molienda en húmedo

El proceso de molienda en húmedo, también conocido como molienda en vía húmeda, es aquel que se produce sobre un producto cuando se procesa de sólido a líquido, independientemente de su viscosidad: pinturas, tintas, esmaltes, laca de uñas, etcétera. En él, los aglomerados no separados en la etapa de dispersión debido a las uniones electro-físicas de algunos componentes, se rompen por la aplicación de una energía extra.

Para este proceso de molienda en húmedo se utilizan bolas o microesferas, que se aceleran dentro de una cámara gracias al movimiento de los discos y pitones situados en el interior de la misma. El movimiento turbulento y caótico resultante produce un alto poder de cizallamiento e impacto, que consigue romper las uniones entre partículas, reduciendo así el tamaño de los aglomerados y llevando a su tamaño inicial las partículas (pigmentos y cargas). Con este proceso se consigue una distribución perfecta y homogénea de las partículas en el líquido base.

Con los equipos de molienda en húmedo de O+B, se consigue optimizar el proceso de dispersión y molienda en función de las características del producto a fabricar y del tipo de producción que se desarrolle en la fábrica. De esta manera, podrá conseguir una finura, transparencia, brillo y desarrollo pigmentario de alta calidad en su proceso de fabricación de tintas, pinturas, pigmentos, barnices, adhesivos, etc.

¿Qué factores afectan al proceso de molienda en húmedo?

Para hacer más eficiente el proceso de molienda en húmedo, es importante contar con el tamaño más pequeño posible de los aglomerados. De ahí la importancia de un buen proceso de pre-dispersión para conseguir separar al máximo dichos aglomerados.

Además, otros factores a tener en cuenta para conseguir un proceso de molienda en húmedo mejor son:

Durante la pre-dispersión

  • La velocidad del eje dispersor (entre 24 y 28 metros por segundo).
  • Las ratios de diámetro entre en depósito y los discos.
  • La finura o tamaño de los aglomerados obtenidos en la pre-dispersión antes del proceso de molienda
  • La presencia de aditivos que ayudan durante la pre-dispersión.

Durante la molienda

  • El tamaño de las microesferas.
  • La viscosidad de la pasta final resultado de la dispersión (recomendado entre 25 y 45 Poises).
  • La temperatura máxima de la pasta al finalizar el proceso de molienda, puesto que durante el proceso de molienda en húmedo se produce un incremento de la temperatura.

Los equipos de molienda en húmedo (molinos) , son máquinas versátiles que permiten regular el movimiento y la fuerza que producen para adaptarlas a las características del producto y objetivos de producción.

Los equipos de molienda de Oliver Batlle pueden ser de 3 tipos: equipos de molienda de inmersión (de los que ya hablamos en un artículo anterior), equipos de molienda en continuo y máquinas de molienda en recirculación. Estas últimas suponen la evolución de los molinos en continuo, pues añaden un sistema de recirculación que cambia la dirección del flujo de la pintura y permite pasar más veces el producto por la cámara de molienda. El sistema de recirculación evita los problemas de presión y temperatura, garantizando que los aglomerados son rotos por las microesferas varias veces.

Puesto que ya hablamos de los molinos de inmersión, también llamados “molinos por lotes”, en esta ocasión analizaremos los molinos en continuo, como el Supermill EHP de O+B, y los molinos de recirculación como el Supermill Plus SMP.

Molinos en continuo y recirculación

El proceso de molienda en húmedo con equipos en continuo es aquel en el que la base o pasta de molienda es forzada a pasar a través de una cámara cerrada mediante el uso de una bomba. En esta cámara se encuentran las microesferas, el eje con los discos que mueven las bolas, y un separador que mantiene las bolas o microesferas dentro de la cámara y permite salir la base de molienda una vez atravesada la cámara del molino.

Con el fin de poder controlar el calentamiento excesivo del producto, la cámara de molienda también está dotada de “camisa” de refrigeración.

molienda en húmedo molino continuo

En resumen, los componentes básicos de los molinos en continuo son:

  • cámara de molienda refrigerada, que puede ser horizontal o vertical;
  • eje con propulsores: discos y pitones;
  • separador o tamiz;
  • motor y transmisión: convertidor de frecuencia;
  • sello mecánico.

partes molino continuo

Veamos detenidamente los diferentes componentes de este tipo de equipos de molienda en húmedo.

Tamiz o separador

El tamiz es el componente que previene la salida de las microesferas de la cámara de molienda y permite el paso de la base de molienda. La luz del tamiz, es decir, su apertura o micraje, depende del tamaño de las bolas utilizadas en el proceso. Este deberá ser entre 2,5 y 3 veces inferior al tamaño de las microesferas.

Existen 2 tipos de tamiz:

    1. Tamiz radial: compuesto por un paso ajustable de 0,4, 0,6 y 0,8 mm. Presenta una gran resistencia al desgaste y la superficie de salida es relativamente pequeña.
      tamiz radial
    2. Tamiz Johnson: es un tamiz que permite siempre el mismo paso. Ofrece una gran superficie de salida, lo que permite un caudal de paso mucho mayor que con los tamices ajustables. Su desgaste es mayor que el del tamiz radial.
      Tamiz Johnson

Discos y pitones

Tanto el Supermill Plus SMP como el Supermill EHP, equipos de molienda en húmedo de O+B, están dotados con discos fabricados del mismo material pero que son diferentes en la forma. En uno de ellos, el Supermill EHP, máquina de molienda en continuo, las dos caras del disco son planas mientras que en el Supermill Plus SMP, máquina de molienda en recirculación, la cara frontal del disco va dotada de un taco metálico diseñado para incrementar la turbulencia de las bolas.

discos de molinos en humedo

En cuanto a los pitones y contrapitones son utilizados para generar turbulencias en los molinos de inmersión como el Mill-ennium RS.

Pitones y Contrapitones

Cierre mecánico

Los equipos de molienda en continuo son máquinas estancas. Para cerrar la cuba, pero permitir que el eje rote, es necesario instalar un cierre mecánico o sello. Este sello puede estar compuesto de varias piezas o ser una sola pieza o cartucho que se instala directamente.

La calidad del cierre mecánico o sello y su correcta instalación determinan en gran manera la calidad del molino. Una posible rotura traería consigo la fuga de líquido refrigerante hacia el interior de la cuba donde se encuentra el producto, produciendo la contaminación de este.

Microesferas o bolas

Otro de los componentes de los molinos en continuo y en recirculación son las bolas o microesferas que intervienen en el proceso de molienda en húmedo. Estas bolas de molienda son las que impactan y friccionan con los aglomerados de la pasta optimizando el proceso.

Cuanto mayor sea la diferencia entre las densidades de las microesferas y la base de molienda, mayor es la energía de impacto que se genera. Por orden de calidad de mayor a menor, las microesferas con las que se suele trabajar son:

 

Densidad específica Densidad aparente Ø mm Disponibles Aplicación en equipos O+B
Oxido de Zirconio estabilizado con Ytrio 6,0 kg / l 3,6 kg / l 0,7-0,9 / 1,2-1,4 / 1,6-1,8 Supermill Plus SMPSupermill EHP
Silicato de Zirconio 3,8 kg / l 2,3 kg / l  1,4-1,6 / 1,8-2,0 Supermill Plus SMPSupermill EHP

 

Para conseguir un proceso de molienda en húmedo óptimo, el tamaño de las bolas debe ser proporcional al tamaño de los aglomerados,  de tal manera que las bolas no puedan meterse en los espacios que pueda existir entre aglomerados grandes pues perdería la capacidad de impactar contra ellos. Si los aglomerados fueran muy pequeños y las bolas muy grandes, se produciría el efecto contrario (los aglomerados podrían meterse en los espacios entre las bolas).

En este tipo de molinos en continuo y en recirculación, la carga de microesferas recomendada en la cámara de molienda es del 70 al 85% de su volumen útil.

Si regularizamos el tamaño de partículas resultantes de la pre-dispersión y conseguimos homogenizar dicho tamaño al máximo, seremos mucho más precisos a la hora de determinar el tamaño de microesferas más adecuado para el proceso en cuestión.

microesferas

¿Qué criterios tener en cuenta para elegir el tipo de molino que mejor se adapta a una planta de producción?

Para determinar el tipo y el modelo de molino que mejor se adaptan a una fábrica de pinturas y afines, hay que tener en cuenta que el resultado del proceso de molienda no depende solamente del molino elegido, sino también de los pigmentos y cargas utilizados.

Cuando se utilizan pigmentos y cargas mejorados, puede suceder que solo con el proceso de dispersión se consiga el resultado deseado.

En Oliver + Batlle ponemos a disposición de nuestros clientes un equipo de técnicos y asesores que, a la hora de elegir un equipo de molienda y dispersión, recomiendan la opción que mejor se adapta a cada proyecto.

Algunos aspectos a tener en cuenta a priori podrían ser:

  • Los molinos en continuo no tienen limitación de volumen a procesar.
  • Cuanta más energía puede aplicar el molino sobre el producto, mejores resultados se obtienen.
  • La automatización: se pueden establecer distintos niveles de automatización del proceso de molienda en función de las necesidades de cada industria.

solicitar equipos de molienda

Desde Oliver + Batlle le invitamos a contactar con nuestros especialistas y solicitar más información sobre nuestros equipos de molienda en húmedo.

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acabado de pinturas

La fase de acabado de pinturas en el proceso de fabricación es, junto a la de teñido, la última etapa de la agitación. Ambas tienen lugar justo antes del envasado.

Tras la etapa de dispersión y molienda, de la que ya hablamos en un artículo anterior, necesitamos una fase de acabado o completado del producto. En esta nueva fase se utilizan sistemas de mezcla, con turbinas de agitación, para obtener un movimiento turbulento del producto. El objetivo final de la fase de acabado de pinturas es conseguir una mezcla homogénea entre varios líquidos para obtener como resultado un producto que cumpla las propiedades que habían sido establecidas y que deben caracterizar al producto final.

En Oliver + Batlle ponemos a su disposición agitadores industriales capaces de aunar en sí tanto la fase de dispersión como la de acabado de pinturas y productos afines. También disponemos de tanques de acabado de alta eficiencia, recomendados para el proceso de mezcla, dilución, adición de líquidos, tintado y completado de productos sin incorporación de sólidos.

tanques de acabado

La agitación que se realiza al final de proceso de fabricación contempla varios procesos como:

  • el acabado del producto: mezcla con medios de agitación del producto dispersado con los componentes finales líquidos,
  • el proceso de teñido: mezcla del producto acabado con tintes o pastas colorantes,
  • el proceso de almacenaje: agitación del producto acabado para mantenerlo en suspensión antes de ser envasado.

¿Qué tener en cuenta a la hora de elegir un agitador para la fase de acabado de pinturas?

A la hora de seleccionar el modelo de agitador que mejor se adapta a un proceso de fabricación concreto hay que tener en cuenta varios parámetros. Entre otros, el proceso de fabricación establecido, el volumen de producto que se fabrica, la viscosidad y la reología o tixotropía del producto. Este último concepto incluye las características de plasticidad, la elasticidad y el mínimo descuelgue que debe tener el producto final.

Teniendo en cuenta dichos parámetros se puede determinar un tipo de turbina, una velocidad del eje y una potencia de motor para elegir el agitador de pintura que optimice el proceso gracias a su perfecta adaptación a las necesidades y requerimientos.

En cuanto al tanque de acabado, es fundamental que presente una gran robustez constructiva, así como que permita su fácil integración a un sistema de fabricación automatizado.

tanques de acabado en fabrica de pintur

Qué tipo de turbinas se pueden utilizar en el proceso de acabado de pinturas y afines

Como decíamos anteriormente, los agitadores industriales de Oliver + Batlle realizan los procesos tanto de dispersión como de mezcla de las pinturas y productos afines. Como vimos en el artículo sobre la dispersión, estos equipos tienen en común una serie de elementos como: el motorreductor de transmisión, el eje con su turbina y el eje con el disco y el convertidor de frecuencia.

elementos fase de acabado de pinturas

En el proceso de mezcla también es importante tener en cuenta el tipo de disco que acompaña al eje que mejor se adapta a las características del producto final.

En función de la viscosidad final del producto, se pueden utilizar diferentes tipos de turbinas. Cada tipo también requiere de una velocidad concreta para conseguir un proceso de mezcla óptimo.

Seguidamente hablaremos de diferentes tipos de turbinas para máquinas de acabado o completado de pinturas, sus características y las aplicaciones más habituales.

Turbina tipo sabre

turbina sabre

La turbina tipo sabre permite un movimiento suave y flujo axial en el tanque de acabado de pinturas. Este tipo de turbina suele utilizarse para el acabado de todo tipo de pinturas incorporando resinas sintéticas, emulsiones, disolventes o slurries.

Además de conseguir una alta homogeneización del producto, las turbinas Sabre son muy fáciles de limpiar.

Turbina tipo sabre de doble flujo

turbina sabre de doble flujo

La turbina tipo sabre de doble flujo produce un movimiento suave y flujo axial descendente en el centro y ascendente en el extremo.

Suele utilizarse en la fase de acabado de pinturas de viscosidad media incorporando resinas sintéticas, emulsiones, disolventes o slurries.

Al igual que la turbina sabre, permite una alta homogeneización del producto y resulta fácil de limpiar.

Turbina sabre de brazos abatibles IBC

turbina sabre de brazos abatibles IBC

La turbina sabre de brazos abatibles IBC produce un movimiento suave y flujo axial indicado para el homogeneizado de pinturas de media y baja viscosidad. También se utiliza para el acabado de pinturas de baja viscosidad incorporando resinas sintéticas, emulsiones y disolventes.

La limpieza de la turbina sabre de brazos abatibles IBC es de dificultad media.

Turbina de álabes inclinados

turbina alabes inclinados

La turbina de álabes inclinados está indicada para el acabado de pinturas de viscosidad media incorporando resinas sintéticas, disolventes o slurries. Proporciona un flujo suave y movimiento axial permitiendo una alta homogeneización del producto y gran facilidad de limpieza.

Turbinas áncoras o miniáncoras

turbina ancora o miniancora

Las turbinas áncoras y miniáncoras se utilizan en el acabado de pinturas de viscosidad media incorporando resinas sintéticas, disolventes o slurries. Resulta adecuadas en la fabricación de productos que se sedimentan.

Este tipo de turbina produce un movimiento suave y flujos de extracción tangencial y axial.

También aportan una alta homogeneización, aunque su facilidad de limpieza es baja.

Otros tipos de turbinas para el acabado de pinturas

otras turbinas para el acabado de pinturas

Existen otros tipos de turbinas que en Oliver + Batlle también facilitamos para el acabado de pinturas de media o alta viscosidad. Estas turbinas producen flujos variados según su geometría y las características del producto para el que se utilice.

Se recomienda en depósitos monoproducto, puesto que los tiempos de limpieza son más elevados.

Desde Oliver + Batlle ponemos a disposición de nuestros clientes a nuestro equipo de especialistas que le asesoran en la adquisición del equipo dispersor y de acabado de pinturas y afines que mejor se adapte a sus necesidades de producción.

equipos de fabricación de pinturas

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