DESARROLLO Y
CARACTERIZACIÓN DE TABLEROS PRENSADOS A PARTIR DE
RESIDUOS LIGNOCELULÓSICOS DE MADERA, PIÑA Y PALMA,
COMBINADO CON EMPAQUE RECICLADO DE TETRABRICK
Roger Moya (ITCR), Roy Soto (UNA) , Julio
Mata (UCR) y Diego Camacho (ITCR)
Introducción
Las actividades agrícolas e industriales se caracterizan por producir una gran cantidad de desechos propios de su procesamiento, cuya disposición se ha convertido en un serio problema tecnológico, ambiental, económico y social.
La industria de la madera, el cultivo y utilización de la piña y la
industrialización del fruto de la palma aceitera, son de los cultivos con alta producción de desechos. Estimaciones son de desechos agroforestales 10122 tol/día).
Los embalajes para bebidas tipo TetraBrik® representan un gran problema en su manejo como desecho sólido, ya que después del consumo del
alimento que contienen, a nivel nacional simplemente son desechados, sin que medie alguna alternativa de tratamiento para su degradación ó
reutilización. 5 millones de toneladas por año.
En Costa Rica se estima que son utilizados alrededor de un millón de paneles de los cuales en su totalidad son construidos en su totalidad con fuente de materia prima principal la madera. En su totalidad son importados (alrededor de 5 mil millones de dólares) (ONF, 2005)
Se presentó una propuesta por parte de las 3 universidades estatales (TEC, UNA y UCR) para encontrar una vía para el aprovechamiento de los
residuos forestales, del cultivo y procesamiento de la
piña y palma aceitera y los empaques TetraBrik® . Dicha propuesta se basa en establecer el potencial de materia prima para la elaboración de tableros prensados,
mediante el abordaje sistemático de las características del material, formulación de composiciones para los
materiales compuestos que se propongan, conformación y caracterización físico-mecánica de los tableros, con
miras a establecer un producto con potencial uso
comercial en la industria de la construcción, mueblería,
de embalaje y otros.
Se presenta
Análisis técnico para producir paneles a partir de aserrín (matriz principal), en combinación con pinzote, rastrojo de piña y cajas tetrabrik.
Análisis comprende:
Compatibilidad química
Sistema de producción
Resistencia de los paneles
Usos potenciales
Composición química
Datos
Elaeis guineensis
Ananas comosus
Cupressus lusitanica
Gmelina arbórea
Tectona
grandis Tetrabrick
pH 5,88 4,47 4,91 5,55 6,41 7,43
Humedad recién cortado (%)
33% Fruto 45% Palma
87% mata
91 corona 50% 50% 50% 12,00
Cenizas (%) 5,41 6,83 0,19 1,07 0,78
Holocelulosa
(%) 53,54 60,38 59,65
Lignina (%) 33,77 14,09 46,35 25,56 30,91 25,45
Extraíbles promedio en diferentes de solventes
orgánicos y no orgánicos en diferentes compuesto lignocelulóicos
Datos
Elaeis guineensis
Ananas comosus
Cupressus lusitanica
Gmelina arborea
Tectona
grandis Tetrabrick Solubilidad en Agua Fría (%) 13,43 27,82 5,93 7,81 7,21 13,04
Sol en Agua Caliente (%) 16,37 38,28 7,03 8,97 8,51 13,86
Solubilidad en NaOH (%) 54,35 53,8 24,23 26,13 23,83 25,6
Extracción Etanol Tolueno (%) 11,46 9,41 3,77 7,15 4,64 5,53 Madera libre de extractivos (%) 24 33,75 10,56 15,72 13,12 11,56
Grasa en Etanol Hexano (%) 7,49 5,68 5,2 1,52 2,19 0,27
Extractivos Diclorometano (%) 8,43 3,64 1,51 2,21 2,2 0,46
Se tenia entonces los siguientes productos
Se
necesita de un adhesivo
Aserrín de 3 maderas:
melina, teca y ciprés
Desechos de la palma: el pinzote y el residuo del fruto
Desechos de la corona y mata de la piña
Posibles
combinaciones
Fruto Pinzote Piña-Corona Piña Mata Tetrabrik
Melina
Adhes
ivo 6% 8% 10% 6% 8% 10% 6% 8% 10% 6% 8% 10% 6% 8% 10%
50-50 70-30 90-10
Teca
50-50 70-30 90-10
Cipres
50-50 70-30 90-10
100% 0
Pr oce so de fab ricaci ón
3 Kg/cm3 y Temp de 175 grados
Propiedades físicas de los tableros (ASTM)
Tipo de tablero
Densidad (g/cm3)
Contenido de Humedad (%)
Absorción de Agua (%)
Hinchamiento (%)
Rugosidad (µm)
Cipres-Corona 50/50 6% 0,68 11,70 130,50 59,47 10,38
Cipres-Fruto 50/50 8% 0,62 11,26 124,55 39,10 9,08
Cipres-Mata 50/50 6% 0,70 11,40 111,24 47,07 9,58
Cipres-Pinzote 50/50 8% 0,63 12,39 135,77 58,90 10,66
Cipres-tetrabrik 50/50 8% 0,64 9,84 80,18 24,66 9,92
Melina-Corona 50/50 8% 0,68 10,58 170,85 90,42 9,57
Melina-Fruto 50/50 8% 0,65 11,38 133,67 58,71 11,58
Melina-Mata 50/50 6% 0,68 11,30 146,51 75,07 10,61
Melina-Pinzote 50/50 8% 0,65 11,38 143,91 73,06 10,76
Melina-Tetrabrik 50/50
8% 0,70 8,93 79,49 30,85 9,53
Teca-Corona 50/50 8% 0,68 11,85 153,40 66,55 9,72
Teca-Fruto 50/50 8% 0,64 11,36 99,96 32,85 11,98
Teca-Mata 50/50 8% 0,68 10,60 108,94 45,69 9,04
Teca-Pinzote 50/50 8% 0,66 11,35 105,33 41,60 12,36
Teca-Tetrabrik 50/50 8% 0,66 9,05 87,42 24,39 10,49
Tratamiento
Módulo de elasticidad (kg/cm2)
Módulo de ruptura (kg/cm2)
Mezcla µ µ
1 Ciprés-Corona 50/50 6% 9354.40 23.12
2 Ciprés-Mata 50/50 6% 20689.89 42.50
3 Ciprés-Fruto 50/50 8% 8917.73 43.84
4 Ciprés-Pinzote 50/50 8% 11244.94 56.61
5 Ciprés-tetrabrik 50/50 8% 8936.49 53.30
6 Teca-Corona 50/50 8% 23142.58 13.00
7 Teca-Mata 50/50 8% 4991.74 16.22
8 Teca-Fruto 50/50 8% 5546.88 28.97
9 Teca-Pinzote 50/50 8% 9825.85 47.13
10 Teca-Tetrabrik 50/50 8% 5402.91 23.31
11 Melina-Corona 50/50 8% 9216.02 25.54
12 Melina-Mata 50/50 6% 7069.90 18.70
13 Melina-Fruto 50/50 8% 4336.26 25.28
14 Melina-Pinzote 50/50 8% 10425.66 45.47
15 Melina-Tetrabrik 50/50 8% 13617.41 52.37
Operaciones de trabajabilidad
Futuro
Piña, el problema de secado
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
0 20 40 60 80
Consumo energético (kwh/kg)
Contenido de humedad (%)
Piña Molida
Piña 2cm (estrías) Piña 2cm
Piña 6cm Piña 10cm
Futuro
