Decorados de superficie
En los últimos años se han perfeccionado de tal modo, que los decorados de superficies y de cantos que ofrecen imitaciones caso perfectas de los más variados tipos de madera y piedra. Los nuevos procesos de ennoblecimiento de superficies permiten también reproducir a la perfección el tacto de tales materiales.
Presentan magníficos efectos que recrean la naturaleza, veteados de madera, reproducciones de piedra de tacto agradable, estructuras de piel realistas, etc.. En los decorados de superficies el proceso de impresión digital se integra en los sistemas de producción. Para ello, ha sido necesario encontrar una solución que garantice el cumplimiento de los elevados requisitos de calidad de la imagen impresa y de las características del material y que asegure al mismo tiempo en la reproducción de los colores.
Cantos. El canto da el toque final al mueble y le confiere personalidad, cobrando cada vez más importancia. Es un elemento creativo independiente que ofrece excelentes posibilidades.
Actualmente presentan una estética de materiales fríos como el metal y el vidrio. También los efectos 3D o las estructuras grabadas de maderas, dan personalidad al mueble actual y le confieren un carácter inconfundible.
Tableros ligeros
La ligereza está de moda en la industria del mueble y la madera. Debido a los crecientes costes de materia prima y energía, los fabricantes de mueble exigen hoy día materiales de madera de poco peso. Gracias a los últimos desarrollos en las tecnologías de fabricación y transformación de los tableros ultraligeros, los campos de aplicación de los materiales de madera ligeros y de reducido gasto de materia prima no cesan de ampliarse.
Tableros ligeros a partir de residuos. AIDIMA ha analizado la idoneidad e influencia en las características de los tableros, del reciclado de diferentes tipos de residuos. Tanto residuos madereros como diferentes residuos agrícolas procedentes de especies como la colza el cáñamo, etc… El uso de estos residuos agrícolas en los tableros conlleva la aparición de nuevos tableros con una menor densidad y con un menor impacto medioambiental si los comparamos con los actuales. Estos nuevos tableros se han utilizado para fabricar diferentes prototipos de piezas de mobiliario que actualmente se producen en empresas de mobiliario europeas pero con tableros tradicionales.
Tablero ligero atamborado. La importante reducción de la disponibilidad de la madera como materia prima y el resultante aumento del precio de la misma, unida a los crecientes costes de energía y transporte, impulsan a los fabricantes de muebles a solicitar materiales alternativos más ligeros. El tablero atamborado se ha convertido en una alternativa muy válida. Aparte de las ventajas económicas que ofrece, permite un ahorro significativo de la materia prima empleada, la madera. Los tableros atamborados sin marco, solamente tienen dos revestimientos. Para el relleno de las placas, se pueden emplear distintos materiales como cartón, aluminio o plástico en estructura de nido de abeja, pero también espuma en frío de poliuretano o vidrio expandido.
Madera modificada
La tendencia natural de la madera en diferentes condiciones de humedad, es la de hincharse o encogerse. Para evitar estos problemas, actualmente se esta tratando la madera de forma térmica. La madera se somete a un ciclo combinado donde alternan las altas temperaturas y diferentes grados de humedad. Este tratamiento térmico intensivo transforma la estructura y propiedades de la madera haciendo que adquieran un color y aspecto similar al de las maderas tropicales. Además, aumenta su resistencia a la humedad, mejora sus propiedades aislantes, su estructura se vuelve más ligera, la superficie adquiere dureza y aumenta su durabilidad y resistencia al ataque de los xilófagos.
En AIDIMA se está trabajando en madera modificada para revestimiento exterior, basado en un tablero contrachapado modificado en su pared celular, estable dimensionalmente y durable en climas extremos mediterráneos. Durable frente a hongos e insectos, durable frente a la luz UV, ignífugo, hidrófobo y autolimpiable.
La modificación interna de la madera por shocks técnicos en condiciones de vacío, es decir, la madera termomodificada, torrefactada o termomadera, se está convirtiendo en un tratamiento alternativo, no químico, que tiene como principal ventaja la mejora tanto de la durabilidad frente al ataque biológico como la mejora de la estabilidad dimensional, y sobre todo, se trata de un tratamiento totalmente respetuoso con el medio ambiente. De hecho, se conoce de muchos años atrás que la madera quemada resulta ser mucho más durable en exterior. Ya los vikingos utilizaban este tipo de madera para su uso en exterior en la construcción de vallas. En AIDIMA se está llevando a cabo un proyecto de investigación sobre las propiedades físico químicas de durabilidad, acabado, etc. de madera termomodificada de fresno y haya.
La optimación de recursos
En el ámbito de la tecnología, el sector forestal y de la madera, se halla bajo el lema de la eficiencia de los recursos. Este año, los fabricantes de maquinaria han presentado en ferias, herramientas para el procesamiento de la madera con conceptos de fabricación innovadores. Un aprovechamiento mejor de la madera asegurando el abastecimiento de madera como materia prima y una mayor protección de los recursos con una gestión forestal sostenible.
Es importante el empleo económico del tiempo y la energía. Por este motivo, quien ahora invierta en tecnologías de producción que potencien la eficiencia, adquirirá con ella, ventajas competitivas para la próxima fase de crecimiento. Las empresas que apuesten por experiencias en el aumento de la productividad y la mejora de la eficacia en el uso de las materias primas podrán superar crisis con fuerzas renovadas.
AIDIMA ha continuado su inmersión en las tecnologías de la información, directamente aplicadas en la empresa industrial, lo cual es una de las líneas de investigación prioritarias que actualmente se está potenciando para optimizar la fabricación y mejorar la productividad. El GDP de AIDIMA, es un software específico para la industria del mueble que abarca todas las áreas de gestión de la empresa.
También AIDIMA ha trabajado en la obtención de un programa de optimización de corte que considera la secuencia de fabricación de las piezas que se obtienen y el máximo aprovechamiento del material, mejorando la logística y la organización interna, reduciendo los costes de materias primas y facilitando el uso de los sistemas de automatización.
La eficiencia energética
La innovación como protector ecológico.
El coste energético no solo depende del rendimiento y calidad del proceso productivo, sino también de la cantidad de energía que se desgasta o pierde durante la producción. La nueva normativa en vigor refleja los atributos de sostenibilidad que obliga a que futuras viviendas consuman menos energía y produzcan en parte energía para su autoconsumo.
Edificio EcoComercial
Como ejemplo de ecoeficiencia energética, se ha desarrollado el edificio EcoComercial, el primer edificio que se adapta al clima, esta situado en el Centro de Innovación de Noida cerca de nueva Delhi, en India, Ejemplo de una construcción con cero emisiones
“Es mejor adaptar un edificio al clima, que un clima a un edificio”.
Bayer Material Science reunió los mejores materiales, sistemas y tecnologías con el fin de construir un edificio que se ajusta a las condiciones climáticas dependientes del lugar del planeta en el que se encuentre. El diseño del edificio tiene en cuenta tanto las condiciones climáticas locales como la infrastuctura del edificio, contando con alrededor de 600 m2 de módulos solares sobre el techo, permitiendo así operar en su interior sin suministro eléctrico.
AIDIMA ha realizado varios seminarios informativos sobre Eficiencia Energética para adquirir una visión global de los aspectos energéticos medioambientales y conocer las normativas europeas como el protocolo de Kyoto, así como los objetivos de ahorro comunitarios del año 2020, el plan de eficiencia energética en España, aprender a manejar los indicadores energéticos para mejorar el rendimiento industrial, etc..
La cogeneracion
Lucha energética para el sector de la madera.
La cogeneración es el proceso mediante el cual se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil. Es decir, se genera energía a partir de la recuperación de otra que se pierde. Esta energía térmica generada puede ser aprovechada tanto en el proceso productivo de la empresa como en su climatización. En el caso de la madera se obtiene a partir de la incineración de los rehechos de la madera que han cumplido su ciclo de vida.
Aprovechando estos deshechos se obtiene también una fuente nueva de ingresos por la venta de la energía generada a la red eléctrica. Además, como energía renovable, la utilización de la madera como fuente de energía ayudará a los países a alcanzar sus objetivos de reducción de emisiones de carbono, influyendo positivamente en la reducción de las emisiones de CO2 del protocolo de Kyoto.
AIDIMA ha puesto de manifiesto la rentabilidad de instalar sistemas de cogeneración en las empresas del sector de la madera y el mueble.
Según la Comisión económica de Naciones Unidas para Europa, el mercado de la energía de madera está sobreviviendo a la crisis económica mejor que otros sectores. El de tipo de biomasa leñosa, utilizada como combustible para esta modalidad de energía, creció un 20% en 2008 y debería doblarse hasta el 2012. Europa es el mayor productor de este tipo de biomasa leñosa, y Canadá, es el primer exportador mundial de este producto.
La sostenibilidad
“Si encendiste, apaga, si consumiste, recicla”
Como todos vemos día a día, algo esta cambiando en nuestra sociedad. Encontramos sostenibilidad en todas partes. Nuevos materiales, productos, procesos mas ecológicos, actividades, etc… que nos ofrecen la oportunidad de realizar el cambio y conseguir un mundo mas verde. Para poder conseguirlo dos conceptos como son La creatividad y la innovación deben movilizarse para potenciar un desarrollo sostenible y una sociedad que se preocupe por ello.
La sostenibilidad es un concepto que debe formar parte de la vida del ser humano y ser considerado como una oportunidad de poder conseguir una situación mejor para todos, realmente alcanzable, para el desarrollo de nuevos negocios. Un ejemplo claro de sostenibilidad es la del sector de la madera, que tiene una idea muy importante en comun: Los bosques son una fuente critica de recursos. Por ello la obtención de certificados forestales acreditando que la madera empleada para la fabricación procede de bosque que son repoblados y en los que no existe tala ilegal ni explotación laboral, es un tema de plena actualidad
Garantizar la sostenibilidad de los productos, es uno de los retos que la industria afronta en la actualidad, tanto en la fabricación, como en el movimiento de mercancías y su logística, considerando la totalidad de los procesos y de los agentes económicos incluidos en la cadena de valor. Es lo que ha pasado a denominarse: “El diseño verde o ECODISEÑO” convirtiéndose en el común denominador de los desarrollos de diseño de producto.
Siguiendo las directrices de la Política Integrada de Producto de la Unión Europea, AIDIMA está trabajando en dar servicios de Ecodiseño a las empresas, para integrar aspectos medioambientales en el proceso de desarrollo de nuevos productos, tratando de minimizar los principales impactos medioambientales en todo el ciclo de vida.
Para analizar los impactos de los cambios globales en el sector forestal y cómo minimizar las consecuencias de los mismos, también AIDIMA está trabajando en un proyecto europeo, junto a 38 organizaciones de 21 países. Un macroproyecto que ofrecerá metodologías y herramientas que sirvan para integrar el impacto de la sostenibilidad en la cadena de procesos de la madera, midiendo el funcionamiento de dicha cadena, por medio de indicadores basados en los tres pilares de la sostenibilidad: el medioambiental, el económico y el social.
Proyecto IMPIVA de desarrollo de sistemas constructivos mixtos de madera laminada y vidrio para estructuras ligeras de cubierta
El proyecto tiene como objetivo general el desarrollo de un sistema constructivo integral mixto de madera laminada encolada y vidrio laminado con chapa de madera para ser utilizado en estructuras ligeras de cubierta, lo cual potenciará la construcción sostenible en base a madera en la Comunitat Valenciana.
Para alcanzar este objetivo general, el proyecto persigue los siguientes objetivos operativos:
- Desarrollar elementos estructurales de madera laminada encolada de primer y segundo orden
- Desarrollar sistemas de cerramiento en base a laminados de vidrio y chapa de madera, optimizando la combinación de ambos materiales para obtener la máxima funcionalidad de aislamiento y estética
- Desarrollar soluciones integrales tipo en construcciones sencillas
- Analizar la estabilidad dimensional y la durabilidad de los prefabricados de madera laminada y de los cerramientos mixtos de vidrio y chapa de madera
- Desarrollar tratamientos preventivos adecuados en los prefabricados de madera laminada y en cerramientos mixtos de vidrio y chapa de madera
- Implementar la nueva tecnología constructiva, definiendo un sistema completo de prefabricación, desarrollando prototipos estructurales y diseñando y calculando soluciones integrales de entramados de madera laminada, vidrio y chapa de madera en un edificio singular
El producto final del proyecto será una gama de prototipos de sistemas de estructura ligera en base a la combinación de entramados de madera laminada encolada con cerramientos de vidrio laminado con chapa de madera, para poder ser demostrado técnicamente a las empresas valencianas.
Además, los resultados intermedios y finales del proyecto van orientados a ofrecer los siguientes productos y servicios a las empresas valencianas del sector de la madera y de la construcción en madera:
- Diseños estructurales de soluciones integrales de entramados de madera laminada, vidrio y chapa de madera
- Ensayos de estabilidad dimensional y de durabilidad de los prefabricados de madera laminada, vidrio y chapa, así como orientación a tratamientos preventivos y planes de mantenimiento
- Ensayos de aislamiento térmico y acústico en este tipo de soluciones estructurales
- Asesoría técnica en proyectos industriales de prefabricación de estructuras ligeras de madera laminada y vidrio.
Existen infinidad de aplicaciones que justifican el esfuerzo investigador dirigido hacia la obtención de sistemas constructivos en los que la madera y el vidrio trabajen conjuntamente. Vidrio y madera tienen características opuestas que, si se consiguen equilibrar, aportan la posibilidad de lograr un balance interesante en el que estos materiales se compensen y complementen entre sí:
El vidrio es un material inerte que tiene un excelente comportamiento a la intemperie, con una durabilidad excepcional y, con los nuevos productos laminares adjuntables, capacidad para filtrar radiaciones, resistir altas temperaturas, poder de autolimpieza, etc. El vidrio es frágil y pesado, con coeficientes notables de deformación por dilatocontracción.
La madera es un material natural que tiene unas características excelentes para el uso estructural. El factor de resistencia en relación a su peso es superior a los materiales convencionales, como el acero y demás metales. Es un material elastorígido que sin embargo es despreciablemente afectado por las deformaciones relativas al fenómeno de dilatocontracción. Su comportamiento en caso de incendio es seguro y predecible, y mejora las garantías que puede ofrecer cualquier metal en igualdad de condiciones.
El proyecto está coordinado por José Vicente Oliver y dirigido técnicamente por Miguel Ángel Abián. En él participan dos empresas valencianas, una fabricante e instaladora de madera laminada encolada y la otra de vidrio. Durante la feria internacional FIMMA-MADERALIA 2009 se contactó con dos empresas extranjeras interesadas en el proyecto: la empresa italiana Rotho Blaas y la empresa finlandesa Wood Estudio. Posteriormente, mediante los contactos obtenidos en esa feria se contactó con el investigador finlandés Matti Kairi, profesor en la Universidad de Tecnología de Helsinki y coinventor del tablero microlaminado Kerto®. A la finalización del proyecto, los resultados se difundirán entre las empresas valencianas mediante publicaciones, jornadas y seminarios.
Si desea que los técnicos de AIDIMA amplíen información sobre este o cualquier otro tema relacionado con Símbolo Calidad no dude en contactarnos.
Proyecto IMPIVA de desarrollo de estructuras portantes basadas en productos de madera técnica y vidrio laminado
El proyecto tiene como objetivo general el desarrollo de estructuras portantes de embellecimiento y aislamiento de edificios, bloques de edificios y áreas, basadas en la utilización de madera técnica junto a vidrio laminado. Estas estructuras se denominarán telones de ahora en adelante. Para alcanzar ese objetivo general, el proyecto persigue los siguientes objetivos operativos:
a) Desarrollar soluciones estructurales de productos de madera técnica para telones.
b) Desarrollar sistemas de cerramiento para los telones en base a laminados de vidrio, optimizando la combinación de ambos materiales (madera técnica y vidrio) para obtener la máxima funcionalidad de aislamiento y estética.
c) Desarrollar soluciones integrales de telones con productos de madera técnica y laminados de vidrio.
d) Implementar la nueva tecnología constructiva de telones, definiendo un sistema completo de prefabricación y desarrollando prototipos.
El resultado final del proyecto es un telón de embellecimiento y aislamiento basado en la combinación de entramados de productos de madera técnica con cerramientos de vidrio laminado, para poder ser demostrado técnicamente a las empresas valencianas.
Además, los resultados intermedios y finales del proyecto van orientados a ofrecer los siguientes productos y servicios a las empresas valencianas del sector de la madera y de la construcción en madera:
a) Diseños estructurales de soluciones integrales para telones formados mediante entramados de madera técnica y vidrio.
b) Asesoría técnica en proyectos industriales de telones de madera técnica y vidrio.
c) Orientación en cuanto a tratamientos preventivos de los telones y planes de mantenimiento.
d) Asesoría técnica sobre la inclusión, en edificios y estructuras, de entramados de madera técnica con cerramientos de vidrio laminado (por ejemplo, como techumbres, cubiertas o muros).
El proyecto está coordinado por José Vicente Oliver y dirigido técnicamente por Miguel Ángel Abián. En él participan dos empresas valencianas y un arquitecto de la Comunidad Valenciana. A la finalización del proyecto, los resultados se difundirán entre las empresas valencianas mediante publicaciones, jornadas y seminarios.
Si desea que los técnicos de AIDIMA amplíen información sobre este o cualquier otro tema relacionado con Símbolo Calidad no dude en contactarnos.
Problemática de la inhalación del polvo de madera
Se entiende por polvo la dispersión de partículas sólidas en el ambiente. Cuando estas partículas son más largas que anchas, se denominan fibras.
Independientemente de la especie de madera y del tipo de tablero, cuando las piezas se mecanizan producen polvo, dispersándose en el aire y pudiendo inducir a patologías respiratorias y cutáneas. La duración de la exposición es un factor crucial en la aparición de estas enfermedades.
La exposición a polvo en el lugar de trabajo es un problema que afecta a muchos y muy diversos sectores (minería, fundición, canteras, panaderías, etc.), pues dicha exposición puede dar lugar a una amplia gama de enfermedades respiratorias (asma, bronquitis crónica, enfisema pulmonar).
La clasificación respecto al polvo de la madera se debe a criterios botánicos, considerándose maderas duras las provenientes de especies arbóreas caducifolias, también conocidas como frondosas o de hoja caduca (roble, haya, nogal, fresno, cerezo, castaño, olmo, sauce, abedul, sicómoro, entre otras).
En contraposición, las maderas blandas provienen de especias arbóreas de hoja perenne, las coníferas (gimnospermas), entre las que podemos indicar el pino, abeto, alerce, pícea, cedro y la secuoya.
Las maderas duras tienden a presentar una mayor densidad, fibras más cortas, un mayor contenido en poliosas (hemicelulosas) y sustancias solubles en solventes polares (taninos, avonoides, quinonas), así como un menor contenido en lignina que las maderas blandas.
En el “Apéndice 2: lista de maderas duras” de la “Guía técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relacionados con la exposición durante el trabajo a agentes cancerígenos o mutágenos”, publicada por el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el trabajo se presenta un lista indicativa con los nombres científico y común de algunas maderas duras comercializadas, aún cuando en la práctica muchas otras maderas duras también se utilizan en proporciones importantes, sobre todo entre las de origen tropical.
No es fácil encontrar determinados tipos de madera en las empresas del Sector de la Madera y el Mueble, ya que gran parte del producto actual se realiza empleando tablero y tablero rechazado. Las maderas más comunes son:
- Mueble interior; haya, nogal, cerezo, roble, fresno, pino, tulipier, wengue.
- Mueble exterior: Teca, eucalipto rojo, ipe, merbau.
- Construcción (estructuras, pavimentos, etc.): Pinos, abeto, iroki, ipe lapacho, jatoba, blondo.
- Carpintería interior (puertas, ventanas): Pinos, roble, haya, abeto, maple, fresno.
- Carpintería exterior (puertas, ventanas): Pinos, ipe, iroki.
Aunque la cantidad de madera importada sí que ha variado, el orden de importación de dichas maderas se mantiene constante, siendo casi la mitad de la importación debido a maderas como el álamo, castaño, eucalipto, babeen, caoba americana (swietenia spp.); imbuya; balsa; palisandro del brasil, palo de rosa y abedul. No obstante vemos que el roble y el haya ocupan el cuarto y quinto puesto, respectivamente, en importación de madera, y cabe destacar que en este grupo sólo están roble y haya, sin englobarlas con otro tipo de maderas, como ocurre en el resto de grupos.
El concepto de maderas duras es importante por sus efectos cancerígenos. El trabajo de las industrias madereras puede comportar la exposición a cancerígenos conocidos y sospechosos. El polvo se ha clasificado como cancerígeno para los humanos (Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC).
Los riesgos derivados de la exposición al polvo por procesamiento de las piezas de madera, se pueden producir por concentración ambiental del polvo, por la sequedad de la madera, por los contenidos de taninos y por la posible presencia de otros elementos contaminantes como barnices, pinturas y tratamientos específicos. Si además de polvo, hay gases o vapores en el ambiente, éstos impregnarán las partículas y pueden potenciar su nocividad.
Hay que tener en cuenta que en el riesgo asociado a la inhalación de polvo no sólo influye la especie de la madera, sino también el tipo de polvo generado, es decir el tamaño de las partículas. Las partículas más pequeñas en principio son las más peligrosas pues permanecen más tiempo en el aire y pueden penetrar hasta los lugares más profundos de los bronquios. A estos efectos se ha acuñado el concepto de “polvo respirable”, es decir, la facción de polvo que puede penetrar hasta los alvéolos pulmonares. Se suelen fijar en los estudios especializados de carácter técnico los siguientes límites:
El diámetro medio de las partículas de polvo de madera se encuentra, generalmente, entre 10 µm y 30 µm, pero durante procesos como el lijado se pueden emitir partículas más finas, llegando hasta diámetros de partícula inferiores a 7 µm.
El tamaño de la partícula de polvo determina el tipo de lesión. La mayoría de las partículas más gruesas, entre 50 µm y 100 µm, no pueden penetrar en las vías respiratorias, quedando retenidas en las fosas nasales y la garganta, siendo eliminadas más tarde por el organismo, mediante la deglución, secreción nasal o la expectoración de las mismas. El resto de partículas más finas (z 50 µm) pueden penetrar hasta los pulmones y las inferiores a 5 µm lo hacen hasta los alvéolos pulmonares.
En general, las partículas de un tamaño suficientemente pequeño flotan en el aire formando una suspensión de la que caen lentamente. Las de mayor tamaño sedimentan y el resto se mueven con el movimiento del gas que las soporta. En el depósito y retención pulmonar de estas partículas, intervienen factores tanto anatómicos y fisiológicos como de índole puramente física, como el tamaño de las partículas. Así las de diámetro superior a 30 µm carecen de importancia fisiológica, ya que rara vez penetran en las vías respiratorias.
Los valores límites de exposición profesionales son un componente importante de las medidas generales de protección de los trabajadores y deben revisarse cada vez que resulte necesario a la luz de los datos científicos actualizados. El valor límite es el límite de la media ponderada temporalmente de la concentración de un agente cancerígeno en el aire dentro de la zona en que respira el trabajador en relación con un periodo de referencia específico.
En cuanto al polvo, los factores de riesgo dependen de la tasa de concentración de polvo y partículas, para la que se establecen unos determinados niveles para una jornada laboral normal de tiempo de exposición. Los parámetros internacionales oscilan entre 1 mg/m3 de la ACGIH (“TLVs y BEIs, Valores límites umbral para sustancias químicas y agentes físicos e índices biológicos de exposición”) para maderas duras y 5 mg/m3 para las blandas, Alemania, que establece 2 mg/m2 para las duras y el Reino Unido y España establecen para las maderas duras el mismo límite que el que establece la ACGIH para las maderas blandas (5 mg/m3).
AIDIMA pertenece a REDIT la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunidad Valenciana.
Si desea que los técnicos de AIDIMA amplíen información sobre este o cualquier otro tema relacionado con Símbolo Calidad no dude en contactarnos.
Biodegradabilidad de tableros utilizados en la fabricación de mobiliario
Cada vez son mayores las exigencias tanto de las diferentes administraciones como de los consumidores, a favor de la utilización de materiales sostenibles y respetuosos con el medio ambiente para la fabricación de bienes de consumo. Estos bienes, una vez acabada su vida útil, deben de favorecer su tratamiento final y una manera de hacerlo es que sus componentes originales sean biodegradables, es decir, que puedan descomponerse mediante la acción de agentes naturales.
Muestra del interés público por el destino de los productos una vez finalizada su vida útil, son las medidas que desde la Unión Europea, favorecen las políticas que mejoren la reutilización de sus materiales y el reciclaje de los productos (Política Integrada de Producto).
Asimismo, en el ámbito de la normalización, se han desarrollado diferentes documentos para cubrir el espectro de metodologías que desarrollan los ensayos que se han de efectuar para evaluar la biodegradabilidad.
Así, desde organismos como la Organización para la Cooperación Económica y el Desarrollo (OECD, en inglés) se ha desarrollado metodologías para la determinación de la biodegradabilidad en compuestos químicos. También organismos de normalización internaciones (ISO; DIN; CEN) han introducido un método de ensayo con esta finalidad en su normativa, durante la última década.
Con todo ello, el parámetro que mide la biodegradabilidad está siendo estudiado en la actualidad cada vez más en diferentes materiales como el plástico, materiales compuestos (composites), textiles, etc…, con el objetivo, no sólo de conocer cambios en la producción de dicho material para mejorarla.
En el sector de la madera de la fabricación de mobiliario, las materias primas que más se utilizan son los diferentes tipos de tableros derivados de la madera: aglomerado, de fibras de media densidad y el contrachapado.
Estos tableros poseen diferentes características físico químicas que permiten su utilización en diferentes aplicaciones en el proceso de fabricación de mobiliario de madera. En los tres tipos de tableros mencionados se utilizan partículas de madera o chapas de madera, con determinadas colas (principalmente urea-formaldehído o fenol-formaldehído) que en ocasiones inhiben la biodegradabilidad de los tableros debido al contenido en formaldehído (agente antiséptico y tóxico para los microorganismos). Las posibles mejoras que aumenten su biodegradabilidad, sin perjudicar la durabilidad y prestaciones de los tableros, pueden llevar al fabricante a obtener un producto más respetuoso con el medio ambiente, más sostenible y con una fuerte herramienta de marketing frente a sus competidores.
La biodegradabilidad es uno de los parámetros que se encuentra en estudio para la obtención de la eco etiqueta en mobiliario, en concreto el reciclado y la eliminación.
En AIDIMA se está desarrollando un estudio de biodegradabilidad de estos tres tipos de tableros para, en su caso mejorarla (trabajando con fabricantes de este tipo de tableros) y poder llegar a realizar productos biodegradables y respetuosos con le medio ambiente.
El ensayo consiste en la inoculación del producto objeto de estudio, con una población bacteriana que, en un tiempo especificado (normalmente 28 días), debe de alcanzar un cierto porcentaje de biodegradabilidad en unas condiciones de temperatura definidas.
Los resultados que se están consiguiendo dan información del grado de biodegradabilidad de los distintos tableros y de la influencia de sus diversos componentes en ella.
Este parámetro es también considerado por las administraciones públicas en la resolución de consumos de compra de diferentes productos.
Asimismo, algunas grandes empresas compradoras, en sus pliegos de condiciones, también solicitan la certificación de la biodegradabilidad de los productos a adquirir.
Por tanto, AIDIMA, tal y como viene realizando desde su creación, pone a la disposición de las empresas su conocimiento y capacidad tecnológica para aumentar el valor añadido de sus productos y mejorar así la competitividad entre su competencia, clave en épocas como las actuales.
Para mayor información (y en su caso, realización de estudios de productos o materias primas), pueden ponerse en contacto con el Laboratorio de Materiales y Medio Ambiente de AIDIMA.
Francisco Blasco Mollà
Dpto. de Materiales y Medio Ambiente
Si desea que los técnicos de AIDIMA amplíen información sobre este o cualquier otro tema relacionado con Símbolo Calidad no dude en contactarnos.
Desarrollo de nuevos materiales superhidrófobos mediante nanotecnologías
El IMPIVA, a través del Programa de I+D para Institutos Tecnológicos, financia el proyecto el desarrollo de nuevos materiales súper hidrófobos para el sector del mueble, mediante la adición de nanocompuestos. Este proyecto, con una duración tres años, tiene por objetivo aportar a ciertos materiales empleados en el sector del mueble de unas propiedades diferenciadoras, concretamente, una alta hidrofobicidad o incluso súper hidrofobicidad y unas propiedades de auto limpieza, mediante el uso de nanocompuestos.
En el sector del mueble, son especialmente importantes estas propiedades ya que, la madera y sus derivados son materiales higroscópicos, y en ocasiones, ésa es una de las principales limitaciones de su uso. Asimismo se hará extensivo el empleo de nanocompuestos para obtener propiedades súper hidrófobas o de auto limpieza a otros materiales como los tapizados. La consecución de estas propiedades generará numerosas aplicaciones para estos nuevos materiales. Estos nuevos productos podrían competir en un mercado global, y aportarían soluciones de negocio a las PYMES de la Comunidad Valenciana.
Desde el punto de vista teórico, lo que caracteriza la hidrofobicidad, es la medida del ángulo de contacto de una gota sobre la superficie del material. Las superficies súper hidrofóbicas se caracterizan por que las gotas de agua no siguen la orografía de los materiales. A este estado se denomina estado Fakir y la superficie está compuesta por bolsas de aire atrapadas. La ecuación de Cassie-Baxter, mostrada a continuación, relaciona la proporción de área de contacto líquido-superficie y el ángulo de contacto resultante.
cos_cb=_(cos_i+1)-1
Razones de superficie, entre la total presentada por el acabado y la superficie de material tratado, mayores a 1,6 presentará un estado Fakir estable permanentemente, para materiales hidrófobos con ángulos intrínsecos alrededor de 120º. De acuerdo con la ecuación Cassie-Baxter, un mueble con un recubrimiento hidrófobo, caracterizado por un ángulo de contacto intrínseco de 122º, y nanorugosidades provocadas por nanopartículas de 50mm equiespaciadas 100mm, pueden desarrollar ángulos de contacto súper hidrofóbicos de 150º o superiores.
En el desarrollo del presente proyecto, se han aplicado alrededor de 16 proyecto, se han aplicado alrededor de 16 productos comerciales en doce materiales distintos: haya, pino, roble, algodón, viscosa, poliéster, barnices de PUR, melanina, vidrio flotado, cerámica, piel y papel. En el mismo se utilizan cinco ensayos diferentes que permiten evaluar su durabilidad, frente a temperatura, lu, ambiente, rozadura y permeabilidad del agua.
Actualmente se están desarrollando completamente los ensayos de envejecimiento ambiental de todos los materiales aplicados. Este ensayo consiste en mantener las muestras orientadas hacia el sur con una inclinación de 45º. Las medidas iniciales de ángulos de contacto agua-superficie se toman inicialmente a la semana y a las dos semanas, pasando a medirse mensualmente para llevar un control de los posibles cambios de la propiedad. Así mismo se lavan parte de las superficies con agua para ver el efecto de la auto limpieza en cada medida.
También se están desarrollando los ensayos de envejecimiento acelerado por efecto de fuentes de irradiación de luz a 65ºC medido por un cuerpo negro sometido a la dicha fuente. Igualmente se miden los ángulos de contacto del agua para ver la benevolencia del recubrimiento.
La súper hidrofobicidad es una propiedad con muchas aplicaciones, desde impedir el manchado de las superficies en muebles y ropas, como impedir el agrietamiento de las maderas por efecto de la humedad o la fatiga térmica de las superficies expuestas al ambiente en caso de construcciones de madera. Además esta propiedad puede preservar muebles que están en ambientes muy húmedos e incluso en condiciones menos higiénicas como es el baño o la cocina. Los tejidos súper hidrófobos en la indumentaria permiten que éstas permanezcan secas en condiciones muy húmedas y a su vez permiten la transpiración del tejido, permitiendo la aireación y por lo tanto la higiene personal. La aplicación de recubrimientos en mamparas de baño permite que resbalen las gotas de agua y jabón sin permitir que estas lleguen a secarse sobre la superficie, evitando por lo tanto la formación de mohos o aspecto de sucio.
Juan Manuel Bellver
Laboratorio Materiales y Medio Ambiente
Si desea que los técnicos de AIDIMA amplíen información sobre este o cualquier otro tema relacionado con Símbolo Calidad no dude en contactarnos.
Ensayo de emisión de formaldehído en tableros derivados de la madera
El formaldehído está considerado como un compuesto nocivo irritante y clasificado, además, por la IARC como cancerigeno. Es por ello que el control de este compuesto en los tableros no solo esta contemplado en la normativa sino por la legislación vigente.
No obstante los fabricantes de tableros están utilizando adhesivos con muy baja emisión e incluso por el uso de otro tipo de adhesivos. La emisión de formaldehído se determina entre otros mediante el análisis de arrastre de gas en cámaras climáticas de acuerdo con la norma EN 717-2. La normativa de clasificación de tableros los clasifica como E1 o E2 en función e los miligramos de formaldehído emitido por hora y por metro cuadrado de tablero. Actualmente el uso de tableros con baja emisión ó E1 está generalizado.
El formaldehído es un compuesto químico utilizado para la formulación de los adhesivos utilizados en la fabricación de tableros derivados de la madera. Las resinas de urea/formaldehído y melamina/formaldehído presentan un pequeño porcentaje de formaldehído libre que va a emitir el tablero con el tiempo.
Este compuesto esta considerado como un compuesto nocivo irritante y clasificado, además, por la IARC (Agencia Internacional de investigación sobre el Cáncer) como cancerigeno. Es por ello que el control de este compuesto en los tableros no solo esta contemplado en la normativa sino por la legislación vigente. No obstante los fabricantes de tableros están utilizando adhesivos con muy baja emisión e incluso por el uso de otro tipo de adhesivos.
La emisión de formaldehído se determina entre otros mediante el análisis de arrastre de gas en cámaras climáticas de acuerdo con la norma EN 717-2.
Se extraen probetas de 400 mm x 50 mm x espesor de la muestra y tras recubrir los bordes con papel de aluminio, la probeta se introduce en una cámara acondicionada a 60,0 °C ± 0,5 °C y un valor de humedad relativa inferior al 3 % y por la que se hace circular un caudal de aire de 60 l/hr.
El aire que sale de la zona de ensayo se hace borbotear en 40 ml de agua destilada con el fin de que el formaldehído arrastrado por el mismo quede disuelto en el agua, dada su gran solubilidad en ella. Se procede de esta forma durante 4 horas, recopilando en recipientes distintos el aire que circula durante cada hora.
Asimismo se tiene en cuenta un ensayo en blanco, es decir, repitiéndose exactamente el mismo procedimiento pero sin las probetas del tablero de partículas, realizado periódicamente en los mismos equipos y con los mismos reactivos.
Continuar leyendo este artículo
Métodos de ensayo para adhesivos para la madera. Resistencia a la cizalladura de tracción de juntas solapadas
El método de de ensayo de cizalladura por tracción de juntas solapadas es un método de ensayo que permite clasificar los adhesivos de la madera de uso ESTRUCTURAL y NO ESTRUCTURAL. El ensayo consiste en encolar probetas de haya con el adhesivo a ensayar, mediante una junta normalizada y someter la unión a distintos acondicionamientos de acuerdo con las exigencias requeridas. Posteriormente a ese acondicionamiento las probetas se ensayan aplicando una fuerza de cizalla hasta rotura.
El valor de resistencia se utiliza para clasificar los adhesivos no estructurales para uniones de madera y productos de la madera en grupos de esfuerzo.
El método de ensayo de cizalladura por tracción de juntas solapadas es un método de ensayo que permite clasificar los adhesivos de la madera de uso ESTRUCTURA y NO ESTRUCTURAL, de acuerdo con la norma UNE EN 205.
Con estos ensayos se pretende predecir el comportamiento del adhesivo frente a la línea de encolado y clasificarlos de acuerdo a por grupos de esfuerzo en las diferentes normas de adecuación a uso como por ejemplo:
- UNE EN 204 CLASIFICACIÓN DE ADHESIVOS NO ESTRUCTURALES PARA UNIONES DE MADERA Y PRODUCTOS DERIVADOS DE LA MADERA
- UNE EN 301 ADHESIVOS FENÓLICOS Y AMINOPLÁSTICOS PARA ESTRUCTURAS DE MADERA BAJO CARGA. CLASIFICACIÓN Y REQUISITOS DE COMPORTAMIENTO
- UNE EN 12765 CLASIFICACIÓN DE ADHESIVOS TERMOENDURECIBLES PARA MADERA DE USO NO ESTRUCTURAL.
Estos ensayos son en general destructivos e implican la aplicación de fuerzas crecientes hasta la ruptura de la junta.
El ensayo consiste en encolar probetas de haya con el adhesivo a ensayar y someter la junta a distintos acondicionamientos de acuerdo con las exigencias requeridas.
Posteriormente a ese acondicionamiento las probetas se ensayan aplicando una fuerza de cizalla hasta rotura.
Se calcula la resistencia a la cizalla como el cociente entre la fuerza necesaria para romper la muestra y el área de la superficie ensayada (FOTO 2 y 4).
Este valor de resistencia a la cizalla permite clasificar el adhesivo como apto para un determinado uso, siempre que se superen unos valores de resistencia tras una serie de acondicionamientos
Hay que tener en cuenta que la norma de ensayo utiliza como sustrato el haya y que la junta encolada puede no ser la utilizada en el montaje final del producto.
Esta norma permite clasificar el adhesivo manteniendo un método de ensayo estandarizado. Es por ello que, para el caso de estructuras o productos elaborados, hay que realizar así mismo los ensayos de adecuación a uso correspondiente del producto, y ensayos de envejecimiento acelerado de uniones encoladas.
Los productos que mas habitualmente se someten a estos ensayos son: madera, tableros, tejidos, espumas y mármol.
Si desea que los técnicos de AIDIMA amplíen información sobre este ensayo o sobre el ensayo de tolerancia al rayado, o sobre el ensayo de resistencia a impactos y caídas no dude en contactarnos.
Enlaces relacionados:
http://www.ua.es/xcongresoadhesion/
Control de calidad de maderas nobles en las plantaciones
Las plantaciones de árboles dirigidas a la producción de maderas nobles conlleva un estricto control de la calidad interna de la madera. Dicho control, que se realiza de forma continuada durante todo el proceso de crecimiento de la planta, se antoja necesario y vital por cuanto que debe vigilar la evolución de multitud de parámetros que, a lo largo del proceso de producción, especialmente en lo que se refiere a especies de crecimiento rápido. El objetivo es, por supuesto, lograr un material de alta calidad que sea defendible en un mercado tan competitivo como el actual.
Los parámetros a tener en cuenta mediante este monitoreo continuo de la planta son:
- Evolución del crecimiento diametral de los troncos
- Arquitectura de los árboles y morfología de los troncos
- Formación de duramen
- Distribución densitométrica en el tronco
- Desviación de la fibra
- Estado de sanidad de la madera
- Nudosidad interna
La evaluación de estos parámetros cualitativos, principales criterios de clasificación cualitativa de las futuras trozas según destinos de uso industrial (clases cualitativas A, B y C), permitirá controlar la evolución de la calidad de la madera desde las plantas jóvenes hasta el final del turno de producción en las plantaciones. La evolución se desarrollará en árboles testigos, elegidos por su representatividad.
