MANUAL SOBRE
LA PREVENCION DE LA
CONTAMINACION EN LA
INDUSTRIA DEL ACABADO
DE MADERA
U.S. EPA/SEDESOL
GRUPO DE TRABAJO
SOBRE LA PREVENCION
DE LA CONTAMINACION
OCTUBREDE1994
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CONTENIDO
Parte Pagina
LIMITACIONES DE ESTE MANUAL iv
PRESENTACION v
PARTE I OBJETIVOS Y BENEFICIOS EN LA PREVENCION DE LA CONTAMINACION
Objetivos de la Prevention de la Contamination 1-1
Beneficios de un Programa para Prevenir la Contamination I-1
,<,Que es la Prevention de la Contamination? 1-4
PARTE II PREVENCION DE LA CONTAMINACION EN LA INDUSTRIA
DEL ACABADO DE MADERA
Capitulo 1 La Industria del Acabado de Madera II-1
Capitulo 2 Opciones para Prevenir la Contamination en la Industria
del Acabado de Madera II-5
Bibliografia 11-32
PARTE III ESTUDIOS DE CASOS
ESTUDIO DE CASO NO. 1—Conversion a VABP III-l
ESTUDIO DE CASO NO. 2—Reciclaje de Solventes III-3
ESTUDIO DE CASO NO. 3—Desechos de Madera para Energia III-5
ESTUDIO DE CASO NO. 4—Cambiar a Tintas a Base de Agua III-6
ESTUDIO DE CASO NO. 5—Conversion a VABP III-8
ESTUDIO DE CASO NO. 6—Reuso del Sobre Rocio 111-10
Apendice
INFORMACION ADICIONAL
A INFORME SOBRE COMO OBTENER ACCESO A BANCOS DE INFORMACION SOBRE LA
PREVENCION DE LA CONTAMINACION
B ENCUESTA
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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LISTA DE TABLAS
Tabla Pagina
1-1 REDUCCION DE FUENTES DE GENERACION: CAMBIOS DE PROCESOS ............ 1-7
1-2 ESTRATEGIAS PARA EL MANEJO DE DESECHOS QUE NO
SON PREVENCION DE CONTAMINACION ........................................ 1-8
II- 1 POSIBLES REDUCCIONES EN EMISIONES DE LOS COMPUESTOS
ORGANICOS VOLATILES (COV) PARA CADA PASO EN
QUE LA NITROCELULOSA ES REEMPLAZADA CON
UN RECUBRIMIENTO ALTERNATIVO ......................................... 11-14
11-2 ACABADOS [[[ 11-15
II-3 AHORROSPOR CADA US$1,000 EN MATERIALES DE RECUBRIMIENTO CON EFICIE
NCIAS
DE
TRANS
FEREN
CIA
(ET)
MEJOR
ADK-S7
II-4 METODOS DE APLICACION .................................................. 11-22
LISTA DE GRAFICOS
Grafico Pagina
1-1 METODOS PARA REDUCIR FUENTES DE GENERACION ........................... 1-5
1-2 ESTRATEGIA DEL MANEJO DE DESECHOS ..................................... 1-10
II-l SECUENCIA TIPICA PARA EL ACABADO DE MADERA ........................... II-2
II-2 CASILLA TIPICA PARA ROCIAR MUEBLES ...................................... II-4
II-3 EFICIENCIAS DE TRANSFERENCIA TIPICAS .................................... 11-23
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LIMITACIONES DE ESTE MANUAL
Este manual proporciona un resumen de las alternativas disponibles para la prevencion
de la contaminacion y el reciclaje en la industria del acabado de madera. Este informe
foe preparado con la intention de ayudar al usuario en la busqueda y el desarrollo
preliminar de opciones para prevenir la contaminacion. Cada empresa es responsable
por la identification, evaluation, e implementation de las practicas para prevenir la
contaminacion que sean apropiadas para su situation particular. El hecho de compilar
y distribuir este manual no significa que la EPA ni la SEDESOL recomiendan el uso
de algun proceso particular, materias primas, productos, o tecnicas en cualquier
ambiente industrial especifico. Cumplir con las leyes Estadunidensas y Mexicanas
sobre el ambiente, la salud y seguridad en el trabajo, y todas las leyes y los reglamentos
federales, estatales, y locales es responsabilidad de cada empresa. Esto no es el
enfoque de este documento.
Este manual presenta un resumen comprensivo de la information documentada sobre
practicas para la prevencion de la contaminacion y el reciclaje para la industria del
acabado de madera. Sin embargo, la recopilacion, organization, y distribution de
information sobre la prevencion de la contaminacion es un esfuerzo relativamente
nuevo, ademas de ser un proceso que continua y cambia. Por encima, hay limites para
cualquier manual, inclusivamente este. Por lo tanto, es posible que este resumen no
contenga toda la information sobre la prevencion de la contaminacion y el reciclaje
para las empresas del acabado de madera. La EPA invita a los usuarios de este
documento que descubran, en literature o en el trascurso de sus investigaciones, otras
opciones para la prevencion de la contaminacion que no hayan sido mencionadas en
este informe, y que compartan esa information con la EPA. Por favor, si encuentra
algun error, omision, o tenga un comentario sobre este documento, le rogamos nos lo
haga saber a la siguiente direction:
Robert D. Lawrence (6M-PP)
Coordinador para la Prevencion de la Contaminacion
U.S. EPA Region 6
1445 Ross Avenue
Dallas, Texas 75202 USA
(214)665-6580
Este manual une investigaciones existentes, estudios de casos de la minimization de
desechos, y fundamentos en la prevencion de la contaminacion. Por la cantidad
voluminosa de esta information, darle referencia a cada fuente cuando y donde aparece
en el texto haria el documento dificil leer. Por lo tanto, los autores de este manual
quieren reconocer a los autores de todos los articulos mencionados en el documento y
a los que son enumerados en la bibliografia.
Prevencion de la Contaminacion en
IV la Industria del Acabado de Madera
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PRESENTACION
La fabrication de productos que pueden competir economicamente es la fuerza que
impulsa a cualquier negocio exitoso. Su fabrication frecuentemente requiere el uso de
varies productos quimicos. La compra y almacenaje de estos productos quimicos, el
uso de ellos en el proceso, y la disposition final de los desechos producidos por el
proceso de fabrication pueden presenter muchos problemas. Estos problemas incluyen
preocupaciones financieras, el manejo del ambiente, y la seguridad y salud de los
trabajadores.
La prevention de la contamination (tambien se le refiere como la minimization
de desechos o la reduction de fuentes de generation) es el uso de materiales,
procesos, o prdcticas que reducen o eliminan la production de contaminantes o
desechos desde lafuente de generation. Esto incluye practices que disminuyen el
uso de materiales peligrosos y no peligrosos, la energia, el agua, y otros recursos, tanto
como practices que protegen a los recursos naturales a traves de la conservation y el
uso mas eficiente de ellos.
Por la existencia del enorme potencial para prevenir la contamination a lo largo de la
frontera Mexico-Americana, la Agencia Federal de Protection Ambiental (EPA—U.S.
Environmental Protection Agency) y la Secretaria de Desarrollo Social (SEDESOL)
establecieron la Junta para la Prevention de la Contamination en febrero de 1992.
EPA y SEDESOL tambien comenzaron a promover y a coordinar la reduction de la
contamination a traves de un amplio alcance de tecnicas: ayuda tecnica,
entrenamiento, programas para los sectores publicos y privados que cultivan el
conocimiento de la prevention de la contamination, el desarrollo de reglas y apoyo
institutional, y el desarrollo de tecnologias y actividades de inversion.
Elproposito de este manual es de proporcionar information para la prevention
de la contamination a la industria del acabado de madera. Este manual aumenta
el esfuerzo del primer manual—"Minimization de Desechos para la Industria del
Acabado de Metales." Tal manual fue el primero en una serie de manuales para la
prevention de la contamination preparado juntamente por EPA y SEDESOL. Futures
manuales incluiran otras industrias que son tipicas en la area fronteriza. Este manual
contiene las siguientes secciones:
Parte I Objetivos y Beneficios de la
Prevention de la Contamination
En esta presentation general, se define la frase "prevention de la
contamination." Esta parte tambien incluye un resumen de los beneficios de
aplicar las tecnicas para la prevention de la contamination.
PRESENTACION
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Parte II Prevention de la Contamination en la
Industria del Acabado de Madera
Esta parte tecnica describe los varies procesos asociados con la industria del
acabado de madera y las opciones para la prevention de la contamination en
dicha industria.
Parte III Estudios de Casos
Esta parte incluye muestras especificas de empresas que ban usado las tecnicas
para la prevention de la contamination. Estos estudios de casos describen los
beneficios, particularmente los ahorros en costos, que las empresas lograron.
Apendice Information Adicional
Esta section enumera documentos tecnicos adicionales que se refieren a
oportunidades para prevenir la contamination en la industria del acabado de
madera, entre otra information. Estos documentos estan actualmente
disponibles solo en ingles.
Anexo A
Esta parte describe el acceso al Banco de Information International de
Documentation sobre la Production Limpia (ICPIC—International Cleaner
Production Information Clearinghouse), que es un banco de information
international para documentation sobre la prevention de la contamination.
Information tambien es incluida sobre acceso al Sistema de Intercambio de
Information para la Prevention de la Contamination (PIES—Pollution
Prevention Information Exchange System).
Anexo B Encuesta
FAVOR DE COMPLETAR LA ENCUESTA INCLUIDA EN ESTA PARTE.
Su respuesta nos provee information valiosa para evaluar la utilidad de este
manual. Ademas, cuando devuelve la encuesta, su nombre sera puesto en una
lista para recibir cambios a este manual y otros documentos al momento en
que sean disponibles.
Prevention de la Contamination en
VI la Industria del Acabado de Madera
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PARTE I
OBJETIVOS Y BENEFICIOS
EN LA PREVENCION
DE LA CONTAMINACION
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OBJETIVOS Y BENEFICIOS DE LA PREVENCION DE LA
CONTAMINACION
OBJETIVOS DE LA PREVENCION DE LA CONTAMINACION
El objetivo del programa para la prevention de la contamination es de mejorar la
calidad del ambiente a traves de la elimination, prevention, y/o la disminucion de la
generation de desechos. La prevention de la contamination incluye cualquier actividad
iniciada por una empresa para reducir la cantidad de desechos producidos por sus
procesos de fabrication antes del reciclaje, tratamiento, o disposition de estos desechos
fuera del sitio. Para efectivamente lograr esto, el programa debe incluir una evaluation
comprensiva y continua, de las actividades en la fabrica.
BENEFICIOS DE UN PROGRAMA PARA PREVENIR LA
CONTAMINACION
Empresas y gobiernos tienen fuertes incentives para reducir la toxicidad y volumen de
los desechos que producen. Asi como las actividades para la prevention de la
contamination disminuyen los costos de operation, los costos de production
tambien serdn reducidos. Por lo tanto, empresas que cuentan con un plan efectivo
y continuoparaprevenir la contamination tendrdn una ventaja significativapara
competir en su industria.
Enseguida se menciona en detalle un programa para la prevention de
la contamination que puede lograr los siguientes beneficios:
! Proteger la salud humana y la calidad del medio ambiente.
! Reducir los costos de operation.
! Mejorar el animo y la participation de los empleados.
! Mejorar la imagen de la empresa dentro de la comunidad.
! Ayudar en cumplir con las leyes ambientales.
Proteger la Salud Humana y la Calidad del Medio Ambiente
Reducir los desechos emitidos al aire, tierra y agua ayudara a proteger el medio
ambiente y la salud humana. Tipicos contaminantes peligrosos que pueden ser
reducidos significativamente por tecnicas para prevenir la contamination incluyen
OBJETIVOS Y BENEFICIOS DE LA PREVENCION DE LA CONTAMINACION
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Prevention de la Contamination en
la Industria delAcabado de Madera
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los siguientes:
! Emisiones de aire, asi como vapores de solventes, particulas fmas, y
el monoxide de carbon.
! Los que se disponen en la tierra, asi como cenizas de incineracion,
solventes gastados, y escombros.
! Los que se disponen en el agua, asi como aguas residuales
contaminadas con solventes y otros materiales toxicos.
Un peligro cumun de la industria del acabado de madera son los compuestos organicos
volatiles (COV). La mayoria de los solventes utilizados emite los COV. Respirar aire
con altas concentraciones de COV (de cien mil partes por millon) puede resultar en
vertigo, confusion, perdida de conciencia, paralisis, y muerte de paro respiratorio o
cardiaco. Respirar COV durante un largo plazo puede cambiar el comportamiento de
personas. Se sospecha que algunos COV son carcigenicos.
La salud y la seguridad de los empleados puede ser afectada por una ventilacion
inadecuada, por el mal manejo o uso de los productos quimicos, y por la falta de
aparatos apropiados de seguridad. Un programa de entrenamiento informative para los
empleados es una forma efectiva para reducir accidentes. Reducir la cantidad de
materiales y de desechos quimicos en la fabrica tambien lleva beneficios, dado que
reduce la cantidad de espacio requerido para almacenar los mismos y disminuye la
posibilidad de derrames accidentales. Ademas, los requerimientos para el transporte
especializado de materiales peligrosos pueden ser reducidos si su volumen es
minimizado.
Reducir Costos de Operation
Al largo plazo, un programa efectivo para la prevention de la contamination
puede rendir ahorros que recuperan los costos de desarrollar e implantar el
programa. Pueden ser ahorros que se presentan de inmediato directamente al
balance de la empresa o los que se anticipan con base de evitar futuros gastos. Los
ahorros son especialmente notables cuando se distribuyen los costos que resultan del
tratamiento, el almacenaje, o la disposition de los desechos a la unidad de produccion,
al producto, o al servicio que genera estos desechos.
Los costos de materiales o los costos de comprar los materiales pueden ser reducidos
al adoptar procedimientos de produccion y empaque que consumen
OBJETIVOS Y BENEFICIOS DE LA PKEVENCION DE LA CONTAMINACION
1-3
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menos recursos. Estos metodos utilizan mas efectivamente los recursos y reducen la
cantidad y toxicidad de los desechos generados. Mientras menos desechos que se
genere, mas desechos van siendo disminuidos, el porcentaje de materias primas que se
convierten a productos terminados va incrementando. Esto resulta en una disminucion
proporcional en el costo de materiales.
Los costos para el manejo y la disposition de desechos pueden ser reducidos al
producir menos desechos. Procedimientos requeridos para el manejo adecuado de
desechos en la fabrica—por encima de metodos especificos de tratamiento, disposition,
y transporte—son tipicamente muy intensivos en labor y altos en costo. Se anticipa
que estos requisites y sus costos asociados aumenten.
Los costos de production pueden ser reducidos a traves de una evaluation para la
prevention de la contamination. Cuando se examinan los procesos de production
por diferentes perspectivas, se pueden encontrar oportunidades para mejorar la
eficiencia de los procesos que no se hubiera notado de otra manera. El establecimiento
de un programa para la production, el manejo de materiales, el control del inventario,
y el mantenimiento de equipo son maneras en que la empresa puede trabajar para
reducir la production de varies desechos, y al mismo tiempo, controlar los costos de
production.
Los costos de energia disminuiran de acuerdo a las medidas para la prevention de la
contamination que vaya implementando la planta en sus varias lineas de production.
Ademas, por medio de una evaluation completa de todas las operaciones, la empresa
podria reducir la cantidad de energia usada para operar la planta.
Mejorar el Animo y la Participation de los Empleados
Los empleados se sentiran mejor en su empresa si creen que la gerencia se compromete
a proporcionarles un ambiente mas seguro para trabajar, y que a la vez elabora como
un miembro responsable en la comunidad. Participar en actividades para la prevention
de la contamination les ofrece a los empleados la oportunidad de formar un "equipo,"
y de colaborar positivamente con sus companeros y la gerencia. Normalmente, ayudar
a implementar y mantener un programa para la prevention de la contamination puede
aumentar la motivation de cada empleado para cumplir con los objetivos de la empresa.
Este ambiente positive ayuda a retener al personal necesario para competir en la
industria y en atraer a nuevos empleados de alta calidad.
Mejorar la Imagen de la Empresa Dentro de la Comunidad
La calidad del medio ambiente se ha convertido en un tema sumamente
Prevention de la Contamination en
la Industria delAcabado de Madera
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importante para la sociedad. La politica y las practicas de su empresa para el control
de los desechos motivan las opiniones de la comunidad local.
Las opiniones de la comunidad son mas positivas hacia empresas que tienen una
cultura de respeto a la naturaleza. Ademas de ser buena promotion, el dar soluciones
practicas a problemas ambientales lo pueda: (1) mejorar los procesos de production,
a la vez obteniendo calidad en el producto; y (2) ahorrar recursos naturales a traves del
uso adecuado de materia prima. Demostrar esta conciencia ambiental logra la buena
imagen de la empresa.
Ayudar en Cumplir con las Leyes Ambientales
Las leyes ambientales de Mexico incluyen multas administrativas que permiten que
los inspectores del gobierno cierren provisionalmente o permanentemente las
empresas que no cumplan con las leyes. Un plan para la prevention de la
contamination que incluye procedimientos normales de operation que cumplen con las
leyes y reglas ambientales seria util. Siguiendo el plan, la empresa aumenta sus
oportunidades de evitar infracciones y las multas relacionadas con ellas.
ES LA PREVENCION DE LA CONTAMINACION?
La prevention de la contamination (tambien conocida como la reduction de fuentes de
generation y la minimization de desechos) es cualquier action que reduce la
production de desechos (en su fuente de generation) que pueden ser emitidos al aire,
a la tierra, o al agua. Dos metodos generates para prevenir la contamination son (1)
cambios en los procesos, y (2) cambios en los productos. Varies cambios para la
reduction de las fuentes de generation estan presentados en el Grafico 1-1.
Introducir cambios en los procesos permite la optimization del uso de los recursos
durante el proceso de fabrication. Cambios en los procesos incluyen los siguientes:
! Compras prudentes, en las cuales la empresa compra el material
nuevo en el recipiente del tamano mas apropiado, en vez de comprar
demasiado y luego tener que deshacerse de lo sobrante.
! Cambios en las operaciones, como el reuso de materia prima durante
la production y la reduction del consume de agua en las lineas del
proceso.
! Cambios de tecnologia, como el uso de un material de proceso menos
peligroso.
OBJETIVOS YBENEFICIOSDE LA PREVENCION DE LA CONTAMINACION
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Prevention de la Contamination en
la Industria delAcabado de Madera
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! Eficiencia en el consume de energia
La Tabla I-1 presenta un resumen de ej emplos especificos de cambios en los procesos.
Cambios en los productos reducen la cantidad de contamination por medio de reducir
el impacto que el producto terminado tiene sobre el ambiente. Cambios en los
productos incluyen los siguientes:
! El desarrollo de un producto que contiene menos productos quimicos
! El desarrollo de un producto mas alto en calidad que perdure mas
! La incorporation de un analisis del ciclo de vida del producto, que
incluye opciones para su uso y su disposition
Otras Estrategias en el Manejo del Ambiente
Existen numerosas medidas para la prevention de la contamination que son aplicadas
solo despues de producir los desechos. Por lo tanto, no es correcto incluirlas bajo la
categoria de la prevention de la contamination. La Tabla 1-2 presenta algunos
ejemplos de procedimientos que son medidas para el manejo de desechos pero que no
son la prevention de la contamination.
Las empresas tambien deberan reconocer que al transferir los desechos peligrosos a
otro medio, no previenen la contamination. Hasta la fecha, muchas practicas para el
manejo de desechos unicamente suelen colectar los contaminantes y moverlos de un
medio del ambiente a otro.
Por ejemplo, solventes pueden ser extraidos de aguas residuales usando carbon
activado. Sin embargo, para regenerar el carbon activado es necesario usar otro
solvente o calificarlo, que transfiere los contaminantes al aire. En algunos casos, este
tipo de estrategia para el manejo de desechos es una option valida para su tratamiento.
No obstante, demasiadas veces el proposito sido de desviar el contaminante a un medio
que se regula menos estrictamente.
Por ejemplo, el tratamiento de desechos antes de su disposition reduce la toxicidad y/o
los requerimientos de espacio en el sitio de disposition, pero no elimina todos los
materiales contaminados. Frecuentemente, el efecto es transferir los contaminantes del
aire o agua, a la tierra. Tratamientos convencionales para desechos incluyen procesos
como la reduction de volumenes, la dilution, la destoxicacion, la incineration, y la
estabilizacion.
OBJETIVOS YBENEFICIOSDELAPKEVENCIONDELA CONTAMINACION
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TABLA 1-1
REDUCCION DE FUENTES DE GENERACION: CAMBIOS EN PROCESOS
Los cambios en procesos presentados aqui son medidas para prevenir la contamination, porque reducen la cantidad de desechos
generados durante la production.
Ejemplos de Cambios de Materias Primas
! Cambiar a acabados y recubrimientos que no son a base de solventes.
! Usar un solvente menos peligroso o toxico para limpieza, recubrimientos o acabados.
! Comprar materia prima que no contiene cantidades notables de impurezas peligrosas o toxicas.
Ejemplos de Cambios en Tecnologias
! Disenar de nuevo el equipo y la tuberia para reducir el volumen de material contenido, y para reducir las perdidas
durante cambios de colores y de hornadas, o cuando el equipo es drenado para su mantenimiento o su limpieza.
! Cambiar a remocion mecanica de acabados y a instrumentos mecanicos de limpieza para evitar el uso de solventes.
! Usar sistemas para rociar con mayor eficiencia de transferencia.
! Instalar un sistema de tuberia dura para la recuperation de vapores.
! Usar equipo mas eficiente.
Ejemplos de Practicas de Operacion Mejoradas
! Entrenar operadores.
! Cubrir tanques de solventes cuando no esten en uso.
! Segregar los desechos para evitar el cruce de contamination de materiales peligrosos y no peligrosos.
! Aumentar el control de las condiciones de operation (incluyendo la cantidad de flujo, temperatura, presion, tiempo
en residencia, y estoquiometria) y cambiar el programa de limpieza, mantenimiento de registros, o procedimientos
para aumentar la eficiencia.
! Desarrollar metodos para lograr optimas compras y mantenimiento del inventario. Compras de mayoreo pueden
reducir costos y el material de empaque si se ejerce cuidado para asegurar que las materiales no exceden su vida util,
o sea, que no se deterioran en la repisa. Evaluar de nuevo las caracteristicas del producto para evitar el desecho
innecesario de materia estable.
! Prevenir fugas, goteos, y derrames y usar bandejas para goteos y contra salpicaderos.
! Apagar aparatos electricos como luces y copiadoras, cuando no esten en uso.
! Acomodar aparatos de manera que disminuye derrames y perdidas durante el transporte de partes o materiales.
Prevention de la Contamination en
la Industria delAcabado de Madera
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TABLA 1-2
ESTRATEGIAS PARA EL MANEJO DE DESECHOS
QUE NO SON PREVENCION DE CONTAMINACION
Reciclaje fuera del sitio
! El reciclaje fuera del sitio (por ejemplo, la recuperacion de solventes en un sitio
central de destilacion) es una excelente opcion para el manejo de desechos. Sin
embargo, como no reduce la cantidad actual de la contaminacion generada, no es
una medida para la prevencion de la contaminacion.
Tratamiento de desechos
! El tratamiento de desechos incluye cambiar la forma o composicion de los
desechos, por medio de reacciones controladas, para reducir o eliminar la cantidad
de contaminantes. Ejemplos incluyen el pretratamiento, la destoxicacion, la
incineracion, la descomposicion, la estabilizacion, y la solidificacion o
encapsulacion.
Concentration de componentes peligrosos o toxicos para reducir cantidades
! Operaciones para reducir cantidades, como el desagile, son metodos utiles para
tratamiento, pero no eliminan ni reducen la cantidad de contaminantes generados.
Por ejemplo, filtracion a presion y el secado de lodos de metales pesados antes de
su disposicion disminuyen el contenido de agua en los lodos y el volumen de
desechos, pero no disminuyen la cantidad de moleculas de metales pesados en los
lodos.
Diluir los componentes para reducir peligro o toxicidad
! Diluir los desechos pueda reducir peligro o toxicidad, pero no reduce la cantidad
absoluta de componentes peligrosos que entran al medio ambiente.
Otras tecnologias de control
! Las tecnologias de control de contaminacion son generalmente metodos "al final de
la linea." Muchas de las tecnologias de control que han sido usadas simplemente
colectan los contaminantes y los trasladan de un medio del ambiente (agua, aire, o
tierra) a otro. Por ejemplo, filtros que colectan el sobre rocio de pintura pueden
prevenir la contaminacion del aire, pero causan un problema de desechos solidos.
OBJETIVOS YBENEFICIOSDE LA PREVENCION DE LA CONTAMINACION
1-9
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El reciclaje es la estrategia preferida de todas las formas gestion de desechos fuera del
sitio, porque ayuda a conservar las materias primas y a reducir la cantidad de materiales
que se requeriran de disposition. Sin embargo, comparado con el reciclaje y el reuso
que se puede desarrollar en el sitio de production, el reciclaje fuera del sitio puede
resultar en una mayor cantidad de desechos residuales que requieran de disposition.
Ademas, el transporte de los desechos y el proceso de reciclaje llevan el riesgo de
contamination para los trabajadores y escapes al ambiente.
La estrategia de la prevention de la contamination, representada en el Grafico
1-2, ordena las opciones para el manejo de desechos, desde las que son mas
beneficiosas para el ambiente hasta las que son menos beneficiosas para el ambiente.
Information tecnica especifica sobre opciones para la prevention de la contamination
en la industria del acabado de madera se encuentra en la Parte II de este manual.
Prevention de la Contamination en
1- 1U la Industria del Acabado de Madera
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OBJETIVOS YBENEFICIOSDELAPKEVENCIONDELA CONTAMINACION
1-11
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PARTE II
PREVENCION
DE LA CONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA
DEL ACABADO DE MADERA
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Capitulo 1
LA INDUSTRIA DEL ACABADO DE MADERA
Este manual se prepare principalmente para los acabados de madera que se aplican en
las siguientes industrias (1) muebles para hogares, (2) muebles para oficinas, (3)
gabinetes para cocinas, (4) accesorios, tabiques, repisas, y armarios para oficinas, y (5)
cualquier industria que este relacionada con los anteriores. Empresas relacionadas con
el acabado de madera varian en tamano. La mayoria emplea menos de 50 personas.
El proceso del acabado de madera es mayormente de mano de obra. For lo general esto
incluye lijar y tintar, seguido por una capa de pintura (en este manual, esto se refiere
al "acabado"), secar, y otra vez lijar, repitiendo estos pasos hasta obtener el resultado
final. La funcion del acabado es de proveerle al cliente un producto que tenga la
apariencia y la resilencia que desea. Las empresas ofrecen una gran variedad en tipo
y calidad de productos.
Los tres grades de calidad de muebles—el producto principal de la industria del
acabado de madera—son frecuentemente defmidos por la industria como acabados de
grado alto, grado medio, y grado bajo. Generalmente, muebles de grado alto son
construidos de madera soliday con chapas de madera, con la fibra de la madera visible.
Una pieza de grado alto puede requerir desde 30 hasta 35 operaciones de acabado.
Muebles de acabados de grado bajo son frecuentemente hechos con carton de fibras de
madera de densidad mediana, con algunos componentes de plastico y poca madera
natural. La pieza por lo general tiene un acabado pintado imitando fibras de madera
y puede requerir solo seis a 12 operaciones de acabado. El Grafico II-1 presenta una
secuencia tipica para el acabado de madera.
En empresas pequenas, el surtido de madera es transferido manualmente entre las
estaciones. Sin embargo, en empresas mas grandes, la madera es transferida
mecanicamente a lo largo de la linea del acabado. En algunos casos, paletas —con el
producto de madera encima—son jaladas por cables o cadenas. En otros casos, se usa
varies tipos de correas transportadoras. Muchas empresas utilizan una combination
de estos metodos. Generalmente, primero se arma el mueble; despues se aplica el
recubrimiento o acabado. Por otro lado, frecuentemente se acaban los gabinetes antes
de armarios.
Los procesos generalmente necesarios para la fabrication de un producto de madera
con valor agregado—por ejemplo, un mueble—incluyen (1) darle forma a la materia
prima, (2) ensamblar las partes, (3) aplicar el acabado, y (4) empaquetar y enviar. De
estos procesos, la aplicacion del acabado es la mayor causa de contamination en la
industria de productos de madera. El enfoque de este manual es las maneras de
economicamente minimizar esta contamination. Por lo general, los desechos de las
operaciones restantes no son peligrosos. Para
La industria del
acabado de madera
fabrica diversos
LA IND USTRIA DEL ACABADO DE MADERA
II-1
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Prevention de la Contamination en
la Industria delAcabado de Madera
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los propositos de este manual, se define el proceso del acabado para incluir (1) lijado,
(2) aplicacion del recubrimiento, y (3) las operaciones auxiliares para la limpieza de los
aparatos y la preparation del material de recubrimiento.
Dado que los materiales del acabado ban sido tradicionalmente a base de solventes, el
tema de la prevention de la contamination en la industria del acabado de madera esta
asociado con el tema de reducir las emisiones de los compuestos organicos volatiles
(COV).
El tema de contamination mas serio de la industria en este momenta son las
emisiones al ambiente de los COVasicomo metil etil cetona, metil isobutil cetona,
cloruro de metileno, tolueno, y los xilenos. Solventes con un alto contenido de COV
son comunmente usados en tintas, pinturas, y gomas, asi como tambien en operaciones
de limpieza y para remover acabados. La industria Estadunidensa del acabado de
madera es dominada por el uso de lacas de nitrocelulosa que—aparte de su alto
contenido de los COV—son peligrosas tambien por su alta probabilidad de incendio.
La mayor parte de las emisiones de los COV generadas por los procesos de la industria
del acabado de madera son provenientes de (1) las casillas para la aplicacion de
recubrimientos rociados; (2) areas de secado instantaneo y los hornos, donde los
acabados se endurecen; y (3) operaciones de limpieza.
Dependiendo de la linea de productos que se fabrican, se usa diferentes tamanos y tipos
de casillas de rociar. Una casilla tipica para una fabrica de muebles para hogares es
presentada en el Grafico II-2. La mayoria de las casillas de este tipo son abiertos.
Otros tipos de casillas son principalmente encerrados.
Areas de secado instantaneo se encuentran entre las casillas de rociar o entre una casilla
y un horno. Algunas areas de secado instantaneo usan circulation de aire forzado para
incrementar la evaporation de los solventes. Cuando se usan acabados que se secan
rapidamente, la piezas pueden ser completamente curadas en estas areas. Otros
acabados pueden necesitar hornos. Dependiendo del tipo de acabado usado, los hornos
estan calentados entre 38°C y 121 °C (100°F a 250°F) o se puede usar energia
infrarroja o ultravioleta.
Los solventes tambien se usan comunmente para la limpieza de los aparatos de
aplicacion, la tuberia, y las casillas de rociar, y para quitar acabados secos en piezas de
madera o en los instrumentos. Las emisiones pueden ser reducidas economicamente
en cadauno de estos pasos del proceso del acabado de madera. El Capitulo 2 describe
varias opciones para prevenir la contamination. Por ejemplo, cambiar a una materia
de recubrimiento con menos COV reducira emisiones en las casillas, las areas de
secado instantaneo, los hornos, y en las actividades de limpieza.
La emision de los
COV es elproblema
mas serio de la
LA IND USTRIA DEL ACABADO DE MADERA
II-3
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II-4
Prevention de la Contamination en
la Industria delAcabado de Madera
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Capitulo 2
OPCIONES PARA PREVENIR LA
CONTAMINACION EN LA INDUSTRIA DEL
ACABADO DE MADERA
La prevention de la contamination mejora la saludy seguridad de los empleados y la calidad de su ambiente de
trabajo.
La lista de opciones para la prevention de la contamination presentada en este capitulo
es extensiva pero no exhaustiva. Actualmente se realizan investigaciones en las areas
de la composition de materia de recubrimientos y en los metodos de aplicacion.
Ademas, las mejores soluciones a los problemas son frecuentemente ideas originales,
descubiertas por empleados creativos y una gerencia inventiva. Ademas, este manual
fue preparado como un resumen de prevention de la contamination en la industria del
acabado de madera. Los fabricantes en la industria varian mucho en tamano y en su
producto; consecuentemente, cada option presentada aqui no sera apropiada para todas
las empresas. Cada empresa debera escoger las opciones que reducen mas la
contamination mientras que mantienen o mejoran sus objetivos para la calidad de su
producto y las ganancias de la empresa. La prevention de la contamination presenta
no solo una oportunidad para mejorar la seguridad y salud de los empleados, y la
calidad de su ambiente de trabajo, sino que tambien les ofrece muchas oportunidades
para aumentar sus ganancias. Las finanzas de una empresa de fabrication pueden ser
aproximadas por las siguientes ecuaciones sencillas:
Producto =Materias Primus —Desechos
y
Ingresos = Producto x Precio
Cualquier desecho producido por una empresa puede representar producto
desperdiciado. Por ejemplo, cualquier materia de recubrimiento que termina en
el piso es materia prima que se compro y pudo haber sido parte del producto
terminado; resulta que materia prima se convierte en desecho. Nunca se vendra el
material desperdiciado como parte del producto terminado, y por encima, ahora le
cueste dinero para limpiarlo y disponer de el. No obstante si este en los EE.UU. o en
Mexico, el costo de la disposition solo seguira incrementando.
Como se menciono en la Parte I, existe una estrategia para opciones de gestion de
desechos. La mas preferida es la reduction de fuentes de generation —disminuir la
cantidad de material peligroso usada, luego reciclar o reusar el
OPCIONES PARA LA PKEVENCION DE LA CONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DE MADERA 11-5
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material, seguido por tratar el desecho y fmalmente disponer del desecho. Aunque el
reciclaje no es necesariamente un modo de prevenir la contamination, algunos de sus
aspectos se describen en este capitulo. La reduction de fuentes de generation y el
reciclaje abarcan muchas alternativas. A lo largo de este capitulo, se presentan
opciones en orden de preferencia.
LIJADO
Sistemas para la
coleccion delpolvo
extienden la vida de
Reduction de Fuentes de Generation
Asi como van aumentando los costos de materia prima, los fabricantes deben optimizar
el uso de la madera de construction y de chapa. Por el frecuente uso de madera de
chapamas delgada, ahora es mas importante lijar con la minima reduction de surtido.
Esto ha resultado en el uso de placas segmentadas para pulir. Las placas pueden ser
controladas electronicamente o neumaticamente. La placa electronica para pulir es mas
sensible, pero la placa neumatica es mucho mas barata. Lijar con aire a presion ayuda
a disipar el calor, proporcionando un acabado mas uniforme con arena mas entera y sin
barnizar la tabla. La coleccion del polvo es importante para la salud de los trabaj adores
y para extender la vida de los aparatos. Sin un sistema de coleccion del polvo, el polvo
se incrusta en la cinta de lijar, acortando la vida de la cinta y reduciendo la calidad del
acabado. Polvo de madera tambien tiende a meterse en las maquinas, incrementando
el costo de mantenimiento.
Metodo Apropiado
Cintas de papel, en lugar de cintas de tela, deberan ser usadas con maderas duras.
Cintas de papel cuestan aproximadamente la mitad de las cintas de telay dan un
acabado mejor, porque el material abrasivo es mas uniforme en cintas de papel
que en las de tela. Otro aviso sencillo para lijar eficazmente es de nunca omitir mas
de una cinta. Si se cambia el grado de la arena demasiado, quitar las marcas dejadas
por un grado de arena mas entero sera dificil.
El Reciclaje—Energia de los Desechos de Madera
Tradicionalmente, los desechos de madera ban sido simplemente vertidos en los
rellenos sanitarios. Como el costo de disposition seguira aumentando, las empresas
deben buscar alternatives mas productivos que el de tirar tanta materia prima.
Opciones para el reciclaje de desechos de madera incluyen (1) moler para reducir el
volumen de desechos almacenados; (2) trizar para formar camas de paja para los
animales, cubiertas retenedoras de humedad, o para panoramas decorativos; y (3)
quemarse para producir energia. Los productos secundarios de madera son una
forma de combustible barato. Consecuentemente, el uso
II-6
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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de desechos de madera como combustible puede resolver dos problemas: (1)
elimina losppi&t&Mdg m0CfM^fb0K^^t^oMcMy,
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en formulaciones a base de agua o de nitrocelulosa. Esta section se dirige a mencionar
los tipos de formulaciones generales, en lugar de los materiales individuales (como
manchas, selladores, y rellenos).
La fuente mas significativa de contamination en la industria del acabado de
madera es el contenido de los COV en los acabados usados para lograr la
apariencia final del producto. Dos areas principales para considerar cuando
desarrolle su plan para la prevention de la contamination son los materiales de que
estan hechos sus acabados, y los metodos de aplicacion que seran usados. El tipo de
acabado es importante, porque materiales disponibles varian en su contenido de los
COV—entre menos COV contiene, menos contamination sera generada. Los metodos
de aplicacion tambien son muy importantes—el proceso que mejor transfiere el
acabado a la madera la ahorrara mas dinero a la empresa y contaminara menos.
Reduction de Fuentes de Generation
Recubrimientos Alternatives
El cambio a un material diferente para acabados puede reducir o posiblemente hasta
eliminar desechos peligrosos. Se requiere un fuerte compromiso por parte de la
empresa para cambiar los materiales del acabado. Tal cambio, sin embargo, puede
eliminar muchos problemas de salud y del ambiente y resultar en un acabado
comparable o superior. Cada alternative no es apropiado para todos los productos. Se
debe tomar tiempo para encontrar el alternative aceptable. Esta parte habla primero
de las caracteristicas de acabados tradicionales a base de nitrocelulosa, y luego presenta
varies acabados alternatives.
A Base de Nitrocelulosa
Escoger el mejor
acabado es
importante para la
calidad del ambiente
Recubrimientos a base de nitrocelulosa son los que emplean lo mas en la industria del
acabado de madera de los EE.UU. Las caracteristicas de los recubrimientos a base de
nitrocelulosa son presentadas aqui para establecer una norma sobre la cual se pueden
considerar los recubrimientos alternatives.
La nitrocelulosa es una resina que actua como un pegamento para el material de
recubrimiento. Diferentes tipos de solventes deben ser mezclados con la nitrocelulosa.
Algunos solventes son agregados por sus evaporativas, y algunos son agregados por
su habilidad de disolver la nitrocelulosa. Esta mezcla deja que los recubrimientos
sequen rapidamente y les da la viscosidad deseada. Recubrimientos a base de
nitrocelulosa son capas no convertibles, es decir, que la formation de la capa sucede
mediante la evaporation del
II-8
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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solvente—no ocurre reaction quimica ni curacion. El acabado final tiene poca
resistencia contra el calor y solventes. For eso mismo, los acabados se danan
facilmente y son relativamente facil de reparar. Recubrimientos a base de nitrocelulosa
son categorizados por su rapidez en secarse. Contienen aproximadamente 6 libras de
los COV por cada galon de material, sin incluir el agua. El contenido de solidos dentro
de las lacas a base de nitrocelulosa es aproximadamente 16 por ciento del volumen. El
contenido relativamente bajo de solidos es necesario para lograr la viscosidad
necesaria.
El proceso de aplicar acabados a base de nitrocelulosa es un procedimiento familiar y
bien desarrollado. Recubrimientos de nitrocelulosa (1) son facil de aplicar, (2) se secan
rapidamente en temperatures al ambiente, y quiza lo mas importante, (3) producen la
apariencia final que los fabricantes creen que los consumidores desean. Sin embargo,
estos recubrimientos tienen varias desventajas. Primeramente, la nitrocelulosa tiene
alto riesgo de incendio. Segundo, se requiere el uso de solventes que son euros,
toxicos, y se volatizan rapidamente. Finalmente, el acabado final noperdura, y se
hace amarillo a la luz del sol Cambiar a recubrimientos alternatives tiene muchos
beneficios. Sin embargo, cuando se considera un cambio, la empresa debe recordar que
es necesario adaptar el equipo; quiza aim mas importante es adaptar el entrenamiento
del personal para manejar el nuevo material de acabado.
A Base de Agua
Recubrimientos a base de agua son considerados el future de la industria del acabado
de madera. Hay muchos tipos de recubrimientos a base de agua. Lo que todos tienen
en comun es el solvente principal o liquido acarreador para los polimeros que forman
las capas. Dentro de los recubrimientos a base de agua hay tres tipos de sistemas de
polimeros: (1) emulsiones de agua, (2) resinas rebajadas con agua (soluciones), y (3)
disperciones coloidales. Recubrimientos formulados con polimeros de emulsiones de
agua contienen particulas esfericas de alto peso molecular que no son solubles en agua,
uniformemente distribuidas en agua. Resinas rebajadas con agua son completamente
solubles en agua o mezclas de agua y solvente. Dispersiones coloidales contienen
polimeros de peso molecular mediano que combinan las caracteristicas de los
polimeros de emulsion de agua y los polimeros rebajados con agua.
Dependiendo del tipo de polimero en la formulation, cada tipo de recubrimiento a base
de agua exhibe diferentes propiedades a formar la capa. Entender las ventajas y
desventajas de cada tipo hace mas facil la selection de recubrimientos. Formulaciones
de emulsiones de agua producen acabados que perduran y son resistentes a manchas.
Formulaciones rebajadas con agua ofrecen un brillo alto, claridad, y propiedades para
buena aplicacion. Sin embargo, la capa no perdura tanto como las producida por
emulsiones de agua. La viscosidad depende del peso molecular,
Recubimientos a
base de aguapueden
ser elfuturo de la
OPCIONESPARA LA PKEVENCIONDE LA CONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DE MADERA
II-9
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y por lo tanto, las formulaciones de emulsiones de agua son las mas viscosas.
Formulaciones de disperciones coloidales ofrecen un alto brillo, propiedades para
buena aplicacion, duration, y resistencia a productos quimicos y a manchas. Diferentes
recubrimientos a base de agua requieren metodos diferentes de secado; algunos
requieren aire o aire forzado, y otros requieren temperaturas altas.
El contenido de los COV en recubrimientos a base de agua varia sustancialmente.
Solventes adicionales son generalmente agregados para permitir la consolidation y la
formation de una capa adecuada, y para ayudar la penetration de materiales
pigmentados. La mayoria de recubrimientos a base de agua tiene un contenido de los
COV de 1.3 a 2.3 libras por galon, menos agua. Los recubrimientos varian entre 26
y 30 por ciento de solidos del volumen. Estos acabados a base de agua representan
un 90 a 95 por ciento de reduction en emisiones de los COV por volumen de
solidos aplicados. La reduction total de emisiones para una planta depende de cuantos
pasos, anteriormente utilizando recubrimientos a base de nitrocelulosa, pueden ser
convertidos a utilizar recubrimientos a base del agua. La desventaja mayor del agua
es que se evapora mas lentamente que los solventes.
Cada tipo de material de recubrimiento es asociado con un grupo de preocupaciones
diferente. Se debe considerar los siguientes factores cuando se utiliza recubrimientos
a base de agua:
! Recubrimientos a base de agua generalmente deben ser almacenados
a temperaturas arriba del punto de congelation.
! Los aparatos deben ser limpiados inmediatamente despues de su uso,
porque las capas secas ya no seran solubles en agua.
! La curvacion y el levantamiento del grano de la madera son posibles
problemas que deben ser mencionadas.
! Aparatos de bombeo, recipientes, y aparatos para la aplicacion deben
ser resistentes a la corrosion.
! La humedad tiene un gran efecto al grado en que se secan y debe ser
tomada en cuenta.
! Acabados modernos a base de agua estan disponibles y son
satisfactorios para la mayoria de las aplicaciones, pero
frecuentemente hay diferencias sutiles en la apariencia final.
! Recubrimientos a base de agua son generalmente mas propensos a
retener el aire; asi que, se debe minimizar la aeration
Prevention de la Contamination en
A~ A ^ la Industria delAcabado de Madera
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por regresar el material de recubrimiento al tanque debajo del nivel
del liquido para disminuir la salpicadura causada por los agitadores.
! Para que el recubrimiento se adhiere bien, las superficies deben ser
libres de aceites.
Un creciente numero de empresas se usan materiales de acabado a base de agua.
Recubrimig^
materiales tradicionales, pero—dado que tienen el doble contemdo de solidos—son por
lo menos igual de baratos para usarse. En el pasado, los recubrimientos a base de agua
eran solo adecuados para productos de bajo grado. Los primeros acabados a base de
agua tuvieron problemas con el levantamiento del grano de madera y de claridad, pero
estos problemas se estan disminuyendo con la production de nuevas formulaciones.
Lacas a base de agua ahora son duraderas y ofrecen buena claridad y facilidad de lijar.
Acabados a base de agua ofrecen muchos beneficios sobre las lacas a base de la
nitrocelulosa convencionales, incluyendo: (1) mayor resistencia a la humedad,
productos quimicos, impactos directos e indirectos, y aranadas; (2) se adaptan a
una gran variedad de metodos de aplicacion; (3) baja toxicidad; (4) bajo contenido
de los COV;y (5) los aparatos se limpian con aguayjabon. Recubrimientos a base
de agua generalmente se pueden aplicar de los mismos metodos que los acabados a
base de solventes tradicionales. El costo principal de la conversion es el de la
instalacion de equipo que es resistente a la corrosion. Un incentivo es la reduccion £/ e(,ujpO se Hmnia
de los costos de seguridad que resulta del cambio a un sistema a base de agua. La con aqua y jabon
seguridad para una planta que usa solo recubrimientos a base de agua es
aproximadamente el 50 por ciento menos que la de negocios que utilizan
formulaciones a base de solventes.
Poliester
Lacas a base de nitrocelulosa dominan la industria del acabado de madera de los
EE.UU. Sin embargo, esto no es el caso en todos los paises. En otras paries del
mundo, recubrimientos a base de poliester y de poliuretano predominan.
Dos tipos de recubrimientos a base de poliester estan disponibles. El primer tipo es de
poliester derivado del estireno. En este caso, se usa estireno como el solvente y
reactante para resinas alcalinadas no saturadas en las capas. Las formulaciones
tambien contienen un elemento para secar, generalmente un metal pesado, y pueden ser
curadas por medio de una reaccion catalitica o por radiacion ultravioleta (UV).
Poliesteres acrilicos componen el segundo tipo de recubrimientos a base de poliester.
Contienen solventes y acrilicos de eslabon cruzado. Son curados por reaccion catalitica
o por exposition a radiacion UV.
Los dos tipos de recubrimientos a base de poliester se secan rapidamente a capas
OPCIONESPARALAPKEVENCIONDELACONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DE MADERA 11-1 1
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que perduran y que son resistentes al calor, productos quimicos, e impactos. For la
durabilidad de los recubrimientos de poliester, tambien son muy dificiles de reparar
despues de que se ban curado. Poliesteres a base del estireno son generalmente 100
por ciento solidos con casi cero emisiones de los COV. Los poliesteres acrilicos
tienen un contenido de los COV de aproximadamente 3 libras por galon, menos
agua, con un contenido de solidos de 30 a 50 por ciento por volumen. Cadapaso
convertido de recubrimientos a base de nitrocelulosa a recubrimientos de poliester
resuharia en una reduccion de emisiones de los COV de 85 a 100 por ciento. Sin
embargo, acabados de poliester son quimicamente incompatibles con la nitrocelulosa;
mezclarlas seria un riesgo potencialmente explosive. No se debe usar nunca acabados
de poliester y de nitrocelulosa en la misma pieza. Siempre se debe considerar la
compatibilidad estetica y quimica de diferentes acabados antes de mezclar los
diferentes tipos de acabados en la misma pieza.
Poliuretano
Como los recubrimientos de poliester, acabados de poliuretano no se usan
frecuentemente en los EE.UU. pero son comunes en otros paises. Capas de poliuretano
son formadas a traves de la reaction de alcohol polihidrico con una resina de isocianata
con eslabones cruzados. La clasificacion de acabados de poliuretano depende de la
formulation o proceso de curacion, asi como: (1) productos de un elemento; (2)
productos de dos elementos; y (3) materiales curados con humedad. Los productos de
dos elementos son capas convertibles; la formation de la capa ocurre a traves de
polimerizacion. Recubrimientos curados con humedad no son completamente curados
a traves de la polimerizacion; mas bien, se curan fmalmente cuando la humedad en el
ambiente reacciona con el material para formar una capa seca. Recubrimientos curados
con humedad pueden tardar meses en curarse. Ya curadas, todas las capas de
poliuretano son muy perdurables y son caracterizadas como facil de pulir, otorgando
un acabado de alto brillo. Como la de los acabados de poliester, la alta durabilidad del
acabado de poliuretano significa que es muy dificil de reparar despues de que este
curado.
En los ultimos anos, una resina de poliuretano con dos elementos a base de agua ha
sido formulada. Esta combina las caracteristicas de los acabados tradicionales de
poliuretano a base de solventes con la ventaja de no contener los COV. Los
poliuretanos tradicionales tienen un contenido de los COV de 3.4 libras por galon,
menos agua. Hay entre 40 y 60 por ciento de solidos por volumen. Sobre todo,
poliuretanos tradicionales representarian una reduccion de aproximadamente 80
por ciento en emisiones de los COV a comparacion de los acabados a base de
nitrocelulosa. Como con todos los tipos de acabados, la reduccion general de la
contamination depende de cuantos pasos pueden ser convertidos al recubrimiento
alternative.
Prevention de la Contamination en
lalndustria del Acabado deMadera
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A Base de Dioxido de Carbon (CO2)
Union Carbide ha formulado el sistema Unicarb™ para minimizar los COV. Este
sistema usa CO2 supercritico en lugar de solventes o agua, para disolver la capo.
Los recubrimientos Unicarb™ contienen polimeros y solventes amalgamados, mientras
que se omiten los solventes cortantes. En la mayoria de formulaciones, se usan los
solventes cortantes para reducir la viscosidad y aumentar la atomizacion. El sistema
Unicarb™ utiliza CO2 para reducir viscosidad y aumentar la atomizacion. El
recubrimiento viscoso y el dioxido de carbon supercritico son batidos en una camara
de mezclar. Generalmente, a comparacion de acabados tradicionales, 1 galon de
dioxido de carbon reemplaza 1 galon de solventes cortantes. La mezcla se convierte
en pintura atomizada a traves de una pistola para rociar sin aire. El CO2 se evaporiza
del acabado atomizado. La pintura depositada, aun con los solventes amalgamados,
se cura convencionalmente, secado con aire o por hornos. La calidad del acabado
atomizado se considera superior a la de atomizacion convencional sin aire y similar a
la que se obtiene con atomizacion convencional con aire.
Los acabados Unicarb™ contienen aproximadamente 4.7 libras de los COV por galon,
menos agua, y son aproximadamente 34 por ciento solidos por volumen. Al sumar,
se reducen los COV por aproximadamente 50 por ciento. Las propiedades exactas
dependen del tipo de acabado utilizado en el sistema. Una empresa usando el sistema
Unicarb™ tiene la ventaja de no tener que completamente reformular sus acabados y
todavia esta reduciendo las emisiones de los COV. Un acabado de nitrocelulosa
Unicarb™, por ejemplo, producird una capa con las mismas ventajas y desventajas
que la capa tradicionalpero tendrd menos emisiones de los COV. Las principales
desventajas de Unicarb™ son falta de prueba en fabrica y los derechos que se tiene que
pagar.
Curados por Luz Ultravioleta (UV)
Los elementos principales de acabados curados por la luz UV son polimeros,
monomeros diluentes, y fotoiniciadores. La curacion por UV usa luz UV de alta
intensidad para reaccionar con los fotosensibilizadores, creando radicales libres que
inician eslabones cruzados para formar la capa solida. Consecuentemente, acabados
curados por UV son convertibles. La mayoria de los diluentes son polimerizados para
formar parte de la capa. La curacion es rapida, y la capa final es duradera. Estas
formulaciones emplean radiation UV para efectuar cambios quimicos y fisicos en los
materiales organicos del recubrimiento a traves de la formation de eslabones cruzados
en los polimeros del recubrimiento.
Si no todos, la gran mayoria de los elementos reaccionan para formar la capa. Asi, se
considera que los acabados curados por UV frecuentemente contienen
Curacion con UV es
bueno para piezas
planas.
OPCIONESPARA LA PKEVENCIONDE LA CONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DEMADERA
11-13
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hasta el 100 por ciento de solidos. Algunos acabados curados por UV contienen algun
solvente convencional, y la reduction general en emisiones de los COV es de 80
hasta casi 100por ciento. Curar piezas de tres dimensiones aun es dificil, porque se
debe exponer todo el acabado a la radiation UV. Algunos hornos de UV ban sido
disenados para acomodar piezas de tres dimensiones. Sin embargo, dado que es
necesario arreglar las lamparas de UV para cada clase de mueble, estos hornos serian
practices solo para una linea de productos que se fabrica con el mismo diseno durante
un plazo razonable. Recientemente, la curacion es rapida, y el producto es calentado
poco durante la curacion, resultando en mayor productividad aumentada y menos
requerimientos de espacio. La curacion tambien utiliza menos energia que la curacion
termica. La curacion por UV tipicamente usara un quinto de la energia usada por una
linea comparable de curacion termica. La energia es absorbida solo por la capa y no
se desperdicia calentar el aire o la pieza. Todos los materiales de los recubrimientos
para UV son, basicamente, sistemas de un elemento que no requieren la adicion de un
catalizador. La curacion por UV es una forma de curacion por radiation; se realiza la
curacion por radiation usando radiation infrarroja y rayos de electrones. El costo de
sistemas para la curacion con UV varia desde US$4,200 hasta $200,000.
La Tabla II-1 demuestra reducciones generales en emisiones de los COV posibles para
cada paso donde reemplaza los recubrimientos a base de nitrocelulosa con un
recubrimiento alternative. La reduction total de los COV depende de cuantos pasos
pueden ser convertidos para usar un material de recubrimiento alternative.
TABLA II-l
POSIBLES REDUCCIONES EN EMISIONES DE LOS COV PARA
CADA PASO EN QUE LA NITROCELULOSA ES REEMPLAZADA CON
UN RECUBRIMIENTO ALTERNATIVO
Material de Recubrimiento
Nitrocelulosa
A base de Agua
Poliester
Poliuretano
A base de CO,
Curado por UV
Porcentaje de Reduction en los COV
0%
90 - 95%
85 - 100%
80 - 100%
~ 50%
80 - 100%
La Tabla II-2 resume las ventajas y desventajas de cada tipo de acabado.
11-14
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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TABLAII-2
ACABADOS
Acabado
Ventajas
Desventajas
A base de
Agua
Perdura
For lo menos igual de barato para
usarse que recubrimientos
convencionales
Bajo contenido de los COV
Los aparatos se pueden limpiar con
aguayjabon
Los costos de aseguranza
disminuyen por eliminar el riesgo de
incendio
Menor volumen de material para
almacenar
Necesidad de aparatos resistentes a la
corrosion
Evidencia de levantamiento del grano en
algunos tipos de madera por causa de
algunas formulaciones
Posible necesidad de movimiento de aire o
calor para facilitar el secado
La superficie debe estar libre de capas
aceitosas
Viscosidad alzada, posibilidad requerir
cambios en el sistema de bombeo y tuberia
Necesidad de mejorar control sobre la
humedad y temperatura
Poliester y
Poliuretano
Alto brillo
Muy perdurable
Bajo contenido de los COV
Dificil de reparar
Requiere un ambiente de "cuarto limpio"
A base de CO,
Bajo contenido de los COV
Elimination del costo, olor, riesgo
de incendio, toxicidad, y la
curvacion de horno asociadas con
solventes cortantes
Costos de derechos propietarios
Necesidad de rociadores y sistema de entrega
especiales
Bombas y mezcladores requeridos para
manejar las formulaciones viscosas de
Unicarb™
Experiencia industrial limitada
Curado por
UV
Bajo costo de energia
Muy bajo contenido de los COV
Acabado muy perdurable
Curacion rapida
May ores costos de aplicacion
Dificil de curar piezas de forma irregular
Limitado a acabados claros o semiclaros y
capas delgadas
Nitrocelulosa
Metodos establecidos
Reparation facil
Secado rapido
Durabilidad de calidad promedia o mala
Alto contenido de los COV
Toxico y con riesgo de incendio
OPCIONESPARA LA PKEVENCIONDE LA CONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DE MADERA
11-15
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Baja eficencia de
transferencia =
dinero desperdiciado
Metodos para la Aplicacion
Los metodos siguientes se emplean para la aplicacion de acabados: (1) terminados en
linea recta; (2) aplicacion con rociadores; (3) con brochas, y (4) inmersion. Dentro de
cada metodo hay muchas variaciones. Se usan terminados en linea recta para aplicar
recubrimientos solo a piezas planas. Inmersion no es tipica en piezas huecas.
Aplicacion con rociador es el metodo predominante. Una manera de medir la eficiencia
de el metodo utilizada es examinar la eficiencia de transferencia (ET). El ET se define
como la relation de la capa solida depositada en una superficie a la cantidad total del
material del recubrimiento usado, representado como un porcentaje. For ejemplo, si la
mitad del recubrimiento rociado permanece en el bianco, el sistema tiene un ET de 50
por ciento. Aunque el 50 por ciento es casi el doble de lo que suele lograr por pistolas
rociadoras convencionales, la mitad de todo el material comprado aun es desperdiciado.
Ejemplos de ahorros logrados por mejorar el ET (por ejemplo, con mejores aparatos
o entrenamiento de operadores) son demostrados en la Tabla II-3.
Electrostatica
Durante la aplicacion de acabados electrostaticos, las particulas del recubrimiento son
atomizadas y aceptan una carga negativa, mientras que la pieza a que se le va a aplicar
el acabado es conectada a la tierra y acepta una carga positiva. La atraccion
electrostatica atrae a las particulas hacia el producto. Esta atraccion resulta en un ET
alto, que permite que cada pieza se termine con menos pasos, de esa manera utilizando
menos material de recubrimiento y ahorrando tiempo y dinero. La ventaja principal de
usar este tipo de sistema es el ET alto. Un efecto de los acabados electrostaticos es el
revestimiento ciclico, es decir, la tendencia de las particulas con carga negativa a cubrir
efectivamente los lados de la pieza a la que se le esta aplicando el acabado. Hasta las
particulas que se pasan pueden ser atraidas hacia la parte posterior de la pieza. Otra
propiedad del acabado electrostatico, el efecto de sifon Faraday, causa que las
particulas se depositen alrededor de la entrada a un hueco, haciendo necesario repintar.
Las particulas deben poseer suficiente impetu para sobrepasar el efecto de sifon
Faraday, pero no tanto que las fuerzas de atraccion son completamente negadas. Por
lo tanto, balancear la velocidad de las particulas con el voltaje electrostatico es esencial
para un optimo ET. Otra consideration es que la pieza debe ser conduciva.
Obviamente, esto no es un problema en el acabado de metales, pero si es una
preocupacion en el acabado de maderas. Cuando la madera contiene suficiente
humedad, es un conductor modicamente eficaz. Sin embargo, cuando la madera esta
muy seca, no conduce bien. Se deben tratar superficies que no conducen con una capa
que aumenta la atraccion electrica entre las particulas con carga electrica negativa del
recubrimiento y la pieza que debe ser terminada. Un tipo de tratamiento comun es el
de aplicar sensibilizadores a la superficie de la madera.
11-16
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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&&*
TABLAII-3
AHORROS FOR CADA US$1,000 EN MATERIALES
DE RECUBRIMIENTO CON EFICIENCIAS
DE TRANSFERENCIA (ET) MEJORADAS
ET
Anterior
20%
25%
30%
35%
40%
45%
45% 50%
ET Nuevo
60% 70%
80%
90%
556
444
333
222
111
0
600
500
400
300
200
100
667
583
500
417
333
250
714
643
571
500
429
357
750
688
625
563
500
438
778
722
667
611
556
500
Nota:
Ejemplo—Una empresa usa 100 galones de recubrimiento cada mes en rociar puertas de
gabinetes ($10 por galon para un total de $1,000). Las pistolas rociadoras convencionales
que utiliza la empresa son 30 por ciento eficientes. Si la empresa cambia a un sistema de
rociar sin aire pulverisado con aire que es 60 por ciento eficiente, la empresa ahorraria $500
por mes.
OPCIONESPARA LA PKEVENCIONDE LA CONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DEMADERA
11-17
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Se aplican formulaciones de los sensibilizadores en capas delgadas sin color que atrapa
la humedad del aire. Esta humedad le otorga suficiente conductividad a la pieza para
poder rociarla electrostaticamente y el sensibilizador se disuelve en el recubrimiento
que es aplicado. Usando un sensibilizador es un proceso que es susceptible a la
humedad y no es efectivo cuando la humedad relativa es menos del 40por ciento.
Las recompensas de usar un acabado electrostatico pueden hacer valer el esfuerzo,
dado el costo del acabado puede ser reducido por aproximadamente 40 por ciento.
Las dos principals clases de aparatos electrostaticos son los atomizadores giratorios
y pistolas rociadoras electrostaticas. Algunos atomizadores giratorios usan discos
rotatories, y otros usan bolas. Discos son mejores para paries largas y delgadas y para
piezas planas, mientras que bolas son mejores para piezas cortas y anchas.
Atomizadores giratorios de baja velocidad dependen de la fuerza electrostatica para
atomizar los recubrimientos, mientras que las versiones de alta velocidad usan la fuerza
centrifuga para atomizar los recubrimientos. Los dos aplican una carga electrica
negativa a las particulas. Pistolas rociadoras electrostaticas pueden ser de aire o sin
aire. Estas pistolas rociadoras operan de manera similar a las de pistolas
convencionales, usando aire o presion fluida para la atomizacion. Ademas, las
particulas son cargadas por un electrode en la punta de la pistola. Los ET
generalmente son mejor con los atomizadores giratorios que con la pistola rociadora
electrostatica. Las pistolas rociadoras electrostaticas producen particulas con mayor
impetu, y son propensas a sobre rociar. Tambien son menos eficientes en cargar las
particulas de pintura con electricidad que los atomizadores giratorios. Aparatos
electrostaticos de rociar pueden costar mas de $600,000 y, consecuentemente, pueden
ser demasiado caros para negocios mas chicos.
Rociadores de Volumen Alto/Baia Presion (VABP^
jAumentar la
eficiencia de
transferencia de 30%
a 60% cortard los
Pistolas rociadoras VABP usan un volumen alto de aire a baja presion—no mas de 10
libras por pulgada cuadrada (psi)—para atomizar una corriente de material de
recubrimiento. En bajas presiones, los materiales de recubrimiento son propulsados
a velocidades menores que las de sistemas convencionales. En estas velocidades
menores, el "rebote" es reducido, y el ET es mejorado. Este rocio suavizado tambien
es bueno para penetrar areas encastradas. Sin embargo, este ET aumentado es logrado
a costo de una velocidad reducida del flujo de liquido. El acabado logrado con VABP
es comparable a acabados con rociadores convencionales, cuando se usan
recubrimientos de baja o media viscosidad. Como con todas las otras tecnicas de
rociar con pistola, los ET dependen del nivel de habilidad del operador, el tipo de
aparato, la formulation del recubrimiento, y la presion operativa. Sistemas de VABP
tipicamente tienen los ET en el alcance de 40 a 70 por ciento. Como se mencionara
mas adelante,
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Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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el nivel de habilidad del operador es el mejor pronosticador del ET. Sin embargo,
tambien es importante realizar el funcionamiento optimo de la pistola, por ejemplo, con
la presion apropiada para el sistema y la mejor punta para la pistola rociadora.
Hay dos clases basicas de sistemas de VABP; uno se opera con un compresor; el otro
se opera con una turbina. Cuando se usa el compresor, es necesario comprar un equipo
de conversion para permitir el uso del VABP. Este equipo contiene filtros para limpiar
el aire y un regulador para controlar la presion del aire. Las turbinas son ideales para
el uso con los sistemas de VABP, porque se disenan para producir un alto volumen de
aire calido, seco, y de baja presion. El aire caliente producido por la mayoria de las
turbinas puede mejorar el flujo del recubrimiento y puede acelerar el secado.
Rociador sin Aire
Como sugiere el nombre, este modo de atomizar los recubrimientos no usa aire
compresado. En su lugar, se usa presion hidraulica para forzar el material entre la
abertura pequena en la boquilla de la pistola rociadora para atomizar el recubrimiento.
El sistema puede ser ajustado ya sea ajustando la viscosidad o cambiando la presion
hidraulica. Sistemas sin aire tienen varias ventajas. Primero, los sistemas sin aire
tienen mejores ET que sistemas convencionales. Segundo, cuando recubrimientos
pesados son deseados, una sola capa con un rociador sin aire frecuentemente produce
resultados que requeririan dos capas si fueran aplicadas convencionalmente. Tambien,
como las pistolas sin aire depositan el material mas rapidamente, la pistola puede
moverse mas rapidamente para producir una capa de la densidad deseada. Esto resulta
en mayorproductividady menosfatiga del operador. Otros beneficios reportados
son (1) menos rechazos como resultado de un acabado mas consistente, y (2) hasta
un 15por ciento en ahorros en costos de materiales.
Aunque los materiales no necesitan ser formulados nuevamente para usarse con un
sistema sin aire, calentar el recubrimiento es una manera de mejorar el sistema.
Calentar los materiales de recubrimiento para un sistema sin aire provee tres ventajas
principales: (1) por el atomizacion aumentado, es posible producir acabados mas
finos; (2) por la viscosidad reducida de los liquidos calientes, la presion hidraulica
necesaria para atomizar puede ser disminuida, y (3) el rocio caliente facilita la
evaporation de los solventes para lograr un secado mas rapido. La principal desventaja
del rocio sin aire es que la calidad del acabado es generalmente menor que la del rocio
convencional. Sin embargo, esto no es cierto en la aplicacion de capas mas gruesas,
cuando el rociador sin aire es muy efectivo.
OPCIONESPARA LA PKEVENCIONDE LA CONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DEMADERA 11-19
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Rociador Sin Aire Pulverisado con Aire
En un sistema pulverisado con aire, chorros de aire hacen romper una corriente de
liquido a presion. Sistemas sin aire pulverisado con aire usan una corriente de
recubrimiento a presion, como con el rociador sin aire, con chorros de aire que
pulverizan el material de recubrimiento. Este sistema desperdicia menos pintura y
produce un acabado de mayor calidad que el rociador sin aire. De hecho, el acabado
producido con un rociador sin aire pulverisado con aire es comparable al acabado
producido con un rociador convencional, y una reduction de 5 por ciento en la
alimentation de material por labrar ha sido documentada.
Recubrimientos al Vacio
El recubrimiento al vacio es otro metodo de aplicacion con un ET de casi 100 por
ciento, pero este tambien se limita por las formas de las piezas que se puede acomodar.
Se realiza la aplicacion en una camara de recubrimientos. La camara tiene aperturas
en los lados opuestos que son de la misma forma, pero un poco mas grandes que la
pieza que se va a terminar. El material de recubrimiento llena la camara hasta mas
arriba de las aperturas. Como la camara esta dentro de un vacio, el material de
recubrimiento no se sale por las aperturas. La pieza pasa por la camara. Despues de
que la pieza saiga de la camara, una corriente de aire quita el recubrimiento sobrante.
La densidad del recubrimiento es controlada variando la viscosidad del mismo, la
magnitud del vacio, y la intensidad del chorro de aire. La limitacion principal de esta
tecnologia es que se pueden acomodar solo piezas que poseen las mismas dimensiones
de silueta a lo largo de la pieza entera. Este sistema es principalmente para el uso con
recubrimientos a base de agua, ya el vacio tiende a agotar los acabados a base de
solventes.
Algunas ventajas que pueden recibir las empresas al usar esta tecnologia son (1)
costos demateriales significativamente reducidos, resultando de un ET muy alto,
(2) mejor calidad del acabado, (3) productividad aumentada, y (4) costos reducidos
de mano de obra.
Linea Recta
Como el nombre indica, el acabado de linea recta es el metodo preferido para terminar
piezas que son basicamente rectas. Antes del acabado, se lijan las piezas a una
densidad uniforme, y un relleno es aplicado que funciona como la base para los
recubrimientos posteriormente aplicados. Rodillos aplican los acabados y
frecuentemente estan grabados para producir la apariencia del grano de madera en el
carton de fibras de madera. Aplicar el acabado con rodillos resulta en un ET muy alto
y permite el uso de recubrimientos con alto contenido
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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de solidos que serian dificil o imposible de usarse en rociadores. Curar con UV es una
option excelente despues de aplicar el acabado de linea recta, porque es eficaz en el
curado de piezas planas. Si una empresa fabrica piezas planas, puede usar materiales
mas eficientemente, con ahorros significantes, cambiando de un acabado con rociadores
convencionales a el acabado de linea recta u otra tecnica disenada para piezas planas,
por ejemplo el recubrimiento en cortina o el recubrimiento al vacio.
Recubrimiento en Cortina
El recubrimiento en cortina, o "vaciado", es un proceso de production de alta velocidad
para aplicar capas lisas a piezas planas o moderadamente curvadas. Esto se debe al
viejo fundamento de recubrimiento por flujo—moviendo el objeto a lo largo de una
cascada continua de material. En el recubrimiento en cortina, la pieza se pasa por una
carga de presion o sobre una carga en el vertedero en altas velocidades de production,
aproximadamente 150 metres por minuto. La materia sobrante es atrapada por un
deposito y circulada nuevamente con un minimo de desperdicio.
Inmersion
Inmersion es otra tecnica de aplicacion directa. Se sumerge la pieza, que puede ser de
cualquier forma, en un tanque que contiene el material de recubrimiento deseado. Se
saca el objeto del tanque, y se drena el material sobrante al tanque. Es critico que la
viscosidad del material sea optima para lograr una capa de la deseada espesura.
Tambien es vital que se le permita el tiempo suficiente para que el material sobrante
se escurra de la pieza mientras que este colocada todavia sobre el tanque. Sin el tiempo
suficiente, el material sera desperdiciado.
En resumen, varies metodos aceptables de aplicacion estan disponibles, y cada
organization debe evaluar sus metodos de aplicacion periodicamente y hacer
modificaeiones,cuando, sean necesarias. La Tabla II-4 resume las ventaias y,, , r- • .
, ElegirJa mefoaoiogia, aprppmaa para eirecuonmiemo resmtara eirunalmea de proceso enciente.
desventajas de los vanos metodos der aplicacion.
Metodo de Aplicacion
La aplicacion de pintura con rociadores permite recubrimiento rapido y uniforme con
costos de mano de obra relativamente bajos, y por eso es frecuentemente el metodo
preferido en la industria del acabado de madera. Sin embargo, aplicar recubrimientos
con pistolas rociadoras desperdicia mucho mas material que usar brocha, rodillo, o
inmersion, que tipicamente tienen los ET de mas que 90 por ciento. Inversamente, la
aplicacion con rociador puede resultar en los ET tan bajos como del 20 por ciento.
Cualquier material de recubrimiento que no permanece en el producto es desperdiciado.
Si el ET de un sistema es del
OPCIONESPARALAPKEVENCIONDELACONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DE MADERA 11-2 1
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TABLAII-4
METODOS DE APLICACION
Tecnologias de
Aplicacion
Rociador
Convencional de
Volumen Bajo/
Alta Presion
Rociador de
Volumen Alto/
Baj a Presion
(VABP)
Rociador sin Aire
Pulverisado con
Aire
Rociador sin Aire
Rociador
Electrostatico
Atomiz adores
Electrostaticos
Rotate rios
Recubrimiento por
Inmersion
Recubrimiento por
Flujo
Recubrimiento en
Cortina
Recubrimiento al
Vacio
Ventajas
! Atomizacion excelente
! Capacidad de produccion alta
! Poco sobre rocio y buena eficiencia de transferencia
! Menos desechos
! Costos reducidos para la limpieza de las casillas
! Costos reducidos para reemplazar los filtros
! Menos emisiones de COV
! Menos exposicion para los trabajadores
! Buena atomizacion
! Buena ET
! Alta velocidad de flujo del recubrimiento
! No hay manguera de aire
! Buena ET
! Capacidad de usar liquidos viscoses
! Buena ET
! Densidad uniforme de la capa
! Cobertura en las orillas
! Atomizacion excelente
! Excelente ET
! Cualquier tipo de acabado se puede utilizar
! Densidad uniforme de la capa
! Capacidad alta de produccion
! Costos bajos de mano de obra
! Excelente ET
! Excelente ET
! Capacidad alta de produccion
! Costos bajos de mano de obra
! Menos mantenimiento
! Excelente ET
! Densidad uniforme de la capa
! Capacidad de produccion muy alta
! Capacidad alta de produccion
! Excelente ET
! Costos bajos de mano de obra
Desventajas
! Sobre rocio extensive — ET bajo
! Costos de limpiar las casillas
! Costos de reemplazar los filtros
! Costos de disponer de los desechos peligrosos
! Altas emisiones de COV
! Atomizacion menos completa
! Necesidad de aire limpio y seco
! Velocidad de aplicacion mas lenta
! Mayor mantenimiento
! Mas entrenamiento necesario
! Riesgos de inyectar la piel
! Patron reducido del recubrimiento rociado
! Atomizacion relativamente bajo
! Peligro de inyectar la piel
! Mayor entrenamiento y mantenimiento necesario
! Pistolas delicadas y abultadas
! Costos altos de aparatos y mantenimiento
! Efecto de Sifon Faraday
! Limpieza es importante
! Peligro de incendio y de seguridad
! Piezas deben ser conductivas
! Costo
! Efecto de Sifon Faraday
! Limpieza es importante
! Peligro de incendio y de seguridad
! Piezas deben ser conductivas
! Costo
! Viscosidad del recubrimiento es importante
! No es apropiado para piezas huecas
! Peligro de incendio
! Acabado de menor calidad en apariencia
! Acabado de menor calidad en apariencia
! Viscosidad del recubrimiento es importante
! Depende de la viscosidad del recubrimiento
! Solo para piezas planas
! Apropiado solo para piezas con siluetas uniformes
! Basado en el uso con recubrimientos a base de agua
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Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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30 por ciento, estd desperdiciando el 70 por ciento del dinero que gasto en los
materiales de recubrimiento! Muchos factores afectan el ET, incluyendo (1) tipo de
aparatos para rociar, (2) mantenimiento y uso optimo de los aparatos, (3) tamano y forma
del bianco, (4) tipo de recubrimiento, (5) presion y velocidad del aire, y (6) velocidad de
flujo del fluido. Una manera de mejorar el ET es usar los aparatos para rociar de la forma
que se deben usar. Personas frecuentemente incrementan la presion del aire y del fluido
fuera de los limites recomendados. Esto produce una neblina que es mas facil de aplicar
uniformemente por los labradores sin experiencia. Desafortunadamente, altas velocidades
aumentan el rebote, y el sistema de ventilation se lleva la mayoria del recubrimiento en
neblina, resultando en un ET bajo. Consecuentemente, sobre rociar es directamente
relacionado con la presion del aire y del fluido; estas presiones deberan ser las mas bajas
posibles. El Grafico II-3 demuestra los ET tipicos de varies metodos de aplicacion.
La presion del aire y del fluido y el tipo de pistola rociadora es muy importante; sin
embargo, de acuerdo a un estudio de 1992 realizado por el Centre Noroeste Pacifico de
Investigaciones para Prevenir la Contamination, el factor que mas consistentemente influye
el ET es el nivel de experiencia del operado. Por lo tanto, entrenar los operadores en la
tecnica correcta de rociar es la manera mas facil de disminuir significativamente la
contaminacion y de ahorrar dinero.
Material que no
permanece en el
producto es material
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EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DEMADERA
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Metodo Correcto de Rociar
Los siguientes son fundamentos de un metodo bueno para rociar:
! Cincuenta por ciento de solapamiento en el patron de rociar
! La pistola para rociar sostenida 6 a 8 pulgadas de la pieza para labrar
! Velocidad constante de la pistola de aproximadamente 250 pies por
minuto
! Sostener la pistola para rociar perpendicular a la superficie de la pieza
para labrar
! Disparar la pistola al principio y al final de cada paso
Si usa menos del 50 por ciento de solapamiento, la pieza estara rayada.
Si usa mas, el material de recubrimiento sera desperdiciado, y el operador hara mas pasos
que los que son necesarios para terminar la pieza, requiriendo gastar demasiado tiempo en
cada pieza. Para mantener un solapamiento de 50 por ciento, el pintor, en el primer paso,
dirige la boquilla de la pistola rociadora hacia la orilla de la pieza. En cada paso
subsiguiente, el pintor dirige la boquilla hacia la orilla inferior del paso previo.
La distancia entre la pistola rociadora y la pieza debe permanecer constante para un
terminado uniforme. Una separation de 6 a 8 pulgadas es ideal. Si la separation aumenta,
el ancho del patron de rociar la pieza aumenta, y la densidad del recubrimiento disminuye.
Tambien, una separation de mas que 8 pulgadas frecuentemente resulta en que parte del
recubrimiento se seca antes de que toca la superficie. Este material seco rebota,
desperdiciando el material, o se pega a la superficie, produciendo un terminado granoso.
Las pistolas rociadoras deben ser ajustadas para la separation que se usara, y los
operadores deben entonces mantener esa distancia.
Un acabado consistente requiere una velocidad constante de la pistola. Cambiar las
velocidades varia la cantidad de material aplicado a la superficie. Bajas velocidades pueden
resultar en la aplicacion de demasiado material, causando chorreos. Altas velocidades
pueden resultar en mala punteria, impropio control de la pistola, y un patron torcido del
rocio. Todos estos demuestran el uso ineficaz de los materiales. Velocidades muy altas
para las pistolas tambien pueden causar un espesor inadecuado para los recubrimientos.
Mantener la pistola perpendicular al superficie tambien es importante. Fallar en sostener
la pistola perpendicular a la pieza resulta en un recubrimiento disparejo, y
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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el aumento en el angulo de incidencia del rocio aumenta la cantidad de material que rebota
del superficie. Arquear o abanicar la pistola constantemente cambia la distancia y el angulo
de la pistola, haciendo que no se logre un acabado uniforme.
Entrenamiento para Operadores
Una empresa puede derivar los siguientes beneficios de un programa formal de
entrenamiento para los operadores de rociadores:
I
Costos reducidos de materiales
! Acabados de mayor calidad
! Emisiones reducidas de los COV
! Menos sobre rocios y costos reducidos para limpieza
! Mayor cuota de produccion
El entrenamiento es frecuentemente realizado en la fabrica por un companero
de trabajo que le demuestra las tecnicas de rociar al nuevo operador. Este modo de entrenar
es ineficaz aun en los mejores instantes. El amaestrado frecuentemente aprende y repite las
malas costumbres del entrenador. Ademas, el entrenador muchas veces descuida de
comunicar los puntos importantes que son aparentes para el trabajador con experiencia,
pero que no son aparentes para un nuevo empleado.
Sin embargo, el entrenamiento formal debera incluir una explication de los fundamentos
de una buena tecnica para rociar y como estas tecnicas pueden beneficiar al operador.
Primero, la buena tecnica facilita el trabajo para el operador. A traves de rociar
correctamente, el operador puede rociar la pieza mas rapidamente con menos trazos. Por
ejemplo, si un operador puede reducir la cantidad de trazos necesarios para terminar un
mueble por cinco, y el operado rocia 200 muebles cada dia, el operador ahorrara 1,000
trazos por dia. Segundo, una tecnica buena para rociar resultara en la calidad mejorada del
acabado. Generalmente, personas tienen orgullo en su trabajo y aprecian la oportunidad de
producir un producto mejor.
En lo ideal, cada operador debera ser filmado con cinta de video periodicamente. El
operador debera entonces reunirse con el supervisor y el personal tecnico para revisar la
cinta de video. Dado que los operadores de rociadores suelen tener buen conocimiento,
frecuentemente pueden identificar las tecnicas malas cuando se ven en la cinta de video.
Informes constructivos e instruction "a mano," bajo condiciones de produccion, deberan
seguir la revision de la cinta de video. Se deberan filmar nuevamente los operadores para
darles la oportunidad de comparar las dos cintas de video. Esto les permite ver su
mejoramiento. Una empresa, realizando este entrenamiento dos veces por ano, reporto
una reduction del 8 al 10 por ciento en la cantidad de material de acabado usado,
resultando en un ahorro anual de
Buen entrenamiento
es la manera mas
facil de ahorrar
OPCIONESPARA LA PKEVENCIONDE LA CONTAMINACION
EN LA INDUSTRIA DEL ACABADO DEMADERA
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Prevention de la Contamination en
la Industria delAcabado de Madera
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$50,000 a $70,000.
La supervision apropiada asegurara la implementation de los fundamentos aprendidos en el entrenamiento sean
implementados. Aun con entrenamiento bueno, la supervision es necesaria para asegurar que los operadores
no se retroceden a las malas costumbres. Para maximizar el ET, sin hacer caso del tipo de
sistema que es usado, se debe evitar excesiva presion del aire o del fluido.
Ademas, el entrenamiento debe ser especifico al aparato y los materiales que seran usados.
For ejemplo, por su mayor contenido de solidos, recubrimientos a base de agua no necesitan
ser aplicados tan gruesos como los recubrimientos a base de solventes.
Operation y Mantenimiento
Transferencia Directa de los Recubrimientos a las Pistolas Rociadoras
Un sistema que transfiere los recubrimientos directamente a las pistolas, en lugar de con
una cubeta, ofrece muchas ventajas. Puede ser economicamente justificada aun si su
negocio usa tan poco como 30 a 40 galones por semana.
Un sistema de transferencia directa elimina la necesidad de llenar una lata desde un barril
cada vez que se necesita un recubrimiento. Pueden anticipar los siguientes ahorros:
I
Costos descontados de compras por mayoreo
! Menos material desperdiciado al minimizar derrames, evaporation, y la
perdida de natas en los lados de los barriles
! Costos de mano de obra disminuidos por gastar menos tiempo recogiendo
pintura de las areas de almacenaje, ajustando la viscosidad del
recubrimiento, y llenando las cubetas de presion y los recipientes a
gravedad.
! Costos disminuidos para solventes, porque no se limpia los recipientes al
terminar los turnos
Los ahorros en tiempo aumentan la productividad. La calidad del acabado es tambien
mejorada, porque el material de acabado que llega a lapistola es mas consistente.
Los tres tipos principales de sistemas de transferencia son (1) terminal, (2) flujo sencillo,
y (3) recirculacion completa. Un sistema terminal solamente suministra el material al punto
final sin una linea de regreso. Este tipo debera ser usado solo para materiales en que la
sedimentation no es un problema. El sistema de flujo sencillo
OPCIONESPARALAPKEVENCIONDELACONTAMINACION
EN LA INDUSTPJA DEL ACABADO DEMADERA 11-27
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tiene una linea de regreso al tanque de almacenamiento desde el punto de uso maslejos.
Esta circulation continua impide la sedimentacion en la mayoria de materiales. El sistema
de transferencia de recirculacion completa es disenada para circular el material hasta en la
manguera de la pistola rociadora. Se requiere este tipo de sistema solo para materiales de
recubrimientos con grades muy altos de sedimentacion.
Mantenimiento de los Aparatos para Rociar
Todos los aparatos, sobre todo los aparatos para rociar, deben mantenerse regularmente
para minimizar los costos de reemplazo y para optimizar el rendimiento. Esto, en turno,
ayuda a prevenir la contamination. Las siguientes medidas, entre otras, ayudaran a que las
operaciones de rociar sean seguras:
! Situar el compresor donde reciba aire fresco, y limpiar y lubricarlo
regularmente.
! Para evitar obstrucciones en las pistolas rociadoras, mantener tanques de
alimentation libres de particulas secas de recubrimientos, limpiandolos
apropiadamente, y usando la agitation apropiada para prevenir la
formation de natas.
! Nunca mezclar aire en las mangueras del material.
! Optimizar la selection del aguja, la boquilla, y la cubierta de aire para
cada tipo de acabado.
! No rociar lacas y barnices en la misma casilla. Puede resultar en
combustion espontanea.
Usar Calor en Lugar de Solventes para Diluir los Recubrimientos
La viscosidad de los recubrimientos frecuentemente debe ser ajustada antes de rociar.
Tradicionalmente, esto ha sido logrado agregando solventes. El costo de los solventes es
unaparte significativa del costo total de los materiales, y los solventes sonfuentes de
la contamination del aire. Una alternativa de diluir con solventes es usar calor para
reducir la viscosidad de los recubrimientos. Los beneficios incluyen la reduction en el
uso de solventes, menos emisiones, viscosidades que son mas consistentes y curado mas
rapido.
Reciclaje de Lacas en Circuito Cerrado
HisStrand Chemical de Lenoir, North Carolina, ha desarrollado un modo de reciclar
polvos de lacas. Para este programa, el polvo debe provenir de lacas convencionales de
nitrocelulosa. El polvo de lacas es el residue inflamable del rocio
Tratan los aparatos
como sifueran
propios.
Diluir con calor
significa curacion
mas rapida.
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Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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Reciclar las lacas de
nitrocelulosa ahorra
dinero y reduce los
sobrante en las casillas de rociar, en deflectores, y en filtros. El iinico desembolso
necesario es de un cernidor, cualpuede ser compradopor aproximadamente $1,500.
Dependiendo en el tamano de lafabrica, tipicamente sepuede recuperar dentro de
unas semanas o unos meses. El proceso es reciclaje de curva cerrada, ya que el polvo de
las lacas es eventualmente rociado de nuevo en el producto. El polvo de las lacas se
convierte al ingrediente basico en la formulation de los selladores, y de recubrimientos para
respaldos y cajones. Cada libra de polvo de las lacas suele rendir 1 galon del sellador. Esto
reduce los costos de disposition y materiales, con un cambio minimo en los costos de
mono de obra.
Gestion de Inventarios
Mejorar la gestion de inventarios puede reducir los costos y minimizar los desechos. Si se
compra demasiado material de acabados, (1) la production de esa pieza puede terminar,
dejando una gran cantidad del material sin usar, y (2) el material puede deteriorarse antes
de que se pueda usar. Empresas deberan trabajar con sus proveedores para que puedan
determinar con exactitud las necesidades de inventarios para minimizar los excesos.
Surtidos almacenados fuera del limite de tiempo, o surtidos que no se pueden usar porque
la production esta terminada resultan en dos costos que se puede prevenir: (1) costos de
comprar material no necesario, y (2) costos asociados con la disposition del material
desechado.
Si existe un exceso de material del acabado al termino de un proceso de production, la
empresa tiene varias opciones. La mejor option es, obviamente, encontrar otro proyecto
en que se pueda usar el material. Otras opciones incluyen (1) regresar los recipientes no
usados al proveedor original, (2) ponerse en contacto con otros fabricantes sobre sus
posibles necesidades, y (3) ponerse en contacto con un servicio de intercambio para
materiales o desechos. Opciones para controlar desechos o solventes sobrantes se
demuestran en el Grafico II-4.
Reciclaje
Reciclar solventes al purificarlos por medio de la destilacion es una alternativa atractiva que
reducira el costo del material y minimizara los desechos. La destilacion es una tecnologia
probada, con aparatos disponibles en una variedad de tamanos. Puede ser realizada en el
sitio o en otro lugar por proveedores. El reciclaje en el sitio que se realiza como parte del
proceso de recubrimiento, es decir reciclaje en circuito cerrado, es considerada una tecnica
para prevenir la contamination. Un ejemplo de reciclaje en circuito cerrado es recuperar
el material de recubrimiento de, y regresarlo directamente a, una unidad de aplicacion. Otra
option para aumentar la vida del solvente es remover las sustancias de particulas del
solvente por medio de sedimentation o filtration para que se pueda reusar el fluido en una
primera limpieza de los materiales.
Otra forma de reciclar en el sitio es de capturar el sobre rocio en la casilla de rociar
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EN LA INDUSTPJA DEL ACABADO DEMADERA
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Prevention de la Contamination en
la Industria delAcabado de Madera
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jDejen abiertos los
recipientes y vean
Solventes se deben
reusar para formular
productos o para
una primer a
y regresarlo al proceso. Una pared de agua fluyendo sobre una serie de deflectores situados
detras de la casillas de rociar pueden capturar el sobre rocio del aire. La mezcla del
recubrimiento y agua forma un lodo. Si el material de recubrimiento no se puede mezclar
con agua, el recubrimiento puede ser facilmente separado y reciclado. Si el material de
recubrimiento no puede ser facilmente separado del agua, ultrafiltracion puede ser usada
para separar el agua del material de recubrimiento. La ultrafiltracion usa membranas con
poros chicos (aproximadamente 0.01 micrones) para filtrar la mezcla. El agua pasa por la
membrana, pero las particulas del recubrimiento son demasiado grandes para pasar por los
poros de la membrana.
LIMPIEZA DE EQUIPO
La limpieza de el equipo es necesaria cuando se termina el proceso, se necesita un cambio
de color, o cuando se necesita mantenimiento. Cuando evaluan las oportunidades para
prevenir la contaminacion en el proceso de limpieza, la empresa debera usar buenas
practicas de operation para minimizar la frecuencia de las limpiezas. Por ejemplo, la
secuencia de production puede ser acomodada para que piezas que requieren una pintura
de color claro sean pasadas por la linea de production primero, seguidas por piezas que
requieren un terminado mas oscuro. Esto minimiza la necesidad de limpiar entre pasadas.
Ademas, debera ser determinado si la limpieza es necesaria. Para algunos objetos de bajo
costo, el costo de reemplazar el objeto puede ser menor a los costos asociados con el
solvente de limpieza, la disposition de los desechos del solvente, y la mano de obra
adicional. Sin embargo, el costo de disponer apropiadamente del objeto debe ser
considerado.
Cuando es necesaria la limpieza, la planta debera incorporar limpieza mecanica (raspadores
y limpiadores) a los procedimientos de limpieza. Los pisos deberan ser limpiarse con
escobas de goma en lugar de trapos, escobas o trapeadores. Donde posible, pueden usar
tanques forrados de teflon para mejorar el drenaje y reducir los depositos del acabado. Al
limpiar los tanques, los operadores deberan usar limpiadores de goma para raspar a mano
los lados y remover los depositos del acabado.
Si es necesario limpiar con solventes, estdn disponibles solventes alternativos, ya que
el uso de estospueden resultar en menos emisiones de los COV. Esteres dibasicos son
una clase de solventes alternativos. Se deben reusar solventes con una volatilidad baja para
minimizar emisiones. Aun cuando se usan solventes convencionales, hay algunas opciones
para reducir la contaminacion y ahorrar dinero. La mas facil y mas obvia es de usar
completamente los solventes que ya fueron comprados. La mayoria de las empresas se
deshacen de los solventes mucho antes de lo necesario. Los solventes deben ser
desechados o redclados soloporque han perdido su efectividadpara limpiar, no solo
porque se ven "sucios." Ademas, dejar los solventes abiertos al aire crea emisiones de los
COV innecesarias, y el dinero gastado en el solvente se evapora. Una manera de usar el
solvente mas eficazmente es de embutir el solvente a un sifon para reusarse para enjuagar
el recipiente de
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EN LA INDUSTPJA DEL ACABADO DEMADERA
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presion. Ademas, se deben mantener y reemplazar las bombas para solventes, cuando
necesario, para prevenir fugas.
Al considerar el tipo de acabado que se utilizara, recuerde que usar un recubrimiento a base
de agua elimina la necesidad de usar solventes en la limpieza de los aparatos. Existen varias
tecnicas que reduciran el volumen de los desechos, sin importar si soluciones acuosas o
solventes son usadas para limpiar los aparatos. Primero, al limpiar las lineas, usar aire para
soplar los residues de vuelta a los recipientes antes de la limpieza final con agua o
solventes; esto reduce la cantidad de material de recubrimiento desperdiciada y ayuda a
minimizar la cantidad de liquido es usado para limpieza. Segundo, al usar agua o solventes
para limpiar, es mejor utilizar altas velocidades en lugar de altas cantidades; esto limpia
mas eficazmente y requiere menos liquido para limpiar. Tercero, en lugar de rociar el
solvente de limpieza al aire, puede rociar el solvente dentro de un recipiente,
preferiblemente debajo de la linea del fluido, y reusarlo; este solvente "usado" puede ser
utilizado para una primera limpieza o para la formulacion de productos.
PREPARACION DEL RECUBRIMIENTO
La preparation apropiada del material de recubrimiento es importante para minimizar los
desechos y los costos. Demasiada dilution puede resultar en curvacion, mientras que muy
poca puede causar flujo inadecuado, cascara de naranja, u otros defectos. Estos problemas
pueden, en turno, resultar en rechazos y material que se desperdicia o que no se puede usar.
Aqui se presentan algunas recomendaciones para mejorar la formulacion:
! Siempre agregue el reductor al material (en lugar de al reves), y agreguelo
lentamente mientras que lo agita vigorosamente.
! Revise que este completamente mezclado; tome unas gotas de encima del
recipiente y unas del fondo y ponga cada una en un pedazo de vidrio, y vea
las diferencias en color o velocidad de flujo en el vidrio; diferencias
notables indican que se necesita agitation adicional.
! Mezcle los materiales bien antes de usarlos; algunos necesitan ser
agitados durante su uso para asegurar un acabado uniforme.
! Cubra tanques para prevenir perdidas por evaporation.
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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Prevencion de la Contaminacion en
11-J o la Industria delAcabado de Madera
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PARTE III
ESTUDIOS DE CASOS
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ESTUDIO DE CASO NO. 1—Conversion a VABP
Introduction
Tiz's Door Sales, Inc. (TDS), en Everett, Washington, emplea a mas de 60 personas. IDS
fabrica productos de madera para el remodelaje y la construction de nuevos hogares. Su linea
de production incluye puertas y marcos para el interior y el exterior, molduras de ventana y de
base, y barandas tinturadas.
Proceso Anterior a la Prevention de la Contamination
La empresa estaba usando pistolas convencionales para rociar, que eran lineas manuales de
rocio de aproximadamente 20 por ciento eficiencia. Acabados de alta calidad eran obtenidos
usando recubrimientos convencionales a base de solventes.
Proceso Actual
TDS fue muy agresiva en sus esfuerzos para reducir las fuentes de generation. TDS instalo
aparatos automatizados para rociar en linea recta, que otorgan una eficiencia maxima de
aplicacion y que reciclan el sobre rocio, ahorrando 220 galones de laca cada semana.
Donde es posible, se cambian solventes y recubrimientos por mezclas menos peligrosas que la
soluciones a base de tolueno. El calor, en lugar de solventes, es usado para deleirlos
recubrimientos que seran aplicados.
TDS ha convertido todas las lineas manuales de rociar a pistolas para rociar de alto
volumen/baja presion (VABP), que otorgan una eficiencia de transferencia (ET) alta y resultan
en menos sobre rocio. Esto no solo reduce la cantidad de desechos generados sino tambien
provee dividendos inmediatos al reducir la cantidad de material de recubrimiento necesaria para
terminar cada pieza. Menos sobre rocio tambien significa mantenimiento reducido de los
aparatos y costos de mano de obra reducidos. TDS encontro que usar VABP resulto en
production mas rapida—es decir, aunque la velocidad de aplicacion es mas lenta, el tiempo para
secar es menos.
Usando bombas y lineas dedicadas para cada tipo de recubrimiento era otro cambio sencillo que
resulto en una reduction grande en la cantidad de solvente requerido. Esto redujo la limpieza
requerida entre las capas. Cuando se requiere limpieza, los operadores bloquean las boquillas
de las pistolas y soplan aire de vuelta por las pistolas y los sistemas de alimentation para reducir
el material desperdiciado.
Ahorros
TDS ha reducido la cantidad de los recubrimientos usados por la mitad. En 1991, 18,000
galones se ahorraron. ;A $10/galon, esto es un ahorro de $180,000! Ademds, la
ESTUD1OSDE CASOS
III-l
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empresa realizo ahorros significativos en costos de mono de obrapor el reducido gasto de
tiempo en la limpieza, mantenimiento, y manejo de materiales. Ademds, costos de la
disposition de desechos se redujeron dramdticamente. El ambiente mejorado para trabajar
es mas limpio y seguro, y ha resultado en menos faltas y heridas.
Tornado de "Exito For Medio de la Reduccion de Desechos; Tecnicas Probadas por Negocios
en Washington, Volumen II," Washington—Departamento Estatal de Ecologia.
Prevention de la Contamination en
la Industrie! del Acabado de Madera
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ESTUDIO DE CASO NO. 2—Reciclaje de Solventes
Introduction
La Compania Doling, localizada en Mt. Olive, North Carolina, fabrica muebles de madera para
oficinas con cuatro lineas de diferentes estilos y siete diferentes acabados.
Proceso Anterior a la Prevention de la Contamination
Hasta enero de 1983, la empresa estaba quemando los solventes gastados por el proceso del
acabado de madera como combustible.
Proceso Actual
Al considerar las maneras para recobrar los solventes gastados, Doling tuvo dificultades en
localizar recicladores comerciales en su region. En 1983, Doling instalo una "Destiladera
Pequena" para reciclar los diluyentes de lacas de las operaciones de lavado de la planta.
Al principio de la operation de la destiladera, Doling se encontro con algunos problemas sobre
las practicas inapropias de colectar los gastos del lavado. Doling se dio cuenta que, junto con
los problemas asociados con las practicas de colectar los gastos del lavado, la composition de
la mezcla de siete componentes de los gastos del lavado cambio con la destilacion. No se pudo
reusar en las operaciones de lavado. Sin embargo, mezclando una parte de acetona con tres
partes del solvente recuperado, se pudo usar la mezcla reconstituida como diluyente en la
operation de recubrimientos rociados.
La operation de lavado de la planta genera aproximadamente 10 a 15 galones de solvente
gastado cada dia. 40 a 60 galones por semana son recuperados para las operaciones de rociar.
Se opera la destiladera cuatro veces por semana para evitar la acumulacion de solventes
gastados. Se opera en un ciclo de 7 horas de destilacion/1 hora de enfriamiento. Los solventes
sobrantes y las sobras de la destiladera permanecen en el forro de plastico. Se quita el forro de
plastico aproximadamente una vez a la semana y se quema en la caldera alimentada por
fragmentos de madera para recobrar calor. La caldera provee vapor para los hornos de secar.
En el invierno, la caldera provee calefaccion para la planta.
Ahorros
En 1983, el costo de la destiladera fue $4,825. Fue calculado que (1) el costo de mano de obra
erade $0.02 por cada galon de solvente recuperado, (2) el costo de energia era $0.05/gal6n, y
(3) el costo del forro de plastico para retener las sobras era $0.05. Esto resulto en un costo total
de operation de $0.12 por cada galon de solvente recuperado.
ESTUDIOSDE CASOS
111-3
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Con la adicion de la acetona a la mezcla de los siete componentes de los gastos del solvente, la
mezcla es reconstituida como un diluyente. Este reuso reduce la cantidad de mezcla virgen de
solvente comprada para usarse en la mezcla de rociar. En 1985, el costo de la mezcla virgen de
solventes era $2.67/gal6n. El costo de recobrar el solvente y agregar la acetona era $1.00.
Los ahorros netos son de aproximadamente $100por semana. For encima, se evite el costo
de disposition. Otra planta de Boling paga $0.40 por galon para disponer del mismo solvente
gastado. La destiladera se pagard por si misma despues de aproximadamente 1 ano de
operacion.
Tornado de "Manejar y Reciclar Solventes en la Industria de Muebles," Servicio de Extension
Industrial, Escuela de Ingenieria, Universidad Estatal de North Carolina. Mayo 1986.
Prevention de la Contamination en
la Industria del Acabado de Madera
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ESTUDIO DE CASO NO. 3—Desechos de Madera para
Energia
Introduction
Stanley Furniture (previamente conocido como Burlington Furniture) es un fabricante de
muebles localizado en Lexington, North Carolina.
Proceso Anterior a la Prevention de la Contamination
El fabricante de muebles envio solventes gastados a un relleno sanitario en South Carolina.
Proceso Actual
Stanley instalo un incinerador en el sitio para quemar los solventes gastados y recuperar calor.
El incinerador tiene dos camaras, una inferior y una superior. Los desechos de la planta son
separados en cuatro grupos: solidos, liquidos pesados (como manchas y glaseos), lodos, y
solventes. Los solidos y los lodos son quemados en la camara inferior. Agua residual de la
lavada de trapos es tratada, y el residue es mezclado con aserrin y con los lodos del lavado de
agua en cortina, entonces es quemado en la camara inferior. Los solventes son quemados en la
camara superior, que usa aceite combustible No. 2 como el combustible principal. La camara
superior funciona a una temperatura de 1,800°F. El calor del incinerador enciende la caldera
para producir vapor, que se usa para lavar y secar los trapos. Durante el invierno, el calor
exceso es usado para suplementar la calefaccion de la planta. Las cenizas del incinerador no son
consideradas peligrosas y son enviadas al relleno sanitario del condado.
Ahorros
El incinerador fue instalado con un costo inicial de $1.5 millones. La planta anticipa recuperar
los gastos durante un periodo de 3 anos. El incinerador quemo 4,000 galones de solvente
gastado, que era parte de los 1.5 millones de libras de desechos quemados en el incinerador.
Ademas de los ahorros de la propia planta, Stanley logro ingresos adicionales cobrando $29.00
por barril para incinerar los solventes gastados para otras empresas locales pequenas que
fabrican muebles. Por el alto contenido de energia en los solventes de lavado gastados,
mediendo en unidades termicos Britanicos (Btu), Stanley encontro que es mas facil y mas barato
usar los desechos como combustibles que reciclar los solventes.
Tornado de "Manejar y Reciclar Solventes en la Industria de Muebles," Servicio de Extension
Industrial, Escuela de Ingenieria, Universidad Estatal de North Carolina. Mayo 1986.
ESTUDIOSDE CASOS
111-5
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ESTUDIO DE CASO NO. 4—Cambiar a Tintas A Base de
Agua
Introduction
Kemp Furniture Industries es un planta que fabrica muebles localizada en Goldsboro, North
Carolina.
Proceso Anterior a la Prevention de la Contamination
Kemp Furniture tiene una impresora de cinco ciclos para imprimir fibras de madera sobre piezas
de carton de fibray en madera laminada antes del ensamblado y el acabado final. Uso tintas a
base de solventes en la linea de impresion. Solvente gastado por los aparatos de limpieza era
enviado a una empresa de reciclaje para ser destilado y vendido nuevamente a Kemp.
Proceso Actual
La division de impresion de Kemp Furniture cambio a tintas a base de agua en lugar de usar
tintas a base de solventes. Los unices ajustes necesarios para cambiar a tintas a base de agua
eran una temperatura mas alta para los hornos de secar y entrenamiento minimo para los
operadores. Las tintas a base de agua no son toxicos y los desechos de la limpieza de la
impresora pueden ser vertidos al alcantarillado de la ciudad sin tratamiento.
La operacion de impresion todavia requiere el uso de acabados a base de solventes antes y
despues de imprimir; ademas, para evitar que la madera se vea, se requiere algunos
recubrimientos a base de solventes todavia al aplicar un acabado bianco. Kemp ha hecho
mejoramientos preparatories en su uso de acabados a base de solventes, incluyendo mantener
las corrientes de desechos separadas y el uso eficiente de solventes de manera contracorriente.
Solvente virgen es usado primero para inundar y limpiar la bomba y las lineas de los aparatos
de aplicacion. Este solvente "gastado" es entonces usado como diluyente para el material de
recubrimiento. Se recupera el solvente de reciclaje para limpiar las partes mas sucias de los
aparatos, como los rodillos y las cintas. Cuando este solvente recuperado esta demasiado sucio
para reusarse, es regresado al reciclador.
Cuando no existe alternativa viable a los acabados a base de solventes, Kemp reduce el uso de
los solventes, asi reduciendo la cantidad de solvente gastado generado, usando diferentes
aparatos para rociar.
Prevention de la Contamination en
111~O la Industria del Acabado de Madera
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Ahorros
Tintas a base de agua cuestan aproximadamente la mitad de las tintas a base de solventes.
Kemp calcula que el cambio a tintas a base de agua ha reducido la corriente de solventes
gastados de la linea de impresion por 30 a 40 por ciento.
Tornado de "Manejar y Reciclar Solventes en la Industria de Muebles," Servicio de Extension
Industrial, Escuela de Ingenieria, Universidad Estatal de North Carolina. Mayo 1986.
ESTUDIOSDE CASOS
III-7
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ESTUDIO DE CASO NO. 5—Conversion a VABP
Introduction
La empresa, Thomson Crown Wood Products, Inc. (Thomson Crown), fabrica gabinetes de
madera y acabados con madera para televisiones en Mocksville, North Carolina.
Proceso Anterior a la Prevention de la Contamination
Thomson Crown rociaba sus gabinetes usando una pistola para rociar sin aire asistida por aire.
Estas pistolas usan presion de aire de hasta 55 libras por pulgada cuadrada (psi) para atomizar
el material de recubrimiento. Esta presion alta resultaba en bajos ET.
Proceso Actual
Thomson Crown realize pruebas de cuatro diferentes pistolas rociadoras de VABP usando tintes
penetrantes (que no se frotan), glaseado, tinte de savia, igualizador, tono, tintes, y pintura negra
a base de agua. Por su linea de productos especifica, Thomson Crown escogio una pistola
rociadora que funcionaria bien con acabados pesados. Cada fabricante produce una pistola
rociadora con distintas propiedades—acentuando la necesidad de elegir a medida los aparatos
segun los objetivos para el producto.
Usando pistolas rociadoras de VABP, Thomson Crown ha realizado las siguientes reducciones
en material: (1) 65 por ciento para igualizador, (2) 65 por ciento para tintes, (3) 65 por ciento
paratonos, (4) 35 por ciento para glaseado, (5) 35 por ciento para tintes penetrantes, y (6) 53
por ciento para pinturas negras a base de agua.
Ademas de usar diferentes pistolas rociadoras, Thomson Crown tambien altero su cuarto para
el proceso de impresion para incorporar acabados aplicados con rodillo en todas las piezas
superiores e inferiores de los gabinetes. Esta modification resulto en que el 60 por ciento de
las operaciones de rociar de la empresa fueran desviadas al cuarto de impresion. Esto redujo
las compras de recubrimientos por otro 50 por ciento.
Prevention de la Contamination en
111~ o la Industria del Acabado de Madera
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Ahorros
Las reducciones en el uso de materiales resultando del cambio a pistolas de VABP se
figuran a mas que 13,300 galones por ano, significando un ahorro anual de mas que
$137,000. El costo del proyecto para prevenir la contamination de aproximadamente
$21,000 fue recuperado en dos meses.
Tornado de "Estudios de Casos para la Prevention de la Contamination," North Carolina
—Departamento del Ambiente, Salud, y Recursos Naturales, Oficina de la Reduction de
Desechos. Septiembre 1993.
ESTUDIOS DE CASOS
111-9
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ESTUDIO DE CASO NO. 6—Reuso del Sobre Rocio
Introduction
Medallion Kitchens, localizado en Waconia, Minnesota, es una de las empresas lideres en el
labrado de madera. Fabrica gabinetes de cocina y tocadores de bano. Medallion Kitchens
estaba interesado en optimizar el uso de los materiales para (1) reducir los costos de la materia
prima, (2) reducir la emisiones de los COV, (3) minimizar los costos de disponer de desechos
peligrosos y las responsabilidades relacionadas con remover, desaguar, y manejar los lodos.
Proceso Anterior a la Prevention de la Contamination
Se mancha las piezas de gabinetes de madera y despues se las acaba con un sellador catalizado
y una capa superior a base de solventes antes de ensamblar las en gabinetes completos. Las
aplicaciones del sellador y la capa superior son automatizadas. Una correa transportadora
central, dos casillas de rocio con lavado de agua, y dos hornos para secar estan completamente
automatizados. Pistolas rociadoras automatizadas activadas por sensor aplican los
recubrimientos a las piezas de los gabinetes en cada casilla. Desechos del sobre rocio han sido
un problema. Antes de que se efectuaran los cambios, aproximadamente 75 galones de sellador
eran usados cada dia, y el proceso generaba aproximadamente 50 galones de desechos de lodos
peligrosos cada dia.
Cambios en Procesos
Medallion Kitchens decidio invertir en un sistema de recuperacion para colectar el sobre rocio
de sellador. El sistema consiste de dos depositos para retention y plomeria menor. Fue
disenada para atrapar la mayoria del sobre rocio antes de que cayera en el tanque de lavado de
agua.
Caracteristicas originales del sistema final de recuperacion incluyen las siguientes:
! Agua de enfriamiento fue agregada debajo de las bandejas de coleccion para
minimizar la evaporation de los solventes.
I
El material colectado es agitado para prevenir la formation de "natas".
! La bandeja de recuperacion y el conjunto de apoyo fueron disenados para
quedar bien acomodados dentro de las casillas de rocio y para poder removerse
facilmente.
Prevention de la Contamination en
111- 1U la Industria delAcabado de Madera
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! Un recubrimiento anti-adhiere fue aplicado a las bandejas de coleccion para
reducir los costos de mano de obra y materiales requeridos para la limpieza.
Los solventes colectados circulan nuevamente por medio de un sistema de bombeo para prevenir
que se curen. Despues de acumular aproximadamente 5 galones de sobre rocio, el sobre rocio
es manualmente removido y transferido a la area de mezclar. Se agrega el solvente y el
catalizador al material, segun lo necesario, para obtener las propiedades de recubrimiento
deseadas, y el material es regresado al sistema de rocio para ser reusado. Un poco de tiempo
es necesario para que los empleados puedan mantener el nuevo sistema de recuperacion. Sin
embargo, tiempo tambien es ahorrado, asi que la casilla para rociar ahora requiere menos
mantenimiento. El ET efectivo de solidos ha incrementado desde un 40 por ciento antes de la
instalacion a aproximadamente 80 por ciento. El sistema cuesta aproximadamente $2,500
por casilla para instalar, $2,000 par a los materiales, y $500 par a mano de obra.
Ahorros
Un promedio de 11.5 galones de sobre rocio fiie colectado cada dia durante octubre y noviembre
de 1992. Dando por supuesto que la materia prima cuesta $8 por galon, Medallion
Kitchens ahorrard aproximadamente $23,000 anualmente en materias primus como
resultado directo de colectar su sobre rocio.
Ademas, lodos peligrosos generados por las operaciones en la casilla de rociar el sellado ban
sido reducidos por 25 a 50 galones por dia. Costos relacionados con la disposicion de
desechos han sido reducidos por la mitad, ahorrdndole a la empresa aproximadamente
$30,000 cada ano, resultando en totales ahorros anuales de $53,000.
Tornado de "Estudio de Caso: El Reuso del Sobre Rocio del Acabado de Madera,"
Minnesota—Programa de Asistencia Tecnica, Minneapolis, Minnesota. 1993.
ESTUDIOSDE CASOS
III-11
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APENDICE
INFORMACION ADICIONAL
Los siguientes son documentos sobre la prevention de la contamination que pueden ser utiles.
Desafortunadamente, estan disponibles solo en ingles. Copias de estos documentos con el numero de
documento de la EPA pueden ser obtenidos del Centro para la Information de Investigaciones
Ambientales (CERI—Center for Environmental Research Information) de la EPA o del Banco de
Information Sobre la Prevention de la Contamination (PPIC—Pollution Prevention Information
Clearinghouse). Algunos documentos estan disponibles, sin costo, por el PPIC. Para una lista actual
de estos documentos, favor de comunicarse con el PPIC.
EPA CERI Publications Unit
26 West Martin Luther King Drive
Cincinnati, OH 45268
(513) 569-7562
Falls Church, VA 22043
PPIC
401M Street
Mail Code PM221A
Washington, DC 20460
(202)260-1023
PIES
Technical Support Office
SAIC
7600-A Leesburg Pike
(703) 821-4800
INFORMACION GENERAL
Akzo Coating, Inc. (sin fecha). "Datos y Cifras Utiles." Cuarta edition. Unidad de Negocios de Recubrimientos
Industrials para Madera.
Battelle. (sin fecha). "Manual Preliminar de Entrenamiento sobre Tecnicas para Reducir o Eliminar el Escape de
Solventes Toxicos en las Operaciones del Acabado de Madera."
Higgins, Thomas. 1989. "Manual para Minimizar Desechos Peligrosos." Lewis Publishers, Inc., Chelsen, Michigan.
Kohl, Jerome. 1986. "Manejar y Reciclar Solventes en la Industria de los Muebles." Servicio de Extension Industrial,
Escuela de Ingenieria, Universidad Estatal de North Carolina. Raleigh, North Carolina. Mayo.
Toxicos—Institute para la Reduccion del Uso de Toxicos. (sin fecha). "Programa para la Reduccion del Uso de
Toxicos de Massachusetts, Programa de Estudios de Planeadores para la Reduccion del Uso de Toxicos." Universidad
de Massachusetts. Lowell, Massachusetts.
U.S. EPA. 1991c. "Serie de Normas; Control de Emisiones de los COV en las Operaciones del Acabado de Muebles
de Madera, Preliminar." Capitulos 1-5. Oficina de Aire y Radiation, Oficina del Planeamiento y Normatividad de la
Calidad del Aire. Research Triangle Park, North Carolina. Octubre.
U.S. EPA. 1992c. "Guia para la Prevention de la Contamination en Fabricas." Laboratorio de la Ingenieria de la
Reduccion de Riesgos, Oficina de Investigaciones y Desarrollos. Ohio. Mayo.
INFORMACION ADICIONAL
A-l
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LIJADOS
Dunne, Beverly. 1993. "Preocupaciones Ambientales, Educacionales Afectan el Lijado." Maderay Productos de
Madera. Mayo.
RECUBRIMIENTOS Y METODOS DE APLICACION ALTERNATIVOS
Bankert, Peter J. 1990. "Circulacion de PinturaaBase de Agua." AcabadosIndustrials. Julio. Paginas 42-43.
Christianson, Rich. 1991. "Pennsylvania House Logra un Primero en Acabados." Maderay Productos de Madera.
Octubre. Paginas 53-55.
Acabados Industrials. 1990. "Como la Cremallera Rapida Aumento las Eficiencias de Transferencia." Octubre.
Paginas 20-24.
Marg, Ken. 1989. "Rociador de VABPPone aUstedes enConformidad." Acabados deMetales. Marzo. Paginas
21-23.
North Carolina—Departamento del Ambiente, Salud, y Recursos Naturales. (sin fecha). "Resumen de la Tecnologias
de Recubrimientos." Sharon M. Johnson.
Noroeste Pacifico—Centra de Investigaciones para la Prevencion de la Contaminacion. 1992. "Eficiencia de
Transferencia y Emisiones de COV de las Pistolas Rociadoras y Tecnologias de Recubrimientos en los Acabados de
Madera."
Robinson, Frank, y Dennis Stephens. 1990. "Comprender Acabados Electrostaticos." Acabados Industrials.
Septiembre. Paginas 34-37.
Scharfenberger, James A. (sin fecha). "Aparatos Electrostaticos Automatizados para la Industria de Madera." Division
de Aparatos Electrostaticos, Ransburg Corporation. Indianapolis, Indiana.
Schrantz, Joe. 1989. "Nueva Tecnologiade Acabados de CO2Rociado!" Acabados Industrials. Septiembre.
Paginas 27-32.
Schrantz, Joe. 1990. "Excitantes Desarrollos con Infrarrojo y Ultra Violeta (UV)." Acabados Industrials.
Septiembre. Paginas 14-21.
Schrantz, Joe. 1991. "Investigaciones y Desarrollos Intensos de Resinas Dan Frutos." Acabados Industrials.
Enero. Paginas 20-24.
Walberg, Arvid C. 1990. "Aumentar Eficiencia Completade Transferencia." Acabados Industrials. Mayo.
Paginas 20-30.
Madera y Productos de Madera. 1989. "Composition de Materiales Gambia para Satisfacer las Reglas para los
Acabados." Noviembre. Paginas 101-105.
Madera y Productos de Madera. 1990. "Lacas A Base de Agua Ayudan a Resolver los Problemas de Emisiones."
Paginas 42 y 43. Octubre.
Prevencion de la Contaminacion para
A-2 la Industria del Acabado de Madera
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RECICLAJE
Blackman, Ted. 1991. "El Reciclaje: Ya No Es Solo Para Papelesy Botellas." Octubre. Paginas 19-20.
Disefio y Fabrication de Muebles. 1993. "El Programa de Reciclaje Entrega Ahorros en Acabados." Marzo.
Madera y Productos de Madera. 1993. "Reducir Desechos Peligrosos con Destilacion en el Sitio." Mayo. Paginas
114-115.
PROGRAMAS DE COMPUTADORA
U.S. EPA. 1992a. "Guia para Usuarios; Iniciativa para la Minimizacion Estrategica de Desechos
(SWAMI) Version 2.0, Un Instrumento de Programacion para Ayudar en el Analisis de Procesos para
PrevenirlaContaminacion." Enero. EPA/625/11-91/004.
U.S. EPA. 1991. "SWAMI Version 2.0." Mayo.
INFORMACION ADICIONAL
A-3
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LISTADO DE DIRECCIONES PARA FUTUROS DOCUMENTOS
Nombre: Organization:
Ocupacion: Direccion:
Telefono:
Fax:
ENCUESTA:
UTIL ESTE MANUAL?
Favor de ayudarnos con su repuesta a las siguientes preguntas:
A. PERFIL DE SU ORGANIZACION
() Asociacion de Obreros () Empresa () Oficina Gubemamental
() Otros
^,Que producto o servicio ofrece su empresa/organizacion?
^Cuantos anos tiene en existencia su empresa/organizacion? anos
o
^Cuantos empleados trabajan en su empresa/organizacion?
B. NECESIDADES DE ENTRENAMIENTO
La EPA y SEDESOL planean agregar partes a este manual o desarrollar nuevos manuales para otras industrias en la zona
fronteriza. ^Cuales industrias deberan ser sefialadas proximamente?
() Productos Quimicos de Agricultura () Otros
^,Que tipo de entrenamiento atenderia usted?
() Cursos Tecnicos () Entrenamiento General () Ninguno () Otros.
La EPA y SEDESOL estan considerando presentar cursos de entrenamiento sobre la "prevencion de la contaminacion."
^,Que tipo de informacion seria litil para usted en esta area?
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C. UTILIDAD DEL MANUAL
^Encontro el formato de este manual conveniente? () Si () No
^Encontro que el contenido era Ml? () Si () No
Sugerencias para mejorar este manual.
ue otra informacion debera ser incluida?
4444444 (doble aqui) 4444444
^,Quien debera recibir este manual?
Nombre:
Direccion:
D. COMENTARIOS ADICIONALES
Favor de darnos cualquier comentario adicional sobre este manual y su utilidad.
For favor doblar en la linea marcada y envie por correo. Si tiene alguna pregunta sobre este documento o desea informacion
adicional, puede llamar a la U.S. EPA (214) 665-6580EE.UU., o SEDESOL (525) 553-6421 Mexico.
4444444 (doble aqui) 4444444
Colocar
Estampilla
Aqui
ROBERT LAWRENCE (6M-PP)
POLLUTION PREVENTION COORDINATOR
U.S. EPA REGION 6
1445 ROSS AVENUE
DALLAS TX 75202
USA
(Aplicar cinta adhesiva aqui)
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