El deterioro de los recubrimientos frente a la climatología
Por José Crúz de León
Además del atractivo estético, los recubrimientos están diseñados para proteger la madera de la degradación por intemperie en condiciones exteriores. Comprender cómo los diferentes tipos de resinas, pigmentos, solventes y otros aditivos importantes afectan el rendimiento del recubrimiento en la madera, ayuda a los formuladores de recubrimiento a desarrollar recubrimientos más duraderos.
El rendimiento de los recubrimientos en aplicaciones exteriores depende de muchos factores, como las especies de madera y sus propiedades físicas, tipos y propiedades de recubrimiento, procedimientos de aplicación y condiciones de exposición. El cedro, el abeto, el pino y la picea son las especies de madera más utilizadas en las construcciones de edificios exteriores.
Entre estos, el cedro tiene una densidad muy baja, y se conoce como una especie de madera naturalmente duradera. El efecto fungicida proviene de los extractos que existen en el duramen del cedro, que proporcionan protección contra hongos e insectos en descomposición. Las tablas de cedro están disponibles para cubiertas, cercas y revestimientos, pero cuestan más que otras maderas blandas como el pino el abeto y las piceas. Estas maderas generalmente se tratan con productos químicos conservantes o modificada por altas temperaturas si está diseñada para aplicaciones en exteriores o en contacto con el suelo.
Además del deterioro causado por hongos e insectos en descomposición, la madera expuesta al aire libre sufre algunos cambios físicos y químicos conocidos como la intemperie. La degradación causada por la intemperie afecta principalmente la superficie de la madera, excepto cuando los controles que se forman en la superficie de la madera se expanden más profundamente en las tablas.
La intemperie es causada por la exposición a los rayos UV y la radiación visible, la humedad (lluvia, nieve y rocío) y el viento. Los rayos UV y la radiación visible degradan los componentes de la madera, especialmente la lignina, lo que hace que la superficie se vuelva gris y las fibras se aflojen y sean erosionadas o eliminadas por insectos como las avispas para sus nidos.
Las precipitaciones contribuyen a la lixiviación de los extractos de madera y su migración a la superficie de la madera donde inicialmente oscurecen la madera, pero eventualmente contribuyen al encanecimiento de la superficie a medida que se filtran. Los cambios en el contenido de humedad causan hinchazón y encogimiento, lo que provoca tensiones y el control de la superficie.
La congelación y descongelación repetidas del agua líquida en las celdas de la madera resultan en tensiones adicionales en la madera. El viento y las partículas impulsadas por el viento recorren la superficie de la madera contribuyendo a un desgaste desigual en la madera temprana y la madera tardía. Algunos también consideran la tinción y el deterioro de la superficie por hongos, podredumbre blanda y hongos de descomposición en la superficie de la madera como un componente biológico de la intemperie.
La aplicación de recubrimientos superficiales sobre madera es una de las mejores formas de reducir la degradación por intemperie. Sin embargo, dependiendo de la gravedad de la exposición y el tipo y las propiedades de los recubrimientos, se necesita un nuevo acabado cada pocos años. Por ejemplo, las manchas y pinturas de color sólido tienen una vida útil mucho más larga que las formulaciones transparentes o claras. Esto se debe al hecho de que las formulaciones claras o transparentes no tienen pigmentos para absorber los rayos UV; por lo tanto, los rayos UV pueden pasar a través de la capa de recubrimiento transparente y causar la oxidación de la lignina.
La degradación de la lignina es uno de los principales motivos del cambio de color de la madera y contribuye a una mayor absorción de agua y desfibrilación de las fibras de celulosa de la superficie de la madera. Por lo tanto, si podemos encontrar una buena manera de prevenir la degradación de la lignina, por ejemplo, al tener una alta concentración de pigmento u otros absorbentes de UV, entonces el recubrimiento durará más tiempo. El principal inconveniente del alto pigmento es que ocultará la belleza del grano de madera.
La formulación de recubrimientos para madera, como material biológico con gran variabilidad, no es una tarea fácil, especialmente cuando la película de recubrimientos debe tener una excelente resistencia a la intemperie y brindar una protección excepcional para la madera contra factores de intemperie. Los revestimientos de madera para exteriores tienen formulaciones muy complejas y se clasifican de diferentes maneras, por ejemplo, en función de la opacidad, es decir, basados en agua frente a solventes, en la cantidad de pigmento que se agrega a la formulación, es decir, revestimientos opacos, semi-transparentes, y transparentes y en función de si forman una película o no.
La mayoría de las formulaciones de recubrimiento están hechas de los siguientes componentes principales: (1) resina o aglutinante, (2) solvente que podría ser solvente orgánico o agua, (3) pigmentos (los recubrimientos transparentes no tienen ningún pigmento o solo contienen nano-pigmentos) y (4) otros aditivos. Los aditivos como su nombre lo indica son sustancias químicas que se agregan en cantidades muy pequeñas, pero desempeñan un papel importante en la definición de las propiedades y el rendimiento de los recubrimientos en productos de madera.
Los efectos de las propiedades de la madera, el tratamiento de la madera, la intemperie y las propiedades del revestimiento, y cómo todos estos factores pueden afectar el rendimiento del revestimiento.
