Sistemas de filtragem agregam pureza e qualidade às tintas durante o processo de fabricação

por Tiago Dias

Com soluções voltadas para a linha imobiliária, automotiva e industrial, o segmento de tintas e vernizes é mercado consolidado no Brasil, com produtos fundamentais para atender as necessidades de cor ou revestimento. A tinta é aplicada para melhorar a aparência e para a satisfação do cliente. Entretanto, a tinta também proporciona proteção e é responsável pela redução da corrosão, ao mesmo tempo em que aumenta a vida das superfícies pintadas. O volume de tintas produzido no país coloca o Brasil na quarta posição no ranking mundial de fabricantes. Uma das mais importantes exigências de mercado para a indústria de manufatura de tintas é a propriedade de aplicação e o acabamento exterior. Para oferecer tintas, vernizes e resinas de qualidade e com durabilidade, e para maximizar aparência e resistência à corrosão, os contaminantes devem ser eliminados das tintas antes da aplicação. Para isso, as indústrias fabricantes do segmento utilizam filtros que deixam o produto final perfeito para o envase. Sendo utilizado durante o processo, um sistema adequado de filtração irá remover os contaminantes, melhorando as propriedades e os problemas mais comuns por excesso de partículas sólidas (grandes ou pequenas aglomeradas), presença de contaminantes deformáveis (óleo, géis, silicones) e fibras, evitando problemas como crateras, olhos de peixe e bactérias, além de melhorar aplicação, aumentar a qualidade estética e reduzir os custos de manufatura.
No final, são os filtros que respondem pela qualidade do acabamento, protegendo a superfície das impurezas em suspensão. “A empresa preza pela melhoria contínua de seus processos, visando sempre a qualidade de seus produtos e a satisfação de seus clientes”, comenta Alexandre Gomes de Oliveira, chefe de produção látex da Tintas Coral, que produz em torno de 150 milhões de litros de tintas por ano. Na Coral, tintas com base solvente e base água são os produtos que mais utilizam filtros.
Cada tipo de tinta ou resina necessita de um sistema condizente, dependendo da característica da própria tinta, da viscosidade, do teor de sólidos e do resultado final que se deseja. Para se ter um exemplo, as tintas voltadas para a indústria automobilística e para repintura automotiva não podem ter nenhum tipo de partícula, pois compromete o resultado final do produto. Já as tintas de manutenção anticorrosiva vêm com grande teor de sólidos, muito mais do que as tintas industriais. Além dos dois exemplos, os sistemas de filtração estão voltados também para a produção de tintas decorativas, mobiliárias, impressão (flexografia, rotogravura e off-set) e para Ink Jet.
Entre os meios de filtração mais utilizados estão:
- Elementos tipo Bag/Filtro Bolsa: (superfície, densidade uniforme, compressível);
- Cartuchos Melt Blown: (profundidade, densidade uniforme, compressível);
- Cartuchos Resinados: (profundidade, densidade graduada, não compressível);
- Cartuchos de matriz rígida: (profundidade, densidade uniforme, não compressível e classificador).
As matérias-primas mais utilizadas nesses filtros são as telas, feltros ou cartuchos de fibra sintética como polipropileno, poliéster, nylon, aço inox, celulose (impregnada com resina fenólica ou melamínica), e outros materiais resistentes como aço inoxidável e monel - graças às suas compatibilidades químicas.
“Nos processos de produção de tintas empregamos sistemas de filtração com carcaça e elemento de filtração tipo bag, os Filtros Bolsa, em dimensões e gramaturas de malha variada”, comenta Marcelo Leonessa, site manager do complexo industrial de tintas e vernizes da BASF. Segundo Leonessa, a Suvinil, marca de tintas imobiliárias do grupo, emprega a filtração na operação, produção, transferência de intermediários e no envase do produto acabado. “De fato, determinamos a utilização de filtração em todas as fases do processo”, explica.

Processo de fabricação
Luis Fernando Ponciano, Supervisor Regional São Paulo e integrante da Comissão Técnica da Hidro Filtros, fabricante nacional de filtros e elementos filtrantes - entre eles o filtro cartucho, largamente utilizado no segmento, explica que em todas as etapas do processo de fabricação de tintas pede-se a utilização de filtros, isso se o processo for analisado de forma abrangente, visualizando o impacto final. “Porém, entre as empresas, o mais usual é a utilização entre as etapas da tintagem e da embalagem”, comenta.
Normalmente, a produção de tintas ocorre em diversas etapas, como:
- Pré-mistura – Os insumos são adicionados a um tanque (aberto ou fechado) onde será agitado para que se consiga uma mistura homogênea.
- Dispersão (Moagem) – Normalmente são moinhos horizontais ou verticais, com diferentes meios de moagem. Há a transferência do produto de um tanque de pré-mistura para o tanque de completagem. Durante esta operação ocorre o desagregamento dos pigmentos e cargas, e ao mesmo tempo há a formação de uma dispersão maximizada e estabilizada desses sólidos.
- Completagem – Onde são misturados o produto de dispersão e os demais componentes da tinta. Nesta fase são feitos os acertos finais para que a tinta apresente parâmetros e propriedades desejados – acerto de cor, viscosidade, correção no nível de sólidos presentes, entre outros.

De uma maneira mais ampla, como indicado por Ponciano, o solvente de abastecimento do processo pode ser filtrado na entrada. Após as etapas iniciais, a formação dos pigmentos também passa pelo filtro e, como um processo de transformação, o processo de tintas também deixa resíduos que podem ser diluídos, tratados e filtrados para reúso ou descarte.Abrangendo todo o processo, além da melhoria na qualidade da pintura, os benefícios se estendem na remoção de géis e partículas deformáveis, que causam defeitos na aplicação. A melhoria da consistência do produto gera aumento na produtividade e redução do custo de retrabalho e perda de produto.

Tipos de filtros
Os sistemas de filtração funcionam pela pressurização e deslocamento da tinta, causando perda de carga diferencial na linha à medida que retém os contaminantes em sua matriz porosa. “A escolha correta da bomba que fornecerá vazão e pressão adequadas ao sistema é de extrema importância também. É necessário ter suficiente pressão disponível para aproveitar toda a área livre dos elementos filtrantes. Em geral, os elementos filtrantes podem operar até o diferencial de pressão de 2,5 kgf/cm²M”, comenta Ricardo Martins, Executivo de Vendas Industriais & Coatings da 3M Cuno, fabricante de filtros para diversas aplicações, entre elas, as indústrias de tintas. A filtração pode ser acompanhada de forma simples e eficaz pela instalação de manômetros e sua leitura periódica.A Suvinil utiliza sistemas de filtração tipo Bolsa, dimensionados para garantir vazões e tempo de saturação pré-estabelecidos. O foco permanente de avaliação destes sistemas é não comprometer capacidades de produção nos sistemas onde são empregados.
A filtração por bolsa utiliza um elemento filtrante na forma geométrica de uma bolsa realmente.
Valdir Montagnoli, Gerente de produtos da DBD Filtros, fornecedora de filtros para essa aplicação, explica que a filtração ocorre no sentido inside-outside (de dentro para fora), onde o liquido a ser filtrado é alimentado pela parte superior da bolsa, que é apoiada pelo cesto suporte. “Isso permite que o líquido seja distribuído igualmente sobre toda a superfície de filtração, resultando na distribuição uniforme do fluxo, sem turbulência. As partículas contaminantes permanecem dentro da bolsa, evitando que toda a parte interna da carcaça e o liquido já filtrado sejam contaminados, mesmo durante a troca da bolsa filtrante”, explica Montagnoli.
Além disso, o Filtro Bolsa apresenta uma boa compatibilidade química, se adapta com o meio aquoso, solventes e temperaturas elevadas.
Esse filtro de processo é utilizado na pré-filtração de finos, transferência de material (quando precisa transferir o líquido de um tanque para o outro), no polimento (envase) e também na produção de resinas. Na maioria desses casos, utiliza-se por volta de três Filtros Bolsa, um seguido do outro.
O fluxo direto pressurizado é o princípio operacional da filtração através das bolsas. Há tintas industriais, por exemplo, que possuem alto teor de sólido de 200 micra, ou seja, a bolsa fabricada com nylon, monofilamento ou feltro acaba oferecendo filtração plena, de bloqueio e de profundidade para líquidos desse tipo. Claudinei Simões, Gerente de Negócios da Technical Filter, empresa que trabalha há 9 anos no mercado de Filtros Bolsa, comenta que esse tipo de filtro não pode ser lavado: “A lavagem com solvente acaba com a malha”. Os filtros que são utilizados para tintas a base de água ou voltados para processos à alta temperatura (geralmente filtros metálicos: cestos, cartuchos ou bags de monel) podem ser higienizados e reutilizados, porém não mantêm a mesma eficiência de antes. O ideal é que o filtro seja classificado de acordo com o tipo de resíduo, levando em conta os contaminantes, para que sejam descartados conforme legislação vigente.
Ponciano da Hidro Filtros comenta que a vida útil depende mesmo de cada processo e do grau de contaminantes a serem retidos. “Deve-se levar em conta também o fato de que os filtros são utilizados por cor, sendo que em cada batelada descarta-se o refil”, explica.
De um modo geral, os elementos filtrantes utilizados para essa aplicação são dispositivos proporcionais e não entopem pela quantidade de fluido que passa por eles, e sim pela quantidade de contaminantes que são retidos pelo meio filtrante. “Portanto, é difícil definir qual será a vida útil de um elemento filtrante. Isto pode ser determinado por intermédio de testes de laboratório, mas como os contaminantes variam ao longo do tempo (concentração, tipo, reatividade, etc.), o ajuste fino para a seleção do grau de filtração mais adequado será sempre realizado no processo”, esclarece Martins.
A filtração mais grosseira geralmente é realizada com Filtros Bolsa. Posteriormente, a filtração fina tem mais uma opção: Filtros Cartucho de baixa micragem (25 e 10 micra), dependendo do critério de filtração da tinta. O elemento filtrante tipo cartucho é um cilindro poroso permeável com diversas dimensões. Ao contrário da Bolsa, a filtração do Cartucho é realizada de fora para dentro. O fluido atravessa a parede porosa do meio filtrante que retém as partículas maiores que o tamanho do poro. “Para as aplicações de polimento (filtração fina) são utilizados cartuchos do tipo celulose, polipropileno, bobinados de algodão, bobinados de polipropileno e cartuchos de aço inox”, esclarece Ponciano, da Hidro Filtros.
Há ainda alguns processos de fabricação que têm em suas etapas outros meios para se obter tinta de qualidade. “Em algumas empresas ainda utilizam-se Placas Horizontais para a filtração de resinas”, exemplifica Martins.
O Filtro Prensa entra nesse quesito. Equipamento voltado para separação de sólido-líquido, esse tipo de filtro consiste em uma estrutura de aço carbono e um conjunto de placas filtrantes com alta resistência mecânica. A Perlita, que vem do triturado vítreo e termo-expandido de rocha de origem vulcânica, também pode ser utilizada nos processos de fabricação de resinas por ser um produto de baixa densidade e alto fluxo de vazão.

Quanto mais, melhor
Sistemas de filtração com elementos filtrantes especiais também são empregados para remoção de agentes químicos indesejáveis, responsáveis pelo surgimento de defeitos nos filmes de tinta após aplicação. “Também empregamos sistemas de filtração para garantir uniformidade nos produtos, com a retenção de grumos e materiais não dispersos no meio líquido”, comenta Ponciano.
A ventilação adequada e o controle do ar podem ajudar também a reduzir essas sujidades. O uso de filtros separadores de óleo e filtros nas linhas de ar comprimido, bem como a manutenção periódica, podem reduzir a incidência da contaminação durante a aplicação a revólver, o que evita crateras e olhos de peixe. A atualização e controle dos métodos e processos de produção é objeto permanente de estudos e investimentos nas indústrias do segmento.
A Suvinil mantém equipe de colaboradores e recursos dedicados para controle e avaliação dos processos. Leonessa comenta o porquê dessa dedicação: “Os sistemas de filtração garantem ausência de impurezas de natureza físico-química nos intermediários e produtos acabados. Existem vulnerabilidades da presença destes agentes nos processos de produção, manuseio e dosagem de matérias-primas. Os sistemas de filtração agregam segurança e controle destes agentes no processo”.
No controle de ar da indústria, na moagem, na resina, no pigmento ou na tinta acabada – sempre há filtração. Tanto filtro assim só ressalta a importância do produto final estar dentro da conformidade, o que é essencial para os usuários dessas tintas. Um único lote de tinta reprovado por sujidade, por exemplo, demandará retrabalhos na produção e um retorno negativo de quem a utilizar.