El Blanqueo de la madera: Los Procesos de tratamiento (4ª parte)

Por Angel lanchas Hervalejo

En este cuarto artículo dedicado al blanqueo de la madera vamos a hacer una exposición de los procesos de tratamiento y las maquinarias empleadas en los sistemas productivos. Su desarrollo está fundamentado en los conocimientos adquiridos a nivel teórico y practico a través de experiencias a lo largo de los años.

Operaciones preliminares:

 Una de las misiones de las empresas que se dedican al tratamiento de la madera es el denominado “operaciones preliminares” cuyo objetivo principal es el ennoblecimiento del producto bien manipulado por ellos o por ajenos. Para ello, es necesario el establecimiento de unas pautas de trabajo en la recepción de la madera y chapa de madera, esto es, para clasificarla de la forma más adecuada e indicar que operaciones se deben efectuar.

 Tratamiento de lavado:

Con la denominación de lavado se comprenden aquellos procesos que dan lugar a la eliminación de las impurezas y suciedades que contiene la madera en su superficie. En el campo del blanqueo de la madera se conocen como tales aquellos en los que intervienen en la eliminación con agentes tensoactivos que ayudan a la eliminación de dichas impurezas.

Como decíamos en el anterior articulo, es importante diferenciar bien entre los procesos de lavado y blanqueo, ya que el primero trata solamente de eliminar impurezas y preparar el soporte para el tratamiento, mientras que el segundo se centra únicamente en obtener el blanqueo con los productos y procesos establecidos.

El proceso de tratamiento consiste en introducir la madera o paquetes de chapas de madera en el baño durante 30 minutos en agua a 30-40ºC con la adición en pequeñas dosis de humectantes así como detergentes para su limpieza.

La maquinaria a emplear en este tipo de tratamiento es la misma que describiremos en los tratamientos de blanqueo.

Transferencia del blanqueante desde la solución hacia la fibra de madera: Agotamiento del baño

En el proceso de blanqueo el compuesto químico que se encuentra disuelto en el seno de una solución, se fija en la madera como consecuencia de una transferencia desde la solución hacia la fibra de madera, que se produce por la intervención de las fuerzas de afinidad entre el blanqueante y la madera, estos sistemas engloban todos aquellos procedimientos que están caracterizados por producirse una disminución de la concentración del compuesto químico blanqueante en la solución

(Agotamiento de baño ) y un aumento de la concentración del blanqueante en la fibra y el de la solución en la cual se efectuará el blanqueo, conocida como relación de baño ( R/B ), que generalmente oscila entre 1/10 y 1/40.

Dentro de los procedimientos de blanqueo por agotamiento de baño, hemos de diferenciar los distintos tipos de máquinas según la relación de movimiento existente entre la madera y la solución de blanqueo. Bajo este punto de vista podemos establecer la siguiente clasificación:

1. Máquinas con la madera a blanquear estática y la solución blanqueante en movimiento.
2. Máquinas con la madera a blanquear en movimiento y la solución blanqueante estática.
3. Máquinas con la madera a blanquear y la solución blanqueante en movimiento

En el caso que nos ocupa se empleará el apartado a) cuando la madera a blanquear tenga unas medidas y espesores considerables, y se empleará el caso c) en el caso de chapas de madera

En el caso a), el blanqueo se efectúa con la madera sin movimiento y haciendo circular la solución blanqueante a través de la madera; en estos casos el liquido blanqueante circula envolviendo la madera efectuando la transferencia de los compuestos oxidantes en recirculaciones sucesivas.

En el caso c) su empleo esta orientado a blanquear chapas de madera en las que estas se encuentran en movimiento lento juntamente con el liquido blanqueante.

Relaciones de Baño.

La relación de baño es el cociente indicado en peso de la cantidad de madera a blanquear y la cantidad de solución empleada para disolver o diluir el producto químico blanqueante.

Principios fundamentales de las máquinas de blanquear con circulación de la solución blanqueante.

En las máquinas a blanquear madera, el blanqueo se efectúa por el paso de la solución blanqueante a través de la madera dispuesta de tal forma, que se asegure un caudal uniforme en toda su masa. La solución blanqueante actúa como medio de transporte de las moléculas del producto químico, disueltas o dispersas en su seno, quedando estas en contacto intimo con la celulosa, hemicelulosa y lignina de la madera cuando pasan a través de las misma y se ponen en íntimo contacto con ella.

Como la cantidad de blanqueante absorbido depende del tiempo de intimo contacto de éste con la fibra y de las relaciones energéticas del sistema fibra-blanqueante, se comprende que cuanto mayor sea el tiempo de íntimo contacto mayor cantidad de compuesto blanqueante se fijara en la fibra, en un sistema en donde las relaciones energéticas se mantienen constantes

Sistema de blanqueo manual

El sistema más sencillo para el blanqueo de la madera es hacerlo mediante un pincel o brocha y preparando la formulación elegida en un recipiente.

Una vez que se haya preparado la composición con todas las precauciones indicadas, se procederá a aplicar el compuesto químico sobre la madera a blanquear.

La maquinaria de blanquear

En los procesos de blanqueado nos podemos encontrarnos con 2 tipos de maquinaria.

1. Maquinaria de baño abierto (a presión atmosférica)
2. Maquinaria de baño cerrado (autoclave a presión)

Maquinaria de baño abierto.

A continuación, se expone un esquema de la forma en la que se efectúa el blanqueo con maquinaria de baño abierto y a presión atmosférica.

En esencia este dispositivo o maquinaria para el blanqueo de madera consta de un recipiente metálico de acero inoxidable que contiene la solución de blanqueo y en la que se introduce un portamaterias conteniendo la madera a blanquear, de forma que el liquido es impulsado al interior del recipiente por los conductos a través de una bomba de circulación de líquidos de una manera uniforme como indican las flechas en el esquema.

En el proceso de blanqueo que estamos indicando se presentan unos determinados problemas que, para conseguir un blanqueo igualado en toda su masa, se deben tener en cuenta. Estos problemas son más importantes en unos casos que en otros, dependiendo en general, de la velocidad de ataque del producto blanqueante en la fibra de madera y de las características de circulación del aparato de blanqueo; así, podemos indicar que la consecución de un blanqueo uniforma o igualado, es tanto más difícil cuanto mayor se su velocidad de ataque o fijación del producto químico y cuanto más pequeña sea la circulación de la solución a través de la madera.

La primera depende de las características del compuesto químico y de la influencia que ejercen sobre ella los electrolitos, temperatura, relación de baño, etc., mientras que la segunda viene regida por la bomba de circulación, tipo de madera, espesor y densidad, distribución uniforme del mismo, etc.

Estando el blanqueo condicionada a tantas variables se puede indicar que esta igualación de la uniformidad en el blanqueo depende de lo siguiente.

1. El tiempo necesario para alcanzar la igualación a una velocidad de flujo determinada, depende del grado de agotamiento final del baño, siendo tanto más corto cuanto más bajo sea el porcentaje de agotamiento del baño. Esto significa que aquellos baños de blanqueo que agotan más son más difíciles de igualar.
2. El tiempo de igualación de la blancura en la madera para un agotamiento final dado, decrece con el incremento de la velocidad de flujo de la bomba.
3. Con bajos agotamientos se obtiene un elevado grado de igualación desde los primeros momentos de la operación de blanqueo y esta igualación se va manteniendo durante todo el proceso hasta alcanzar el equilibrio.
4. Sin embargo, a elevados agotamientos se producen zonas con manchas claro oscuras en los primeros momentos de blanqueo, de las que se va transfiriendo el compuesto químico hacia zonas menos blanqueadas por el paso de la solución blanqueante que casi no tiene principio activo oxidante.

Autoclaves para blanquear la madera.

Los autoclaves de blanqueo de chapa de madera para grandes cantidades a que nos vamos a referir son los conocidos como autoclaves a alta temperatura, esto es, que superan los 100º C.

La característica más importante de los autoclaves de alta temperatura es la de trabajar en un sistema cerrado, el cual está sometido a una presión estática igual o superior a la presión del vapor de agua correspondiente a la temperatura a la cual esta blanqueando.

La ventaja fundamental que ofrece el circuito cerrado en comparación al circuito abierto de los otros baños, reside en la cavitación de la bomba y por consiguiente, el caudal de ésta no se ve afectado por este fenómeno durante el proceso de blanqueo.

Los autoclaves de alta temperatura deben cumplir las siguientes características generales:

1. Operar en un circuito cerrado que evite el fenómeno de cavitación de la bomba.
2. Estar equipados con una bomba de caudal y presión suficientes que permita el blanqueo de diferentes características de la madera
3. La bomba deberá llevar un dispositivo que permita, lo más rápidamente posible el cambiar el sentido de circulación del baño a través de la madera.
4. Deben de poseer un sistema que comunique una presión estática a todo el circuito, superior a la presión de vapor del agua a la máxima temperatura de blanqueo.
5. Dispositivos para la toma de muestras y adición de productos químicos a altas temperaturas.
6. Intercambiadores de calor y frio que sean capaces de obtener rápidamente las temperaturas deseadas.
7. Dispositivos adecuados para poder colocar la madera con una distribución uniforme en la solución. En el caso de madera maciza mediante unos cestos o parrillas adecuadas u en el caso de chapa de madera mediante un portamaterias de forma cilíndrica o cónica que permite la distribución de la solución en sentido radial y de una manera uniforme a traves del cilindro hueco.

A continuación, se expone un esquema de un autoclave de tratamiento.

Bibliografía:

José González Rivera

World Markets For wood Fibers.

Read More

José Cegarra

Master of Linen