El barniz es una capa o película protectora dura, transparente y clara . No debe confundirse con el tinte para madera . Suele tener un tono amarillento debido al proceso de fabricación y los materiales utilizados, pero también puede pigmentarse según se desee. Se vende comercialmente en varios tonos.
El barniz se utiliza principalmente como acabado de la madera [1] , ya sea teñida o no, para que los tonos y vetas distintivos de la madera sean visibles. Los acabados con barniz son naturalmente brillantes , pero también están disponibles en acabados satinados, semibrillantes y mate. [2] [3]
La palabra "barniz" proviene del latín medieval vernix , que significa resina olorosa, tal vez derivada del griego medio berōnikón o beroníkē , que significa ámbar o vidrio de color ámbar. [4] Una falsa etimología rastrea la palabra hasta el griego Berenice , el antiguo nombre de la moderna Bengasi en Libia, donde supuestamente se usaron los primeros barnices en el área mediterránea y donde se vendían resinas de los árboles de bosques ahora desaparecidos.
Los primeros barnices se desarrollaron mezclando resina —por ejemplo, brea de pino— con un disolvente y aplicándolos con un pincel para conseguir el efecto dorado y endurecido que se ve en los barnices actuales. El barnizado era una técnica muy conocida en el antiguo Egipto .
El barnizado también se registra en la historia del este y sur de Asia; en la India , China y Japón , donde la práctica del trabajo con laca , una especie de aplicación de barniz, era conocida desde una fecha muy temprana. Los chinos Tang utilizaron experimentos químicos medievales para producir un barniz para ropa y armas, empleando fórmulas químicas complejas aplicadas a la ropa de seda de los buceadores , una crema diseñada para pulir espejos de bronce y otras fórmulas. [5]
Debido a las preocupaciones sobre la inflamabilidad, muchos envases de productos enumeran precauciones de seguridad para el almacenamiento y la eliminación de barnices y aceites secantes , ya que son inflamables y los materiales utilizados para aplicar los barnices pueden arder espontáneamente. Muchos barnices contienen aceites derivados de plantas (por ejemplo, aceite de linaza ), aceites sintéticos (por ejemplo, poliuretanos ) o resinas como aglutinante en combinación con disolventes orgánicos. Estos son inflamables en su estado líquido. Todos los aceites secantes , ciertos alquídicos (incluidas las pinturas ) y muchos poliuretanos producen calor (una reacción exotérmica ) durante el proceso de curado . Por lo tanto, los trapos y el papel empapados en aceite pueden arder y encenderse en llamas, incluso varias horas después de su uso si no se toman las precauciones adecuadas. Por lo tanto, muchos fabricantes enumeran las prácticas adecuadas de eliminación de trapos y otros elementos utilizados para aplicar el acabado, como la eliminación en un recipiente lleno de agua. [6] [7]
El barniz es tradicionalmente una combinación de un aceite secante , una resina y un disolvente más un secante metálico para acelerar el secado. Sin embargo, los diferentes tipos de barniz tienen diferentes componentes. Después de su aplicación, las sustancias formadoras de película en los barnices se endurecen directamente, tan pronto como el disolvente se ha evaporado por completo , o se endurecen después de la evaporación del disolvente a través de procesos de curado , principalmente reacción química entre los aceites y el oxígeno del aire ( autooxidación ) y reacciones químicas entre los componentes del barniz.
Los barnices de resina se secan por evaporación del disolvente y se endurecen rápidamente al secarse. Los barnices acrílicos y a base de agua se secan por evaporación del agua, pero experimentarán un período de curado prolongado por la evaporación de los disolventes orgánicos absorbidos en las partículas de látex y, posiblemente, el curado químico de las partículas. Los barnices de aceite, poliuretano y epoxi permanecen líquidos incluso después de la evaporación del disolvente, pero comienzan a curarse rápidamente, pasando por etapas sucesivas desde líquido o almibarado, a pegajoso o viscoso, a seco gomoso, a seco al tacto, a duro.
Los factores ambientales como el calor y la humedad juegan un papel importante en los tiempos de secado y curado de los barnices. En el barniz clásico, la velocidad de curado depende del tipo de aceite utilizado y, en cierta medida, de la proporción de aceite y resina. El tiempo de secado y curado de todos los barnices se puede acelerar mediante la exposición a una fuente de energía como la luz solar , la luz ultravioleta o el calor.
Existen muchos tipos diferentes de aceites secantes, entre ellos el aceite de linaza , el aceite de tung y el aceite de nuez . Estos contienen altos niveles de ácidos grasos poliinsaturados . Los aceites secantes curan mediante una reacción exotérmica entre la porción poliinsaturada del aceite y el oxígeno del aire. Originalmente, el término "barniz" se refería a los acabados que estaban hechos completamente de resina disuelta en disolventes adecuados, ya sea etanol (alcohol) o trementina . La ventaja de los acabados en siglos anteriores era que los barnices de resina tenían una velocidad de curado muy rápida en comparación con los aceites; en la mayoría de los casos se curan prácticamente tan pronto como el disolvente se ha evaporado por completo. Por el contrario, los aceites no tratados o "crudos" pueden tardar semanas o meses en curarse, dependiendo de la temperatura ambiente y otros factores ambientales. En términos modernos, los aceites secantes hervidos o parcialmente polimerizados con secantes o secadores añadidos ( catalizadores químicos ) tienen tiempos de curado de menos de 24 horas. Sin embargo, algunos subproductos no tóxicos del proceso de curado se desprenden de la película de aceite incluso después de que esté seca al tacto y después de un período de tiempo considerable. Desde hace mucho tiempo es una tradición combinar aceites secantes con resinas para obtener propiedades favorables de ambas sustancias.
Se pueden utilizar muchos tipos diferentes de resinas para crear un barniz. Las resinas naturales que se utilizan para el barniz incluyen ámbar , goma kauri , dammar , copal , colofonia ( colofonia o resina de pino), sandaraca , bálsamo , elemí , masilla y goma laca . El barniz también se puede crear a partir de resinas sintéticas como acrílicas , alquídicas o de poliuretano . Una fórmula de barniz puede no contener ninguna resina añadida, ya que los aceites secantes pueden producir un efecto de barniz por sí mismos. [8]
Originalmente, se utilizaba trementina o alcohol para disolver la resina y diluir los aceites secantes. La invención de los destilados de petróleo ha dado lugar a sustitutos de la trementina, como el aguarrás , el disolvente de pintura y el alcohol mineral . Los barnices sintéticos modernos pueden formularse con agua en lugar de disolventes de hidrocarburos.
El barnizado de violines es un proceso de varios pasos que implica algunos o todos los siguientes elementos: imprimación, sellador, base, capas de color y capa superior transparente. Algunos sistemas utilizan un barniz de aceite secante como se describe a continuación, mientras que otros utilizan barniz de alcohol hecho de resina(s) disuelta(s) en alcohol. Los retoques en reparaciones o restauraciones solo se realizan con barniz a base de disolvente.
El aceite secante, como el de nuez o el de linaza, se puede utilizar en combinación con ámbar , copal , colofonia u otras resinas . Tradicionalmente, el aceite se prepara cocinándolo o exponiéndolo al aire y a la luz solar, pero el aceite de secado moderno se prepara calentando el aceite a alta temperatura sin oxígeno. La resina refinada a veces está disponible como un sólido translúcido y luego se "hace funcionar" cocinándola o derritiéndola en una olla al fuego sin disolventes. Luego, el aceite espesado y la resina preparada se cuecen juntos y se diluyen con trementina (lejos del fuego abierto) hasta obtener una solución que se pueda aplicar con brocha . Los ingredientes y los procesos del barniz para violín son muy diversos, y algunos ejemplos antiguos muy valorados muestran defectos (por ejemplo, grietas, cuarteamientos) asociados con componentes de barniz incompatibles.
Algunos sistemas de acabado de violines utilizan vernice bianca (clara de huevo y goma arábiga) como sellador o base. También hay evidencia de que se utilizaron minerales finamente pulverizados, posiblemente ceniza volcánica, en algunas bases. Algunos violines fabricados a fines del siglo XVIII usaban sangre de buey para crear una coloración roja muy profunda. Hoy, este barniz se habría desvanecido y actualmente sería de un naranja oscuro muy cálido. [9]
La mayoría de los barnices de resina o goma consisten en una sustancia natural, derivada de plantas o insectos, disuelta en un disolvente, llamado barniz de alcohol o barniz de disolvente. [10] El disolvente puede ser alcohol , trementina o a base de petróleo . Algunas resinas son solubles tanto en alcohol como en trementina. Generalmente, los disolventes de petróleo, es decir, los alcoholes minerales o el diluyente de pintura , pueden sustituir a la trementina. Las resinas incluyen ámbar , damar , copal , colofonia , sandaraca , elemí , benjuí , mástique , bálsamo , goma laca y una multitud de lacas .
Las resinas sintéticas , como la resina fenólica, pueden emplearse como componente secundario en ciertos barnices y pinturas.
A lo largo de los siglos, se desarrollaron muchas recetas que implicaban la combinación de resinas, aceites y otros ingredientes, como ciertas ceras . Se creía que estos aportaban cualidades tonales especiales a los instrumentos musicales y, por lo tanto, a veces eran secretos cuidadosamente guardados. La interacción de los diferentes ingredientes es difícil de predecir o reproducir, por lo que los expertos en acabados solían ser profesionales apreciados.
La goma laca es un barniz de resina de un solo componente muy utilizado que es soluble en alcohol. No se utiliza para superficies al aire libre o donde entrará en contacto repetido con el agua, como alrededor de un lavabo o una bañera. La fuente de resina de goma laca es una secreción quebradiza o escamosa del insecto hembra de la laca , Kerria lacca , que se encuentra en los bosques de Assam y Tailandia y que se recolecta de la corteza de los árboles donde la deposita para proporcionar una fijación pegajosa en el tronco. La goma laca es la base del pulimento francés , que durante siglos ha sido el acabado preferido para los muebles finos. La goma laca "desparafinada" específica se ha procesado para eliminar las sustancias cerosas de la goma laca original y se puede utilizar como sustrato de imprimación y sellador de lijado para otros acabados como poliuretanos, alquídicos, aceites y acrílicos.
La goma laca preparada suele estar disponible en variedades "transparente" y "ámbar" (o "naranja"), generalmente como "corte de tres libras" o tres libras de goma laca seca por galón estadounidense de alcohol. Otros tonos de color naturales, como el rubí y el amarillo, están disponibles en tiendas de pigmentos especiales o de suministros para carpinteros. La goma laca seca está disponible en forma de escamas refinadas, "laca en barra", "laca de botón" o "laca de semillas". La pintura base de goma laca "pigmentada en blanco" está ampliamente disponible en tiendas minoristas, y se promociona como una "solucionadora de problemas" de imprimación para interiores de secado rápido, ya que se adhiere a una variedad de superficies y sella los olores y las manchas de humo. La limpieza de la goma laca se puede realizar con alcohol puro o con limpiadores de amoníaco .
Los barnices modernos producidos comercialmente emplean algún tipo de alquídico para producir una película protectora. Los alquídicos tienen buena resistencia a los disolventes, la humedad y la luz ultravioleta. Los alquídicos son aceites vegetales modificados químicamente que funcionan bien en una amplia gama de condiciones y se pueden diseñar para acelerar la velocidad de curado y, por lo tanto, endurecerse más rápido. [11] Por lo general, esto se hace mediante el uso de secantes de sales metálicas, como las sales de cobalto . [12] [13] Los barnices para exteriores mejores (y más caros) emplean alquídicos hechos de aceites de alto rendimiento y contienen absorbentes de rayos UV ; esto mejora la retención del brillo y extiende la vida útil del acabado. También se pueden combinar varias resinas con alquídicos como parte de la fórmula de los barnices "de aceite" típicos que están disponibles comercialmente.
El barniz para mástiles (también llamado barniz marino o barniz para yates ) se diseñó originalmente para usarse en mástiles de barcos o embarcaciones , para proteger la madera de los efectos del mar y el clima. Los mástiles se doblan bajo la carga de sus velas. Los requisitos principales eran la resistencia al agua y también la elasticidad , para permanecer adheridos cuando los mástiles se flexionan. La elasticidad también era una condición previa para la impermeabilización, ya que un acabado que se agrietaba dejaría pasar el agua, incluso si la película restante era impermeable. El aspecto y el brillo tenían un valor relativamente bajo. A menudo se utilizan aceite de tung modificado y resinas fenólicas .
Cuando se desarrollaron por primera vez, ningún barniz tenía una buena resistencia a los rayos UV . Incluso después de que las resinas sintéticas más modernas se volvieran resistentes, un verdadero barniz de mástil mantuvo su elasticidad por encima de otras virtudes, incluso si esto requirió un compromiso en su resistencia a los rayos UV. Por lo tanto, los barnices de mástil no son necesariamente la mejor opción para la carpintería exterior que no necesita doblarse durante el uso.
A pesar de ello, la percepción generalizada de que los "productos marinos" son "resistentes" ha hecho que los barnices domésticos para exteriores se comercialicen bajo el nombre de "barniz Spar" y se vendan con el argumento de que son resistentes a la intemperie y a los rayos UV. Estas afirmaciones pueden ser más o menos realistas, según el producto en cuestión. Hace relativamente poco tiempo que se comercializan barnices Spar que pueden ofrecer tanto elasticidad efectiva como resistencia a los rayos UV.
Los aceites secantes, como el aceite de linaza y el de tung , no son verdaderos barnices, aunque a menudo en términos modernos logran lo mismo.
Los barnices de poliuretano son típicamente recubrimientos duros, resistentes a la abrasión y duraderos. Son populares para pisos de madera dura , pero algunos acabadores de madera los consideran difíciles o inadecuados para el acabado de muebles u otras piezas detalladas. Los poliuretanos son comparables en dureza a ciertos alquídicos, pero generalmente forman una película más resistente. En comparación con los barnices simples de aceite o goma laca, el barniz de poliuretano forma una película más dura, decididamente más resistente y más impermeable. Sin embargo, una película gruesa de poliuretano común puede deslaminarse si se somete a calor o golpes, fracturando la película y dejando manchas blancas. Esta tendencia aumenta con la exposición prolongada a la luz solar o cuando se aplica sobre maderas blandas como el pino . Esto también se debe en parte a la menor penetración del poliuretano en la madera. Se emplean varias técnicas de imprimación para superar este problema, incluido el uso de ciertos barnices de aceite, goma laca "desparafinada" específica, sellador epoxi penetrante transparente o poliuretano "modificado con aceite" diseñado para este propósito. El barniz de poliuretano también puede carecer del brillo "frotado a mano" de los aceites secantes, como el aceite de linaza o el de tung; sin embargo, en contraste, es capaz de formar una película mucho más rápida y más alta, logrando en dos capas lo que puede requerir múltiples aplicaciones de aceite. El poliuretano también se puede aplicar sobre un acabado de aceite puro, pero debido al tiempo de curado relativamente lento de los aceites, la emisión de ciertos subproductos químicos y la necesidad de exposición al oxígeno del aire, se debe tener cuidado de que los aceites estén lo suficientemente curados para aceptar el poliuretano. Una de las desventajas de un barniz a base de poliuretano es la tendencia a amarillearse con el tiempo. Esto se debe a que los grupos hidroxilo de un alquídico regular reaccionan con TDI para producir un alquídico de uretano. Esto introduce un alto grado de aromaticidad y, por lo tanto, tendencia a amarillearse. [14]
A diferencia de los aceites secantes y los alquídicos, que se curan después de la evaporación del disolvente y tras la reacción con el oxígeno del aire, los verdaderos revestimientos de poliuretano se curan después de la evaporación del disolvente y luego mediante una variedad de reacciones de los productos químicos dentro de la mezcla original o mediante la reacción con la humedad del aire. Algunos productos de poliuretano son "híbridos" y combinan diferentes aspectos de sus componentes originales. Los poliuretanos "modificados con aceite", ya sean a base de agua o a base de disolvente, son actualmente los acabados para suelos de madera más utilizados.
El uso exterior de barniz de poliuretano puede ser problemático debido a su mayor susceptibilidad al deterioro por exposición a la luz ultravioleta . Todos los barnices transparentes o translúcidos, y de hecho todos los recubrimientos de película de polímero (por ejemplo, pintura, tinte , epoxi , plástico sintético , etc.) son susceptibles a este daño en diversos grados. Los pigmentos en pinturas y tintes protegen contra el daño UV. Los absorbentes UV se agregan al poliuretano y otros barnices (por ejemplo, barniz de mástil) para trabajar contra el daño UV, pero son decrecientemente efectivos en el transcurso de 2 a 4 años, dependiendo de la cantidad y calidad de los absorbentes UV agregados, así como de la gravedad y duración de la exposición al sol. La exposición al agua, la humedad, las temperaturas extremas y otros factores ambientales afectan todos los acabados. [15]
La palabra laca se refiere a barnices o pinturas a base de disolventes y de secado rápido. Aunque sus nombres pueden tener derivaciones similares, la laca no es lo mismo que la goma laca y no se disuelve en alcohol. La laca se disuelve en diluyente de laca, que es un disolvente altamente inflamable que normalmente contiene acetato de butilo y xileno o tolueno . La laca normalmente se aplica con pulverizador, dentro de una cabina de pulverización que evacua el exceso de pulverización y minimiza el riesgo de combustión.
La regla general es que un acabado transparente para madera formulado para ser aplicado con pistola es una laca, pero si está formulado para ser aplicado con brocha, entonces es un barniz. Por lo tanto, la gran mayoría de los muebles de madera están lacados. [ cita requerida ]
La laca puede considerarse diferente del barniz porque puede disolverse nuevamente más tarde con un solvente (como aquel en el que se disolvió cuando se aplicó) y no cambia químicamente a un sólido como otros barnices. [16]
Los barnices de resina acrílica son típicamente barnices a base de agua con el índice de refracción más bajo de todos los acabados [17] y alta transparencia. Resisten el amarilleo. Los acrílicos tienen la ventaja de limpiarse con agua y no desprenden vapores de disolventes, pero normalmente no penetran en la madera tan bien como los aceites. A veces carecen de la brochabilidad y las cualidades autonivelantes de los barnices a base de disolventes. Generalmente tienen buena resistencia a los rayos UV.
En el mundo del arte, los barnices ofrecen resistencia al polvo y una superficie más dura que la pintura pura; a veces tienen la ventaja de contar con resistencias a la luz ultravioleta, que ayudan a proteger las obras de arte de la decoloración por exposición a la luz. El barniz acrílico debe aplicarse utilizando una capa aislante (una barrera protectora permanente entre la pintura y el barniz, preferiblemente un medio de gel suave y brillante) para facilitar la eliminación del barniz y la conservación general. Los barnices acrílicos utilizados para dicha capa protectora final removible para las obras de arte suelen ser acrílicos a base de alcohol mineral, en lugar de a base de agua.
Se han formulado diversos sistemas de resina epoxi como barnices o acabados para suelos en los que se mezclan dos componentes directamente antes de la aplicación. [18] A veces, las dos partes tienen el mismo volumen y se las denomina 1:1, pero no siempre, ya que existen relaciones de mezcla de 2:1, 3:1, 4:1 e incluso 5:1 disponibles comercialmente. Los componentes individuales suelen denominarse Parte A y Parte B. Todos los epoxis de dos partes tienen una vida útil o tiempo de trabajo durante el cual se puede utilizar el material mezclado. Por lo general, la vida útil es de unas pocas horas o menos, pero esto depende en gran medida de la temperatura. Se utilizan epoxis tanto a base de agua como a base de disolventes. Los epoxis tienen tendencia a amarillearse en un período de tiempo bastante corto. [19]
Se utiliza cuando se desea un acabado duro, resistente y de curado rápido, como en el caso de los gabinetes de cocina y los muebles de oficina. Viene en dos partes: una resina y un catalizador ácido. El primero es una mezcla de una resina amínica y una resina alquídica. El catalizador ácido se agrega justo antes de la aplicación en una proporción determinada por el fabricante. La mayoría produce un amarilleo mínimo. Sin embargo, este acabado tiene dos desventajas. La primera es que, a medida que el acabado se cura, emite formaldehído , que es tóxico y cancerígeno. La segunda es que el acabado puede agrietarse o agrietarse si se aplican demasiadas capas.
