SÍNTESIS DE MADERA TÉCNICA EN BASE A POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS

Perfiles de tarima sintética compacta para revestimiento de suelos en terrazas al aire libre

En el sector de la construcción de paisajes, el tipo de polímero utilizado se selecciona  en base a  su disponibilidad, coste y propiedades intrínsecas, siendo esto último lo más relevante y lo que sitúa al polietileno de alta densidad (PEAD) en el polímero más utilizado.

La madera técnica surge bajo el planteamiento de que la combinación selectiva de diversos materiales da lugar a ‘composites’ que poseen las propiedades físico-químicas más ventajosas de cada uno de los componentes.

Se trata de una selección específica de materias primas, con el fin de obtener productos tecnológicamente más innovadores.

Continuando con esta idea es potencialmente posible que si se insertan fibras celulósicas en una base de polímero termoestable se obtenga una aleación perfecta entre las características innatas de la madera natural y las propiedades de los  plásticos más avanzados.

De esta manera podemos pensar en fabricar nuevos materiales hechos “a medida” sin la necesidad de sintetizar sistemas poliméricos extremadamente complejos.

Fibras de madera como materia prima base.

En la industria de materiales, y en concreto en el sector maderero, los rellenos se presentan en partículas (cáscara de almendra o fibra de arroz), fibras naturales cortas (lino, yute, sisal, cáñamo) o harina de madera refinada procedente de pino, arce o roble.

El uso de fibras, aunque más difíciles de procesar, puede resultar en mejores propiedades finales ya que actúa más como refuerzo que como relleno.

Sin embargo, en la actualidad, la selección de especies aparece más influenciada por la disponibilidad que por la ingeniería, no obstante también se considera importante la naturaleza de la madera, el bajo coste y la familiaridad de esta por parte de fabricantes. Teniendo en cuenta estos requisitos la harina de madera  se ha convertido en la opción idónea para fabricar la mayoría de productos, sobre todo aquéllos utilizados en arquitectura exterior y paisajismo.

Las cargas naturales pueden obtenerse de fuentes naturales recicladas como demoliciones, material impreso usado y residuos agroindustriales, así pues puede llegar incluso a utilizarse en su grado más refinado procedente de industrias papeleras , las cuales garantizan un acabado uniforme.También pueden utilizarse materias primas post-industriales procedentes de aserraderos o industria del mueble, en general, en forma de astillas o aserrín.

Comportamiento de diferentes polímeros al aplicar calor.

Si clasificamos los plásticos por su comportamiento ante disolventes conforme modificamos la temperatura de la disolución, nos encontramos ante:

  • Polímeros termoestables: Macromoléculas que se entrecruzan formando una red de malla cerrada.  Aumentan su rigidez con la variación de temperatura y sus modificaciones son irreversibles, por lo que no pueden fundirse de nuevo. Son duros y frágiles. Entre ellos nos encontramos con caucho nitrilo-butadieno, poliuretano, resinas de fenol-formaldheído, caucho estireno-butadieno.
  • Polímeros termoplásticos: Macromoléculas constituidas por monómeros enlazados libremente, que se reblandecen con el calor hasta adquirir la forma deseada, la cual se conserva al enfriarse, repetidamente moldeables sin sufrir alteraciones químicas irreversibles. Son flexibles, resistentes y fáciles de reciclar. Algunos de ellos son polietileno de alta y baja densidad (PEAD y PEBD) polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), poliestireno (PS), tereftalato de polietileno (PET).

Sólo determinados termoplásticos encajan en el proceso de transformación.

Debido a la limitada estabilidad térmica de la madera, los termoplásticos utilizados como matriz en el compuesto de madera plástica son aquéllos que se pueden procesar a temperaturas por debajo de 200 ºC.

Para comprender este concepto es necesario saber que la sustancia mayoritaria en cualquier tipo de madera es la celulosa. Ésta forma parte de los tejidos de sostén en plantas, suele estar presente en este material en torno a un 50% de su composición.

La celulosa, junto con el resto de compuestos presentes,  sitúan la temperatura de degradación de la madera natural en torno a 200-210 º, por lo que para que el ‘composite’ no sufra transformación durante el procesado han de utilizarse materiales poliméricos que presenten una temperatura de fusión inferior.

Temperatura de procesado para termoplásticos más comunes.

 

 

 

 

 

 

 

Es precisamente esta propiedad la que limita el uso de polímeros termoplásticos a polietileno de alta y baja densidad (PEAD, PEBD), polipropileno (PP), Policloruro de vinilo (PVC) y poliestireno (PS).

El termoplástico más adaptable.

Aunque la madera tecnológica de polipropileno, PVC y poliestireno se suele utilizar en industria automotriz, en la formación de ventanas así como en otras aplicaciones industriales, la mayoría de productos finales que encontramos en el mercado de construcción sostenible (tarimas para exterior, losetas autoinstalables y paneles de revestimiento de fachadas) se fabrican con madera sintética en base de polietileno.
En el sector de la construcción de paisajes, el tipo de polímero utilizado se selecciona  en base a  su disponibilidad, coste y propiedades intrínsecas, siendo esto último lo más relevante y lo que sitúa al polietileno de alta densidad (PEAD) en el polímero más utilizado y reconocido debido a:

  • Alta densidad (0,94-0,965 gr/cm3) : Mayor rigidez, dureza y resistencia al impacto.
  • Alto punto de fusión pero menor que la madera (130-135 ºC): fácil procesamiento.
  • Estabilidad térmica.
  • Resistente a químicos abrasivos y disolventes polares.
  • Sustancia opaca de color lechoso, colores finales estables mediante tintes orgánicos.
  • Buen aislante térmico, eléctrico.
  • Impermeable a la absorción de agua.

Por lo tanto, los productos manufacturados a partir de polietileno de alta densidad mezclado con fibras o harina de madera natural están, indudablemente, indicados para aplicaciones de construcción exterior, donde destacan todas sus ventajas: alta durabilidad, resistencia a la humedad, inmunidad ante el ataque de insectos, nulo mantenimiento.


2 pensamientos en “SÍNTESIS DE MADERA TÉCNICA EN BASE A POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS

  1. Muy interesante! Hace varios años que instalé tarima sintética en la terraza de casa y estoy contento con el resultado. Me parece un material realmente novedoso y con ventajas reales. La tarima sintética que compré lleva composicón de bamboo y polietileno de alta densidad. Hay muy poca fabricación nacional de este tipo de compuestos y decidí comprarla importada. No tiene porque ser de menor calidad siempre que la composición y proceso sean los adecuados. Un saludo.

  2. Soy ingeniero y estoy interesado en ampliar informacion tecnica sobre composicion y tipos de plasticos utilizados en la fabricacion de madera tecnica o tecnologica para un proyecto de gestion de viviendas sostenibles.

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