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“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
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I.- INTRODUCCIÓN Todo tipo de madera en estado bruto presenta una apariencia plana y
monótona, la cual después del acabado realza su riqueza de tonos, y la belleza
del veteado.
Por la porosidad presente en cada tipo de madera debe aplicarse un
sellador ya sea a base de poliuretano o nitrocelulosa. Al sellarse los poros de está
se evita la penetración de la humedad; si esto no se evitará, la madera corre el
riesgo de adquirir o liberar humedad, originando posteriormente agrietado o alabeo
dependiendo del cual sea el caso presente.
Posterior a esto solo se espera por el teñido, el cual es necesario ya que un
mueble puede ser construido con diversos tipos de maderas o de un mismo tipo
con diferentes tonalidades; así mismo, ofrece protección e incrementa la belleza
natural del veteado.
Toda madera se encuentra expuesta a las partículas de polvo, alimentos,
líquidos u otros productos que podrían manchar su superficie. Por esto luego del
sellado y del teñido debe aplicarse el barniz o la laca, con el objeto de preservarla
de la acción de sustancias ajenas, como también para proporcionarle un excelente
brillo al acabado.
Actualmente en Venezuela, el mercado de tintas para madera presenta un
gran desarrollo. En este mercado se observa la presencia de tres marcas
principales, las cuales tienen una participación total del 95% segmentado de la
siguiente manera: un 75% lo ocupa la empresa Multilac, un 10% Mi lcor, un 10%
Lunagalina y un porcentaje perteneciente a un 5% representado por aquellas
empresas con menores ventas del producto en estudio.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
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Pegas Hercules C.A, dentro de su amplia producción, posee una línea de
productos (laca, sellador) a base de Nitrocelulosa y barniz, dedicados al acabado
de madera. Siguiendo los pasos necesarios para un buen acabado, solo faltaría la
presencia de un tinte de excelente calidad, para así poder completar esta gama de
producción. Por tal razón, en esta investigación se planteó como objetivo principal,
formular, elaborar y evaluar tintas para madera y estudiar la factibilidad
económica de producirla, considerando como proyecto la incorporación de este
producto a esta línea de producción ya existente en esta compañía.
Esta tinta a desarrollarse debe poseer en su composición componentes
compatibles con cualquier tipo de sellador, laca o barniz, que en un momento dado
desee utilizarse, para así poder solventar los problemas originados por las tres
marcas que actualmente ocupan el 95% de las ventas de tintas para madera en
Venezuela, que debido a poseer en su composición colorantes como solventes de
baja compatibilidad con los demás productos existentes actualmente y necesarios
en el acabado, presentan problemas de secado, olor y color principalmente.
Solo se formularán, evaluarán, desarrollarán y comercializarán, en este
trabajo tres de los colores de uso en interiores pertenecientes a la línea de tintas
para madera existente actualmente el mercado, los cuales corresponden al color
caoba, nogal, y miel.
La metodología utilizada para la realización de este proyecto, fue tanto
experimental como de investigación, ya que se baso en el manejo de información
documentada y estudios de factibilidad económica, como también en ensayos de
laboratorio y modelos estadísticos.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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II.-MARCO TEÓRICO.
II.1.- LAS TINTAS Y SU APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA MADERERA.
Algunas investigaciones han señalado que en los últimos años la industria
maderera dedicada a la fabricación de muebles ha cambiado considerablemente;
se han introducido nuevos estilos y se han desarrollado nuevas técnicas de
construcción. Sin embargo estos cambios no han disminuido la demanda del
mobiliario tradicional, bello y bien hecho; por el contrario se buscan
constantemente mobiliarios hechos a mano, porque se entiende y se aprecia el
buen diseño, la buena calidad y el buen acabado.
El acabado o el teñido de una superficie se realiza por razones concretas; la
madera en estado bruto presenta una apariencia plana y monótona, posterior a ser
teñida y acabada se hace aparente la belleza del veteado, sus luces y su riqueza
de tonos, destacándose que es de gran importancia el conocimiento acerca de los
tipos de madera usados corrientemente en la ebanistería, de modo de poder
aplicar adecuadamente el acabado y así obtener un mejor resultado.
Las maderas como cualquier otro material orgánico, poseen ciertas
características visibles que pueden ser identificadas fácilmente, y son diferentes
en cada tipo. Las características mas corrientes son el color, veteado, dureza y
resistencia.
El color, se relaciona con el teñido que presenta la madera en bruto.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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El veteado, es importante en la identificación del tipo de madera, ya que por
medio de la apariencia de la veta el acabado mejora su belleza. El veteado de la
madera hace referencia a cuando se aprecian los poros y el dibujo de una madera
en concreto, cuando los poros son abiertos y fácilmente visibles se dice que la
madera es de veta abierta. Cuando los poros son pequeños y juntos, no visibles,
se dice que la madera es de veta cerrada. Para el acabador la veta es de gran
importancia, debido a que esta hace que el mueble acabado sea agradable o
monótono a simple vista.
La dureza de la madera para ebanistería hace referencia a la capacidad
para resistir el maltrato sin que la afecte.
La resistencia, es de gran importancia al hablarse de mobiliarios sometidos
a esfuerzos y tensiones.1
Las maderas utilizadas en la fabricación de mueble, deben ser llevadas
gradualmente hasta un contenido óptimo de humedad mediante un secado de
estufa, a fin de que se encuentren equilibradas con el aire en las condiciones de
servicio. Un contenido de humedad demasiado bajo puede ocasionar
hinchamiento o alabeo; si es demasiado alto, produce una contracción y un
posible agrietado. Un contenido de humedad inadecuado puede ocasionar
dificultades y deterioro en el teñido y posteriormente en el acabado final de la
madera, especialmente si el contenido existente es excesivo.
La mayoría de las superficies deben tener un contenido de humedad entre
los límites de un 5 y un 10%, siendo el contenido optimo de un 7%.
1 S.W.Gibbia. "Acabados de la madera". Biblioteca de la madera y el mueble.
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En cuanto a los pasos a seguir, para así poder obtener un mejor acabado
se pueden nombrar los siguientes:
.- Se prepara la superficie.
.- Se prepara el tinte o el decolorante.
.- Se aplica un tapaporos para el llenado de los poros.
.- Se aplican varias capas de material de acabado transparente.
.- Se frota con un abrasivo para obtener una superficie lisa.
II.1.1.- Tintes para madera
El tinte se define como una solución o dispersión de colorantes o pigmentos
en un vehículo, para poder ser aplicados en la superficie de diversos artículos e
impartir en ella tanto efectos de color como de protección. El teñido industrial es
aplicado por muchos métodos en una gran variedad de materiales; sin embargo su
principal función es la de cambiar el color de la superficie.
La elección de un tinte debe estar condicionada por diversas cualidades,
tales como:
.- Fácil aplicación
.- Superficie final limpia y transparente
.- Secado en tiempo razonable.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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Las propiedades más deseadas en un tinte para muebles son:
transparencia, riqueza de color, intensidad uniforme, permanencia o inalterabilidad
a la luz, ausencia de levantamiento del grano, no-corrimiento o insolubilidad en los
recubrimientos posteriores y rápido secado.
II.1.2.- Clasificación de los Tintes
La selección de un tinte, depende particularmente del trabajo a realizarse,
por lo que se requiere saber que tipo de madera es recomendable, como
prepararla, como utilizarla y finalmente como obtener el color buscado.
Los tintes sintéticos, se clasifican en:
II.1.2.1.- Tintes Ácidos.
Incluye varios tipos de tintes los cuales se encuentran clasificados por sus
propiedades de resistencia a la decoloración por humedad, y a los métodos de
aplicación necesarios. Logran fijarse en la madera bajo la presencia de
temperaturas cálidas.
II.1.2.2.- Tintes Básicos.
Los tintes básicos son de muy poco uso debido a que son de poca
resistencia a la decoloración por exposición a la luz.
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II.1.2.3.- Tintes Directos.
Los tintes directos son capaces de colorear una superficie sin la necesidad
de ningún tratamiento previo; son conocidos como tintes de aplicación directa a la
madera, pero no reaccionan químicamente con ella.
La desventaja de este tinte es que se destiñe con facilidad al ser expuesto a
la luz; su aplicación debe ser efectuada a temperaturas comprendidas entre 85 y
90º C.
II.1.2.4.- Tintes Dispersos.
Los tintes dispersos subliman pasando de estado sólido a vapor con la
aplicación de calor. Son absorbidos a altas temperaturas (90-100ºC).
II.1.2.5.- Tintes Reactivos.
Estos reaccionan químicamente con las moléculas de la madera, formando
una adhesión covalente con el tinte y originando cualidades excelentes de
resistencia a la exposición de la luz. Requieren de la presencia de dos auxiliares;
el primero es la sal, la cual puede ser cloruro de sodio; esta actúa como un
electrolito que reduce la solubilidad del tinte y provoca que las moléculas se
muevan alrededor buscando los puntos apropiados para poder unirse. Si la
disolución del tinte es originada de esta manera, se creará un teñido mucho más
uniforme, debido a que el tinte será absorbido a una velocidad constante en lugar
que todo de golpe. El segundo auxiliar usado es un alcalí, el cual normalmente es
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el carbonato de sodio; este aumenta el pH en el baño de tinte y permite que el
tinte reaccione y se fije en la madera2.
Entre los diversos tintes, existen también los tintes naturales, los cuales son
utilizados en el teñido y estampación de tejidos y en la producción de tintas
flexográficas.
II.1.3.- Composición de las Tintas
Las tintas están constituidas por soluciones o dispersiones de colorantes o
pigmentos en alcohol, hidrocarburos, agua o similares líquidos, aunque en
formulaciones especiales requieran de la presencia de otros componentes tales
como: adhesivos, filtros, catalizadores, etc.
II.1.3.1.- Los Pigmentos
Los Pigmentos, son partículas que imparten color con la ayuda de un
disolvente adecuado. Al ser usados en las tintas, las convierte en aptas tanto para
interiores como para exteriores, debido a que disminuyen los efectos ocasionados
por los rayos U.V; pero a pesar de esto, para poder originarse requieren de un
proceso de dispersión, el cual es de gran complicación y de un precio elevado, por
lo que se acostumbra el uso de los pigmentos coloreados o colorantes.
Una dispersión ocurre cuando cada partícula en los materiales insolubles
se separa y es suspendida en su superficie. Intensos materiales tienen largas
áreas de superficie, dependiendo del tamaño de la partícula y de la porosidad de
estos. Por ejemplo 1g de pigmentos azul puede teñir un área de superficie de
100 m2, incluyéndose en estas superficies, gases, adhesivos, agentes
2 Enciclopedia de la Tecnología Química. Tomo 4
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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humectantes y aceites, los cuales deberían ser desplazados sobre los líquidos en
donde se ha realizado la dispersión.
Los agentes dispersantes son usados para dispersar y retener en
suspensión componentes insolubles en las tintas; actúan frecuentemente como
agentes anticracking.
Los pigmentos pueden ser clasificados en tres grandes grupos:
a.- Con elevada pigmentación
b.- Pigmentos coloreados.
c.- Pigmentos inertes.
Los pigmentos con elevada pigmentación no solamente deben ser usados
como pinturas o esmaltes, sino también pueden ser vendidos como bases para la
elaboración de pinturas o tintas.
Los pigmentos coloreados suministran al acabado final, cuerpo, opacidad y
color. Al ser usados en el teñido de madera, poseen la capacidad de evitar las
propiedades de oxidación ocasionadas tanto por el ambiente como por los
materiales necesarios para el acabado.
Generalmente existen dos clases de pigmentos coloreados: Los colorantes
naturales y los colorantes químicos.
La principal función de los pigmentos es ayudar en el control de su
consistencia, brillo, y propiedades de relleno.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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II.1.3.2.- Pigmentos coloreados o Colorantes
Los colorantes son de gran importancia en la elaboración de las tintas,
debido a que a diferencia de los pigmentos con elevada pigmentación o los
inertes, solo requieren de su incorporación en un buen disolvente y agitar para
poder ser usado. Las propiedades de los colorantes son parecidas a la de los
tintes, debido a que de ellos depende la riqueza del color, la permanencia o
inalterabilidad a la luz y el aspecto liso al terminarse el proceso de acabado.
Suelen obtenerse a través de procesos de síntesis orgánicas; el producto
de partida es una sustancia de naturaleza orgánica, alquitrán, hulla o petróleo; de
donde se obtiene el benceno, tolueno, naftol, naftaleno, según sea el caso. Los
productos intermedios se forman por distintos procedimientos químicos:
sulfonación, alquilación, halogenación, nitración, etc.
Las propiedades más deseadas en un colorante son, transparencia, riqueza
de color, intensidad uniforme, permanencia o inalterabilidad a la luz, ausencia del
levantamiento del grano, no corrimiento o insolubilidad en los recubrimientos
posteriores y rápido secado.
II.1.3.2.1.- Clasificación
Los colorantes se pueden clasificar ya sea por su aplicación o por su
estructura química.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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Por el modo de aplicación se clasifican en:
-. Solubles
-. Insolubles
-. Dispersantes.
Los solubles en agua una vez disueltos se encuentran en forma iónica y
según la naturaleza de la parte que se refiere al color, se dividen en:
a.- Colorantes ácidos o aniónicos: Son sales sódicas de ácidos
sulfónicos o carboxílicos en los cuales el principio colorante es el anión.
b.- Colorantes básicos o catiónicos: Son sales de aminas compleja
coloreadas.
c.- Colorantes con mordientes: Se trata de sustancias coloreadas
que no se fijan por si sola sobre la superficie, por lo que requieren de la presencia
de algunos metales, como los mordientes, para combinarse y formar lacas. Esta
propiedad los hace de gran utilidad debido a que actúan sobre las superficies
donde previamente se ha depositado el óxido o el metal correspondiente. Resisten
a la luz pero pierden un poco de solidez.
d.- Colorantes reactivos: Presentan en sus moléculas grupos
funcionales, los cuales reaccionan con la fibra de la madera.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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Los colorantes Insolubles en agua deben sintetizarse in situ, es decir sobre
la madera directamente, y se dividen en:
a.- Colorantes azoicos: Su forma reducida es incolora, pero soluble
en agua, y es la que se aplica sobre el tejido; posteriormente se produce la
oxidación y queda depositada la forma oxidada, que es la coloreada. Son usados
en el teñido de fibras celulósicas.
b.-Colorantes de tina: Son complejos quinónicos insolubles que, por
reducción, proporcionan las hidroquinonas correspondientes, solubles en
álcalis. Estas hidroquinonas, al oxidarse por la presencia del oxigeno procedente
del aire, regeneran la quinona coloreada insoluble. Su nombre proviene de las
tinas que se empleaban tradicionalmente para efectuar la reducción de las
quinonas. El más antiguo de sus colores es el índigo.
Los colorantes dispersos, son compuestos de moléculas simples azoicas o
derivados antraquinónicas con grupos hidrófilos que facilitan su dispersión en el
seno del agua, los cuales surgieron ante la necesidad de teñir el acetato de
celulosa.
Según su estructura química, los colorantes se clasifican atendiendo a la
naturaleza del grupo o grupos crómoforo, es decir, la parte de la molécula
esencial para que ocurra la coloración, y se dividen en
a.- Colorantes azóicos: Representan más de la mitad de los
colorantes de estructuras conocida. Se preparan por unión de una amina
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aromática con un fenol u otra amina aromática. La gran cantidad de colorantes
incluidos en este grupo determina que se clasifiquen en varios subgrupos:
colorantes básicos, ácido (tartacina), mordientes (rojo de cromo), azoicos
insolubles (naftasol A), dispersos (amarillo de acetoquinona), directos (purpurina
diazol 4B).
b.- Colorantes indigoides: Derivan sintéticamente del índigo y la
púrpura, únicos colorantes de tina naturales, por sustitución de uno o dos grupos
NH por azufre o por modificación del enlace central entre las dos partes de la
molécula. Entre ellos se encuentran el índigo azul y el tioíndigo
c.- Colorantes de difenil y trifenilmetano: Derivan de estos
compuestos por sustitución de, al menos, dos grupos aminados o hidroxilados,
seguida de oxidación en medio ácido. Poseen colores fuertes y brillantes, pero su
composición no resiste a la luz3.
d.- Colorantes antraquinónicos: Son los derivados de la
antraquinona. Su investigación aún no ha sido terminada debido a la calidad de los
estudiados hasta ahora.
e.- Colorantes indamínicos y azínicos: Son derivados de la
fenilinoquinona.
3 S.W.Gibbia. "Acabados de la madera". Biblioteca de la madera y el mueble
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f.- Colorantes polimetínicos: Se encuentran constituidos por una
cadena de uno a once o trece átomos de carbono, sustituida en sus extremos por
heterociclos diversos. Su principal uso es en la fotografía.
II.1.3.3.- Los Solventes.
Los solventes se clasifican en:
a.- Solventes Pobres: Son aquellos solventes cuya solubilidad no se
encuentra dentro del rango indicado para un colorante en particular. Al ser usado
dos solventes pobres, generalmente se alcanza el average de solubilidad
esperado de cada líquido independiente; sin embargo algunas veces se debe
tomar en cuenta, qué porcentaje se ha de utilizar en la mezcla, ya que un
aumento o una disminución de éste puede arrojar una variedad de resultados.
b.- Solventes Inmiscibles: Al requerirse en una formulación el uso de
líquidos inmiscibles, se debe incluir la presencia de agentes mezcladores o
emulsificadores. Generalmente materiales solubles en unos de los líquidos es
inmiscible en el otro, por lo que es preferible disolver cada solvente en su
ingrediente apropiado antes de mezclar o emulsificar las fracciones inmiscibles.
c.- Soluciones como solventes: La presencia de uno o más
materiales en una solución es generalmente afectada por el poder solvente de
otra sustancia. Por ejemplo la presencia de sales en agua, podría tender a reducir
su solvencia en muchas tintas, en contraste a esto algunas soluciones alcohólicas
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
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de resinas son muy buenos solventes para ciertas tintas que también usan
alcohol. La presencia de ácidos y de alcalisis en agua podría tener un efecto
marcado en el poder solvente de un número de materiales, sin embargo es
recomendable principalmente practicar la disolución de cada tipo de componente
por separado y luego proceder a mezclar pero bajo condiciones controladas.
II.1.3.3.1.- Tipos de solventes
Frecuentemente todos los solventes son usados por sus efectos
sinergísticos y por el amplio rango de temperaturas de evaporación. Las tintas
líquidas a menudo son referidas para, baja, mediana, o alta ebullición, tomando en
cuenta su punto de ebullición máximo; en su mayoría su composición ofrece más
de una función en el tinte.
a.- Los alcoholes: Generalmente son usados como solventes, el
metanol, alcohol etílico, alcohol isopropílico, 1-butanol; usándose en su
formulación, ayudantes de secado, antifoling, anticolorantes, agentes
anticongelantes y preservativos. Son usados en tintas transparentes, selladores,
barnices hechos con resinas transparentes solubles, en tintas laqueantes con
ebullición elevada, solventes de alto poder y plastificantes con baja presión de
vapor.
b.- Las aminas: Son usadas en la formulación de diversidad de tintas
y, algunas de ellas en emulsiones, donde su uso debe ser efectuado con
precaución. Las aminas usadas en tintas son: amino-etano y amino isopropanol y
en las emulsiones: aminas ciclo alifáticas, aminas aromáticas anilina, 2-amina-2
etil-1,3-propanodiol.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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c.- Eteres naturales: Deben ser usados en aceites secos, usualmente
son triglicérido de larga cadena, naturalmente ácidos grasos. Secan o polimerizan
por oxidación formando películas y por sus propiedades se diferencian de los
aceites no secantes y de los eteres plastificantes, sirven también como
suavizantes y selladores de poros. Los aceites secantes disuelven las tintas
solubles en éter, pero estos tienen un fuerte efecto antioxidante y retardan el
secado del aceite, los eteres típicos usados son acetato de etilo, acetato n-butil,
etil-lactante, di-n-butil-nafta y dietileno glicol, sirven como solventes para resinas y
para tintas solubles en éter como modificador de película; los eteres son
ingredientes esenciales de las tintas laqueantes. Químicamente los eteres usados
en teñido pueden ser clasificados en 4 grupos: sin sustitución aromática (R-O-R),
hidroxi éter (R-O-ROH), el éter cloronado (CLR-RCL) y el éter cíclico los cuales
contienen tres miembros tipificados por oxido de propileno4.
d.- Los Furanos: Son compuestos cíclicos insaturados caracterizados
por una anillo formado por 4 átomos de carbono y un átomo de oxigeno. El alcohol
furfurano y el alcohol tetrahidrofurano, son derivados de gran utilidad en algunos
tintes. La tendencia del alcohol furfurano a obscurecerse en la presencia de la luz
y a transformarse sintéticamente en la presencia de ácidos, ha sido usada como
una ventaja para tintes de laboratorio. El alcohol tetrahidrofurano tiene
propiedades de solubilidad que solo logran alcanzar mezclas de metanol y
tolueno; estos furanos son usados en tintes particulares únicamente.
e.-Los Glicoles: Son humectantes muy útiles, anticongelantes,
suavizantes y plastificantes; disuelven variedad de colorantes solubles en agua y
4 Enciclopedia de la Tecnología Química. Tomo 4
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
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son agentes mezcladores de gran utilidad en tintes para madera de forma
granulada. Muchos hidrocarburos e hidrocarbonatos sustituidos son también de
gran uso en tintes; sirven como solventes para colorantes, aceites, resinas y
ceras, algunos también son de gran utilidad como enflaquecedores y
modificadores de viscosidad. Los pronunciados olores característicos de estos
productos y los efectos alérgicos que ellos provocan en algunas personas limitan
sus usos especialmente para barnices, tintes y formulaciones particulares.
f.-Directas y ramificadas cadenas de parafinas e isoparafinas: Son
líquidos muy pesados. Las clases sólidas de estos hidrocarburos son también
útiles, estos incluyen asfaltos, resinas, alquitrán y ceras. Las viscosidades y
temperaturas a las que hierven cubren un amplio rango, algunos de ellos
contienen fracciones químicamente insaturadas que pueden tender a formar
polímeros y con ellos productos resinosos.
Los Hidrocarburos alifáticos son muy útiles como solventes para
resinas y en los aceites con extensión limitada. En algunos casos estos
hidrocarburos alifáticos se encuentran combinados con Tolueno e hidrocarburos
aromáticos similares.
Los aromáticos de nafta de petróleo son en grado técnico mezclas de
nafta, tolueno, xileno, C9, C10, hidrocarburos derivados de procesos de aceites
minerales y no de carbonos alquitranes. Los hidrocarburos aromáticos del
benceno y series de naftalina hidrogenada, son excelentes solventes para los
colorantes o pigmentos solubles en hidrocarburos, alquitranes, aceites, algunos
plásticos, algunas resinas y muchas ceras, donde una variedad de colorantes
tienden a fluir dentro de estos solventes. Son efectivos como ayudantes,
evaporizantes, debido a que ellos forman mezclas azeotrópicas y barreras de
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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humedad sobre la superficie, además de ser thinners de gran utilidad en muchos
tipos de tintes.
g.-Las Cetonas: Son inoloras, líquidas, excelentes solventes y
agentes inflamadores para mezclas solventes; disuelven colorantes solubles en
aceites, tienden también a incrementar el poder solvente de alcoholes e
hidrocarburos para resinas y colorantes. Los tipos más volátiles tienden a enfriar la
superficie por debajo del punto de condensación y por consiguiente a inducir
enrojecimiento debido a la humedad obstruida, particularmente con tintes de
secado rápido.
h.-Sales: Algunas sales formadas por bases orgánicas reaccionadas
con ácidos son usadas en tintes como ayuda de emulsiones y como solventes
mutuos para colorantes, aceites y ceras. Tales jabones son de excelente ayuda
para introducir colorantes solubles en agua de tintes particulares con base de
aceite.
Algunas sales amoníacas de ácidos resinosos actúan de una manera
similar al pigmento, resinas dispersantes y bandas retenedoras, sales de gran
utilidad en tintes de emulsión son etanol amina y complejo de amonio borax
sellador; las dispersiones de bases colorantes en ácidos pesados pueden ser
bien clasificadas en este grupo, a pesar de que las mismas funcionan
principalmente como colorantes y no como solventes.
i.- Agua destilada: El agua destilada, es uno de los ingredientes más
usados para tintes, disuelve ácidos, ácidos mordaces, básicos, directos y
colorantes desarrollados; sin embargo, tiene algunas desventajas en el trabajo
con tintes, entre las cuales se pueden mencionar su tendencia a hacer crecer el
grano, a ser rechazada por las áreas de madera resinosa, su bajo punto de
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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evaporizacion, alto punto de congelamiento y su tendencia a favorecer el
aparecimiento de bacterias, hongos y mohos son algunas de las desventajas de
su uso.
j.-Thinners: Son líquidos añadidos para reducir la concentración de
tintes, la reducción de la concentración de tintes puede ser requerida por
diferentes razones, incluyendo la reducción del poder tintoreal, fluidez
incrementada y más bajos costos. Los thinners son líquidos simples que deben ser
cuidadosamente formulados y añadidos con precaución o la solubilidad de otros
componentes puede ser afectada; las emulsiones pueden alcanzar un grado de
inestabilidad y los rangos de evaporación pueden ser también cambiados.
Usualmente son mezclas de solventes y no solventes con puntos de ebullición
medios y altos, cuidadosamente balanceadas. El usar agua como thinner puede
ser crítico, si se toma en cuenta su pureza, temperatura, pH, rango de adición y el
tipo de agitamiento.
II.1.3.4.- Otros.
En la composición de cualquier tipo de tinta muchas veces ha de
incorporarse materiales que, con su ayuda, eviten daños en la tinta como tal o en
la superficie ya teñida. El uso de estos componente no es obligatorio, solo
depende de los solventes y colorantes a usar y del uso final que tenga el producto.
Los materiales de mayor uso son:
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
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a.-Adhesivos: Los adhesivos son bandas usadas para mantener en
buen estado a los colorantes y otros ingredientes utilizados en el teñido de
superficie y para ayudar a llenar los poros o para tallar las superficies. Se pueden
clasificar en tres grupos:
1.-Adhesivos solubles en agua.
2.-Adhesivos de emulsión dispersante.
3.-Adhesivos solubles en líquidos orgánicos.
b.-Agentes anticongelantes: Los tintes almacenados o usados bajo
condiciones congelantes, son generalmente formulados para contener líquidos de
bajo punto de congelación, a medida que se aumenta su proporción en un tinte,
éste deja la superficie húmeda y tiende a sudar los poros, los cuales son
limpiados de la superficie posterior a ser aplicado el tinte.
c.-Antioxidantes: Los antioxidantes son incorporados en los tintes
para impedir reacciones de oxidación, las cuales pueden causar la formación de
cuajos, el desarrollo de olores o resificación. Los complejos orgánicos son
usualmente usados como agentes antioxidantes.
d.-Buffers: Son agentes controladores de pH, tales como boratos y
fosfatos solubles y son adicionados a los tintes para así mantener un pH deseado.
e.-Catalizadores: Son aditivos para el control de las reacciones
químicas en los tintes.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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f.-Filtros: Son ingredientes insolubles añadidos a los tintes con el
propósito de llenar huecos y poros en superficies donde es aplicado el tinte. Los
filtros U.V, son aplicados para la formulación de tintas para exteriores, de modo
que puedan absorber los rayos solares y eviten daños en la superficie teñida.
g.-Controladores de espuma y agentes antiespumantes: Son
añadidos a algunos tintes para apurar el escape de burbujas de aire cuando los
tintes inestables son batidos y aplicados a superficies. El aire puede quedar
atrapado en el mismo tinte o en los poros de la superficie pintada y si ese aire no
es rápidamente eliminado, pueden resultar burbujas y desiguales efectos del
pintado.
h.-Mordaces: Los mordaces son re-agentes químicos seleccionados
para ligar los colorantes de superficies y para reaccionar y modificar las
propiedades de los mismos. Son aplicados en superficies y deben secarse antes
de que el tinte sea aplicado. Sin embargo cuando ambos, los mordaces y el
colorante, son solubles en el vehículo del tinte, ellos pueden ser pre-mezclados
antes de la aplicación.
i.-Preservativos y agentes tóxicos: Algunos tintes particulares, en
adición a sus funciones colorantes, son también designados para servir en la
aplicación de preservativos, antienrojecedores, antipodridores, insecticidas
(antitermitas) y otros agentes tóxicos. Los tintes preparados con carbohidratos y
bandas de proteínas también requieren de preservativos para prevenir la
fermentación y putrefacción de los mismos.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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j.-Estabilizadores: Son tintes que experimentan cambios cuando son
almacenados por largo tiempo, siendo afectados por la presencia o ausencia de
amortiguadores y preservativos, perdida de vapores, crecimiento cristal de
pigmentos, degradación de colorantes y resinas, reacción con los contenedores
(corrosión), caramelización, oxidación, polimerización putrefacción, resinificación,
interacción entre varios ingredientes dentro de un tinte y probablemente otros
efectos. Algunos de estos factores son controlados por los solventes u otros
componentes, como por ejemplo el alcohol presente como un solvente, también
puede prevenirse con un colorante o como último recurso mantener el producto de
la reacción en solución y a su vez inhibir el crecimiento de mohos. Sin embargo
ciertos catalizadores son añadidos para controlar reacciones especificas, como
por ejemplo, cromados solubles reducen la corrosión de los contenedores y
previenen la obstrucción de colorantes por hidrógeno o acetileno liberado por
reacciones corrosivas, jabones de cadmio y compuestos de mina tribásica
retardan la degradación de ciertos polímeros viniles y los fenoles aminos, retardan
la resificación y oxidación de gasolina e ingredientes similares.
k.- Agentes de superficies activas (Tensoactivos): Son usados para
reducir la tensión interfacial entre un tinte y la superficie a la cual este puede ser
aplicado. Ellos ayudan en el humedecimiento de áreas resinosas en la madera,
áreas pulidas (enceradas), materiales mezclados y áreas repelentes y sucias.
l.-Controladores de viscosidad: Son tintes con consistencia
controlada, fluidez, plasticidad y viscosidad preparada. Todo esto se ve afectado
por muchos componentes; la porción de sólidos en solución o dispersión, el tipo de
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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sólidos, la composición y proporción de los líquidos, las temperaturas, la presencia
o ausencia de electrolitos, la habilidad de humedecimiento de partículas,
absorbancia de aceites, porosidad, áreas de superficie, pigmentos y otros
materiales solubles presentes.
II.1.4.- Tipos de Teñido
El teñido se puede clasificar en:
a.- Tintes granulados: Son soluciones de tintas ácidas,
seleccionadas tintas transparentes o combinaciones de ambas en donde el
vehículo debe ser no -acuoso, con una composición de 0.5-6 % de pigmentos, 5-
10% de solvente y de un 20-50% de alcohol; lo remanente son medianos o
elevados hidrocarburos u otros líquidos no miscibles en agua. Las tintas son
medianas, altas o elevadas mezclas de líquidos no volátiles y de pocas fracciones
a evaporar, por lo que su mantenimiento en solución es largo, para luego poder
teñir la madera. Se utiliza principalmente una proporción pequeña de esta, para ir
solamente tiñendo la madera, posteriormente ira apareciendo una película de
recubrimientos.
El dietileter, etileno-glicol, metil-etil lactante, son los ingredientes
mayormente usados en los tintes, otros son el etileno glicol, dietileno -glicol,
monometil, monoetil y isopropil-eter. Las acetonas y otras cetonas también pueden
ser usadas para este propósito. Estas tintas presentan una apariencia luminosa,
ofrecen efectos de transparencia y poca resistencia a la luz, pueden ser no
tóxicas y de poco olor.
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25
b.- Tintes en base aceite: Su penetración es alrededor de 1-3% en la
solución de pigmentos solubles en aceite, en hidrocarburos aromáticos (tales
como tolueno) conteniendo de un 5-10% de resinas, barniz. Gran parte de los
hidrocarburos aromáticos pueden ser remplazados con elementos del tipo alifático
(fracciones de petróleo), con una centena de formulaciones y a su vez tomando en
cuenta la solubilidad de los pigmentos presentes. Sin embargo por los efectos
antioxidantes de las tintas se corre el riesgo de que aparezcan rápidamente
manchas secas o también machas aceitosas.
Muchas de las tintas solubles en aceite podrían tener tendencia a
inmigrar a través de las capas superiores, aunque una primera capa de sellador
podría ayudar para sellar y minimizar la migración de la tinta a las partes
superiores. Algunas de ellas también tienden a subliminar a elevadas
temperaturas, por esto los contenedores de tintas deben ser usados con
precaución en los sitios donde podría mancharse el artículo, una capa de sellador
ayudaría a minimizar estos efectos. Estas manchas podrían ser formuladas para
originar luminosidad, efectos de transparencia y una buena penetración en la
superficie. Debido a que los colores obtenidos son generalmente fugitivos a la luz,
estas tintas son usadas únicamente para interiores. Usualmente los teñidos
aceitosos no aumentan los granos en la madera.
Los teñidos aceitosos no penetrantes, son dispersiones de pigmentos
insolubles en diversos solventes o tintas aceitosas, usualmente son opacos o muy
transparentes, por lo que son usados únicamente cuando los efectos de luz y no
sangramiento rápido son necesarios y cuando se requiere materiales de colores
oscuros. En este tipo de teñido las extensiones para la cual la madera es
oscurecida depende de su formulación y método de aplicación. Los principales
tratamientos con esponjas y lijas requeridos cuando se trabaja con tintes basados
en agua, no son necesarios cuando se trabaja con estas tintas. Cuando se usan
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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26
pigmentos de rápida limpieza, estas tintas son usadas en aplicaciones externas;
sin embargo son también empleadas sobre trabajos de madera para interiores y
para restauración de muebles.
Este tipo de tinte, puede ser utilizado sobre cualquier tipo de madera,
pero no producen el mismo color en cada una de las maderas usadas. Así, si es
utilizado un tinte de nogal, sobre una madera nogal, esa es teñida con un color
marrón profundo; pero al ser aplicada sobre madera tipo arce o pino no se
producirá el mismo color marrón peculiar. Estas tintes producirán el color deseado
solamente en las maderas para las cuales están preparadas. La penetración de
estos tintes se encuentra más acentuada, al ser aplicados sobre maderas de veta
abierta, que cuando se aplican a madera de veta cerrada.
Presenta dentro de sus características tanto ventajas como
desventajas, enfocando las ventajas se puede decir que sus tonos son constantes,
independientemente del momento en que fue fabricado el tinte. Es un tinte
relativamente simple de aplicar, no necesitando ningún tipo de habilidad especial.
Su penetración es profunda, empapando la superficie de la madera muy
rápidamente, dando un aspecto claro y transparente a la madera teñida. La veta
se logra observar claramente a su través. Es un tinte que no levanta la veta, por lo
que no se requiere de mojar la veta de la madera antes de ser teñida.
Dentro de sus desventajas se pueden nombrar que, requieren
aproximadamente 24 horas de tiempo para poder secarse, antes de poder
aplicarse cualquier otra capa. Sobre este tipo de tinte no puede aplicarse
directamente las pastas de rellenar y los barnices, pues los aceites de estos
materiales tienden a ablandar el aceite del tinte en la superficie, originándose una
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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apariencia sucia. Finalmente, este tipo de tinte, tiende a sangrar a través de los
acabados de barnices o lacas, produciendo cambios desagradables en la
apariencia de la madera ya teñida.
c.-Tintes transparentes: Las tintas transparentes generalmente están
constituidas por un 0.5-12% de la solución en alcohol, contienen también sellador
y otras resinas o mordientes químicos solubles en alcohol. Se caracterizan por la
rápida y profunda penetración, su gran dificultad radica en la aplicación lisa sobre
áreas largas excepto con el uso de máquinas. El mejor grado de estos teñidos se
logra contrarrestando con alcohol, tintes azo metalizados usualmente incorporados
con lacas o disolventes glicol, eter-alcohol mezclados para teñimientos de madera.
A pesar de su pobreza a la luz y al agua, el efecto de sangramiento sobre agua
puede ser reducido usándose las tintas bases básicas en cambio de las tintas de
sales básicas o usándose una combinación colorantes-mordientes básicos. De un
10 a 20% de las soluciones de tintas básicas o complejos mordientes colorantes
básicos contienen 4% de sellador. Algunas de las tintas solubles en aceite pueden
ser incorporadas en tintas transparentes particularmente con solventes como
alcohol, acetona, tolueno, estos tintes son originados para aplicaciones
especiales. Todos los colorantes usados en tintas transparentes tienden a sangrar
sobre el tope del recubrimiento, particularmente en laqueados.
d.-Tintes en base agua: Representan alrededor de un 1 a un 3% de
las soluciones de tintas solubles en agua. Este tipo de tinta origina efectos de color
nuez o caqui, y si se requiere de un buen brillo sobre la madera, se logra con un
recubrimiento de mordientes, sulfato, y preservativos cloro fenólicos.
Generalmente los colorantes usados en tintas con agua tienen tendencia al
sangramiento en las superficies que contienen resinas oleicas o en formulaciones
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de lacas con un mínimo de alcohol y glicol eter presente, presentan buena
resistencia a la luz, bajo costo y un económico vehículo como lo es el agua,
pueden ser aplicadas bajo cualquier proceso de teñido (brochado, impregnación,
infusión).
La característica más importante de estos tintes, es su facilidad de
absorción por la madera, la que se traduce por una profunda penetración del tinte,
el cual es realmente agua coloreada. Presenta una gran variedad de tonos. Estos
tintes por presentar una gran penetración en la madera, producen superficies
teñidas que no se desvanecen al ser sometidas a un roce fuerte durante
cualquier período de tiempo. Al ser aplicados sobre cualquier tipo de madera, no
dejan una superficie de aspecto sucio.
Los tintes al agua, a diferencia de las tintas en base a aceite, secan
en pocas horas, quedando la superficie lista para el siguiente paso del proceso de
acabado.
A pesar de ser muy económicas por ser su vehículo el agua, y de
presentar un tiempo de secado rápido, presentan un gran inconveniente, el cual
radica en el tiempo necesario para preparar la superficie previa a la operación de
teñido; es decir, al ser aplicado agua a la madera se levanta ligeramente la veta,
produciendo una superficie áspera y sucia, lo cual también ocurre al ser aplicado
el tinte sobre una madera sin ningún tipo óptimo en el acabado final, y la única
manera de eliminar éste es lijando la madera, el lijado quita parte del teñido y deja
una superficie desigualmente teñida. Para evitar esto, la madera que va a ser
teñida debe principalmente humedecerse con agua limpia, dejar que se seque y
después lijarla para poder obtener una superficie lisa. En la aplicación de este tipo
de tinte debe tenerse excesivo cuidado, debido a que si no se aplican
correctamente son corrientes las manchas de brochazos y solapes.
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29
Este tipo de tinte no puede ser usado sobre una superficie de la cual
se haya quitado un acabado antiguo. Los tintes no penetrarán en la madera que
haya sido acabada anteriormente, incluso aunque se haya quitado cualquier rastro
del antiguo acabado.
e.-Tintes en base alcohol: Los tintes en base alcohol, además de
utilizarse como tintes para la madera, son indispensables como tintes para retocar.
Como su nombre lo indica, estos tintes se hacen disolviendo en alcohol polvos
solubles en éste. La concentración del tinte depende de la cantidad de colorante
disuelto en alcohol; para obtenerse un tinte promedio, aproximadamente quince
(15) gramos son disueltos en un litro de alcohol. Estos colorantes se disuelven
casi inmediatamente, produciendo un tinte muy limpio y transparente.
A diferencia de los tintes en agua, la variedad de tonos de los tintes
al alcohol es limitada; son tintes de secado rápido debido a que se secan por
evaporación, presentan buena penetración en superficies acabadas, es decir, es
posible su aplicación sobre superficies con goma laca, barnizadas o laqueadas sin
presentar problemas de ser teñidas. Son tintes que al ser aplicados sobre la
madera no levantan la veta, eliminándose así la necesidad de humedecer y lijar la
superficie antes de ser teñida. Son transparentes y dejan una superficie brillante
posterior a ser aplicado el tinte.
Por su rápido secado, es casi imposible teñir una superficie grande
sin dejar marcas de solapado o brochazos, por lo que es preferible usar estos
tintes con una pistola pulverizadora si se va ha aplicar sobre superficies grandes.
Además los tintes en base alcohol se desvanecen con el tiempo, no penetra
profundamente en la madera y en consecuencia no son tan resistentes a la luz.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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f.-Tintes que no levantan el grano (N.G.R): En 1929 posterior a
diversas investigaciones fue descubierto que los tintes solubles al agua podían
disolverse en una mezcla de disolventes orgánicos, los cuales no levantaban el
grano y secaban rápidamente5.
Este fue el inicio de los colorantes que no levantan el grano que
desde entonces se han ido mejorando y han ido desplazando a los colorantes en
base agua, en lo que acabado de mueble concierne.
Los disolventes activos o verdaderos para la producción de este tipo
de tinta son glicoles y éteres alquídicos, generalmente en las cantidades
comprendidas entre un 6 y 10% de la mezcla de disolvente. El diluyente preferido
es el metanol o metanol con cantidades menores de tolueno, benzol o en algunos
casos agua. Los disolventes activos de alto punto de ebullición evaporan
lentamente a la temperatura ambiente y son aceitosos y algo higroscópicos. Si son
elegidos de mala calidad o son usados en exceso, pueden ocasionar un secado
deficiente y pueden perjudicar a los materiales del acabado.
Estas tintas se hacen disolviendo los tintes en el disolvente o mezcla
de disolventes activo, ya sea utilizando o no calor, y posteriormente eliminando el
tinte que no se ha disuelto mediante sedimentación o filtración. Cada tinte debe
ser disuelto por separado para la formación de tintes de alta concentración.
5 Enciclopedia de la Química Industrial. " Tecnología de los recubrimientos de superficies".
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31
Los resultados obtenidos dependen de su formulación, método de
uso y la clase de madera sobre la cual es aplicado; normalmente la aplicación se
realiza mediante pulverización o pistola a una presión de aire de 2 a 3 atm.
Se debe esperar un tiempo de secado suficiente para que el residuo
inicial aceitoso penetre o se evapore, normalmente éste es de una hora o dos,
pero muchas veces puede acortarse hasta 1/2 hora o alargarse hasta 4.
Como norma los colorantes que no levantan el grano, en estado
líquido cambian de color en contacto con el hierro, acero, zinc o cobre, pero son
estables en acero inoxidable.
g.-Teñido uniforme o colorantes que se frotan: Como su nombre lo
indica, son los principales agentes teñidores y se hallan predominantes en el
grupo de colores tierra semiopacos. El vehículo a ser usado es poco viscoso y
bajo en contenido no volátil, puede ser una mezcla de barniz oleorresinosa o una
mezcla de barniz y aceite secante. Los diluyentes son disolventes de
hidrocarburos de diversos intervalos de evaporación, dependiendo siempre del
programa de secado del producto.
Los colorantes de frotación se pueden aplicar a pistola o a brocha o
por inmersión, inmediatamente de ser teñidos deben ser frotados con un paño
hasta que quede limpio, es decir, hasta eliminar todo el material de la superficie.
Algunas partes de la madera pueden quedar demasiado claras, quizás a causa de
que la madera no es uniforme en color y en dureza, en cuyo caso se puede igualar
retocando a pistola las partes más claras.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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32
La propiedad más sobresaliente de este tipo de recubrimiento es
que igualan al color de madera en un grado mayor que los otros colorantes. Su
desventaja principal es que el color obtenido es algo opaco; es decir, carece de la
riqueza de transparencia de los otros colorantes, son usados en los trabajos más
baratos o de maderas compactas.
h.-Colorantes de Teñido Uniforme no frotable: Este tipo de colorante
aún se encuentra en estudio, pero se entiende que son colorantes que se aplican
mediante inmersión o algunas veces con pulverización o pistola y se les permite
secar sin ser frotados. Al ser empleado de esta manera el colorante no frotable de
teñido tendrá un aspecto opaco y, por inmersión, se obtendrá un teñido a franja o
un color muchos más intenso en la parte inferior de la pieza. Fundamentalmente
este tipo de colorante se encuentra constituido con los mismos constituyentes que
los colorantes frotables, pero con un ajuste en sus proporciones para adaptarla a
este método, lo cual significa una menor proporción de los pigmentos y mayor
proporción de los disolventes. El veteado de la madera se disminuye con el uso
de los disolventes de secado rápido. Se obtiene mejores resultados en los colores
claros que en lo oscuros.
II.1.4.1.- Tintes químicos
Los tintes químicos no son habituales para la mayor parte de los
acabadores de la madera, pero sin embargo son indispensables para poder
obtener determinados efectos en ella. Los productos químicos son ácidos o
alcalinos, combinándose químicamente con la madera.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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33
La profundidad del tono puede controlarse fácilmente, bien sea añadiendo
más agua a la solución si el tinte es muy oscuro o más producto químico si el tinte
es muy claro. Posterior a haberse preparado el tinte debe almacenarse en
recipientes de vidrio, nunca en recipientes de metal, debido a las dañinas
reacciones químicas que pueden producirse.
II.1.4.1.1.- Clasificación
a.- Permanganato de Potasio: Se presenta en cristales violeta, que al
ser disuelto en agua, producen un tinte que colorea la madera con un marrón
medio. Para poder obtener un color más oscuro o más claro debe variarse el
porcentaje de cristales en la mezcla.
b.-Lejía: La lejía doméstica, al ser disuelta en agua produce un
líquido que logra colorear la madera con un marrón claro.
c.- Sosa: Es un polvo blanco que al ser disuelto en agua produce un
color sobre la madera entre amarillento y marrón, dependiendo del tipo de madera
que se esta tiñendo.
d.- Acido acético (vinagre): Al combinarse vinagre con limaduras de
hierro o clavos, produce un producto químico que colorea la madera de pino con
un color gris antiguo.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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e.- Amoníaco (26%): Es un producto gaseoso que al ser mezclado
con agua produce un líquido amoniacal muy fuerte. Al ser aplicada sobre la
madera, reaccionará con los productos químicos pertenecientes a la madera y se
obtendrá un color marrón profundo.
II.1.5.- Factores que influencian en la preparación de las soluciones
Algunos factores de gran importancia que afectan la preparación
eficiente y económica de la solución son:
a.- El estado coloidal de los materiales: En diversos materiales de
alto peso molecular, colorantes en general al encontrarse en estado coloidal
tienden a formar cuajos, emulsiones, gelatinas, masas gomosas y pastas
pegajosas. Estos aglomeramientos son difíciles de controlar; pero el uso de
fuertes solventes y la adicción de materiales en aumento controlado podría
minimizar la formación de tales masas.
b.-Control de la Temperatura: La temperatura de los solventes como
de los materiales, afectan en buenas proporciones el grado y facilidad de
solubilidad de muchos productos. A altas temperaturas tienen generalmente un
efecto favorable; pero con la presencia de pocas sustancias, la solubilidad tiende a
decrecer a medida que la temperatura es incrementada. Al usarse solventes fríos,
como almacenados al aire libre durante épocas de bajas temperaturas, podrían
presentarse problemas de procesamiento debido a la formación de bases
coloidales y gomosas. Los materiales que difícilmente se disuelven en solventes
fríos, pueden comenzar a agitarse en soluciones donde su temperatura se
encuentra alrededor de los 60°C, y muchas veces también en temperaturas
cercanas a su punto de ebullición. Si en algún momento la temperatura de una
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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solución saturada es dejada caer, los ingredientes presentes pueden granificarse y
depositarse.
c.- Estructura física de los materiales: La naturaleza cristalina,
amorfa y resinosa de los materiales afecta la solubilidad de los mismos. A pesar
de que los cristales tienen pequeñas superficies relativamente abiertas al ataque
del solvente, los líquidos pueden generalmente fluir mucho más alrededor y a
través de ellos, que en la facilidad de los materiales amorfos, perfectamente
divididos.
Si los solventes son aplicados sobre polvos de buena calidad, puede
originarse barro en la parte superior del material y retardar futuras acciones del
solvente, en consecuencia de esto es recomendable agrupar tales materiales
sobre las superficies del solvente. En caso de presentarse masas resinosas, estas
deberían ser disueltas separadamente en líquidos calientes o en aparatos de
reflujo.
d.- Cortes Particulares: Los cortes de los materiales son
particularmente afectados por su fácil y rápida solubilidad.
e.- Mezclas de solventes: La gran cantidad de mezclas de solventes
empleadas presenta una gran influencia en su solubilidad, generalmente en la
solubilidad de los materiales en una mezcla de buenos solventes logrará alcanzar
el average de cada líquido.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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36
II.1.6.- Métodos de aplicación.
a.-Impregnación: Los artículos que posteriormente van a ser teñidos
son expuestos en lugares carentes de materia (sin aire), alrededor de una media
hora para así remover el aire y humedad de las células y capilares.
Posteriormente el tinte es bombeado a la cámara manteniéndose en contacto a
una presión baja durante la noche hasta que la profundidad de penetración
deseada sea obtenida.
b.-Tintes de revestimiento de lacas: Estos tintes pueden ser parte de
la laca o pueden ser aplicados en la superficie posteriormente a que la laca se
seque.
c.-Salpicado: Es un proceso especial con uso de spray en el cual la
dispersión del tinte no es uniforme, de manera que el tinte es depositado en gotas
grandes agrupadas irregularmente sobre la superficie. Este método es utilizado
para obtener efectos irregulares apuntados sobre campos coloreados
uniformemente. Los tintes de secado rápido son también usados para minimizar
cualquier tendencia a que las gotas de tintes agrupadas se expandan, se corran o
se separen.
d.-Impresiones salpicadas: Son obtenidas haciendo porciones del
campo de color con estenciles remobibles antes de aplicar el revestimiento
salpicado. Algunas veces el salpicado es realizado con diferentes tintes de
variados colores, pero si se realiza sin conocimiento acerca de la armonía de
colores y considerable habilidad física, podría llegar a ser poco atractivo.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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e.-Fluído: Son superficies que pueden ser simplemente coloreadas
aplicando un tinte líquido y dejando que el tinte que no se ha absorbido se coagule
antes de ser secado.
f.-Limpiado: Este es el proceso que consiste en la aplicación de
limpiando tintes a una superficie con una mopa o trapo o el removido de tintes en
exceso mediante tales métodos; es muy usado en el trabajo con tintes y para
llenar pisos o áreas con superficies de longitudes muy similares. Generalmente un
exceso de tinte es aplicado y permitido para permanecer alrededor de 20 minutos
para penetrar, luego este exceso de tinte es limpiado o absorbido. Soluciones de
colorantes solubles en aceite o dispersiones de pigmentos en aceites secantes
son usadas como “tintes de aceite”. Algunas veces estos están diluidos en thinner
con hidrocarburos y su composición puede ser mezclada con resinas o ceras.
g.-Llenado: Es la aplicación de un tinte limpiante teniendo un alto
contenido de colorantes insolubles y llenadores o extendedores. A pesar de que
ellos producen efectos coloreados, la función principal de los tintes es el llenar
huecos, poros y rayones en la superficie. Estos tintes llenadores generalmente
son disueltos en thinner o barniz antes de ser aplicados.
II.1.7.-Dilución de las tintas
II.1.7.1.- La Nitrocelulosa.
La celulosa, deriva de la pulpa de la madera y corresponde a la principal
materia prima para la manufactura de la madera. Se encuentra constituido por
enormes unidades de anhídridos de beta-glucosa. El average en unidades
repetidas varía en miles de unidades para las celulosas en estado natural y, en un
500 y 2500 para celulosas químicamente purificadas.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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38
Si una celulosa es un alcohol tri-hidrico su formulación puede estar escrita
como (C6H7O2(OH)3)x; sin embargo puede presentar condiciones en la que pueda
ser combinada con ácidos como también con alcoholes, dando origen a los
esteres.
Cuando el ácido usado es un ácido nitro, se forma una celulosa nitrada
comúnmente llamada nitrocelulosa, la cual representa al éster formado.
Teóricamente, esto ocurre reemplazando tres grupos de hidroxilos con tres grupos
nitratos en cada una de las unidades de anhídrido glucosa en la molécula de
celulosa, dando origen a la celulosa tri-nitrada.
La producción de nitrocelulosa se origina de la siguiente manera:
a.- Nitración: Se mide la cantidad requerida para una mezcla de ácidos
nítricos y sulfúricos con agua, la proporción inicial de cada uno es posteriormente
ajustada para obtener un contenido de nitrógeno deseado, se combina con una
cantidad de celulosas purificadas en una bandeja sumergida con barras
agitadoras. La masa es agitada a una temperatura específica durante un período
predeterminado de tiempo. Durante el período de la reacción no ocurren cambios
notables en lo que corresponde a la forma física de la celulosa. Algunos grupos
nitratos son adheridos a la celulosa, y el agua presente se elimina por medio de la
acción del ácido nítrico y los grupos hidroxilos presentes. El ácido sulfúrico es
usado como agente deshidratante, este se encarga de tomar el agua formada
permitiendo así la realización de la reacción para poder proceder al final deseado.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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39
Al final de la nitración, cuyo tiempo varía dependiendo de la nitrocelulosa
tratada, la carga es retirada de la base de la bandeja sumergida para ser ubicada
dentro de una cesta centrifuga, donde todo el ácido posible es removido. El ácido
llamado ácido gastado, debido a su gran dilución con agua, es guardado en
tanques para ser usado posterior a la acción de fuertes ácidos.
b.- Purificación: Al estar presente una cantidad entera de un número de
cargas, al ácido débil formado por dilución del ácido gastado es secado; es
añadida agua fresca en un tubo de hervido y posteriormente a una serie de
tratamientos de hervido y lavados en aguas purificadas con un pH controlado, es
removido el ácido retenido y se inicia la descomposición de productos de estado
inestable.
c.- Digestión: Debido a que la mayoría de las nitrocelulosas tienen un alta
viscosidad, posterior a la nitración y a la purificación debe realizarse un
tratamiento que se conoce como digestión, el cual reduce la viscosidad a su
punto más bajo dependiendo del uso final del producto. En este tratamiento la
nitrocelulosa, que se encuentra suspendida en el agua, se coloca en un tubo de
aleación especial donde es calentada a altas temperaturas y altas presiones
durante períodos variados de tiempos.
Especialmente algunos de estos son sometidos a un proceso de
purificación para poder prevenirse la contaminación. Algunas fibras
nitrocelulosicas son de alta efectividad como absorbentes para hierro, el cual debe
ser removido antes de entrar en contacto con la nitrocelulosa. Debe utilizarse una
gran proporción de agua para lograrse una libre penetración en el aceite.
Afortunadamente los tubos usados son resistentes a la corrosión ocasionada por
la acción de los ácidos. Pequeñas cantidades de hierro pueden ocasionar efectos
pronunciados en el color de la nitrocelulosa y en el de la solución.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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d.- Deshidratación: Posterior a ser completado el tratamiento de purificación,
la nitrocelulosa en mal estado es bombeada, donde gran cantidad de agua
requiere ser drenada. El agua remanente es removida por desplazamiento con
alcohol, el cual se bombea a bajas presiones.
e.- Empaquetamiento: El empaquetamiento se realiza en barriles de acero
galvanizado abiertos, adicionando una cantidad de alcohol en cada barril, para así
alcanzar la concentración de alcohol requerida.
f.- Estabilidad: En la manufactura de un producto nitrocelulosico, mediante su
tratamiento de purificación y estabilidad se asegura una buena y alta estabilidad.
La degradación de la nitrocelulosa, también puede ocurrir bajo condiciones de
excesiva acidez o alquilidad y, a su vez, acompañada de una baja viscosidad y un
bajo contenido de nitrógeno.
II.1.7.2.- Solubilidad en Soluciones.
A partir de los solventes o de las porciones volátiles presentes en una
formulación de nitrocelulosa se origina el nombre de dispersión, esta dispersión
puede ser aplicada en una superficie desde su formulación, obteniéndose un
excelente recubrimiento posterior a ser removida la porción de solvente necesaria
para el recubrimiento por evaporación.
II.1.7.3.- Solvente y Diluyentes.
Los líquidos que disuelven la nitrocelulosa son usualmente
llamados verdaderos o activos solventes. Es soluble en acetona, esteres, amidas,
y esteres-alcoholes. Los alcoholes tales como etanol o butanol no son verdaderos
para la nitrocelulosa, pero al ser usados en combinación de solventes activos,
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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ellos pueden producir soluciones de nitrocelulosa con apreciable y baja viscosidad,
más que cuando son usados solventes activos únicamente. Estas mezclas de
alcoholes son llamadas latentes o cosolventes.
Sin embargo la mezcla de verdaderos solventes con solventes
latentes, puede ser diluida por la adición de hidrocarburos con efectos no dañinos
en contacto con grandes proporciones diluyentes y previniendo la disolución
completa de la nitrocelulosa. Es necesario mantenerse un buen balance entre la
evaporación de los solventes y los diluyentes para la producción de una tinta con
excelentes propiedades de recubrimiento.
El radio es una unidad volumétrica, requerida para la concentración
de diluyentes co-solventes y para que se mantenga presente la heterogeneidad.
La combinación de diversos solventes y diluyentes es llamado radio diluido, este
radio puede ser determinado por dilución o si se sabe la concentración de
nitrocelulosa en el solvente. La cantidad de diluyente diluida por la cantidad de
solvente representa el radio diluido6.
Cuando el solvente a utilizar es Metil Etil Cetona o Metil Isobutil
Cetona y su diluyente es Tolueno la disoluc ión del radio es de 4,3 o 3,6
respectivamente. Actualmente otros factores como la viscosidad, tiempo de
secado, tendencia a la coloración y la tendencia a aparecer durante el teñido,
juegan un papel importante a la hora de escogerse un disolvente.
6 Hercules Nitrocellulose.Properties and Uses
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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42
II.1.7.3.1. - Clasificación.
• Activos o verdaderos solventes: Son capaces de disolver por
si solos, entre ellos se encuentran las cetonas como acetona, metil etil cetona,
metil isobutil cetona, los ésteres como etil acetato, propil acetato, butil acetato; los
glicoles-ésteres como metil glicol eter, etil glicol eter, isopropil glicol eter.
• Solventes latentes: Actúan como solventes en presencia de
solventes activos, tales como los alcoholes, como el metanol, etanol, propanol,
butanol, los eteres como el dietil-eter.
• No solventes: Tienen poder no solventes, pero pueden ser
usados como diluyentes en unión con verdaderos solventes. Entre ellos se
encuentran: los hidrocarburos alifáticos y aromáticos, tales como el benceno,
tolueno y el xileno.
II.1.7.4.- Blushing.
Las lacas nitrocelulosas contienen solventes y diluyentes con rápida
evaporación, las cuales pueden crear una película en la superficie con apariencia
grisácea o con la aparición de grietas, a esto es lo que se llama Blushing y
usualmente se utiliza para evitar la presencia de agua o de otros ingredientes en la
película del recubrimiento. Son usados normalmente en períodos donde la
humedad atmosférica es alta.
Existen 2 tipos de Blushing y otro que aún se encuentra en discusión:
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43
• Gomas o Resinas coloreadas: Se pueden producir para
reducir el exceso de alcohol que sea no- solvente en la resina presente.
• Diluyente Blush: Se utilizan al producirse la unión con un
solvente por causa de algunas uniones formadas por alcoholes, nafta, y por la
presencia de diluyentes como etil acetato.
II.1.7.5.- Viscosidad.
La nitrocelulosa se encuentra en forma fibrosa, o en forma de
una película deposita por resultado de la evaporación de solventes, en los cuales
ha sido disuelta, es un sólido incapaz de fluir, excepto a elevadas temperaturas.
Sin embargo al ser dispersado en un solvente resulta un fluido con determinadas
características, las cuales dependen de la concentración y de la longitud de las
cadenas de unidades de anhídridos de beta-glucosa hechas con derivados de
moléculas. Esta dispersión de Nitrocelulosa en un solvente forma la aparición de
largas cadenas de relativos o dispersos pesos moleculares, cuando la
concentración en la solución es de bajo orden. En prácticas industriales no se
trabaja con bajas concentraciones, la viscosidad debe encontrarse normalmente
entre 10-25%.
La viscosidad de una solución nitrocelulosica en especifico depende
de una variedad de factores:
• El solvente utilizado
• El tipo de Viscosidad de la nitrocelulosa usada
• La temperatura.
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44
A una viscosidad baja se observa una solución donde la
concentración indica una pequeña resistencia al fluido o a la deformación. En
lugar a una viscosidad alta, algunas de sus concentraciones forman una solución
altamente resistente al fluido o a la deformación. Las propiedades del fluido de una
solución de nitrocelulosa dependen de la concentración de ésta. Al incrementarse
la concentración de una nitrocelulosa con baja viscosidad, puede obtenerse una
solución con un fluido idéntico al de una solución que contenga pequeñas
porciones de nitrocelulosa con alta viscosidad.
II.1.7.5.1 .- Clasificación.
La nitrocelulosa se agrupa en dos clases principalmente, las tipo A y
las tipo E.
Las tipo A; son nitrocelulosas solubles en una mezcla de alcoholes.
Las tipo E; son solubles en éteres, cetonas y glicoles éteres: Son
insolubles en alcoholes, a excepción si se encuentran en unión con solventes tipo.
La viscosidad y el % de nitrógenos para los diferentes tipos tanto de
A como de E es el siguiente:
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45
Tipo % N2 Viscosidad (seg.)
E5 12.0+/-0.2 130+/-10
E6 12.0+/-0.2 95+/-10
E7 12.0+/-0.2 100+/-10
E9 12.0+/-0.2 110+/-10
E13 12.0+/-0.2 115+/-10
E20 12.0+/-0.2 105+/-10
E22 12.0+/-0.2 115+/-10
E24 12.0+/-0.2 115+/-10
E27 12.0+/-0.2 145+/-10
E30 12.0+/-0.2 100+/-10
E80 12.0+/-0.2 140+/-10
A24 11.0+/-0.2 70+/-10
A27 11.0+/-0.2 70+/-10
A30 11.0+/-0.2 70+/-10
II.1.7.5.2.- Características.
• La viscosidad de una solución de nitrocelulosa está influenciada por el
tipo de nitrocelulosa y el solvente usado.
• Dada la clase de solvente usada, la viscosidad incrementa con el peso
molecular del solvente.
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46
• Dado el grado de nitrocelulosa y la producción de nitrocelulosa con
diversa viscosidad en variados solventes, puede originar la aparición de cuerpos
hidrogenados y momentos dipolares en los solventes.
• El uso de diluyentes con solventes de alto poder, presenta la ventaja
de incrementar la viscosidad de la solución de nitrocelulosa.
II.1.7.6.- Campos de Aplicación.
Las soluciones de nitrocelulosa producen una película flexible, protectora y
decorativa. Su buena compatibilidad y sus componentes dan origen a múltiples
aplicaciones:
• Acabados para madera.
• Acabados de Metales
• Tintas de Impresión
• Lacas
• Efectos de acabado
• Lamparas incandescentes
• Terminados Multicolores, etc.
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47
III.-PARTE EXPERIMENTAL.
III.1.- Materiales
Las materias primas utilizadas son:
• Colorante Savinyl Negro RLS
• Colorante Savinyl Amarillo RLS
• Colorante Savinyl Rojo 2BLSE
• Metanol
• Butiloxitol
• Metil Etil Cetona (M.E.K.)
• Tolueno
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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48
III.2.- DISEÑO EXPERIMENTAL
III.2.1.- Fundamento Teórico.
El tipo de diseño experimental de mayor importancia y uso son los diseños
factoriales de dos niveles. En un experimento factorial se investigan
simultáneamente los efectos de ciertos números de diferentes factores. Los
tratamientos constan de todas las combinaciones que puedan formarse de los
distintos factores.
En general, para realizar un diseño factorial, el investigador selecciona un
número fijo de niveles para cada una de las variables (factores) y luego lleva a
cabo los experimentos con todas las posibles combinaciones de éstos. Si existen
L1 niveles para la primera variable, L2 para la segunda y Lk para la K-ésima
variable, el arreglo será un diseño factorial de L1.L2.....Lk corridas experimentales.
Por ejemplo, un diseño factorial de 2.3.5 requerirá de 30 corridas y uno 2.2.2=23,
representan un diseño factorial de dos niveles con ocho corridas.
Las ventajas de la experimentación factorial dependen naturalmente de la
finalidad del experimento. Supóngase por ahora, que el propósito es investigar los
efectos de los factores, mas bien que encontrar, por ejemplo, la combinación de
los niveles de los factores que dan una respuesta máxima. Un procedimiento para
éstos es conducir experimentos separados, cada uno de los cuales considere un
sólo factor. Otro procedimiento es incluir todos los factores simultáneamente por
medio de un experimento factorial.
Si todos son independientes en sus efectos, el método factorial significará un
ahorro considerable de tiempo y material dedicado a los experimentos. El ahorro
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49
se deriva de dos hechos: primero, cuando los factores son independientes, todos
los efectos simples de un factor son iguales a su efecto principal, de tal manera
que los efectos principales son las únicas cantidades necesarias para describir
completamente las consecuencias de las variaciones en el factor. Segundo, en un
experimento factorial cada efecto principal se estima con la misma precisión que si
todo el experimento se hubiese dedicado a ese solo factor.
Las consideraciones de tipo práctico podrían disminuir esta ganancia. El
experimentador frecuentemente carece de los recursos para conducir un
experimento grande con varios tratamientos y debe trabajar únicamente con uno o
dos factores a la vez. Además, conforme aumente el número de combinaciones de
tratamientos en un experimento, el error estándar por unidad también aumenta.
Por lo tanto, este error es más probable que sea más alto para un experimento
factorial grande, que para un experimento similar con un solo factor.
Se supone que el propósito es aún investigar cada factor en el intervalo
representado por sus niveles. Cuando los factores no son independientes, los
efectos simples de un factor varían de acuerdo con la combinación particular de
los otros efectos, con los que estos se producen. En este caso, es probable que el
método de factor único provea solamente un número de fragmentos inconexos de
información, los cuales no pueden ser ligados fácilmente. Para conducir un
experimento con un factor único A, debe tomarse alguna decisión acerca de los
niveles de los otros factores, por ejemplo B, C y D, que se van a usar en el
experimento. El experimento revela los efectos de A para esta combinación
particular de B, C y D; pero no da ninguna información para predecir los efectos de
A con cualquier otra combinación de B, C y D. Por otro lado, con el método
factorial, los efectos de A se examinan con todas las combinaciones de B,C y D
que se incluyen en el experimento. Así, se acumula una gran cantidad de
información sobre los efectos de los factores y sus relaciones entre sí.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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50
Algunas veces, los experimentadores encuentran los resultados de los
experimentos factoriales, difíciles de interpretar, porque parecen presentar una
confusa variedad de comparaciones de tratamientos. Es cierto que un resumen
adecuado de un experimento factorial requiere un procedimiento ordenado y a
menudo toma mucho tiempo. Si los factores son independientes en su mayoría, el
método de análisis por medio de los efectos principales e interacciones reducirá
los datos a proporciones manejables. Si los numerosos factores se interaccionan
de una manera confusa, será necesario un estudio prolongado de los resultados y
una experimentación más amplia antes de que sean comprendidos enteramente
los hechos. En este caso, el problema es que los fenómenos son muy complejos
y no que la experimentación sea defectuosa7.
Los diseños factoriales, en general, son de una gran importancia,
debido a una serie de razones:
1. Requieren de un determinado número de corridas para cada factor
estudiado y, dependiendo de la cantidad de niveles dentro de los cuales varía
cada factor, este diseño será capaz de explorar completamente una amplia región
del espacio de los factores y podrá determinar en aquellos casos donde los niveles
son bajos, una dirección adecuada para efectuar una posterior investigación de
manera de afinar resultados.
2. Si se necesita de una exploración local mayor, este diseño puede
adaptarse fácilmente como parte de diseños compuestos. Estos diseños se
construyen por adición de más combinaciones de tratamientos a aquellas que son
obtenidas de un factorial 2k, los nuevos diseños tendrán un número total de
combinaciones de tratamientos de 2k + 2K + 1, con un nivel codificado de cada
variable de X de –2, -1, 0, 1, 2.
7 Cochran, W.; Cox, G. Diseños experimentales. 1974.P77-82
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51
3. Estos tipos de diseños son la base de los diseños fracciónales, los
cuales son de gran valor en estas etapas primarias de investigación, donde
frecuentemente es muy útil emplear una experimentación preliminar, donde se
puedan observar resultados superficiales dentro de un número amplio de factores.
4. Estos diseños y sus correspondientes diseños fracciónales pueden
ser utilizados como “bloques de construcción”, donde el grado de complejidad del
diseño en bloque final puede adaptarse a lo sofisticado del problema.
5.-La interpretación de las observaciones producidas por los diseños
factoriales se puede proceder ampliamente utilizando el sentido común y
aritmética elemental8.
III.2.2.- Determinación del número de formulaciones.
Para determinar el número de combinaciones de variables necesarias
en esta experimentación, logrando así una optimización de las formulaciones de
Tintas para madera, se utilizó un diseño central compuesto de dos niveles, debido
a que se necesita una exploración local grande de los efectos de estos factores en
8 Box,G; Hunter,J. Statistics for Experiments and Introduction to Desing, Data Analisis and Model Building. Wiley Series in Probabily and Mathematical Statistics. 1978.
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52
el producto estudiado. El sistema se encuentra afectado por cuatro variables
independientes (factores experimentales) que son:
X1= Nivel de pigmento coloreado Negro
X2= Nivel de pigmento coloreado Amarillo
X3= Nivel de pigmento coloreado Rojo
X4= Nivel de la mezcla de disolventes.
Estas variables pueden afectar el sistema de la siguiente forma. Los
colorantes aplicados presentan gran importancia en este diseño experimental,
debido a que la proporción usada de cada uno de ellos afecta su solubilidad en
los disolventes aplicados como también en la obtención del color deseado en el
producto final. La cantidad de disolvente es un parámetro importante en el nivel de
solubilidad de los colorantes en la mezcla de disolventes usada, como también en
la rata de evaporación del producto a obtener. Por lo que se debe medir el efecto
de estos cuatro factores en las siguientes variables dependientes:
Y1= Rata de Evaporación.
Y2= Color
Y3= Densidad
Y4= Aceptación General.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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53
Se establecieron los siguientes rangos de variación, para cada factor en
estudio, partiendo de los límites máximos y mínimos aceptables de cada uno, en
la formulación de tintas para madera:
Nivel de Disolvente= [96.420-99.305 ]%
Nivel de pigmento coloreado Negro= [ 0.000-0.225] %
Nivel de pigmento coloreado Amarillo= [ 0.560-3.333] %
Nivel de pigmento coloreado Rojo = [ 0.135-1.667] %9
Según este diseño, para cuatro (4) variables independientes, el número
total de combinaciones es 2k + 2K + 1, con los siguientes niveles codificados para
cada variable independiente:
Variable -2 -1 0 1 2 Intervalo
Nivel de Negro (gr) 0.000 0.056 0.112 0.169 0.225 0.0562
Nivel de Amarillo (gr) 0.560 1.253 1.945 2.638 3.333 0.695
Nivel de Rojo (gr) 0.135 0.518 0.901 1.284 1.667 0.383
El resultado de las formulaciones a obtenerse, será con la siguiente
formulación:
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54
Formula X1 X2 X3
1 -2 -2 -2
2 -1 -2 -2
3 0 -2 -2
4 1 -2 -2
5 2 -2 -2
6 0 -1 -2
7 0 0 -2
8 0 1 -2
9 0 2 -2
10 0 -2 -1
11 0 -2 0
12 0 -2 1
13 0 -2 2
14 -1 -1 -2
15 1 1 -2
16 2 2 -2
17 0 -1 -1
18 0 0 0
19 0 1 1
20 0 2 2
21 -1 -2 -1
22 1 -2 1
23 2 -2 2
9 Clariant Huningue S.A. Savinyl “ Woodstain Shade Library”
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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55
III.3. Métodos Experimentales
III.3.1.- Proporción de colorante en la muestra.
III.3.1.1- Fundamento Teórico.
La línea de colorantes Savinyl de Clariant representa una gran variedad de
pigmentos coloreados solubles en una extensa gama de solventes, principalmente
su consistencia esta basada en complejos orgánicos metales con alta solubilidad
en alcoholes, cetonas, éteres y glicoles y con una excelente compatibilidad con
los diversos componentes que podrían ser incluidos en la composición de una
tinta.
La resistencia a la luz como cualquier colorante no es excelente, pero su
rango de resistencia es aceptable. Son colorantes que al ser usados en la
formulación de tintas sin la presencia de otro componente como los filtros U.V.,
formarían tintas aptas para interiores.
En cuanto al mezclado y a la resistencia a las lacas y barnices de diversa
constitución se tiene que:
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56
Tabla 1: Resistencia al mezclado de los diversos colorantes
Resistencia al Mezclado
Sellador
Ácido
Sellador
Poliuretano
Precataliza
do
Recubrimiento
U.V
Nitrocelulo
sa
Savinyl
Amarillo RLS
7-8 7 7 7 7
Savinyl
Amarillo
RLSN
7-8 7 7 7 7
Savinyl
Amarillo
2RLS
8 7-8 7 6 7
Savinyl
Naranja
RLSE
7-8 8 7-8 7 7-8
Savinyl Rojo
2BLSE
6-7 6 6 6 5-6
Savinyl Rojo
3BLS
7 8 8 8 7-8
Savinyl
Violeta
Fuerte R
7 7 6 6 6
Savinyl Azul
GLS
4 4 3-4 1-2 4
Savinyl
Negro RLS
7-8 7 7 5-6 7
Tabla 2: Resistencia al laqueado y al barniz de los diversos colorantes
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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57
Resistencia al laqueado y al barniz
Sellador
Ácido
Sellador
Poliureta
no
Precataliza
do
Recubrimiento
U.V
Nitrocelulosa
Savinyl
Amarillo RLS
5 4-5 5 4 4
Savinyl
Amarillo
RLSN
5 5 5 4 5
Savinyl
Amarillo
2RLS
5 5 4-5 3-4 5
Savinyl
Naranja
RLSE
5 5 5 4 5
Savinyl Rojo
2BLSE
5 5 5 3-4 5
Savinyl Rojo
3BLS
5 4 5 4 5
Savinyl
Violeta
Fuerte R
5 4-5 4 3-4 5
Savinyl Azul
GLS
5 4 5 3 5
Savinyl
Negro RLS
5 4-5 4-5 3 5
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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58
III.3.1.2.- Obtención de las fórmulas.
A partir de diversas formulaciones base suministrada por la compañía
Clariant de Venezuela, empresa productora de pigmentos, se obtendría una serie
de colores en los tintes basándonos tan solo en el rango de color comprendido
entre marrón y rojizo, para lograr obtenerse los colores Nogal, caoba y miel
deseados, se tomo como partida la siguiente formulación:
COMPONENTES PORCENTAJE (%)
Colorante Negro 0.000
Colorante Amarillo 0.333
Colorantes Rojo 0.135
Disolvente 100
Debido a que la proporción de colorante en un tinte es mínima, con
respecto al solvente, se realizaron las 23 corridas del diseño manteniendo una
cantidad de diluyente de 1 Kg. aproximadamente, trabajándose inicialmente con
Metanol, Butiloxitol, Metil Etil Cetona, Tolueno. Una vez obtenido los colores
deseados, se escogió la cantidad y tipo de solvente a ser usado.
De las 23 corridas realizadas resultaron las siguientes:
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59
Tabla 3: Porcentaje en peso de cada uno de los componentes de las
variables independientes, manteniendo constante el nivel de disolvente.
MUESTRA X1 X2 X3
1 0.000 0.560 0.135
2 0.056 0.560 0.135
3 0.112 0.560 0.135
4 0.169 0.560 0.135
5 0.225 0.560 0.135
6 0.112 1.253 0.135
7 0.112 1.945 0.135
8 0.112 2.638 0.135
9 0.112 3.333 0.135
10 0.112 0.560 0.518
11 0.112 0.560 0.901
12 0.112 0.560 1.284
13 0.112 0.560 1.667
14 0.056 1.253 0.135
15 0.169 2.638 0.135
16 0.225 0.333 0.135
17 0.112 1.253 0.518
18 0.112 1.945 0.901
19 0.112 2.638 1.284
20 0.112 3.330 1.667
21 0.056 0.560 0.518
22 0.169 0.560 1.284
23 0.225 0.560 1.667
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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60
El nivel de disolvente usado inicialmente fue de 1 Kg. , constituido por los
siguientes porcentajes:
Metanol: 40%
Butil Oxitol: 15%
Metil Etil Cetona: 15%
Tolueno: 30%
III.3.2.- Proporción de disolventes en la muestra.
III.3.2.1.- Fundamento Teórico
En cuanto a los solventes posibles a usar en la mezcla para poder
obtener una tinta con excelente mezclado se tiene que la solubilidad de los
colorantes savinyl esta representada por:
Tabla 4: Solubilidad de los diversos colorantes
Alcohol
Metílico
Alcohol
Etílico
Alcohol
n-Butil
Alcohol
Benzílico
Acetona
Savinyl Amarillo
RLS
50 80 50 1000 600
Savinyl Amarillo
RLSN
30 10 10 1000 20
Savinyl Amarillo
2RLS
20 120 <10 170 80
Savinyl Naranja
RLSE
10 10 <10 110 70
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61
Savinyl Naranja
RLSE
10 10 <10 110 70
Savinyl Rojo
2BLSE
60
100
80
90
300
Savinyl Rojo
3BLS
100 20 <10 180 150
Savinyl Violeta
Fuerte R
300 180 25 500 200
Savinyl Azul GLS 1000 1000 400 1000 1000
Savinyl Negro
RLS
<10 <10 <10 30 600
Continuación..............
Metil Etil
Cetona
Metoxi
Propanol
Etil Glicol Acetato de
Etilo
Metoxi
Propil
Acetato
Savinyl Amarillo
RLS
250 10 750 10 30
Savinyl Amarillo
RLSN
20 <10 500 <10 <10
Savinyl Amarillo
2RLS
180 500 180 <10 400
Savinyl Naranja
RLSE
100 90 120 <10 100
Savinyl Rojo
2BLSE
300 150 125 100 360
Savinyl Rojo
3BLS
250 1000 250 <10 350
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62
3BLS
Savinyl Violeta
Fuerte R
650 1000 100 80 850
Savinyl Azul
GLS
1000 1000 1000 <10 35
Savinyl Negro
RLS
250 10 700 10 60
Otro factor de gran importancia a tomar en cuenta a la hora de
escoger la mezcla de solvente a usar, es su rata de evaporación y su densidad,
por lo que:
Tabla 5 : Densidad y Rata de evaporación de los siguientes disolventes.
Solventes Densidad (gr./ml) Rata de Evaporación
Tolueno 0.860 47 seg.
Acetona 0.780 19 seg.
Metanol 0.790 59 seg.
Metil Isobutil Cetona 0.800 67 seg.
Isobutanol 0.789 4 min.
Butil Oxitol 0.895 19 min.
Acetato de etilo 0.890 28 seg.
Acetato de Butilo 0.870 85 seg.
Metil Etil Cetona 0.800 27 seg.
Xileno 0.840 70 seg.
Nafta 0.750 75 seg.
Ciclo Hexanona 0.946 5.5 min.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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63
III.3.2.2.- Obtención de las diversas formulas.
Para lograr obtenerse una formulación óptima, se realizaron las prácticas por
parte. Posterior a obtenerse los colores deseados, se realizó el estudio basado en
los solventes y porcentajes de estos a ser usado.
Se prepararon varias muestras, manteniendo constante el porcentaje de
colorante y variando el porcentaje de cada solvente a emplear, siempre tomando
en cuenta la rata de evaporación de cada uno de los solventes y la dilución del
colorante en ellos. Posterior a obtenerse las muestra, fueron probadas sobre la
madera previamente acabada y se analizó su color, rata de evaporación y
uniformidad, de donde se obtuvo que los mejores solventes para estos colorantes
eran: Metanol, Butil Oxitol, Metil Etil Cetona (M.E.K) y tolueno. Los mejores
porcentajes de cada uno, originaron las siguientes corridas:
Muestras
(%)
1 2 3 4 5 6
Metanol 33 32 19 33 20 31
Butil
Oxitol
16 18 16 17 10 18
M.E.K 14 14 16 15 26 16
Tolueno 33.4 32.6 33.4 33.6 43.31 32.3
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64
Continuación.......
Muestras
(%)
7 8 9 10 11 12
Metanol 33 31 30 20 25 22
Butil
Oxitol
17 16 15 30 35 32.8
M.E.K 15 17 18 20 28 30.9
Tolueno 34.4 35.4 36.3 27 10 13.4
Continuación........
Muestras
(%)
13 14 15 16 17 18
Metanol 29 26 25.7 30.8 32 35
Butil
Oxitol
25.6 24.3 32.3 20.4 18.4 14.4
M.E.K 22.2 29.8 30 25.6 24.6 27.6
Tolueno 21.2 18.9 10.5 21.2 24.4 21
Continuación........
Muestras (%) 19 20 21 22 23
Metanol 34 32 31 30 32.6
Butil Oxitol 16 18 19 14 18.4
M.E.K 18 15 15 16 14.5
Tolueno 34.4 33.4 33.4 38.6 33.4
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65
Para la preparación de las diferentes fórmulas. Se pesaron cada uno de los
componentes hasta llegar a 1 Kg. aproximadamnte de producto, posterior a esto
se combinó la mezcla de colorantes con la mezcla de disolventes, para lograrse un
mezclado ideal se agitó por 5 minutos o hasta observarse una muestra
homogénea. Cada muestra fue realizada por triplicado. Posterior a esto se
realizaron las pruebas en las chapillas de madera previamente preparadas.
Al estar lista la muestra se realizó la prueba de densidad.
La preparación de las chapillas consistió en: principalmente se lijó, luego se
le agregó una mano de sellador; ya sea a base de nitrocelulosa o poliuretano,
dependiendo de la prueba que se esté realizando, luego se dejo secar por unos 20
minutos, dependiendo de cómo estaba la temperatura en el ambiente. Posterior a
estar bien seca, se le agrega a pistola otras 2 manos de sellador.
Durante el procedimiento de secado de la tinta sobre la madera se tomó el
tiempo para observarse su rata de evaporación, y también se observo el color.
III.3.3.- Análisis efectuados.
III.3.3.1.- Rata de evaporación.
Se determinó la rata de evaporación del producto por medio del método de
apariencia visual, usándose un filtro y un cronómetro.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
66
III.3.3.2.- Densidad.
Se evaluó la densidad de las 23 formulaciones con un densímetro marca
REM, con un rango de 0.7-1 gr./cm3
III.3.3.3.- Prueba sensorial de preferencia. Color, olor y
textura.
III.3.3.3.1.- Fundamento Teórico.
En esta prueba, un tipo de test afectivo de gran uso y aplicación es el test de
Escala Hedónica. En este test se mide el nivel de agrado del producto por una
población. Se puede aplicar el test de preferencia y/o aceptabilidad. Permite que
las personas expresen sus sentimientos, sus gustos y disgustos.
En este método de Escala Hedónica, la evaluación del producto resulta
hecha indirectamente como consecuencia de la medida de una reacción humana.
Se usa para estudiar, a nivel de laboratorio, la posible aceptación del producto en
estudio. En éste, se pide al juez que, luego de su primera impresión, responda
cuánto le agrada o desagrada el producto, esto lo informa de acuerdo a una
escala verbal-numérica que se encuentra en la ficha. La escala tiene nueve
puntos, pero a veces es demasiado extensa, por lo que se acorta a siete o cinco
puntos.
1= me disgusta mucho
2= me disgusta levemente
3= no me gusta ni me disgusta
4= me gusta levemente
5= me gusta mucho
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
67
Los resultados del panel se obtienen sumando todos los resultados de los
jueces y llevándolos a promedio.
III.3.3.3.2.- Procedimiento y evaluación.
Principalmente se realizó una prueba de preferencia para medir los grados
de aceptabilidad de las 23 muestras realizadas. El test utilizado fue el de la escala
Hedónica. Las muestras fueron evaluadas a través de tres de sus características
sensoriales: textura, olor y color.
Se utilizó un panel de 5 jueces, los cuales no poseían ningún tipo de
entrenamiento, pero usan cotidianamente el producto en las labores de teñido de
madera, conociendo así las características óptimas del producto.
Las 23 muestras fueron presentadas una por una en su mismo orden
numérico. Los jueces recibieron las muestras en dos presentaciones, dentro del
envase, para así observar su apariencia y olor, y ya aplicada sobre la madera
previamente tratada, observándose, su textura, olor y color.
Se le entregó una encuesta a cada juez (ver Apendice B), para evaluar
todas las muestras. En la encuesta se encontraba especificado todo lo que estos
debían realizar, la escala correspondiente y las tres categorías donde debían
evaluar a las muestras.
Los resultados fueron procesados calculando promedios entre las
evaluaciones de todos los jueces, en todas las categorías, y se calculó un valor
promedio de “aceptación en general” del producto, dándole pesos iguales a los
tres parámetros medidos, considerados como igualmente importantes en la
aceptación del producto.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
68
Las muestras que presentaron los valores mayores de aceptabilidad
general fueron consideradas como óptimas en la evaluación de las formulaciones.
III.3.4.- Selección de las fórmulas óptimas.
Por medio de los análisis efectuados de las 23 formulaciones, fueron
escogidas las tres mejores de acuerdo con los siguientes criterios:
• La rata de evaporación del producto debe ser alrededor de 1 minuto, por
conveniencia por parte del consumidor al ser usada.
• El rango de densidad debe estar comprendido entre 0.7 y 0.9 gr./ml.
• El color debe ser el correspondiente al caoba, nogal o miel, que presenta
la empresa Multilac10, dentro de su línea de productos dedicados al
acabado de madera.
• El color presentado debe ser completamente uniforme.
IV.- RESULTADOS. 10 Punto de referencia previamente seleccionado, por ser la empresa líder del mercado actualmente.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
69
IV.1.- Análisis de las formulaciones.
Tabla 6.- Resultados de la Rata de Evaporación.
Muestra Rata de Evaporación (min.)
1 0.51 +/- 0.10
2 2.01 +/- 0.31
3 1.50 +/- 0.25
4 1.62 +/- 0.06
5 2.22 +/- 0.31
6 2.41 +/- 0.25
7 1.82 +/- 0.17
8 2.43 +/- 0.21
9 2.42 +/- 0.32
10 4.01 +/- 0.71
11 3.82 +/- 0.40
12 3.94 +/- 0.23
13 1.51 +/- 0.06
14 0.92 +/- 0.15
15 3.04 +/- 0.25
16 1.12 +/- 0.15
17 1.50 +/- 0.15
18 1.53 +/- 0.12
19 1.22 +/- 0.12
20 1.53 +/- 0.10
21 1.60 +/- 0.10
22 1.32 +/- 0.26
23 1.33 +/- 0.38
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
70
Tabla 7.- Resultados de la Densidad
Gráfico 1: Rata de Evaporación para cada una de las muestras
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Muestras
Rat
a d
e E
vap
ora
ció
n (
min
)
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
71
Muestra Densidad (gr./ml.)
1 0.60 +/- 0.12
2 0.71 +/- 0.06
3 0.65 +/- 0.05
4 0.95 +/- 0.08
5 0.80 +/- 0.06
6 0.65 +/- 0.05
7 0.66 +/- 0.02
8 0.70 +/- 0.02
9 0.75 +/- 0.03
10 0.85 +/- 0.01
11 0.80 +/- 0.02
12 0.72 +/- 0.02
13 0.93 +/- 0.03
14 0.85 +/- 0.01
15 0.94 +/- 0.03
16 0.76 +/- 0.01
17 0.71 +/- 0.05
18 0.68 +/- 0.01
19 0.83 +/- 0.01
20 0.96 +/- 0.01
21 0.89 +/- 0.02
22 0.69 +/- 0.01
23 0.72 +/- 0.02
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
72
Gráfico 2: Densidad para cada una de las muestras
Tabla 8.- Resultados de las pruebas sensoriales
Formula Color Olor Textura Promedio
(Aceptación
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Muestras
Den
sid
ad (
gr.
/ml.)
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
73
(Aceptación
General)
1 2.00+/-0.71 3.00+/-0.71 3.00+/-0.71 2.67+/-0.71
2 3.00+/-1.41 3.00+/-0.71 4.00+/-0.71 3.33+/-0.10
3 1.00+/-1.41 4.00+/-1.41 2.00+/-0.71 2.33+/-2.67
4 5.00+/-1.41 3.00+/-1.41 4.00+/-1.41 4.00+/-0.47
5 4.00+/-0.71 4.00+/-1.41 4.00+/-0.71 4.00+/-0.47
6 3.00+/-0.71 1.00+/-2.12 5.00+/-0.71 3.00+/-0.24
7 4.00+/-0.71 5.00+/-1.41 2.00+/-0.71 3.67+/-0.47
8 1.00+/-0.71 2.00+/-1.41 1.00+/-1.41 1.33+/-1.18
9 4.00+/-1.41 3.00+/-1.41 4.00+/-0.71 3.67+/-0.24
10 5.00+/-0.71 4.00+/-2.12 2.00+/-2.12 3.67+/-0.71
11 5.00+/-0.71 4.00+/-0.71 4.00+/-1.41 4.33+/-0.71
12 4.00+/-0.71 3.00+/-0.71 3.00+/-1.41 3.33+/-0.10
13 4.00+/-0.71 4.00+/-2.12 4.00+/-1.41 4.00+/-1.41
14 5.00+/-1.41 5.00+/-2.12 4.00+/-1.41 4.67+/-1.60
15 4.00+/-0.71 4.00+/-2.12 4.00+/-1.41 4.00+/-0.94
16 4.00+/-1.41 5.00+/-1.41 5.00+/-1.41 4.67+/-1.41
17 4.00+/-1.41 3.00+/-1.41 3.00+/-1.41 3.33+/-0.47
18 5.00+/-1.41 1.00+/-2.12 4.00+/-1.41 3.33+/-0.24
19 4.00+/-0.71 5.00+/-2.12 4.00+/-0.71 4.33+/-1.18
20 3.00+/-0.71 4.00+/-0.71 3.00+/-1.41 3.33+/-0.10
21 4.00+/-0.71 5.00+/-0.71 3.00+/-0.71 4.00+/-0.24
22 5.00+/-0.71 3.00+/-0.71 4.00+/-1.41 4.00+/-0.94
23 5.00+/-1.41 3.00+/-1.41 4.00+/-0.71 4.00+/-1.18
Evaluado bajo una escala donde el 1 es malo y el 5 es excelente.
Gráfico 3: Resultados para la prueba sensorial olor
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
74
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Muest ras
Olo
r
Resul tadospara la pruebade olor
Va lor máx imoaceptable
Gráfico 4: Resultados para la prueba sensorial color
Gráfico 5: Resultado prueba sensorial Textura
0
1
2
3
4
5
6
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Muestras
Co
lor
Resultadopruebacolor
Valormáximoaceptable
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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75
Gráfico 6: Aceptación General
0
1
2
3
4
5
6
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23Muestras
Tex
tura
Valor para laprueba textura
Valor máximoaceptable
0
1
2
3
4
5
6
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Muestra
Ace
pta
ció
n g
ener
al
Valores aceptacióngeneral
Valor máximoaceptable
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
76
IV.2.- Composición proximal de las formulaciones optimas para 1 Kg. de tinta.
Tabla 9.- Composición de la muestra 14
Componentes Kilogramos.
Disolventes
Metanol 0.33
Butil Oxitol 0.17
Metil Etil Cetona 0.15
Tolueno 0.34
Colorantes
Negro 0.00056
Amarillo 0.01253
Rojo 0.00135
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
77
Gráfico 7: Composición Proximal Óptima de la Formulación 14
Disolventes99%
Colorante Rojo0,135%
Colorante Amarillo
1,253
Colorante Negro0,056%
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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78
Tabla 10.-Composición de la muestra 16.
Componentes Kilogramos.
Disolventes
Metanol 0.308
Butil Oxitol 0.204
Metil Etil Cetona 0.256
Tolueno 0.212
Colorantes
Negro 0.0023
Amarillo 0.0033
Rojo 0.0014
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
79
Gráfico 8: Composición Proximal Optima de la formulación 16.
Negro0,23%
Disolventes98%
Rojo0,14%
Amarillo0,34%
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
80
Tabla 11.-Composición de la muestra 19.
Componentes Kilogramos.
Disolventes
Metanol 0.34
Butil Oxitol 0.16
Metil Etil Cetona 0.18
Tolueno 0.30
Colorantes
Negro 0.0011
Amarillo 0.0264
Rojo 0.0128
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
81
Gráfico 9: Composición Proximal Optima de la Formulación 19.
Disolventes98%
Rojo1,258%
Amarillo2,585%
Negro0,110%
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
82
V.- DISCUSIÓN DE RESULTADOS.
V.1.- Análisis de las formulaciones.
V.1.1.- Rata de evaporación.
Los diversos resultados presentados en cuanto a la rata de
evaporación de cada muestra, dependen básicamente del tipo de solvente usado
en mayor cantidad. Otro factor que puede haber afectado estos resultados es la
Temperatura, debido a que a pesar de que se procuró realizar todas la pruebas a
una misma temperatura, no fue posible por el mal tiempo presente, originado por
los cambios bruscos de temperatura en el ambiente.
De acuerdo con esto, los resultados obtenidos para las 23
formulaciones demuestran que, cumpliéndose con el comportamiento esperado,
las muestras que tenían en su composición cantidades mayores de solventes con
Rata de Evaporación mayor, presentaron un resultado por encima del valor
óptimo, a diferencia de otras muestras que por poseer en su composición mayor
cantidad de solventes con rata de evaporación menor, presentaron resultados
bajos.
Aquellas muestras preparadas con una mezcla de solventes con baja
y alta Rata de evaporación, alcanzaron aproximadamente los valores
comprendidos dentro del límite óptimo (≅1 min.).
Realizando un análisis específico, las muestras 5,6,8,9,10,11,12,15,
registraron valores de rata de evaporación comprendidos entre 2.20 y 4 min.,
encontrándose estos muy por encima del valor óptimo. En las formulaciones
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
83
10,11,12 y 15, fue ocasionado, debido a que en su composición existen solventes
con Rata de Evaporación alta, es decir la mayoría del solvente usado corresponde
al Butil Oxitol (19 min.), dejando menores proporciones para aquellos solventes
que presentaban valores menores en su rata de evaporación.
En cambio en las formulaciones 5,6,8 y 9, donde la mayor cantidad
de solvente usado pertenece al metanol y al tolueno, no se creo un equilibrio
entre los solventes, es decir, se usaron enormes cantidades de unos y pocas
cantidades de otro, sin dejar de un lado que el día en que fue realizada la prueba,
la temperatura del ambiente, no era del todo favorable.
En cuanto a la formulación 1, presento un valor muy bajo, originado
por el hecho cantidades de Metanol (33 gr.) y Tolueno (33.4 gr.) usadas fueron
muy altas, creando un desequilibrio en la rata de evaporación de los dos
solventes restantes. A su vez se logra observar que al ser aplicado sobre la
madera, seca muy rápido, no permitiendo al consumidor obtener el acabado
deseado.
Las formulaciones 2,3,4,7,13,18,20,21,22, 23, presentaron una rata
de evaporación comprendida entre 1.30 y 2 min. En las formulaciones 2,4,7,17,20
21,22,23, se observa grandes cantidades de Metanol y tolueno, que a pesar de no
poseer una rata de evaporación muy elevada, en combinación con pequeñas
cantidades de Butil Oxitol y Metil Etil Cetona, dan origen a una rata de evaporación
mayor.
Al ser aplicado sobre la madera se observa que el tiempo de
penetración es muy elevado, por lo que debe esperarse largas horas para poder
observarse el acabado final, lo cual no es recomendable.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
84
Las formulaciones 3,13,18, presentan una composición aceptable,
en cuanto a la rata de evaporación, pero por problemas originados por los
cambios bruscos de temperatura, sus valores se ven afectados.
Las formulaciones 14,16,19, presentan un equilibrio en las
cantidades de solvente usado en su composición, por lo que su rata de
evaporación se aproxima al límite óptimo.
Finalmente la rata de evaporación, es un factor de gran importancia
a la hora de escogerse las formulaciones óptimas, ya que de ella, del tipo del tinte
y del método de aplicación realizado depende la buena dispersión del tinte sobre
la madera.
V.1.2.- Densidad.
La relación existente entre el porcentaje de sólidos y líquidos, en
cada una de las muestras, dan origen a los valores de densidad obtenidos para
cada una de ellas.
Se observa que a mayor cantidad de sólidos en la muestra y menor
cantidad de líquidos, el resultado de densidad es mayor, caso contrario ocurre
cuando los sólidos ocupan un menor porcentaje de la muestra. A pesar que la
composición de una tinta en general consiste en poca cantidad de colorante y
enorme porcentaje de solvente, siempre debe tratarse de originar un equilibrio en
su composición, ya que un desequilibrio presente, no solo podrá arrojar valores
fuera de los límites óptimos de densidad, sino también podría afectar su rata de
evaporación y su color.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
85
En la mayoría de los casos si la rata de evaporación no es ideal ni se
encuentra cerca de los valores máximos, su densidad tampoco lo es, debido a que
estos dos factores están estrictamente relacionados uno con el otro, es decir si
una muestra posee gran cantidad de solventes su rata de evaporación no es
optima y su densidad se escapa de su rango optimo, por lo que, al existir un
equilibrio solvente–colorante tanto la rata de evaporación como la densidad son
aceptables.
V.1.3.- Color.
El color es un factor de gran importancia, debido a que uno de los
objetivos de este proyecto es desarrollar un tinte cuya gama de colores esté
comprendida entre los colores pertenecientes al Caoba, Nogal y Miel,
correspondientes a la empresa Multilac.
Realizando un análisis particular para cada una de las muestras, se
observa que las muestras 1,2,3,6,7,8,9, presentan en su composición mayor
cantidad de colorante amarillo y muy poca del colorante negro; al ser combinado el
amarillo con el porcentaje de rojo presente se originan colores parecidos al
naranja. La muestra 3 presenta un naranja más oscuro, debido a que en su
composición existe mayor cantidad de negro que en las muestras 1 y 2.
En las muestras 6,7,8,9, el color presentado es muy parecido al de
las muestras 1 y 2, debido a que a pesar de que poseen igual cantidad de
colorante negro que la muestra 3, la cantidad de colorante rojo y amarillo es
mayor.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
86
Las muestras 4,5,14,15,16, presentaron un color comprendido entre
el color miel y el marrón, ya que en estas composiciones existe un equilibrio en
cuanto a la cantidad correspondiente para cada colorante usado.
Las muestras 10,11,12,13,17 hasta la 23 presentan un color rojizo.
El nivel de rojo en cada muestra viene dado por la cantidad usada de cada
colorante en particular.
V.1.4.- Aceptación General.
La aceptación general de las formulaciones de tintas para madera
depende de las características del producto final, como lo son el color, la textura y
el olor.
Los resultados obtenidos a partir de la escala Hedónica, realizada
para determinar la preferencia en las diferentes formulaciones de tintas para
madera, se encuentran reflejados en la tabla 8. Estos resultados para el color, olor
y textura fueron promediados para así obtener un valor que reflejará la aceptación
general de las formulaciones, siendo éste el objetivo principal de este estudio.
La razón por la que este parámetro no fue evaluado directamente,
sino a través de un promedio, es debido a la gran cantidad de formulaciones y su
similitud.
Adicionalmente se puede decir que el color de cada muestra
depende de la mezcla de colorantes usada, reflejándose en la tabla 8 y en el
gráfico 4 que las muestras que presentan mayor aceptación son aquellas cuyos
colores se encuentran dentro de la gama del caoba, nogal y miel. En cuanto al
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
87
olor, depende única y exclusivamente del tipo solvente usado, debido a que los
colorantes son inodoros. La Textura depende de cómo fue teñida la madera como
también de la rata de evaporación correspondiente a la muestra, por lo que
aquellas muestras que presentan valores altos de textura también presenta
valores aceptables de rata de evaporación.
En cuanto a cada una de las formulaciones, las muestras
1,2,3,6,8,12,17,18,20, presentan valores considerados como bajos para la
aceptación general.
Las muestras 4,5,7,9,10,11,13,15,19,21,22,23, presentaron valores
mayores que las anteriores, pero por debajo del valor máximo, a diferencia de las
muestras 14 y 16 que lograron alcanzar el máximo de los valores.
V.1.5.- Selección de las formulaciones óptimas.
La selección de las formulas óptimas se basó en un criterio que
establecía que las formulaciones debían poseer:
• Una rata de evaporación aproximada a 1 minuto.
• Una densidad comprendida entre 0.7 y 0.9 gr./ml.
• Un color correspondiente al caoba, nogal o miel.
• Un teñido uniforme.
Tomando en cuenta estos criterios, se puede observar en el análisis de
resultados que las mejores formulaciones, para todas las pruebas, fueron la 14,16
y 19 que, principalmente, alcanzaron los mejores valores de aceptación general,
siendo esto la clave para la escogencia de un producto que va a ser consumido
por el mercado.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
88
Por otro lado, estas muestras fueron las mas parecidas a los colores
buscados, como también presenta una rata de evaporación y densidad dentro de
los límites aceptables, designado por la Asociación productora de tinta, en la
elaboración de Tintas para madera.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
89
VI.- ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ECONOMICA DE INCORPORAR UNA LINEA
DE TINTAS PARA MADERA EN UNA PLANTA PRODUCTORA DE
PEGAMENTOS, ADHESIVOS Y PRODUCTOS DEDICADOS AL ACABADO DE
MADERA
Mediante la realización de un estudio de factibilidad económica se puede dar
a conocer su rentabilidad económica y social, de modo tal, de resolver una
necesidad presente en la población de forma eficiente, segura y rentable. Uno de
los principales pasos a realizar es un estudio de mercado para conocer así la
posibilidad real de penetración del producto en un mercado determinado, como
también prever una política adecuada de precios, una mejor forma de
comercializar el producto, y los posibles escenarios que puedan estar presentes.
Por todo lo dicho anteriormente y de acuerdo al producto en estudio para
este proyecto, se tiene que:
V.1.- Tipos de Escenarios
VI.1.1- Escenario Optimista
Involucra a una Venezuela con una población en crecimiento, un aumento
del 5% anual del PIB originando mayor empleo, y un crecimiento en la rama de la
construcción, causada por la catástrofe de Vargas, donde aumenta la adquisición
de productos de madera para su uso en estas nuevas viviendas.
De la misma manera, se considera un mercado sin ningún tipo de
competencia o con posibles competencias de otros productos, pero que no
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
90
alcanzarían el nivel de calidad y consumo de esta línea de tintas, no desplazando
así su mercado.
Al escoger este escenario se estaría cayendo en el error de no asumir la
realidad económica que Venezuela vive actualmente; se supondría una venta del
producto muy elevada desde su comienzo y no se tomaría en cuenta la
competencia existente. Se asumiría una aceptación del producto desde su inicio y
un nivel de ingresos muy por encima de sus costos. Por esta razón no se
recomienda realizar este estudio basándose en un escenario optimista.
VI.1.2.- Escenario Conservador
Este sería un escenario donde se considera un crecimiento del PIB
equivalente a un 0%, donde la generación de empleo y el incremento de la
población se mantendría a niveles constantes.
Se ha considerado la presencia en el mercado de productos similares, que
representan una competencia para este producto, desplazando así un porcentaje
mínimo del mercado esperado.
La proyección de la demanda de TIMPAMA de HERCULES, dentro de este
marco, se realizó asumiendo un crecimiento en las ventas correspondientes a la
tasa vegetativa y una captación de mercado equivalente a la cuarta parte de la
participación que actualmente ocupa la empresa líder en este sector (Multilac),
gracias a las ventajas del producto en estudio sobre este.
Este es el escenario que se va a considerar en este proyecto, debido a que
es el que más se adapta con la realidad económica existente.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
91
VI.1.3.- Escenario Pesimista.
Se considera un decrecimiento en el PIB de un 5% a través de los años,
originando el desempleo, seguido por un aumento de precios no acorde con los
aumentos de los ingresos de la población en general. La importación de muebles
beneficiada por los aranceles y las tasas de cambio actuales, causará la quiebra
de la industria del mueble de madera nacional, viéndose afectados los niveles de
consumo de los productos dedicados al acabado de madera.
VI.2.- Estudio de mercado.
El objetivo de este estudio de mercado es establecer la factibilidad
económica de incorporar una línea de tintas para madera en una planta en
funcionamiento, que ya cuenta en su producción con toda una línea de productos
destinados al acabado de madera (laca, barniz, sellador), siendo la tinta el único
componente faltante para completar esta gama de productos.
VI.2.1.- Marco Teórico.
Las maderas de alta calidad como el roble, caoba y nogal entre otras
presentan una apariencia que no requiere del teñido para lograr el color deseado.
Sin embargo, la industria del mueble nacional busca un mueble de excelente
calidad a un bajo costo. Por esto, los fabricantes de muebles utilizan maderas de
calidad comprendida entre media y baja como también otros productos como el
panforte (aglomerado de madera, originado por el proteccionismo ambiental) que
si requieren del teñido para lograr un buen acabado.
Por esta razón, se pretende introducir una línea de tintas para madera que
presente un color uniforme, un secado en tiempo razonable y, sobre todo, un
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
92
producto de excelente calidad accesible a todo tipo de persona y que a su vez
satisfaga la demanda de algunos consumidores selectivos.
VI.3.- Análisis de mercado.
Los consumidores potenciales estarían formados principalmente por
industrias de mueble de buen acabado, que desean una excelente calidad a un
menor costo, como también por las pequeñas industrias fabricantes de muebles,
donde se requiere de una producción con un mínimo costo y que origine un
producto apto para competir.
VI.3.1.- Segmentación del mercado de tintas.
El mercado de las tintas se puede segmentar en:
A.- De acuerdo a su composición y característica, las tintas pueden ser
mezcladas con laca a base de:
a.1.- Poliuretano
a.2.- Nitrocelulosa
B.- De acuerdo a su consumo:
b.1.- Para consumo doméstico
b.2.- Para consumo Industrial
C.- De acuerdo a su color:
c.1.- Mates
c.2.- Brillantes
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
93
D.- De acuerdo a su uso:
d.1.- Para Interiores
d.2.- Para Exteriores.
El mercado objetivo estará formado en su gran mayoría por personas que no
poseen el nivel cultural necesario para tener acceso a toda la información
requerida, entenderla y preocuparse por los problemas que acarrea un mal uso
del producto, debido a esto, el envase debe contener de manera clara y sencilla la
información necesaria, para poder obtenerse un buen resultado en el acabado.
VI.3.2.- Análisis de la demanda y la oferta.
En la tabla 12 se puede observar el crecimiento de la población venezolana
en los últimos cinco años, correspondiente a un promedio del 2.1%. En la tabla 13
se presenta una proyección de ésta para los próximos
diez años con un aumento equivalente a una tasa interanual del 1.8%, basada en
criterios del Banco Mundial que apuntan a un decrecimiento de la población.
Tabla 12: Población total de Venezuela para el periodo 1995-1999.
Año Población Tasa Promedio de
crecimiento interanual.
1995 21844500 --------------
1996 22311200 2.1
1997 22777200 2.1
1998 23247200 2.1
1999 23706700 2.1
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
94
Fuente:OCEI
Datos C.A
Enero 1998.
Tabla 13: Proyección de la población total de Venezuela para el período
1999-2009.
Año Población Tasa promedio de
crecimiento interanual
(%)
1999 23706700 ------------
2000 24169700 1.8
2001 24234560 1.8
2002 24646548 1.8
2003 25065540 1.8
2004 25477528 1.8
2005 25900700 1.8
2006 26319391 1.8
2007 26711062 1.8
2008 27130362 1.8
2009 27549053 1.8
Fuente: Banco Mundial
Diciembre 1998.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
95
El mercado total de las tintas se encuentra dividido en dos grandes grupos:
para interiores y para exteriores. En la tabla 14 se observa el aumento en el
consumo total de tintas en Venezuela, reflejando un porcentaje de crecimiento
mayor para algunos años y menor para otros, lo cual puede haber sido ocasionado
por la realidad económica reinante en cada uno de esos períodos.
Tabla 14: Mercado total de tintas para madera y su segmentación.
Año Consumo total
(Kg.)
Crecimiento
Aproximado (%)
Interiores (%)
1995 120.000 ---------- 57.4
1996 134.400 12 48.2
1997 141.120 5 51.0
1998 150.000 6 47.6
1999 172.500 15 50.0
Fuente: www.colorantesypigmentos.com
Diciembre 1999.
Gráficamente, esta tabla se puede ilustrar de la siguiente manera:
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
96
Gráfico 10: Mercado Total de Tintas para madera en Venezuela.
Para los próximos 10 años (2000-2009), se estima un crecimiento del
consumo total de tintas para madera en Venezuela de un 2.5% anual, basado en
el crecimiento poblacional para ese período, de donde el 50% del consumo será
dedicado al uso en interiores.
VI.3.2.1- Proyección del mercado de tintas para interiores en Venezuela.
El mercado de tintas para interiores en Venezuela cuenta con la presencia
de tres marcas principales, las cuales tienen una participación del 95%,
segmentado de la siguiente manera:
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
200000
1995 1996 1997 1998 1999
Años
Mer
cad
o
Interiores
Exteriores
MercadoTotal
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
97
Con respecto a la producción de TIMPAMA de HERCULES se espera
obtener una participación del mercado de un 5% durante el primer año, con un
aumento adicional promedio del 2.7% interanual hasta el 2005. Este crecimiento
esta basado en la meta de captar la cuarta parte del mercado de Multilac para el
año 2005, originado por las ventajas del producto de Hercules frente a éste. Estas
ventajas se pueden observar en el siguiente cuadro:
G r á f i c o 1 1 : P r o y e c c i ó n d e l m e r c a d o d e t i n t a s p a r a i n t e r i o r e s e n V e n e z u e l a
O t r o s5 %
L u n a g a l i n a1 0 %
M i l c o r1 0 %
M u l t i l a c7 5 %
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
98
Cuadro 1: Ventajas y desventajas entre TIMPAMA de HERCULES y
MULTILAC
TIMPAMA de HERCULES.
MULTILAC
Ventajas
• Precio competitivo
• Tinte universal.
• Excelente secado.
• Buenos canales de
distribución.
• Imagen de marca.
• Producto complementario
en la línea de acabado de
madera.
Desventajas
• Menor gama de colores.
• Insuficiencia en el
asesoramiento técnico.
• Poco conocimiento del
mercado.
• No apto para exteriores
por ausencia de filtros
U.V.
Ventajas.
• Ocupa un 75% del
mercado.
• Conocimiento avanzado
del mercado.
• Asesoramiento técnico.
• Gama completa de
colores.
Desventajas.
• Calidad Inconsistente.
• Falta de cordialidad con
el cliente.
• Línea de exteriores poco
resistente a los rayos
U.V y la Humedad.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
99
A partir del año 2005 el mercado crecerá vegetativamente hasta llegar al
2009.
Tabla 15: Proyección de las ventas de TIMPAMA DE HERCULES para el
período 2000-2009 en Venezuela.
Año Producción Total
de tintas en
Venezuela (Kg.)
Producción Tinta
para Interiores
(Kg.)
Ventas de
TIMPAMA DE
HERCULES (KG.)
2000 176.813 88.406 4.420
2001 181.125 90.563 6.792
2002 185.438 92.719 9.735
2003 189.750 94.875 12.571
2004 194.063 97.031 15.525
2005 198.375 99.188 18.598
2006 202.688 101.344 19.063
2007 207.000 103.500 19.528
2008 211.313 105.656 19.993
2009 215.625 107.813 20.457
Gráfico 12: Proyección de la producción de TIMPAMA de HERCULES para
el período 2000-2009 en Venezuela
05000
1000015000
2000025000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Años
Pro
du
cció
n (
Kg
.)
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
100
En cuanto a las ventas de TIMPAMA DE HERCULES, se asume que el
25% del volumen va dirigido al consumo familiar y un 75% al industrial, basado en
la composición de las ventas actuales de los demás productos para acabados de
madera de la empresa, segmentándose el mercado de la siguiente manera:
Gráfico 13: Uso de TIMPAMA DE HERCULES
Esta segmentación, viene originada por el hecho de que un cuarto (1/4) de
litro de tinta, independientemente del color usado, es suficiente para una ama de
casa, la cual se ve obligada a adquirir una unidad de producto para restaurar
cualquier daño pequeño presente en los muebles de su hogar; a diferencia de los
consumidores de tinta a nivel industrial que adquieren el producto en grandes
cantidades, debido a que requieren de su uso cotidianamente.
Industria75%
Doméstico25%
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
101
Por ello, se divide esta producción en presentaciones de un (1) litro dirigida
a consumidores industriales, medio (1/2) litro a la industria y a consumidores de
tipo doméstico, y de un cuarto (1/4) de litro dirigida únicamente a consumidores
domésticos.
Para la producción industrial se dedicará un setenta por ciento (70%) de la
producción a la unidad de 1 lt. y un treinta por ciento (30%) a la de medio litro ( ½).
En cuanto a la producción destinada a los consumidores domésticos, un 75 % va
dirigido a las unidades de 1 litro y un 25% a las de medio litro. Esta composición
de ventas corresponde a la existente actualmente en la compañía para productos
dedicados al acabado de madera.
De acuerdo a todo esto y según el comportamiento del mercado se obtiene
que:
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
102
Tabla 16: Producción de TIMPAMA de HERCULES a nivel industrial y
domestico
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
103
Gráfico 14: Producción de TIMPAMA DE HERCULES a nivel industrial
Gráfico 15:Producción de TIMPAMA DE HERCULES a nivel domestico.
02000
4000
6000
8000
10000
1200014000
16000
18000
20000
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Años
Pro
du
cció
n (
Kg
) 1 lt
1/2 lt.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Años
Pro
du
cció
n (
Kg
.)
1/4lt.
1/2lt.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
104
VI.3.3.- Recopilación histórica de precios.
Tomando en cuenta los precios actuales de Tintas para Madera en las
diversas presentaciones a estudiarse se tiene que:
Tabla 17: Precios promedios al detal de Tintas para madera, de uso en
Interiores en Venezuela, para cada una de sus presentaciones.
Tipo de Presentaciones
(lt.)
Precios (Bs.) Precios
(US$)
¼ 1810 2.77
½ 3075 4.71
1 5340 8.18
Fuente: Estudio de Mercado
Septiembre 1999.
Se proyectan los precios para los próximos 10 años (2000-2009), tomado en
cuenta la inflación indicada por el Banco Central de Venezuela para este año, la
cual corresponde a un 29.2%.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
105
Tabla 18: Efectos de la Inflación sobre los precios promedios de las tintas
en el período 1999-2009.
Años Precio Promedio para Tintas de 1 lt
(Bs.)
Precio promedio para tintas de ½ lt.
(Bs.)
Precio promedio para tintas de ¼ lt.
(Bs.) 1999 5.340 3.075 1.810 2000 6.899 3.973 2.339 2001 8.914 5.133 3.021 2002 11.517 6.632 3.904 2003 14.880 8.568 5.043 2004 19.224 11.070 6.516 2005 24.838 14.303 8.419 2006 32.091 18.479 10.877 2007 41.461 23.875 14.053 2008 53.568 30.847 18.157 2009 69.210 39.854 23.459
VI.3.4.- Definición del Producto.
Las tintas para madera requieren básicamente de la presencia de dos
componentes: el solvente y el colorante; cuya composición varía dependiendo de
qué color se va a obtener, como también del costo y uso hacia donde va dirigido el
producto.
El producto tendrá tres tipos de presentaciones:
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
106
Tipo de Envase Volumen (lt.) Peso Neto
(kg.)
Consumo
PET 1/4 0.19 Doméstico
PET 1/2 0.38 Doméstico e
Industrial
PET 1 0.76 Industrial
El envase estará decorado de forma tal que represente un producto visible y
de alta calidad. Estarán envasados con tapas a presión para evitar el
desbordamiento del líquido al ser movido de un lugar a otro. La tapa estará
sellada para indicar que el producto no ha sido abierto antes de ser adquirido por
el consumidor.
El nombre del producto será TIMPAMA de HERCULES (tintas para
madera de Hercules).
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
107
VI.4.- Estudio Técnico.
VI.4.1.- Proceso de Producción.
En la fabricación de tintas para madera, el proceso a llevarse a cabo para
su producción es el siguiente:
1. - Principalmente, se realiza un estudio previo de las propiedades de cada uno
de los colorantes existentes en el mercado.
2. - Posterior a tenerse la marca de colorantes a usar, se mezcla la proporción de
colorantes indicada con la proporción de mezcla correspondiente, mediante un
proceso de agitado simple.
3. - Al ser agitado por unos 5 minutos se deja reposar y se observa si se está en
presencia de una mezcla uniforme.
4. - Para poder probarse la tinta, la madera debe ser preparada de la siguiente
manera:
• Se lija varias veces la chapilla de madera
• Se sella tantas veces como sea necesario con sellador a base de poliuretano
o nitrocelulosa.
• Se lija nuevamente y se limpia la madera
5. – Una vez realizado el proceso de tapa-poros a la madera, se agrega una o dos
manos de tinta, se agrega una mano de laca brillante o barniz y luego de unos
minutos se observa el acabado de la madera.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
108
VI.4.1.1.- Diagrama del proceso.
El diagrama del proceso es un diagrama de bloques, es el método más
sencillo para representar un proceso.
El proceso de producción de tintas, se esquematiza de la siguiente manera:
Selección de colorantes
Mezclado
Preparación de la madera
Prueba del tinte sobre la madera
Producto rechazado
Producto Aprobado
Envasado
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
109
VI.4.2.- Selección de la Tecnología y Análisis de la Tecnología Existente.
En la selección de una tecnología se debe tomar en cuenta que dentro de
su composición se encuentren los conocimientos técnicos, equipos y procesos que
se emplean para desarrollar una determinada función de producción. Si se ha de
elegir una tecnología, debe tomarse en cuenta los resultados obtenidos en el
estudio de mercado, debido a que esto dictará las normas de calidad y la cantidad
que se requieren.
Otro de los aspectos a tomarse en cuenta es la flexibilidad de los equipos y
procesos, permitiendo así diversificar mas fácilmente la producción en un
momento dado.
Como los equipos necesarios son propiedad de la empresa, se deja de un
lado el análisis sobre la compra de equipos; pero se analizarán los elementos a
tomar en cuenta en la selección de una tecnología, tales como:
• Mano de obra: Se le fue asignado un peso de 6%, debido a que por
tratarse de un proceso relativamente sencillo, su costo es poco relevante.
• Costo: Se le asignó un peso del 15 %, debido a que los costos
relativamente altos como el de los equipos de producción no están presentes, solo
se determinará la viabilidad del proyecto por medio de aquellos costos fijos y/o
variables de relevancia menor al costo de un equipo.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
110
• Area: No se le asignó peso, debido a que las máquinas ya se
encontraban en funcionamiento en el lugar donde funcionarán al iniciarse la
producción de las tintas.
• Mantenimiento: Se le asignó un peso del 15%, debido a que a pesar
de tratarse de un proceso sencillo, los materiales a usarse requieren de atención
frecuente y complicada.
• Consumo de energía: Se le asignó un peso del 15% por incluir a un
costo variable que involucra procesos de gran importancia en producción, como lo
es el mezclado.
• Calidad del producto: Se le asignó un peso del 25 %, debido a que
por tratarse de un producto nuevo que esta compañía ofrece al mercado, este
parámetro representa un papel importante en el éxito del proyecto.
• Flexibilidad: El peso asignado fue de un 10%, debido a que
representa un proceso donde la producción es dependiente de la oferta y la
demanda del mercado. Es de enorme importancia poseer la libertad de aumentar
o disminuir en un momento dado, la capacidad de la línea de producción.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
111
VI.4.3.- Cronograma de ejecución.
Año 2000 Fases/Meses M J J A S O N
Estudio de Factibilidad * Cosecución de Fondos *
Ingeniería Básica * Ingeniería de Detalle *
Fabricación y compra de materiales * Construcción y montaje *
Arranque *
Debido a que esta línea de producto va a ser instalada dentro de una planta
ya en funcionamiento, la capacidad de la planta es un factor que no requiere de
estudio; sin embargo, se puede decir que esta cuenta con un espacio lo
suficientemente grande como para el buen desenvolvimiento de este proyecto.
En cuanto a los factores a estudiarse en relación a la ubicación de la planta,
se puede decir:
Los insumos: El proceso de producción de tintas representa un proceso
relativamente sencillo, no involucra una mano de obra especializada ni calificada,
por lo cual no es muy costosa y se dispone de ella fácilmente en todo el país.
La materia prima necesaria para la producción de tinta se consigue
principalmente en Caracas, ciudad ubicada a 45 minutos de la localización de la
planta, correspondiente a Ocumare del Tuy, por lo que no presenta un problema.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
112
La disponibilidad de los servicios industriales, como el agua, electricidad,
gas, etc., no son problemas para la inicialización del proyecto, debido a que como
la planta ya se encuentra en funcionamiento, ya posee estos servicios.
En cuanto al Transporte, se puede decir que el servicio de Transporte en la
zona es muy efectivo y, en su gran mayoría, transporta a las personas hacia la
zona metropolitana. Cabe destacar que por estar en presencia de un proceso de
gran sencillez no se requiere de personas calificadas, por lo que de ser necesario
contratar a más personas, podría contratarse personas cuyas viviendas estén en
la zona.
En cuanto al transporte del producto, se va a realizar con el medio de
transporte que posee la compañía, el cual se encargará de transportarlo a
cualquier sitio donde sea necesario.
De acuerdo a todo esto se puede concluir que la localización de la planta es
apta para las necesidades del proyecto.
La infraestructura es de gran importancia debido a que determina las
condiciones de vida a las cuales estarán expuestos los trabajadores y empleados
de la planta. Con respecto a esto, cabe resaltar que la ubicación actual de la
planta, la cual corresponde a Carretera Ocumare a San Francisco de Yare,
presenta en su cercanía hospitales, servicios sociales e instituciones educativas y
está ubicada en un terreno con óptimas condiciones de vida, donde sus
empleados contarán con todos los beneficios y servicios necesarios para que
cumplan su objetivo.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
113
VI.5.- Estimado de la Inversión.
Se entiende por inversión a los costos o desembolsos hechos en el
presente (tiempo cero), en una evaluación económica.
La inversión inicial comprende la adquisición de todos los activos fijos
o tangibles y diferidos o intangibles; comprendiendo dentro de los activos tangibles
o inversión fija, todos aquellos bienes propiedad de la empresa, tales como
terrenos, edificios, maquinarias, etc., y dentro de los activos intangibles a todo
aquel conjunto de bienes propiedad de la empresa necesarios para su
funcionamiento, incluyendo patentes de inversión, nombres comerciales y otros.
En este proyecto se cuenta con la maquinaria, la cual corresponde a un
reactor de mezcla completa que ya se encuentra en funcionamiento en la planta.
.
Abarcando los costos de ingeniería y supervisión del proyecto (capital
Indirecto), se obtiene un aproximado equivalente a 16.085 US$. Dentro de todo
esto, representaría un grave error dejar por fuera el costo que traería consigo
cualquier imprevisto que pueda surgir durante el desarrollo del proceso, por lo que
se toma una contingencia de 1.500 US$, obteniéndose de esta manera un total
de inversión fija igual a 17.585 US$.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
114
VI.5.1.- Financiamiento.
En cuanto al financiamiento necesario para la puesta en marcha del
proyecto, se realizó un análisis previo acerca de los beneficios y problemas que
puedan presentarse al aplicarse cualquiera de las opciones que se tome, ya sea la
colocación de su propio dinero, como un préstamo bancario y el costo de
oportunidad que pueda presentarse.
Actualmente, las tasas pasivas están muy por debajo en
comparación con las activas, es decir, el banco cobra hasta más de un 40% y
paga hasta un 15%. A su vez debe analizarse la rentabilidad del proyecto, el cual
para los primeros años presenta un flujo de caja bajo, por motivo de producción y
de incorporación en el mercado, no presentándose un flujo de efectivo lo
suficientemente alto como para cubrir los intereses originados por efecto del
préstamo. A pesar del costo de oportunidad que representa su inversión en el
proyecto, en lugar de utilizarlo en otras alternativas, la empresa ha decidido
reinvertir su capital, debido a que se encuentra en un período estable y posee la
capacidad para afrontar cualquier problema que pueda presentarse en el
desarrollo del proyecto.
VI.5.2.- Cronograma de la inversión.
Para la puesta en marcha de la planta se requerirá de siete meses,
donde la actividad realizada y su porcentaje de la inversión para cada uno de los
meses se encuentra reflejado en el siguiente cronograma, tomándose en cuenta
los plazos de entrega por parte de los proveedores.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
115
El porcentaje de inversión a desembolsarse para cada una de las
etapas del proyecto, es calculado en términos corrientes del momento referido. El
capital de trabajo no se incluye por los momentos dentro de la inversión.
Año 2000 Fases/Meses M J J A S O N
Estudio de Factibilidad * Cosecución de Fondos *
Ingeniería Básica * Ingeniería de Detalle *
Fabricación y compra de materiales * Construcción y montaje *
Arranque * % de Inversión 5% 30% 65%
El estudio de costos y precios involucrados en este proyecto, se encuentran
relacionados a un precio del dólar equivalente a 652.75 Bs.
VI.5.3- Costos de Producción.
Los costos de producción son usualmente clasificados en el área de
Ingeniería de Proceso en: Costos Fijos y Variables.
VI.5.3.1.- Costos Variables.
Representan a los costos que dependen directamente de la producción.
Dentro de estos están:
VI.5.3.1.1.- Materia Prima.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
116
Representa la variable de más importancia. Su costo se ha
calculado partiendo de la información suministrada por las empresas productoras
de la misma y, su estimación para los próximos diez años, se realiza en dólares,
por ser ésta la moneda de cotización.
La materia prima para la elaboración del producto es la siguiente: Metanol,
Butil Oxitol, Metil Etil Cetona (M.E.K) Tolueno, Colorante Savinyl Negro RLS,
Colorante Savinyl Amarillo RLS, Colorante Savinyl Rojo 2BLSE.
El costo para cada uno de los componentes pertenecientes a 1kg. de
producto es el siguiente:
Tabla 19: Costos por Kilo de materia prima.
Materia Prima
(MP)
Costo (US$/Kg) (Kg.MP/Kg. prod.)
(%)
Costo/kg.prod.
(US$)
Metanol 0,263 0.308 0.081
Butil Oxitol 1,00 0.204 0.204
M.E.K 0,85 0.256 0.218
Tolueno 0,37 0.212 0.078
Colorante Negro
RLS
100 0.000225 0.0225
Colorante Amarillo
RLS
65 0.00333 0.2162
Colorante Rojo
2BLSE
105 0.00135 0.1418
TOTAL 0.86 US$/kg. prod.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
117
VI.5.3.1.2.- Envases
El producto en estudio requiere de diversos envases para poder ser
depositado y posteriormente ser ofrecido al mercado, por lo que los precios de
éstos fueron adquiridos con ayuda de las empresas proveedoras del material.
Tomándose en cuenta las presentaciones ofrecidas para el producto, se tiene que:
Tabla 20: Costos de empaques
Presentaciones Bs/lt US$/lt.
¼ lt. 143 0.24
½ lt. 180 0.32
1 lt. 240 0.45
VI.5.3.1.3.- Servicios Industriales.
El proceso de producción adicional a la materia prima, requiere de otros
servicios tales como: Electricidad, Servicios de Mantenimiento, Agua; cuyos costos
durante los próximos 10 años serán afectados solo por la inflación existente.
VI.5.3.1.3.1- Electricidad.
Calculada a partir de la carga total suministrada a la planta y
de acuerdo a las tarifas eléctricas vigentes.
Costo anual por electricidad: 36.000.000 Bs./año
Costo anual por electricidad: 55.151 US$/año
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
118
VI.5.3.1.3.2.- Agua.
Se requieren aproximadamente 55 m3 de agua por día,
principalmente para servicios generales, debido a que el proceso de producción
para este producto no requiere de este suministro.
Costo anual del agua: 3.127.014 Bs./año.
Costo anual del agua: 4.791 US$/año.
VI.5.3.1.3.3.- Servicios de mantenimiento.
El mantenimiento preventivo que se planea llevar a cabo
durante las operaciones en la planta industrial del proyecto, se ha calculado con
base en datos de consumo aproximado de refracciones que mencionan los
principales proveedores de maquinaria y equipos, como también el mantenimiento
necesario para la materia prima, sus envases, y el material de desecho originado
por la planta en general.
Costo anual por mantenimiento: 22.534.010 Bs./año.
Costo anual por mantenimiento: 34.522 US$/año.
Total Costos Industriales 94.464 US$/año.
VI.5.3.1.4- Mano de obra directa:
Se utiliza para transformar la materia prima en producto
terminado, donde se requiere para cada área del proceso a:
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
119
Área de mezclado: 1 obrero
Área de preparación de la madera: Personal de Laboratorio
Área de prueba: Personal de Laboratorio
Area de envasado: 2 obreros.
Total mano de obra directa requerida: 3 obreros.
El pago de los obreros, calculados anualmente según sueldo vigente,
incluye vacaciones, antigüedad y utilidades, obteniéndose que:
Costo anual de mano de obra directa: 62.034.040 Bs./año.
Costo anual de mano de obra directa: 95.035 US$/año.
VI.5.3.2.- Costos Fijos:
VI.5.3.2.1.- Mano de obra indirecta.
Se requiere de ella en el departamento de producción, pero no interviene
directamente en la transformación de la materia prima. Dentro de este paquete, se
incluye al costo de un supervisor de producción y uno de calidad, ya que por estar
frente a un proceso de producción que no presenta gran dificultad, no se requiere
de más personas.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
120
Tabla 21: Costo por mano de obra indirecta
Costos Bs/año US$/año
Supervisor de Producción 10.500.000 16.086
Supervisor de Calidad 22.000.000 33.704
Total costos por mano de obra indirecta: 49.790 US$/año
VI.5.3.2.2- Gastos Administrativos.
Son, como su nombre lo indica, los costos provenientes de realizar
la función de administración dentro de la empresa y en ella también serán
cargados los gastos de los departamentos, sin incluir ventas y producción, que se
encargaran de otras labores necesarias para el buen funcionamiento de la
compañía.
Como la planta donde se realiza el proyecto se encuentra ya en
funcionamiento y, con un personal capacitado a participar dentro del proceso
administrativo y de producción de la nueva línea de producto, las personas
necesarias a ocuparse de esta área de producción serán trabajadores que ya
laboran en la planta y con la capacidad necesaria para asumir la responsabilidad.
Costos total anual por concepto de gastos de administración: 9.580.442
Bs./año
Costos total anual por concepto de gastos de administración: 14.677 US$/año.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
121
VI.5.3.2.3- Gastos de Venta y de Mercado.
Debido a que la empresa posee el servicio de transporte necesario,
solo se tomarán en cuenta los gastos por publicidad y mercadeo, necesarios por
ser un producto nuevo que la empresa ofrece al mercado. Estos gastos se estiman
como un 7% de las ventas del primer año, manteniéndose constantes por el resto
de la vida del producto.
VI.5.3.2.4.- Impuestos Municipales.
El pago de los impuestos municipales a lo que se refiere la producción de
tinta corresponde a un 0.65 % de las ventas brutas.
VI.5.3.2.5.- Gastos de control de calidad, investigación y desarrollo.
La investigación y el desarrollo son de gran importancia, debido a
que permite descubrir la presencia de nuevos mercados y nuevas exigencias; pero
esta área no posee un campo de investigación muy amplio, por lo que su costo no
es muy elevado.
En el caso de los gastos de control de calidad, la empresa posee ya un
laboratorio de pruebas de calidad y, por ser en su mayoría pruebas
organolépticas, no se requiere del uso de aparatos de elevado costo.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
122
Estos costos serían aproximadamente un 3% de las ventas brutas del
producto en estudio, incluyendo presupuestos de operación, campo de
suministros, etc.
VI.5.3.2.6.- Seguros.
El costo anual a pagarse por la póliza de seguro corresponde a:
Costo anual por concepto de seguro: 15.325.536 Bs./año.
Costo anual por concepto de seguro: 23.478 US$/año.
VI.5.3.2.7.- Depreciación y Amortización:
Depreciación: Debido a que los equipos a utilizarse dentro de esta
línea de producción, ya se encuentran en funcionamiento y se compartirán con
este proyecto, los gastos por depreciación no son competencia de éste, ya que las
máquinas ya existían y vienen depreciándose antes de iniciarse esta producción,
por lo que su efecto viene reflejado en el estado de ingresos y egresos de toda la
empresa, no en el de este proyecto en particular.
Amortización: En cuanto a la amortización, los activos intangibles se
amortizan en un lapso de cinco (5) años, donde se utilizará el método de línea
recta.
La tabla de amortización para este proyecto es:
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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123
Tabla 22: Amortización en los activos intangibles.
Activos Inversión Inicial
(US$)
Tasa de
Amortización
anual (US$)
Períodos (años)
Ingeniería del
Proyecto
16.085 20% 5
Administración del
proyecto
14.677 20% 5
Cabe destacar que por ser un proceso sumamente sencillo, no se requiere
de ningún entrenamiento para el personal y, como las máquinas ya están en
funcionamiento, los gastos de puesta en marcha no son tomados en cuenta.
VI.5.3.2.8.- Imprevistos.
Esto incluye a todo lo relacionado con viajes, accidentes, regalos,
donaciones, etc., y corresponde al valor de:
Costo anual por imprevistos: 1.000 US$
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
124
VI.6.- Estimación de los Ingresos.
A través de las ventas realizadas del producto durante los primeros 10 años
se obtendrán sus ingresos, siempre tomándose en cuenta la producción y los
precios de ventas, especificados a continuación:
VI.6.1.- Precios de las Ventas.
Para la determinación del precio de ventas del producto se considerarán
dos parámetros, los cuales son el material y el costo por mano de obra.
El precio de la venta se ha venido incrementando en relación directa con el
aumento de los costos del producto.
Para cada una de las presentaciones de TIMPAMA de HERCULES, se
procedió a determinar su precio, calculando el costo total, el cual se determina
sumando los costos de producción, los gastos por ventas, los gastos de
administración y los impuestos, efectuado de la siguiente manera:
Simbología a utilizarse:
P= Precio
CMPE= Costo Unitario de materia prima y material de empaque.
CMO= Costo por mano de obra.
SI= Servicios Industriales.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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125
Ga= Gastos por Administración
GV= Gastos de Ventas
M= Mantenimiento
I= Impuestos Municipales
ID= Investigación y Desarrollo
S= Seguro
UP= Unidades Producidas al año
% UE= Porcentaje de Utilidad Esperado.
El precio de ventas viene dado por:
P=[ CMPE +(CMO +SI +Ga +GV +M +I + ID +S )/UP]* (1+%UE)
Tomando en cuenta que el costo total de Producción de TIMPAMA de
HERCULES solo representa un 5% de la producción total de la planta, se tiene
que:
Costo Total de Producción:
Costo Total de mano de obra =144.825 *0,05= 7.241 US$/año.
Servicios Industriales = 94.464* 0,05= 4.723 US$/año
Gastos de Administración = 14.677*0,05= 734 US$/año
Gastos por Ventas = 7% del precio de ventas bruto
Impuestos = 0.65% del precio de ventas bruto
Control de calidad Investigación y Desarrollo = 3% del precio de las ventas
Brutas.
Seguro= 23.478*0,05= 1.174 US$/año.
Total Costos = 13.872 US$/año + 10,65% del precio de venta bruto (US$/año)
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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126
Como el costo total abarca a todas las presentaciones a producirse de
TIMPAMA de HERCULES, se tomó en cuenta el porcentaje de producción tanto
para el nivel industrial como para el doméstico, como también el porcentaje
perteneciente a cada tipo de presentación, de manera de obtener el costo real que
representa cada una de las presentaciones.
De donde:
Costo para la producción doméstica: 13.872*0,25= 3.468 US$
Costo ¼ lt.: 3.468*0,75= 2.601 US$
Costo ½ lt.: 3.468*0,25= 867 US$
Costo para la producción Industrial: 13.872*0,75= 10.404 US$
Costo ½ lt.: 10.404*0,3= 3.121 US$
Costo 1 lt: 10.404*0,7= 7.282 US$
Al obtenerse el costo total, se le asignó una utilidad del 30% a cada una de
las presentaciones.
Al tenerse el costo total a utilizarse, repartido en cada una de las
presentaciones, se procedió a dividir entre la producción anual pronosticada para
cada presentación del producto, obteniéndose de esta manera el costo total
unitario de cada uno.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
127
Para el primer año de operación se tiene que:
.- Presentación de ¼ lt.
P=[0,423US$/kg.+(2.601 +0,1065*P)US$)/975] *1,3
P= 4,02 US$/unid
.- Presentación de ½ lt
P=[0,687US$/Kg.+(3.988 +0,1065*P)US$)/1495] *1,3
P= 4,36 US$/unid.
.- Presentación de 1 lt
P=[1,184 US$/Kg.+( 7.282 +0,1065*P)US$)/2.797] *1,3
P= 5,01 US$/unid.
El aumento en los ingresos será ocasionado por un incremento en los
precios, originados por la inflación existente como también por un alza en la
producción y en las ventas existentes.
VI.6.2.- Otros Ingresos.
No se considerará el Impuesto al Valor Agregado (IVA), debido a que el
porcentaje pagado a los distribuidores de materia prima por este concepto, será
recuperado posteriormente cuando el estado cobre el mismo porcentaje de las
ventas y devuelva la cantidad inicial que fue pagada al mayorista, sin presentar
ningún efecto.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
128
Los ingresos financieros no serán considerados, ya que los excedentes de
flujos de caja no alcanzan niveles tan altos como para justificar las colocaciones
financieras.
Las ventas de activos tampoco serán consideradas, debido a que se asume
que al final del período toda la maquinaría tendrá un valor de salvamento igual a
cero y, el resto de los activos son pertenencia de la empresa.
VI.6.2.1.- Capital de Trabajo.
Forma parte de la Inversión y representa al capital con que hay que
contar para poder iniciar el trabajo. Es una cantidad que posee la característica de
cambiar al variar la política de la empresa. Por su naturaleza de circulante, la
empresa puede resacirce de él en muy corto plazo.
En este activo circulante se encuentra afectado:
1.- Cuentas por Pagar y Cuentas por Cobrar: Según la política de la
empresa, los pagos serán realizados en un plazo de 60 días y, se cobrará por
ventas realizadas en un plazo de 30 días.
2.- Inventario de Materia Prima: La política de la empresa indica tener un
inventario de materia prima igual a tres meses.
3.- Inventario de Producto Terminado: La política de esta empresa, indica
que se debe tener a disposición un inventario de producto terminado igual a 15%
para el primer año, aumentando los siguientes años, de acuerdo a la penetración
en el mercado.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
129
Debido a que el capital de trabajo forma parte de la inversión inicial del
proyecto, se tiene que:
Cuentas por cobrar (30 días de venta)= (30*Ingresos)/360
+ Inventario de Materia Prima ( 90 días de costos) =(90*Costos
Variables)/360
+ Inventario de Producto Terminado (15% Producción)= 0.15*Producción
Total
- Cuentas por pagar (60 días de costo)= (60* Costos Variables)/360
Tabla 23: Variación del Capital de Trabajo.
Año Capital de Trabajo Variación del Capital
de Trabajo
2000 3.980 3.980
2001 4.605 625
2002 6.414 1.809
2003 8.734 2.320
2004 12.003 3.269
2005 16.159 4.156
2006 20.041 3.882
2007 25.054 5.013
2008 31.048 5.994
2009 39.472 8.423
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
130
VI.7.- Estado de Ingresos y Egresos.
Principalmente se realizó un análisis de los ingresos ocasionados por la
producción y venta del producto en estudio, reflejado en la tabla de Ingresos
(Tabla 24). En esta tabla se analizaron las cantidades a producir dependiendo del
porcentaje correspondiente a cada una de las presentaciones, como también los
precios de éstas. Posteriormente se multiplicó el precio de cada presentación por
las ventas a realizarse cada año, obteniéndose los ingresos originados por cada
presentación tanto en la clasificación industrial como doméstica.
Para este proyecto, el estado de Ingresos y Egresos, durante su diez años
de duración y basado tanto en los cálculos como en todo lo explicado
anteriormente, será como se muestra en la Tabla de Ingresos y Egresos (Tabla
25), donde:
Utilidad Bruta = Ingresos – Egresos.
Impuestos sobre la Renta (ISLR)= 34% de la Utilidad Bruta
Utilidad Neta = Utilidad Bruta – ISLR
Flujo de Caja Neto = Utilidad Neta + Amortización +/- ÄCapital de Trabajo.
VI.7.1.- Cálculo del Flujo de Caja Neto.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
131
Basado en los datos reflejados en la Tabla de Ingresos y Egresos, se calcula el
flujo neto de efectivo de la planta, determinando de esta manera la rentabilidad
del proyecto.
Este punto también se encuentra reflejado en la tabla de Ingresos y
Egresos ( Tabla 25).
VI.7.2.- Calculo de la Rentabilidad.
Al ser calculado los Flujos de caja Neto, se calculará el VPN del proyecto el
cual indicará si el proyecto es rentable o no, es decir:
Si, VPN ≥ 0, el proyecto es rentable
VPN < 0, el proyecto no es rentable.
Para el cálculo del Valor Presente Neto, debe calcularse la tasa de
descuento de la siguiente manera:
Wacc=(P*Cp)+(D*Cd)*(1-T).
Como el financiamiento del proyecto, se realizará en un 100 % por parte de
la empresa, el término D*Cd*(1-T) es igual a cero, de donde:
Wacc=P*Cp,
Siendo P igual al patrimonio de la empresa:
P=1
Wacc= Cp= Rm+ ββ *(Rm-Rf)+Rp
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
132
De donde: Rendimiento = Rm = 13.5%
Tasa libre de Riesgo = Rf = 6%
Riesgo País = Rp= 8 %
Beta de la compañía = β= 9%
El Valor Presente Neto se calculará aplicando la siguiente formula:
VPN= -I + ΣΣ (FCL/(1+Wacc))n
De donde se obtiene:
VPN= 105.125 US$
Como el VPN es mayor a cero, se puede concluir, que bajo las premisas
mediante las cuales se realizó el estudio, este proyecto es rentable.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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133
Tabla 24: Tabla de Ingresos.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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Tabla 25: Tabla de Ingresos y Egresos.
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137
VI.8.-Cálculo de la Tasa Interna de Retorno (TIR).
La tasa Interna de Retorno, es aquella tasa que iguala el VPN a cero. Su
valor se logra obtener realizando un gráfico de VPN vs. Tasa de descuento, el cual
se puede observar en el Gráfico 16.
Observándose el resultado obtenido en este gráfico, se puede decir que,
este proyecto es rentable, debido a que una tasa de descuento aproximadamente
igual a 56.1% es mayor a la tasa mínima de rendimiento aceptable (22.2%).
Gráfico 16: Determinación de la TIR
-100000
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
0% 15%
25%
35%
45%
55%
60%
70%
80%
Wacc
VP
N
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
138
VI.9.- Análisis de la Sensibilidad.
Se denomina Análisis de Sensibilidad, el procedimiento por medio del cual
se puede determinar cuánto es afectado (qué tan sensible es) el VPN de un
proyecto ante cambios en determinadas variables del proyecto. Si un elemento en
particular puede variar dentro de un rango de valores bastante amplio sin afectar
la decisión, se podrá decir que este no es tan sensible a las incertidumbres
respecto a esa variable en especial. Si un pequeño cambio en la estimación de un
elemento influye en la decisión, se dice que éste es muy sensible a los cambios en
las estimaciones de dicha variable.
El análisis de sensibilidad se cálculo aumentando y disminuyendo un 10% a
las variables que pueden afectar de mayor forma el VPN del proyecto
De acuerdo a la tabla 26 y al gráfico 17, se puede decir que la variable
Ingresos es la más sensible, por lo que, la compañía debe enfocarse en una
estrategia de precios y producción que maximice el valor de la empresa.
Tabla 26: Análisis de la Sensibilidad
Variable Variación VPN % Cambio del VPN Inversión 10% 103.367 -1.67%
-10% 106.884 1.67% Ingresos 10% 128.368 22.11%
-10% 81.882 -22.11% Costo Materia 10% 101.894 - 3.07%
Prima -10% 108.356 3.07%
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
139
Gráfico 17: Análisis de Sensibilidad
% de Variación
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
-15% -10% -5% 0% 5% 10% 15%
VP
N
Inversión
Ingresos
CostoMateriaPrima.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
140
VII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
1.- La tinta para madera desarrollada en este trabajo constituye a un
producto de uso universal debido a que puede ser diluida a base de nitrocelulosa y
poliuretano.
2.- En la división de los tintes, el producto en estudio pertenece a los tintes
ácidos debido a su decoloración por humedad y al requerimiento de ambiente
cálidos para poder fijarse. En cuanto al tipo de teñido, son tintes que no levantan
el grano, presentando en su composición disolventes compatibles con la marca de
colorante usado.
3.- En cuanto a la aplicación del producto en estudio, éste representa un
tinte de fácil aplicación, con un color homogéneo y un secado en tiempo
razonable; por lo que representa un producto acorde con los requerimientos
necesarios en la elección de un tinte.
4.- Las tintas para madera deben poseer una rata de evaporación
aproximada a un minuto, en conjunto con los valores de densidad óptima y la
presencia del color deseado.
5.- La incorporación de una línea de tintes para madera en el mercado,
cuyo producto a ofrecer sea de excelente calidad y bajo costo, representa una
excelente inversión.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
141
6.- De acuerdo al estudio de mercado realizado, se concluye que el
escenario considerado en este proyecto es conservador, el nombre de la tinta es
TIMPAMA DE HERCULES, con una composición y característica compatible con
laca a base de poliuretano o nitrocelulosa, con un consumo doméstico e industrial,
un color mate y uso en interiores.
7.- La localización actual de la planta resultó apta para establecer en ella
esta nueva línea de producto, se encuentra estratégicamente situada en cuanto a
los sistemas de comunicación, posee un adecuado abastecimiento de servicios
públicos, cuenta con la infraestructura necesaria y con un acceso adecuado a los
diversos tipos de transporte.
8.- Debido a la competencia existente y dentro de un marco conservador,
captando el 5% del mercado durante el primer año, con un aumento de un 2,7%
interanual adicional hasta el 2005, y del 2.5% anual hasta el 2009, se llega a la
conclusión que para el año 2009 el volumen de ventas será aproximadamente de
14.131 unidades de un 1 lt. y 12.113 unidades de ½ lt. para la producción
industrial; y de 1.279 unidades de ½ lt y 3.836 unidades de ¼ lt. para la
producción doméstica.
9.- A través del estudio económico, se puede decir que por presentar un
VPN igual a 105.125 US$, el proyecto es rentable, por lo que es factible
económicamente incorporar este producto a la línea de producción dedicada el
acabado de madera ya existente en la compañía.
10.- Se obtiene u valor de Tasa Interna de Retorno igual a un 56.1%, lo cual
hace que el proyecto sea rentable para Pegas Hercules.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
142
11.- La variable más sensible del proyecto son los ingresos, cuyas
variaciones pueden ocasionar aumentos o disminuciones considerables en el valor
del proyecto
12.- Se recomienda realizar una estimación real del volumen del mercado,
en base a la capacidad por fuerza de venta de la empresa y al objetivo de
colocación de cajas de producto en cada uno de los sitios actuales de venta.
13.- Debido a que este proyecto abarca solamente la producción de tintas
para madera de uso en interiores, es recomendable difundir y continuar con su
investigación de modo de poder incorporar una línea de tintes para madera aptas
para exteriores.
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
143
VIII.- BIBLIOGRAFÍA
.- AOAC. “Official Methods of Analysis” Association os Official Analitical
Chemists. Washington, C.C 1975
.- Baca Urbina G.. “Evaluación de Proyectos”. Autor: Tercera Edición .
Editorial Mc. Graw Hill.
.- Banco Mundial. “ Informe sobre el Desarrollo mundial”. Washington D.C.
Diciembre 1999.
.- Box, G: Hnter, J. “Statistics for Experiments and Introduction to Desing,
Data Analisis and Mosdel Building”. Wiley Series in Probabily and Mathematical
Statistics. 1978.
.- Biblioteca Salvat de Grandes Temas. “ Nuevos Productos Químicos” . P.
123-128.
.- Box G; Craper, N. “ Empirical Model Building and response surfaces.
Editorial John Wiley & sons. USA. 1987.
.- Chemical Engineering Plant Cost Index. Marzo 1996
.- Cochran, W.; Cox, G. “Diseños Experimentales” 1974. P.77-82
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
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.- Datos informatión Resource. “ Indice Económico 1998”.
.- Datos Informatión Resource. “Indice Económico 1999”.
.- “Encyclopedia/HandBook of Materials , Part and Finishes”. P. 309.
.- Enciclopedia Barsa. Tomo 5.
.- Enciclopedia de la Química Industrial. “Tecnología de los Recubrimientos
de Superficies”. Autores: Dean H. Parker. Ediciones Vrmo. P. 675-682.
.- “Enciclopedia de la Tecnología Química”. Tomo 4.
.- Giambernardino, Vincenzo. “ Teoría de los Errores”. Editorial Reverté
Venezolano.
.- Gonzales, Mike. “ Diccionario Collins Ingles-Español”. Editorial Grijaldo.
.- Hercules Nitrocellulose. Properties and uses.
.- L. J. Kozar. “Curso de Carpintería”. Pintado-Teñido-Barnizado y Lustrado.
Editorial Hobby. Buenos Aires.
.- Morrison y Boyd. “Química Orgánica “. Quita Edición.
.- Perry. “Manual del Ingeniero Químico”. Sexta Edición. Tomo IV y VI.
Editorial Mc Graw Hill.
.- Sangronis Elba; Cabedo, María. “ Evaluación Sensorial 1991. P. 14
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
145
.- S.W. Gibbia. “ Acabados de la madera”. Biblioteca de la madera y el
mueble. Ediciones CEAC.
ANEXOS
ANEXO A.- Formato de la encuesta realizada antes de la elaboración del producto.
1.- Cliente: _______________________________________________
2.-Cargo:_________________________________________________
3.- Marca de Tinta para interiores usada:________________________
4.- Porqué la usa:__________________________________________
5.- A que precio la compra:___________________________________
6.- Ventajas de su uso: _____________________________________
_______________________________________________________
7.- Desventajas:___________________________________________
________________________________________________________
8.- Colores usados: ________________________________________
9.-¿Qué rendimiento tiene (mts/lt)?: ___________________________
10 .- De cambiar su marca, que recomendaría usted que tuviese la nueva
marca para así mejorarla en rendimiento, calidad y costo:____
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
146
________________________________________________________
11.- ¿Estaría dispuesto a cambiarla?: __________________________
ANEXO B- Modelo de la ficha entregada a cada jurado .
Instrucciones:
1.- Se presentarán 23 muestras, en envases y sobre la madera ya teñida,
las cuales deben ser evaluadas en cuanto a color, olor y textura.
2.- En el análisis del color, debe reportarse si a primera vista, el color de la
madera teñida se asemeja a los colores caoba, miel y roble.
3.- En cuanto al olor, se analiza percibiendo que aroma se siente al ser
destapado el envase.
4.- La Textura, se llevara a cabo por medio del tacto, es decir por la
sensación presente al pasar la mano sobre la madera ya tenida y seca.
3.- Según la escala propuesta a continuación, marcar el grado de
aceptabilidad para cada muestra en particular.
Puntaje Grado de Aceptabilidad
1 Me disgusta mucho
2 Me disgusta levemente
3 No me gusta ni me disgusta
4 Me gusta levemente
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
147
5 Me gusta mucho
FICHA Tipo: Preferencia Empresa: __________ Método : Escala Hedónica Nombre: ____________ Producto: Tintas Para Madera Cargo: _____________
Fecha: _____________ Muestra Color Olor Textura
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
148
22
23
|ANEXO C: Formato de encuesta realizada posterior a desarrollar el
producto, a las mismas empresas analizadas durante el estudio de mercado.
1.- Nombre del Cliente: ________________________
2.- Cargo: ___________________________________
3.- ¿Cambiaría usted el tipo de tinta usada, para usar TIMPAMA DE
HERCULES?
Si ____ No ____
Si su respuesta fue positiva, porfavor conteste las siguientes preguntas; en
caso de que su respuesta sea negativa continúe en la pregunta 5.
4.-¿ Porqué la compraría?
Marque con una X las opciones con las que se identifique
.- Todos mis productos para el acabado de madera son producción de
Hercules _______
.- Me gustaría probarla _______
.- Me gusta los colores que presenta _______
.- No estoy conforme con las tintas que uso, por lo que me gustaría
cambiarlas. _______
“Estudio de factibilidad técnico-económico, desarrollo
y venta de tintas para madera”
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.- Otros _______