Maderas

LA MADERA Y SUS DERIVADOS

Índice:

1. Composición

 La madera es una materia prima de origen vegetal
 
Se obtiene del tronco de los árboles, tras quitarles la corteza. Está formada por fibras de celulosa y lignina. La celulosa le proporciona flexibilidad mientras que la lignina le proporciona dureza y rigidez.
La madera contiene otras sustancias como almidón, taninos, colorantes, alcanfor, resinas, aceites, azúcares, ... que se aprovechan.

Durante su crecimiento se forman anillos en el tronco, cada anillo corresponde a un año de vida del árbol. Tiene una estructura formada por fibras estrechas y largas que se observan a simple vista, llamadas vetas.

Si hacemos un corte en el tronco de un árbol podemos ver sus diferentes componentes, que ordenados desde al exterior al interior son:
  • Corteza: capa exterior, compuesta de células muertas, que protege al resto del tronco de los agentes externos. 
  • Cambium: capa generatriz, donde se forma la madera nueva de color claro y blanda en primavera y oscuro y compacto el de otoño. Es una capa fina y transparente
  • Albura (leño): zona más clara, formada por células jóvenes. Se emplea para trabajos de escasas exigencias mecánicas y estéticas. 
  • Duramen (corazón): madera más antigua, más dura, más seca, de color oscuro y que está constituida por células muertas lignificadas. Es la parte que sostiene a la planta y la más apropiada para la obtención y uso de la madera.
  • Médula: parte central del tronco que posee escasa resistencia (células débiles o muertas) por lo que generalmente no se usa.

Ver vídeo explicativo: 



2. Propiedades de la madera

La madera no tiene propiedades fijas, incluso trozos tomados del mismo árbol son distintos. No
obstante podemos generalizar ciertas propiedades comunes a dicho material: 
  • Densidad: (0.3-0.9 g/cm3). Salvo casos excepcionales las maderas flotan en el agua, ya que poseen una densidad menor que la de ésta. Cuanto más densa sea la madera más resistente y dura será.
  • Buen aislante eléctrico y térmico, aunque arde con facilidad.
  • Deformable con la humedad: por ser un material porosola madera es capaz de absorber o exhalar agua con cierta facilidad. Esta propiedad se conoce como higroscopicidad. Los cambios de humedad afectan enormemente a la madera (hincha cuando aumenta su contenido en agua y disminuye su volumen cuando dicho contenido disminuye). 
  • Buen conductor acústico: Así por ejemplo la velocidad del sonido en el roble es de 3859 m/s (en el aire es 334 m/s). 
  • Buena resistencia mecánica a la tracción (mejor en la dirección de las fibras que en dirección perpendicular a las mismas), compresión ( puede ser superior a la del acero) y flexión. 
  • Dúctil, maleable y tenaz.
  • Renovable: se produce de forma natural en un espacio relativamente corto de tiempo
  • Biodegradable: se descompone con facilidad en la naturaleza
  • Reciclable: se puede reutilizar. No contamina, salvo cuando se usa para fabricar productos derivados, como el papel.

3. Proceso de obtención de la madera

El proceso de obtención de la madera consta de 5 etapas fundamentales:
  • Tala: Consiste en cortar el tronco del árbol por la base. Se puede realizar a mano o con sierras mecánicasActualmente, al realizar la tala es obligatorio replantar más árboles que los que se cortaron. 
  • Poda: Consiste en cortar las ramas del árbol. Se realiza con sierras mecánicas.
  • Transporte: Se construyen deslizadores de gran pendiente que conducen los troncos a zonas de fácil acceso. También se pueden utilizar grandes máquinas.  La madera es transportada al aserradero por carretera, ferrocarril o vías de agua (transporte fluvial y transporte marítima).
  • Descortezado: Consiste en quitar la corteza del tronco. Esta operación tiene lugar en el aserradero. Se hace pasar el tronco a través de una cadena de rodillos provistos de dientes que al girar arrancan la madera. En esta operación se genera gran cantidad de restos de madera que se reciclan como combustible o para la producción de derivados.
  • Secado: para que la madera sea de calidad y esté en buen estado es necesario que la humedad se reduzca a menos del 3%. Esa operación puede hacerse de manera natural o artificial. Con dicha operación se pretende acondicionar la madera para: facilitar su trabajo, encolado y acabado, rebajar los costes de transporte (disminuye peso), aumentar resistencia, disminuir posibilidad de ataque de hongos e insectos y dar forma (curvar).
  • Cepillado: tiene como objeto principal eliminar cualquier irregularidad y mejorar el aspecto final.
 

4. Clasificación de las maderas

Las maderas pueden ser: maderas naturales y maderas artificiales o prefabricadas.

Las maderas naturales proceden directamente del tronco de los árboles.Tras la tala y el descortezado, el tronco se corta en forma de tablas o tablones. Posteriormente dichos tablones pueden encolarse para
hacer tableros más grandes. Las maderas naturales se emplean en la fabricación de muebles de calidad, puertas y ventanas o estructuras de casas.
Las maderas naturales, desde el punto de vista técnico, se suelen clasificar según su dureza (resistencia que ofrece a ser rayado). Dicha propiedad está estrechamente relacionada con la facilidad con la que se puede trabajar dicho material (maquinabilidad). La dureza depende fundamentalmente de la densidad del árbol, de la edad, de la estructura, su contenido en agua...
Según su dureza podemos clasificar las maderas en duras y blandas.
  • Maderas duras: entre las que encontramos el ébano, caoba, tejo, wengé, roble, castaño, haya, cerezo, eucalipto... Se caracterizan por: 
            ✔ Proceden de árboles de crecimiento muy lento, generalmente árboles de hoja caduca (frondosas)  y de troncos muy gruesos.
            ✔ Contienen poca resina
            ✔ Son más densas, resistentes y soportan mejor las inclemencias del tiempo.
            ✔ Presentan una gran variedad de colores
            ✔ Son más caras.
            ✔ Usados en elaboración de muebles de lujo, toneles, tallas de madera y en construcción.
  • Maderas blandas: entre las que figuran el abeto blanco, falso abeto, pino, chopo, álamo blanco.... Se caracterizan por:
            ✔ Proceden de árboles de crecimiento rápido, coníferas (árboles con semillas en forma de cono o  piñas y hojas en forma de aguja).
            ✔ Son maderas muy resinosas
            ✔ Son más ligeras, memos resistencia.  
            ✔ Suelen ser de color pálido o castaño claro.
            ✔ Manipulación más sencilla, por ser menos resistentes.
            ✔ Suelen tener un menor precio. 
            ✔ Presentan un menor atractivo. Casi siempre es necesario pintarla, barnizarla o teñirla. 
            ✔ Sus aplicaciones principales son la construcción, carpintería, postes eléctricos, fabricación de  derivados y transformados, revestimientos.....
 

Las maderas artificiales o prefabricadas son maderas elaboradas a partir de restos de maderas naturales. Resultan más baratas que las naturales, son fáciles de trabajar y se comercializan en tableros de diversos tamaños,aunque son de peor calidad. Las más importantes son los tableros prefabricados: contrachapados, aglomerados, y tableros de fibra. 
  • Tablero contrachapado: Formados por varias chapas finas de madera que se superponen con las vetas cruzadas, se encolan y se prensan. Sus características principales son:
                ✔ Ofrece ligereza y resistencia 
                ✔ Buena conducta ante las variaciones de humedad. 
                ✔ Usos: ebanistería (fabricar muebles) y construcción
                ( enlosado de suelos, muros de carga, techos…) 
  • Tablero aglomerado: fabricado con restos de madera tales como virutas, serrines y ramas, que una vez molidos y mezclados se encolan (se mezclan con adhesivo) , se prensan en paneles rígidos y se secan. Sus propiedades principales son:
                ✔ Muy barato y fácil de trabajar.
                ✔ Resisten mal la humedad
                ✔ Presentan textura irregular y porosa.
                ✔ Usos: parqués y tarimas flotantes, todo tipo de tableros, para elaborar la estructura de los                            muebles o piezas modulares no demasiado complejas

  • Tableros de fibra: Elaborados con fibras obtenidas de la madera, que se encolan con resinas sintéticas mediante fuerte presión y calor en seco, hasta alcanzar la densidad deseada. Existen dos variedades según su densidad: tableros HDF (alta densidad) y tableros MDF (densidad media).
                ✔ Ambos tienen notable solidez
                ✔ Fáciles de trabajar
                ✔ Muy baratos
                ✔ Resistentes a ataque de insectos y hongos
                ✔ Pueden pintarse y hasta lacarse ofreciendo acabados muy buenos
                ✔ Usos: Ebanistería (fondos de armarios y cajones, bases de cama), en industria del automóvil, pavimentos, aislamiento acústico de espacios, partes traseras de cuadros y marcos….
 
 


5. Derivados de la madera

PAPEL:
La pasta de papel es una fina capa de fibras vegetales entrelazadas para formar una manta que tiene la propiedad de ser resistente, medianamente perdurable en el tiempo, higroscópico (absorbe agua),
ligero y aislante del calor y de la electricidad.
El proceso de fabricación de este tipo de derivados consiste en la separación de la celulosa contenida en la madera del resto de sus componentes (lignina, extractos, resina, agua....). 

Vamos a estudiar el proceso de obtención del papel, el cual se realiza en cinco etapas.
1. Obtención de la pasta de celulosa: Su objeto es separar las fibras de celulosa de la lignina para lo cual habrá que seguir una serie de etapas.
    a. Descortezado
    b. Astillado
    c. Eliminación de la lignina bien por medios mecánicos (abrasión y eliminación de la lignina en caldera a
presión) o mediante la aplicación de procedimientos químicos a base de sosa cáustica, sulfitos y sulfatos
(pasta química).

2. Lavado y blanqueo de la pasta: La madera desfibrada se debe lavar con abundante agua. Dependiendo de su posterior uso se blanquea con ciertos reactivos químicos (dióxido de cloro, peróxido de hidrógeno) para eliminar los restos de lignina que puede haber quedado.

3. Adición de las cargas: a la pasta se le añaden ciertos reactivos en función de las características del papel a fabricar. 

4. Secado y formación de la manta: Se procede a la formación de la  hoja, repartiéndo la pasta blanqueada de forma homogénea sobre una malla metálica que permite que escurra el agua. A continuación se pasa la manta por unos rodillos calientes que comprimen y secan la manta.

5. Bobinado: finalmente la manta se enrolla en bobinas de papel.


CARTÓN:
Está formado por varias capas de papel, que al ser compactadas hacen de él un material más duro que el papel. 
 
El cartón más utilizado es el cartón ondulado, compuesto por una lámina interior de papel con forma de ondas y reforzado por dos láminas exteriores lisas que se pegan a la ondulada con cola. Se emplea principalmente en embalajes, ya que se caracteriza por ser ligero y resistente.
 

 


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