Efecto del contenido de humedad de la madera en la adhesión del barniz como recubrimiento

Por Angel Lanchas Hervalejo

En este estudio, se prepararon muestras experimentales utilizando pino silvestre, el haya y el roble con un contenido de humedad del 8, 12 y 15% y fueron recubiertos con barniz nitrocelulósico, poliuretano de dos componentes al disolvente y al agua para determinar el efecto del contenido de humedad de la madera en su adhesión.

Según los resultados del estudio, se encontró que la diferencia en el contenido de humedad afecta sustancialmente en la adhesión de barnices aplicado en las superficies de madera. La más alta adhesión se obtuvo a partir de barniz de poliuretano de dos componentes, aplicado sobre muestras de roble con un contenido de humedad del 8%

INTRODUCCIÓN

El contenido de humedad del sustrato de madera es importante para doblar, secar, impregnar y acabar procesos. Durante la absorción de agua por materiales de madera, las moléculas de agua están contenidas por los grupos hidroxilo (OH) de celulosa y lignina hasta la saturación. Este fenómeno es importante para el barniz que se cura por polimerización.

La relación entre madera tardía y madera temprana es uno de los parámetros importantes que afectan la penetración de un recubrimiento. Un plastificante es un ingrediente importante de los barnices / pinturas y se utiliza con el fin de dar flexibilidad al revestimiento. Si esta flexibilidad es excedida por humedad, grietas relacionadas de contracción e hinchazón en el recubrimiento será inevitable en las capas protectoras.

SECCIÓN EXPERIMENTAL

Los materiales de madera utilizados fueron el Pino silvestre (Pinus sylvestris L.), Haya oriental (Fagus oriantails L.) y roble (Quercus petraea L.) fueron seleccionados como maderas para los experimentos de investigación. Dos factores importantes fueron tomados en consideración al elegir estas especies. El primero fue que estas especies son ampliamente utilizadas en los sectores de construcción y decoración.

Contenido de humedad para el acabado en %

Pintura a base de aceite, barniz de pintura sintética           16 %

Pintura de goma clorada        14 %

Barniz de pintura celulósica  12 %

Barnices de poliéster y poliuretano      11 %

Pinturas a base de agua         varias

BARNICES

Los barnices se aplicaron con pistola de pulverización. Durante la aplicación y secado, la temperatura fue de 20 ± 2 ° C y la relativa la humedad se estableció en 65 ± 5%. Se aplicó una capa de relleno a las muestras para la aplicación de barnices de poliuretano solvente y al agua y los nitrocelulósico. La operación se realizó en paralelo con todas las muestras y las muestras se dejaron a secar durante 24 horas. Después, se lijaron con papel de lija de 220 y 320 de grano. A continuación limpiando el polvo, las muestras se pesaron a ± 0.01 g escala analítica sensible.

MEDICIÓN DE LA ADHESIÓN

Las muestras barnizadas y secas se acondicionaron con 23 ± 2 ° C temperaturas y 50 ± 5% de humedad relativa durante un período de 16 horas. Para realizar la prueba de extracción se uso un cilindro de acero inoxidable unido a las probetas con una resina epoxi.

RESULTADOS

Los resultados llevados a cabo para determinar los efectos del tipo de madera, tipo de barniz y contenido de humedad en la adhesión se muestran en la Tabla 3. De acuerdo con estos resultados se han encontrado que la mayor adhesión se obtuvo con un barniz de poliuretano, mientras que el más bajo se obtuvo con barniz celulósico

Para el tipo de madera, el roble dio el resultado más alto, mientras que el pino escocés dio la más baja adhesión. Para el nivel del contenido de humedad, la mayor adhesión se logró al 8%. La humedad contenida con 12 y 15% mostró el mismo efecto en la adhesión.

DISCUSIONES

Durante la comparación en el nivel de tipo de barniz, la más alta adhesión se obtuvo con poliuretano de dos componentes mientras el más bajo se obtuvo con el barniz celulósico. Eso es debido a una mayor adhesión de las dos partes del barniz de poliuretano ya que completa su polimerización en la superficie de la madera, que hace que los productos químicos se unan con los compuestos químicos de la madera, por lo que se crea una adhesión más fuerte en la superficie.

Como resultado de los análisis, se afirma que la adhesión de barniz a base de agua es menor que el barniz de poliuretano. Se cree que el valor de la acidez del agua y la acidez del barniz (pH 8.71) tuvo un efecto en este resultado.

Se confirma que el agua, utilizada como disolvente en los barnices al agua, provoca hinchazón de las fibras de madera cerca de la superficie y tiene un gran efecto en el pino silvestre. La hinchazón no solo destruye la suavidad de la superficie, también reduce el brillo de la capa.

CONCLUSIÓN

En base a los resultados de este estudio, se puede señalar que el contenido de humedad, el tipo de madera y el tipo del barniz tienen un efecto significativo sobre la adhesión. En las capas donde se desea una alta resistencia a la adhesión, el contenido de humedad del material de madera no debe exceder del 8%. También se puede sugerir que el barniz de poliuretano de dos componentes debe aplicarse en materiales como el haya y el roble.