Factores que afectan el rendimiento de los revestimientos exteriores en madera.
Por Rafael Orellana Villán
La variabilidad en la madera contribuye a su atractivo estético en comparación con otros materiales de construcción como el cemento, el acero o el plástico.
Sin embargo, esta variabilidad crea muchos desafíos para los químicos expertos en recubrimiento de la madera. Las propiedades de la madera no solo difieren significativamente entre las diferentes especies de madera y especialmente entre las maderas duras y blandas, sino que también varían dentro del mismo tablero.
La mayoría de las maderas duras tienen una densidad relativamente más alta que las maderas blandas y tienen un grano más grueso debido a los vasos o poros relativamente grandes. Dentro de la misma tabla, hay una variación significativa en la densidad y la permeabilidad de la madera, dependiendo de la relación de la madera tardía a la madera temprana y las cantidades relativas de madera de albura, corazon exterior y madera de corazon asociada con médula o madera juvenil. Por ejemplo, la madera tardía de pino del sur es casi tres veces más densa que la madera temprana; por lo tanto, cuanto más anchas sean las betas, mayor será la densidad de la sección del tablero.
En general, los recubrimientos se desempeñan mejor en maderas de baja densidad como el cedro y la secoya que en maderas de mayor densidad como el abeto Douglas y el pino del sur porque las maderas de baja densidad tienen menor contracción e hinchamiento que las maderas de alta densidad. La hinchazón ocurre como resultado de la absorción de agua en las paredes celulares de la madera, que continúa solo hasta que la madera alcanza su punto de saturación de la fibra en un 30% de contenido de humedad (base de masa seca).
Las paredes celulares más gruesas de la madera tardía retienen más humedad en un volumen dado y, por lo tanto, se hinchan o encogen más que las paredes celulares más maduras y más delgadas. Esto crea tensiones en un recubrimiento que explica por qué los recubrimientos comienzan a fallar en la madera tardía y luego la falla avanza hacia la madera temprana. En madera aserrada plana donde la superficie tangencial está expuesta en la cara de la tabla, la madera tiene bandas más anchas de madera tardía y madera temprana expuestas que en madera aserrada en cuartos.
Por lo tanto, los recubrimientos muestran un mayor rendimiento de durabilidad cuando se aplican en las caras radiales de las tablas cortadas en cuartos.
Imagen de madera de pino amarillo del sur de grano plano que muestra secciones anchas y distintivas de maderas tempranas y tardías.
El contenido de humedad
El contenido de humedad de la madera es otra propiedad importante que afecta el rendimiento del revestimiento en la madera. La madera se hincha cuando absorbe humedad y se encoge cuando se seca; estos cambios dimensionales son más pronunciados en madera temprana (primavera) que en madera tardía (invierno). El encogimiento y la hinchazón de la madera causan constantemente tensiones en la película de recubrimiento. El contenido de humedad de la madera verde puede ser más del 150% (base de madera seca), pero por encima del punto de saturación de la fibra (FSP ≈ 30%), la madera no absorbe más agua en sus paredes celulares y está completamente hinchada o verde. Condición y dimensionalmente estable.
La aplicación de recubrimientos en madera húmeda puede provocar un fallo prematuro del recubrimiento debido a problemas de adhesión iniciales, la contracción de la madera por debajo y la migración de humedad de la superficie a medida que se seca la madera. Esto es especialmente problemático para las pinturas de baja permeabilidad que forman películas.
Si se aplica un recubrimiento a la madera en estas condiciones de humedad, debe tener una buena permeabilidad al vapor de agua para permitir que el agua absorbida se escape sin causar ampollas en los recubrimientos. Si el agua permanece en la madera, creará condiciones adecuadas para el crecimiento de hongos de descomposición dentro de la madera. En servicio, la madera adsorbe o de sorbe la humedad en respuesta a las condiciones ambientales de humedad relativa y, finalmente, alcanza su contenido de humedad de equilibrio (generalmente alrededor de 12 a 15%). Se recomienda aplicar un revestimiento cuando la madera alcance un contenido de humedad cercano al contenido de humedad en equilibrio promedio en servicio.
En algunas especies de madera, los extractivos naturales afectan negativamente el aspecto y el rendimiento del recubrimiento. El sangrado extractivo es causado por la migración de extractivos solubles en agua o el movimiento inducido térmicamente de resina insoluble en agua o brea a la superficie del recubrimiento. La resina (de madera) generalmente deja una mancha amarilla que es pegajosa al tacto. Los problemas de la echada (una mezcla de colofonia y trementina) se asocian principalmente con pino, abeto y abeto
El secado adecuado en horno de la madera para evaporar la trementina y la resina, la aplicación de un sellante en nudos o bolsas de resina y la limpieza de la superficie de la madera con disolvente antes de la aplicación del recubrimiento, han sido comunicados para resolver o minimizar estos problemas.
Para aplicaciones exteriores, los recubrimientos tienen una mejor adhesión a maderas aserradas en bruto que a madera cepillada o lijada. Esto se debe probablemente al hecho de que las superficies rugosas tienen más sitios de anclaje para el enclavamiento mecánico, mejorando así la adhesión del recubrimiento a la madera. Es importante recordar que no debe quedar polvo de sierra en la superficie de la madera después de lijar o cepillar, porque entonces el revestimiento se adherirá al polvo de la sierra, no a la madera. La superficie de la madera después del lijado se puede limpiar fácilmente con un paño húmedo para eliminar el polvo extra de la superficie y dejar los poros abiertos para una posible penetración del recubrimiento.
