LE VERNICI

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LE VERNICI
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BREVE STORIA
Luomo, già due milioni di anni fa, colorava gli
oggetti che lo circondavano e se stesso per
motivi di carattere estetico e protettivo. Lo
studio di alcune pitture del tempo ha dimostrato
che venivano usati dodici diversi pigmenti
ottenuti macinando minerali mescolati tra loro
per legarli veniva usata acqua di grotta che
durante lessiccazione inglobava i pigmenti,
formando una pellicola rigida e resistente. Nei
periodi successivi sono stati impiegati altri
coloranti, di origine vegetale, ma è del periodo
di Alessandro il Grande che si hanno le maggiori
testimonianze come corredi mortuari, sarcofagi e
stanze. Allinizio del secolo XII un monaco
amanuense tedesco, Teofilo, ideò una vernice che
si otteneva dalla cottura di olio di lino con una
resina che ha permesso ad alcune opere di arte
sacre esposte nelle chiese di resistere nel
tempo. Contemporaneamente, gli arabi scoprirono
la tecnica di distillazione dei solventi e nel
1400 fu importata dalla Cina la lacca cinese, che
dava ai manufatti un effetto lucido. La lacca
cinese può essere considerata la madre di tutte
le vernici attuali.
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• La verniciatura degli oggetti scaturisce da due
  esigenze fondamentali
• proteggere una superficie
• decorare una superficie
• A seconda che si trovino allesterno o
  allinterno gli oggetti vanno difesi dalle
  radiazioni UV, dagli insetti, dalle muffe, dagli
  agenti atmosferici e dai detergenti che vengono
  usati per le pulizie in generale.
• I prodotti vernicianti (o vernici) hanno quindi
  lo scopo di aumentare il periodo di vita degli
  oggetti su cui vengono applicati e, nel
  frattempo, abbellirli.
• Per prodotto verniciante si intende una miscela
  di prodotti chimici che, applicati su di un
  supporto, è in grado di formare una pellicola
  solida capace di impartire resistenza meccanica e
  chimica, e caratteristiche estetiche (colore,
  aspetto, tatto ).
• I prodotti vernicianti che non contengono
  pigmenti sono detti vernici. Invece i prodotti
  vernicianti che contengono pigmenti sono detti
  smalti, se brillanti, pitture se opachi .. per
  comodità tutti i prodotti vernicianti vengono
  chiamati semplicemente vernici.

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COMPOSIZIONE DELLE VERNICI

• Tutti i prodotti vernicianti sono liquidi
  ottenuti dalla miscelazione di vari componenti
• Leganti (anche resine o polimeri) sono gli
  agenti filmogeni che determinano le proprietà
  principali dei prodotti vernicianti. Infatti, dal
  legante dipendono la brillantezza, la durezza
  della superficie, la resistenza allo sgraffio, la
  trasparenza e il potere coprente. Quindi la
  caratteristica essenziale del legante è la sua
  capacità di dare origine ad una pellicola
  continua, cioè il suo potere filmogeno. La
  filmazione può avvenire in due modi
• - filmazione fisica, che avviene quando il
  prodotto indurisce per semplice evaporazione dei
  solventi e diluenti, senza che il legante subisca
  modificazioni chimiche
• - filmazione chimica, che avviene quando
  lindurimento del prodotto avviene mediante
  reazioni favorite dalla temperatura.
• I leganti sono composti organici che vengono
  suddivisi in naturali, come gli oli essiccativi e
  le gomme, e in leganti di origine sintetica che
  sono quelle attualmente più usate.

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Solventi sono sostanze liquide che hanno la
proprietà di sciogliere le resine o i leganti
senza alterarne la natura chimica, dando delle
soluzioni normalmente trasparenti, omogenee e
stabili nel tempo. I solventi sono dunque
utilizzati per sciogliere la resina. Unaltra
funzione dei solventi è quella di lavaggio degli
attrezzi di lavoro. Diluenti sono miscele di
liquidi, solventi e non solventi per le resine
contenute in un prodotto, che vengono aggiunti
per ridurre la viscosità dei prodotti
vernicianti, quindi facilitare lapplicazione, e
per facilitare la formazione di un film omogeneo,
ben disteso e privo di difetti attraverso una
evaporazione controllata della frazione volatile
contenuta nella vernice. A seconda della loro
velocità di evaporazione i diluenti possono
essere suddivisi in tre categorie diluenti
leggeri, diluenti pesanti e diluenti medi.
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Pigmenti sostanze coloranti insolubili, presenti
come particelle solide disperse nei prodotti
vernicianti al fine di dare colore al
manufatto. A seconda del loro potere coprente,
della loro quantità e qualità, possono colorare
completamente il supporto togliendo qualsiasi
trasparenza al film verniciante (pitture o
smalti). Alcune volte vengono aggiunti in piccole
quantità, in grado di conferire solo piccole
sfumature colorate, lasciando intravedere il
materiale sottostante (vernici trasparenti
colorate). I pigmenti possono essere suddivisi in
naturali e sintetici. Attualmente quelli più
usati sono di origine sintetica - inorganici
(ossidi e sali di metalli insolubili)
caratterizzati dallavere unottima resistenza
alle intemperie, ottima stabilità alle alte
temperature ed alla luce, ma per contro non
possono dare tinte vivaci e non si possono
ottenere tutte le colorazioni - organici
(microsfere di materiale plastico, ftalocianine,
azine) caratterizzati da una gamma di colori
infinita, che permettono di ottenere tinte
particolarmente pulite e brillanti. Hanno però un
costo molto superiore a quelli inorganici.
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Una sottoclasse di pigmenti è rappresentata dalle
cariche (talchi, solfati, carbonati e carburi di
calcio, ossidi di alluminio e magnesio),
insolubili nel legante come i pigmenti, ma con la
differenza di non essere coloranti. Vengono
utilizzate per modificare le caratteristiche di
resistenza chimico-meccanica delle vernici. Sono
in grado di aumentare il residuo solido quindi lo
spessore asciutto del film applicato.
Anello della ftalocianina, al cui interno possono
essere coordinati vari metalli e al cui esterno
possono essere legati vari gruppi
elettron-accettori o elettron-donatori, con
possibilità di ottenere unampia gamma di colori
Colorante azinico carbazol diossazina, violetto
23 o Color Index 51319
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• Additivi vengono aggiunti in piccole quantità ,
  per migliorare le
• proprietà prestazionali ed applicative del
  prodotto.
• Bastano solo 1 o 2 grammi per modificare
  completamente
• 1000 kg di prodotto.
• Gli additivi attualmente più usati sono
• - additivi di opacità, che modificano il grado di
  opacità
• additivi antibolla, che favoriscono la
  fuoriuscita delle bolle daria che si
• creano ne i film umidi di verniciatura
• additivi anti-ingiallenti, che servono a evitare
  lingiallimento del film di
• verniciatura causato dallesposizione alla
  luce.
• Gli additivi vanno usati con molta cautela perché
  bastano piccole quantità per cambiare
  completamente le caratteristiche della vernice.
• In base al tipo di legante, additivi e pigmenti,
  si definiscono diverse categorie di vernici che
  possono essere molto diverse tra di loro.

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LE VERNICI AL SOLVENTE 1) Prodotti vernicianti
ad olio e le pitture grasse usati
prevalentemente per la protezione del legno
allesterno. Formulati a base di olio di lino,
questi prodotti vernicianti sono dotati di un
eccellente potere di bagnatura, che consente
unottima penetrazione nelle scabrosità del
legno. Attualmente sono poco usati. Vantaggi
facile applicazione, buona penetrazione e buona
bagnatura. Svantaggi scarsa resistenza agli
agenti chimici, finitura molto grezza,
essiccazione molto lunga, frequente rinnovo della
pellicola. 2) Vernici alla nitrocellulosa
(vernici nitro) si ottengono sciogliendo la
nitrocellulosa in unadatta miscela di soventi
(usualmente alcoli, esteri e chetoni) che, una
volta evaporati, lasciano un film duro ed
asciutto. Caratteristica fondamentale di questi
prodotti è la rapidità di essiccazione. Vantaggi
monocomponente, lunga vita utile, rapida
essiccazione, facilmente ritoccabile. Svantaggi
scarsa resistenza meccanica e chimica,
possibilità di
ingiallimento, dannoso alla salute, scarsa
copertura,
basso residuo secco.
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Nitrocellulosa
3) Le vernici alchiliche o sintetiche sono
prodotti a base di resine alchiliche, illimitati
dal punto di vista della variabilità delle loro
caratteristiche, soprattutto se modificati, cioè
in combinazione con resine di altra
natura. Vantaggi estrema versatilità di impiego,
buona durata dellazione protettiva, facilità di
applicazione, basso costo. Svantaggi
essiccazione molto lenta, spessori limitati,
pericoli di autocombustione.
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4) Le vernici poliesteri normalmente sono
miscele di 3 componenti un accelerante, un
catalizzatore e la resina di base. Vantaggi
eccellente corpo, ottima resistenza
chimico-fisica, trasparenza eccellente, assenza
di calo per lunghi periodi, ridotta emissione di
solventi, ottima lucentezza. Svantaggi estrema
cautela per la preparazione e per lapplicazione,
limitata vita utile, suscettibilità ai
cambiamenti termici. 5) Le vernici acriliche
possono essere applicate direttamente sui metalli
senza primer. Date le loro caratteristiche
vengono anche largamente usate sottoforma di
emulsione per la preparazione di vernici per
pitture murali interne ed esterne. Vantaggi non
ingialliscono, trasparenza eccellente, ideali per
legni chiari, buona resistenza chimica e fisica,
buona resistenza allesterno, buon
aggrappaggio. Svantaggi costo elevato
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6) Le vernici poliuretaniche sono i prodotti
maggiormente usati nella verniciatura dei
manufatti in legno per interni. Si possono
dividere in monocomponenti e bicomponenti. I
poliuretanici bicomponenti sono costituiti da una
base e da un catalizzatore che vengono miscelati
al momento duso. Il catalizzatore reagisce con i
gruppi OH delle resine. I catalizzatori possono
essere sia alifatici che aromatici. Vantaggi
buona resistenza chimico-fisica, buona
trasparenza, buona copertura, buon aggrappaggio,
buona durata, buona rapidità di
essiccazione. Svantaggi attenzione nella
miscelazione dei componenti, immagazzinamento
limitato del catalizzatore, ridotta vita utile
del prodotto miscelato.
7) Le vernici fotopolimerizzabili (ad
essiccazione UV) sono vernici poliesteri o
acriliche che contengono un fotoiniziatore. Il
processo di essiccazione è indotto
istantaneamente dallenergia presente nei raggi
ultravioletti, che vengono inviati sulla
superficie attraverso delle lampade, con o senza
sviluppo di calore. Vantaggi asciugatura veloce,
ottima resistenza chimico-fisica, emissione di
solventi limitata o assente,
buona vita utile, rapida essiccazione.
Svantaggi scelta di colori molto
limitata, necessità di
particolari attrezzature per lapplicazione,
molto costose, applicazione
solo su superfici piane .
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LE VERNICI AD ACQUA Le vernici idrosolubili sono
prodotti di elevata tecnologia nei quali la parte
solvente è composta prevalentemente da acqua. Per
questo sono in grado di ridurre notevolmente il
problema legato alle emissioni di solvente
nellambiente ad alla tossicità nei confronti
delloperatore. La vernice ad acqua appena
deposta sul pezzo si presenta come uno strato di
acqua in cui sono disperse le goccioline di
resina. Man mano che lacqua evapora le
goccioline si avvicinano fino a toccarsi. In
seguito si deformano e si fondono le une nelle
altre secondo un procedimento chimico-fisico
(coalescenza) per formare un film continuo di
vernice. Allottenimento di una buona pellicola
di verniciatura concorrono molti fattori che
possono essere suddivisi in fattori fisici
(dimensione delle particelle e qualità della
dispersione), fattori di composizione (struttura
chimica del polimero e omogeneità delle miscele)
e fattori ambientali (umidità dellaria e
temperatura). Vantaggi assente emissione di
solventi, resistenza ai raggi UV, poco nociva
alla salute, buona vita utile e assenza di
fenomeni di autocombustione.
Svantaggi minor resistenza chimica, difficile
impiego industriale,
maggior costo.
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PARAMETRI CHE INFLUENZANO LA QUALITA DELLA
VERNICIATURA Per realizzare un buon risultato
nella verniciatura di un manufatto devono esser
controllati alcuni parametri fondamentali che
riguardano il supporto e lambiente di lavoro
come - umidità relativa del supporto se
lumidità supera il 15 si incorre in difetti
come il distacco del film di verniciatura,
formazione di bollicine e opacità - umidità
relativa allambiente di lavoro - temperatura
dellambiente di lavoro per ogni vernice esiste
un parametro importantissimo, il TMF (temperatura
minima di filmazione) che indica la temperatura
al di sotto della quale le singole molecole di
vernice non riescono a legarsi con le altre
oltre alla temperatura minima cè anche la
temperatura massima al di sopra della quale si
incorrerebbe in una essiccazione superficiale
troppo veloce con il rischio di formazione di
bollicine e screpolature - temperatura dei
prodotti nella fase di applicazione - stato
fisico dei prodotto verniciante colore uniforme,
viscosità corretta, grado
di brillantezza, data di scadenza
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LA SCHEDA TECNICA E LA SCHEDA DI
SICUREZZA Quando si impiega una vernice è
dobbligo avere la scheda di sicurezza, che
riporta le informazioni riguardanti gli aspetti
tossicologici del prodotto ed è importante avere
anche la scheda tecnica che riporta le
caratteristiche prestazionali e di impiego del
prodotto. La scheda tecnica Normalmente la prima
parte riporta il nome, la composizione e il campo
dimpiego della vernice in questione seguono una
serie di parametri come -il residuo secco,
definito come la parte solida di una vernice che
rimane dopo levaporazione della parte volatile
in essa contenuta. È un parametro direttamente
correlato alla resa del prodotto, per le sue
caratteristiche di impatto ambientale (minore è
il residuo e maggiore è lemissione) ed alle
caratteristiche tecniche. Viene calcolato
mediante una termobilancia che fa evaporare i
solventi e lacqua (la percentuale letta nel
display dello strumento è la percentuale di
residuo secco).
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-la viscosità, definita come la resistenza che un
liquido oppone al suo scorrimento. È quasi
indipendente dal suo residuo secco ma è una
funzione rapidamente decrescente della
temperatura. La viscosità di un prodotto
verniciante viene calcolata con il tempo che
questo impiega ad uscire da una coppa Din o
Ford. Si tratta di una tazza con forma tronco
conica e base maggiore rivolta verso lalto,
mentre la base inferiore termina con un foro di
diametro stabilito. La prova di viscosità viene
eseguita portando il prodotto alla temperatura di
20C, riempiendo la tazza fino allorlo tenendo
tappato il foro. Poi si lascia defluire il
prodotto e si inizia a cronometrare fin quando il
prodotto non esce più continuamente, ma
sgocciolando. La viscosità cala se la vernice
viene allungata con del diluente???
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-la diluizione è la quantità di diluente espressa
percentualmente in volume che deve essere
aggiunta ad un determinato prodotto per portarlo
alla giusta viscosità. - il rapporto di catalisi
definisce in termini percentuali la quantità in
volume del catalizzatore che deve essere aggiunto
per ottenere un ottimale indurimento della
pellicola. - il pot-life indica in ore la vita
utile di un prodotto catalizzato, al cui termine
il prodotto non è più utilizzabile. -
lessiccazione definisce in minuti il tempo
necessario per lindurimento del film di vernice
alle condizioni standard (20C e umidità al
50). - la brillantezza è la capacità delle
superfici di riflettere totalmente o parzialmente
la luce che la colpisce. Locchio umano
percepisce la riflessione della luce su di un
corpo come brillantezza tanto più nitida e
chiara è limmagine riflessa, tanto maggiore è la
brillantezza. Lunità di misura è il gloss, che
indica percentualmente la quantità di luce che
viene riflessa quando un raggio luminoso colpisce
la superficie verniciata con un angolo di 60. In
laboratorio tale dato viene rilevato mediante uno
strumento chiamato glossmetro. In base ai gloss
si individuano sei classi (opaco intenso, opaco,
semi opaco, satinato,
satinato lucido e brillante).
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Talvolta i prodotti vernicianti vengono fatti
analizzare da laboratori specializzati che
comprovano le prestazioni ottenute in base a
prove unificate. Gli attestati riportano un
numero e una sigla iniziale che è diversa a
seconda della nazione in cui è stata elaborata la
norma. A sigle diverse corrispondono anche
metodologie di prova diverse. Ci sono norme UNI
in Italia, norme ISO che sono internazionali,
norme CEN per i paesi europei.
La scheda di sicurezza Dal 30 Giugno del 1993 è
entrata in vigore una normativa che obbliga i
produttori di vernici a compilare una scheda di
sicurezza diversa per ogni prodotto. La scheda di
sicurezza ha come scopo di proteggere la salute e
la sicurezza sul posto di lavoro. Questa scheda
deve contenere - identificazione del prodotto e
della società produttrice - composizione e
informazioni sugli ingredienti - identificazione
dei pericoli - misure di primo soccorso e
antincendio - manipolazione e stoccaggio -
informazioni sul trasporto e sullo smaltimento -
informazioni tossicologiche ed ecologiche.
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LEGISLAZIONE
EMISSIONI IN ATMOSFERA Il DPR 203/88 riguarda
tutte le aziende che utilizzano solventi che
danno luogo ad emissioni e quindi tutte le
aziende che utilizzano vernici. Vengono distinte
due categorie di impianti -impianti esistenti
alla data del 1 luglio 1988 ? DM 51 contenente
linee guida relative ai valori di emissioni
minimi e massimi, ai metodi di campionamento e di
analisi, ai criteri per lutilizzazione delle
tecnologie disponibili e infine ai tempi di
adeguamento. -nuovi impianti ? dovrebbero valere
limiti fissati da un decreto mai emanato, quindi
si fa affidamento a specifiche norme regionali e
provinciali. A tale normativa è stato aggiunto un
DPR che definisce le attività a ridotto
inquinamento atmosferico.
ACQUE Le acque di verniciatura non possono mai
essere scaricate direttamente in fogna o sul
suolo. Devono essere predisposti idonei
provvedimenti come il depuratore, le vasche di
decantazione o le vasche di accumulo.
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RIFIUTI Lo smaltimento dei rifiuti prodotti nelle
operazioni di verniciatura è regolato da due
fondamentali leggi il DPR 915 del 19 settembre
1982 e la legge 475 del 9 novembre 1988, alle
quali poi sono aggiunte le normative regionali e
provinciali. I rifiuti da trattare con
particolare attenzione sono quelli
tossico-nocivi. Nella categoria dei rifiuti
tossico-nocivi rientrano di norma i seguenti
residui di lavorazione -diluenti o solventi
utilizzati per la pulizia -svernicianti -diluenti
di vernici -residui di vernici -polveri di
carteggiatura Entro il 28 febbraio di ogni anno
i rifiuti tossico-nocivi prodotti nellanno
precedente devono essere obbligatoriamente
denunciati alla Provincia o alla Regione autonoma
competente.