Colofonia

La colofonia ( / ˈrɒzɪn / ), también conocida como colofonia o brea griega (latín: pix graeca ), es una forma sólida de resina obtenida de los pinos y otras plantas , principalmente coníferas , principalmente mediante el calentamiento de resina líquida fresca para vaporizar los componentes terpénicos líquidos volátiles . Ampliamente utilizada en diversas industrias y artes, la colofonia aparece como una sustancia semitransparente y quebradiza que varía en color de amarillo a negro y se derrite a temperaturas de estufa. La colofonia se compone principalmente de ácidos resínicos , especialmente ácido abiético , ^[1] y es soluble en alcohol , éter , benceno y cloroformo .

Además de sus aplicaciones industriales, como barnices, adhesivos y lacre, es fundamental para los músicos que tocan instrumentos de cuerda frotada mejorar el agarre del arco, y proporciona agarre en diversos deportes y actividades. La colofonia también sirve como ingrediente en formulaciones medicinales y farmacéuticas y puede causar dermatitis de contacto o asma ocupacional en personas sensibles. Es un aditivo alimentario aprobado por la FDA . ^[2]

El nombre "colofonia" proviene de colophonia resina , latín para "resina de Colofón " ( griego antiguo : Κολοφωνία ῥητίνη , romanizado :  Kolophōnía rhētínē ), ^{[3] [4]} una antigua ciudad jónica . ^[5]

La colofonia es frágil y friable , con un ligero olor a pino. Por lo general, es un sólido vítreo , aunque algunas colofonias forman cristales , especialmente cuando se disuelven. ^[6] El punto de fusión práctico varía según los distintos especímenes, algunos son semifluidos a la temperatura del agua hirviendo, otros se funden a 100 a 120 °C (212 a 248 °F). Es muy inflamable y arde con una llama humeante, por lo que se debe tener cuidado al fundirla. Es soluble en alcohol , éter , benceno y cloroformo .

La colofonia se compone principalmente de ácido abiético y se combina con álcalis cáusticos para formar sales (rosinatos o pinatos) que se conocen como jabones de colofonia. Además de su amplio uso en la fabricación de jabón , la colofonia se emplea en gran medida para hacer barnices (incluidos los barnices finos para violín), lacre y diversos adhesivos . También se utiliza para preparar cera de zapateros , para rellenar barriles de cerveza lager y para muchos otros fines, como proporcionar superficies de soporte a objetos de hojalata, cobre o incluso recipientes de plata y oro para estamparlos o grabarlos. Su punto de fusión relativamente bajo y su forma sólida firme permiten verter la colofonia líquida en el recipiente y, cuando se enfría, permite estampar o grabar el recipiente sin deformarlo, incluso si tiene una piel bastante fina. Después, el objeto se puede recalentar en un horno y verter la colofonia para su reutilización. Cualquier película de colofonia restante se puede enjuagar fácilmente con alcohol u otros disolventes.

La colofonia también se utiliza a veces como refuerzo interno para objetos metálicos de capa muy fina (como candelabros de plata, cobre o estaño, o esculturas) donde simplemente se funde, se vierte en un objeto hueco de capa fina y se deja endurecer.

La exposición prolongada a los vapores de colofonia liberados durante la soldadura puede causar asma ocupacional (antes llamada enfermedad de colofonia ^[7] en este contexto) en personas sensibles, aunque no se sabe qué componente de los vapores causa el problema. ^[8]

El tipo de colofonia que se utiliza con los instrumentos de cuerda frotada se determina por el diámetro de las cuerdas. Por lo general, esto significa que cuanto más grande sea el instrumento, más blanda debe ser la colofonia. Por ejemplo, la colofonia para contrabajo suele ser lo suficientemente blanda como para ser maleable con movimientos lentos. Una pastilla de colofonia para contrabajo que se deja en una misma posición durante varios meses mostrará signos de fluidez, especialmente en climas más cálidos.

La exposición prolongada a la colofonia, mediante la manipulación de productos recubiertos de colofonia, como papel para impresoras láser o fotocopias, puede dar lugar a una forma de dermatitis de contacto industrial . ^[9]

La colofonia es un ingrediente presente en tintas de imprenta , papel para fotocopias e impresión láser, barnices , adhesivos (pegamentos), jabón , encolado de papel , soda , fundentes para soldadura y lacre .

La colofonia se puede utilizar como agente de recubrimiento en medicamentos y chicles . Se denota con el número E E915. Un éster de glicerol relacionado (E445) se puede utilizar como emulsionante en refrescos . En productos farmacéuticos , la colofonia forma un ingrediente en varios emplastos y ungüentos.

En la industria, la colofonia es un fundente que se utiliza para soldar . La soldadura de plomo y estaño que se utiliza habitualmente en electrónica tiene entre un 1 y un 2 % de colofonia en peso como núcleo fundente, lo que ayuda a que el metal fundido fluya y permite una mejor conexión al reducir la capa de óxido sólido refractario que se forma en la superficie y convertirla en metal. Con frecuencia se observa como un residuo quemado o transparente alrededor de una soldadura nueva.

Se utiliza una mezcla de brea y colofonia para crear una superficie sobre la que se pule el vidrio al fabricar componentes ópticos como lentes .

La colofonia se añade en pequeñas cantidades a los tradicionales rellenos de huecos a base de aceite de linaza y arena ("masilla"), utilizados en obras de construcción.

Mezclada con ceras y aceites, la colofonia es el ingrediente principal del humo místico , una goma que, cuando se frota y se estira repentinamente, parece producir bocanadas de humo de las yemas de los dedos.

La colofonia se utiliza ampliamente por su capacidad de aumentar la fricción en varios campos:

• Los músicos de instrumentos de cuerda frotada frotan tortas o bloques de colofonia sobre las cerdas de sus arcos para que puedan agarrar las cuerdas y hacerlas "hablar" o vibrar claramente. [ ^10] Ocasionalmente, se añaden sustancias como cera de abejas , oro , plata , estaño o hierro meteórico ^[11] a la colofonia para modificar sus propiedades de fricción y el tono que se puede producir. ^[12] La colofonia en polvo se puede aplicar a las cerdas nuevas, por ejemplo con una almohadilla de fieltro o un paño, para reducir el tiempo necesario para que la colofonia llegue a las cerdas lo suficiente. La colofonia se suele volver a aplicar inmediatamente antes de tocar el instrumento. La colofonia más clara se prefiere generalmente para violines y violas, y en climas de alta humedad, mientras que las colofonias más oscuras se prefieren para violonchelos y para músicos en áreas frescas y secas. ^[13] También hay tipos específicos y distintivos para contrabajos .
• La colofonia para violín se puede aplicar a los puentes de otros instrumentos musicales, como el banjo y el banjolele , para evitar que el puente se mueva durante una ejecución vigorosa.
• Se sabe que los bailarines de ballet , flamenco e irlandeses frotan las puntas y los talones de sus zapatos con colofonia en polvo para reducir el deslizamiento sobre suelos de madera limpios o escenarios de competición o actuación. En su momento se utilizó de la misma manera en la esgrima y todavía lo utilizan los boxeadores .
• Los gimnastas y los jugadores de balonmano lo utilizan para mejorar el agarre. Los escaladores lo han utilizado en algunos lugares.
• Los levantadores de pesas olímpicos frotan las suelas de sus botas de levantamiento de pesas con resina para mejorar la tracción en la plataforma.
• Se aplica a la superficie de la pista en la línea de salida de los circuitos de carreras de aceleración para mejorar la tracción. ^{[ cita requerida ]}
• Los jinetes de toros frotan colofonia en sus cuerdas y guantes para lograr un mayor agarre.
• Los lanzadores de béisbol y los jugadores de bolos pueden usar una pequeña bolsa de tela con colofonia en polvo para controlar mejor la pelota. Los jugadores de béisbol a veces combinan la colofonia con protector solar, creando una sustancia muy pegajosa que permite un agarre mucho mayor de la pelota que la colofonia sola; el uso de dicha sustancia es una violación de las reglas de las Grandes Ligas de Béisbol .
• La colofonia se puede aplicar en las manos durante acrobacias aéreas como telas aéreas y pole dance para aumentar el agarre.

Otros usos que no se basan en la fricción:

• En las bellas artes se utiliza colofonia para emulsiones de témpera y como componente de medios pictóricos para pinturas al óleo . Es soluble en aceite de trementina y sustituto de trementina, y necesita calentarse.
• En la técnica del grabado se utiliza resina de aguatinta sobre la placa de grabado para crear superficies en tonos grises.
• En el tiro con arco , cuando se fabrica o encera una cuerda nueva para realizar tareas de mantenimiento, puede haber colofonia en la mezcla de cera. Esto proporciona una cierta adherencia a la cuerda para mantener unidas las hebras que la componen y reducir el desgaste y el deshilachado. ^{[ cita requerida ]}
• Los peluqueros caninos utilizan colofonia en polvo para ayudar a eliminar el exceso de pelo de las profundidades del canal auditivo, proporcionando al peluquero un mejor agarre para agarrar los pelos.
• Algunas marcas de papel matamoscas utilizan una solución de colofonia y caucho como adhesivo.
• La colofonia se utiliza a veces como ingrediente en la cera dubbing que se utiliza para atar moscas .
• La colofonia se utiliza en caliente para desencapsular circuitos integrados de epoxy . ^[14]
• La colofonia se puede mezclar con cera de abejas y una pequeña cantidad de aceite de linaza para fijar las cañas a los bloques de cañas en los acordeones.
• Las patatas con colofonia se pueden cocinar sumergiéndolas en colofonia hirviendo y cocinándolas hasta que floten en la superficie. ^[15]

La colofonia y sus derivados también presentan una amplia gama de aplicaciones farmacéuticas. Los derivados de la colofonia muestran excelentes propiedades de formación de películas y recubrimiento. ^[16] También se utilizan para la fabricación de películas para comprimidos y para fines de recubrimiento entérico. Las colofonias también se han utilizado para formular microcápsulas y nanopartículas. ^{[17] [18]}

Los ésteres de colofonia de glicerol , sorbitol y manitol se utilizan como base para chicles con aplicaciones medicinales. La degradación y biocompatibilidad de la colofonia y los biomateriales a base de colofonia se han examinado in vitro y ex vivo .

La colofonia es el componente resinoso de la oleorresina exudada por varias especies de pino , conocida en el comercio como trementina cruda . La separación de la oleorresina en el aceite esencial (alcohol de trementina) y la colofonia común se logra por destilación en grandes alambiques de cobre . El aceite esencial se extrae a una temperatura de entre 100 °C (212 °F)° y 160 °C (320 °F), dejando colofonia fluida, que se vierte a través de un grifo en el fondo del alambique y se purifica al pasar a través de un tamiz colador. La colofonia varía de color, según la edad del árbol del que se extrae la trementina y el grado de calor aplicado en la destilación, desde una sustancia opaca , casi negra, pasando por grados de marrón y amarillo hasta una masa vítrea incolora casi perfectamente transparente. Las calidades comerciales son numerosas y van desde la A (la más oscura) hasta la N (extra pálida), superiores a las cuales son las variedades W (vidrio de ventana) y WW (blanca como el agua), esta última con aproximadamente tres veces el valor de las calidades comunes.

La colofonia de tall oil se produce durante la destilación del tall oil crudo, un subproducto del proceso de fabricación de papel kraft .

Cuando se talan los pinos, "las partes resinosas de los árboles caídos o talados, como los pinos de hoja larga y los pinos de copa larga, cuando se dejan en el suelo, resisten la descomposición indefinidamente". ^[19] Estos "residuos de tocón", mediante el uso de procesos destructivos de destilación o de disolventes, se pueden utilizar para fabricar productos como la colofonia. Este tipo de colofonia se denomina típicamente colofonia de madera .

Debido a que la trementina y el aceite de pino de la destilación destructiva "se contaminan un poco con otros productos de destilación", ^[19] se utilizan comúnmente procesos con disolventes. En este proceso, los tocones y las raíces se trituran y se sumergen en el extremo ligero de la fracción pesada de nafta (que hierve entre 90 y 115 °C (194 y 239 °F)) de una refinería de petróleo crudo. La extracción a contracorriente en varias etapas se utiliza comúnmente. En este proceso, la nafta fresca primero entra en contacto con la madera lixiviada en etapas intermedias, y la nafta cargada con colofonia de las etapas intermedias entra en contacto con la madera no lixiviada antes de la destilación al vacío para recuperar la nafta de la colofonia, junto con los ácidos grasos , la trementina y otros componentes separados más tarde mediante destilación al vapor . La madera lixiviada se cuece al vapor para una recuperación adicional de nafta antes de quemarla para la recuperación de energía. ^[20] Una vez recuperado el disolvente, "los aceites terpénicos se separan por destilación fraccionada y se recuperan principalmente como trementina refinada, dipenteno y aceite de pino. El residuo no volátil del extracto es colofonia de madera de color bastante oscuro. La mejora de la colofonia se lleva a cabo mediante métodos de clarificación que generalmente pueden incluir filtración en lecho o tratamiento con furfural de la solución de colofonia y disolvente". ^[19]

A gran escala, la colofonia se trata mediante destilación destructiva para la producción de aguardiente de colofonia, pinolina y aceite de colofonia. Este último entra en la composición de algunas grasas lubricantes sólidas y también se utiliza como adulterante de otros aceites.

La principal región de producción de colofonia incluye Indonesia , el sur de China (como Guangdong , Guangxi , Fujian , Yunnan y Jiangxi ) y la parte norte de Vietnam . La colofonia china se obtiene principalmente de la trementina del pino de Masson Pinus massoniana y del pino de los bosques P. elliottii . ^{[ cita requerida ]} La última especie es originaria del sureste de los EE. UU., pero ahora se planta ampliamente en plantaciones de árboles en China.

Los estados del Atlántico Sur y del este del Golfo de los Estados Unidos son una segunda región principal de producción. La colofonia americana se obtiene de la trementina del pino de hoja larga Pinus palustris y del pino taeda P. taeda . En México , la mayor parte de la colofonia se deriva de la extracción de varias especies de pinos , pero principalmente de Pinus oocarpa , Pinus leiophylla , Pinus devoniana y Pinus montezumae . La mayor parte de la producción se concentra en el estado de Michoacán , en el centro-oeste del país . ^{[ cita requerida ]}

La principal fuente de abastecimiento en Europa es el distrito francés de Landes , en los departamentos de Gironda y Landes , donde se cultiva ampliamente el pino marítimo P. pinaster . En el norte de Europa, la colofonia se obtiene del pino silvestre P. sylvestris , y en todos los países europeos se obtienen suministros locales de otras especies de pino, siendo el pino carrasco P. halepensis particularmente importante en la región mediterránea . ^{[ cita requerida ]}

Los humos liberados durante la soldadura se han citado como un agente causal del asma ocupacional . Los síntomas también incluyen descamación del epitelio bronquial . ^[21]

• Copal
• Ámbar

• Kotapish, Paul (noviembre-diciembre de 2001). "Un negocio pegajoso: cómo se fabrica la resina". Cuerdas .