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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Agronomía Aglomerados, pastas y papeles Laboratorio

Elaboración de un aglomerado

Melvin Baudilio Lopez Ruiz 201310724

Guatemala 28 de febrero del 2018

Introducción La industria de los tableros de madera, ha tenido un importante desarrollo como resultado del rápido incremento de la demanda de sus productos en los últimos años; esto se debe principalmente a la diversidad de usos que se les puede dar a los tableros, sobre todo en la industria de la construcción y mueblera. Los tableros aglomerados de partículas presentan ventajas frente a la utilización de madera sólida; sin embargo, deben garantizar una adecuada resistencia y durabilidad en servicio. Entre las propiedades más importantes de los tableros de madera esta su densidad, ya que con base en esta se puede determinar en gran medida la aptitud de los tableros para destinarlos a diversas aplicaciones, toda vez que la densidad está íntimamente relacionada con la resistencia mecánica del tablero Otras de las propiedades que es importante conocer de un tablero a base de madera están: la uniformidad en su espesor, en su escuadría, la resistencia y rigidez a esfuerzos de flexión estática, la adherencia de las partículas con las que está elaborado, el grado de absorción de humedad e hinchamiento que pueda alcanzar, así como el perfil de densidad que presenta respecto a su espesor. Estas propiedades son determinantes para el aprovechamiento del tablero y su posterior aplicación específica en usos donde algunas de esas propiedades son decisivas para obtener el máximo beneficio desde el punto de vista de rendimiento, durabilidad y económico.

Objetivos General Desarrollar la elaboración de un bloque de madera aglomerada utilizando aserrín de diferentes dimensiones. Especifico 

Determinar la importancia del uso de aserrín de distintas dimensiones.



Analizar la influencia de la proporción utilizada de cola-agua en la elaboración de un bloque de aglomerado.



Identificar las diferencias entre el producto obtenido y el encontrado en el mercado, que es elaborado con procesos industriales, asi como sus posibles causas.

Marco Teórico Aglomerado El aglomerado de madera es un material que se vende en tableros y está compuesto por partículas de madera de diferentes tamaños, unidas entre sí por algún tipo de resina, cola u otro material y posteriormente prensada a temperatura y presión controlada formando el tablero que posteriormente es lijado. Los aglomerados son las maderas más baratas porque están hechas con virutas de restos de cortar otras maderas naturales o restos sobrantes de maderas de los aserraderos. Se llama aglomerado porque está construido con agregación o aglomeración (o unión) de varias partículas, en este caso virutas de madera. Un aglomerado estándar actual se fabrica en varias densidades al grueso, siendo el interior de partículas menos finas, dando así menos densidad y aligerando el peso total del tablero. En las caras, el último par de milímetros de cada una, las partículas son mucho más finas para conseguir una superficie mucho más lisa para recubrir y que no se manifiesten defectos tras el chapeado final. Su textura es irregular y porosa, por lo que regularmente los tableros no se compran "desnudos" sino que se les aplica finas láminas de chapa de madera o laminado plástico pegadas sobre su superficie para darles un buen terminado y que no se vean las virutas de madera. Esta chapa puede incluso imitar a la madera natural como el roble, castaño, etc. Los tableros de aglomerado se utilizan a menudo en aplicaciones interiores (como puertas, mesas, etc.) y muebles ya que este tipo de madera es más barata que la madera natural. Debido a las partículas de madera no es adecuado su uso en áreas que son propensas a la humectación o la alta humedad, ya que tenemos que tener en cuenta que la madera, si tiene intercambio de humedad con el medio, se expande y contrae (aumenta y disminuye de tamaño). (Hermanos Guillen, 2008) Tipos de Aglomerados Los Tableros DM en español o MDF en inglés, las siglas de Fibras de Densidad Media, es un tablero conformado por partículas de madera de tamaño medio prensadas en seco, muy uniformes, muy fáciles de trabajar con ellos, muy buenos como base para el lacado y muy estables ante los cambios de temperatura. En su contra puede mencionarse su elevado peso. Estos tableros DM Constituyen una base excelente para las chapas de madera. Es perfecto para lacar o pintar. También se puede barnizar. Se pueden unir con cola blanca fácilmente y sin problemas. Es comercializado en grosores desde 2,5 mm a 4 cm o más. La medida del tablero es de 244 x 122 cm. Suele ser de color marrón medio-oscuro y es un tablero barato. También hay el llamado Aglomerado Plastificado es un aglomerado (de 3 capas) que recibe en sus caras un recubrimiento de melamina (es un tipo de plástico) en colores lisos o de imitación de maderas, granitos, etc.

Durante el plastificado se produce la polimerización de la melamina introduciéndose en los poros del tablero y proporcionando un agarre perfecto. La melamina es una barrera contra la humedad, el vapor, los agentes químicos, la erosión y el rayado. Otro tipo de aglomerado es el Aglomerado Chapado es un aglomerado de tres capas al que se le ha pegado en sus caras chapa de madera natural. Es de los más caros por usar para recubrirlo madera natural, aunque al no verse el aglomerado parece madera natural por fuera. (Tecnologia, 2010) Problemas comunes Como principal problema es la duración que puede brindar un tablero de aglomerado, ya que es menor al que puede ofrecer la madera natura; de igual manera el peso que pueden soportar es menor. Para el rechapado en hoja natural el acabado ha de ser bueno, pero pequeñas irregularidades en la superficie son absorbidas por el grueso y posterior calibrado de la hoja, no ocurre lo mismo con la melamina, la cual es tan fina que cualquier pequeño defecto se manifiesta con facilidad. El tablero aglomerado, al igual que otros derivados de la madera, se ve afectado por cualquier exceso de humedad, el tablero ve dilatado su grosor y no se recupera con el secado. Este efecto es más acusado en este tipo de tableros que en el resto, y cuanto menor es su densidad, más acusado es su efecto. (FAO, 1959) No obstante, se fabrican modelos resistentes a la humedad variando la composición de los aglutinadores y reduciendo así la velocidad de hinchazón. Tienen una mayor resistencia al deterioro por efecto de la humedad en exposiciones discontinuas. Estos tableros se llaman comúnmente aglomerados hidrófugos y se caracterizan por llevar una pigmentación verdosa añadida al aglutinante. El principal uso de este tablero, bien sólo o como parte de la composición de un panel sándwich, va destinado a cubiertas y es dónde va clavado el rastrel que sujeta la teja. (FAO, 1959) Otros usos habituales:    

Mobiliario de cocina y baño: encimeras y módulos. Base para cubiertas. Revestimientos interiores de bajo cubierta. Suelos de auto caravanas.

Variando también el aglutinador y las densidades se puede variar sus propiedades frente al fuego (aglomerado ignífugo). A este tablero habitualmente se le añaden pigmentaciones rojas para diferenciarlos del resto.

Procedimiento En la práctica elaboró un tipo de aglomerado estándar sin recubrimientos (ni chapa ni melamina). A continuación, se detalla el proceso productivo y las especificaciones usadas en cuanto al material como a la cola y aserrín. 1. Clasificar el aserrín de acuerdo a sus dimensiones. a. Muy fino b. Fino c. Medio 2. Elaborar la mezcla de cola con agua. a. 240 mL de cola y 560 mL de agua b. Mezclar bien hasta obtener un fluido homogéneo 3. Preparar el molde para el aglomerado. a. Cubrir su interior con una bolsa de plástico para que sea más sencillo desprender el producto final cuando ya se haya secado 4. Tomar aserrín de cada dimensión suficiente para hacer una capa dentro del molde. a. Mezclar el aserrín con 1/3 de la mezclad de cola y agua b. Colocar las capas de acuerdo a la densidad, de menor a mayor y concluir con una de menor densidad 5. Someter el aglomerado a presión constante. a. Es recomendable utilizar una prensa para que la presión ejercida sea homogénea 6. Colocar el producto final en un horno para que seque y de esa manera adquiera mayor resistencia y dureza. a. La temperatura puede variar entre 55°C y 75°C y para fines de la práctica, dejarlo secar durante 6 dias.

Resultados En el siguiente cuadro se pueden ver las distintas etapas del proceso de producción asi como el producto obtenido luego de realizado el proceso. Tabla #1. Imágenes del procedimiento y resultados Aserrín muy fino

Aserrín fino

Aserrín medio

Antes de ejercer presión

Después de ejercer presión

Aglomerado seco

Evaluación

Fondo del molde

Residuos

Discusión de resultados De la tabla #1, al comparar las imágenes “Después de ejercer presión” y “Aglomerado seco” podemos observar el evidente cambio de color, al palpar el producto la consistencia luego de una semana en el horno secador era totalmente distinta. El bloque ya estaba firme y bastante duro. A pesar del cambio que tuvo en varias de sus características, en la imagen “Evaluación” se indica en que sección del bloque aún no se apreciaba una consistencia firme y dura como la que se espera y se manifestaba en otras secciones del bloque de aglomerado. La diferencia de dureza y firmeza comprendidas en el mismo bloque puede deberse a una mayor concentración de aserrín de dimensiones medias en esa sección del bloque lo que pudo haber afectado la densidad de la sección asi como su facilidad para secar. En la imagen “Fondo del molde” podemos evidenciar el efecto que tuvo el fondo del molde de madera durante la elaboración del aglomerado. La bolsa plástica que se le había colocado para facilitar la extracción del bloque de aglomerado, luego de ser secado, fue consumida por el calor al que se estaba sometiendo en bloque y al no haber bolsa y el producto aun estar un poco húmedo, se adhirió al fondo y cuando se trató de extraer, no todo el bloque se obtuvo completa. En “Residuos” podemos observar como un pedazo del bloque de aglomerado (el más cercano al fondo del molde) aun presenta una consistencia muy débil en la parte más cercana al centro. Es muy posible que esta sección del bloque de aglomerado no recibiera suficiente calor debido a la barrera que proporcionaba la tapa posterior del molde utilizado.

Conclusiones 

El aserrín más fino se utiliza en la capa exterior del aglomerado ya que facilita el proceso de lijado y le brinda lisura y suavidad al tablero. El aserrín de dimensiones mayores se usa en el centro del tablero para reducir su peso.



A pesar de ser el material que se encarga de unir todo el tablero, la proporción de la goma en la solución debe ser bastante baja ya que al momento de secar el tablero es la goma la que produce secciones de diferentes características porque al tener mayor densidad que el agua requiere de mucho más calor para secar.

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Podemos empezar evidenciando la dureza del material, la cual a pesar de ser bastante dura no estaba cerca de la dureza de tablero de aglomerado que se encuentran en el mercado. La diferencia de consistencias en la misma pieza es otro factor que es bastante notorio, pero este tiene su causa en la concentración de goma que fue utilizada y en la cantidad de presión que fue ejercida la cual no fue suficiente.

Bibliografía FAO. (1959). Tableros de fibra y tableros de madera aglomerada. Informe de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Roma, Italia. Hermanos Guillen. (Agosto de 2008). Tablero aglomerado sin cubrir. Obtenido de sitio web Hermanos Guillen : http://www.hguillen.com/2008/08/tableros-aglomerados-de-particulas-de-madera/ Tecnologia. (23 de Marzo de 2010). Aglomerado. Obtenido de sitio web Tecnologia: http://www.areatecnologia.com/videos/AGLOMERADO.htm