LA MADERA MODIFICADA
MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE I MADERA ACETILADA I MADERA
FURFURILADA
Alumno JAVIER PENAS VÁZQUEZ
Profesor JOSÉ BENITO RODRÍGUEZ CHEDA
Nuevos materiales y sistemas para la ejecución
I. MADERA TRATADA TÉRMICAMENTE
A. ORIGEN
B. DEFINICIÓN
C. PROCESO DE FABRICACIÓN
D. PROPIEDADES
E. MERCADO
F. APLICACIÓN
ÍNDICE
II. MADERA ACETILADA
A. ORIGEN
B. DEFINICIÓN
C. PROCESO DE FABRICACIÓN
D. PROPIEDADES
E. MERCADO
F. APLICACIÓN
III. MADERA FURFURILADA
A. ORIGEN
B. DEFINICIÓN
C. PROCESO DE FABRICACIÓN
D. PROPIEDADES
E. MERCADO
F. APLICACIÓN
0. LA MADERA MODIFICADA
IV. BIBLIOGRAFÍA
V. NORMATIVA
2
DEFINICIÓN
La madera modificada es el resultado de una interacción entre la
madera y un agente químico, biológico o físico, que permite, sin
adicionar un biocida, mejorar alguna de sus propiedades durante
la vida de servicio del material (Hill, 2006). Así, mientras el
principal resultado de un protector tradicional es la mejora de la
durabilidad de la madera, en el caso de la madera modificada se
obtiene un nuevo material con propiedades diferentes.
Uno de los objetivos de la madera modificada es alterar la
estructura molecular de los componentes de la pared celular de
la madera y, en concreto, transformar los grupos hidroxilos (-OH)
que desempeñan un papel esencial en los fenómenos de
hinchazón y merma, en nuevos radicales de mayor tamaño y
menor higroscopicidad. De esta forma, es posible mejorar
considerablemente la estabilidad dimensional y, en muchos
casos, incrementar su durabilidad frente a determinados xilófagos,
como los hongos de pudrición, cuyos sistemas enzimáticos no
son capaces de degradar el nuevo material (Homan y Jorissen,
2000).
0. LA MADERA MODIFICADA
Los fenómenos de hinchazón y merma de la madera se producen porque los
componentes de la pared celular contienen, entre otros, grupos hidroxilo (-
OH) capaces de fijar las moléculas de agua (H2O) existentes en el ambiente a
través de enlaces de puente de hidrógeno. En la figura se representa una
secuencia idealizada de hinchazón.
3
ORIGEN
Las investigaciones sobre algunas técnicas de modificación de la
madera se inician durante las primeras décadas del siglo XX, si
bien los productos obtenidos sólo han comenzado a
comercializarse recientemente. Este hecho es debido, entre otros
factores, a la creciente importancia de las consideraciones
medioambientales; tanto en lo que se refiere al empleo de
biocidas como, a las restricciones a la importación de maderas
tropicales de elevada durabilidad (Militz y Lande, 2009).
0. LA MADERA MODIFICADA
4
S. XV
A.C
Descripción de un hongo de pudrición en el Antiguo
Testamento
500
A.C
Los romanos purgan la albura de la madera de
construcción y emplean madera tratada (difusión) con
cobre metálico para su empleo en minería
1665 Hooke, “cellula” (habitación pequeña)
1796 Benito Bails - Tratado de Arquitectura Civil
1865 Primera planta de creosotado en EE.UU
1870 Se empiezan a identificar las causas de la pudrición
1937 Hillier, Primer microscopio electrónico (x 7000)
1950 Sistema de doble vacío
1981 Imagen ultradetallada de la estructura atómica de la
materia
BENITO BAILS - Tratado de
Arquitectura Civil
Madera recalentada: “Por lo
menos será muy del caso dexar en
los parages donde se asentasen las
entradas de las vigas, algunos
agujeritos con el fin de que las
refresque el ayre…”
NORMATIVA
Respecto a su normalización, posiblemente sean considerados
nuevos materiales con una durabilidad propia en función de las
características de cada proceso (por ejemplo: pino silvestre, pino
silvestre modificado térmicamente, acetilado, furfurilado, etc.). De
esta forma le serían de aplicación el conjunto de normativa ya
existente para la madera y sus derivados.
0. LA MADERA MODIFICADA
5
MERCADO
El acceso al mercado de los productos de madera modificada es
reciente, si bien muestra una clara tendencia ascendente.
Como referencia, en el año 2010 una publicación británica
(TRADA, 2010) recogía 14 productos de madera modificada que
estaban siendo comercializados en el Reino Unido desde hacía
unos 8 años.
0. LA MADERA MODIFICADA
6
PRODUCTOS
Entre los productos disponibles, en el mercado español se citan
tres a modo de ejemplo:
• obtenida mediante una modificación térmica:
• la madera termotratada
• obtenidas mediante una modificación química:
• la madera acetilada
• la madera furfurilada
0. LA MADERA MODIFICADA
7
LA MADERA MODIFICADA
MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE I MADERA ACETILADA I MADERA
FURFURILADA
Históricamente se ha carbonizado la madera para incrementa su
durabilidad. Por citar un ejemplo, en Japón pervive el shou-sugi-
ban, una técnica tradicional consistente en quemar
superficialmente madera de sugi (Cryptomeria japonica) para
realizar envolventes de madera con una elevada durabilidad.
En el ámbito científico, los efectos del tratamiento térmico de la
madera comienzan a estudiarse en los años 20 del siglo pasado y
ya en la década de los años 30 se comprueban importantes
reducciones de la higroscopicidad de la madera tras su
calentamiento en atmósferas de diferentes gases. A finales del
siglo XX, diversas tecnologías comerciales están disponibles en
países como Finlandia, Alemania, Holanda o Francia.
A. ORIGEN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
9
Punta de lanza de Clacton
Reino Unido
300,000 - 450,000 años de
antigüedad
Reconstrucción de una vivienda
tradicional vikinga en el Ancient
Technology Centre in Dorset
Carbonización de las lamas para
realizar una fachada de madera
tradicional en Japón
La madera modificada térmicamente o madera termotratada,
consiste en someter a la madera a un tratamiento térmico, con
temperaturas a menudo comprendidas entre los 180 y 260ºC, en
una atmósfera inerte o con un bajo contenido en oxígeno. La
forma en la que se consigue esta atmósfera distingue las
principales tecnologías disponibles que, básicamente, emplean
nitrógeno, aceites vegetales, vapor de agua o una atmósfera de
vacío.
B. DEFINICIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
10
El color del pino termotratado
Temperaturas de tratamiento desde
120 a 220 ºC a intervalos de 20 ºC
Fuente: VTT
El método de tratamiento más habitual se desarrolló en los años
90 en el centro tecnológico finlandés VTT y consiste en someter a
la madera a una temperatura mínima de 180ºC en una atmósfera
de vapor. El proceso, comercializado bajo la marca
ThermoWood®, es propiedad de la International Thermowood
Association (ITA) y tiene lugar en tres etapas principales con una
duración total próxima a los dos días (Finnish Thermowood
Association, 2003).
C. PROCESO DE FABRICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
11
FASE 1 La temperatura se incrementa rápidamente hasta
unos 100ºC y, posteriormente, hasta los 130ºC. Al
final de esta fase el contenido de humedad de la
madera es casi 0.
FASE 2 La temperatura alcanza el objetivo de tratamiento
deseado (185-215ºC) y una vez alcanzado éste se
mantiene durante 2–3 horas.
FASE 3 La temperatura se reduce y, al alcanzar los 80- 90ºC,
tiene lugar un reacondicionamiento para dejar la
madera con un contenido de humedad del 4-7%.
C. PROCESO DE FABRICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
12
Sin modificar Thermo-S Thermo-D
Abedul
Pino
Coníferas Thermo-S
Thermo-D
(Durability)
Temperatura
tratamiento
190ºC 212ºC
Estabilidad
dimensional
6-8%
sentido tangencial
5-6%
sentido tangencial
Resistencia
a la flexión
Sin cambios Disminuye
Durabilidad
(hongos
de pudrición)
Clase 3 Clase 2
Oscurecimiento + ++
Aplicación habitual
recomendada
Interior Exterior
Comercialización 14% (2012) 86% (2012)
Existen dos tratamientos estándar denominados Thermo-S y
Thermo-D.
La modificación térmica altera, de forma permanente, diversas
propiedades de la madera. Estos cambios se deben,
principalmente, a la degradación térmica de la hemicelulosa que
empieza a producirse a partir de 150ºC. A medida que la
temperatura se incrementa, se suceden nuevos cambios que
afectan a las propiedades.
Los cambios experimentados por la madera son:
• La hinchazón y merma de la madera disminuye
• La durabilidad natural se incrementa. Clase 2
• La humedad de equilibrio higroscópico disminuye. 6-7%
para HR 65%
• Vulnerabilidad a los insectos disminuye, excepto las
termitas
• La densidad de la madera disminuye un 8-10%
• Las propiedades mecánicas disminuyen
• La rigidez de la madera disminuye
• El color de la madera se oscurece
• Las resinas y extractos fluyen de la madera
• El pH desciende
• La conductividad térmica disminuye
D. PROPIEDADES II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
13
El mecanizado posterior de la madera requiere precauciones
especiales y se recomienda emplear sistemas de fijación de acero
inoxidable. En el caso de emplear adhesivos o acabados, se
deberá tener en cuenta las nuevas características del material en
cuanto a su higroscopicidad.
La mejora en la estabilidad dimensional contribuye a prolongar el
mantenimiento de los acabados decorativos cuando se emplea
en aplicaciones al exterior. No obstante, en caso de instalarse
desnuda, el aspecto de la madera se verá afectado con rapidez
por la radiación ultravioleta.
El grado de variación de las propiedades depende de la tecnología
empleada, de la especie de madera, de la temperatura alcanzada
durante el proceso, etc., por lo que cada fabricante debe
suministrar las especificaciones técnicas de su producto concreto.
D. PROPIEDADES II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
14
Propiedades de referencia de la madera modificada térmicamente (MMT)
elaborada mediante un procedimiento de fabricación estándar comercial
Fuente: Especificación técnica CEN/TS 15679 “Madera modificada
térmicamente. Definiciones y características”
En el año 2010, existían 30 plantas de modificación térmica en
Europa con una capacidad conjunta de unos 300.000 m3 (EUWID,
2010). Como referencia, los 11 fabricantes agrupados en la ITA
produjeron 122.000 m3 en el año 2012, siendo el pino silvestre
(47%) y el abeto rojo (47%) las principales especies modificadas
térmicamente. El tratamiento Thermo-D constituyó el 86% del
producto comercializado (International Thermowood Association,
2012).
En España, se ha iniciado recientemente la producción de madera
modificada térmicamente de pino radiata y, en menor medida,
de eucalipto, roble, fresno, etc.
E. MERCADO II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
15
Especies de madera termotratada
Fuente: International ThermoWood Association
Ventas de madera termotratada
Fuente: International ThermoWood Association
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
16
El rango de aplicaciones de la madera termotratada debe tener
en cuenta la influencia del tratamiento en la reducción de
las propiedades mecánicas del material (normalmente, más
acusado en las coníferas que en las frondosas).
Entre otras opciones, destaca su empleo en:
• Revestimientos de interior y, sobre todo, de exterior
• Entarimados de interior
• Pavimentos de exterior de uso doméstico
• Mobiliario de sauna
• Elementos de mobiliario urbano
• Etc.
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
17
El rango de aplicaciones de la madera termotratada debe tener
en cuenta la influencia del tratamiento en la reducción de
las propiedades mecánicas del material (normalmente, más
acusado en las coníferas que en las frondosas).
Entre otras opciones, destaca su empleo en:
• Revestimientos de interior y, sobre todo, de exterior
• Entarimados de interior
• Pavimentos de exterior de uso doméstico
• Mobiliario de sauna
• Elementos de mobiliario urbano
• Etc.
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
18
obra ESCUELA MOURIZ
localización Mouriz, Paredes,
autor Nuno Lacerda Lopes
madera Madera termotratada
fecha 2009/2010
promotor Câmara Municipal de
Paredes
constructora MRG
presupuesto 267.817,50€
superficie 3.742 m2
fotografías Fernando Guerra
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
19
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
20
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
21
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
22
obra FINNFOREST MODULAR OFFICE
localización Tapiola, Espoo, Finland
autores Helin&Co Architects
madera Madera termotratada
fecha 2005
promotor Real estate limited Kiinteistö Oy FMO Tapiola
superficie 13 048 m2
fotografías Helin&Co Architects
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
23
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
24
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
25
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
26
obra CENTRO CULTURAL DE LÉREZ
localización Lérez, Pontevedra
autores Jorge Rodríguez Álvarez,
José María Soto Cochón
madera Pino Thermo-D
asesoramiento
técnico CIS Madeira. Manuel Touza
fecha 2008/2012
promotor Comunidade de Montes Veciñais en Man
Común da Parroquia de Lérez
constructora Constructora Outón SL
presupuesto 552,018€
superficie 728 m2
fotografías Jorge Rodríguez Álvarez
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
27
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
28
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
29
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
30
F. APLICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE
31
LA MADERA MODIFICADA
MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE I MADERA ACETILADA I MADERA
FURFURILADA
En el año 1928 se logra acetilar madera en Alemania y en 1945 ya
se conoce su efecto sobre la mejora de la durabilidad y
estabilidad de la madera. A pesar de que la primera patente data
del año 1930, sólo a finales de los 80 se inicia la producción a
pequeña escala en Japón para producir pavimentos de madera
(Rowell et al, 2008).
Posteriormente, en el año 2007 se inicia la producción industrial
en Holanda con una planta que dispone de una capacidad de
40.000 m3 y emplea como materia prima madera de pino radiata
(Pinus radiata).
A. ORIGEN II. MADERA ACETILADA
33
1928 se logra acetilar madera. La primera patente es del
año 1930
1945 se conoce su efecto sobre la mejora de la durabilidad
y estabilidad de la madera
1980 se inicia la producción a pequeña escala
2004 se crea una planta piloto de investigación y en 2007
se inicia la producción industrial en Holanda
Madera sin tratamiento
Madera acetilada
La acetilación es una modificación de la madera de tipo química.
En esencia, la modificación química de la madera consiste en
producir una reacción química que permita formar enlaces
estables (covalentes) entre componentes de la pared celular y un
reactivo químico (Rowell y Konkol, 1987).
En el caso de la acetilación, la reacción química transforma grupos
hidroxilo en grupos acetilo mediante un tratamiento que
impregna la madera con anhídrido acético, generando ácido
acético durante la reacción, que puede ser transformado en
anhídrido acético y reciclado en el propio proceso.
B. DEFINICIÓN II. MADERA ACETILADA
34
Esquema del proceso de acetilación de la madera. La reacción química
transforma grupos hidroxilo en grupos acetilo mediante un tratamiento
realizado en autoclave que impregna la madera con anhídrido acético,
generando ácido acético.
B. DEFINICIÓN II. MADERA ACETILADA
35
C. PROCESO DE FABRICACIÓN II. MADERA ACETILADA
36
La acetilación se lleva a cabo en un autoclave bajo una
atmósfera con temperatura y presión controladas, en el cual se
impregna la madera con anhídrido acético. El ácido acético
producido durante la reacción se recicla mezclándolo con
una nueva aportación que permite su transformación en
anhídrido acético para una nueva impregnación. De la reacción
se obtiene agua a su vez.
La acetilación no suele suponer un cambio significativo de la
mayor parte de las propiedades mecánicas, por lo que el material
mantiene sus posibilidades de empleo estructurales. La madera
acetilada de pino radiata de uso estructural está clasificada como
C-24 (Accoya, 2012).
Sin embargo, en cuanto a estabilidad y durabilidad, las
propiedades se ven mejoradas en gran medida:
• La hinchazón y merma de la madera disminuye (máximo
movimiento 1,5%)
• La durabilidad natural se incrementa. Clase 1. 50-25 años
(sobre el suelo o bajo tierra/agua dulce)
• La humedad de equilibrio higroscópico disminuye. 3-5%
para HR 65%
• Vulnerabilidad a los insectos disminuye, incluidas las
termitas
• Las propiedades mecánicas se conservan
• El aspecto visual de la madera varía poco
• Calidad uniforme en todo el grosor
• La conductividad térmica disminuye
D. PROPIEDADES II. MADERA ACETILADA
37
Propiedades de la madera acetilada
D. PROPIEDADES II. MADERA ACETILADA
38
ESTABILIDAD DE LA MADERA CON EL AUMENTO DE HUMEDAD
D. PROPIEDADES II. MADERA ACETILADA
39
Madera sin tratar / madera acetiladaMadera sin tratar
Madera acetilada
VULNERABILIDAD A LAS TERMITAS DURABILIDAD DE LOS REVESTIMIENTOS DE LA MADERA
La capacidad de producción anual actual es de 30.000 m3. La
especie empleada es pino radiata, procedente de Nueva Zelanda,
con turnos de corta medios de 28 años.
Durante los próximos años , está previsto incrementar
considerablemente la capacidad de producción de madera
acetilada (a unos 45.000 m3). Asimismo, la gama de productos y
aplicaciones continúa expandiéndose con el inicio de la
fabricación, en el año 2011, de tableros a partir de fibras
acetiladas y, en el año 2012, de madera acetilada de aliso.
E. MERCADO II. MADERA ACETILADA
40
Color del pino radiata acetilado
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
41
Las principales aplicaciones comerciales se encuentran en las
clases de uso 3 y 4, con elementos como los que siguen:
• Ventanas
• Mobiliario urbano
• Fachadas
• Entarimados de exterior
• Mobiliario de jardín
• Aplicaciones en contacto con agua dulce
• Puentes y pasarelas
• Mobiliario infantil
• Esculturas al exterior
• Etc.
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
42
Las principales aplicaciones comerciales se encuentran en las
clases de uso 3 y 4, con elementos como los que siguen:
• Ventanas
• Mobiliario urbano
• Fachadas
• Entarimados de exterior
• Mobiliario de jardín
• Aplicaciones en contacto con agua dulce
• Puentes y pasarelas
• Mobiliario infantil
• Esculturas al exterior
• Etc.
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
43
Las principales aplicaciones comerciales se encuentran en las
clases de uso 3 y 4, con elementos como los que siguen:
• Ventanas
• Mobiliario urbano
• Fachadas
• Entarimados de exterior
• Mobiliario de jardín
• Aplicaciones en contacto con agua dulce
• Puentes y pasarelas
• Mobiliario infantil
• Esculturas al exterior
• Etc.
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
44
obra PUENTE DE SNEEK
localización Sneek, Holanda
autores Achterbosch Architectuur y Onix
madera Pino radiata acetilado
fecha 2008/2010
fotografías Achterbosch Architectuur y Onix
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
45
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
46
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
47
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
48
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
49
obra MOSES BRIDGE
localización Halsteren, Holanda
autores RO&AD Architecten
madera Pino radiata acetilado
promotor Municipality of Bergen op Zoom
superficie 50 m2
fotografías RO&AD Architecten
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
50
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
51
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
52
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
53
obra ESTACIÓN MARÍTIMA DE VILANOVA DE AROUSA
localización Puerto de Vilanova de Arousa
autores 2C ARQUITECTOS (Angel Cid y Silvia Diz)
madera Pino radiata acetilado
asesoramiento
técnico CIS Madeira. Manuel Touza
fecha 2010/2012
promotor Portos de Galicia
constructora Civisglobal S.L.
presupuesto 267.817,50€
superficie 258 m2
fotografías veredes.com
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
54
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
55
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
56
F. APLICACIÓN II. MADERA ACETILADA
57
LA MADERA MODIFICADA
MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE I MADERA ACETILADA I MADERA
FURFURILADA
Los primeros intentos de furfurilar la madera se producen
durante los años 50 del siglo XX. Tras las investigaciones
desarrolladas durante los años 80 y 90 en la Universidad de New
Brunswick (Canadá), la primera planta industrial inicia su
producción en el año 2009, en Noruega, con una capacidad de
25.000 m3.
A. ORIGEN III. MADERA FURFURILADA
59
50s Primeros intentos de furfurilar la madera
80s
90s
El Dr. Schneider desarrolla la investigación de la
tecnología de furfurilación en la Universidad de New
Brunswick
2003 Creación de una planta piloto
2009 Primera planta industrial en Noruega, con capacidad
de 25,000 m3
Dr. Alfred J. Stamm
Primeros intentos de furfurilar la madera en la década de 1950
La furfurilación es una modificación de la madera de tipo química,
al igual que la acetilación. Es un proceso basado en el
tratamiento de la madera con alcohol furfurílico. Este alcohol se
produce a partir del furfural, un aldehído industrial derivado de
subproductos de la agricultura como la caña de azúcar, el maíz,
los girasoles o el trigo (Malmanger, 2003).
B. DEFINICIÓN III. MADERA FURFURILADA
60
El tratamiento se realiza en autoclaves de vacío presión, al que
siguen varias etapas durante las que se produce un secado
intermedio y la polimerización de los productos químicos en las
células de la madera, finalizando con un secado final y el
tratamiento de las emisiones producidas.
Al igual que en el caso de la acetilación, el efecto del tratamiento
puede expresarse en función del incremento de la densidad, que
es un indicador de la retención conseguida y, en consecuencia,
del número de polímeros de furano existentes.
C. PROCESO DE FABRICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
61
FASE 1
Las soluciones de tratamiento se mezclan en un
tanque separado de mezcla, donde se añaden los
diferentes productos químicos (FA, iniciador /
catalizador, agentes de amortiguación,
estabilizantes y agua).
FASE 2
La madera se impregna bajo presión / vacío con la
solución de tratamiento, según el procedimiento de
célula llena, con un paso de vacío durante 30-60
minutos, un paso de presión de 10 barias durante 2
horas y un paso breve de post-vacío.
FASE 3
La solución se diluye con agua a niveles más bajos
de modificación y como consecuencia la madera
impregnada requiere un secado intermedio antes de
ser curada.
FASE 4
Durante esta fase tiene lugar una polimerización «in
situ» de los productos químicos produciendo la
inserción en los componentes de la madera. La
cámara de reacción se calienta con inyecciones
directas de vapor a temperaturas entre 80-140
grados, dependiendo del tipo de solución de la
impregnación. El tiempo de curación es de 6 a 8
horas.
FASE 5
El secado final en un secadero es esencial para
minimizar las emisiones y para poder transportar la
madera seca.
FASE 6
Las emisiones provocadas por el proceso se tratan
en un proceso de lavado con gases ventilados.
D. PROPIEDADES III. MADERA FURFURILADA
62
Propiedades de la madera furfurilada
La furfurilación mejora principalmente la estabilidad y
durabilidad de la madera. A mayores, las propiedades
mecánicas tienden a mejorar:
• La hinchazón y merma de la madera disminuye
considerablemente (máximo movimiento 4-6%)
• La durabilidad natural se incrementa. Clase 1-2. Muy
durable
• Vulnerabilidad a los insectos disminuye, incluidas las
termitas
• La densidad y la dureza se incrementan un 13-28%
• Las propiedades mecánicas tienden a incrementarse,
excepto la resistencia al impacto
• El color de la madera se oscurece
• Calidad uniforme en todo el grosor
SYP natural SYP furfurilado SYP envejecido
La primera planta industrial inicia su producción en el año 2009,
en Noruega, con una capacidad de 25.000 m3.
Las principales especies comercializadas son el pino silvestre, los
pinos amarillos del sur de Estados Unidos (southern yellow pine),
el pino radiata y la madera de arce. Esta última especie se destina
a la elaboración de cubiertas de embarcaciones, como alternativa
a la madera de teca.
El mercado español, al igual que el resto de Europa, resulta muy
interesante para este producto, ya que las leyes europeas van
hacia una normativa más estricta en lo que se refiere a los
productos tóxicos en el tratamiento y la modificación de la
madera. Además, el uso de este tipo de productos ayuda a
conservar las selvas tropicales.
E. MERCADO III. MADERA FURFURILADA
63
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
64
Las principales aplicaciones comerciales se encuentran en:
• Carpintería exterior
• Mobiliario urbano
• Fachadas
• Entarimados de exterior
• Mobiliario de jardín
• Cubiertas de embarcaciones marinas
• Elementos estructurales
• Etc.
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
65
fecha 2010/2011
promotor Bliss Space
fotografías klhuk.com
obra VIVIENDAS EN HURST AVENUE, 25
localización Hurst Avenue, 25, Londres
autores Waugh Thistleton y EVOLVE
madera SYP furfurilado
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
66
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
67
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
68
obra ABRIGO PARA BOTES EN
localización Aure Kommune,
More og Romsdal, Noruega
autores TYIN tegnestue Architects
madera Pino furfurilado
fecha 2010/2011
promotor Stein Erik S¿rstr¿m
presupuesto 4 634€
superficie 77 m2
fotografías TYIN tegnestue Architects
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
69
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
70
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
71
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
72
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
73
obra 4 PAVELLONES EN BEXHILL
localización Bexhill, Sussex Oriental, Reino Unido
autores Millimetre
Duggan Morris Architects
madera Pino y SYP furfurilado
fecha 2011
promotor Rother District Council
fotografías Glasshopper
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
74
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
75
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
76
F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA
77
LA MADERA MODIFICADA
BIBLIOGRAFÍA
NORMATIVA
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Documento de aplicación del CTE. Confemadera hábitat, Madrid.
pp. 23-27.
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Arquitectura y Construcción en Madera.
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ACCOYA (2012). Structural Design Guide to Eurocode 5. 24 pp.
EUWID. (2010). European thermally modified timber suppliers are
still enlarging capacity. Vol. 84, No. 43, pp. 1-12.
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79
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80
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UNE-EN 350-2:1995. Durabilidad de la madera y de los materiales
derivados de la madera. Durabilidad natural de la madera maciza.
Parte 2: Guía de la durabilidad natural y de la impregnabilidad de
especies de madera seleccionadas por su importancia en Europa.
V. NORMATIVA
81

Madera modificada

  • 1.
    LA MADERA MODIFICADA MADERAMODIFICADA TÉRMICAMENTE I MADERA ACETILADA I MADERA FURFURILADA Alumno JAVIER PENAS VÁZQUEZ Profesor JOSÉ BENITO RODRÍGUEZ CHEDA Nuevos materiales y sistemas para la ejecución
  • 2.
    I. MADERA TRATADATÉRMICAMENTE A. ORIGEN B. DEFINICIÓN C. PROCESO DE FABRICACIÓN D. PROPIEDADES E. MERCADO F. APLICACIÓN ÍNDICE II. MADERA ACETILADA A. ORIGEN B. DEFINICIÓN C. PROCESO DE FABRICACIÓN D. PROPIEDADES E. MERCADO F. APLICACIÓN III. MADERA FURFURILADA A. ORIGEN B. DEFINICIÓN C. PROCESO DE FABRICACIÓN D. PROPIEDADES E. MERCADO F. APLICACIÓN 0. LA MADERA MODIFICADA IV. BIBLIOGRAFÍA V. NORMATIVA 2
  • 3.
    DEFINICIÓN La madera modificadaes el resultado de una interacción entre la madera y un agente químico, biológico o físico, que permite, sin adicionar un biocida, mejorar alguna de sus propiedades durante la vida de servicio del material (Hill, 2006). Así, mientras el principal resultado de un protector tradicional es la mejora de la durabilidad de la madera, en el caso de la madera modificada se obtiene un nuevo material con propiedades diferentes. Uno de los objetivos de la madera modificada es alterar la estructura molecular de los componentes de la pared celular de la madera y, en concreto, transformar los grupos hidroxilos (-OH) que desempeñan un papel esencial en los fenómenos de hinchazón y merma, en nuevos radicales de mayor tamaño y menor higroscopicidad. De esta forma, es posible mejorar considerablemente la estabilidad dimensional y, en muchos casos, incrementar su durabilidad frente a determinados xilófagos, como los hongos de pudrición, cuyos sistemas enzimáticos no son capaces de degradar el nuevo material (Homan y Jorissen, 2000). 0. LA MADERA MODIFICADA Los fenómenos de hinchazón y merma de la madera se producen porque los componentes de la pared celular contienen, entre otros, grupos hidroxilo (- OH) capaces de fijar las moléculas de agua (H2O) existentes en el ambiente a través de enlaces de puente de hidrógeno. En la figura se representa una secuencia idealizada de hinchazón. 3
  • 4.
    ORIGEN Las investigaciones sobrealgunas técnicas de modificación de la madera se inician durante las primeras décadas del siglo XX, si bien los productos obtenidos sólo han comenzado a comercializarse recientemente. Este hecho es debido, entre otros factores, a la creciente importancia de las consideraciones medioambientales; tanto en lo que se refiere al empleo de biocidas como, a las restricciones a la importación de maderas tropicales de elevada durabilidad (Militz y Lande, 2009). 0. LA MADERA MODIFICADA 4 S. XV A.C Descripción de un hongo de pudrición en el Antiguo Testamento 500 A.C Los romanos purgan la albura de la madera de construcción y emplean madera tratada (difusión) con cobre metálico para su empleo en minería 1665 Hooke, “cellula” (habitación pequeña) 1796 Benito Bails - Tratado de Arquitectura Civil 1865 Primera planta de creosotado en EE.UU 1870 Se empiezan a identificar las causas de la pudrición 1937 Hillier, Primer microscopio electrónico (x 7000) 1950 Sistema de doble vacío 1981 Imagen ultradetallada de la estructura atómica de la materia BENITO BAILS - Tratado de Arquitectura Civil Madera recalentada: “Por lo menos será muy del caso dexar en los parages donde se asentasen las entradas de las vigas, algunos agujeritos con el fin de que las refresque el ayre…”
  • 5.
    NORMATIVA Respecto a sunormalización, posiblemente sean considerados nuevos materiales con una durabilidad propia en función de las características de cada proceso (por ejemplo: pino silvestre, pino silvestre modificado térmicamente, acetilado, furfurilado, etc.). De esta forma le serían de aplicación el conjunto de normativa ya existente para la madera y sus derivados. 0. LA MADERA MODIFICADA 5
  • 6.
    MERCADO El acceso almercado de los productos de madera modificada es reciente, si bien muestra una clara tendencia ascendente. Como referencia, en el año 2010 una publicación británica (TRADA, 2010) recogía 14 productos de madera modificada que estaban siendo comercializados en el Reino Unido desde hacía unos 8 años. 0. LA MADERA MODIFICADA 6
  • 7.
    PRODUCTOS Entre los productosdisponibles, en el mercado español se citan tres a modo de ejemplo: • obtenida mediante una modificación térmica: • la madera termotratada • obtenidas mediante una modificación química: • la madera acetilada • la madera furfurilada 0. LA MADERA MODIFICADA 7
  • 8.
    LA MADERA MODIFICADA MADERAMODIFICADA TÉRMICAMENTE I MADERA ACETILADA I MADERA FURFURILADA
  • 9.
    Históricamente se hacarbonizado la madera para incrementa su durabilidad. Por citar un ejemplo, en Japón pervive el shou-sugi- ban, una técnica tradicional consistente en quemar superficialmente madera de sugi (Cryptomeria japonica) para realizar envolventes de madera con una elevada durabilidad. En el ámbito científico, los efectos del tratamiento térmico de la madera comienzan a estudiarse en los años 20 del siglo pasado y ya en la década de los años 30 se comprueban importantes reducciones de la higroscopicidad de la madera tras su calentamiento en atmósferas de diferentes gases. A finales del siglo XX, diversas tecnologías comerciales están disponibles en países como Finlandia, Alemania, Holanda o Francia. A. ORIGEN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 9 Punta de lanza de Clacton Reino Unido 300,000 - 450,000 años de antigüedad Reconstrucción de una vivienda tradicional vikinga en el Ancient Technology Centre in Dorset Carbonización de las lamas para realizar una fachada de madera tradicional en Japón
  • 10.
    La madera modificadatérmicamente o madera termotratada, consiste en someter a la madera a un tratamiento térmico, con temperaturas a menudo comprendidas entre los 180 y 260ºC, en una atmósfera inerte o con un bajo contenido en oxígeno. La forma en la que se consigue esta atmósfera distingue las principales tecnologías disponibles que, básicamente, emplean nitrógeno, aceites vegetales, vapor de agua o una atmósfera de vacío. B. DEFINICIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 10 El color del pino termotratado Temperaturas de tratamiento desde 120 a 220 ºC a intervalos de 20 ºC Fuente: VTT
  • 11.
    El método detratamiento más habitual se desarrolló en los años 90 en el centro tecnológico finlandés VTT y consiste en someter a la madera a una temperatura mínima de 180ºC en una atmósfera de vapor. El proceso, comercializado bajo la marca ThermoWood®, es propiedad de la International Thermowood Association (ITA) y tiene lugar en tres etapas principales con una duración total próxima a los dos días (Finnish Thermowood Association, 2003). C. PROCESO DE FABRICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 11 FASE 1 La temperatura se incrementa rápidamente hasta unos 100ºC y, posteriormente, hasta los 130ºC. Al final de esta fase el contenido de humedad de la madera es casi 0. FASE 2 La temperatura alcanza el objetivo de tratamiento deseado (185-215ºC) y una vez alcanzado éste se mantiene durante 2–3 horas. FASE 3 La temperatura se reduce y, al alcanzar los 80- 90ºC, tiene lugar un reacondicionamiento para dejar la madera con un contenido de humedad del 4-7%.
  • 12.
    C. PROCESO DEFABRICACIÓN II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 12 Sin modificar Thermo-S Thermo-D Abedul Pino Coníferas Thermo-S Thermo-D (Durability) Temperatura tratamiento 190ºC 212ºC Estabilidad dimensional 6-8% sentido tangencial 5-6% sentido tangencial Resistencia a la flexión Sin cambios Disminuye Durabilidad (hongos de pudrición) Clase 3 Clase 2 Oscurecimiento + ++ Aplicación habitual recomendada Interior Exterior Comercialización 14% (2012) 86% (2012) Existen dos tratamientos estándar denominados Thermo-S y Thermo-D.
  • 13.
    La modificación térmicaaltera, de forma permanente, diversas propiedades de la madera. Estos cambios se deben, principalmente, a la degradación térmica de la hemicelulosa que empieza a producirse a partir de 150ºC. A medida que la temperatura se incrementa, se suceden nuevos cambios que afectan a las propiedades. Los cambios experimentados por la madera son: • La hinchazón y merma de la madera disminuye • La durabilidad natural se incrementa. Clase 2 • La humedad de equilibrio higroscópico disminuye. 6-7% para HR 65% • Vulnerabilidad a los insectos disminuye, excepto las termitas • La densidad de la madera disminuye un 8-10% • Las propiedades mecánicas disminuyen • La rigidez de la madera disminuye • El color de la madera se oscurece • Las resinas y extractos fluyen de la madera • El pH desciende • La conductividad térmica disminuye D. PROPIEDADES II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 13
  • 14.
    El mecanizado posteriorde la madera requiere precauciones especiales y se recomienda emplear sistemas de fijación de acero inoxidable. En el caso de emplear adhesivos o acabados, se deberá tener en cuenta las nuevas características del material en cuanto a su higroscopicidad. La mejora en la estabilidad dimensional contribuye a prolongar el mantenimiento de los acabados decorativos cuando se emplea en aplicaciones al exterior. No obstante, en caso de instalarse desnuda, el aspecto de la madera se verá afectado con rapidez por la radiación ultravioleta. El grado de variación de las propiedades depende de la tecnología empleada, de la especie de madera, de la temperatura alcanzada durante el proceso, etc., por lo que cada fabricante debe suministrar las especificaciones técnicas de su producto concreto. D. PROPIEDADES II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 14 Propiedades de referencia de la madera modificada térmicamente (MMT) elaborada mediante un procedimiento de fabricación estándar comercial Fuente: Especificación técnica CEN/TS 15679 “Madera modificada térmicamente. Definiciones y características”
  • 15.
    En el año2010, existían 30 plantas de modificación térmica en Europa con una capacidad conjunta de unos 300.000 m3 (EUWID, 2010). Como referencia, los 11 fabricantes agrupados en la ITA produjeron 122.000 m3 en el año 2012, siendo el pino silvestre (47%) y el abeto rojo (47%) las principales especies modificadas térmicamente. El tratamiento Thermo-D constituyó el 86% del producto comercializado (International Thermowood Association, 2012). En España, se ha iniciado recientemente la producción de madera modificada térmicamente de pino radiata y, en menor medida, de eucalipto, roble, fresno, etc. E. MERCADO II. MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 15 Especies de madera termotratada Fuente: International ThermoWood Association Ventas de madera termotratada Fuente: International ThermoWood Association
  • 16.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 16 El rango de aplicaciones de la madera termotratada debe tener en cuenta la influencia del tratamiento en la reducción de las propiedades mecánicas del material (normalmente, más acusado en las coníferas que en las frondosas). Entre otras opciones, destaca su empleo en: • Revestimientos de interior y, sobre todo, de exterior • Entarimados de interior • Pavimentos de exterior de uso doméstico • Mobiliario de sauna • Elementos de mobiliario urbano • Etc.
  • 17.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 17 El rango de aplicaciones de la madera termotratada debe tener en cuenta la influencia del tratamiento en la reducción de las propiedades mecánicas del material (normalmente, más acusado en las coníferas que en las frondosas). Entre otras opciones, destaca su empleo en: • Revestimientos de interior y, sobre todo, de exterior • Entarimados de interior • Pavimentos de exterior de uso doméstico • Mobiliario de sauna • Elementos de mobiliario urbano • Etc.
  • 18.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 18 obra ESCUELA MOURIZ localización Mouriz, Paredes, autor Nuno Lacerda Lopes madera Madera termotratada fecha 2009/2010 promotor Câmara Municipal de Paredes constructora MRG presupuesto 267.817,50€ superficie 3.742 m2 fotografías Fernando Guerra
  • 19.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 19
  • 20.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 20
  • 21.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 21
  • 22.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 22 obra FINNFOREST MODULAR OFFICE localización Tapiola, Espoo, Finland autores Helin&Co Architects madera Madera termotratada fecha 2005 promotor Real estate limited Kiinteistö Oy FMO Tapiola superficie 13 048 m2 fotografías Helin&Co Architects
  • 23.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 23
  • 24.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 24
  • 25.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 25
  • 26.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 26 obra CENTRO CULTURAL DE LÉREZ localización Lérez, Pontevedra autores Jorge Rodríguez Álvarez, José María Soto Cochón madera Pino Thermo-D asesoramiento técnico CIS Madeira. Manuel Touza fecha 2008/2012 promotor Comunidade de Montes Veciñais en Man Común da Parroquia de Lérez constructora Constructora Outón SL presupuesto 552,018€ superficie 728 m2 fotografías Jorge Rodríguez Álvarez
  • 27.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 27
  • 28.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 28
  • 29.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 29
  • 30.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 30
  • 31.
    F. APLICACIÓN II.MADERA MODIFICADA TÉRMICAMENTE 31
  • 32.
    LA MADERA MODIFICADA MADERAMODIFICADA TÉRMICAMENTE I MADERA ACETILADA I MADERA FURFURILADA
  • 33.
    En el año1928 se logra acetilar madera en Alemania y en 1945 ya se conoce su efecto sobre la mejora de la durabilidad y estabilidad de la madera. A pesar de que la primera patente data del año 1930, sólo a finales de los 80 se inicia la producción a pequeña escala en Japón para producir pavimentos de madera (Rowell et al, 2008). Posteriormente, en el año 2007 se inicia la producción industrial en Holanda con una planta que dispone de una capacidad de 40.000 m3 y emplea como materia prima madera de pino radiata (Pinus radiata). A. ORIGEN II. MADERA ACETILADA 33 1928 se logra acetilar madera. La primera patente es del año 1930 1945 se conoce su efecto sobre la mejora de la durabilidad y estabilidad de la madera 1980 se inicia la producción a pequeña escala 2004 se crea una planta piloto de investigación y en 2007 se inicia la producción industrial en Holanda Madera sin tratamiento Madera acetilada
  • 34.
    La acetilación esuna modificación de la madera de tipo química. En esencia, la modificación química de la madera consiste en producir una reacción química que permita formar enlaces estables (covalentes) entre componentes de la pared celular y un reactivo químico (Rowell y Konkol, 1987). En el caso de la acetilación, la reacción química transforma grupos hidroxilo en grupos acetilo mediante un tratamiento que impregna la madera con anhídrido acético, generando ácido acético durante la reacción, que puede ser transformado en anhídrido acético y reciclado en el propio proceso. B. DEFINICIÓN II. MADERA ACETILADA 34 Esquema del proceso de acetilación de la madera. La reacción química transforma grupos hidroxilo en grupos acetilo mediante un tratamiento realizado en autoclave que impregna la madera con anhídrido acético, generando ácido acético.
  • 35.
    B. DEFINICIÓN II.MADERA ACETILADA 35
  • 36.
    C. PROCESO DEFABRICACIÓN II. MADERA ACETILADA 36 La acetilación se lleva a cabo en un autoclave bajo una atmósfera con temperatura y presión controladas, en el cual se impregna la madera con anhídrido acético. El ácido acético producido durante la reacción se recicla mezclándolo con una nueva aportación que permite su transformación en anhídrido acético para una nueva impregnación. De la reacción se obtiene agua a su vez.
  • 37.
    La acetilación nosuele suponer un cambio significativo de la mayor parte de las propiedades mecánicas, por lo que el material mantiene sus posibilidades de empleo estructurales. La madera acetilada de pino radiata de uso estructural está clasificada como C-24 (Accoya, 2012). Sin embargo, en cuanto a estabilidad y durabilidad, las propiedades se ven mejoradas en gran medida: • La hinchazón y merma de la madera disminuye (máximo movimiento 1,5%) • La durabilidad natural se incrementa. Clase 1. 50-25 años (sobre el suelo o bajo tierra/agua dulce) • La humedad de equilibrio higroscópico disminuye. 3-5% para HR 65% • Vulnerabilidad a los insectos disminuye, incluidas las termitas • Las propiedades mecánicas se conservan • El aspecto visual de la madera varía poco • Calidad uniforme en todo el grosor • La conductividad térmica disminuye D. PROPIEDADES II. MADERA ACETILADA 37 Propiedades de la madera acetilada
  • 38.
    D. PROPIEDADES II.MADERA ACETILADA 38 ESTABILIDAD DE LA MADERA CON EL AUMENTO DE HUMEDAD
  • 39.
    D. PROPIEDADES II.MADERA ACETILADA 39 Madera sin tratar / madera acetiladaMadera sin tratar Madera acetilada VULNERABILIDAD A LAS TERMITAS DURABILIDAD DE LOS REVESTIMIENTOS DE LA MADERA
  • 40.
    La capacidad deproducción anual actual es de 30.000 m3. La especie empleada es pino radiata, procedente de Nueva Zelanda, con turnos de corta medios de 28 años. Durante los próximos años , está previsto incrementar considerablemente la capacidad de producción de madera acetilada (a unos 45.000 m3). Asimismo, la gama de productos y aplicaciones continúa expandiéndose con el inicio de la fabricación, en el año 2011, de tableros a partir de fibras acetiladas y, en el año 2012, de madera acetilada de aliso. E. MERCADO II. MADERA ACETILADA 40 Color del pino radiata acetilado
  • 41.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 41 Las principales aplicaciones comerciales se encuentran en las clases de uso 3 y 4, con elementos como los que siguen: • Ventanas • Mobiliario urbano • Fachadas • Entarimados de exterior • Mobiliario de jardín • Aplicaciones en contacto con agua dulce • Puentes y pasarelas • Mobiliario infantil • Esculturas al exterior • Etc.
  • 42.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 42 Las principales aplicaciones comerciales se encuentran en las clases de uso 3 y 4, con elementos como los que siguen: • Ventanas • Mobiliario urbano • Fachadas • Entarimados de exterior • Mobiliario de jardín • Aplicaciones en contacto con agua dulce • Puentes y pasarelas • Mobiliario infantil • Esculturas al exterior • Etc.
  • 43.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 43 Las principales aplicaciones comerciales se encuentran en las clases de uso 3 y 4, con elementos como los que siguen: • Ventanas • Mobiliario urbano • Fachadas • Entarimados de exterior • Mobiliario de jardín • Aplicaciones en contacto con agua dulce • Puentes y pasarelas • Mobiliario infantil • Esculturas al exterior • Etc.
  • 44.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 44 obra PUENTE DE SNEEK localización Sneek, Holanda autores Achterbosch Architectuur y Onix madera Pino radiata acetilado fecha 2008/2010 fotografías Achterbosch Architectuur y Onix
  • 45.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 45
  • 46.
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  • 47.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 47
  • 48.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 48
  • 49.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 49 obra MOSES BRIDGE localización Halsteren, Holanda autores RO&AD Architecten madera Pino radiata acetilado promotor Municipality of Bergen op Zoom superficie 50 m2 fotografías RO&AD Architecten
  • 50.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 50
  • 51.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 51
  • 52.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 52
  • 53.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 53 obra ESTACIÓN MARÍTIMA DE VILANOVA DE AROUSA localización Puerto de Vilanova de Arousa autores 2C ARQUITECTOS (Angel Cid y Silvia Diz) madera Pino radiata acetilado asesoramiento técnico CIS Madeira. Manuel Touza fecha 2010/2012 promotor Portos de Galicia constructora Civisglobal S.L. presupuesto 267.817,50€ superficie 258 m2 fotografías veredes.com
  • 54.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 54
  • 55.
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  • 56.
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  • 57.
    F. APLICACIÓN II.MADERA ACETILADA 57
  • 58.
    LA MADERA MODIFICADA MADERAMODIFICADA TÉRMICAMENTE I MADERA ACETILADA I MADERA FURFURILADA
  • 59.
    Los primeros intentosde furfurilar la madera se producen durante los años 50 del siglo XX. Tras las investigaciones desarrolladas durante los años 80 y 90 en la Universidad de New Brunswick (Canadá), la primera planta industrial inicia su producción en el año 2009, en Noruega, con una capacidad de 25.000 m3. A. ORIGEN III. MADERA FURFURILADA 59 50s Primeros intentos de furfurilar la madera 80s 90s El Dr. Schneider desarrolla la investigación de la tecnología de furfurilación en la Universidad de New Brunswick 2003 Creación de una planta piloto 2009 Primera planta industrial en Noruega, con capacidad de 25,000 m3 Dr. Alfred J. Stamm Primeros intentos de furfurilar la madera en la década de 1950
  • 60.
    La furfurilación esuna modificación de la madera de tipo química, al igual que la acetilación. Es un proceso basado en el tratamiento de la madera con alcohol furfurílico. Este alcohol se produce a partir del furfural, un aldehído industrial derivado de subproductos de la agricultura como la caña de azúcar, el maíz, los girasoles o el trigo (Malmanger, 2003). B. DEFINICIÓN III. MADERA FURFURILADA 60
  • 61.
    El tratamiento serealiza en autoclaves de vacío presión, al que siguen varias etapas durante las que se produce un secado intermedio y la polimerización de los productos químicos en las células de la madera, finalizando con un secado final y el tratamiento de las emisiones producidas. Al igual que en el caso de la acetilación, el efecto del tratamiento puede expresarse en función del incremento de la densidad, que es un indicador de la retención conseguida y, en consecuencia, del número de polímeros de furano existentes. C. PROCESO DE FABRICACIÓN III. MADERA FURFURILADA 61 FASE 1 Las soluciones de tratamiento se mezclan en un tanque separado de mezcla, donde se añaden los diferentes productos químicos (FA, iniciador / catalizador, agentes de amortiguación, estabilizantes y agua). FASE 2 La madera se impregna bajo presión / vacío con la solución de tratamiento, según el procedimiento de célula llena, con un paso de vacío durante 30-60 minutos, un paso de presión de 10 barias durante 2 horas y un paso breve de post-vacío. FASE 3 La solución se diluye con agua a niveles más bajos de modificación y como consecuencia la madera impregnada requiere un secado intermedio antes de ser curada. FASE 4 Durante esta fase tiene lugar una polimerización «in situ» de los productos químicos produciendo la inserción en los componentes de la madera. La cámara de reacción se calienta con inyecciones directas de vapor a temperaturas entre 80-140 grados, dependiendo del tipo de solución de la impregnación. El tiempo de curación es de 6 a 8 horas. FASE 5 El secado final en un secadero es esencial para minimizar las emisiones y para poder transportar la madera seca. FASE 6 Las emisiones provocadas por el proceso se tratan en un proceso de lavado con gases ventilados.
  • 62.
    D. PROPIEDADES III.MADERA FURFURILADA 62 Propiedades de la madera furfurilada La furfurilación mejora principalmente la estabilidad y durabilidad de la madera. A mayores, las propiedades mecánicas tienden a mejorar: • La hinchazón y merma de la madera disminuye considerablemente (máximo movimiento 4-6%) • La durabilidad natural se incrementa. Clase 1-2. Muy durable • Vulnerabilidad a los insectos disminuye, incluidas las termitas • La densidad y la dureza se incrementan un 13-28% • Las propiedades mecánicas tienden a incrementarse, excepto la resistencia al impacto • El color de la madera se oscurece • Calidad uniforme en todo el grosor SYP natural SYP furfurilado SYP envejecido
  • 63.
    La primera plantaindustrial inicia su producción en el año 2009, en Noruega, con una capacidad de 25.000 m3. Las principales especies comercializadas son el pino silvestre, los pinos amarillos del sur de Estados Unidos (southern yellow pine), el pino radiata y la madera de arce. Esta última especie se destina a la elaboración de cubiertas de embarcaciones, como alternativa a la madera de teca. El mercado español, al igual que el resto de Europa, resulta muy interesante para este producto, ya que las leyes europeas van hacia una normativa más estricta en lo que se refiere a los productos tóxicos en el tratamiento y la modificación de la madera. Además, el uso de este tipo de productos ayuda a conservar las selvas tropicales. E. MERCADO III. MADERA FURFURILADA 63
  • 64.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 64 Las principales aplicaciones comerciales se encuentran en: • Carpintería exterior • Mobiliario urbano • Fachadas • Entarimados de exterior • Mobiliario de jardín • Cubiertas de embarcaciones marinas • Elementos estructurales • Etc.
  • 65.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 65 fecha 2010/2011 promotor Bliss Space fotografías klhuk.com obra VIVIENDAS EN HURST AVENUE, 25 localización Hurst Avenue, 25, Londres autores Waugh Thistleton y EVOLVE madera SYP furfurilado
  • 66.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 66
  • 67.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 67
  • 68.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 68 obra ABRIGO PARA BOTES EN localización Aure Kommune, More og Romsdal, Noruega autores TYIN tegnestue Architects madera Pino furfurilado fecha 2010/2011 promotor Stein Erik S¿rstr¿m presupuesto 4 634€ superficie 77 m2 fotografías TYIN tegnestue Architects
  • 69.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 69
  • 70.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 70
  • 71.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 71
  • 72.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 72
  • 73.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 73 obra 4 PAVELLONES EN BEXHILL localización Bexhill, Sussex Oriental, Reino Unido autores Millimetre Duggan Morris Architects madera Pino y SYP furfurilado fecha 2011 promotor Rother District Council fotografías Glasshopper
  • 74.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 74
  • 75.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 75
  • 76.
    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 76
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    F. APLICACIÓN III.MADERA FURFURILADA 77
  • 78.
  • 79.
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