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.
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Pintura en polvo para madera y derivados
La pintura en polvo es un acabado seco, con un contenido en sólidos del 100%, que no necesita disolverse o suspenderse en un medio líquido sino que se suministra en forma de partículas finalmente molturadas ya lista para su aplicación. Es una de las alternativas a los productos utilizados tradicionalmente para el recubrimiento del MDF, como las pinturas en base disolvente, papeles, melaminas o laminados, aunque es el sistema más desconocido y por ello el que más dudas genera entre los usuarios de cara a su posible implantación a nivel industrial.
Se ha estado utlizando durante los últimos 35 años en el sector de acabados para metal, por las grandes ventajas que su utilización implica, pero su aplicación estaba limitada a sustratos conductivos con superficies homogéneas y capaces de soportar las altas temperaturas necesarias para el curado del polvo. Los avances realizados en esta tecnología en los últimos cinco años, han permitido su utilización a nivel industrial en una mayor variedad de sustratos, como los térmicamente sensibles, por ejemplo el MDF, y actualmente, a escala de laboratorio sobre algunas especies de madera maciza y de algunos materiales derivados de la misma.
Al conseguir resinas con puntos de fusión más bajos que las de las utilizadas para metal, alrededor de 160 – 150ºC, fue posible la utilización de las pinturas en polvo para el recubrimiento de MDF. Los acabados que se conseguían inicialmente eran pigmentados con texturados más o menos gruesos, debido a que a esas temperaturas no era posible dejar suficiente tiempo a la película para su nivelación sin dañar el sustrato. Era necesario seguir investigando para rebajar más la temperatura de fusión de las resinas, y conseguir así procesos menos agresivos para el sustrato, que dotaran a esta tecnología de una mayor versatilidad en cuanto a tipos de acabados, así como de sustratos utilizables.
Se consiguió rebajar las temperaturas hasta los 130 – 140ºC de manera que, por un lado, se superaron los problemas iniciales de agrietamiento de los cantos del MDF y, por otro, se consiguieran acabados con texturados más finos. Las características de aspecto y prestaciones de las formulaciones existentes conseguidas, como eran los acabados con diferentes grados de texturado con buenas prestaciones químicas y mecánicas, además de su facilidad de aplicación sobre piezas con geometrías irregulares, hizo que estos productos se empezaran a utilizar, en Europa y en Estados Unidos, en la fabricación de mobiliario auxiliar para HI-FI y TV, de oficina, juvenil e infantil y hostelería, así como en el recubrimiento de expositores, además de en algunos elementos utilizados en el sector de la construcción, con fines decorativos, como paneles para el revestimiento de paredes y techos.
Actualmente existen dos tipos de productos en polvo para el recubrimiento del MDF: los de baja temperatura de curado o curado térmico, y los de curado UV. Siendo los de curado UV la alternativa de futuro para esta tecnología debido a que están permitiendo obtener productos y procesos que permiten aplicaciones más versátiles.
En ambos casos, las primeras etapas del proceso de acabado (precalentamiento del sustrato y aplicación electroctática del polvo) son iguales, diferenciándose en las etapas de fusión y curado, como puede apreciarse en las imágenes.
En el curado térmico (fusión y curado del polvo) se realiza en hornos de convección o por radiación IR. La reacción de polimerización comienza inmediatamente, limtando la nivelación de la película fundida. Se requieren entre 15 y 25 minutos, a temperaturas comprendidas entre 120 y 140ºC, dependiendo del producto utilizado.
En cambio, en los productos de curado UV, las etapas de fusión y curado están separadas físicamente, lo que permite una mejor nivelación de la película y por lo tanto una mayor variedad en el grado de texturizado, y la única opción para conseguir acabados lisos. Primero tiene lugar la fusión del polvo durante 60 – 120 segundo en horno de IR (temperatura superficial entre 100 – 120ºC) y a continuación, cuando la película fundida es irradiada con luz UV, se produce la reticulación polimérica (2-4 minutos en túneles de curado UV, con dosis de radiación UV entre 1000 y 3500 mJ/cm2).
Independientemente del sistema utilizado, para obtener un buen acabado es imprescindible evaluar todo el proceso en su conjunto y ajustar todos los componentes que intervienen en el proceso de acabado: soporte de MDF, producto en polvo, sistema de aplicación y hornos de curado.
El curado UV de pinturas en polvo, al igual que ocurre con los recubrimientos líquidos de curado UV, permite tiempos de curado más cortos, lo que implica una mayor productividad y un menor consumo energético. Por otra parte, el ciclo de calentamiento es menos severo que con curado térmico por lo que la elección del tipo de MDF es menos crítica, y además sería la única opción actualmente para obtener buenos resultados sobre madera. Hay que añadir que, como ocurre siempre que existe un curado químico, el acabado presenta mejores resistencias físicas y químicas. Pero, concretamente, para el caso de la pintura en polvo para madera y derivados, la ventaja más destacable es que, el curado UV, permite obtener una mayor variedad de acabados. La separación entre los pasos de fusión y curado favorece una mayor nivelación de la película y por lo tanto la posibilidad de obtener texturados más finos que con los productos de curado térmico donde no existe dicha separación, o acabados lisos. En cambio, la ventaja más destacable del curado térmico frente al UV, es que tanto las líneas de curado como las formulaciones son más económicas.
