Los recubrimientos, pinturas o barnices, hoy en día los podemos encontrar en cualquier espacio de nuestra vida cotidiana como, por ejemplo, en las paredes, automóviles, puertas, muebles, suelos, electrodomésticos, uñas, etc. Normalmente, se aplican con el fin de proporcionar, apariencia decorativa y barrera protectora a esos artículos. 

El curado es simplemente el conjunto de transformaciones que dan lugar al cambio de un barniz, en estado líquido, al recubrimiento final, en estado sólido. Esta transformación se puede realizar mediante varios tipos de reacción, curado UV (la luz de determinadas lámparas inicia la reacción de endurecimiento del producto, el tipo de reacción es por radicales o cationes), secado físico, secado por oxidación, secado a temperatura ambiente u horno, secado por infrarrojo, etc. 

En el sector del mueble la tendencia actual son las líneas rectas, que permiten su industrialización en líneas de producción que trabajan a elevadas velocidades mediante la aplicación de los recubrimientos por rodillos y curado UV. El barnizado consiste en la aplicación de varias capas de productos 100% sólidos, normalmente 3 o más, con curado intermedio por lámparas UV. Este tipo de línea se compone mínimamente de lijadora de madera, rodillo (liso o espatulador para la imprimación), lámpara de secado UV, rodillo de aplicación de fondo, lámpara de curado UV, lijadora de barniz y rodillo de aplicación de acabado.   

Iker Hidalgo, graduado en la Facultad de Química de la Universidad del País Vasco ha desarrollado en su Trabajo Fin de Grado, en colaboración con la empresa Industrias Químicas Irurena, nuevos barnices para madera. Su investigación ha consistido en el desarrollo de barnices transparentes para madera 100% solidos (sin disolvente) para curado mediante lámparas LED ultravioleta. Uno de los objetivos de su estudio es sustituir las lámparas de mercurio y galio utilizadas habitualmente en la industria de la madera por lámparas LED y el otro es seleccionar materias primas con baja toxicidad para anticiparse a las futuras posibles prohibiciones y/o restricciones de algunas de las utilizadas en la actualidad. 

“En estos últimos años-explica Iker Hidalgo- las lámparas LED se están convirtiendo en una técnica prometedora y revolucionaria en el mercado, ya que ofrecen un proceso de curado UV de alta velocidad con una serie de ventajas adicionales como son: la baja emisión de calor, la portabilidad, un menor consumo de energía y sin emisión de ozono. Sin embargo, no todo son ventajas, ya que existen ciertos inconvenientes como la falta de curado en superficie, dejando el recubrimiento pegajoso, debido a que el oxígeno reacciona con el recubrimiento durante el secado, impidiendo que este secado o endurecimiento sea correcto a la inhibición de la reticulación provocada por el oxígeno y la falta de productos determinados para esta tecnología. Es por ello que aun esta tecnología no está implantada en la industria de la madera en su totalidad.” El curado UV se basa en la absorción de luz emitida por determinadas lámparas. “Esta absorción hace que las moléculas de producto se rompan formando radicales en nuestro caso, y estas partes rotas (radicales) de los distintos compuestos mezclados en el producto se vayan recombinando entre sí hasta formar un sólido. Tenemos cadenas con eslabones, unas largas y otras cortas. Rompemos las esquinas de estas cadenas de distintos tamaños para que se unan las cadenas largas y las cortas formando un sólido.” 

El estudio que ha realizado para el desarrollo del producto ”ha sido complejo, ya que por un lado los sistemas UV-LED son muy recientes y están todavía en desarrollo, los picos de máxima emisión son muy estrechos y la falta de productos específicos en el mercado, como pueden ser los fotoiniciadores para longitudes de onda exactas, es evidente. Por otro lado, también hay que sumar que lograr el curado con una lámpara centrada en un rango de longitud de onda muy estrecho tiene más dificultad, debido a que aparecen problemas adicionales entre los que destacan la falta de curado en superficie y la inhibición del oxígeno”. 

Después de haber realizado un estudio sobre el comportamiento y la reactividad que tienen los diferentes tipos de resina, monómero (diluyente reactivo, se utiliza para ajuste de viscosidad y propiedades del recubrimiento final, al ser reactivo se integra en el recubrimiento y no evapora), fotoiniciadores y aditivos, Iker Hidalgo ha llegado a la conclusión, de que para lograr un curado en profundidad y en superficie “la única vía posible ha sido la combinación de fotoiniciadores tipo I y tipo II, (los fotoiniciadores son los compuestos que absorben la luz, se rompen  y van rompiendo los eslabones de las cadenas para que luego se recombinen), añadiendo finalmente también algún aditivo el cual mejora las propiedades. Definitivamente podemos confirmar que se ha llegado a completar nuestro objetivo, formular un producto que curado mediante lámparas UV-LED da lugar a un recubrimiento con unas características adecuadas”, concluye. 

Sobre el autor 

Iker Hidalgo Gallardo ha defendido este año su Trabajo Fin de Grado bajo el título ‘Desarrollo de fondo transparente para madera curado con UV-LED de 395 nm’, en colaboración con la empresa Industrias Químicas Irurena, y en el seno del grupo de investigación Biomateriales de la Facultad de Química de la Universidad del País Vasco, bajo la dirección de las profesoras  Mariló Gurruchaga y Aitziber Muguerza. Actualmente está realizando el Máster en Química y Polímeros en la UPV/EHU.