La Madera ( para gente no experta)

La madera es una sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles y se ha utilizado durante miles de años como combustible y como material de construcción debido a sus importantes propiedades físicas.

En este trabajo trataremos de ver como en la actualidad se usa la madera en el ámbito comercial en relación con sus propiedades y características.

La madera se compone de un 50% de carbono (C), un 42% de oxigeno (O), un 6% de hidrógeno (H) y el 2% de resto de nitrógeno (N) y otros elementos.

Todo esto se compone formando la celulosa y la lignina.

Clasificación

Las maderas se clasifican en dos tipos de principales según su uso:

Maderas blandas: las más ligeras, baratas y las más habituales en la mayoría de muebles y estructuras. Los árboles de crecimiento rápido, perennes y coníferas suelen componer el grueso de las variedades blandas: pino, ciprés, abeto, cedro... La referencia blanda no equivale siempre a madera menos resistente; algunas pueden serlo y otras no tanto. En realidad, nos referimos a que se trabajan mejor, son más dúctiles y, por eso, pueden ser más fáciles de usar según qué casos.

Maderas duras: son más caras y generalmente más resistentes (son muy frecuentes para revestir suelos). Trabajarlas en bricolaje es más complicado porque son menos lisas y tienen más irregularidades, sin embargo, darles forma con máquina suele ser más sencillo. La madera dura produce como resultado muebles de gran calidad y de excelentes acabados.

Otra clasificación de las maderas es en función de su origen

Maderas europeas: con esta denominación se hace referencia a las procedentes del hemisferio norte o de zonas templadas, generalmente del continente europeo. El hecho de que sean más comunes en determinadas latitudes no significa que sean más económicas. En esta división, encontramos otras dos clasificaciones dependiendo del árbol del que se origina la madera:

• Maderas frondosas: son las más habituales para la fabricación de muebles, ebanistería y revestimientos de madera. El roble es una de las más nobles del grupo, aunque en esta tipología también encontramos maderas como haya, fresno, nogal, olmo, cerezo o encina.
• Maderas resinosas: son de las más utilizadas, sobre todo en construcción y carpintería. La mayoría pertenecen a la subdivisión de maderas blandas. El pino, el abeto o el cedro son algunos representantes de las resinosas. El pino es, por ejemplo, una variedad fundamental para la industria maderera.

Maderas tropicales: son las maderas exóticas, todas de procedencia muy diversa. Su origen lo encontramos en zonas tropicales de América, África y Asia. Cada día están más de moda porque ofrecen colores nuevos y ambientes exóticos a la decoración del hogar. En otros casos, su excepcional resistencia las hace únicas para ciertos usos: es el caso de la teca, frecuente en el mobiliario de jardín. Asimismo, se eligen por el toque cálido y original que ofrecen a los hogares: el wengué o el iroko son ya muy frecuentes en revestimientos y mobiliario. Por su parte, el ébano y la caoba son, por excelencia, las maderas tropicales más conocidas y apreciadas.

Composición y Propiedades

La madera se compone de un 50% de carbono (C), un 42% de oxigeno (O), un 6% de hidrógeno (H) y el 2% de resto de nitrógeno (N) y otros elementos.

Todo esto se compone formando la celulosa y la lignina.

La celulosa un polisacárido estructural formado por glucosa que forma parte de la pared de las células vegetales. Su fórmula empírica es (C₆H₁₀O₅)_n, con el valor mínimo de n = 200.Sus funciones son las de servir de aguante a la planta y la de darle una protección vegetal. Es muy resistente a los agentes químicos, insoluble en casi todos los disolventes y además inalterable al aire seco.

La celulosa es utilizada para diferentes fines en el ámbito comercial como se muestra en el siguiente gráfico:

 

La lignina es otro polisacárido, que se sitúa entre las fibras de la celulosa de algunas células. Se encarga de dar la dureza y la consistencia a la madera.

 

Las propiedades principales de la madera son resistencia, dureza, rigidez y densidad. Ésta última suele indicar propiedades mecánicas puesto que cuanto más densa es la madera, más fuerte y dura es. La resistencia engloba varias propiedades diferentes; una madera muy resistente en un aspecto no tiene por qué serlo en otros. Además la resistencia depende de lo seca que esté la madera y de la dirección en la que esté cortada con respecto a la veta. La madera siempre es mucho más fuerte cuando se corta en la dirección de la veta; por eso las tablas y otros objetos como postes y mangos se cortan así. La madera tiene una alta resistencia a la compresión, en algunos casos superior, con relación a su peso a la del acero. Tiene baja resistencia a la tracción y moderada resistencia a la cizalladura.

La alta resistencia a la compresión es necesaria para cimientos y soportes en construcción. La resistencia a la flexión es fundamental en la utilización de madera en estructuras, como viguetas, travesaños y vigas de todo tipo. Muchos tipos de madera que se emplean por su alta resistencia a la flexión presentan alta resistencia a la compresión y viceversa; pero la madera de roble, por ejemplo, es muy resistente a la flexión pero más bien débil a la compresión, mientras que la de secuoya es resistente a la compresión y débil a la flexión.

Otra propiedad es la resistencia a impactos y a tensiones repetidas. El nogal americano y el fresno son muy duros y se utilizan para hacer bates de béisbol y mangos de hacha. Como el nogal americano es más rígido que el fresno, se suele utilizar para mangos finos, como los de los palos de golf.

Otras propiedades mecánicas menos importantes pueden resultar críticas en casos particulares; por ejemplo, la elasticidad y la resonancia de la picea la convierten en el material más apropiado para construir pianos de calidad.

La madera es, por naturaleza, una sustancia muy duradera. Si no la atacan organismos vivos puede conservarse cientos e incluso miles de años. Se han encontrado restos de maderas utilizadas por los romanos casi intactas gracias a una combinación de circunstancias que las han protegido de ataques externos. De los organismos que atacan a la madera, el más importante es un hongo que causa el llamado desecamiento de la raíz, que ocurre sólo cuando la madera está húmeda. La albura de todos los árboles es sensible a su ataque; sólo el duramen de algunas especies resiste a este hongo. El nogal, la secuoya, el cedro, la caoba y la teca son algunas de las maderas duraderas más conocidas. Otras variedades son resistentes al ataque de otros organismos. Algunas maderas, como la teca, son resistentes a los organismos perforadores marinos, por eso se utilizan para construir embarcaderos. Muchas maderas resisten el ataque de los termes, como la secuoya, el nogal negro, la caoba y muchas variedades de cedro. En la mayoría de estos casos, las maderas son aromáticas, por lo que es probable que su resistencia se deba a las resinas y a los elementos químicos que contienen.

Para conservar la madera hay que protegerla químicamente. El método más importante es impregnarla con creosota o cloruro de cinc. Este tratamiento sigue siendo uno de los mejores, a pesar del desarrollo de nuevos compuestos químicos, sobre todo de compuestos de cobre. También se puede proteger la madera de la intemperie recubriendo su superficie con barnices y otras. Pero estas sustancias no penetran en la madera, por lo que no previenen el deterioro que producen hongos, insectos y otros organismos.

Principales Usos

La madera es una materia prima importante para la industria química. Cada año se reducen a pasta enormes cantidades de madera, que se reconstituye de forma mecánica para hacer papel. Otras industrias se encargan de extraer algunos componentes químicos de la madera, como taninos, pigmentos, gomas, resinas y aceites, y de modificar estos constituyentes.

Además de agua, el componente principal de la madera es la celulosa. De la gran cantidad de celulosa que se utiliza para fabricar rayón y nitrocelulosa, una parte se extrae del algodón, pero la mayor parte se obtiene de la madera. El mayor problema que presenta la extracción de celulosa de la madera es eliminar las impurezas, de las cuales la más importante es la lignina, una sustancia polimérica compleja. Al principio se desechaba, pero más tarde se ha descubierto que es una buena materia prima para la fabricación de plásticos y una sustancia adecuada para el cultivo de levadura de cerveza, que es un importante alimento para el ganado y las aves de corral.

También se utiliza la madera, sin separar la celulosa de la lignina, para obtener otros productos químicos mediante procesos determinados. En el método Bergius, la madera se trata con ácido clorhídrico para obtener azúcares, que se utilizan como alimento para el ganado o se fermentan para producir alcohol. La madera puede transformarse en combustible líquido por hidrogenación. También se obtienen productos químicos por destilación. La mayoría de estos productos, como el ácido acético, metanol y acetona, se obtienen ya de forma sintética.

Otros nuevos productos se obtienen mezclando la madera con ciertos compuestos químicos; la mezcla resultante tiene propiedades mecánicas similares a las de la madera, pero es más fuerte y resistente desde el punto de vista químico. Los métodos más importantes para realizar estas mezclas consisten en impregnar la madera de ciertos compuestos, como fenol y formaldehído; después se calienta la madera impregnada y los productos químicos reaccionan con las células de la madera y forman una capa plástica. La madera tratada de esta forma se llama impreg; es muy duradera y resiste el ataque de los insectos perforadores; su densidad relativa es mayor, aunque su dureza es casi la misma. Otro producto, llamado compreg, se obtiene comprimiendo la madera impregnada en una prensa hidráulica. Se la somete a una determinada presión mientras se produce la reacción química en el exterior. Esta madera tiene una densidad relativa de 1,35, su dureza es muy superior a la de la madera sin tratar y su resistencia un poco mayor, aunque su rigidez puede ser un poco inferior.

    1. Pasta de Madera

Uno de los derivados más importantes de la madera, si atendemos a la cantidad que se consume, lo constituye la pasta de madera.

La pasta de madera es la materia prima para la fabricación de papel y cartón, siendo ésta su principal aplicación.

En esencia, su proceso de fabricación busca separar las fibras de celulosa de la lignina que la une, prensando y laminando estas fibras para constituir una banda continua. Para ello se utilizan dos procedimientos:

a) Procedimiento mecánico. Los troncos, una vez cortados, se descortezan por rozamiento de unos con otros. Una vez descortezados se desfibran por medio de unos cilindros abrasivos sumergidos en agua caliente, la cual sirve para ablandar la madera y como vehículo para las fibras. Estas fibras deben cocerse a presión para separar la lignina; después se tamiza y se elimina parte del agua. La pasta obtenida se pasa por una laminadora que extrae el resto del agua y produce rollos de celulosa listos para la manufacturación.

b) Procedimiento químico. Los troncos se descortezan uno a uno en una máquina provista de mazos con púas. Después múltiples cuchillas los desmenuzan en pequeñas tiras que pasan al digestor, donde son mezcladas con una serie de sustancias químicas (sosa, bisulfito de calcio, anhídrido sulfuroso,...) que actúan aislando las fibras de celulosa. Éstas se tamizan y se lavan para eliminar las sustancias químicas y otras partículas en suspensión. Tras añadir sustancias blanqueantes y compactantes, se puede fabricar papel directamente.

    2. Tableros Manufacturados

Estos productos tienen cada ve más demanda en los talleres de carpintería y ebanistería para su trabajo diario. Los más cotidianos son:

·         Los aglomerados: Se constituyen a partir de pequeñas virutas encoladas a presión en una proporción de 90% virutas y 10% cola. Se fabrican de diferentes tipos en función del tamaño de sus partículas, de su distribución por todo el tablero, así como por el adhesivo empleado para su fabricación. Por lo general se emplean maderas blandas  más que duras por facilidad de trabajar con ellas, ya que es más fácil prensar  blando que duro.
Los aglomerados son materiales estables y de consistencia uniforme, tienen superficies totalmente lisas y resultan aptos como bases para enchapados. Existe una amplia gama de estos tableros que van desde los de base de madera, papel ó laminados plásticos. La mayoría de los tableros aglomerados son relativamente frágiles y presentan menor resistencia a la tracción que los contrachapados debido a que los otros tienen capas superpuestas perpendicularmente de chapa que dan bastantes mas aguante.
            Estos tableros se ven afectados por el exceso de humedad, presentando dilatación en su grosor, dilatación que no se recupera con el secado. No obstante se fabrican modelos con alguna resistencia a condiciones de humedad.

Aunque de debe evitar el colocar tornillos por los cantos de este tipo de laminas,    si fuese necesario, el diámetro de los tornillos no debe ser mayor a la cuarta parte del grosor del tablero, para evitar agrietamientos en el enchapado de las caras.

Además hay diferentes tipos de aglomerado:

Aglomerados de fibras orientadas: Se trata de un material de tres capas hecho con base en virutas de gran tamaño, colocadas en direcciones transversales, simulando el efecto estructural del contrachapado.

Aglomerado decorativo: Se fabrica con caras de madera seleccionada, laminados plásticos o melamínicos. Para darle acabado a los cantos de estas láminas se comercializan cubrecantos que vienen con el mismo acabado de las caras.

Aglomerado de densidad graduada: Actúa bajo el mismo principio que la de tres capas, pero la diferencia es que la transición entre estas se da de manera gradual.

Aglomerado de tres capas: Tiene una placa núcleo formada por partículas grandes que van dispuestas entre dos capas de partículas más finas de alta densidad. Su superficie es más suave y recomendada para recibir pinturas.

Aglomerado de una capa: Se realiza a partir de partículas de tamaño semejante distribuidas de manera uniforme. Su superficie es relativamente basta. Es recomendable para enchapar pero no para pintar directamente sobre él.

·         Contrachapado: Un tablero ó lámina de madera maciza es relativamente inestable y experimentará movimientos de contracción y dilatación, de mayor manera en el sentido de las fibras de la madera, por ésta razón es probable que sufra distorsiones. Para contrarrestar este efecto, los contrachapados se construyen pegando las capas con las fibras transversalmente una sobre la otra, alternamente. La mayoría de los contrachapados están formados por un número impar de capas para formar una construcción equilibrada. Las capas exteriores de un tablero se denominan caras y la calidad de éstas se califica por un código de letras que utiliza la A como la de mejor calidad, la B como intermedia y la C como la de menor calidad. La cara de mejor calidad de un tablero se conoce como "cara anterior" y la de menor como "cara posterior" o reverso. Por otra parte la capa central se denomina "alma". Esto se hace para aumentar la resistencia del tablero o de la pieza que sé este haciendo.

·         Tableros de Fibras: Los tableros de fibras se construyen a partir de maderas que han sido reducidas a sus elementos fibrosos básicos y posteriormente reconstituidas para formar un material estable y homogéneo. Se fabrican de diferente densidad en función de la presión aplicada y el aglutinante empleado en su fabricación.
Se pueden dividir en dos tipos principales, los de alta densidad, que utilizan los aglutinantes presentes en la misma madera, que ha su vez se dividen en duros y semiduros, y los de densidad media, que se sirven de agentes químicos ajenos a la madera como aglutinante de las fibras.

            Se dividen en varios tipos:

            Tableros duros. Estos tableros han sido impregnados con resina y aceite para obtener un material más fuerte e impermeable y resistente a la abrasión. Se fabrican en gran variedad de grosores, desde 1, 5mm hasta 12mm, se trata de un material barato que se utiliza casi siempre para fondos de cajones. Los hay también de cara doble, enchapados decorativos y perforados.
            Tableros semiduros. Encontramos dos tipos de éstos tableros, los de baja densidad (DB) que oscilan entre 6mm y 12mm y se utilizan como recubrimientos y para paneles de control, y los de alta densidad (DA), que se utilizan para revestimientos de interiores.

 Tableros de Densidad Media. Se trata de un tablero que tiene ambas caras lisas y que se fabrica mediante un proceso seco. Las fibras se encolan gracias a un adhesivo de resina sintética. Estos tableros pueden trabajarse como si se tratara de madera maciza. Constituyen una base excelente para enchapados y reciben bien las pinturas. Se fabrican en grosores entre 6mm y 32mm.

Chapas: Son láminas de madera de buen color, dibujo y calidad que se encuentran envolviendo pegadas a aglomerado o a otras maderas de peor calidad, dando una pieza o mueble de buen aspecto en conjunto. Las chapas de mejor calidad suelen ser muy finas, ya que sólo aportan la vistosidad al conjunto, siendo la mayor parte del tablero de baja calidad.