Acetilación de la madera

Por Accoya™

La tecnología que hay detrás de la madera Accoya  se basa en la acetilación de la madera, un proceso que los científicos han estudiado durante más de 75 años. Con este método para mejorar las propiedades de la madera se obtienen unos resultados tan buenos que durante mucho tiempo ha sido una especie de «patrón oro» con el que valorar otros tratamientos.

Las propiedades físicas de cualquier material vienen determinadas por su estructura química. La madera contiene una gran cantidad de grupos químicos denominados «hidróxilos libres». Los grupos hidróxilo libres absorben y liberan el agua a medida que cambian las condiciones climáticas a las que está expuesta la madera. Éste es el motivo principal por el que la madera se hincha y se encoge. También se cree que la digestión enzimática de la madera, que es una de las razones principales por las que la madera es propensa a descomponerse, se inicia en los hidróxilo libres.

La acetilación transforma de manera eficaz los hidróxilos libres de la madera en grupos acetilo. Este resultado se consigue haciendo reaccionar la madera con anhídrido acético, que proviene del ácido acético (que en su forma diluida se conoce como vinagre).

La conversión de los grupos hidróxilo libres en grupos acetilo reduce considerablemente la capacidad de la madera para absorber agua, y produce una madera con mayor estabilidad dimensional que, al no ser ya digerible, resulta extraordinariamente duradera.

Mayor durabilidad

La madera Accoya tiene una durabilidad de clase 1, equivalente o incluso superior a la de las maderas más durables de la naturaleza. La durabilidad se evalúa midiendo la pérdida de peso a lo largo del tiempo en condiciones de exposición. La acetilación ha demostrado mejorar significativamente la resistencia a las podredumbres parda, blanca y blanda, con un porcentaje insignificante de pérdida de la masa original comparado con la madera sin modificar.

Una de las principales ventajas de la madera Accoya es que sus propiedades clave se pueden analizar mediante determinaciones científicas estandarizadas después de la modificación, lo cual permite garantizar su durabilidad.

Pura tecnología maderera

Los grupos acetilo, que consisten simplemente en hidrógeno, oxígeno y carbono, ya están presentes en todas las especies de madera, así como en los humanos y en otros mamíferos. Esto quiere decir que el proceso industrial no añade a la madera ningún componente que no estuviese ya presente de manera natural. El producto final, la madera Accoya, no introduce toxinas en el medio ambiente. Por cierto, los únicos subproductos de la producción del anhídrido acético son una pequeña cantidad de valioso fertilizante y cantidades traza de ácido acético, que se puede biodegradar.

El efecto de alterar la estructura química de la madera, a diferencia de simplemente alterar su contenido de productos químicos, es esencial para crear una «nueva especie» de madera. En contraposición, prácticamente todos los demás tratamientos se limitan a introducir productos químicos (como aceites, amoníaco o compuestos metálicos) en las paredes celulares de la madera.

¿Cómo se obtiene la madera Accoya?

La tecnología que respalda a la madera Accoya se basa en la acetilación de la madera, un proceso que los científicos han estudiado durante más de 75 años, y que ha demostrado ser un método excelente para mejorar las propiedades técnicas de la madera. Básicamente, el proceso altera la propia estructura celular de la madera, convirtiendo los grupos hidroxilo libres en grupos acetilo. Los grupos acetilo consisten simplemente en hidrógeno, oxígeno y carbono, que están presentes de forma natural en todas las especies de madera (en una proporción del 1% al 8% en peso), y pueden producirse independientemente a partir de ácido acético, es decir de vinagre. Así pues, el proceso no añade nada a la madera que el material no contuviese de manera natural.

¿Qué ventajas tiene la madera Accoya con respecto a la madera sin modificar?

La madera sin modificar tiene «grupos hidróxilo libres» que absorben y liberan agua a medida que varían las condiciones climáticas, por lo que es propensa a expandirse y contraerse, especialmente cuando está expuesta al aire libre (ventanas, puertas, revestimientos, etc.), lo que a su vez hace que pueda agrietarse y pudrirse.

Durante el proceso de producción de la madera Accoya, los grupos hidróxilo libres que contiene la madera se transforman en grupos acetilo, lo cual reduce la capacidad de absorción de agua de las paredes celulares de la madera aproximadamente un 80% y mejora considerablemente la estabilidad dimensional, además de reducir la frecuencia del mantenimiento de los revestimientos de la madera.

Además, al cambiar la estructura celular, los hongos no reconocen a Accoya como madera y, por consiguiente, no la atacan. Los insectos que intentan alimentarse de la madera mueren de inanición porque la estructura modificada la hace indigerible, dejando con ello de ser una fuente de comida.

 ¿En qué se diferencia la madera Accoya™ de la madera impregnada o modificada de otras formas?
Hoy en día, prácticamente todos los tratamientos de conservación de la madera actúan impregnando con productos químicos tóxicos (como el arsénico, aceites, amoníaco o compuestos metálicos) las paredes celulares y rellenando los huecos, pero sin alterar la estructura química subyacente de la madera. Esto permite controlar a los organismos perjudiciales, como las bacterias, virus y hongos, mediante la creación de un ambiente poco favorable. Sin embargo, la toxicidad de estos productos tiene consecuencias medioambientales, tanto durante la vida útil de la madera como a la hora de eliminarla de manera segura. En contraposición, Accoya es una madera atóxica y 100% reciclable.

El principal tratamiento de conservación atóxico actualmente disponible es un proceso de «modificación térmica» que actúa descomponiendo los componentes comestibles de la madera. Sin embargo, este proceso decolora y debilita dicho material, y lo hace inadecuado para muchos usos. El proceso de producción de la madera Accoya no debilita ninguna de las especies de madera originales, de hecho, mejora ligeramente su dureza, y tampoco compromete su resistencia a la flexión. De hecho, no existe ningún proceso de modificación que ofrezca las ventajas de Accoya en cuanto a rendimiento y conservación de las propiedades físicas.

¿El proceso afecta sólo a la capa superficial de la madera o penetra hasta el centro del tablón?

La madera Accoya™ se modifica en todo su grosor, no solamente en la capa superficial como ocurre con muchos tratamientos alternativos.

Esto significa que los usuarios pueden tener plena confianza en la durabilidad de la madera Accoya™, una durabilidad que nunca había sido posible hasta ahora. Cuando la madera Accoya™ se corta o se ensambla, no hay ninguna superficie expuesta en ninguna de sus dimensiones que no esté acetilada.

Esto elimina por completo la necesidad de aplicar conservantes químicos adicionales sobre el terreno, como es el caso cuando se utilizan maderas sin tratar o con un tratamiento superficial.

¿Cómo se puede garantizar la calidad de la madera Accoya™?
A diferencia de otras técnicas de modificación, la calidad de la madera Accoya™ se puede evaluar determinando el contenido de acetilo de la madera una vez modificada, midiendo y analizando el porcentaje de grupos acetilo presentes.

Por medio de una serie de complejas técnicas analíticas de probada eficacia, los productores de madera Accoya™ se aseguran de que todos los lotes tengan una calidad uniforme y se ajusten a los más estrictos criterios de rendimiento.

¿Qué aplicaciones tiene la madera Accoya™?

Los resultados de la madera Accoya™ han demostrado ser incluso superiores a los de las maderas nobles tropicales más duraderas. Es ideal para aplicaciones exteriores como puertas, marcos de ventana, tarima de jardín, fachadas, revestimientos y entablados de paredes, cubiertas de barco y mobiliario de jardín, dónde la exposición a los elementos hace que la estabilidad dimensional, la durabilidad y la resistencia a los ultravioleta sean especialmente importantes.

En Holanda, por ejemplo, la madera acetilada se utilizó como entablado de las paredes de los canales, y cuando se retiró después de 10 años expuesta al agua no presentaba signos de degradación.

 ¿Se puede usar la madera Accoya™ para aplicaciones acuáticas?
Sí, la madera Accoya™ es ideal para cubiertas y guarniciones de barcos y aplicaciones de agua dulce tales como entablados de las paredes de canales. Sin embargo, debido a su ausencia de toxicidad, la madera Accoya™ no es adecuada para aplicaciones submarinas en agua salada.

 ¿Es necesario estufar la madera antes de la acetilación?
Sí. Como el anhídrido acético utilizado reacciona con el agua y con los grupos hidróxilo de la madera, cuanto menor sea el grado de humedad de la madera, más eficaz y más rentable será el proceso.

 ¿Son diferentes la maquinabilidad y las características en cuanto al encolado de la madera Accoya™?
La madera Accoya™ se puede mecanizar de la misma manera que la madera sin modificar. No obstante, como la madera acetilada tiene mayor estabilidad dimensionalmente y absorbe menos agua que la madera sin modificar, los parámetros de encolado son los mismos que para las maderas nobles. La mayor parte de las colas disponibles en el mercado se pueden usar con la madera Accoya™.

 ¿La madera acetilada permite el laminado encolado o el empalme con adhesivo?
Sí, la madera acetilada permite el laminado encolado y el empalme a cola de pescado. Sin embargo, la madera no se puede acetilar después del laminado o del empalme, ya que el proceso dañaría las capas de adhesivo con la consiguiente delaminación.

 ¿Tiene la madera Accoya™ características distintas en cuanto a la aplicación de pintura?
Sí. Como la madera Accoya™ tiene mayor estabilidad dimensional (se dilata y se contrae considerablemente menos), el mantenimiento del sistema de revestimiento puede aumentar hasta 10 o 15 años (en circunstancias normales, la media para la madera sin modificar es de 3 a 5 años). Una estrecha colaboración con Sikkens, parte de la empresa líder mundial en pinturas, Akzo Nobel, ha dado como resultado un paquete de garantías para ventanas y puertas, incluida una garantía de 30 años junto con el programa de mantenimiento para protección de la madera Sentinel Plus de Sikkens. Además, un amplio conjunto de pruebas ha puesto de manifiesto una mejor adherencia de los revestimientos y una reducción de los costes de aplicación de los mismos en un entorno industrial.

 ¿Se modifica la resistencia de la madera durante el proceso?
La acetilación no provoca ningún cambio significativo en la resistencia de la madera. La dureza, sin embargo, aumenta hasta un 10%, a diferencia de lo que ocurre con la modificación térmica, que normalmente reduce la resistencia entre un 15 y un 25%. Esto marca una diferencia con respecto a la mayoría de los demás tratamientos y modificaciones, que normalmente afectan negativamente a la resistencia de la madera y la hacen más quebradiza.

¿El proceso afecta al color de la madera?
La acetilación apenas modifica el color de las especies originales. Produce un ligero blanqueamiento de los tonos rojos y oscurece ligeramente la superficie exterior de otras maderas. Sin embargo, este efecto es insignificante comparado con otros procesos como la modificación térmica que intensifica el color de la madera a marrón oscuro.

¿Se puede conseguir la acetilación usando un equipo estándar de impregnación a presión / vacío?
No. Para la acetilación se usa ácido acético, que tiene un pH muy bajo, por lo que los equipos utilizados deben ser de acero inoxidable. Además, el propio proceso requiere un equipo especial.

Angel Lanchas Hervalejo