel, cartón y artes gráficas
Construcción de maquinaria para la manipulación de fluidos
Fabricación de material eléctrico de utilización y equipamiento
Fabricación de aparatos electrodomésticos
Construcción y montaje de vehículos automóviles y sus motores
Construcción de carrocerías, remolques y volquetes
Fabricación de equipos, accesorios y piezas de repuesto de vehículos automóviles
Construcción naval
Construcción, reparación y mantenimiento de material ferroviario
Construcción de bicicletas, motocicletas y sus piezas de repuesto
Son posibles múltiples subsectorizaciones dentro de las actividades de pintado industrial, las
cuales darán lugar a particiones muy diversas. En el caso que nos ocupa se trataron de
definir unos subsectores de forma que cada uno de ellos fuera razonablemente homogéneo
en sí mismo, y que en su conjunto ofreciera una “fotografía” representativa de la
problemática en la Comunidad Autónoma del País Vasco.
Algunos de los criterios tenidos en cuenta en la definición de los subsectores, así como en la
posterior selección de las empresas representativas fueron los siguientes:
127
Libro Blanco. Pintado industrial
-
Dimensiones y morfología de las piezas a pintar
Se trata de un aspecto básico ya que es el que en primera instancia condiciona el diseño
y las pautas operativas de las instalaciones.
-
Naturaleza del sustrato metálico: acero estructural, acero laminado, aluminio…
-
Exigencias en cuanto a la calidad del recubrimiento
Puede tratarse de exigencias inherentes al uso al que el material pintado va a ser
destinado o exigencias especificadas por el cliente. Lógicamente, no es exigible la
misma calidad en aquellos casos en los que la pintura es simplemente un acabado
decorativo que en aquellos otros en los que la pintura tiene un fin protector y los
productos pintados van a estar expuestos a condiciones y ambientes agresivos. Las
posibilidades que se pueden abrir en uno y otros casos en cuanto a modificaciones del
proceso y sustitución de tipos de pintura son radicalmente diferentes.
-
Posibilidades técnicas en cuanto al mayor o menor grado de confinamiento de las
instalaciones (muy relacionadas con las dimensiones de los elementos a pintar)
Aspecto que puede condicionar pautas operativas, así como el grado de compromiso
medioambiental.
-
Dimensión de las propias empresas
-
Otros aspectos que puedan influir en el nivel de adecuación medioambiental de las
instalaciones, tales como dependencia de grupos multinacionales, nivel de
automatización del sector, etc.
Basándose en estos criterios, se realizó una subsectorización, así como la propia elección de
empresas que podrían ser consideradas representativas de cada uno de los subsectores:
-
Sector auxiliar del automóvil (y fabricación de otros medios de transporte): Empresa E
Fabricación de máquina herramienta y maquinaria en general: Empresa A, C y F
Estructuras metálicas: Empresa B
Calderería: Empresa D
128
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
10.2 EMPRESA A: PINTADO MANUAL DE MÁQUINA HERRAMIENTA
10.2.1 Descripción de la empresa analizada
La Empresa A analizada por IHOBE, S.A. es una factoría que pertenece a una importante
corporación de la Comunidad Autónoma del País Vasco. Su actividad se centra en la
fabricación de máquina-herramienta por arranque de viruta principalmente para la industria
de automoción (fabricantes de primeros equipos y componentes) y la industria aeronáutica.
Cuenta con una plantilla de 260 personas y su volumen de ventas anual es de
aproximadamente 5.000 millones de pesetas.
En la Empresa A se fabrican y pintan al año aproximadamente 110 máquinas-herramienta.
En la sección de pintado trabajan 10-12 personas en dos turnos, de las cuales cuatro son
aplicadores. Existe una única instalación de pintado en la que se pintan manualmente todos
los componentes que constituyen la máquina-herramienta (armazón, carenado, depósitos
hidráulicos, etc.), siendo las piezas de muy diferentes dimensiones.
Secuencia operativa
A continuación se representa el diagrama de flujo del proceso de pintado y los límites del
sistema de las áreas examinadas de la zona de pintura.
Transporte de las piezas de trabajo
Recogida de las piezas
Desengrase Manual (1)
Enmasillado
Imprimación
(Pulverizado Manual)
Lijado
Pre-tratamiento
Preparación
Aplicación de
pintura
•Pulverizado Manual de la capa de
fondo y de acabado (pistola mixta,
de copa convencionales)
•Zona de Pintura (rejilla con cortina
de agua debajo del suelo)
Curado
Sistema del proceso de pintado
Grúa y carros para
transporte / manipulación
Almacén de
pinturas
Curado / Secado (al aire)
Recogida, control, montaje, pruebas
de funcionamiento y embalado de los
productos
Etapa relevante y analizada para este proyecto
(1) El tratamiento depende del material del sustrato
Figura 42: Diagrama de flujo del proceso de pintado de la Empresa A
129
Libro Blanco. Pintado industrial
La materia prima empleada son piezas de fundición de hierro, aunque en ocasiones se utiliza
algo de fundición de aluminio, y chapas metálicas de acero laminado en frío.
Algunas particularidades del proceso son:
-
Los productos deben cumplir con las especificaciones de los clientes. Las exigencias de
calidad se rigen por criterios mecánicos, químicos y principalmente de resistencia a la
corrosión.
-
En el área de pintado se realizan las labores de lijado y pintado en áreas diferenciadas,
aunque no separadas físicamente.
-
El área de pintado consta de una parrilla metálica sobre la que se sitúan las piezas a
pintar sobre unos caballetes. Bajo la parrilla se encuentra una piscina de agua que recoge
los restos de pinturas y sobre la que circula la corriente de aire. El aire en su salida
atraviesa una serie de pantallas deflectoras cuyo objetivo es separar las partículas que
arrastre la corriente de aire antes de salir al exterior. Estas pantallas deflectoras se
extraen lateralmente para proceder a su limpieza mediante rascado de la superficie.
-
La aplicación de emplastes y capas de fondo se realiza con el objetivo de corregir
imperfecciones de las partes vistas de la maquinaria (se realiza en el área de lijado).
-
La aplicación de pinturas de acabado se realiza empleando pistolas aerográficas (6
unidades en total, 3 de copa superior y 3 de copa inferior) y pistolas mixtas (2 unidades).
-
Los colores utilizados son especificados por los clientes y por las normas de pintura de
la empresa; sin embargo, la gran mayoría de la producción se pinta con tres colores
determinados (diferentes) y se realizan 3-4 cambios de color en cada turno.
-
La limpieza de las pistolas se realiza pulverizando sobre la piscina de agua los restos de
pintura que quedan en las pistolas. También se pulveriza sobre la piscina el disolvente
que se utiliza para la limpieza de las pistolas.
-
El control del recubrimiento se realiza mediante control visual y medidas periódicas de
la adherencia y el espesor.
10.2.2 Balance de materias
El balance de materias primas utilizadas junto con las salidas correspondientes, repartidas
entre los productos y las diferentes formas de desperdicios, empiezan a constituir un
muestrario de los puntos del proceso que pueden ser objeto de acciones de mejora
económica y medioambiental.
130
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
Etapa del proceso
Aplicación
Pretratamiento y
preparación
Limpieza cabinas /
Zona de pintura
Denominación entradas
•
•
•
•
•
Pintura (sólidos + catalizadores +
disolventes)
- imprimación
- pintura de acabado
(contenido sólidos, media
aprox.: 46%)
3-4 cambios de color / turno
Masilla y lijado
Disolventes de limpieza y
desengrasado:
- Disolventes de limpieza
- Disolventes de desengrasado
Agua corriente sin evaporación
Contenido coagulantes
Cantidad anual
entradas
10 tm
Denominación salidas
Cantidad anual
salidas
2,2 tm
7,8 tm
Lodos de pintura (véase agua
residual)
Pintura usada
Emisiones VOCs de pinturas
No cuantificado
5,4 tm
5,1 tm
Partículas de lijado
(en agua)
17 tm
10 tm
7 tm
20 m3/a
Disolventes usados (residuos)
Emisiones
No cuantificado
0,45 tm
No cuantificado
Agua residual con sedimentos de 20 m3
pintura
No cuantificado
Tabla 28: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa A
10.2.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa A
La Empresa A analizada realizó una evaluación ambiental de su proceso productivo y a
partir de los resultados obtenidos en el diagnóstico y con objeto de definir su plan de
actuación, hizo una priorización de las principales problemáticas ambientales para definir
por dónde comenzar a actuar en su proceso de mejora continua.
La priorización de las problemáticas ambientales se hizo sobre la base de los siguientes
criterios:
1.
Económicos
En función de los costes que supone para la empresa dicho aspecto ambiental.
Estos costes pueden ser:
a) Internos: incluyen costes por pérdidas de materias primas, costes de mano de obra, de
manipulación del residuo, reactivos de depuración y costes de pérdida de valor añadido.
b) Externos: costes de gestión del residuo, canon de vertido, etc.
2.
Ambientales
En función del grado de importancia del impacto ambiental generado.
3.
Legislación
En función de si el aspecto ambiental provoca o puede provocar el incumplimiento de la
legislación ambiental aplicable y de la gravedad del incumplimiento.
4.
Imagen de la empresa
En función de la influencia que tenga cada problemática ambiental en la imagen pública de
la empresa. Dentro de este criterio también se incluyen los aspectos de salud laboral.
131
Libro Blanco. Pintado industrial
5.
Potencial de minimización
En función de si las posibilidades o potencial de minimización son altas, medias o bajas.
Solamente tiene sentido el estudio de medidas para aquellos aspectos para los que existe
potencial de minimización. Por ello, solamente se priorizarán dichos aspectos.
En la siguiente tabla se presentan de forma sinóptica los aspectos ambientales de la Empresa
A.
Valoración:
Aspecto prioritario
Aspecto importante
Aspecto de escasa importancia
Problemática ambiental
Criterios
económicos
Criterios
ambientales
Criterios
legislativos
Potencial de
minimización
Criterios de
imagen
Consumo excesivo de pintura
Pulverizado sobrante
Emisiones a la atmósfera
Aspectos
prioritarios
2
3
1
Tabla 29: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa A
10.2.4 Selección y análisis de medidas a implantar
De las tres problemáticas ambientales planteadas, la Empresa A ha decidido comenzar a
actuar por las dos de mayor prioridad, que son:
1. Emisiones a la atmósfera
2. Consumo excesivo de pintura
Una vez definidas las problemáticas ambientales a abordar, la Empresa A analizó, con el
apoyo de IHOBE, S.A. y del propio personal de la empresa, una serie de posibilidades de
acciones tendentes a minimizar estas problemáticas.
En función de las características de la propia empresa, se seleccionaron las medidas que se
muestran en las siguientes tablas:
132
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Emisiones a la atmósfera
MEDIDA 1: Máquina lavadora de pistolas de copa y conjuntos de limpieza para pistolas mixtas
Descripción:
-
-
Limpieza automática o semiautomática de las pistolas.
Las máquinas lavadoras de pistolas de copa, como las utilizadas en talleres de carrocerías, ayudan a reducir
el tiempo de lavado/limpieza de 10 minutos a aproximadamente 3 minutos. El sistema de depósitos en
cascada permite la utilización de disolventes usados para la pre-limpieza y disolventes nuevos para la
limpieza final. La reducción del consumo de disolvente en comparación con el sistema abierto es de
aproximadamente el 80%.
Con adaptadores especiales para la estación de bombeo se pueden limpiar las pistolas mixtas.
Balance económico:
Inversión: ...........................................................................................................550.000 pts
1 máquina lavadora de pistolas de copa
2 conjuntos adaptadores para el lavado de las pistolas mixtas...................... 550.000 pts
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales...................................................................................38.500 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 27.500 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 11.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ..........................................................................1.840.000 pts
Ahorro en el consumo de disolventes para limpieza (8 tm/a, 155 pts/l) .... 1.240.000 pts
Ahorro en los disolventes usados a eliminar (8 tm/a, 20 pts/l) ..................... 160.000 pts
Ahorro en costes de personal para limpieza manual
(1 hora/día, 2.000 pts/hora)........................................................................... 440.000 pts
Ahorros totales anuales ..................................................................................1.801.500 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,31 años
Valoración:
Técnicas:
- Manejo de la máquina lavadora de pistolas.
Medioambientales:
- Reducción en un 80% del uso de disolventes en trabajos de limpieza y del impacto de los vapores de
disolventes sobre los operarios.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
- Información a los equipos de trabajo, con un seguimiento de las medidas después de la implantación.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 30: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir las emisiones a la atmósfera. Empresa A
133
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 2: Pistolas HVLP de copa para el pintado de áreas pequeñas y medianas (piezas pequeñas)
Descripción:
-
Mayor eficacia de transferencia que las pistolas de pulverización convencionales.
El método mixto utilizado es válido para piezas medianas y de grandes dimensiones, grandes superficies a
ser pintadas con un solo color en un periodo breve de tiempo.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................... 300.000 pts
5 pistolas de copa.......................................................................................... 300.000 pts
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales................................................................................... 21.000 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 15.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ......................................................................... 6.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales .......................................................................... 3.064.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (3 tm/a, 1.000 pts/kg) ........................... 3.000.000 pts
Ahorro en gestión de residuos de pintura (3 tm/año, 20 pts/kg, 4.000 pts
(coste de manipulación))................................................................................. 64.000 pts
Ahorros totales anuales .................................................................................. 3.043.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización......................................................................................... 0,1 años
Valoración:
Técnicas:
- Oportunidad para aumentar la eficacia de transferencia sobre el espectro de piezas pequeñas para la
imprimación y la capa de acabado. Se calcula que el 50% del consumo actual de imprimación se
podría aplicar con pistola HVLP.
Medioambientales:
- Reducción del consumo de pintura y de los residuos de pintura a gestionar.
- Reducción de las emisiones de VOCs.
Organizativas:
- Para lograr la formación necesaria y realizar pruebas, al principio se debería utilizar este método de
pulverización para las piezas pequeñas.
- Es necesaria la formación de los operarios (distancia, movimiento, presión de la pintura y el aire).
- En la primera etapa, utilizar este método para las capas de base y de fondo; en la segunda etapa,
también para la capa de acabado de piezas pequeñas y para trabajos para clientes especiales,
reparaciones, etc.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 31: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura. Empresa A
134
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 3: Formación de los operarios
Descripción:
-
Formación para aumentar conocimientos, motivación y calidad.
Aprendizaje de la tecnología de pintado y aplicación por parte de los operarios.
El conocimiento de los requisitos técnicos aumenta la calidad del trabajo y la motivación de los
trabajadores, así como menos defectos en la superficie de las piezas.
Balance económico:
Inversión: ...........................................................................................................300.000 pts
2 cursos de 5 días de duración (1 operario) .................................................. 300.000 pts
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales...................................................................................21.000 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 15.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ......................................................................... 6.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ..........................................................................2.500.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (2,5 tm/a, 1.000 pts/kg) ........................ 2.500.000 pts
Ahorros totales anuales ..................................................................................2.479.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,12 años
Valoración:
Técnicas:
- Posibilidad de aumentar la calidad porque el pintor pone más atención en los parámetros distancia
objeto-pistola, ángulo de pulverización, junto con un aumento de la motivación.
- No es posible proporcionar detalles sobre un aumento estimado de la eficacia de transferencia sobre el
espectro total de piezas mediante esta medida en esta etapa del proyecto.
Medioambientales:
- Reducción del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Formación y preparación del personal junto con el proveedor de pistolas y pintura.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 32: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la formación
de los operarios. Empresa A
135
Libro Blanco. Pintado industrial
Medida
1. Máquina lavadora
de pistolas de
copa y conjuntos
de limpieza para
pistolas mixtas
2. Pistolas HVLP de
copa para el
pintado de áreas
pequeñas y
medianas (piezas
pequeñas)
3. Formación de los
operarios
Problemática
reducida
Valoración económica
Período de
Inversión
Ahorros
amortización
(MM pts) (MM pts)
(años)
550.000
1.840.000
0,31
Cantidad
anual
reducida
%
reducción
8 tm
80%
3 tm
30%
300.000
3.064.000
0,1
Alta
2,5 tm
25%
300.000
2.500.000
0,12
Media
Viabilidad
técnica
Alta
Emisiones a la
atmósfera
Consumo
excesivo de
pintura
Tabla 33: Resumen de las medidas a implantar. Empresa A
136
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
10.3 EMPRESA B: PINTADO MANUAL A TERCEROS DE GRANDES PIEZAS
10.3.1 Descripción de la empresa analizada
La Empresa B analizada es una empresa de tamaño medio cuya actividad se centra en la
realización de procesos de aplicación de recubrimientos y protecciones anticorrosivas
(pintado y metalización) para terceros. Sus clientes principales pertenecen al sector naval,
ingenierías de tratamiento de aguas, sector de automoción, etc. Cuenta con una plantilla de
28 personas y su volumen de ventas anual es de aproximadamente 240 millones de pesetas.
En la Empresa B se consumen anualmente unas 60 tm de pintura, correspondiendo el mayor
consumo a productos de silicato de zinc.
Secuencia operativa
A continuación se representa el diagrama de flujo del proceso de pintado y los límites del
sistema de las áreas examinadas de la zona de pintura.
Transporte de las piezas
Recogida de las piezas en un carro
sobre raíles
Pretratamiento
Granallado
(2 cabinas similares)
Desengrasado preliminar (manual)
Grúa para
transporte /
manipulación
Aplicación de
pintura
•Pulverizado Manual (Airless;
pistolas aerográficas convencionales
•3 Zonas de pintura
Almacén de
pintura
Curado / Secado (al aire o en la
cabina combi)
Curado
Recogida, control y embalaje de los
productos
Sistema del proceso de pintado
Etapa relevante y analizada para este proyecto
Figura 43: Diagrama de flujo del proceso de recubrimiento de la Empresa B
El material de los productos es el acero y el tipo de piezas que se pintan son estructuras,
componentes metálicos, productos planos, tubos, perfiles, etc.
137
Libro Blanco. Pintado industrial
Algunas particularidades del proceso son:
-
Las exigencias de calidad se rigen por criterios mecánicos, químicos y de resistencia a la
corrosión.
-
El pintado se lleva a cabo en tres zonas: cabina de pintura, zona de pintura y cortina de
agua.
-
La cabina de pintura es una cabina cerrada con flujo vertical de aire y con una aspiración
por la parte inferior de la misma. Asimismo, la cabina dispone de filtros secos, cuya
frecuencia de renovación es de 400 horas de funcionamiento para los filtros del techo y
de 200 horas para los filtros del suelo.
-
La zona de cortina de agua es una zona abierta en la que existe un sistema de extracción
con cortina de agua.
-
La aplicación de pinturas se realiza con pistolas airless, convencionales y HVLP.
-
El cliente pide especificaciones concretas referidas a la composición química de las
pinturas, espesor, color y adherencia de los recubrimientos.
-
Disponen de laboratorio para analizar especificaciones de corrosión (niebla salina y
humedad).
10.3.2 Balance de materias
El balance de materias primas utilizadas junto con las salidas correspondientes, repartidas
entre los productos y las diferentes formas de desperdicios, empiezan a constituir un
muestrario de los puntos del proceso que pueden ser objeto de acciones de mejora
económica y medioambiental.
Etapa del
proceso
Aplicación
Denominación entradas
•
Pretratamiento
•
•
•
•
Pintura (sólidos + catalizadores +
disolventes)
(contenido sólidos, estimado.:
50%)
Disolventes de limpieza
Agua corriente
Filtros
Material de granallado
Cantidad anual
entradas
60 tm
9 tm
134 m3
5 cambios por año
24 tm
Denominación salidas
Lodos de pintura
Pinturas caducadas
Emisiones VOC
Disolventes residuales
Agua residual de la cabina
Filtros cargados
Partículas de lijado
Cantidad anual
salidas
5 tm
1 tm
est ~ 30 tm
5 tm
134 m3
5 cambios por año
22 tm (vendido como
chatarra)
Tabla 34: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa B
10.3.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa B
La Empresa B analizada realizó una evaluación ambiental de su proceso productivo y a
partir de los resultados obtenidos en el diagnóstico y con objeto de definir su plan de
actuación, hizo una priorización de las principales problemáticas ambientales para definir
por dónde comenzar a actuar en su proceso de mejora continua.
138
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
La priorización de las problemáticas ambientales se hizo sobre la base de los siguientes
criterios:
1.
Económicos
En función de los costes que supone para la empresa dicho aspecto ambiental.
Estos costes pueden ser:
a) Internos: incluyen costes por pérdidas de materias primas, costes de mano de obra, de
manipulación del residuo, reactivos de depuración y costes de pérdida de valor añadido.
b) Externos: costes de gestión del residuo, canon de vertido, etc.
2.
Ambientales
En función del grado de importancia del impacto ambiental generado.
3.
Legislación
En función de si el aspecto ambiental provoca o puede provocar el incumplimiento de la
legislación ambiental aplicable y de la gravedad del incumplimiento.
4.
Imagen de la empresa
En función de la influencia que tenga cada problemática ambiental en la imagen pública de
la empresa. Dentro de este criterio también se incluyen los aspectos de salud laboral.
5.
Potencial de minimización
En función de si las posibilidades o potencial de minimización son altas, medias o bajas.
Solamente tiene sentido el estudio de medidas para aquellos aspectos para los que existe
potencial de minimización. Por ello, solamente se priorizarán dichos aspectos.
En la siguiente tabla se presentan de forma sinóptica los aspectos ambientales de la Empresa
B.
Valoración:
Aspecto prioritario
Aspecto importante
Aspecto de escasa importancia
Problemática ambiental
Criterios
económicos
Criterios
ambientales
Criterios
legislativos
Potencial de
minimización
Criterios de
imagen
Consumo excesivo de pintura
Pulverizado sobrante
Emisiones a la atmósfera
Tabla 35: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa B
139
Aspectos
prioritarios
1
3
2
Libro Blanco. Pintado industrial
10.3.4 Selección y análisis de medidas a implantar
De las tres problemáticas ambientales planteadas, la Empresa B ha decidido comenzar a
actuar por las dos de mayor prioridad, que son:
1. Consumo excesivo de pintura
2. Emisiones a la atmósfera
Una vez definidas las problemáticas ambientales a abordar, la Empresa B analizó, con el
apoyo de IHOBE, S.A. y del propio personal de la empresa, una serie de posibilidades de
acciones tendentes a minimizar estas problemáticas.
En función de las características de la propia empresa, se seleccionaron las medidas que se
muestran en las siguientes tablas:
140
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 1: Análisis de la manipulación de piezas
Descripción:
-
Caracterización y primer análisis de la gama de artículos.
Manipulación de piezas pequeñas mediante sistema de cajas/jaulas y de piezas medianas pintándolas sobre
caballetes especiales más altos.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................2.000.000 pts
(cajas/jaulas y caballetes nuevos)
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales.................................................................................140.000 pts
Costes de financiación (5%) ......................................................................... 100.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 40.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ..........................................................................1.430.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (2 tm/a, 700 pts/kg) .............................. 1.400.000 pts
Ahorro en gestión de residuos de pintura (1 tm/a, 30 pts/kg) ......................... 30.000 pts
Ahorros totales anuales ..................................................................................1.290.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 1,55 años
Valoración:
Técnicas:
- Reducción de problemas de manipulación y del espacio.
- Mejora de la calidad y aumento de la capacidad de producción.
- Oportunidad de incrementar la eficacia de transferencia mediante el pintado de piezas a una altura
“normal”, utilizando por ejemplo un caballete especial para piezas de tamaño intermedio. Aumento
estimado de la eficacia de transferencia en toda la gama de artículos de aproximadamente un 5%.
Medioambientales:
- Reducción del 3% del uso de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
- Reducción de las emisiones de VOCs.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
- Es aconsejable la información a los equipos de trabajo, con un seguimiento de las medidas después de
la implantación.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 36: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura. Empresa B
141
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 2: Formación de los operarios
Descripción:
-
Formación para aumentar los conocimientos, la motivación de los trabajadores y aumentar la calidad de los
trabajos.
El conocimiento de los requisitos técnicos incrementa la calidad del trabajo y la motivación de los
trabajadores, en combinación con un menor número de defectos superficiales de las piezas.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................ 1.000.000 pts
(formación de los operarios)
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales................................................................................... 70.000 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 50.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 20.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ............................................................................. 858.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (1,2 tm/a, 700 pts/kg) .............................. 840.000 pts
Ahorro en gestión de residuos de pintura (0,6 tm/año, 30 pts/kg) .................. 18.000 pts
Ahorros totales anuales ..................................................................................... 788.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 1,27 años
Valoración:
Técnicas:
- Mejora de la calidad y aumento de la capacidad de producción. El operario presta más atención a los
parámetros distancia objeto-pistola, ángulo de pulverización, etc.
- Aumento estimado de la eficacia de transferencia en toda la gama de artículos de aproximadamente un
3%.
Medioambientales:
- Reducción del consumo de pintura en un 2% y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
- Oportunidad para reorganizar el sistema de equipos (por ejemplo, que cada operario tenga su propio
armario con sus equipos de pintado y pistolas)
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 37: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la formación
de los operarios. Empresa B
142
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de disolventes
MEDIDA 3: Destilación interna de disolventes
Descripción:
-
Destilación interna de los disolventes usados para la limpieza preliminar de las pistolas o los equipos.
Posteriormente, en un análisis más detallado se deberían comprobar las posibilidades de reducción de los
disolventes usados mediante máquinas lavadoras de pistolas y sistemas de lavado especiales para las
pistolas airless.
Balance económico:
Inversión: ...........................................................................................................600.000 pts
Unidad de destilación .................................................................................. 600.000 pts.
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales.................................................................................350.000 pts
Costes de personal por manipulación interna (1,4 h/día, 1.000 pts/h) .......... 308.000 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 30.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 12.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales .............................................................................500.000 pts
Ahorro en el consumo de disolvente (4,5 tm/a, 100 pts/kg) ......................... 450.000 pts
Ahorro en la gestión de disolventes (2,5 tm/a, 20 pts/kg)............................... 50.000 pts
Ahorros totales anuales .....................................................................................150.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización............................................................................................ 4 años
Valoración:
Técnicas:
- Mejora de la calidad de limpieza, ya que se lleva a cabo en dos etapas (limpieza preliminar y limpieza
final con disolventes)
Medioambientales:
- Reducción en un 50% del consumo de disolventes y los costes de gestión.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 38: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de disolventes. Empresa B
143
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 4: Modificación y modernización del control eléctrico
Descripción:
-
Control eléctrico nuevo y moderno para optimizar la pulverización automática de las pistolas, según la
geometría de las piezas.
Combinar el nuevo control eléctrico con una circulación continua de pintura en ciclo cerrado para reducir la
decantación en las mangueras y con una limpieza automática de las pistolas con disolventes tras las paradas
de producción.
Balance económico:
Inversión: ...................................................................................................... 10.000.000 pts
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales................................................................................. 700.000 pts
Costes de financiación (5%) ......................................................................... 500.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ..................................................................... 200.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales .......................................................................... 3.580.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (4 tm/a, 700 pts/kg) .............................. 2.800.000 pts
Ahorro en la gestión de residuos de pintura (4 tm/a, 30 pts/kg) ................... 120.000 pts
Ahorro en costes de personal por manipulación y mantenimiento internos
(1,5 horas/día, 2.000 pts/h) ........................................................................... 660.000 pts
Ahorros totales anuales .................................................................................. 2.880.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 3,47 años
Valoración:
Técnicas:
- Aumento de la capacidad de producción y reducción del tiempo de reparaciones, limpieza y
mantenimiento.
- Aumento de un 20% de la eficacia de transferencia y ahorro en el consumo de pintura.
Medioambientales:
- Reducción en un 6,5% del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
- Aumento de la motivación de los trabajadores mediante la optimización de la línea de producción.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 39: Medida 4 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la
modificación del control eléctrico. Empresa B
144
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
Medida
1. Análisis de la
manipulación de
piezas
2. Formación de
los operarios
3. Destilación
interna de
disolventes
4. Modificación y
modernización
del control
eléctrico
Problemática
reducida
Consumo
excesivo de
pintura
Consumo
excesivo de
disolventes
Consumo
excesivo de
pintura
Valoración económica
Período de
Ahorros
amortización
(MM pts)
(años)
2.000.000
1.290.000
1,55
Cantidad
anual
reducida
%
reducción
2 tm
3,5
1,2 tm
2
1.000.000
788.000
1,27
Alta
4,5 tm
7,5
600.000
150.000
4
Alta
4 tm
6,5
10.000.000
2.880.000
3,47
Alta
Inversión
(MM pts)
Tabla 40: Resumen de las medidas a implantar. Empresa B
145
Viabilidad
técnica
Alta
Libro Blanco. Pintado industrial
10.4 EMPRESA C: PINTADO MANUAL DE CHAPA Y PIEZAS METÁLICAS PARA INTERIORES
10.4.1 Descripción de la empresa analizada
La Empresa C analizada es una empresa que se dedica a la fabricación de ascensores. La
empresa tiene dividida la fábrica por áreas independientes, en función de las partes del
ascensor que se fabrican en ellas (puertas, motores, chasis, cabinas, controles eléctricos y
componentes). Cuenta con una plantilla de 363 empleados y su volumen de ventas anual es
de 12.000 millones de pesetas aproximadamente.
En la Empresa C se producen aproximadamente 3.500 máquinas al año. En total la empresa
posee cuatro instalaciones de pintado, de las cuales tres son cabinas de pintado con pistola
mixta y una línea de inmersión automática.
Secuencia operativa
A continuación se representa el diagrama de flujo del proceso de pintado y los límites del
sistema de las áreas examinadas de la zona de pintura.
Pulverizado Manual
Transporte y recogida de las piezas
Pretratamiento
Desengrasado Manual con disolvente
(opcional)
Pulverizado Manual (Mixto y
pistolas de copa convencionales)
2 cabinas con separador por cortina
de agua,
1 cabina con exhaustador y
separación en seco de exceso de
pulverizado
Aplicación
Almacén
de pintura
Curado / Secado al aire
Secado
Recogida, control, montaje, embalaje
y transporte de los productos
Sistema del proceso de pintado
Etapa relevante y analizada para este proyecto
Figura 44: Diagrama de flujo del proceso de recubrimiento por pulverizado manual de la Empresa C
146
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
Línea automática de bastidores
Transporte de las piezas; recogida de
las piezas sobre bastidores, carga de
bastidores en remolques
Desengrasado
Aclarado
Fosfatado
Aclarado 1 y 2
Area goteo (seca)
Secado por aire caliente
Enfriado
Pretratamiento
Aplicación de
pintura
Curado / Secado
Línea de inmersión
Baño de Inmersión
Zona de drenaje de pintura
Cambio de carro para la etapa de
horno
Secado en horno
Enfriado
Recogida, control y transporte
Sistema del proceso de pintado
Etapa relevante y analizada para este proyecto
Figura 45: Diagrama de flujo del proceso de recubrimiento por línea automática de bastidores de la
Empresa C
Se pintan una gran cantidad de piezas diferentes, cuyo material suele ser principalmente
acero, acero inoxidable, piezas de fundición y acero galvanizado.
Algunas particularidades del proceso son:
-
En la línea de inmersión automática se utiliza pintura al agua (color gris). El ciclo
completo de pintado por inmersión comprende doce etapas y tiene una duración de 2,7
horas, incluidos los tratamientos superficiales. La variable que se controla en el baño de
pintura es la viscosidad, pH y % de sólidos, que se ajustan en función de la época del
año. El recubrimiento por inmersión proporciona un espesor de pintura de 20-25 µm.
-
El área de pulverizado con pistolas mixtas se compone de tres zonas, en dos de ellas se
pintan piezas grandes, tales como armaduras, mientras que en la otra se pintan piezas
planas (suelos y techos). Son instalaciones abiertas, únicamente disponen de una cortina
de agua, que es hacia donde se dirigen las pistolas a la hora de pintar. Asimismo, la
cabina de piezas planas dispone de filtros secos. En estas cabinas se aplican los colores
especificados por el cliente, así como los colores y materiales de pintura específicos de
la empresa.
147
Libro Blanco. Pintado industrial
-
Los productos deben cumplir con las especificaciones de los clientes y las exigencias de
la empresa. Las exigencias de calidad incluyen criterios mecánicos, químicos y
principalmente de resistencia frente a la corrosión.
10.4.2 Balance de materias
El balance de materias primas utilizadas junto con las salidas correspondientes, repartidas
entre los productos y las diferentes formas de desperdicios, empiezan a constituir un
muestrario de los puntos del proceso que pueden ser objeto de acciones de mejora
económica y medioambiental.
Etapa del proceso
Aplicación manual
Pretratamiento
Denominación entradas
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Pintura:
- Pintado de chasis
- Motores y soportes, marcos,
etc.
Disolventes de dilución
Disolventes de limpieza
Coagulantes
Agua corriente
Filtros
Agua corriente
Desengrase
Fosfatado
Cantidad anual
entradas
23 tm
7 tm
16 tm
Denominación salidas
Lodos de pintura
Cantidad anual
salidas
3,8 tm
4 tm
No cuantificado
No cuantificado
48 m3
0,4 tm
Emisiones VOCs
Disolventes residuales
~ 15 tm
0,4 tm
Agua residual de la cabina
Filtros cargados
48 m3
No cuantificado
~5.000 m3
Agua residual del desengrasado
Baños agotados de fosfatado y
desengrase
5.000 m3
55 m3
Tabla 41: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa C
10.4.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa C
La Empresa C analizada realizó una evaluación ambiental de su proceso productivo y a
partir de los resultados obtenidos en el diagnóstico y con objeto de definir su plan de
actuación, hizo una priorización de las principales problemáticas ambientales para definir
por dónde comenzar a actuar en su proceso de mejora continua.
La priorización de las problemáticas ambientales se hizo sobre la base de los siguientes
criterios:
1.
Económicos
En función de los costes que supone para la empresa dicho aspecto ambiental.
Estos costes pueden ser:
a) Internos: incluyen costes por pérdidas de materias primas, costes de mano de obra, de
manipulación del residuo, reactivos de depuración y costes de pérdida de valor añadido.
b) Externos: costes de gestión del residuo, canon de vertido, etc.
2.
Ambientales
En función del grado de importancia del impacto ambiental generado.
148
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
3.
Legislación
En función de si el aspecto ambiental provoca o puede provocar el incumplimiento de la
legislación ambiental aplicable y de la gravedad del incumplimiento.
4.
Imagen de la empresa
En función de la influencia que tenga cada problemática ambiental en la imagen pública de
la empresa. Dentro de este criterio también se incluyen los aspectos de salud laboral.
5.
Potencial de minimización
En función de si las posibilidades o potencial de minimización son altas, medias o bajas.
Solamente tiene sentido el estudio de medidas para aquellos aspectos para los que existe
potencial de minimización. Por ello, solamente se priorizarán dichos aspectos.
En la siguiente tabla se presentan de forma sinóptica los aspectos ambientales de la Empresa
C.
Valoración:
Aspecto prioritario
Aspecto importante
Aspecto de escasa importancia
Problemática ambiental
Criterios
económicos
Criterios
ambientales
Criterios
legislativos
Potencial de
minimización
Criterios de
imagen
Consumo excesivo de pintura
Pulverizado sobrante
Emisiones a la atmósfera
Aspectos
prioritarios
1
3
2
Tabla 42: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa C
10.4.4 Selección y análisis de medidas a implantar
De las tres problemáticas ambientales planteadas, la Empresa C ha decidido comenzar a
actuar por las dos de mayor prioridad, que son:
1. Consumo excesivo de pintura
2. Emisiones a la atmósfera
Una vez definidas las problemáticas ambientales a abordar, la Empresa C analizó, con el
apoyo de IHOBE, S.A. y del propio personal de la empresa, una serie de posibilidades de
acciones tendentes a minimizar estas problemáticas.
En función de las características de la propia empresa, se seleccionaron las medidas que se
muestran en las siguientes tablas:
149
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura (aplicación manual)
MEDIDA 1: Utilización de pistolas HVLP de nebulización reducida
Descripción:
-
-
Se consigue una mayor eficacia de transferencia que con las pistolas de pulverización a presión
convencionales.
Al comienzo será necesaria la formación de los operarios. Se sugiere que en una primera fase este método
se puede utilizar para las capas base e inferiores, mientras que en una segunda etapa se podría utilizar para
la capa de acabado de piezas pequeñas con pequeñas superficies y para trabajos para clientes especiales,
reparaciones, etc.
El método mixto utilizado es válido y suficiente para piezas medianas y de grandes dimensiones y áreas a
ser pintadas con un solo color en un corto periodo de tiempo.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................... 140.000 pts
2 pistolas de copa (para la primera etapa de formación)............................... 140.000 pts
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales..................................................................................... 9.800 pts
Costes de financiación (5%) ............................................................................. 7.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ......................................................................... 2.800 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ............................................................................. 194.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (850 kg/a, 200 pts/kg).............................. 170.000 pts
Ahorro en gestión de residuos de pintura (800 kg/a, 30 pts/kg) ..................... 24.000 pts
Ahorros totales anuales ..................................................................................... 184.200 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,76 años
Valoración:
Técnicas:
- Aumento de la eficacia de transferencia de un 20% como media.
Medioambientales:
- Reducción del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
- Disminución en 400 kg/a de las emisiones de VOCs.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
- Al comenzar a utilizar el método de pulverización HVLP se debería realizar la formación y ensayo con
piezas pequeñas, con pequeñas áreas a pintar.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 43: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura. Empresa C
150
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura (aplicación manual)
MEDIDA 2: Formación de los operarios
Descripción:
-
Formación para aumentar los conocimientos, la motivación de los trabajadores y aumentar la calidad de los
trabajos.
El conocimiento de los requisitos técnicos incrementa la calidad del trabajo y la motivación de los
trabajadores, en combinación con un menor número de defectos en la superficie de las piezas.
Balance económico:
Inversión: ...........................................................................................................600.000 pts
(según el tiempo de duración de la formación interna, cálculo para 5 pintores)
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales...................................................................................42.000 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 30.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 12.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales .............................................................................751.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (3,5 tm/a, 200 pts/kg) .............................. 700.000 pts
Ahorro en gestión de residuos de pintura y filtros a eliminar
(1,7 tm/año, 30 pts/kg).................................................................................... 51.000 pts
Ahorros totales anuales .....................................................................................709.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,85 años
Valoración:
Técnicas:
- Mejora de la calidad y aumento de la motivación.
- Posibilidad de aumentar la calidad porque el operario pone más atención en los parámetros distancia
objeto-pistola, ángulo de pulverización, etc.
- Aumento estimado de la eficacia de transferencia en toda la gama de artículos de un 3%.
Medioambientales:
- Reducción del consumo de pintura y de los residuos de pintura y filtros a eliminar.
- Disminución en 350 kg/a de las emisiones de VOCs.
Organizativas:
- Preparación y formación de los operarios.
- Reorganización del sistema de equipos.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 44: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la formación
de los operarios. Empresa C
151
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Emisiones a la atmósfera (aplicación manual)
MEDIDA 3: Máquina lavadora para pistolas de copa y conjuntos adaptados para la limpieza de pistolas mixtas
Descripción:
-
-
Limpieza automática o semiautomática de las pistolas.
Las máquinas lavadoras para pistolas de copa contribuyen a reducir el tiempo de lavado/limpieza de 10
minutos a aproximadamente 3 minutos. El sistema de depósito en cascada permite la utilización de
disolventes usados para la limpieza preliminar y disolventes nuevos para la limpieza final. La reducción del
consumo de disolvente en comparación con el sistema abierto es de aproximadamente el 80%. También se
reduce la exposición de los operarios a los vapores de los disolventes.
Con adaptadores especiales para la estación de bombeo se pueden limpiar las pistolas mixtas.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................... 550.000 pts
1 máquina lavadora de sistemas de copa
2 conjuntos adaptadores para el lavado de las pistolas mixtas...................... 550.000pts.
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales................................................................................... 38.500 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 27.500 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 11.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ............................................................................. 652.000 pts
Ahorro en el consumo de disolvente para limpieza (1 tm/a, 200 pts/kg)...... 200.000 pts
Ahorro en los disolventes usados a eliminar (400 l/a, 30 pts/kg) ................... 12.000 pts
Ahorro en costes de personal para limpieza manual (1 h/día, 2.000 pts/h)... 440.000 pts
Ahorros totales anuales ..................................................................................... 613.500 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización......................................................................................... 0,9 años
Valoración:
Técnicas:
- Manejo de la máquina lavadora de pistolas.
Medioambientales:
- Reducción en un 80% de las emisiones de VOCs procedentes de la limpieza de pistolas y del impacto
de los vapores de disolventes sobre los operarios.
Organizativas:
- Preparación y formación de los operarios.
- Información a los equipos de trabajo, con un seguimiento de las medidas después de la implantación.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 45: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir las emisiones a la atmósfera. Empresa C
152
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Aguas residuales (aplicación manual)
MEDIDA 4: Eliminación continua de residuos de pintura
Descripción:
-
Instalación de un sistema de eliminación de residuos de pintura y un flujo continuo de coagulante en las
cabinas con cortina de agua.
Reducción del tiempo de trabajo necesario para eliminar el agua y limpiar la cabina.
Mayor duración de vida útil del agua porque la sedimentación y la incrustación de los residuos con el
sistema de cortina de agua se reduce.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................6.500.000 pts
2 sistemas de eliminación continua
2 conjuntos de dosificación continua de coagulante para las cabinas........ 6.500.000 pts
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales.................................................................................455.000 pts
Costes de financiación (5%) ......................................................................... 325.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ..................................................................... 130.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ..........................................................................1.405.000 pts
Reducción del agua residual a eliminar (23 m3/a, 35 pts/l)........................... 805.000 pts
Ahorro en horas de trabajo del personal para limpieza de cabinas
(200 horas/a, 3.000 pts/h) ............................................................................. 600.000 pts
Ahorros totales anuales .....................................................................................950.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 6,84 años
Valoración:
Técnicas:
- Se pueden realizar previamente ensayos prácticos con máquinas alquiladas para examinar si las
condiciones son realmente ventajosas.
- Optimización del proceso actual.
Medioambientales:
- Aumento de la vida útil del agua del 50%.
- Reducción del consumo de agua corriente en 23 m3 anuales y del agua residual a eliminar.
Organizativas:
- Son necesarios ensayos para comprobar el sistema coagulante-sólidos de exceso de pulverizado junto
con los proveedores.
- Preparación y formación de los operarios.
- Reducción del tiempo que dedica el personal al mantenimiento y limpieza.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 46: Medida 4 de mejora, seleccionada para eliminar continuamente los residuos de pintura.
Empresa C
153
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Aguas residuales (aplicación automática)
MEDIDA 5: Aumento del tiempo de escurrido sobre los baños
Descripción:
-
Optimizar el tiempo de escurrido. Aumento de la frecuencia de cambio de baños de alrededor de un 50% o
más.
Modificación del control eléctrico de los ciclos de desengrasado y escurrido.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................ 2.000.000 pts
(cambio del programa en las propias instalaciones, 1ª etapa)
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales................................................................................. 140.000 pts
Costes de financiación (5%) ......................................................................... 100.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 40.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales .......................................................................... 2.427.500 pts
Ahorro en el consumo de productos químicos
(NaOH: 7 tm/a, 70 pts/kg; H3PO4: 2 tm/a, 300 pts/kg).............................. 1.090.000 pts
Ahorro en los baños residuales a eliminar (27 tm/a, 12,5 pts/l).................... 337.500 pts
Ahorro en la adición de agua para los baños nuevos (100 m3/a, 10 pts/l) . 1.000.000 pts
Ahorros totales anuales .................................................................................. 2.287.500 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,87 años
Valoración:
Técnicas:
- Reducción del arrastre de compuestos químicos de un baño al siguiente.
- Mejora de la calidad y mejor calidad de aclarado.
- Menor necesidad de productos químicos para el tratamiento de agua residual.
- Aumento estimado de la duración del proceso de desengrase y fosfatado de alrededor del 50%.
Medioambientales:
- Reducción del consumo de productos químicos y de agua corriente.
- Reducción del volumen de residuos.
Organizativas:
- Preparación y formación de los operarios.
- Información a los equipos de trabajo, con un control de las medidas tras un periodo de tiempo después
de la instalación.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 47: Medida 5 de mejora, seleccionada para aumentar el tiempo de escurrido sobre los baños.
Empresa C
154
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
Medida
1. Utilización de
pistolas HVLP
de nebulización
reducida
2. Formación de
los operarios
3. Máquina
lavadora para
pistolas de copa
4. Eliminación
continua de
residuos de
pintura
5. Aumento del
tiempo de
escurrido sobre
los baños
Problemática
reducida
Consumo
excesivo de
pintura
Emisiones a la
atmósfera
Aguas
residuales
850 kg
pintura
3,7
Valoración económica
Período de
Ahorros
amortización
(MM pts)
(años)
140.000
184.000
0,76
3.500 kg
pintura
1.000 kg
disolvente
15
600.000
751.000
0,85
Media
80
550.000
613.500
0,9
Media
23 m3
0,5
6.500.000
950.000
6,84
Media
27 m3
0,5
2.000.000
2.287.500
0,87
Media
Cantidad
anual
reducida
%
reducción
Inversión
(MM pts)
Tabla 48: Resumen de las medidas a implantar. Empresa C
155
Viabilidad
técnica
Alta
Libro Blanco. Pintado industrial
10.5 EMPRESA D: PINTADO MANUAL DE CHAPA DE CALDERERÍA
10.5.1 Descripción de la empresa analizada
La Empresa D analizada es una empresa de tamaño medio que se dedica a la producción de
calderas y piezas de chapa, además de fabricar equipos pesados bajo plano. Cuenta con una
plantilla de 43 empleados y su volumen de ventas anual es de aproximadamente 240
millones de pesetas, con un porcentaje del 70% del valor añadido.
El proceso de la empresa es el propio de una calderería (oxicorte, corte con plasma,
curvado, sopletes, rectificado, soldadura, etc.) en el que se incluyen además el tratamiento
térmico, el granallado y pintado.
Secuencia operativa
A continuación se representa el diagrama de flujo del proceso de pintado y los límites del
sistema de las áreas examinadas de la zona de pintura.
Preparación de las piezas /
componentes fabricados, colocación
de las piezas con grúa sobre
deslizaderas, caballetes
Pretratamiento
Granallado
Aplicación de
pintura
Curado
Pulverizado Manual
(Airless)
Almacén de
pinturas
Curado / Secado (al aire)
Recogida, control y embalado /
transporte de los productos
Sistema del proceso de pintado
Etapa relevante y analizada para este proyecto
Figura 46: Diagrama de flujo del proceso de recubrimiento de la Empresa D
La materia prima de los productos empleada es acero (unas 6.000 tm/año).
Algunas particularidades del proceso son:
156
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
-
El proceso de pintado se realiza como complemento a la calderería. En caso de que el
cliente requiera un revestimiento de las chapas, construcciones y calderas, los colores
utilizados son especificados por los clientes.
-
La etapa de pintado consiste principalmente en una capa de imprimación (silicato de
zinc inorgánico especial) y dos capas adicionales, hasta alcanzar un espesor de capa de
unas 200 µm. El silicato es una capa protectora repintable y necesita un tiempo de
maduración previo a la aplicación de las capas subsiguientes. Este tiempo depende de la
temperatura y humedad del ambiente, variables controladas por la empresa.
-
Las técnicas de pintado que se utilizan son: pistola airless de cuatro boquillas (es la que
normalmente se utiliza) y pistola con calderín de aire, esta pistola expande más (mayor
superficie cubierta), lo que genera mayor cantidad de pulverizado sobrante y precisa
mayor cantidad de disolvente (normalmente la utilizan los aplicadores menos expertos).
-
Los productos deben cumplir las especificaciones de los clientes, normalmente
adherencia y continuidad de capa. Las exigencias de calidad cumplen criterios
mecánicos, químicos y de corrosión.
-
El método de pulverizado manual y el cuidado con el que trabaja el operario, hacen
pensar que la eficacia media de transferencia puede estimarse en aproximadamente un
35-45% (en ocasiones hasta un 55%), dependiendo de la forma y el tamaño del objeto, el
ángulo de pulverizado, la distancia del objeto a la pistola, así como el número de
cambios de color (debido al material que queda en el depósito de pintura y la manguera).
10.5.2 Balance de materias
El balance de materias primas utilizadas junto con las salidas correspondientes, repartidas
entre los productos y las diferentes formas de desperdicios, empiezan a constituir un
muestrario de los puntos del proceso que pueden ser objeto de acciones de mejora
económica y medioambiental.
Etapa del proceso
Aplicación
Limpieza de los
equipos
Denominación entradas
Pintura (sólido + catalizador +
disolvente)
(contenido de sólidos: ~ 56%)
Disolvente de limpieza
Cantidad anual
entradas
15 tm
No cuantificado
Denominación salidas
Residuos de pintura (polvo seco
sobre el suelo
Emisiones de VOCs
Emisiones de VOCs de los
procesos de limpieza
Cantidad anual
salidas
4,6 tm
6,6 tm
No cuantificado
Tabla 49: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa D
10.5.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa D
La Empresa D analizada realizó una evaluación ambiental de su proceso productivo y a
partir de los resultados obtenidos en el diagnóstico y con objeto de definir su plan de
actuación, hizo una priorización de las principales problemáticas ambientales para definir
por dónde comenzar a actuar en su proceso de mejora continua.
La priorización de las problemáticas ambientales se hizo sobre la base de los siguientes
criterios:
157
Libro Blanco. Pintado industrial
1.
Económicos
En función de los costes que supone para la empresa dicho aspecto ambiental.
Estos costes pueden ser:
a) Internos: incluyen costes por pérdidas de materias primas, costes de mano de obra, de
manipulación del residuo, reactivos de depuración y costes de pérdida de valor añadido.
b) Externos: costes de gestión del residuo, canon de vertido, etc.
2.
Ambientales
En función del grado de importancia del impacto ambiental generado.
3.
Legislación
En función de si el aspecto ambiental provoca o puede provocar el incumplimiento de la
legislación ambiental aplicable y de la gravedad del incumplimiento.
4.
Imagen de la empresa
En función de la influencia que tenga cada problemática ambiental en la imagen pública de
la empresa. Dentro de este criterio también se incluyen los aspectos de salud laboral.
5.
Potencial de minimización
En función de si las posibilidades o potencial de minimización son altas, medias o bajas.
Solamente tiene sentido el estudio de medidas para aquellos aspectos para los que existe
potencial de minimización. Por ello, solamente se priorizarán dichos aspectos.
En la siguiente tabla se presentan de forma sinóptica los aspectos ambientales de la Empresa
D.
Valoración:
Aspecto prioritario
Aspecto importante
Aspecto de escasa importancia
Problemática ambiental
Criterios
económicos
Criterios
ambientales
Criterios
legislativos
Potencial de
minimización
Criterios de
imagen
Consumo excesivo de pintura
Pulverizado sobrante
Emisiones a la atmósfera
Aspectos
prioritarios
1
3
2
Tabla 50: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa D
10.5.4 Selección y análisis de medidas a implantar
De las tres problemáticas ambientales planteadas, la Empresa D ha decidido comenzar a
actuar por las dos de mayor prioridad, que son:
158
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
1. Consumo excesivo de pintura
2. Emisiones a la atmósfera
Una vez definidas las problemáticas ambientales a abordar, la Empresa D analizó, con el
apoyo de IHOBE, S.A. y del propio personal de la empresa, una serie de posibilidades de
acciones tendentes a minimizar estas problemáticas.
En función de las características de la propia empresa, se seleccionaron las medidas que se
muestran en las siguientes tablas:
159
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 1: Formación de los operarios y reducción de los defectos y fallos superficiales
Descripción:
-
Aprendizaje de las tecnologías de aplicación y pintura por parte de los operarios.
El conocimiento de los requisitos técnicos incrementa la calidad del trabajo y la motivación de los
trabajadores en combinación con un mayor éxito y un menor número de defectos en la superficie de las
piezas.
Se deberían combinar la formación teórica y la práctica.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................ 2.600.000 pts
Formación interna y externa para seis trabajadores).................................. 2.600.000 pts
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales................................................................................. 182.000 pts
Costes de financiación (5%) ......................................................................... 130.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 52.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales .......................................................................... 2.010.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (1,8 tm/a, 1.100 pts/kg) ........................ 1.980.000 pts
Ahorro en gestión de residuos de pintura (1 tm/a, 30 pts/kg) ......................... 30.000 pts
Ahorros totales anuales .................................................................................. 1.828.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 1,42 años
Valoración:
Técnicas:
- Mejora en la eficacia de transferencia (se estima que será del 2 al 3% en toda la gama de artículos)
- Reducción de defectos en la superficie pintada del 10% (mejora de la calidad)
Medioambientales:
- Reducción del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Preparación y formación del personal.
- Aumento de la motivación.
- Existe la posibilidad de que la empresa se acoja a subvenciones de formación continua.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 51: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la formación
de los operarios. Empresa D
160
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Emisiones a la atmósfera
MEDIDA 2: Colocación de extractores de salida de aire
Descripción:
-
Colocación de extractores para la eliminación de polvo, neblina y partículas de pintura.
Deberá decidirse (en base a una serie de criterios) la utilización de un sistema seco para separar el exceso de
pulverizado en base a la cantidad de exceso de pulverizado, costes de inversión, tiempo para cambios de
filtro, costes de eliminación, etc.
Balance económico:
Inversión:
La estimación se realizará en base a las exigencias específicas, requisitos, sistema de separación del
exceso de pulverizado y gama de equipos. No es posible proporcionar detalles sobre costes en esta
etapa del proyecto.
_____________________________________________________________________
Ahorros:
Se deducirá del estudio anterior.
Valoración:
Técnicas:
- Mejora de la calidad
Medioambientales:
- Reducción del consumo total de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Se debería establecer en una primera etapa una serie de puestas en común teniendo en cuenta las
exigencias específicas, junto con el usuario, consultores y empresas especializadas.
- Aumento de la motivación entre los trabajadores mediante la mejora de las condiciones de trabajo.
- Preparación y formación de los operarios.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 52: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el pulverizado sobrante. Empresa D
161
Libro Blanco. Pintado industrial
Medida
1. Formación de
los operarios y
reducción de los
defectos y fallos
superficiales
2. Colocación de
extractores de
salida de aire
Problemática
reducida
Consumo
excesivo de
pintura
Emisiones a la
atmósfera
Cantidad
anual
reducida
%
reducción
1.800 kg
10
-
-
Valoración económica
Período de
Ahorros
amortización
(MM pts)
(años)
2.600.000
1.828.000
1,42
Inversión
(MM pts)
-
-
-
Tabla 53: Resumen de las medidas a implantar. Empresa D
162
Viabilidad
técnica
Media
Media
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
10.6 EMPRESA E: PINTADO AUTOMÁTICO DE COMPONENTES DE AUTOMOCIÓN
10.6.1 Descripción de la empresa analizada
La Empresa E analizada por IHOBE, S.A. produce amortiguadores para la industria del
automóvil. La empresa está especializada en la fabricación flexible de series de tamaño
pequeño y medio para sus clientes. Cuenta con una plantilla de 495 empleados, de los cuales
325 trabajan en producción y su facturación anual es de aproximadamente 12.200 millones
de pesetas.
En la Empresa E se fabrican al año unos 4,3 millones de amortiguadores.
Secuencia operativa
A continuación se representa el diagrama de flujo del proceso de pintado y los límites del
sistema de las áreas examinadas de la zona de pintura.
Preparación de las piezas / componentes
fabricados
Recogida/descarga de las piezas
Cinta Transport.
Pretratamiento
Aplicación de
pintura
Desengrase
Enjuague Cont.
Fosfatado
Enjuague Cont.
Pasivado
Enjuague Cont. agua desionizada
Secado
Enfriamiento
Pre-Pulverizado
(pistolas electrostáticas)
Pulverizado Manual
(convencional)
Pulverizado de acabado
(minibells. electrostáticos)
inc. Zonas evaporación de disolventes
Intercambiador
iónico
Almacén de pinturas
Curado / Secado en horno
Curado
Refrigeración
Recogida, control y embalado de los
productos
Sistema del proceso de pintado
Etapa relevante y analizada para este proyecto
Figura 47: Diagrama de flujo del proceso de pintado de la Empresa E
163
Libro Blanco. Pintado industrial
El material de los amortiguadores es acero. Después de la fabricación, las piezas son
colocadas en bastidores y llevadas por una cinta transportadora a la zona de pintura, donde
reciben una protección contra la corrosión según la norma de calidad exigida en la industria
del automóvil.
Algunas particularidades del proceso son:
-
Una vez se ha realizado el pretratamiento, los amortiguadores pasan a una cabina de
pintado donde se lleva a cabo un primer retoque del amortiguador. Según la complejidad
de la forma geométrica del amortiguador, se procede a pintar las partes más difíciles y
que podrían dar fallos de recubrimiento si sólo se hiciera una etapa de pintado. En esta
cabina hay tres pistolas electrostáticas automáticas. La cabina posee una cortina de agua
para retener disolventes y partículas, a su vez también tiene una captación de emisiones
para retención de partículas en filtros plásticos. Después de pasar por esos filtros, se le
hace pasar por otro filtro metálico el cual retiene posibles restos de partículas que no
hayan sido retenidos en el primer filtro.
-
Existe otra cabina de pintado en la que se lleva a cabo un segundo retoque de los
amortiguadores. En esta cabina hay tres pistolas electrostáticas automáticas y varias
pistolas manuales aerográficas. Estas últimas sólo se utilizan en caso de pintar un
determinado tipo de amortiguador. El sistema de cortina de agua y captación de
emisiones es el mismo que el descrito anteriormente.
-
El contenido en sólidos de la pintura es de un 56% y el espesor de la película seca es de
25 a 30 µm aproximadamente.
-
Los colores empleados son especificados por los clientes. En general, se utilizan 7
colores, y se realizan tres cambios de color a la hora.
-
Se lleva a cabo un control de calidad de la pintura mediante test de adherencia, impacto
(gravillonado), niebla salina (500 h) y humedad.
10.6.2 Balance de materias
El balance de materias primas utilizadas junto con las salidas correspondientes, repartidas
entre los productos y las diferentes formas de desperdicios, empiezan a constituir un
muestrario de los puntos del proceso que pueden ser objeto de acciones de mejora
económica y medioambiental.
164
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
Etapa del proceso
Aplicación
Pre-Tratamiento
Limpieza de las
cabinas
Denominación entradas
•
•
•
•
•
•
Pintura (sólido + disolvente) 7
colores 3 cambios/h
- (contenido de sólidos: ~ 56%)
- disolvente
Coagulantes
Agua corriente
Filtros plásticos
Agua corriente
Productos químicos para el
desengrase, fosfatado y pasivado
Horas personal
Cantidad anual
entradas
262 tm
147 tm
115 tm
6 tm
350 m3
144 filtros
No cuantificado
Denominación salidas
Cantidad anual
salidas
Sedimentos de pintura
Emisiones VOC
75 tm
115 tm
Agua residual cabinas
Filtros desechados
Agua residual del
desengrase
fosfatado
pasivado
290 m3
144 filtros
240 m3
50 m3
150 m3
500 h
Tabla 54: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa E
10.6.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa E
La Empresa E analizada realizó una evaluación ambiental de su proceso productivo y a
partir de los resultados obtenidos en el diagnóstico y con objeto de definir su plan de
actuación, hizo una priorización de las principales problemáticas ambientales para definir
por dónde comenzar a actuar en su proceso de mejora continua.
La priorización de las problemáticas ambientales se hizo sobre la base de los siguientes
criterios:
1.
Económicos
En función de los costes que supone para la empresa dicho aspecto ambiental.
Estos costes pueden ser:
a) Internos: incluyen costes por pérdidas de materias primas, costes de mano de obra, de
manipulación del residuo, reactivos de depuración y costes de pérdida de valor añadido.
b) Externos: costes de gestión del residuo, canon de vertido, etc.
2.
Ambientales
En función del grado de importancia del impacto ambiental generado.
3.
Legislación
En función de si el aspecto ambiental provoca o puede provocar el incumplimiento de la
legislación ambiental aplicable y de la gravedad del incumplimiento.
4.
Imagen de la empresa
En función de la influencia que tenga cada problemática ambiental en la imagen pública de
la empresa. Dentro de este criterio también se incluyen los aspectos de salud laboral.
165
Libro Blanco. Pintado industrial
5.
Potencial de minimización
En función de si las posibilidades o potencial de minimización son altas, medias o bajas.
Solamente tiene sentido el estudio de medidas para aquellos aspectos para los que existe
potencial de minimización. Por ello, solamente se priorizarán dichos aspectos.
En la siguiente tabla se presentan de forma sinóptica los aspectos ambientales de la Empresa
E.
Valoración:
Aspecto prioritario
Aspecto importante
Aspecto de escasa importancia
Problemática ambiental
Criterios
económicos
Criterios
ambientales
Criterios
legislativos
Potencial de
minimización
Criterios de
imagen
Consumo excesivo de pintura
Pulverizado sobrante
Emisiones a la atmósfera
Aspectos
prioritarios
1
3
2
Tabla 55: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa E
10.6.4 Selección y análisis de medidas a implantar
De las tres problemáticas ambientales planteadas, la Empresa E ha decidido comenzar a
actuar por las dos de mayor prioridad, que son:
1. Consumo excesivo de pintura
2. Emisiones a la atmósfera
Una vez definidas las problemáticas ambientales a abordar, la Empresa E analizó, con el
apoyo de IHOBE, S.A. y del propio personal de la empresa, una serie de posibilidades de
acciones tendentes a minimizar estas problemáticas.
En función de las características de la propia empresa, se seleccionaron las medidas que se
muestran en las siguientes tablas:
166
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 1: Uso de adaptadores decapados en la unidad de carga
Descripción:
-
Mejor contacto eléctrico entre las piezas y los bastidores (metálicos).
Son necesarias mejores condiciones eléctricas para aumentar el efecto electrostático y la eficacia de
transferencia.
Cambiar todos los adaptadores usados después de cada tercer circuito por otros decapados. Usar cajas para
adaptadores con adaptadores “nuevos” y procedentes del 1º, 2º y 3er circuito. Las cajas deberían tener
diferentes colores o señales, de manera que el personal puede reconocer visualmente la “edad” de los
adaptadores. Los adaptadores son decapados en el exterior por una empresa especializada.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................1.000.000 pts
(según número de adaptadores y condiciones)
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales..............................................................................4.570.000 pts
Costes de decapado.................................................................................... 3.000.000 pts
Costes de formación para manejo interno, incluyendo instrucción y
formación (1,5 h/día) ................................................................................. 1.500.000 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 50.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 20.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ..........................................................................5.025.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (9 tm/a, 550 pts/kg) .............................. 4.950.000 pts
Ahorro en los residuos de pintura a eliminar (2,5 tm/a, 30 pts/kg)................. 75.000 pts
Ahorros totales anuales .....................................................................................455.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización......................................................................................... 2,2 años
Valoración:
Técnicas:
- Mejora de la calidad y la eficacia de transferencia en las posiciones electrostáticas (aumento de un 2 al
5% en el espectro global de artículos)
- Reducción de las necesidades de pulverizado manual.
Medioambientales:
- Reducción del 3,5% del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
- Es aconsejable informar a los equipos de trabajo, con un control de las medidas después de la
implantación.
- Reducción de problemas de manipulación y de espacio.
- Necesidad de espacio para el manejo de las cajas con los adaptadores y de adaptadores en número
suficiente para los circuitos.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 56: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir el consumo excesivo de pintura. Empresa E
167
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 2: Optimizar la posición de las piezas
Descripción:
-
Distancias y emplazamientos constantes entre las piezas y las pistolas.
Se requieren mejores condiciones eléctricas para aumentar el efecto electrostático y la eficacia de
transferencia.
Optimización de los bastidores y adaptadores.
Balance económico:
Inversión: ...................................................................................................... 20.000.000 pts
Desarrollo de bastidores específicos adecuados ........................................ 3.000.000 pts
Principales bastidores piloto y estudio de viabilidad ................................. 7.000.000 pts
Adaptadores y soportes nuevos a medida ................................................ 10.000.000 pts
____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales.............................................................................. 1.400.000 pts
Costes de financiación (5%) ...................................................................... 1.000.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ..................................................................... 400.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ........................................................................ 21.780.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (39 tm/a, 550 pts/kg) .......................... 21.450.000 pts
Ahorro en los residuos de pintura a eliminar (11 tm/a, 30 pts/kg)................ 330.000 pts
Ahorros totales anuales ................................................................................ 20.380.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,98 años
Valoración:
Técnicas:
- En una primera etapa debe realizarse un análisis ABC del espectro de piezas para desarrollar
bastidores específicos adecuados para el espectro de productos principales.
- Mejora de la calidad y de la eficacia de transferencia en las posiciones electrostáticas (aumento del 10
al 20% en el espectro global de artículos).
- Reducción de las necesidades de pulverizado manual.
Medioambientales:
- Reducción del 15% del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios e información a los equipos de trabajo.
- Necesidad de hacer pruebas y ensayos para realizar bastidores y adaptadores a medida.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 57: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo excesivo de pintura mediante la
optimización de la posición de las piezas. Empresa E
168
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Emisiones a la atmósfera
MEDIDA 3: Uso de pinturas con un mayor contenido en sólidos y aplicación automática electrostática en una
etapa
Descripción:
-
-
Los sólidos contenidos en las pinturas aplicadas son los responsables de la formación de la película seca. El
espesor necesario de película húmeda deberá ser aplicado en una sola cabina de pulverización; si fuera
necesario (debido al efecto jaula de Faraday), las zonas problemáticas podrán ser pintadas manualmente.
Para ello, se deben cumplir los criterios de aplicación electrostática, como por ejemplo las distancias
constantes pieza-pulverizador.
Modificación de las pinturas para utilizar productos con mayor contenido en sólidos y adaptación de estas
pinturas al proceso de la aplicación electrostática en una sola etapa.
Balance económico:
Inversión: ......................................................................................................35.000.000 pts
Pruebas de aplicación, desarrollo de pinturas de alto contenido en
sólidos, estudio de viabilidad................................................................... 15.000.000 pts
Reconstrucción de cabinas de pulverización ........................................... 20.000.000 pts
____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales..............................................................................2.450.000 pts
Costes de financiación (5%) ...................................................................... 1.750.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ..................................................................... 700.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ........................................................................46.560.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (78 tm/a, 550 pts/kg) .......................... 42.900.000 pts
Ahorro en los residuos de pintura a eliminar (22 tm/a, 30 pts/kg)................ 660.000 pts
Ahorro de energía para caudal de aire y agua en la cabina de
pre-pulverización (20.000 m3 aire/h) ......................................................... 3.000.000 pts
Ahorros totales anuales ................................................................................44.110.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,79 años
Valoración:
Técnicas:
- El proveedor de pintura deberá realizar pruebas para desarrollar productos de alto contenido en
sólidos.
- Mejora de la calidad y mejora de la eficacia de transferencia en las posiciones electrostáticas (aumento
del 20 al 40% en el espectro global de artículos).
- Optimización del proceso actual.
Medioambientales:
- Reducción del 30% del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
- Menor gasto de energía.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios e información a los equipos de trabajo.
- Necesidad de realizar pruebas de los avances realizados de aplicación con la pintura modificada a
escala técnica y práctica.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 58: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir las emisiones a la atmósfera. Empresa E
169
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Aguas residuales
MEDIDA 4: Eliminación continua de residuos de pintura
Descripción:
-
Reducción del tiempo de trabajo necesario para eliminar los lodos y limpiar la cabina.
Mayor duración del agua debido a la reducción de la sedimentación e incrustación de los residuos.
Puesta en práctica de un sistema de eliminación de residuos de pintura y un caudal continuo de coagulante.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................ 6.000.000 pts
Sistema de eliminación continua y dosis de coagulante continua.............. 6.000.000 pts
____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales................................................................................. 420.000 pts
Costes de financiación (5%) ......................................................................... 300.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ..................................................................... 120.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales .......................................................................... 2.175.000 pts
Agua residual a eliminar (20 m3/a, 35 pts/l) ................................................. 700.000 pts
Horas de trabajo del personal para limpieza de cabinas
(500 h/a, 2.800 pts/h) ................................................................................. 1.400.000pts
Ahorro en el consumo de coagulante (5%, 300 l/a, 250 pts/l) ........................ 75.000 pts
Ahorros totales anuales .................................................................................. 1.755.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 3,42 años
Valoración:
Técnicas:
- Necesidad de pruebas en colaboración con los proveedores para comprobar el sistema de coagulante
para producir una coagulación-flotación de la pintura conjuntamente.
- Necesidad de realizar pruebas prácticas con máquinas alquiladas para comprobar las condiciones en la
realidad.
Medioambientales:
- Aumento de la duración del agua y reducción del agua residual a eliminar.
- Reducción del consumo de coagulante en un 5%.
Organizativas:
- Preparación e instrucción a los operarios e información a los equipos de trabajo.
- Reducción del tiempo de mantenimiento del personal y optimización del actual proceso.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 59: Medida 4 de mejora, seleccionada para reducir las aguas residuales. Empresa E
170
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 5: Optimización de la aplicación electrostática con campanas de alta rotación
Descripción:
-
-
La eficacia de transferencia de la aplicación con campanas de alta rotación depende de los valores de los
siguientes parámetros: la distancia al objeto, el movimiento, el voltaje, la velocidad de la campana, la
corriente de pintura (potencia de bombeo), el caudal del aire (anillo de aire en la campana), el caudal de aire
en la cabina.
Los parámetros óptimos (y los valores) deben determinarse por la experiencia práctica, por pruebas con
piezas originales y adaptaciones para este caso específico.
Modificación del control eléctrico para optimizar el movimiento del dispositivo automático de elevación y
adaptarlo a la forma de las piezas y optimizar la determinación del parámetro “caudal de aire del anillo en
las campanas”.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................6.000.000 pts
Coste de reconstruir y adaptar componentes eléctricos ............................. 5.000.000 pts
Determinación de los valores óptimos de los parámetros
con el proveedor ........................................................................................ 1.000.000 pts
____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales.................................................................................420.000 pts
Costes de financiación (5%) ......................................................................... 300.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ..................................................................... 120.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ..........................................................................7.656.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (13,2 tm/a, 550 pts/kg) ......................... 7.260.000 pts
ahorro en los residuos de pintura a eliminar (13,2 tm/a, 30 pts/kg) .............. 396.000pts
Ahorros totales anuales ..................................................................................7.236.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,83 años
Valoración:
Técnicas:
- En la primera fase se realizará la determinación de valores basada en datos de experiencia de los
pintores, y si es necesario junto con el fabricante.
- Aumento en un 5% de la eficacia de transferencia en la cabina electrostática.
- Reducción del prepintado, racionalización del proceso y mejora de la calidad.
Medioambientales:
- Reducción del 5% del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Pruebas previas para determinar la gama óptica de los valores.
- Preparación e instrucción de los operarios.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 60: Medida 5 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura. Empresa E
171
Libro Blanco. Pintado industrial
Medida
1. Uso de adaptadores
decapados en la
unidad de carga
2. Optimizar la posición
de las piezas
3. Uso de pintura con
un mayor contenido
en sólidos
4. Eliminación continua
de residuos de
pintura
5. Optimización de la
aplicación
electrostática con
campanas de alta
rotación
Problemá
tica
reducida
Consumo
excesivo
de pintura
Emisiones
a la
atmósfera
Aguas
residuales
Consumo
excesivo
de pintura
Cantidad
anual
reducida
%
reducción
9 tm
3,5
Valoración económica
Período de
Ahorros
amortización
(MM pts)
(años)
1.000.000
455.000
2,2
39 tm
15
20.000.000
20.380.000
0,98
Alta
78 tm
30
35.000.000
44.110.000
0,79
Alta
20 m3
5,8
6.000.000
1.755.000
3,42
Baja
13,2 tm
5
6.000.000
7.236.000
0,83
Alta
Inversión
(MM pts)
Tabla 61: Resumen de las medidas a implantar. Empresa E
172
Viabilidad
técnica
Media
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
10.7 EMPRESA F: PINTADO MANUAL DE GRANDES PIEZAS METÁLICAS
10.7.1 Descripción de la empresa analizada
La Empresa F analizada por IHOBE, S.A. pertenece a una corporación importante de
empresas. Su actividad se centra en la construcción de sistemas integrales de fabricación de
piezas metálicas. Sus productos principales son prensas de doble montante, líneas de corte y
sistemas de transferencia para la industria del automóvil, del metal y el sector de
electrodomésticos. El proceso productivo incluye desde el diseño de la instalación hasta el
montaje final en la fábrica de destino. Su proceso incluye operaciones de mecanizado,
montaje, comprobación y pintado. Cuenta con una plantilla de 400 empleados y su volumen
de facturación es de 15.000 millones de pesetas.
La empresa subcontrata la construcción de algunos de los componentes de la maquinaria, de
tal modo que las piezas suministradas por las caldererías las reciben ya con una capa de
imprimación. Antes de la entrega de la máquina al cliente, la Empresa F aplica a estas
piezas al menos una mano de pintura de acabado. Otras piezas subcontratadas, por ejemplo
armarios eléctricos, generalmente vienen ya pintadas y no se vuelven a pintar a no ser que lo
exija el cliente.
Secuencia operativa
La materia prima de los productos (sistemas de estampación) son piezas de fundición (hierro
y a veces aluminio), pero principalmente son piezas de chapa metálicas y bloques de hierro.
Algunas particularidades del proceso son:
-
Los operarios del proceso de pintado cuentan con una larga experiencia profesional. La
formación técnica corre a cargo de los suministradores de productos y equipos de
pintado.
-
Los colores y pinturas utilizados en la Empresa F son especificados por el cliente o bien
por el propio departamento de diseño de la Empresa F. Generalmente se utilizan tres
colores diferentes.
-
Las exigencias de calidad en cuanto al recubrimiento incluyen criterios mecánicos,
químicos, de resistencia a la corrosión, así como de apariencia superficial. Sin embargo,
en la actualidad la Empresa F no cuenta con una norma interna de calidad de la
superficie que incluya métodos de ensayo y criterios de calidad como por ejemplo
espesor de película mínimo y máximo, apariencia (brillo, uniformidad, textura),
adhesión, calidad de zonas visibles y no visibles, protección contra la corrosión con
relación a aceites, productos químicos, temperatura, humedad, etc.
A continuación se representa el diagrama de flujo del proceso de pintado y los límites del
sistema de las áreas examinadas de la zona de pintura.
173
Libro Blanco. Pintado industrial
Transporte de las piezas
Granallado y/o Desengrase
manual / Enmascarado de
algunas zonas(1)
Pretratamiento
y Preparación
Pulverización Manual de la
Capa de Imprimación
(Diferentes Métodos: Airless y
mixto, Pistolas de aire a presión
convencionales de copa)
Aplicación de
pintura
Grúas, Carros,
Vagones para Transporte
y Manipulación
Almacenamiento
de pintura
Evaporización de disolventes y
curado/secado (al aire)
Curado
Aplicación de
pintura
Aplicación de la capa de acabado
(Diferentes métodos: Airless y
mixto, Pistolas de copa de aire a
presión convencionales)
Evaporización de disolventes y
curado/secado (al aire)
Curado
Limpieza de
equipos
Control visual, Transporte y suministro
Montaje de la máquina estampadora
Prueba eléctrica y mecánica del Sistema
de estampación
Desengrase manual, Pulv. Manual
y/o pintado a rodillo y/o brocha in
situ / Retoques
Desmontaje de las piezas
Desmontaje y expedición
Transporte a los clientes
Sistema del proceso de pintado
Etapa relevante y analizada para este proyecto
(1) El tratamiento depende del material del sustrato
Figura 48: Diagrama de flujo del proceso de pintado de la Empresa F
174
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
10.7.2 Balance de materias
El balance de materias primas utilizadas junto con las salidas correspondientes, repartidas
entre los productos y las diferentes formas de desperdicios, empiezan a constituir un
muestrario de los puntos del proceso que pueden ser objeto de acciones de mejora
económica y medioambiental.
Etapa del proceso
Aplicación
Pretratamiento y
preparación
Denominación entradas
Pintura (sólido + catalizador +
disolvente)
disolvente
imprimación
pintura acabado (contenidos
sólidos de la pintura, media
estimada: 45%) 2 – 4 cambios de
color
Disolventes desengrasantes
Disolventes de limpieza
Cantidad anual
entradas
11,25 tm
2,5 tm
5 tm
3,75 tm
2,5 tm
No cuantificado
Denominación salidas
Nieblas de pintura (partículas de
pintura seca en el suelo y sobre
el material de enmascarado):
Pinturas antiguas no usadas
Emisiones de disolvente de
pinturas
Emisiones de disolvente de
desengrase
Disolvente de la limpieza de
equipos
Cantidad anual
salidas
No cuantificado
No cuantificado
6,1 tm
1,5 tm
1 tm
Tabla 62: Balance de entradas y salidas de materias primas. Empresa F
10.7.3 Priorización de problemáticas ambientales en la Empresa F
La Empresa F analizada realizó una evaluación ambiental de su proceso productivo y a
partir de los resultados obtenidos en el diagnóstico y con objeto de definir su plan de
actuación, hizo una priorización de las principales problemáticas ambientales para definir
por dónde comenzar a actuar en su proceso de mejora continua.
La priorización de las problemáticas ambientales se hizo sobre la base de los siguientes
criterios:
1.
Económicos
En función de los costes que supone para la empresa dicho aspecto ambiental.
Estos costes pueden ser:
a) Internos: incluyen costes por pérdidas de materias primas, costes de mano de obra, de
manipulación del residuo, reactivos de depuración y costes de pérdida de valor añadido.
b) Externos: costes de gestión del residuo, canon de vertido, etc.
2.
Ambientales
En función del grado de importancia del impacto ambiental generado.
3.
Legislación
En función de si el aspecto ambiental provoca o puede provocar el incumplimiento de la
legislación ambiental aplicable y de la gravedad del incumplimiento.
175
Libro Blanco. Pintado industrial
4.
Imagen de la empresa
En función de la influencia que tenga cada problemática ambiental en la imagen pública de
la empresa. Dentro de este criterio también se incluyen los aspectos de salud laboral.
5.
Potencial de minimización
En función de si las posibilidades o potencial de minimización son altas, medias o bajas.
Solamente tiene sentido el estudio de medidas para aquellos aspectos para los que existe
potencial de minimización. Por ello, solamente se priorizarán dichos aspectos.
En la siguiente tabla se presentan de forma sinóptica los aspectos ambientales de la Empresa
F.
Valoración:
Aspecto prioritario
Aspecto importante
Aspecto de escasa importancia
Problemática ambiental
Criterios
económicos
Criterios
ambientales
Criterios
legislativos
Potencial de
minimización
Criterios de
imagen
Consumo excesivo de pintura
Pulverizado sobrante
Emisiones a la atmósfera
Aspectos
prioritarios
2
3
1
Tabla 63: Priorización de aspectos ambientales en la Empresa F
10.7.4 Selección y análisis de medidas a implantar
De las tres problemáticas ambientales planteadas, la Empresa F ha decidido comenzar a
actuar por las dos de mayor prioridad, que son:
1. Emisiones a la atmósfera
2. Consumo excesivo de pintura
Una vez definidas las problemáticas ambientales a abordar, la Empresa F analizó, con el
apoyo de IHOBE, S.A. y del propio personal de la empresa, una serie de posibilidades de
acciones tendentes a minimizar estas problemáticas.
En función de las características de la propia empresa, se seleccionaron las medidas que se
muestran en las siguientes tablas:
176
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Emisiones a la atmósfera
MEDIDA 1: Máquina lavadora de pistolas y herramientas de pintado
Descripción:
-
-
Limpieza automática o semiautomática de pistolas con lavadora especial.
Las máquinas lavadoras de pistolas de copa ayudan a reducir el tiempo de lavado/limpieza de 10 minutos a
aproximadamente 3 minutos. El sistema de depósito de cascada permite la utilización de disolventes usados
para la prelimpieza y disolventes nuevos para la limpieza final. La reducción del consumo de disolvente en
comparación con el sistema abierto es de aproximadamente el 80%.
Con adaptadores especiales para la estación de bombeo, también se pueden limpiar las pistolas airless.
Balance económico:
Inversión: ...........................................................................................................500.000 pts
1 máquina lavadora de pistolas de copa
1 adaptador airless y accesorios de limpieza ................................................ 500.000 pts
_____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales...................................................................................35.000 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 15.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 10.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales .............................................................................611.000 pts
Ahorro en el consumo de disolventes para limpieza (1 tm/a, 155 pts/l) ....... 155.000 pts
Ahorro en los disolventes usados para eliminar (0,8 tm/a, 20 pts/l) ............... 16.000 pts
Ahorro en costes de personal para limpieza manual (1 h/día, 2.000 pts/h)... 440.000 pts
Ahorros totales anuales .....................................................................................576.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,87 años
Valoración:
Técnicas:
- Manejo de la máquina lavadora de pistolas.
Medioambientales:
- Reducción del consumo de disolventes de limpieza y del impacto de los vapores de disolventes sobre
los operarios.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
- Información a los equipos de trabajo sobre los resultados obtenidos después de la instalación.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 64: Medida 1 de mejora, seleccionada para reducir las emisiones a la atmósfera. Empresa F
177
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 2: Utilización de pistolas HVLP que reducen el pulverizado sobrante
Descripción:
-
Mayor eficacia de transferencia que las pistolas de pulverización convencionales.
Una pistola de copa HVLP permite realizar pequeños trabajos de forma más flexible que el método airless.
En una primera etapa se aconseja usar este método para la aplicación de la imprimación y en una segunda
etapa también para las capas de acabado de piezas pequeñas y trabajos especiales, retoques, etc.
En piezas medianas y grandes, en las que es necesario pintar zonas grandes con un color en un tiempo corto
es suficiente y adecuado el método airless y mixto que se utiliza ahora.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................... 130.000 pts
2 pistolas de copa.......................................................................................... 130.000 pts
____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales..................................................................................... 9.100 pts
Costes de financiación (5%) ............................................................................. 6.500 pts
Costes de mantenimiento (2%) ......................................................................... 2.600 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ............................................................................. 307.000 pts
Ahorro en el consumo de pintura (0,3 tm/a, 1.000 pts/kg) ........................... 300.000 pts
Ahorro en los residuos de pintura (0,1 tm/a, 20 pts/kg, 5.000 pts
coste de manipulación) ..................................................................................... 7.000 pts
Ahorros totales anuales ..................................................................................... 297.900 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización....................................................................................... 0,44 años
Valoración:
Técnicas:
- Teniendo en cuenta el espectro de artículos, y los casos de colores especiales, se calcula que el 20% de
los actuales trabajos podrían realizarse con pistolas HVLP.
Medioambientales:
- Reducción del 2,5% del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
- Aumento de la eficacia de transferencia.
- Reducción de las emisiones de VOCs.
Organizativas:
- Es necesaria la instrucción y formación de los operarios.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 65: Medida 2 de mejora, seleccionada para reducir el consumo excesivo de pintura. Empresa F
178
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de pintura
MEDIDA 3: Formación de los operarios
Descripción:
-
Formación para aumentar los conocimientos, la motivación y la calidad.
Aprendizaje de la tecnología de pintado y aplicación por parte de los operarios.
El conocimiento de los requisitos técnicos aumenta la calidad del trabajo y la motivación de los
trabajadores, así como menos defectos en la superficie de las piezas.
Balance económico:
Inversión:
La estimación se debe realizar en base al tiempo de formación de los operarios. No es posible
proporcionar detalles sobre costes en esta etapa del proyecto.
Ahorros totales anuales
Se obtendrán como consecuencia del periodo de formación, estimándose un aumento del 2 al 5% de
la eficacia de transferencia
_____________________________________________________________________
Valoración:
Técnicas:
- Posibilidad de aumentar la calidad porque el pintor pone más atención en los parámetros distancia
objeto-pistola, ángulo de pulverización, junto con un aumento de la motivación.
Medioambientales:
- Reducción del consumo de pintura y de los residuos de pintura a eliminar.
Organizativas:
- Oportunidad para reorganizar el sistema de equipos.
- Oportunidad para mejorar los resultados y aumentar la motivación.
- Necesidades de instrucción y preparación de los operarios.
Legislativas:
- No hay consecuencias de este tipo.
Tabla 66: Medida 3 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de pintura mediante la formación
de los operarios. Empresa F
179
Libro Blanco. Pintado industrial
PROBLEMÁTICA: Consumo excesivo de disolventes
MEDIDA 4: Equipo de destilación de disolventes
Descripción:
-
Destilación interna, o alternativamente externa, de los disolventes usados para recuperar disolventes para la
limpieza de pistolas o equipos. Posteriormente, en un análisis más detallado se deberían comprobar las
posibilidades de reducción de los disolventes usados mediante máquinas lavadoras de pistolas y sistemas de
lavado especiales para las pistolas airless.
Balance económico:
Inversión: ........................................................................................................... 600.000 pts
Unidad de destilación (depende del material y la técnica)............................ 600.000 pts
____________________________________________________________________
Costes adicionales anuales................................................................................... 86.000 pts
Costes de personal por manipulación interna (0,2 h/día, 1.000 pts/h) ............ 44.000 pts
Costes de financiación (5%) ........................................................................... 30.000 pts
Costes de mantenimiento (2%) ....................................................................... 12.000 pts
____________________________________________________________________
Reducción de costes anuales ............................................................................... 94.000 pts
Ahorro en el consumo de disolvente (0,8 tm/a, 100 pts/kg) ........................... 80.000 pts
Ahorro en la gestión de disolventes (0,7 tm/a, 20 pts/kg)............................... 14.000 pts
Ahorros totales anuales ......................................................................................... 8.000 pts
_____________________________________________________________________
Periodo de amortización.......................................................................................... 75 años
Valoración:
Técnicas:
- Posibilidad de mejorar la calidad de limpieza, al realizarla en dos etapas (limpieza preliminar y
limpieza final con disolvente limpio).
Medioambientales:
- Reducción del 30% del consumo de disolventes y los costes de gestión.
Organizativas:
- Preparación e instrucción de los operarios.
- Será necesario considerar la recuperación externa de los disolventes.
Legislativas:
- Mejor cumplimiento de cara a la Directiva de VOCs.
Tabla 67: Medida 4 de mejora, seleccionada para reducir el consumo de disolventes. Empresa F
180
Situación actual de varias empresas del País Vasco analizadas
Medida
1. Máquina lavadora
de pistolas y
herramientas de
pintado
2. Utilización de
pistolas HVLP
3. Formación de los
operarios
4. Equipo de
destilación de
disolventes
Problemátic
a reducida
Cantidad
anual
reducida
%
reducción
1 tm
40
Valoración económica
Período de
Ahorros
amortización
(MM pts)
(años)
500.000
576.000
0,87
0,3 tm
3
130.000
297.900
0,44
Alta
-
-
-
-
-
Media
0,8
30
600.000
8.000
75
Alta
Inversión
(MM pts)
Viabilidad
técnica
Alta
Emisiones a
la atmósfera
Consumo
excesivo de
pintura
Consumo
excesivo de
disolventes
Tabla 68: Resumen de las medidas a implantar. Empresa F
181
Libro Blanco. Pintado industrial
ANEXO 1: RELACIÓN DE GESTORES AUTORIZADOS EN LA CAPV
La presente relación corresponde a los gestores de Residuos Peligrosos autorizados en la
Comunidad Autónoma del País Vasco al día 12 de diciembre de 2000.
Esta lista está sujeta a modificaciones, por lo que para cualquier aclaración se recomienda
ponerse en contacto con el Servicio de Residuos de la Viceconsejería de Medio Ambiente
del Gobierno Vasco. Tfno.: 945-019800/945-019909/945-019908; Fax: 945-019911.
RESIDUOS PELIGROSOS TÍPICOS DE LAS OPERACIONES DE PINTADO
EKONOR, S.A.
Trespuentes
Tel. 945 36 40 55
Fax 945 36 40 29
SADER
Bilbao
Tel. 94 490 58 11
Fax 94 490 34 07
SAFETY-KLEEN
Vitoria – Gasteiz
Tel. 945 29 01 19
Fax 945 29 05 44
CESPA CONTEN, S.A.
Legutiano
Tel. 945 46 58 02
Fax 945 46 58 38
Disolventes
usados
Clasificación,
separación,
envasado y
almacenamiento
temporal
-
Residuos de
pintura
Clasificación,
separación,
envasado y
almacenamiento
temporal
Gestor
Lodos de
destilación
Clasificación,
separación,
envasado y
almacenamiento
temporal
Gestor
Aguas y lodos de
pinturas
Clasificación,
separación,
envasado y
almacenamiento
temporal
Gestor
Envases que han
contenido RPs
Clasificación,
separación,
envasado y
almacenamiento
temporal
-
Recogida,
transporte y
almacenamiento
temporal
Recogida y
transporte de
residuos
incinerables
Recogida,
transporte y
almacenamiento
temporal
Recogida y
transporte de
residuos
incinerables
-
Recogida,
transporte y
almacenamiento
temporal
Recogida y
transporte de
residuos
incinerables
-
Recogida y
transporte de
residuos
incinerables
182
Recogida y
transporte de
residuos
incinerables