CERAS
Las ceras son ésteres de los ácidos grasos con alcoholes de peso molecular elevado, son altamente insolubles en medios acuosos y a temperatura ambiente se presentan sólidas y duras. Por su carácter hidrófobo, repelen el agua, y a nivel orgánico recubren tejidos dándoles consistencia y protección frente la acción externa, como lubricantes o impermeabilizantes.
Propiedades
Las Ceras tienen un conjunto de propiedades que las hace muy útiles en un amplio rango de aplicaciones: velas, alumbrado, protector de maderas, papel, telas y cuero, como conservante e impermeabilizante, cerillas y cartuchos de munición. Utilizada como material dieléctrico debido a su propiedad aislante.
En cosmética, en cremas y ungüentos y depilatoria. En técnicas pictóricas, construcción de moldes y vaciados en fundiciones.
PARAFINAS
Las Parafinas son productos cerosos derivados del petróleo, se compone de hidrocarburos de cadenas rectas, sin ramificaciones, tienen estructura “macrocristalina” y longitudes de C18 hasta C40, con peso molecular entre 320 y 560, presentan consistencia sólida a temperatura ambiente.
Las parafinas son sometidas a procesos de refinación (eliminación de aceite) para dar como resultado una variedad de grados, clasificados por su punto de fusión.
Las parafinas macrocristalinas poseen buenas propiedades aislantes y de rigidez. Las parafinas microcristalinas son cristales pequeños con puntos de fusión más alto que el de las macrocristalinas se caracterizan, por poseer más resinas que le otorgan su flexibilidad y adhesividad.
Las parafinas semirrefinadas poseen un contenido de aceite superior al 1,5% y poseen menor rigidez.
El slack wax es el desecho de la refinación de parafina, con alto contenido de aceite y penetrabilidad.
La Ceresina y la Ozoquerita son otros tipos de cera que se obtienen por mezclas de parafinas con hidrocarburos.
Propiedades
Es una materia sólida, untuosa, inerte, impermeable, brillante, resbaladiza y ofrece una gran plasticidad. Son de alta pureza, excelente brillo y olor reducido, son no reactivas y tienen excelente estabilidad a la oxidación.
No inflamable / No oxidante / No corrosivo / No explosivo / No toxico / No asfixiante / No irritante / No radioactivo / Inodora / Insípida / Incolora a blanca / semi traslucida / grasosa al tacto / soluble en cloroformo, éter, benceno y disulfuro de carbono / punto de ebullición(760 mm Hg) > 370°C / Punto de Congelación 48 – 58 °C / Punto inflamación 204°C / Punto auto ignición 245°C.
APLICACIONES:
MANUFACTURA DE VELAS:
Las velas representan para la humanidad una de las formas más antiguas y prácticas de iluminación. La excelencia de una vela depende de la naturaleza del pabilo, pero sobre todo de la calidad de su material combustible. La estructura y composición de las velas han evolucionado a lo largo de los siglos, partiendo de las antorchas con poco material combustible, pasando por las velas fabricadas con cera de abeja, hasta llegar a las velas de parafina que utilizamos comúnmente en nuestros días.
Se fabrican cuatro tipos distintos de velas y veladoras:
• Veladoras de vaso.
• Velas y veladoras fabricadas en máquinas moldeadoras.
• Velas y veladoras ornamentales.
• Cirios y velas elaborados en capas.
La cera más apropiada se selecciona en función de las especificaciones de calidad para el tipo de vela o veladora que se va a fabricar.
COSMETICOS: Gracias a sus propiedades únicas de protección, brillo y consistencia, las ceras son productos esenciales para la manufactura de cosméticos, tales como cremas para la piel (humectantes, limpiadoras, rejuvenecedoras y protectoras), lápices y protectores labiales, máscaras para pestañas, maquillajes y productos para el cuidado del cabello, entre otros.
• Cremas para la piel.
Las ceras forman parte integral del cuerpo de las cremas para la piel. Sus propiedades permiten sustituir la grasa natural del cuerpo y dar una mejor protección a la piel, preservando así su suavidad y previniendo la deshidratación.
Las propiedades de las cremas que se mejoran con la adición de las ceras son:
• Consistencia.
• Protección contra la pérdida de agua.
• Emoliencia.
Para asegurar la calidad de las cremas, es muy importante el observar estrictas condiciones y normas durante el proceso de elaboración, tales como la temperatura, el orden de aplicación de cada materia prima, la agitación y el tiempo dedicado a cada etapa del proceso.
• Lápices labiales.
Como parte esencial de los lápices labiales, las ceras pueden llegar a representar hasta el 20% del total de la formulación.
Las propiedades que se mejoran con la adición de ceras son principalmente:
• Suavidad.
• Dureza.
• Brillo.
• Punto de ablandamiento.
FARMACEUTICOS:
Tradicionalmente, los petrolatos y aceites se han utilizado en la Industria Farmacéutica para la elaboración de pomadas y ungüentos. Estos compuestos tienen como función el servir como vehículo portador del agente activo. Una cuestión fundamental es que los petrolatos cumplan con los requerimientos establecidos por la USP (United States Pharmacopoeia), para que puedan ser utilizados en la fabricación de productos medicinales.
Los petrolatos resultan de la combinación de aceites con ceras microcristalinas y con parafinas, con las cuales se forma un producto de consistencia plástica, translúcido y amorfo que mejora sus propiedades de aplicación y suavidad. Contamos con ceras microcristalinas y parafinas de la más alta calidad, las cuales se utilizan en diversas formulaciones de petrolatos para la Industria Farmacéutica.
Por su parte, la cera natural- Candelilla se utiliza en la Industria Farmacéutica para dar brillo y consistencia a los medicamentos, principalmente en su presentación en forma de grageas. El desempeño de este producto de alta pureza ha sido muy valorado para esta aplicación, debido a las propiedades distintivas de la cera y a su tamaño de partícula pequeño.
CONVERSIÓN DE PAPEL Y LAMINACIÓN:
Los productos de papel se recubren con ceras para preservar la integridad de las mercaderías que son empacadas o envueltas con este material, primordialmente en la industria alimentaria donde el producto debe llegar en condiciones óptimas al consumidor final.
Las ceras mejoran las propiedades y características del papel en su función de empaque, confiriendo estructura, sello y protección, elementos que se vuelven críticos cuando el producto se expone a medios húmedos y condiciones de congelación.
- Resistencia a la humedad
- Capacidad como sellador o aislante
- Peso de la estructura
- Brillo
- Capacidad de deslizamiento
- Características adhesivas en frío y en caliente
Para esta aplicación, las ceras pueden utilizarse solas o en formulaciones que contengan adhesivos termo-fundentes o agentes plastificantes, dependiendo del uso final del papel.
La selección de la cera y el sistema de aplicación se determina en función de las características que se requieren modificar o mejorar, así como en función del uso del papel tratado. Actualmente existen tres procesos industriales para la aplicación de productos de cera en la estructura del papel.
Sistemas de Aplicación de Productos de Cera en Papel
Proceso Modo de aplicar Usos y aplicaciones más frecuentes
Encerado Húmedo Por inmersión del papel o mediante transferencia con rodillo de la cera al papel. Al enfriarse la cera sobre el papel, ésta se solidifica y forma un recubrimiento superficial, sin penetrar en la fibra del papel. Este sistema es de uso común en la fabricación de papel para envoltura de dulces y chocolates.
Encerado Seco Por transferencia con rodillo de la cera al papel. Se requiere precalentar el papel para que la cera penetre en la fibra del papel y realice su función selladora. Este proceso se utiliza con el propósito de darle al papel las características de sellado que necesita para usarse como aislante o como recipiente. Es común en la fabricación de conos de papel y es también recomendado para el empaque de frutas y vegetales.
Laminación Para unir dos papeles entre sí o un papel con una película de aluminio, polietileno o algún otro material de empaque. La cera se aplica en uno de los lados del papel y se une con el otro presionando con un juego de rodillos La cera utilizada en estos procesos debe poseer características de sellado apropiadas para el uso de la estructura final. Estructuras laminadas entre papel y aluminio son utilizadas para el empaque de productos alimenticios, tales como el chocolate.
INDUSTRIA DEL EMBALAJE:
Las cajas de cartón corrugado se enceran con el propósito de proteger su integridad como empaque, sobre todo para su utilización en la industria alimenticia, cuyos productos deben llegar al consumidor final sin deterioro en sus propiedades esenciales.
Los sistemas más comunes de aplicación de cera en cajas de cartón corrugado son:
Saturación por cascada.
Saturación por inmersión.
Impregnación del medium.
Recubrimiento del liner.
Nuestros productos están integrados por mezclas de ceras formuladas específicamente para mejorar las propiedades y características de las cajas de cartón corrugado. Fortificados con paquetes de aditivos especiales para cada sistema de aplicación, los productos brindan una excelente funcionalidad y desempeño.
Las propiedades de las cajas de cartón corrugado, reforzadas mediante la aplicación de estos productos son las siguientes:
Resistencia a la humedad: Por su naturaleza protectora, los productos de cera le confieren al cartón una mayor protección contra la humedad, permitiendo que el producto empacado conserve íntegramente sus propiedades. Además, la aplicación de mejora la solidez y consistencia de las cajas de cartón, aún siendo sometidas a temperaturas de congelación por periodos prolongados de tiempo.
Resistencia en la estiba: Se incrementa la rigidez de las cajas de cartón corrugado, mejorando su capacidad de estiba y permitiendo un almacenaje más eficiente y económico.
Menor índice de bloqueo: Reducen la tendencia de las cajas de cartón a bloquearse durante el manejo o almacenaje.
Flexibilidad: Favorecen las propiedades de doblado en las líneas o marcas de las cajas de cartón.
ADHESIVOS HOT MELT:
Las ceras de polietileno son excelentes productos para endurecer y aumentar el punto de solidificación de los adhesivos termo fundibles, sin aumentar la viscosidad de la mezcla, con una buena estabilidad térmica, lo que mejora el comportamiento de los hot Meles a altas temperaturas. Además, la compatibilidad de las ceras con la mayoría de las resinas es buena, permitiendo su uso en una gran variedad de formulaciones. Su utilización permite además una fácil y rápida cristalización de Hotmelt en el sustrato por lo que hay un buen control de “Tiempo Abierto”.
PINTURAS VIALES:
La utilización de Ceras de polietileno en la fabricación de pinturas viales permite regular la viscosidad, el punto de fusión y la resistencia térmica. Además de estas características, no es despreciable en absoluto el efecto que ejerce la cera como agente de ayuda en la dispersión de pigmentos y cargas a fin de conferir cuerpo a la mezcla.
PINTURAS EN POLVO: La adición de pequeños porcentajes de cera a los recubrimientos de poliéster en polvo realizados por fusión térmica, mejora la nivelación y mezcla del recubrimiento así como el deslizamiento y la extensibilidad del producto.
TEXTIL: Las ceras permiten fabricar emulsiones aniónicas-no iónicas y no iónicas (pudiéndose combinar con parafina en algunos casos). Su empleo en la fabricación de baños de apresto textil confiere al tejido un tacto suave, resistencia al agua, a la abrasión a la rotura y a la suciedad. Su empleo es fundamental cuando se trata de producir tejidos de alta calidad. Las emulsiones aniónicas-no iónicas, catiónicas y no iónicas (en especial mezcladas con parafina) son utilizadas preferentemente para este tipo de aplicación.
Estas emulsiones se usan como componente básico del año de apresto textil a fin de conferir resistencia al agua y un tacto suave al tejido. En los baños de apresto para acabados de alta calidad que no arrugan ni necesitan planchado, las emulsiones mejoran la resistencia a la abrasión y a la rotura al tiempo que facilita el cosido. Estas propiedades frecuentemente se ven perjudicadas por las resinas utilizadas.
Cuando se utilicen emulsiones de bajo contenido en emulgente, el tejido aumentará su resistencia a la suciedad y al agua. Es importante resaltar que, dentro de este sector, es necesaria una buena estabilidad de la emulsión contra las sales catalíticas y electrolíticas. Las emulsiones aniónicas-no iónicas son completamente estables en soluciones de 5% de fosfato mono-amónico, nitrato de zinc y cloruro de magnesio al igual que a soluciones de 0,5% de sulfato de sodio al 100°C.
Las fibras naturales contienen substancias cerosas que les protegen contra las inclemencias atmosféricas y ataques biológicos. La remoción de estas substancias durante los procesos de fabricación de productos textiles altera las características de fricción y absorbencia de las fibras, dando como resultado una pérdida de suavidad, flexibilidad y elasticidad. Debido a esta situación, es necesaria la aplicación externa de ceras o materiales cerosos que permitan obtener un acabado adecuado en los productos textiles.
La utilización de fibras sintéticas en la Industria Textil ha ocasionado serios problemas, debido a la fricción generada entre las fibras y las partes de maquinaria o entre las propias fibras. La fricción puede ocasionar la ruptura de los hilos durante el proceso, dando lugar a costosos paros de planta. La eliminación de la fricción en prácticamente todas las etapas del procesamiento de textiles es considerada uno de los mayores retos en la fabricación de celulosa, rayón, nylon y mezclas de fibras sintéticas con fibras naturales como seda, algodón y lana.
Además de reducir la fricción y la generación de electricidad estática, las ceras le confieren a los materiales textiles un efecto de lubricación, que les permite alcanzar una textura uniforme y agradable al tacto.
Las ceras más frecuentemente utilizadas para esta aplicación son: Ceras sintéticas, cera de abeja, parafinas y ácidos grasos; en general, ceras que se eliminan con facilidad, lo cual ocurre con las ceras naturales y las ceras sintéticas que se preparan con índices de acidez bajos.
Las ceras pueden utilizarse directamente en distintas formas y presentaciones o como parte de emulsiones, iónicas o no iónicas, las cuales se basan principalmente en ceras de polietileno o ceras sintéticas Fischer Tropsch. La selección del tipo de cera y del método e intensidad de aplicación es realizada por el fabricante de productos textiles, con base en las condiciones de procesamiento y las especificaciones del producto final.
Uno de los métodos más utilizados para aplicación de cera en la Industria Textil se basa en la utilización de emulsiones acuosas de cera, el cual presenta las siguientes ventajas:
• El agua es el solvente más económico.
• La aplicación de emulsiones de cera es una técnica segura y confiable, tanto para la aplicación misma, como para la eliminación de la cera. Esta última se realiza simplemente mediante el secado de la fibra.
• Las emulsiones de cera cumplen con las normas de protección ambiental.
PROTECTORES DE CORROSION:
Las partes metálicas, ensambladas en maquinaria o en artefactos diversos, deben ser protegidas contra la corrosión, sobre todo cuando están expuestas directamente a la humedad, lluvia o nieve. Además de los numerosos tipos de materiales utilizados para envolver las partes metálicas, en muchos casos existe la necesidad de aplicar un recubrimiento protector directamente sobre la superficie del metal. La superficie del recubrimiento debe ofrecer la posibilidad de ser desprendida o lavada mediante la aplicación de algún solvente.
Las ceras funcionan como una excelente barrera contra la humedad, por lo que son muy efectivas en los sistemas de protección contra la corrosión. Para el desarrollo de propiedades específicas, pueden ser utilizadas en formulaciones con compuestos bituminosos, aceites base y otros inhibidores de la oxidación.
CERAS DE FUNDICION:
En el proceso de moldeo o fundición de precisión, sobre todo en aplicaciones de joyería, es mundialmente conocido el método de la "Cera Perdida" para la fabricación de piezas vaciadas en metal. La característica que hace funcional el uso de la cera en este proceso es su capacidad y relación de contracción, así como su maleabilidad y ductilidad, las cuales le permiten funcionar muy eficientemente en este proceso de moldeo.
El método de la “Cera Perdida” se lleva a cabo de la siguiente forma:
• La cera se inyecta en un molde de hule o metal, o bien, se esculpe en ella un modelo o patrón (positivo) del producto final.
• Este patrón es cubierto con arcilla cerámica o plastificante, la cual se endurece para formar un molde.
• El molde se coloca en un horno para cocer la cerámica, al tiempo que la cera se ‘pierde’ en el interior.
• El metal se inyecta en la cavidad generada por la cera perdida en el molde, reproduciendo el patrón de la cera original.
• Una vez solidificado el metal, el molde se destruye para recuperar la pieza fundida.
Este método tiene una antigüedad milenaria, existiendo numerosas evidencias de su utilización en distintas culturas ancestrales. Algunos ejemplos de piezas fabricadas mediante esta técnica señalan a la Dinastía Shang de China, regiones diversas de la Europa del sigo XVI y a la cultura Azteca que floreció en México.
En la actualidad el método de la “Cera Perdida” sigue vigente, con una utilización creciente para resolver necesidades de fundición de precisión en aplicaciones diversas.
GOMA BASE:
La sustancia conocida como “goma base” es un compuesto constituido por elastómeros, resinas y ceras, al cual se le pueden agregar otros materiales para la producción de goma de mascar. Generalmente, las ceras empleadas para formular goma base son duras y de alto punto de fusión. Es muy común encontrar ceras microcristalinas en este tipo de formulaciones, así como cera natural de Candelilla y ceras sintéticas.
El tipo y la cantidad de cera que se utiliza en la fabricación de goma base dependen de tres características esenciales, las cuales se mejoran sensiblemente por la presencia de cera en la mezcla:
• Plasticidad.
• Consistencia- dureza o suavidad.
• Apariencia- brillo.
Las formulaciones de goma base puede utilizarse tanto en las gomas de mascar convencionales como en los chicles “bomba”. Las gomas base utilizadas para la fabricación de chicle “bomba” contienen altos porcentajes de polímeros, gomas y ceras con mayor peso molecular (microcristalinas). Estos componentes confieren una mayor elasticidad a la goma base, la cual permite la formación de las típicas burbujas que caracterizan al chicle “bomba”.
PROCESAMIENTO DE PVC (Polivinilcloruro): La Industria del Plástico cambia constantemente y se renueva día con día. Las múltiples aplicaciones que continúan desarrollándose son cada vez más sorprendentes y novedosas.
Existen diversos procesos de transformación y materias primas que se utilizan en esta industria. Los aditivos son materiales orgánicos e inorgánicos, que incorporados a los plásticos, antes o durante su transformación, modifican sus propiedades: Mejorando su presentación, alargando su vida útil, facilitando su transformación, bloqueando el ataque de factores físico-químicos y creando nuevas aplicaciones. Estos aditivos pueden clasificarse en dos categorías principales: Aditivos de proceso y aditivos funcionales.
Los aditivos de proceso incluyen estabilizadores térmicos, antioxidantes, agentes deslizantes, modificadores de flujo, modificadores de viscosidad y lubricantes. En la función de lubricación de plásticos, las ceras desempeñan un papel muy importante.
Los lubricantes se utilizan en los procesos de transformación de plásticos como inyección, extrusión, soplado y otros. Sus funciones comprenden el minimizar el calor generado en el polímero por fricción con el husillo, reducir la viscosidad y evitar la adhesión de la masa fundida con el husillo. Se clasifican en lubricantes internos, lubricantes externos y lubricantes internos-externos.
La acción de los lubricantes internos se realiza en las moléculas de la resina, cuando el material se encuentra fundido. Son compatibles con el polímero y promueven el flujo. En este grupo se encuentran los alcoholes, ésteres, ácidos grasos y las amidas de ácidos grasos de cadena relativamente corta, 14-18 átomos de carbono.
Los lubricantes externos se utilizan principalmente en materiales como el PVC. Presentan la cualidad de ser incompatibles con el polímero, por lo que al combinarlos con el material y alimentarlos a la tolva se crea una capa superficial que separa al plástico fundido del metal del equipo, evitando así que el material se friccione en exceso. Dentro de la categoría de lubricantes externos se encuentran los siguientes productos de cera:
Ceras Parafínicas.- Se caracterizan por retrasar la fusión y reducir la viscosidad durante el inicio de la fusión. Presentan pesos moleculares de 400-1,000, principalmente con estructuras de cadena lineal y en menor proporción con algunas ramificaciones; sus temperaturas de reblandecimiento oscilan entre 64 °C y 72 °C. Estos lubricantes se utilizan principalmente en la fabricación de tubos y perfiles de PVC.
Ceras Polietilénicas.- Pueden encontrarse en sus formas oxidada y no oxidada. Son ceras sintéticas con peso molecular de 2,000-8,000, con estructura ligeramente ramificada y con puntos de fusión típicos de 95 °C a 130 °C. Estas ceras presentan un mejor comportamiento a altas temperaturas, lo que les permite cubrir el intervalo de deficiencia que presentan los lubricantes elaborados a base de parafinas. Las ceras polietilénicas son ampliamente utilizadas en la fabricación de tubería rígida de PVC y en el moldeo de plástico por inyección.
PROCESAMIENTO DE CAUCHO:
Las ceras de polietileno se utilizan como ayuda de proceso de múltiple efecto en el mejoramiento de y optimización de los procesos productivos, tanto en los cauchos naturales como en el caso de los cauchos sintéticos.
Con un pequeño porcentaje de cera se puede reducir la viscosidad resolviendo así muchos de los problemas de fabricación, así como evitar en gran medida la adherencia de la masa de caucho a los cilindros. Su adición mejora la fluidez de las masas de goma en la inyección, con el consiguiente incremento de la eficiencia y mejora de las condiciones de trabajo. El uso de las ceras de polietileno hace más lisa la superficie de la goma confiriéndole propiedades hidrófobas y disminuyendo la contracción en las mezclas crudas o bien la pérdida de peso en los vulcanizados. Impide además el caleado de mezclas en con gran proporción de cargas (“frostin”). Los usuarios de ceras de polietileno dentro de este sector informan haber encontrado que su utilización favorece y ejerce una acción sinérgica sobre las propiedades antiozono de los agentes contra el envejecimiento, sin que las propiedades de adhesión en crudo se vean afectadas. Las propiedades desmoldeantes proporcionadas por las ceras de polietileno no interfieren en la velocidad de vulcanización ni en las características físicas de los productos terminados, pudiendo utilizar hasta un porcentaje entre 6% y 7% de cera, según las características que se desee obtener. Cuando se utilizan los porcentajes máximos de cera, normalmente se hace innecesaria la utilización de polvos de talco o de otro tipo de producto con igual finalidad a fin de evitar la adherencia entre las planchas de caucho en la bodega.
En la Industria del Caucho, particularmente en las aplicaciones del hule y los neumáticos, se utilizan varios tipos de compuestos como antidegradantes, entre ellos los antioxidantes y los antiozonantes. Estos últimos desempeñan una función de protección contra los efectos perjudiciales de la exposición al ozono de la atmósfera y a la luz solar. El ozono (O3) es la forma de oxígeno con más alta energía, la cual se produce por el efecto de la luz ultravioleta o de una descarga eléctrica sobre el oxígeno molecular (O2).
Se piensa que el caucho puede romperse como resultado de un proceso de oxidación, que ocurre sobre los dobles enlaces presentes en las estructuras del hule, el cual puede ocasionar que el caucho se seque y se agriete, para finalmente romperse al someterse a esfuerzo.
Los antioxidantes, generalmente difenilaminas, fenoles y bisfenoles, aminoran la oxidación del caucho, reaccionando con los hidroperóxidos y produciendo a su vez compuestos que no reaccionan con el caucho.
Por su parte, los antiozonantes actúan generando una barrera física, la cual evita que el ozono reaccione con el caucho. Estos materiales están conformados por mezclas especiales de cadenas hidrocarbonadas simples- provenientes de las parafinas- y de cadenas hidrocarbonadas ramificadas- provenientes de las ceras microcristalinas- las cuales deben cumplir con una estricta distribución de carbonos, generalmente centradas en altos pesos moleculares (C28-C33).
Estas ceras son totalmente compatibles con cualquier tipo de caucho y pueden ser mezcladas con los polímeros y otros ingredientes químicos que se utilizan en el proceso de fabricación de neumáticos. Durante el rodamiento inicial del neumático, el polímero se flexiona permitiendo que la cera protectora migre a la superficie, formando una barrera física protectora entre el polímero del neumático y el ozono. A este fenómeno se le conoce con el nombre de "Eflorescencia".
LUBRICANTES:
Algunos productos de cera con alto contenido de aceite, tales como los petrolatos ó “slacks”, pueden aplicarse directamente para la lubricación de dispositivos simples como cadenas, cojinetes, engranes y partes móviles de maquinaria manual.
Debido a su compatibilidad inherente y alta solubilidad, las ceras son ampliamente utilizadas como aditivos en la formulación de grasas y aceites lubricantes, con el fin de mejorar algunas características y propiedades específicas, incluyendo viscosidad, punto de congelación, disipación de calor, resistencia a la corrosión, sellado y reducción de la fricción y desgaste, entre otras.
Estas formulaciones incluyen normalmente algunos aditivos como agentes anti-desgaste y estabilizadores térmicos. Son productos diseñados específicamente para lograr una lubricación efectiva, los cuales pueden utilizarse en una amplia variedad de equipos de alta complejidad, ya que presentan índices de desgaste significativamente menores que las ceras y los aceites simples.
Las aplicaciones relacionadas con los productos de cera, aunque con una participación indirecta, incluyen el maquinado de precisión o formado de metales de alta tecnología (molibdeno, tungsteno y tantalio), los recubrimientos (películas) en piezas de acero para evitar el fenómeno de oxidación por aire y los sistemas lubricantes para aplicaciones de corte.
FABRICACION DE CRAYONES:
La cera es un componente fundamental en la fabricación de crayones, por sus propiedades distintivas de maleabilidad y flexibilidad, pero sobre todo por su naturaleza no tóxica. Esta es una característica esencial que deben cumplir todos los crayones, en virtud de que sus principales usuarios son infantes.
Siendo una materia prima básica para esta aplicación, puede llegar a constituir hasta el 60% del total de la formulación. Las ceras más apropiadas se seleccionan en función de las propiedades específicas que requiere cada tipo de crayón. Las características en las que participa la cera son las siguientes:
• Consistencia y plasticidad-suavidad o dureza.
• Adherencia al papel en aplicación normal.
• Capacidad de deslizamiento.
• Mejor brillo
• Resistencia al calor
PULIMENTOS: Las ceras de polietileno son especialmente recomendadas, tanto para pulimentos en base a solventes como para pulimentos en base a agua, debido a su características de :
- Buena Retención de Solvente
- Dureza y flexibilidad
- Buena Pulimentabilidad
Estas propiedades permiten obtener pasta sólidas de partículas finas (cera + solvente) con una buena resistencia térmica y untuosidad, siendo mínima la exudación del solvente. Además, gracias a su gran compatibilidad con una amplia gama de ceras, tanto naturales como artificiales, se puede obtener formulaciones muy específicas a las necesidades del usuario.
Betunes para Calzado.
Por sus propiedades físicas y químicas distintivas, la cera es una materia prima esencial en la elaboración de betunes para calzado. La cera realiza dos funciones primordiales en esta aplicación:
• Conservar en buen estado la piel del calzado.
• Dar brillo a la piel del calzado.
Los primeros betunes para calzado, elaborados en forma de pasta con ceras naturales, aparecieron a finales del siglo XVIII. En la actualidad, para la formulación de estos productos pueden utilizarse ceras naturales, tales como Candelilla y carnauba, ceras del petróleo, ceras minerales y ceras sintéticas.
Estos productos presentan las siguientes características:
• Baja penetración.
• Resistencia a la abrasión.
• Facilidad para formar soluciones o emulsiones.
• Excelente brillo.
• Alto desempeño en protección contra la humedad.
• Facilidad de remoción.
Los betunes para calzado se clasifican en tres categorías principales:
Betunes sólidos.- Las ceras utilizadas en este caso son normalmente duras y se combinan con solventes y con otras cargas sólidas, para obtener un betún de firme consistencia, el cual permita preservar la piel del calzado y proporcione un excelente brillo. Es importante además que el producto tenga una larga vida de anaquel y almacenaje dentro de su envase, para que pueda llegar en óptimas condiciones al consumidor final.
Betunes cremosos.- Estos betunes están emulsionados de manera que presenten una consistencia cremosa. Normalmente incluyen aditivos de silicones en su composición. Dan un acabado tan profesional como los betunes sólidos, pero presentan una mayor facilidad de aplicación por su consistencia cremosa y su presentación entubada.
Betunes líquidos.- Para este tipo de betunes se utilizan ceras emulsionadas en agua, mezclándolas apropiadamente con emulgentes iónicos y no iónicos. Los betunes líquidos presentan características esenciales de preservación de la piel y dan un excelente brillo al calzado, además de mostrar una inherente facilidad de aplicación por su naturaleza líquida.
Pulimentos para Pisos. Como parte integral del interior o del exterior de un edificio, frecuentemente expuestos a un continuo desgaste, los pisos deben recibir protección y cuidados especiales.
La aplicación de ceras para la preservación de pisos de madera data de varios siglos atrás. En el caso de los pisos modernos, cubiertos con materiales flexibles como hules y plásticos, así como con fibras interiores que sirven como amortiguadores, la aplicación de ceras retarda la penetración del aire y la humedad, incrementando así la vida de los materiales y previniendo el deterioro de la superficie por abrasión y raspaduras.
De acuerdo con los más altos estándares de limpieza, higiene, seguridad y calidad, se ha desarrollado en los últimos años una amplia gama de productos para tratamiento y limpieza de pisos, entre los que se encuentran las ceras para pisos.
Los estándares actuales de limpieza exigen mezclar las ceras con emulsiones acrílicas, para la formación de mezclas que protejan y acondicionen la superficie de los pisos, para poder cumplir con las más estrictas normas de higiene y seguridad.
TINTAS:
El uso de las ceras ha experimentado un crecimiento en su aplicación como aditivos para la industria de las tintas, sobre todo por los avances logrados en el control del tamaño de partícula, el cual permite mejorar sensiblemente los procesos de manejo y aplicación.
En general, las tintas que se utilizan en la industria de la impresión se preparan con los siguientes constituyentes básicos:
1.- Agente colorante.
• Pigmento vegetal, mineral o sintético, disperso.
• Colorante disuelto.
2.- Vehículo para el colorante.
• Solvente.
• Agua.
• Aceite.
• Resina.
3.- Aditivos.
• Secantes.
• Ceras.
• Cargas.
Entre las ceras utilizadas para la preparación de tintas para impresión, se prefieren las ceras naturales de origen vegetal- Candelilla y carnauba- así como las ceras sintéticas, tales como las ceras polietilénicas y Fischer–Tropsch. La tendencia actual del mercado es hacia una mayor utilización de ceras naturales- principalmente la Candelilla- dado que los sustitutos sintéticos no han logrado reproducir las propiedades esenciales para la preparación de tintas.
Dado que esta industria requiere de ceras cada vez más duras y con mayores puntos de fusión, el espectro de posibilidades se concentra en:
• Cera de Candelilla.
• Cera de carnauba.
• Ceras polietilénicas.
• Ceras sintéticas Fischer-Tropsch.
• Ceras de polipropileno.
• Mezclas de ceras.
Las propiedades de las tintas que se mejoran con la incorporación de aditivos de cera, son básicamente las siguientes:
• Brillo.
• Propiedades anti-bloqueo.
• Resistencia a la abrasión.
• Resistencia al rayado.
• Capacidad de deslizamiento.
• Resistencia al frotado.
PLASTILINA:
Las ceras utilizadas en la elaboración de plastilina requieren de una maleabilidad y elasticidad adecuadas, para que el producto final sea fácilmente manejable y no se rompa o corte al momento de ser usado. La mayoría de las plastilinas se componen básicamente de ceras, colorantes y materiales antiadherentes, siendo estos últimos requeridos para evitar que el producto se pegue durante su aplicación y manejo.
PAPEL CARBON:
Las tintas que se utilizan en la fabricación de papel carbón se formulan con una base que incluye tres ingredientes principales: Ceras, aceites y pigmentos.
En lo que se refiere a las ceras, se utilizan normalmente dos tipos distintos para esta aplicación: Ceras amorfas, como la ozoquerita u otras ceras derivadas del petróleo, las cuales dan cuerpo a las tintas y permiten la retención del aceite; ceras de alta dureza, como la Candelilla, carnauba y polietilénica, las cuales permiten mantener la tinta en estado sólido y manejar con pulcritud el papel recubierto.
Una de las funciones principales que cumplen las ceras es la de actuar como vehículo para transportar el color y evitar la absorción completa de la tinta en la superficie interna del papel. En formulaciones típicas de tintas para papel carbón, las ceras pueden llegar a representar hasta un 40 % del total de la formulación.
CERILLAS:
La cera es una materia prima esencial en la fabricación de cerillos. Se aplica en el papel cerillo mediante un sistema húmedo. El papel encerado, torcido y compacto cumple tres funciones principales:
- Facilita el encendido del cerillo.
- Prolonga la duración de la flama.
- Protege al cerillo de la humedad.
Los productos de cera más recomendables para esta aplicación se basan en parafinas y en ceras microcristalinas, las cuales presentan propiedades de combustión muy adecuadas.
LEÑA ARTIFICIAL:
Gracias a sus excelentes propiedades de combustión, algunas ceras derivadas del petróleo se utilizan en la industria de los leños artificiales. Estos leños, además de adornar las chimeneas de los hogares, cumplen con su función primaria como material combustible, aportando calor por radiación. La cera se integra al cuerpo del leño por inmersión y contribuye a que el proceso de combustión se realice de una forma segura y uniforme.
AGLOMERADO DE MADERA:
Algunas emulsiones y productos de cera, preparados con ceras derivadas del petróleo y ceras sintéticas, son muy útiles en la fabricación del aglomerado de madera. La aplicación de estos productos le confieren al aglomerado las siguientes propiedades:
• Repelencia al agua.
• Reducción en la absorción de agua.
• Resistencia al hinchamiento provocado por humedad.
CONSTRUCCION:
En la industria de la construcción, las emulsiones fabricadas a partir de ceras minerales o sintéticas presentan un número importante de aplicaciones, entre las cuales se incluyen:
• Desmoldantes para moldes metálicos y de madera.
• Reguladores en el curado del hormigón.
• Retardadores del fraguado prematuro.
• Moderadores de la pérdida de humedad por evaporación.
REFRACTARIOS:
En la industria del ladrillo refractario de naturaleza dolomítica, pueden presentarse problemas por la presencia de humedad asociada a la tendencia higroscópica de la dolomita. Esta situación puede ocasionar fracturas en el material refractario, una vez instalado en el horno, lo que se traduce en altos índices de desperdicio, paros de planta y costosas pérdidas de producción.
Para prevenir estos serios problemas, se utiliza un producto de cera durante el proceso de fabricación del refractario, el cual sella las grietas del ladrillo refractario, protegiéndolo contra la presencia de humedad. Las principales propiedades que deben presentar los productos de cera para esta aplicación incluyen una baja viscosidad y una excelente plasticidad. De esta manera, se logra una alta penetración de la cera a través de los poros del ladrillo, sellando las grietas que permiten la entrada de humedad o aire.
QUESOS: La cera es un producto ideal para recubrir, proteger y prolongar la vida de anaquel de los quesos, los cuales están expuestos a descomposición y mermas si no se protegen adecuadamente, con algún material que sea además inocuo para la salud humana.
En el proceso de protección de quesos, la cera cumple con tres funciones primordiales:
Retención de la humedad del producto.
Protección contra el ataque por hongos.
Una mejor presentación del producto.
Aumenta el tiempo de vida.
Los productos de cera desarrollados para esta aplicación permiten la refrigeración del queso sin que se fracture la cera. La permeabilidad de la cera impide la pérdida de humedad. Además, por carecer de nutrientes, la cera evita el crecimiento de cualquier tipo de microorganismo en la superficie del queso.
Existen dos procesos de aplicación de productos de cera en quesos: a) Inmersión directa en cera con color, utilizada para quesos con grasa; b) Inmersión con manta en cera, la cual se aplica para quesos frescos.
AGRICULTURA:
La creciente demanda mundial por frutas y hortalizas ha generado una mayor necesidad de preservar la calidad de estos productos, con el fin de extender su vida de guarda.
En este sentido, los productos de cera cumplen con la función de retardar la maduración y el envejecimiento de frutas y hortalizas, manteniendo una atmósfera controlada en la superficie exterior, que permita la protección del producto ante las condiciones ambientales de transporte y almacenamiento.
En particular, las emulsiones de cera permiten asegurar una impregnación y un depósito uniformes de la cera en la superficie de las frutas y hortalizas, retardando de manera muy eficiente su deshidratación, la transferencia de gases (oxígeno, dióxido de carbono), la migración de aceites y el transporte de solutos. Asimismo, estas acciones de protección permiten mejorar la retención de componentes esenciales volátiles, controlar la transferencia de aditivos, así como el mantener un acabado brillante en la superficie del producto.
FUEGOS ARTIFICIALES / INDUSTRIA MILITAR:
La gran variedad de colores que se observan durante la quema de juegos pirotécnicos, proviene de las líneas de color predominantes en el espectro de sus elementos de fabricación. Para la generación de colores se requiere volatilizar una porción definida del elemento, en presencia de un agente oxidante como fuente de carbono. Durante el proceso de ignición se alcanza un valor de temperatura lo suficientemente alto para vaporizar la porción del elemento, generando así el color deseado.
Desde la antigüedad, las ceras han sido utilizadas como el agente oxidante predilecto que aporta el recurso de carbono requerido en la etapa de ignición, permitiendo generar una amplia gama de colores que no se puede lograr con otras fuentes de carbono.
Por otra parte, algunas variedades de ceras ricas en hidrocarburos, como es el caso de la cera de Candelilla, encuentran una aplicación importante en el sector militar. Pueden utilizarse como un ingrediente activo en los procesos de detonación ó como un recubrimiento ó película impermeable para la protección del casco de materiales explosivos.
Las emulsiones de cera de Candelilla ó carnauba se utilizan para preservar la impermeabilidad en mechas y detonadores, asegurando la ausencia de humedad durante la etapa de ignición. Para estos fines, pueden también utilizarse algunas parafinas refinadas, cera de candelilla sólida, ó mezclas de estas con ceras microcristalinas.
INDUSTRIA ELECTRONICA / ELECTRICA:
Las propiedades aislantes con que cuentan algunas ceras son de gran utilidad en la fabricación de dispositivos electrónicos y eléctricos. En este sector industrial, las ceras se utilizan para tres propósitos fundamentales: Para el recubrimiento de cables y superficies planas o irregulares; como aglomerante de otros materiales tales como papel, madera, asbesto, que permitan mejorar las propiedades del aislamiento; en la manufactura de capacitores.
Los productos de cera a utilizarse como aislantes de cables eléctricos o de otras superficies metálicas, deben ser dúctiles y no-conductores de la electricidad, además de ser lo suficientemente adhesivos para permanecer en la superficie del metal, evitando que el recubrimiento llegue a romperse aún en condiciones de torsión extrema.
PLOMERÍA:
En la industria de la plomería, los cuellos de cera se utilizan como sello entre el inodoro y el piso. Por sus propiedades de maleabilidad, estos productos permiten asegurar un excelente sellado.
MODELADO:
El modelado consiste en añadir o elaborar formas mediante la aplicación de diferentes materiales, blandos y flexibles, a los que se pueda dar forma sin dificultad y que permitan una captación rápida de las impresiones tomadas por el artista. El modelado en cera es un proceso complejo que exige un conocimiento multidisciplinario, en el cual son esenciales la habilidad visual y manual del artista, así como el conocimiento preciso de los materiales.
LIMPIEZA:
Las ceras son ampliamente utilizadas en las formulaciones de productos de limpieza, tanto para uso personal como para aplicaciones industriales.
Las ceras hidrogenadas, consistentes en ésteres de glicerina con ácidos grasos, son muy útiles en la fabricación de jabones. Al tratarse con una base fuerte, como sosa o potasa, se saponifican para producir la sal de ácido graso conocida como “jabón”, liberando glicerina como un subproducto de la reacción. En el caso de la saponificación con sosa, se producen jabones sódicos sólidos que se utilizan ampliamente en el hogar. Cuando se utiliza potasa, se obtienen jabones potásicos líquidos útiles para aplicaciones diversas.
La cera de Candelilla, con un alto contenido de hidrocarburos saturados y ésteres, presenta una gran compatibilidad con los ingredientes utilizados en las formulaciones de shampoo, jabones y pulimentos para pisos y automóviles. Sus propiedades de brillo y protección, así como su flexibilidad en la preparación de emulsiones, son muy apreciadas en este tipo de aplicaciones.