Polimeros Naturales_Madera y Sus Derivados

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lado y acabado, rebajar los costes de transporte al dismi- nuir el peso, aumentar la re- sistencia y prevenir la posibili- dad de infección por el ataque de hongos e insectos, así co- mo reducir la deformación que se produce en toda ma- dera seca, para lo cual se controlan los esfuerzos duran- te el secado, de manera que la madera tome la forma que nos interese. Se puede llevar a cabo de manera que la ma- dera tome la forma que nos interese. Se puede llevar a cabo de forma natural, al ai- re, o de manera artificial, mediante vapor de agua ca- liente, o bien combinando ambos procedimientos. La madera es un material natu- ral que se obtiene a partir del tronco de diferentes especies de árboles. Se compone de celulo- sa, lignina, sales minerales, resi- nas y agua. La proporción entre estos componentes es diferente en cada especie y determina sus propiedades y posibles aplicacio- nes. La madera es un material fuerte y elástico, buen aislante del ca- lor y la electricidad, cálido al tacto y que admite una gran variedad de acabados. Es, además, un material muy dura- dero si se trata correctamente. Tipos de madera Las maderas suelen clasificarse en maderas blandas y made- ras duras o fuertes. Esta clasi- ficación, a pesar del nombre, no responde a criterios de dureza o resistencia de la madera, sino que se refiere al tipo de árboles de los que se obtiene. Los árboles de madera blanda pertenecen al grupo de las gim- nospermas (pino, abeto,.), mientras que los árboles de ma- dera dura pertenecen al grupo de las angiospermas (roble, no- gal, haya, encina,.). Obtención industrial de la madera A pesar de que se considera un material natural, la made- ra sufre una serie de transfor- maciones desde que se tala el árbol hasta que se llega a sus formas comerciales. Estas transformaciones son: Talado Se lleva acabo con máquinas especializadas, co- mo las sierras mecánicas. Descortezado Mediante el que se eliminan lar ramas y las raíces que no se puedan aprovechar. Despiece y troceado Se lleva a cabo en el aserradero. No todos los troncos se des- piezan de la misma manera, depende de las características del tronco (grietas y heridas) y del uso que se le quiera dar a la madera. En el aserradero se genera una gran cantidad de restos de madera que se reciclan, bien como combusti- ble, bien como materia prima para la producción de deriva- dos. Secado Con el que se pre- tende acondicionar la madera para facilitar su trabajo, enco- La madera. Características generales Formas comerciales de la Madera Como es un material muy utilizado, la madera puede encontrarse en gran variedad de formas comerciales: Tableros macizos Que pueden estar formados por una o varias piezas rectangu- lares encoladas por sus can- tos. Chapas y láminas Forma- das por planchas rectangula- res de poco espesor. Listones y tablones Que son prismas rectos, de sec- ción cuadrada o rectangular, y gran longitud. Molduras perfiles Obte- nidos a partir de listones a los que se les da una deter- minada sección. Redondos Que son cilin- dros de madera generalmen- te muy largos. Capitulo 3 Polímeros naturales Madera y sus derivados

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lado y acabado, rebajar los

costes de transporte al dismi-

nuir el peso, aumentar la re-

sistencia y prevenir la posibili-

dad de infección por el ataque

de hongos e insectos, así co-

mo reducir la deformación

que se produce en toda ma-

dera seca, para lo cual se

controlan los esfuerzos duran-

te el secado, de manera que

la madera tome la forma que

nos interese. Se puede llevar

a cabo de manera que la ma-

dera tome la forma que nos

interese. Se puede llevar a

cabo de forma natural, al ai-

re, o de manera artificial,

mediante vapor de agua ca-

liente, o bien combinando

ambos procedimientos.

La madera es un material natu-ral que se obtiene a partir del tronco de diferentes especies de árboles. Se compone de celulo-sa, lignina, sales minerales, resi-nas y agua. La proporción entre estos componentes es diferente en cada especie y determina sus propiedades y posibles aplicacio-nes.

La madera es un material fuerte

y elástico, buen aislante del ca-

lor y la electricidad, cálido al

tacto y que admite una gran

variedad de acabados. Es,

además, un material muy dura-

dero si se trata correctamente.

Tipos de madera

Las maderas suelen clasificarse en maderas blandas y made-ras duras o fuertes. Esta clasi-ficación, a pesar del nombre, no responde a criterios de dureza o resistencia de la madera, sino que se refiere al tipo de árboles de los que se obtiene.

Los árboles de madera blanda pertenecen al grupo de las gim-nospermas (pino, abeto,.), mientras que los árboles de ma-dera dura pertenecen al grupo de las angiospermas (roble, no-gal, haya, encina,.).

Obtención industrial de la madera

A pesar de que se considera un material natural, la made-ra sufre una serie de transfor-maciones desde que se tala el árbol hasta que se llega a sus formas comerciales. Estas transformaciones son:

Talado Se lleva acabo con máquinas especializadas, co-mo las sierras mecánicas.

Descortezado Mediante el que se eliminan lar ramas y las raíces que no se puedan aprovechar.

Despiece y troceado Se lleva a cabo en el aserradero. No todos los troncos se des-piezan de la misma manera, depende de las características del tronco (grietas y heridas) y del uso que se le quiera dar a la madera. En el aserradero se genera una gran cantidad de restos de madera que se reciclan, bien como combusti-ble, bien como materia prima para la producción de deriva-dos.

Secado Con el que se pre-

tende acondicionar la madera

para facilitar su trabajo, enco-

L a m a d e r a . C a r a c t e r í s t i c a s g e n e r a l e s

F o r m a s c o m e r c i a l e s d e l a M a d e r a

Como es un material muy utilizado, la madera puede encontrarse en gran variedad de formas comerciales:

Tableros macizos Que pueden estar formados por una o varias piezas rectangu-lares encoladas por sus can-tos.

Chapas y láminas Forma-das por planchas rectangula-res de poco espesor.

Listones y tablones Que son prismas rectos, de sec-ción cuadrada o rectangular, y gran longitud.

Molduras perfiles Obte-nidos a partir de listones a los que se les da una deter-minada sección.

Redondos Que son cilin-dros de madera generalmen-te muy largos.

C a p i t u l o 3 P o l í m e r o s n a t u r a l e s

M a d e r a y s u s d e r i v a d o s

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a. Los transformados de madera

Se obtiene a partir de los res-tos (cortezas, virutas, ramas,.) que se generan en el aserrade-ro. Entre ellos tenemos:

Contrachapados Formados por varias chapas finas de ma-dera que se superponen con las vetas cruzadas, se encolan y se prensan.

Tableros aglomerados Formados por varias chapas finas de madera que se desme-nuzan hasta convertirlos en astillas, se mezclan con un adhesivo y se prensan.

Tableros de fibra (MDF)Elaborados a partir de fibras obtenidas de la pasta de made-ra, que se encolan y se pren-san.

Tableros listonados For-

mados por listones o tablas

de madera del mismo tipo

encolados por sus cantos.

mezclan entre sí y con otras procedentes del algodón, esparto, trapos, papeles y cartones reciclados, etc., con lo que se consiguen mezclas de propiedades y característi-cas determinadas, con las que fabricar tipos concretos de papeles y productos deri-vados.

La tecnología actual ha per-

mitido diseñar máquinas de

fabricación de papel que son

capaces de encadenar toda

una serie de operaciones, de

manera que desde la entrada

de la pulpa hasta la salida de

c. El papel

A partir de las pulpas obteni-das de la madera, los indus-triales papeleros elaboran

infinidad de tipos de papel. En ocasiones estas pulpas se

los productos acabados, y se

realizan todos los procesos

sin ninguna interrupción, De

esta forma se mezclan, refi-

nan y diluyen las pulpas para

lograr la resistencia del papel

que se va a fabricar, se dosifi-

can para conseguir el gramaje

adecuado, se prensa y seca la

pasta preparada para conse-

guir el grado correcto de

humedad, se alisa y se com-

prime el papel continuo que

se va obteniendo y, finalmen-

te, se enrolla en grandes bo-

binas.

D e r i v a d o s d e l a M a d e r a

losa, sino que a esta le acompañan sustancias di-versas, como lignina, ma-terias minerales y en oca-siones resinas, materias grasas, taninos, etc.

Para determinadas aplica-

ciones no es necesario ob-

tener la celulosa en estado

puro y, por lo tanto, se

puede preparar una pasta

mecánica de madera,

triturando la madera tro-

ceada con grandes cantida-

des de agua, en otras oca-

siones se utilizan procedi-

mientos en los que me-

diante el empleo de pro-

ductos químicos, que se

añaden a la madera previa-

mente triturada, se consi-

gue una pasta química,

de la que se obtiene la ce-

lulosa pura.

b. La celulosa y las pastas elaboradas con madera

La celulosa es una sustan-cia que se encuentra en las membranas de las células vegetales. Frente a otras plantas, los árboles no con-

tienen una gran proporción de esta sustancia, por ejemplo, mientras que el algodón contiene un 92 % de celulosa, el pino solo contiene un 57 %, Sin em-bargo, a pesar de ello, los árboles son en la actuali-dad una materia prima abundante, por lo que la mayor parte de la celulosa se obtiene a partir de ellos.

La madera no está exclusi-vamente formada por celu-

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1.Contrachapado

3. MDF

4.Aglomerado

2. Tablero Listonado

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Una vez abatido el árbol o las especies no arboreas y elimi-nadas sus ramas, se procede a: -Descortezar el tronco. La corteza no es apta para la fabricación de pastas por su alto contenido de lignina, pero suele utilizarse como biomasa. -Cortar el tronco en módulos que se adapten a la maquina de astillas o chipeado. Esto facilita su transporte terrestre o lacustre (jangadas), su manipulación y el proceso de chipeado. -Eliminar los nudos. Cuando se quiere producir pasta mecánica de baja cali-dad (ejemplo con chopo cana-diense u otras maderas o pa-jas) esta operación no es indispensable; en cambio si lo es, cuando se trata de coníferas o pino. No obstante en plantaciones

artificiales o bosques auto sostenibles se producen las variedades con nudos muy blandos, a fin de elimi-nar este proceso. Cortar longitudinalmente los troncos. Cuando los diámetros de los troncos exceden los 18 cm, se cortan en 2 o 3 trozos longitudinales, a fin de facili-tar el chipeado y un mejor aprovechamiento de la ma-dera. Este proceso es eliminado en plantaciones artificiales o bosques auto sostenibles, ya que se tala los arboles con un diámetro no superior a 18 cm o el necesario para las maquinas chipeadoras. Transformar en chips o astillas los troncos. Los troncos previamente preparados se introducen en una maquina continua en

donde se los troza en astillas o chips de no más de 2 cm de largo para facilitar su cocción y procesamiento posterior. Esta operación puede ser realizada en frió o caliente en presencia de agua, con poca o mucha presión.

Requerimientos que debe poseer el chipeado o asti-llado: -Bajo consumo energético. -Alta producción y calidad constante de los chips o asti-llas. -Producción en forma conti-nua. -Reciclado de los chips que no posean las dimensiones nece-sarias para la producción de pasta. -Bajo scrap. -Versatilidad para procesar distintas durezas.

Calidad de la pasta: 1. La longitud de la fibra depen-de: de la especie y sus caracterís-ticas. · las fibras de algunas especies son mas largas que otras. · las fibras de especies recién cortadas son mas largas que las secas. Las recién cortadas son mas elás-ticas por estar todavía impregna-das de jugos de la especie. Las secas son más quebradizas. De la temperatura de desfibrado. El calor disminuye la rigidez de la fibra. 2. La suavidad de la fibra, por ende de la pasta depende: a) de la naturaleza de la especie. Del tamaño o combinaciones de tamaños de las especies utiliza-das. De la temperatura de desfibrado. La temperatura provoca un afloja-miento parcial que facilita la se-paración de las fibras elementa-les. Del diámetro de los de los clasifi-cadores. La suavidad de la pasta aumenta a medida que disminuye el diámetro de los clasificadores.

La blancura de la pasta depende: de la especie y sus caracterís-ticas. · las especies recién cortada, cualquiera sea su naturaleza, da pasta mas blanca que la misma seca o por largo tiempo almace-

Obtenidos los chips o astillas estos deben ser procesados a fin transformarlos en la pasta para la fabricación del papel o cartulina. Este proceso comprende los siguientes procesos: -Clasificador: La función del clasificador es la de Separar los chips o astillas que no posean el tamaño correcto. Solo los chips aceptados, pasan a las pilas que alimentan conti-nuamente al digestor. Digestor continuo o desfi-brador. En el digestor continuo, los chips o astillas comienzan en forma continua su transforma-ción para producir el papel. En el interior del reactor se los cocina, con agua, vapor y pro-ductos químicos, a fin de sepa-rar sus fibras. Los chips o astillas, ingresan por la parte superior de este gran cilindro de presión, y a medida que caen se van coci-nando, pasando por varias esta-ciones de cocción, y lavándolos enérgicamente en la parte infe-rior del mismo, obteniéndose una fibra o pulpa sumamente suave. Algunas observaciones de esta operación:

nada. La calidad del agua de lavado. A) el agua debe ser sumamente pura, producto de una perfecta depuración, adecuado manejo de sus lodos y un excelente control microbiano. Esto facilitara la extracción de impurezas o tintes. Refinar las fibras. Antes de refinarlas la solución es enviada a un tanque de lavado donde a las fibras se le extrae el licor negro o agua sucia, y se las refina para que las fibras alcan-cen el largo correcto, desfibriladoras (quitarle las pelusas a las fibras), para obtener un buen entrelazado en la formación de la hoja de papel. Blanquear la pasta. En la primera etapa del blan-queo, la pasta tiene un ligero tinte amarillento, allí, se le agre-ga una solución blanqueadora compuesta por dióxido de cloro y cloro (hoy existen otros com-puestos para fabricas de alta producción), y en las etapas si-guientes (habitualmente hay 2 o más), se las procesa con sustan-cias químicas especificas. El blan-queo es continuo con un lavado enérgico en cada etapa. Finaliza-do el proceso se obtiene una pasta suave de color blanco.

P r e p a r a c i ó n d e l a m a d e r a p a r a p r o d u c i r c e l u l o s a

C e l u l o s a : F a b r i c a c i ó n d e l a P a s t a

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Chips

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Imagen explicativa del proceso

de marcha del fieltro y que por la parte inferior drenan el agua, ayudada por cajas aspirantes que facilitan la extracción del liquido (agua y otras sustancias). En esta etapa en que el pa-pel esta húmedo, puede in-troducirse filigranas o mar-cas de agua, mediante un rodillo denominado bailarín.

Prensas: Al final del fieltro el papel pasa por unos cilin-dros prensadores que expri-men el exceso de agua y prensan las fibras entre sí. Secadores. El papel pasa por una zona de cilindros calentados a vapor, que le extraen el ex-ceso de humedad. En esta etapa del proceso se le pue-de aplicar al papel un apres-to superficial para mejorar su terminación. Bobinas finales.

Molinos homogenizadores. En la primera etapa del pro-ceso se bombea a los molinos homogenizadores, los distin-tos tipos de pastas que com-ponen la receta (ejemplo 360 kg de pino y 180 kg de reci-clado) y se le agregan las cargas minerales, colas, blan-queadores ópticos, captado-res de basura aniónica y otros productos químicos que le darán al papel su resistencia, apariencia y color final. Caja de alimentación. Una vez homogeneizada la receta, se la bombea hacia la caja de alimentación de la maquina, que va distribuyen-do la pulpa liquida (solución al 99% de agua), a lo ancho del fieltro o tela.

El fieltro o tela: Es un fieltro de soporte de construcción triaxial no tejido, que recibe las fibras por la parte supe-rior, que se van acomodando en forma paralela al sentido

Posteriormente el papel es enro-llado en grandes bobinas o popes con destino al encapado o las cortadoras, don-de serán trata-das o fracciona-das en bobinas o pliegos con destino a los convertidores.

Controles: En las etapas descriptas existen equipos controladores de corrección automática computarizados, que verifican las variables de todos los procesos y las ca-racterísticas que va adqui-riendo el papel. Lo que su-mado a las verificaciones físico – químicas realizadas por el área de control de calidad, nos aseguran que el papel cumpla con las carac-terísticas adecuadas.

F a b r i c a c i ó n d e l p a p e l

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