Por Angel lanchas Hervalejo

Con este artículo se termina una recopilación y puesta al día sobre el blanqueo de la madera. No ha tenido la ambición de ser un tratado en donde se estudiaran detalladamente cada uno de los procesos que se incluyen en el, ya que su misión ha sido la de dar al lector una visión de los fenómenos que intervienen en el desarrollo de los procesos industriales, al mismo tiempo que una descripción mas o menos detallada de la forma como estos se llevan a cabo

Introducción:

El objeto de este último capitulo es determinar la resistencia mecánica de las chapas de madera una vez que han sufrido el tratamiento de blanqueo. No se ha considerado efectuar ningún comentario sobre el mismo fenómeno cuando se ha tratado madera maciza ya que esta madera prácticamente no sufre perdida alguna que le afecte a sus prestaciones mecánicas.

Esta pérdida de características mecánicas de la chapa de madera se centraran en:

  • El cizallamiento perpendicular a la hoja
  • La rotura paralela
  • La tracción paralela a las fibras de la madera

Ensayo de Cizallamiento

Ensayo de Rotura

Ensayo de tracción

Metodología:

Como la resistencia mecánica de los chapeados realizada unilateralmente es demasiado débil, comparada con la precisión de las máquinas de ensayos,  se van a emplear diez ( 10 ) chapeados que serán sometidos todos juntos y al mismo tiempo al ensayo correspondiente, y el valor obtenido será dividido por 10. y de esta forma obtener la medida de la unidad

Para sacar una media se procederá a realizar 120 medidas de las cuales se tomara la media de todas estas medidas.

A excepción del ensayo de tracción para el cual los resultados están expresados en Pascales, los ensayos de rotura y cizallamiento no indican más que valores relativos permitiendo apreciar la influencia de los diferentes tratamientos sobre el funcionamiento mecánico.

Los valores obtenidos son las cargas de ruptura brutas aplicadas a un dispositivo especial que se ha preparado para este caso particular.

Las probetas han tenido unas dimensiones de 80 mm de largo y 30 mm de ancho.

Los ensayos se han efectuado en dos partes:

  1. Estudio de la influencia de los tratamientos al agua hirviendo y de las temperaturas de secado por referencia a las chapas secas.
  2. Estudio de la influencia del tratamiento químico de blanqueo

Resultados de las chapas de madera en agua hirviendo

Los resultados están indicados en la tablas nº 1, 2 y 3.

De una manera general, se observa una perdida de resistencia bastante notable después del tratamiento al agua hirviendo.

La perdida de resistencia es de aproximadamente del 20% en cizallamiento, del 35% al 40% a la rotura y solamente del 6 al 10% en tracción.

Todas las probetas han seguido el mismo proceso de estabilización y secado después del tratamiento, llegando al mismo grado de equilibrio de humedad.

Los ensayos sobre chapas en estado húmedo después del tratamiento, indican una perdida en resistencia de la madera del 40% al 45% en cizallamiento, del 45 al 50% en rotura y del 20 al 25% en tracción.

Estos resultados son normales, teniendo en cuenta la disminución de resistencia mecánica del material cuando se encuentra en estado húmedo.

Tabla nº 1

 

Cizallamiento en N.
19,5
Tratamiento de la madera Chapa de madera verde Estabilización en cámara climática 1 hora de secado a 110ºC
15 minutos en agua hirviendo 10,7 13,6 15,3
1 hora en agua hirviendo 11,7 16,2 13,1
5 horas en agua hirviendo 11,1 17,9 15,4

 

Tabla nº 2

 

Rotura en N.
16,5
Tratamiento de la madera Chapa de madera verde Estabilización en cámara climática 1 hora de secado a 110ºC
15 minutos en agua hirviendo 9,2 16,0 8,5
1 hora en agua hirviendo 9,6 11,2 11,0
5 horas en agua hirviendo 8,4 9,5 7,9

 

Tabla nº 3

 

Tracción en Pascales
5,21
Tratamiento de la madera Chapa de madera verde Estabilización en cámara climatica 1 hora de secado a 110ºC
15 minutos en agua hirviendo 4,2 4,8 4,8
1 hora en agua hirviendo 4,1 5,8 4,5
5 horas en agua hirviendo 3,7 4,6 4,5

 

Por el contrario, la duración del tratamiento entre 15 minutos y 5 horas no parece tener ninguna influencia sobre la resistencia mecánica de las chapas de madera.

La influencia de la temperatura de secado esta, por el contrario, más marcado pero las perdidas de resistencia mecánica permanecen en este caso débil, comparadas a las del tratamiento del agua hirviendo.

La perdida de resistencia entre el secado a 21ºC y el secado a 110ºC es del orden del 8% en cizallamiento, del 9% en rotura si se hace la excepción del ensayo de 15 minutos en agua hirviendo que presenta resultados algo marcados y del 10% en tracción paralela a la fibra.

Sin embargo el secado es prácticamente 100 veces mas largo a 21ºC y en estas condiciones, la perdida de resistencia no es suficientemente importante.

Resultados de las chapas de madera con tratamiento de blanqueo:

Las chapas de madera utilizadas para el ensayo han sufrido un tratamiento de blanqueo efectuado según el método puesto a punto en la empresa de tratamiento de la madera. Los procesos de tratamiento han sido realizados escrupulosamente según se indica a continuación.

  • Tratamiento de blanqueo con las formulas indicadas en el capitulo de blanqueo con peróxidos de agua oxigenada.
  • El tratamiento de blanquea ha sido realizado en 5 horas en agua hirviendo.
  • Seguidamente se ha acidificado el baño con ácido acético duramnte 5 minutos.
  • A continuación se ha lavado la chapa con agua.
  • Por último las chapas de madera han sido secadas durante 4 minutos a 120ºC

Los resultados obtenidos se representan en la tabla nº 4 y en ella vamos a representar los resultados para compáralos con el tratamiento de solo agua hirviendo durante 5 horas.

De una manera general se puede decir que el tratamiento de blanqueo disminuye de manera muy sensible la resistencia mecánica de las chapas. A excepción del ensayo de rotura, que parece estar poco afectado por el tratamiento, se observa una perdida de más del 40% en cizallamiento, y cerca del 15% en tracción

Tabla nº 4

Tratamiento de la madera Cizallamiento en N Rotura enN Tracción ( en pascales)
Tratamiento de Referencia.

5 horas en agua hirviendo

 

 

15,4

 

7,9

 

4.5

Tratamiento de Blanqueo

5 Horas con productos de blanqueo.

Acidificado

Lavado

Secado 4 minutos a 120ºC

 

 

8,9

 

 

7,1

 

 

3,9

 

Conclusiones:

De una manera general, los ensayos mecánicos en las tablas de este estudio permiten indicar que después de los tratamientos de blanqueo de las chapas de madera, estas tienden a perder cerca de un 50 % en cizallamiento, mientras que en rotura y tracción las  perdida no son tan considerables.

Esto trae como consecuencia que no hay que descuidar la manipulación de estos materiales una vez que han sido tratados con estos procesos de blanqueo