¿Qué hacer para que la madera dure mas de 50 años? Tratamiento químico de acetilación en madera

¿Qué hacer para que la madera dure mas de 50 años?

 Tratamiento químico de acetilación en madera 

La madera como principal recurso renovable presenta numerosas ventajas como material de construcción, tales como: excelentes características de habitabilidad y resistencia sísmica; calidez; rapidez de construcción; fácil transporte; buena aislación térmica, trabajabilidad y adhesividad; además de poseer menores costos.

Fotografía de microscopio de un corte transversal de madera

La madera está compuesta fundamentalmente por polímeros de celulosa, hemicelulosas y lignina, los cuales son responsables de su comportamiento físico y químico.

Éstos se degradan continuamente por diferentes agentes abióticos y bióticos, produciendo inestabilidades dimensionales debido a la absorción y desorción de agua; por la radiación ultravioleta que provoca rupturas en los polímeros y por microorganismos. No obstante, es posible el empleo de variados procesos para mejorar las propiedades de la madera, de forma que puedan ser utilizadas en condiciones adversas. 

La modificación química de los polímeros de la pared celular de la madera, es un método efectivo que constantemente se está estudiando. El tratamiento que utiliza anhídrido acético, es uno de los más importantes debido a que sus resultados son consistentes. Este procedimiento se denomina acetilación y ya es practicado a escala comercial en Japón, Estados Unidos, Suecia, Dinamarca, Holanda, Inglaterra y Nueva Zelandia, tanto en la acetilación de madera sólida como en la de fibras de madera. 

Degradación simultánea de las diferentes capas de la pared celular vegetal por los hongos (imagen de TEM). 

La madera, en condiciones desfavorables, puede ser dañada y destruida fácilmente por factores bióticos como hongos, insectos y horadadores marinos, y/o por factores abióticos, como las condiciones ambientales (humedad relativa, lluvia, radiación UV, etc.). 

Los agentes bióticos pueden atacar de muchas maneras usando la madera para su alimentación y refugio. Éstos utilizan como alimento a los polímeros de la pared celular como celulosa, hemicelulosas y lignina, ya que contienen sistemas complejos y específicos de enzimas que logran producir degradaciones oxidativas e hidrólisis, transformando la madera en unidades asimilables. Los factores abióticos, o del medio, producen en las estructuras de la madera foto-oxidación por radiación ultravioleta y erosión a nivel superficial (efecto del viento y la lluvia), generando depolimerización o fragmentación de la lignina, con lo cual se facilita la acción de los organismos bióticos (Garay et al. 2009b). 

El tratamiento con anhídrido acético consiste en la sustitución de los grupos hidroxilos de la pared celular, los que permiten la liberación y absorción de agua, por acetilos de mayor peso molecular. Por lo tanto, la degradación provocada por las reacciones químicas (hidrólisis, oxidación, deshidratación y reducción) logran prevenirse, o al menos retardarse, al alterar químicamente las paredes celulares de las fibras de la madera con este compuesto, incidiendo principalmente en la estabilidad dimensional y biodegradabilidad. 

 Al saturar la pared celular de la madera con anhídrido acético, se reemplazan los grupos hidroxilos libres de las macromoléculas celulosa y hemicelulosa. Con ello se logra rellenar los espacios moleculares con grupos acetilo y así evitar que éstos reaccionen con las moléculas de agua o con los complejos enzimáticos de los hongos de pudrición. Así, se produce la muerte de los hongos por falta de alimento. 

Con esta modificación química de la madera también se ha mejorado la estabilidad dimensional y la resistencia a agentes xilófagos. 

Bajo esta premisa, se evaluó el tratamiento químico de acetilación para la protección de madera de Pinus radiata. Se empleó una metodología en condiciones de laboratorio que permitió determinar el efecto de la acetilación sobre las propiedades de: contenido de humedad; densidad; absorción de agua; estabilidad dimensional y biodegradación por hongos en madera de Pinus radiata. 

Se trabajó con dos tiempos de inmersión en anhídrido acético y dos tiempos en autoclave logrando ganancias en peso que fueron desde 6 a 20%. Se mejoraron algunas propiedades de la madera del Pinus radiata, tales como: 

 a) la resistencia a la degradación producto de la acción de hongos de pudrición café, dado que las pérdidas de peso en las maderas acetiladas fueron desde 1.38% a 17.43% en comparación con la madera control que alcanzó un 64.94%, con el mismo hongo;

 b) Con un hongo de pudrición blanca se obtuvieron valores de pérdida de peso en madera acetilada que fueron entre 2.96% y 9.12% en comparación con madera no acetilada que exhibió sólo 17.9%, tras cuatro meses de exposición. Además, se mejoraron las propiedades de estabilidad dimensional y absorción de agua. 

Accoya® 

Es una “nueva especie de madera” excepcional cuyas características la convierten en el material perfecto para aplicaciones exteriores, incluidos suelos, revestimientos, ventanas y puertas. Esta madera de alto rendimiento procede de fuentes sostenibles bien gestionadas. Se trata de un material no tóxico cuya gran durabilidad y estabilidad dimensional supera incluso a la de las mejores maderas tropicales. 

Accoya® es el resultado de más de 75 años de investigación y desarrollo, que han combinado una técnica de modificación de la madera, la acetilación, de gran arraigo y ampliamente investigada, con una tecnología de vanguardia a fin de crear y comercializar por primera vez esta madera de alto rendimiento. 

Accoya® ha sido expuesta durante largos periodos a todo tipo de condiciones atmosféricas (incluidas pruebas subterráneas y acuáticas) y ha demostrado su resistencia a los entornos más hostiles. La excepcional madera Accoya® se caracteriza por una gran calidad y un excelente rendimiento en el que fabricantes, arquitectos, especificadores, contratistas y propietarios de edificios pueden confiar para una gran variedad de proyectos. 

Accoya® se modifica en todo su grosor, no solo en la capa superficial, lo que le confiere dos ventajas clave:

1. Los usuarios de Accoya® pueden confiar plenamente en la durabilidad de la madera. Las pruebas analíticas se realizan una vez realizadas las modificaciones oportunas con el fin de garantizar que todos los lotes tengan una calidad uniforme y se ajusten a los más estrictos criterios de rendimiento.

2. Cuando Accoya® se corta o ensambla, no queda ninguna superficie expuesta sin acetilar. Por ello, no resulta necesario aplicar conservantes químicos adicionales sobre el terreno, como sucede con las maderas sin tratar o con un tratamiento superficial. 

Entre las ventajas que supone utilizar la madera Accoya®, cabe destacar las siguientes: 

Estabilidad dimensional - Reducción de la dilatación y contracción en un 75% como mínimo - Las puertas y ventanas se podrán abrir fácilmente todo el año - Las pinturas y los barnices duran 3 o 4 veces más, lo que implica una reducción importante de los gastos de mantenimiento 

Durabilidad de clase 1 - La madera más duradera posible (50 años por encima del nivel del suelo y 25 años bajo tierra) - Más duradera que la teca - Perfecta para su uso en exteriores 

Resistente al moho y a los insectos - Accoya® resulta difícil de digerir para insectos y microorganismos, lo que la convierte en un material más resistente a la descomposición - Aumenta considerablemente la resistencia a los hongos que atacan la madera - Accoya® es prácticamente imputrescible 

Maquinabilidad - Accoya® es fácil de procesar manual o automáticamente y no supone un reto adicional para los fabricantes de productos y los usuarios finales 

Sostenible, fiable y no tóxica - Accoya® no presenta toxicidad alguna. De esta manera, se evita los efectos dañinos ocasionados por productos tóxicos que se filtran en la tierra - Puesto que no hay superficies expuestas sin acetilar en ninguna de sus dimensiones, no es necesario utilizar conservantes químicos como ocurre con las maderas sin tratar o con un tratamiento superficial - Accoya® se obtiene a partir de fuentes sostenibles bien gestionadas, incluidas maderas con certificaciones regionales, FSC y PEFC - madera Accoya® se puede reutilizar y reciclar sin peligro alguno 

Resistente a la degradación ultravioleta - Accoya® presenta una mayor resistencia a los efectos de la exposición a la radiación ultravioleta, por lo que el aspecto natural de la madera se conserva mejor cuando presenta un recubrimiento translúcido - Accoya® es el sustrato por excelencia 

Aislante natural - La conductividad térmica de la madera Accoya® es menor que la de otras maderas comúnmente utilizadas - Accoya® es ideal para ventanas y revestimientos, donde el aprovechamiento de energía resulta primordial 

Gran resistencia y belleza como en su estado natural - El proceso no influye en la resistencia y la belleza naturales de la madera - Presenta una mayor dureza - Por su alta relación resistencia-peso, la madera Accoya® es adecuada para aplicaciones externas que soportan condiciones especialmente duras, como puentes para tráfico rodado.

(Contenido extraido de maderaldia.com)