MODIFICACIÓN CON PRODUCTOS QUÍMICOS
La modificación química de la madera se basa en el uso de moléculas que reaccionan con grupos químicos reactivos de los polímeros que forman la pared celular de la madera o que producen un efecto de relleno de la matriz de la madera. Esto conduce a una mejora de las propiedades higroscópicas, la durabilidad y una posible alteración de las propiedades mecánicas.
Las técnicas de modificación química, además de las que han dado lugar a productos que ahora están establecidos en el mercado, como "Accoya" (obtenida por acetilación) y "Kebony" (obtenida por furfurilación de madera de coníferas), hoy exploran el uso de otros compuestos de base biológica, como resinas termoendurecibles, taninos, aceites vegetales, soluciones acuosas de sorbitol y ácido cítrico, ácido poliláctico, con el objetivo de sustituir los productos naturales por productos sintéticos, reduciendo el impacto ambiental de los procesos. Los resultados de esta investigación, gran parte de la cual se encuentra en sus primeras etapas y, por lo tanto, no presenta un análisis del impacto económico a escala industrial, parecen lograr el objetivo.
El material obtenido en estos procesos, estéticamente indistinguible de la madera, absorbe menos agua, lo que garantiza una mayor estabilidad dimensional y, en muchos casos, una mejor resistencia al fuego.
El efecto sobre las propiedades elastomecánicas varía según el proceso, de ahí la necesidad de definir posibles usos, que normalmente excluyen el uso estructural, pero incluyen pavimentos exteriores e interiores, revestimientos de fachadas y otros trabajos de carpintería.
MODIFICACIÓN CON TRATAMIENTO TÉRMICO
La producción industrial de madera modificada térmicamente comenzó en la década de 1990 en Finlandia, Francia, Alemania y los Países Bajos. Hoy en día, hay más de un centenar de productores de madera modificada térmicamente en todo el mundo, la mayoría de los cuales se encuentran en Europa.
En Italia, varias empresas especializadas en el secado de la madera, entre ellas Baschild, BIGonDRY, Incomac y WDE Maspell representadas en la conferencia, han dirigido parte de su actividad a la producción de plantas de tratamiento térmico de madera y al desarrollo, a través de la colaboración con institutos de investigación, de procesos para el termotratamiento de la madera.
De hecho, hoy en día hay muchas marcas de madera tratada térmicamente en el mercado, que representan tantas variantes en comparación con la "ThermoWood" de origen escandinavo, como el proceso de termovacío de WDE Maspell, el tratamiento Styl+wood de BIGonDRY, la Silvapro eslovena, solo por nombrar algunas.
El tratamiento térmico es aplicable a una variedad de especies de madera, incluidas las refractarias a la impregnación química, y produce una gama de productos para diferentes aplicaciones.
El tratamiento en un ambiente con poco oxígeno a 160-240 °C degrada parcialmente la madera, causando cambios en la composición química y la ultraestructura de la pared celular.
La degradación térmica conduce a una pérdida de masa de madera que es proporcional a la temperatura de tratamiento y su vida útil.
Desarrollado con el objetivo de mejorar la durabilidad de la madera para uso en exteriores, el tratamiento térmico ahora también se aplica a la madera y a los productos derivados de la madera para interiores, como los suelos de parquet.
Para estos usos, las propiedades buscadas no son tanto la durabilidad, sino la estabilidad dimensional y la posibilidad de variar el color del producto, modulando los parámetros del proceso.
Es bien sabido que entre las propiedades de la madera que se ven afectadas negativamente por el tratamiento térmico se encuentran la resistencia mecánica y la ductilidad, lo que actualmente limita el uso de la madera tratada térmicamente a suelos y revestimientos de fachadas.
Otro aspecto que merece ser considerado en aplicaciones en interiores es la emisión de compuestos orgánicos volátiles (COV), que obviamente es un efecto indeseable en ambientes interiores. Los estudios realizados para caracterizar el perfil de emisión de COV a lo largo del tiempo muestran que la madera tratada térmicamente emite más COV que la madera natural, a excepción del formaldehído de la madera contrachapada tratada térmicamente, que disminuye, lo que llama la atención sobre la necesidad de optimizar los procesos, para que la madera tratada térmicamente pueda cumplir con los límites de COV establecidos por la normativa vigente.
Aunque todos los procesos de modificación térmica siguen el mismo principio básico, las propiedades y características del producto varían mucho en función de las materias primas utilizadas o de las tecnologías y condiciones de proceso aplicadas.
En varios países europeos existen esquemas de calidad que tienen como objetivo aumentar la transparencia del mercado de la madera tratada térmicamente, aunque hasta la fecha no ha sido posible definir los parámetros para caracterizar toda la gama de productos disponibles en el mercado.
LAS NUEVAS FRONTERAS
En el pasado, la motivación detrás de la investigación sobre tecnologías de modificación de la madera era remediar los "defectos" intrínsecos de la madera, como la estabilidad dimensional, la resistencia a los rayos UV, la resistencia al fuego y la resistencia al biodeterioro. Sin embargo, en la última década se ha producido un aumento extraordinario de proyectos y publicaciones sobre el desarrollo de nuevos materiales funcionales derivados de la madera. Esto se debe a que hoy en día la ciencia de los materiales se centra en el desarrollo de materiales funcionales de alto rendimiento, basados en recursos renovables, y la madera, el material renovable por excelencia, posee una estructura que puede ser extremadamente útil para el desarrollo de materiales funcionales en combinación con polímeros, nanopartículas, estructuras metal-orgánicas o metales.
Varios enfoques científicos han abierto el camino a perspectivas interesantes:
– madera deconstruida y reconstituida, para mejorar las propiedades capilares de las macetas, con un interesante potencial para aplicaciones prácticas de la gestión de los recursos hídricos;
– madera digna impregnada con resinas o nanopartículas con un índice de refracción adecuado, para obtener un material transparente, o incluso con transparencia ajustable para una gestión térmica óptima del medio ambiente ("madera óptica" autorregula la transmitancia de la radiación solar gracias a la baja absorción en el espectro solar y la alta absorción en el infrarrojo de las fibrillas de nanocelulosa, funciona como pantalla UV, tiene buenas propiedades mecánicas y baja conductividad térmica);
– Materiales de cambio de fase (PCM) incorporados a la matriz de la madera para absorber el exceso de calor en el proceso de fusión endergónica y liberarlo en el proceso de solidificación exergónica, cuando baja la temperatura (aquí hay otro ejemplo de aplicación para edificios energéticamente eficientes).
¿SUEÑO O REALIDAD?
La última ponencia se tituló: "Termoplásticos de la madera: ¿sueño o realidad?" Quizás esta sea la última frontera: poder obtener de la madera un material con propiedades termoplásticas sin el uso de polímeros o plastificantes de origen fósil.
En la actualidad, la investigación y la aplicación de las tecnologías de modificación de la madera tienen en cuenta los aspectos ecológicos y económicos, con vistas a la sostenibilidad y la renovabilidad de los recursos y al ahorro de energía; La madera cumple con los requisitos de cualquier política ambiental.
La cadena de suministro de la madera es un ejemplo de economía circular, donde la madera es un recurso renovable, gracias a las prácticas de gestión forestal; La madera tiene una función natural de almacenamiento de CO2, que puede prolongarse mediante procesos para mejorar la durabilidad de la madera en uso y tiene potencial como material funcional en edificios energéticamente eficientes.
"Érase una vez un trozo de madera..." dice el íncipit del Pinocho de Collodi: el hada de pelo azul usó su magia para animar un trozo de madera, pero sin llegar a invocar la magia, las tecnologías de modificación muestran que la madera es un material dúctil y versátil, que se presta a ser transformado y adaptado a muchos usos, incluso diferentes a los tradicionales.
Fuente: https://www.professioneverniciatore.it/legno-modificato
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