CIDEAD . TIN 1 .- TEMA 20 : Las Maderas

1. Obtención y clasificación de las maderas.

2.Las propiedades y las formas comerciales de las maderas.

3. El tratamiento de las maderas.

4. Los derivados de las maderas.

5. Impacto medioambiental de la explotación de la madera.

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1. Obtención y clasificación de las maderas.

La madera es una sustancia dura y fibrosa formada por celulosa, lignina, resinas, almidón,taninos y azúcares. Se obtiene de de los troncos y las ramas de los árboles. El tronco se encuentraconstituido por fibras celulósicas en un 50 al 60% y por un 15 al 30% de lignina en los tejidos.

La sección axial del tronco presenta una serie de anillos concéntricos e irregulares queindican las diferentes etapas de crecimiento de los árboles; nos permiten conocer la edad(cada anillocorresponde a un año) y la historia de cada árbol.

En las zonas templadas, la madera que se forma en el verano es más oscura , dura yresistente. En las regiones tropicales, los anillos de crecimiento están condicionados a las épocas delluvia. En las regiones tropicales, los anillo apenas se vislumbran.

La sección transversal de un tronco, se aprecia las siguientes zonas:1. La corteza.- Es la capa exterior que permite protegerlo ante los efectos atmosféricos.2. El liber.- Es el conjunto de células conductoras de la savia descendente.3. La albura o leño.- Es el conjunto de células conductoras de savia bruta ascendente. Es laparte más clara.4. El duramen.- Está formado por células lignificadas; proporciona soporte al árbol.5. La médula.- Es el anillo central del tronco, es más oscuro. Poseen sustancias resinosasque impiden su putrefacción. Algunas especies no poseen médula como el chopo, el tilo o elarce.

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CIDEAD . TIN 1 .- TEMA 20 : Las MaderasLa madera se obtiene mediante un proceso industrial cuyos pasos son los siguientes:

1. La tala.- La tala de árboles se realiza en las zonas destinadas a la explotación forestal yconsiste en hacer una selección de los árboles según su edad. Se cortan los troncos por labase y se derriban utilizándose para ello sierras mecánicas. La tala se realiza en invierno.2. El descortezo.- Consiste en eliminar del tronco la corteza y las ramas.3. Tronzado.- Para conseguir los tablones, que posteriormente se trabajará con ellos losebanistas y carpinteros, para utilizar la madera propiamente dicha o conseguir sus derivados,es necesario cortar sagitalmente los troncos de forma ordenada para aprovechar al máximoel material.4. El secado.- Una vez obtenidos los tablones, es imprescindible secarlos para evitar suputrefacción por la acción de los hongos, bacterias o insectos. Si el secado no esta bienhecho, puede ocasionar alteraciones en las maderas, dilatándose unas zonas ycomprimiéndose otras, originando grietas o deformaciones. Los procedimientos usados parael secado son los siguientes :a. Secado natural. Se lleva a cabo al aire libre, reduciéndose la cantidad de agua que locontiene. Se realiza de dos formas diferentes si no se les quita la corteza recién talados o selos descorteza una vez talados, para evitar la fermentación de la savia y se les sumergen enagua durante 15 a 20 días para que no se sequen con rapidez.b. Secado natural acelerado. Para eliminar la savia, los troncos se sumergen en agua, enestanque o ríos que ademas se pueden utilizar como medio de transporte, durante tres ocuatro semanas. El agua disuelve la savia y ocupa su lugar. El agua se evapora con mayorrapidez y se acorta el tiempo de secado.c. El secado artificial. Se hace circular aire caliente humedecido con vapor de agua en salasdenominadas secadoras, en donde se ha apilado la madera verde.El porcentaje de humedadha de ser del 10 al 15 % como máximo. El secado artificial al vapor es un método excelentepara el secado de las Coníferas .

Las maderas pueden ser muy duras, duras, blandas y muy blandas. Las maderas muy duras oduras, se reservan para la fabricación de muebles, y herramientas. Las blandas para la carpintería engeneral y las muy blandas, que poseen crecimiento rápido, se utilizan para la fabricación del papel.

Las maderas duras son oscuras y la mayoría de ellas pertenecen al orden de las Fagales; lasmaderas blandas, son claras y pertenecen a las Coníferas.

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Quercus robur.Roble : Familia Fagaceae. Madera dura.

2. Las propiedades y las formas comerciales de las maderas.

Entre las propiedades de las maderas, se deben de distinguir aquellas organolépticas, que sonapreciadas por los sentidos, y las físicas.

Dentro de las propiedades organolépticas, distinguiremos su color y su olor. El color esimportante en función del uso que se le dé, escogiéndose una u otra madera.

La madera de pino es clara, de color miel. Algunos poseen un color más clara la madera. Lamadera de pino más apreciada es la del pino albar. Las maderas del roble, castaño, encina, olivo,son de color pardo. La madera de caoba, o del eucalipto, son de color rojizo. La madera del ébanoes de color negro y la del arce, chopo y tilo, son de color blanco.

El olor de las maderas es característica de cada material y diferente según sea la madera. Elcedro emite un olor agradable para los humanos pero repelente apara los insectos.

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Dentro de las propiedades físicas de la madera, conviene destacar que la madera es unmaterial ligero, de densidad inferior al agua, por lo que flota en ella. Si se llenan los poros del aguapude llegar a hundirse. Es un buen aislante del frío, del calor y de la electricidad. Las propiedadesfísicas son las siguientes:

1. La dureza.- Es la mayor o menor resistencia que ofrece la madera a ser penetrada. Ladureza depende de la cohesión de las fibras y de la estructura( si tiene más o menos fibras detejidos de sostenimiento, y si el duramen es más o menos voluminoso). Las maderas durasson mas apreciadas que las blandas.2. La flexibilidad.- Es la propiedad que tienen algunas maderas de doblarse o de curvarse enel sentido longitudinal de sus fibras, sin romperse. La madera verde, húmeda y calentada, esmás flexible que la seca. Las maderas viejas o secas no admiten presiones súbitas ni excesode carga; las maderas verdes y tiernas tienen un límite superior de flexibilidad.3. Densidad.- La densidad, como se sabe, es la relación entre la masa y su volumen. Elgrado de humedad de una madera determina la mayor o menor densidad de ésta.

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Las propiedades mecánicas de la madera hacen alusión a la resistencia que ofrece ésta adiferentes tipos de esfuerzos, así por ejemplo:1. La resistencia a la compresión. Es la resistencia que tiene la madera bajo la acción de unafuerza que tiende a aplastarla. Se puede producir en el sentido a las fibras o en direcciónperpendicular.2. La resistencia a la tracción.- Se produce cuando dos fuerzas actúan sobre la pieza en lamisma dirección y sentido opuesto, paralela a las fibras.3. La resistencia a la flexión.- Cuando apoyada la madera en dos soportes, resiste un pesorepartido en toda su longitud situado en un punto o puntos diferentes.4. La resistencia a la torsión. Es la que opone una pieza de madera a la acción de dos fuerzascirculares de sentidos contrarios aplicadas en extremos opuestos.5. La resistencia al cizallado. Es la que opone la madera hacia una fuerza que tiende acortarla o desgarrarla.

Para aprovechar la madera al máximo, se fabrican materiales en formas comerciales diversascomo listones, molduras, chapas, chapados, tableros enlistonados, macizos, contrachapados,aglomerados, tableros DM , etc.

Los listones o molduras, presentan diversas formas geométricas. Las molduras son listonescon diferentes formas geométricas que se utilizan para la decoración final de muebles.Los chapados son de poco grosor, se comercializan en forma de láminas muy delgadas demadera maciza conocidas con el nombre de chapas, para aprovechar al máximo las maderasde gran calidad. Los chapados se obtienen por corte de un semitronco con cuchilla, corterotativo de un tronco con cuchilla o corte de un tronco con sierra. Las chapas se utilizan pararevestir tableros aglomerados siendo utilizados en la industria del mueble.Los tableros macizos, se utilizan en forma rectangular y se comercializan en diferentesdimensiones.Los tableros enlistonados.- Se forman por varios listones de madera encolados unos conotros y con una chapa en cada una de las caras del tablero. Son más ligeros que losaglomerados.Tableros contrachapados.- Son tableros formados por chapas de madera encoladas unas conotras en dirección perpendicular sus vetas, compensándose las fuerzas entre sí. Su número esimpar: 3,5,7,etc.

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Madera aglomerada.- El aglomerado supone un desfibramiento o troceado previo de lamadera, posteriormente se prensa y se encola en caliente, convirtiéndose en un tablero. Seaprovecha completamente la madera y es más económico que la madera maciza. No secarcome y posee una estructura uniforme en su superficie. Los tableros aglomerados sepresentan en forma rectangular 1,22 x 2,44 m2 , con espesores de 6, 9, 16, 19 mm. Se usancomo soporte para el chapado posterior.Los tableros DM están constituidos por fibras de madera, embotadas, apretadas ycompactas. Para fabricar estos tableros, se desfibran la madera con unas máquinasespeciales. Las fibras obtenidas se depositan en forma de alfombra que gracias a un procesocontinuo, se secan y después se prensan: son tableros de densidad mediana. Han suplantado,en parte, a los tableros aglomerados y han arrinconado a los enlistonados y contrachapados.Los tableros DM se pueden conformar fácilmente y se pueden manipular: clavetear,serrar,cepillar, taladrar, etc. Se pueden pintar, son flexibles y no se astillan, son aislantes, nose pudren ni carcomen pareciendo un material sintético.Los tableros DM se utilizan en ebanistería en fondos de cajones(Táblex). En carpintería seutilizan para la construcción de poca calidad, como sustitutos de los paneles.

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3. El tratamiento de las maderas.

La madera presenta varios inconvenientes y es necesario actuar de forma preventiva paraevitar que se pudra o se carcoma, protegiéndola mediante el barnizado, el pintado. Los elementosque hay que tener en cuenta y que deterioran la madera son :

1. La humedad . Provoca que la madera se deforme, se dilate o adquiera curvaturas nodeseadas. Hay que desecarlo de forma natural o artificial, mediante hornos, y mediante elbarnizado para tapar los poros de la madera y evitar que se humedezca.2. La putrefacción . La producen los hongos, sobre todo cuando la madera está al aire libre,con la presencia de la humedad o en lugares poco ventilados. La madera ha de almacenarseen lugares bien ventilados y luminosos. Para evitar la putrefacción, hay que tratar la maderacon una impregnación protectora.3. La carcoma.- La madera es atacada por insectos coleópteros. Estos insectos, depositan loshuevos en la madera y sus larvas se nutren de ella. Para evitar su acción, se utilizanproductos antisépticos o pinturas preparadas con insecticidas.4. Las termitas.- Son insectos que se caracterizan por el efecto que producen al devorar lamadera; la madera en el exterior, parece que está en buen estado, mientras que en el interiorse encuentra hueca.

4. Derivados de la madera.

De la madera se obtiene la celulosa, con una gran importancia en la industria química. Lacelulosa (C6 H10 O5)n es un polisacárido obtenido por la adicción de 2000 a 3000 unidades básicas.Junto con la lignina forma parte de las células vegetales. De la celulosa se obtiene el rayón,celofán, explosivos (nitrocelulosa) y el papel.

El papel se obtiene de la pasta del papel que procede de la celulosa de la madera eliminadade una forma total o parcial la lignina. Para convertir la madera en pasta de papel se realiza por tresvías diferentes:

a. Método mecánico.- Una vez que la madera se ha troceado en el aserradero, se

descorteza y se somete a desfibrado mediante abrasión ; mediante tamices se separan lafibras (celulosa) y la lignina del resto , se impregna en agua y se tritura; posteriormente secuece para separar la lignina de las fibras y posteriormente se añade cloro. Cuando lamezcla se ha batido convenientemente , se extrae el agua y se seca en vacío o con aguacaliente. El rendimiento es alto. La pasta obtenida es de baja calidad, ya que contienelignina. Se emplea para fabricar papel de periódico.

b. Método semiquímico.- La madera que se ha desmenuzado, se somete en una

caldera a una cocción controlada, con la presencia de sosa caustica ( Na OH) y sulfato desodio Na2 S O4 . Por este procedimiento se elimina parte de la lignina El rendimiento essuperior al caso anterior.

c. Método químico.- Se obtiene una pasta de gran calidad , formada por celulosa

casi pura , pero con un rendimiento bajo. El proceso está basado en un descortezado

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CIDEAD . TIN 1 .- TEMA 20 : Las Maderasmecánico, un desmenuzado, en trozos de 3 cm por 1,5 cm. y se somete a digestión enpresencia de bisulfito de calcio Ca ( H S O3 )2 , junto con la sosa caustica ( Na OH), medioalcalino, anhidrido sulfuroso (S O2 ), medio ácido, y sulfato sódico Na2 S O4, medio neutro.Este jarabe químico, elimina la lignina y otros compuestos, dejando solamente las fibras decelulosa . El preparado químico se separa de las fibras por filtración y puede ser reutilizadonuevamente.

La pasta obtenida se somete a refino, mediante lavado para eliminar partículas demadera y arena que pudieran quedar . El agua se elimina mediante la laminaciónposterior de la pasta. Posteriormente, estas láminas se transforman en hojas y se prensanpara su transporte.

El proceso de fabricación del papel consta de cuatro etapas:a. El extendido de la pasta.- Se realiza para eliminar parte del agua obtener una lámina

uniforme en espesor.b. El escurrido de la pasta.- Se realiza por un rodillo marcador que en ocasiones permite

imprimir sobre el papel la marca del agua.c. El secado.- Se elimina por completo el agua . Se hace por rodillos escurridores y en

hornos de aire caliente.d. Alisado y satinado.- Se efectúa en unos rodillos especiales de acero muy pulidos ,

llamados calandrias , que alisan y satinan (dan brillo ) al papel.

Finalmente el papel se corta y se enrolla en bobinas y se deja dispuesto para su transporte. El papel reciclado es una alternativa a la utilización del papel, para evitar la deforestación de

nuestros bosques. Antiguamente se usaba los tallos del Cyperus papirus , el papiro, que servíancomo soporte de la escritura. Posteriormente, se usó el pergamino, que procedía de las pieles decarnero, cabra o ternera, tratadas con cal y raspadas hasta que quedaban lisas. La primera vez que seusó el pergamino fue en el reino de Pérgamo, de ahí su nombre.

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5. Impacto medioambiental de la explotación de la madera.

Una de las graves consecuencias de la explotación de la madera es la destrucción a granescala de los bosques, denominada deforestación, para la utilización de la madera y sus derivados yla adecuación de las tierras de labores, para secano o regadío. En ocasiones, la deforestación esproducida por el fuego, natural o intencionado.

La deforestación acarrea las siguientes consecuencias medioambientales:a. La erosión del suelo.- Esta erosión es debida al viento o al agua , disminuyendo la capavegetal que lo recubre.b. La desestabilización de las capas freáticas, formada por las aguas subterráneas , lo queprovoca inundaciones y sequías.c. La reducción de la biodiversidad, provocando una disminución en la variabilidadgenética, disminuyendo el número de especies animales y vegetales.d. Contribución a los desequilibrios climáticos.- Los bosques suponen un consumoconsiderable de CO2 , contribuyendo a paliar el efecto invernadero.

La presencia de la contaminación atmosférica ( lluvia ácida) , la presencia de plagas deinsectos y hongos, ha supuesto un deterioro en la superficie arbórea del planeta. Para definir elestado de salud de los árboles, se toman dos parámetros: el grado de decoloración y grado dedefoliación. Un árbol se considera dañado si supera el grado de defoliación el 25 % de su masafrondosa.

Para la obtención de la pasta de celulosa, es necesaria la eliminación de la lignina medianteproductos y procesos químicos, como es la ebullición con bisulfito de calcio, con sosa caústica, etc.

El vertido de estos productos residuales provoca contaminación en las aguas de los ríos yprovocan malos olores (compuestos con mercaptanos) , por lo que la industria papelera acarreaperjuicios al habitat de los lugares donde se encuentra ubicada.

Las fábricas de celulosa se suelen encontrar en la actualidad, lejos de los núcleos depoblación, usándose depuradoras de aguas residuales, para evitar la contaminación de los ríos yutilizándose filtros de humos para evitar la eliminación al aire de sustancias de oloresdesagradables.

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