PREMISA
Cada especie de madera se caracteriza por un cierto grado de resistencia al ataque de agentes biológicos de degradación, principalmente hongos e insectos. Esta característica se denomina durabilidad natural de la especie. Mediante ciertos procesos es posible aumentar la durabilidad de una especie para hacerla más resistente a la degradación biológica. Un método de laboratorio permite ensayar materiales a base de madera sometidos a tratamientos de protección y asignarles una clase de durabilidad para permitir la comparación con el material de partida y con otras especies de madera de durabilidad conocida. Este es el caso de la madera termotratada.
UNA ALTERNATIVA A LOS BIOCIDAS
La madera procede de fuentes renovables, y como tal responde a la creciente necesidad de garantizar la sostenibilidad medioambiental en el suministro de materias primas.
Sin embargo, al ser un material orgánico, está sujeto a la degradación causada por organismos que se alimentan de madera, como hongos, insectos, bacterias y organismos marinos.
A lo largo de los siglos se han adoptado diversas estrategias para aumentar la resistencia de la madera a la degradación biológica y su vida útil, en su mayoría basadas en el uso de sustancias químicas con acción biocida.
Para satisfacer las necesidades de un mercado cada vez más orientado hacia soluciones alternativas al tratamiento de la madera con productos químicos, en las últimas décadas se han desarrollado innovadores tratamientos protectores que, aprovechando la modificación química irreversible de la madera, la hacen menos susceptible al ataque de organismos lignívoros. Entre estos, los tratamientos térmicos representan actualmente las tecnologías de modificación de la madera más avanzadas desde el punto de vista comercial, presentes en el mercado con varios productos, denominados colectivamente TMT (Thermally Modified Timber).
Solo por mencionar los primeros fabricados a escala industrial, recordamos el ThermoWood finlandés, el Plato Wood holandés, el OHT alemán, el Bois Perdure francés y el NOW, pero ahora están disponibles otros productos nacidos de las investigaciones más recientes, incluido VacWood. , cuyo desarrollo ha contribuido al instituto CNR IVALSA (ahora IBE).
UN NUEVO MATERIAL
El tratamiento térmico, realizado a temperaturas que oscilan entre 150°C y 260°C en ausencia de oxígeno, provoca transformaciones químicas en la madera a través de una degradación controlada de los polímeros que forman la pared de las células de la madera.
De hecho, la madera que ha sufrido un proceso térmico es un material nuevo, con características diferentes a la madera original: se alteran el color, la densidad, la higroscopicidad, la estabilidad dimensional, la resistencia mecánica y la durabilidad biológica (ver figura 1, que esquematiza las principales transformaciones que implican los diversos componentes de la madera).
LA ACCIÓN DE LA TEMPERATURA
Diferentes parámetros del proceso contribuyen al producto final, pero la temperatura de tratamiento es el parámetro más relevante en cuanto al aumento de la durabilidad biológica, es decir, la resistencia a la degradación biológica.
En la práctica, es necesario tratar la madera a temperaturas superiores a 200°C para obtener un aumento significativo de la durabilidad biológica. Sólo por encima de esta temperatura se produce la transformación química de la madera hasta el punto de volverla "indigerible" para los hongos lignívoros.
DURABILIDAD DE LA MADERA: DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN MEDIANTE ENSAYOS DE LABORATORIO
El término durabilidad se asocia intuitivamente con la vida útil de un producto de madera. Y en efecto, en las mismas condiciones de uso y riesgo de ataque biológico, la madera más duradera durará más. Sin embargo, la durabilidad no es el único factor determinante, ya que el mantenimiento, la exposición a los agentes atmosféricos y las medidas de diseño encaminadas a evitar la entrada de agua y la formación de condensaciones contribuyen al comportamiento de la madera in situ.
La clasificación de las maderas en función de la durabilidad sirve para dar una medida de la susceptibilidad de las distintas especies de madera al ataque de organismos lignívoros (hongos, insectos, bacterias, organismos marinos) en las condiciones en que éste puede ocurrir.
En cuanto a las setas, la condición indispensable es que la madera tenga un contenido de humedad suficiente, es decir, superior al 20%.
El método de laboratorio utilizado para determinar la clase de durabilidad de los productos a base de madera con respecto a los hongos se describe en la norma EN 113-2:2020 “Durabilidad de la madera y los productos a base de madera. Método de prueba contra basidiomicetos que destruyen la madera. Parte 2: Evaluación. de durabilidad inherente o mejorada”.
Como sugiere el título, el método está indicado para determinar la durabilidad natural de especies de madera, pero también la inducida por tratamientos de protección, permitiendo por un lado evaluar si un tratamiento de protección mejora la durabilidad de una especie de madera y en qué medida, y por otro que clasificar un producto obtenido mediante un proceso y compararlo con un producto natural.
Por ejemplo, la madera de fresno (Fraxinus excelsior) está clasificada como "poco duradera" (clase de durabilidad 4, referencia EN 350:2016), pero después del tratamiento a altas temperaturas puede alcanzar la clase de durabilidad 1, "muy duradera" igual a la de una madera tropical resistente como doussiè (Afzelia spp.).
Cabe destacar que la mayor durabilidad biológica obtenida mediante el tratamiento térmico va acompañada de la alteración de otras propiedades de la madera, en particular una disminución de la resistencia mecánica, por lo que es fundamental considerar todos los demás aspectos para decidir el uso que se le dará a la madera. madera.
SECTORES DE USO
En general, la madera termotratada no es apta para uso estructural, si bien se presta a usos donde se requiere una buena estabilidad dimensional y durabilidad, como pavimentos, revestimientos, ventanas, etc.
El ensayo de laboratorio consiste en exponer muestras obtenidas de madera aserrada termotratada a la acción de hongos cultivados en laboratorio, en condiciones de humedad y temperatura favorables para su desarrollo.
La exposición a los hongos dura 4 meses, al final de los cuales se mide la pérdida de masa de las probetas de madera por biodegradación. La norma EN 350:2016 "Durabilidad de la madera y los productos derivados de la madera: ensayo y clasificación de la durabilidad frente a agentes biológicos de la madera y los materiales derivados de la madera" define 5 clases de resistencia a la degradación fúngica (DC, clase de durabilidad) en función de la masa pérdida de los especímenes (ver Tabla 1).
LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS
La Tabla 2 resume los resultados de las pruebas de durabilidad realizadas en CATAS a lo largo de los años en varias maderas tratadas térmicamente. Se trata en su mayoría de especies leñosas de climas templados, que se encuentran en los bosques europeos y norteamericanos, que tras el tratamiento térmico pueden adquirir una durabilidad comparable a la de las especies tropicales, cuyo comercio suele estar sujeto a restricciones debido a la amenaza de extinción de algunas de las especies. especies naturalmente más duraderas.
En la columna denominada DC (natural), se indica para cada especie de madera la clase de durabilidad natural obtenida del Anexo B de la norma EN 350:2016, donde se clasifican la mayoría de las especies de madera de importancia comercial.
La columna titulada DC (mejorada) presenta los resultados de las pruebas de durabilidad realizadas en diferentes especies de madera sometidas a tratamiento térmico a diferentes temperaturas.
Dado que se trata de pruebas realizadas a lo largo de los años para varios clientes, los materiales probados derivan de varios procesos: aquí solo tenemos en cuenta la temperatura de tratamiento como el parámetro más importante para aumentar la durabilidad.
Como se puede observar, el tratamiento térmico mejora la durabilidad biológica de la madera, pero es importante verificar la efectividad del proceso a través de pruebas de laboratorio para optimizar los parámetros del proceso. En particular, la temperatura de tratamiento afecta drásticamente el grado de durabilidad inducida.
CONCLUSIONES
Este artículo solo se ha ocupado de la madera tratada térmicamente, pero el método de prueba EN 113-2:2020, para el cual CATAS es el único laboratorio acreditado en Italia, también es adecuado para evaluar la durabilidad biológica de especies de madera natural o sometidas a cualquier otro tratamiento, químico o de otro tipo, que altere sus propiedades naturales.
