PEONES DEL
SERVICIO CANARIO DE SALUD
TEMARIO
APÉNDICE
A fín de ampliar el contenido del Temario de Peones del Servicio Canario de Salud, ofrecemos a nuestros clientes materiales que complementan y desarrollan lo establecido en los temas 6 y 14 de este manual.
TEMA
6
El peón relacionado con el oficio de
carpintería. Herramientas y útiles.
Tareas a desarrollar
1. LA MADERA
La madera es una sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles y se ha utilizado durante miles de años como combustible y como material de construcción. El tér-mino madera se aplica también a materias similares de otras partes de las plantas, incluso a las llamadas venas de las hojas.
La industria de la madera1 se ocupa de la producción de madera para la construcción
(tablas, tablones, vigas y planchas), para la fabricación de postes de telégrafo, barcos, trave-saños de ferrocarril, contrachapados, muebles y ebanistería. Muchas variedades de madera son muy apreciadas, como la caoba, el ébano o el palo de rosa, que se emplean sobre todo en muebles, y se producen en países tropicales de Asia, Sudamérica y África. La pulpa de madera es de gran importancia para la producción de papel; sin embargo, la obtención de madera para ese fin se considera parte de la industria papelera.
Antes de la II Guerra Mundial, la sustitución de la madera por otros materiales influyó de una manera cada vez mayor en la industria maderera. La guerra invirtió esa tendencia en gran medida. Los avances en la tecnología maderera, junto con la escasez de otras materias primas, hizo que aumentara nuevamente el uso de ésta para la construcción y otros fines importantes.
1 Los principales productores de madera son Estados Unidos, Rusia, Canadá, Japón, Suecia, Alemania, Polonia, Francia, Finlandia y Brasil.
1.1. LA MADERA. TIPOS, CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES
La madera es la parte sólida y rígida que se encuentra bajo la piel de los tallos leñosos en forma de tejido vascular, siendo su composición básica:
– Celulosa: 50%. – Lignina: 30%.
– Productos orgánicos varios: 20%.
Entre los diferentes productos orgánicos que encontramos, tenemos materiales de
re-serva, como el almidón, azúcares, grasas..., y materias de secreción, como aceites
esen-ciales, colorantes, sales minerales...
El dibujo que presentan todas las variedades de madera se llama veta, y se debe a su pro-pia estructura. La madera consiste en pequeños tubos que transportan agua, y los minerales disueltos en ella, desde las raíces a las hojas. Estos vasos conductores están dispuestos verti-calmente en el tronco. Cuando cortamos el tronco en paralelo a su eje, la madera tiene vetas rectas. En algunos árboles, sin embargo, los conductos están dispuestos de forma helicoidal, es decir, enrollados alrededor del eje del tronco. Un corte de este tronco producirá madera con vetas cruzadas, lo que suele ocurrir al cortar cualquier árbol por un plano no paralelo a su eje.
El tronco de un árbol no crece a lo alto, excepto en su parte superior, sino a lo ancho. La única parte del tronco encargada del crecimiento es una fina capa que lo rodea llamada cámbium. En los árboles de las zonas de clima templado, el crecimiento no es constante. La madera que produ-ce el cámbium en primavera y en verano es más porosa y de color más claro que la que apareprodu-ce en invierno. De esta manera, el tronco del árbol está compuesto por un par de anillos concéntricos nuevos cada año, uno más claro que el otro. Por eso se llaman anillos anuales.
Aunque la fina capa de cámbium es la única parte del tronco que está viva, en el sen-tido de que es la parte que crece, también hay células vivas esparcidas por el xilema de la albura. Según envejecen los árboles, el centro del tronco muere; los vasos se atascan y se llenan de goma o resina, o se quedan huecos. Esta parte central del tronco se llama duramen. Los cambios internos de los árboles van acompañados de cambios de color, dife-rentes según cada especie, por lo que el duramen suele ser más oscuro que la albura.
a) Características organolépticas
De las características organolépticas de la madera destacamos las siguientes: * Color. En las maderas duras encontramos un color intenso y acentuado. El color
blanco y marfil pálido lo encontramos normalmente en maderas blandas. * Lustre (brillo natural). La madera presenta más lustre en su sección radial, y
menos en su sección tangencial.
* Translucidez. Es la capacidad de dejar pasar la luz a su través. Aumenta propor-cionalmente al porcentaje de materias resinosas que posee.
* Olor. Cada tipo de madera posee un olor diferente. Además, mediante el olor podemos apreciar su estado de conservación.
b) Clasificación botánica
Dentro del grupo de vegetales productores de madera con relevancia económica y notables aplicaciones técnicas, se establece la siguiente clasificación:
* Coníferas2. Son árboles cuyo fruto son los conos; están provistos de hojas aciculares
que conservan su verdor todo el año y la semilla descubierta. Son árboles de madera blanda y estructura sencilla. Su tronco se caracteriza porque la zona más ancha y oscura de la madera tardía de los anillos de crecimiento, alterna con la más estrecha y clara de la madera primeriza. Es una madera que se trabaja con facilidad.
* Frondosa3. Obtenidas de árboles de hoja ancha, caducifolios o perennifolios, con
madera dura, más pesada que las maderas de coníferas. La mayoría de las made-ras de frondosas ofrecen resistencias superiores a las de conífemade-ras. La formación de sus anillos determina unas formas en las secciones testeras y radiales de bellí-simo aspecto. Estas maderas son más difíciles de trabajar que las coníferas. Según su estructura, también pueden ser monocotiledóneas4 y dicotiledóneas5.
f) Defectos de la madera
La madera está expuesta a múltiples agresiones externas como son los agentes at-mosféricos o el ataque de insectos, hongos y otros seres vivos. Sus características pueden cambiar notablemente dependiendo de la acción de estos agentes, pues afecta su calidad y utilización como material de aplicación técnica.
Los defectos de las maderas pueden tener distinto origen: naturales, del proceso de secado, en la transformación, por estar expuestos a la intemperie, por la acción de insectos u hongos, etc.
1. Los defectos naturales pueden ser como consecuencia de los nudos, grano irregular,
fragilidad (del corazón), madera de reacción, bolsas de la corteza y de resma, etc.
Las bolsas que se producen bajo la corteza tienen lugar cuando una parte del
cambio se muere y la bolsa se incorpora a manera de un nuevo cámbium que viene a sustituir la zona muerta.
Los nudos son las secciones de las ramas que se hallan incluidas dentro del tronco.
Ocasionan un grano irregular y disminuyen la resistencia de la madera. Los nudos ocasionan serios inconvenientes si tienen que ser atravesados por un corte. Algunas maderas con muchos nudos se utilizan con fines decorativos para paneles en los que la resistencia es algo que no merece ser tenido en cuenta y también tienen poca im-portancia la presencia de algunos nudos6 dentro de maderos de medidas grandes.
2 Gimnospermas. 3 Angiospermas.
4 Monocotiledóneas. Los tejidos vasculares mantienen a lo largo del desarrollo su individualidad y estén dispersos en el tronco, impidiendo el despiece del mismo. Industrialmente se utilizan en rollo o en tronco.
5 Dicotiledóneas. Los tejidos vasculares se encuentran agrupados en anillos de crecimiento, formando un conjunto que permi-te su mecanización. Constituye la fuenpermi-te productora de las maderas conocidas comercialmenpermi-te.
6 La madera relativamente provista de nudos puede ser utilizada para carpinterída de madera blanda y para muebles utilitarios que tengan que ser pintados, siempre y cuando los nudos o los grupos nudosos no constituyan la parte importante de la superficie de una sección transversal en los elementos estructurales de dichos muebles.
El grano irregular, como el que produce el veteado entrelazado o el ojo de
per-diz, puede llegar a ser considerado como una cualidad a los efectos decorati-vos, pese a que resulte difícil de trabajar y se requiera un cuidado especial para conseguir buenos acabados lisos. El grano irregular puede ocasionar muchos trastornos cuando se hallen en chapas anchas y de poco grosor.
La madera reactiva o de reacción procede de los troncos y ramas que no han
crecido verticalmente. La madera reactiva posee unas peculiaridades de resis-tencia distintas de la madera normal7.
La fragilidad es un defecto natural que se produce cuando la parte exterior del
tronco se halla en un estado de tensión tal que no es capaz de contrarrestarlo la parte central del mismo. Esto ocasiona una gran cantidad de pequeños fallos en las paredes celulares de la madera.
2. Defectos de secado son los que se producen durante el proceso de secado de
la madera, y pueden ser: pandeo, deformaciones, insensibilidad, grietas, etc.
El pandeo se produce cuando una madera completamente saturada de paredes
celula-res, relativamente delgadas, seca rápidamente. Con ello se crea una gran tensión entre el agua contenida en el interior de las células, comprimiendo las paredes celulares unas contra otras, dando lugar a una distorsión y a un encogimiento anormal que suele traducirse a modo de una corrugación conocida con el nombre de tabla de lavar.
Las rajas y las fendas son grietas longitudinales ocasionadas por retracciones
du-rante el secado, y se producen sobre todo con un secado muy rápido. Una raja es una grieta que no se extiende en profundidad en tanto que una fenda atraviesa de una cara a otra del madero. Las fendas se producen particularmente en los extremos de maderas duras muy densas si las tablas y tablones no se protegen durante el secado. Es por este motivo que los extremos de tablas y tablones de-ben ser impermeabilizados durante el proceso de secado por aire caliente.
La insensibilidad de la madera es la tensión y deformación que sufre como
conse-cuencia del proceso de secado, puesto que, cuando en el secado la madera seca por las caras externas, antes que la parte interna, da lugar a una tensión que se ve restrin-gida por el encogimiento de la parte interna más húmeda, adquiriendo estabilidad.
3. Los defectos de troceado o de la transformación pueden ser como
consecuen-cia del grano alzado, grano inclinado, reacción de aserrado, grano desgarrado, etc. Veamos en que consiste cada uno de estos defectos.
Un mal aserrado que proporcione tablones en los que el grano esté dispuesto parale-lamente al sentido longitudinal de las piezas, ocasiona el defecto del grano inclinado.
Reacción al aserrado se produce cuando a un madero, poseyendo una tensión
interna de pandeo, se aserra o cepilla a fondo en todas sus caras y luego se aserra en dos partes, ambas se arquean, comban o alabean inmediatamente si no adquieren dos o más de estas deformaciones al mismo tiempo.
7 Contrariamente a la madera normal, la de reacción tiene un gran encogimiento longitudinal, que ocasiona que los tablones se pandeen o comben bajo cualquier cambio de humedad. La madera de compresión resulta de fácil identificación puesto que normalmente es más oscura que la madera que la rodea y suele presentarse en veteados longitudinales.
4. Los defectos de intemperie ocurren con la madera expuesta al aire libre, que
se ve sometida a un sucesivo encogimiento y dilatación a tenor de los cambios de temperatura y también por la acción solar.
5. Defectos como consecuencia de la acción de los insectos. Los árboles o
ma-dera troceada sana o enferma suelen ser atacados por las numerosas especies de insectos. Los grupos más activos son cuatro tipos de escarabajos (coleópte-ros) que tienen interés para el artesano. Se trata de la carcoma de los muebles, la careoma de la ambrosía, la carcoma del polvo y los algavaros.
1.2. OBTENCIÓN Y UTILIZACIÓN DE LA MADERA EN BRUTO.
ACABADOS Y TRATAMIENTOS
La industria maderera se divide en tres apartados: la tala, el aserrado y el panelado. La tala incluye derribar los árboles, limpiarlos de hojas y cortarlos en troncos de longitud apropiada que constituyen la materia prima de las serrerías o aserraderos. En las serrerías se fabrican diversas vigas, tablones, planchas y listones. La industria del panelado emplea chapa de madera, el conglomerado para producir contrachapado, productos más modernos como el cartón madera y otros materiales utilizados en la construcción de edificios. En la actualidad se están desarro-llando nuevos productos que emplean tiras de madera laminada para fabricar vigas.
Las modernas operaciones de tala están a menudo tan mecanizadas y automatizadas como las de una fábrica. Una vez derribados los árboles, se limpian y transportan los tron-cos hasta la carretera con tractores, o se arrastran con cables, hasta un punto donde se cargan en camiones para llevarlos a la serrería. También pueden utilizarse tractores8 para empujar los troncos hasta una vía de ferrocarril o un punto donde puedan ser recogidos por camiones para trasladarlos hasta la vía del tren.
Los avances tecnológicos, como las recolectoras de árboles enteros o las trituradoras de cam-po, han permitido que la tala mecanizada y los aserraderos modernos aprovechen hasta el 99% de los árboles cortados. Como los árboles son un recurso renovable, después de la tala se procede a una reforestación en la que se plantan nuevos árboles y se ayuda a que el terreno se regenere de forma natural. En los países desarrollados9 los árboles cultivados en los bosques de explotación comercial superan a los que se talan o mueren por el ataque de insectos y enfermedades.
a) Apeo y corte
La primera operación que se realiza es el apeo y corte. Para esta labor la edad del árbol es fundamental. Si se realiza con el árbol demasiado joven, la madera
8 Antes de que se emplearan vehículos de motor las operaciones de tala solían realizarse en invierno: la nieve y el hielo hacían que fuera más fácil arrastrar los troncos hasta trineos tirados por caballos, que se utilizaban para llevar la madera hasta un río o un lago. Cuando llegaba el deshielo primaveral los troncos se transportaban flotando hasta aserraderos situados a las orillas de los ríos o lagos.
9 Por ejemplo, el American Forest Council, un organismo industrial estadounidense, afirma que en la actualidad hay más árboles en los bosques de su país que en la década de 1970, y que casi el 70% de los bosques existentes cuando llegaron los primeros colonos europeos a principios del siglo XVII permanecen todavía. Sin embargo, no ocurre lo mismo en todas las zonas de recolección de madera, y muchos ecologistas han expresado su preocupación por los efectos de la tala indiscrimi-nada, en particular en los bosques tropicales.
estará excesivamente blanda y, por consiguiente, sensible al ataque de insectos, a la formación de grietas y al alabeo. Al contrario, si es demasiado vieja, el dura-men podría estar enfermo e incluso podrido, ya que las funciones de circulación de la savia, crecimiento y aumento de volumen, pueden ser defectuosas. Puede darse el caso de que el árbol esté en pie, pero muerto. En este caso, no hay po-sibilidad alguna de empleo, ya que su madera será quebradiza, sin elasticidad ni consistencia.
El apeo debe realizarse una vez entrado el otoño, y durante los meses siguien-tes, antes de la entrada de la primavera, al ser en este periodo la actividad de la savia nula, lo que hace que la posibilidad de alteración de los tejidos por falta de ella sea baja o mínima, y, en consecuencia, sea más difícilmente atacable por los insectos. Además en este estado es más fácil separar la corteza de la albura.
El procedimiento de apeo se puede realizar de dos formas: arrancando el árbol de raíz mediante maquinaria especializada o cortando la base con hacha, sierra o cizalla.
Una vez cortado el árbol, se le quitarán las ramas, e incluso la corteza, con el fin de facilitar su transporte y secado. Es conveniente que su transporte a los almacenes sea lo más rápido posible, y en ellos se deje reposar y secar la madera durante el invierno, para poder trabajarla en primavera o verano.
b) Aserrado
El aserrado o despiece se realizará de manera que las pérdidas sean las mínimas posibles. Para ello, un tronco lo podemos dividir de formas distintas para la obten-ción de tablas.
Despiece en 4 costeros: se decorteza con la sierra, dando hilos perpendiculares entre
sí, obteniendo así piezas “al cuarte”.
Despiece en hilos paralelos: este procedimiento se utiliza en maderas de poca calidad, obteniéndose tablas de igual anchura, sin
corteza.
Cortes paralelos: se obtienen tablones de igual ancho al del tronco, pero la pieza central se hiende con facilidad, las tablas tienden a curvarse hacia la zona
periférica, donde aumenta la savia y la humedad.
Cortes radiales: Aunque es el que
mayor pérdida produce, es el mejor para eliminar fendas
y alabeos.
Método Cantibay: se utiliza para eliminar el corazón del árbol, cuando se encuentra
marchito o alabeado, obteniéndose tablas anchas con un mínimo de
desperdicio. Se utiliza en maderas exóticos. Por hilos encontrados:
realizando cortes alternativos en cada cuadrante, reduciendo al máximo la posibilidad de que se produzcan deformaciones en las tablas.
Método holandés: se utiliza en maderas de alta calidad dando cortes paralelos a los radios medulares, para
ver el dibujo y la malla en toda la superficie y evitar el
abarquillamiento.
c) Secado de la madera
El proceso de secado consiste en eliminar la mayor parte del agua presente en la madera verde, con el fin de conseguir de ella un comportamiento satisfactorio en el momento de su utilización. Así, por efecto del secado, se evapora principalmente el agua, quedando en la madera las materias disueltas en ella.
La madera seca es mucho más duradera que la madera fresca; es más ligera y por lo tanto más fácil de transportar; tiene mayor poder calorífico, lo que es importante si va a emplearse como combustible; además, la madera cambia de forma durante el secado y este cambio tiene que haberse realizado antes de serrarla.
La madera puede secarse con aire o en hornos; con aire tarda varios meses, con hornos unos pocos días. En ambos casos, la madera ha de estar apilada para evitar que se deforme, y el ritmo de secado debe controlarse cuidadosamente.
Encontramos agua en la madera de dos formas distintas: como agua libre, presen-te en las cavidades celulares, y como agua higroscópica, situada en las paredes celulares. La primera sólo afecta al peso final de la madera, pero la segunda, influ-ye en las propiedades de la madera, siendo ésta la más difícil de eliminar.
El procedimiento de secado de la madera es uno de los más delicados, ya que en él se produce una contracción volumétrica, por lo que, dependiendo de la velocidad a la que se produzca el secado, se producirán o no agrietamientos y fisuras. Veamos a continuación diferentes métodos de secado:
* Secado al aire libre. El secado de la madera se realiza después del aserrado. Con este método se obtienen buenos resultados, pero precisa mucho tiempo y requiere mucho espacio, además de que no se eliminan totalmente las larvas de los insectos ni deja la madera con garantías totales para que se instale en lugares con alta calefacción.
El secado dependerá directamente de las condiciones del aire en la zona, de las temperaturas medias, humedad del aire... Así, cuanto mayor sea la tempe-ratura y menor la humedad, mejor y más rápido será el secado.
Debemos hacer también algunas consideraciones a este método. Cuando más abierto esté el apilado de la madera, mejor será la circulación del aire, lo que beneficiará el secado. También el contacto directo con el sol acelera el proceso, pero puede causar un grave agrietamiento superficial. Esto último, unido a que el elemento más perjudicial en el proceso de secado al aire libre es la lluvia, hace que sea necesario cubrir la pila de madera con una cubierta impermeable que, además de la lluvia, proteja de la acción del sol.
* Secado natural acelerado. En este procedimiento se introduce en primer lugar la madera en agua, para que ésta, por el fenómeno de ósmosis, desplace la savia, siendo luego el proceso de evaporado mucho más rápido. Tiene el incon-veniente de que se oscurece ligeramente la madera, pero se reduce el tiempo de secado en 1/3.
* Secado artificial. Presenta varias ventajas respecto a los métodos anteriores: • Disminuye el coste de un prolongado secado al aire libre.
• Reduce el peso de la madera, con lo que se rebajan los gastos de transporte.
• Eliminación del azulado y ataques de insectos. • Evita fendas superficiales y distorsiones.
Otra ventaja que presenta es que se consiguen unos buenos porcentajes de hume-dad, mucho más bajos que los que se puedan alcanzar mediante un secado al aire libre, disminuyendo los tiempos a semanas, e incluso a días.
Antes de proceder al secado, debemos tener almacenada la madera durante cierto tiempo, con el fin de que la humedad existente en ella se uniformice lo más posi-ble. En caso contrario, se produciría un secado irregular y defectuoso.
Un secadero está formado por una o más cámaras, habitaciones o túneles por los cuales circula aire entre las pilas de madera. Así, atendiendo a los sistemas o mé-todos de desecación a emplear, los secaderos pueden ser:
* De aire caliente. * De vapor de agua10.
* De fuego directo.
10 El vapor de agua, se inyecta de manera pausada, sin producir cambios bruscos de temperatura. Esta agua, se introduce en los vasos, disolviendo la savia que es arrastrada por esa propia corriente de vapor, consiguiendo la eliminación de gran parte de sustancias disueltas en ella, las cuales retardan el proceso de secado.
* De fuego indirecto. * De ozono.
* De calentamiento eléctrico. d) Efectos del secado de la madera
Durante el proceso de secado la madera sufre una disminución de peso y de volu-men. Disminución de peso: en las maderas duras del 25 al 35%, en las blandas del 50 al 80%. Es decir, un 45% por término medio. Además hay que tener en cuenta que sigue habiendo hinchazón y contracción aun después de poner la madera en obra. Algunos de los defectos típicos del secado son los siguientes:
* Deformado por contracción. La madera se deforma durante el secado, porque la contracción no se verifica uniformemente, debido a que la humedad varía a lo largo del tronco. Siendo la parte periférica mucho más porosa, por tener sus vasos linfáticos canales muy gruesos, sufre una contracción mucho mayor que en la parte del corazón, que está más lignificada y más seca11.
* Curvado y alabeo. Si los poros de la madera fueran iguales y se repartieran uniformemente, la hinchazón y la contracción harían cambiar sus dimensiones, pero no su forma. Es un hecho constatable que la madera tiende a alabearse y curvarse. El mayor o menor alabeo depende de la especie del árbol, y del sistema de aserrado.
El calor hace curvar las tablas, de modo que la concavidad esté siempre dirigida al calor. Mojando la madera, el fenómeno es más evidente, y se aprovecha para curvar la madera según la forma deseada. La cara que se calienta y seca se hace cóncava respecto a la que continúa humedecida. El vapor hace pastosa la madera, y esta cualidad se aplica para la fabricación de muebles curvados. * Contracción longitudinal. Por las mismas razones, las tablas aserradas
longitudi-nalmente merman más en los bordes que en el corazón. Resultan dos tensiones iguales, originando con frecuencia una gran hendidura en la médula de la pieza, perpendicularmente a la dirección principal de aserrado. Para subsanar este in-conveniente, bastará quitar una porción notable antes del aserrado. Quedando una de las tensiones debilitada, la pieza se curvará sin originar fendas.
e) Utilización de la madera
La madera es uno de los productos naturales más utilizados por el hombre para las más diversas aplicaciones a lo largo de la historia. A modo de ejemplo podemos señalar: construcción de útiles de trabajo, viviendas y abrigos, estructuras de vi-viendas o artilugios, artículos de decoración, amuletos, armas de guerra, muebles, elementos básicos de las viviendas como puertas y ventanas, etc.
11 He aquí por qué la contracción periférica es mayor que la radial o axial. Los cortes se han verificado tangencialmente a los anillos, o sea, paralelos al eje. La contracción es mucho mayor en la periferia que en el centro. Esta contracción desigual produce la deformación de la madera, curvando o alabeando las piezas. Siendo mayor el radio de los anillos anuales corta-dos, también lo será el alabeo de la pieza. La pieza central disminuye de grueso hacia afuera, por ser mayor la merma de la madera de albura. Después del corte, las tablas de un tronco se curvan y presentan la concavidad hacia fuera, adelgazando también hacia la albura.
La madera es, por naturaleza, una sustancia muy duradera. Si no la atacan organis-mos vivos puede conservarse cientos e incluso miles de años. Se han encontrado restos de maderas utilizadas por los romanos casi intactas gracias a una combina-ción de circunstancias que las han protegido de ataques externos. De los organis-mos que atacan a la madera, el más importante es un hongo que causa el llamado desecamiento de la raíz, que ocurre sólo cuando la madera está húmeda. La albura de todos los árboles es sensible a su ataque; sólo el duramen de algunas especies resiste a este hongo. El nogal, la secuoya, el cedro, la caoba y la teca son algu-nas de las maderas duraderas más conocidas. Otras variedades son resistentes al ataque de otros organismos. Algunas maderas, como la teca, son resistentes a los organismos perforadores marinos, por eso se utilizan para construir embarcaderos. Muchas maderas resisten el ataque de la terme, como la secuoya, el nogal negro, la caoba y muchas variedades de cedro. En la mayoría de estos casos, las maderas son aromáticas, por lo que es probable que su resistencia se deba a las resinas y a los elementos químicos que contienen.
Para conservar la madera hay que protegerla químicamente. El método más im-portante es impregnarla con creosota o cloruro de cinc. Este tratamiento sigue siendo uno de los mejores, a pesar del desarrollo de nuevos compuestos quími-cos, sobre todo de compuestos de cobre. También se puede proteger la madera de la intemperie recubriendo su superficie con barnices y otras sustancias que se aplican con brocha, pistola o baño. Pero estas sustancias no penetran en la madera, por lo que no previenen el deterioro que producen hongos, insectos y otros organismos.
Contrachapado
Una de las múltiples utilizaciones de la madera es para la fabricación de contracha-pado, también denominado triplay o chapa. Está compuesto por varias capas de madera unidas con cola o resina sintética. Las capas se colocan con la veta orien-tada en direcciones diferentes, en general perpendiculares unas a otras, para que el conjunto sea igual de resistente en todas las direcciones. Así el conjunto es tan resistente como la madera, y si se utilizan pegamentos resistentes a la humedad, el contrachapado es tan duradero como la madera de la que está hecho. La madera laminada es un producto similar, pero en ella se colocan las capas de madera con las vetas en la misma dirección. De esta forma, el producto es, como la madera, muy fuerte en una dirección y débil en el resto.
Sólo las capas exteriores del contrachapado tienen que ser duras y con buen as-pecto; las interiores únicamente tienen que ser resistentes. En algunos casos, sólo una de las caras es de calidad. Estos contrachapados se utilizan en trabajos de ebanistería en los que la parte interior no es visible. Las maderas finas y costosas, como la caoba o el madero de indias, suelen utilizarse en chapados, de forma que una capa fina de madera cara cubre varias capas de otras maderas resistentes pero de poco valor. De esta manera se reduce el precio de la madera sin sacrificar la apariencia, además de aumentar la dureza y la resistencia al alabeo. También se hacen contrachapados de las maderas más baratas para fabricar sustitutos para metales.
Productos químicos derivados de la madera
La madera es una materia prima importante para la industria química. Cada año se reducen a pasta enormes cantidades de madera, que se reconstituye de for-ma mecánica para hacer papel. Otras industrias se encargan de extraer algunos componentes químicos de la madera, como taninos, pigmentos, gomas, resinas y aceites, y de modificar estos constituyentes.
Además de agua, el componente principal de la madera es la celulosa. De la gran can-tidad de celulosa que se utiliza para fabricar rayón y nitrocelulosa, una parte se extrae del algodón, pero la mayoría se obtiene de la madera. El mayor problema que presenta la extracción de celulosa de la madera es eliminar las impurezas, de las cuales la más importante es la lignina, una sustancia polimérica compleja. Al principio se desechaba, pero más tarde se ha descubierto que es una buena materia prima para la fabricación de plásticos y una sustancia adecuada para el cultivo de levadura de cerveza, que es un importante alimento para el ganado y las aves de corral.
También se utiliza la madera, sin separar la celulosa de la lignina, para obtener otros productos químicos mediante procesos determinados. En el método Bergius, la ma-dera se trata con ácido clorhídrico para obtener azúcares, que se utilizan como ali-mento para el ganado o se fermentan para producir alcohol. La madera puede trans-formarse en combustible líquido por hidrogenación. También se obtienen productos químicos por destilación. La mayoría de estos productos, como el ácido acético, metanol y acetona, se obtienen ya de forma sintética.
Otros nuevos productos se obtienen mezclando la madera con ciertos compuestos quí-micos; la mezcla resultante tiene propiedades mecánicas similares a las de la madera, pero es más fuerte y resistente desde el punto de vista químico. Los métodos más importantes para realizar estas mezclas consisten en impregnar la madera de ciertos compuestos, como fenol y formaldehído; después se calienta la madera impregnada y los productos químicos reaccionan con las células de la madera y forman una capa plástica. La madera tratada de esta forma se llama impreg; es muy duradera y resiste el ataque de los insectos perforadores; su densidad relativa es mayor, aunque su du-reza es casi la misma. Otro producto, llamado compreg, se obtiene comprimiendo la madera impregnada en una prensa hidráulica. Se somete a una determinada presión mientras se produce la reacción química en el exterior. Esta madera tiene una densidad relativa de 1,35, su dureza es muy superior a la de la madera sin tratar y su resistencia un poco mayor, aunque su rigidez puede ser un poco inferior.
2. PINTURAS
En la actualidad se dispone de una amplia gama de materiales para el acabado, y la elección depende de si el objeto ha de ser usado a la intemperie o en el interior, el roce que tenga, el tipo de madera con que esté hecho y el gusto personal. Algunos de los materiales antiguos han sido dados de lado, pero otros siguen siendo populares para ciertos trabajos.
Se conoce la existencia en Asia de algunos pigmentos, hechos de minerales, mezclas elaboradas y componentes orgánicos que se usaban en el año 6000 a.C. Los antiguos
egipcios, los griegos, los romanos, los incas y los antiguos pobladores de Centroamérica conocían el añil: un pigmento azul que se extrae de la planta del añil. La goma arábiga, la clara de huevo, la gelatina y la cera de abeja fueron los primeros medios fluidos que se usaron con estos pigmentos.
Las lacas se emplearon en China para pintar edificios en el siglo II a.C., son anteriores a las de Japón y de mejor calidad. Desde el punto de vista artístico, las lacas alcanzaron su apogeo bajo la dinastía Ming. Las lacas importadas de extremo oriente aparecieron en Eu-ropa en el s. XVII, procedentes al principio de China y, posteriormente, de Japón. La afición a las lacas en el mobiliario se difundió por Europa durante el siglo XVIII.
En Europa, el uso de la pintura como protección se inicia en el siglo XII d.C. Aunque los romanos ya conocían el empleo del aceite de linaza como medio fluido para la pintura, los artistas sólo lo utilizaron a partir del siglo XV. El albayalde, un pigmento blanco, tuvo una gran expansión durante el siglo XVII, y la pintura hecha con mezclas de pigmentos y medios fluidos se empezó a comercializar en el siglo XIX.
Los materiales utilizados en los acabados de la madera abarcan tintes, pulimentos, barnices de poliuretano, lacas de poliéster, lacas de celulosa, aceites, ceras, pinturas, creosotas y diversos acabados protectores.
Las pinturas y barnices son líquidos que se solidifican al exponerlos al aire y que se usan para cubrir superficies, para decorarlas o protegerlas. Las pinturas se forman mez-clando un pigmento (la sustancia que proporciona el color) con un aglutinante que hace de medio fluido, como, por ejemplo, el aceite de linaza, y que se solidifica al contacto con el aire. Un barniz es una solución transparente que se solidifica formando un revestimiento protector. Los barnices opacos y coloreados se denominan lacas.
a) Composición química de la pintura
Las fórmulas de la pintura moderna cuentan con diversas categorías de compues-tos químicos. El aglutinante forma el recubrimiento fino adherente; el pigmento, dispersado en el medio fluido, da a la película terminada su color y su poder cu-briente; por último, el disolvente o diluyente se evapora con rapidez una vez exten-dida la pintura. El aglutinante puede ser aceite no saturado o secante, que es éster formado por la reacción de un ácido carboxílico de cadena larga (como el ácido li-noleico) con un alcohol viscoso, como la glicerina. El aglutinante puede ser también un polímero. Un material de relleno, que contiene componentes en polvo como el caolín o el sulfato de bario, mejora la resistencia de la película seca de pintura. Aglutinantes. Al exponer esta sustancia al aire, el oxígeno ataca los extremos no saturados de la cadena de hidrocarburos en los enlaces dobles –CH = CH–. Como consecuencia de ello se forma un óxido o éter, y los enlaces cruzados entre las moléculas forman una macromolécula insoluble:
El aceite secante es, por lo tanto, un monómero cuando está en la lata y se con-vierte en un polímero después de aplicarse a una superficie expuesta al aire. Si el aglutinante es un polímero sintético, se dispersa utilizando un disolvente ade-cuado, de modo que, cuando se evapora el disolvente, las macromoléculas indi-viduales entran en contacto y se entrelazan. La solidificación se mejora mediante la presencia en el disolvente de un catalizador de polimerización denominado se-cante. Los polímeros sintéticos más utilizados como aglutinantes para las pinturas son las resinas alquílicas y la nitrocelulosa. También se utilizan resinas fenólicas, resinas acrílicas, resinas epoxi, resinas de acetato de polivinilo y poliuretanos. Pigmentos. Un pigmento para pintura es un polvo fino que o bien refleja toda la luz para producir un efecto blanco, o bien absorbe ciertas longitudes de onda de la luz para producir un efecto coloreado. Los pigmentos blancos más corrientes son óxidos inorgánicos, como el dióxido de titanio (TiO2), el óxido de antimonio (Sb2O3) y el óxido de cinc (ZnO)12. Los siguientes óxidos inorgánicos son pigmentos habituales
para colores: el óxido de hierro (III), Fe2O3 (amarillo, rojo o color tierra), el óxido de cromo (III), Cr2O3 (verde), y el óxido de plomo (IV), Pb3O4 (rojo). Los cromatos de plomo, cinc, estroncio y níquel producen distintas gamas de amarillo y anaranjado. Se utiliza un conjunto de sólidos orgánicos para obtener otros colores.
Disolventes. El disolvente o el diluyente para pinturas de aceite secante es general-mente el aguarrás (una mezcla de hidrocarburos cíclicos) o una mezcla de hidrocar-buros derivados del petróleo que se volatilizan adecuadamente. El disolvente para la mayoría de los aglutinantes orgánicos es un alcohol, un acetona o un éster. b) Clasificación de las pinturas
Desde el punto de vista del secado, se distinguen seis grupos de clasificación de las pinturas:
1. Pinturas de secado natural. En ellas la película de pintura se forma por la
sim-ple evaporación de los disolventes que contienen. Al no producirse modificacio-nes químicas la película de pintura formada sigue siendo soluble en los mismos disolventes que han hecho posible su aplicación.
2. Pinturas que secan por acción físico-química. Su prototipo son las pinturas
emulsiones, tanto para exteriores como para interiores. La parte física del se-cado corresponde a la evaporación natural del agua, y la parte química a una coalescencia de los granos de resinas en suspensión en el agua, los cuales producen una película continua.
3. Pinturas que secan por oxidación. El ejemplo más antiguo es la pintura al óleo.
Ciertos aceites y resinas, llamadas secantes, poseen la propiedad, cuando se extienden en capas finas, de reaccionar con el oxígeno del aire y de transfor-marse de productos líquidos en productos sólidos.
12 Se usan también otros compuestos inorgánicos blancos e insolubles, como el sulfuro de cinc (ZnS), el albayalde (hidroxi-carbonato, hidroxi-sulfato, hidroxi-fosfito o hidroxi-silicato de plomo) y el sulfato de bario (BaSO4).
4. Pinturas al horno. Estas pinturas están esencialmente destinadas a la industria.
Posee materias filmógenas que requieren una aportación de energía térmica para la formación de la película de pintura.
5. Pinturas que requieren catalizador para el secado. Las más conocidas son los
aminoplásticos y los poliésteres. Estos productos deben aplicarse rápidamente después de añadir el catalizador.
6. Pinturas que secan por reacción de dos constituyentes, siendo la proporción
casi equilibrada. Los ejemplos más conocidos son las pinturas epoxi, utilizadas para recubrimientos de determinados suelos y las pinturas de poliuretano, muy usadas sobre todo en embarcaciones de recreo.
c) Pinturas especiales
Las pinturas de esmalte se componen de un óxido de cinc y litopón mezclado con aceite de lino y un barniz de alto grado. Las pinturas luminosas contienen distintos sulfuros fosforescentes de bario, estroncio y calcio. Las acuarelas que usan los ar-tistas se fabrican en una pastilla seca o como una pasta húmeda. En ambos casos contienen pigmentos molidos muy finos en goma arábiga o dextrina. Para obtener la forma húmeda se añade glicerina.
La pintura aguada al látex apareció en 1949. El aglutinante sintético se emulsiona, es decir, queda suspendido en el agua en forma de gotas minúsculas. Cuando la pintura se seca, el agua se evapora y el pigmento y las partículas del aglutinante se unen, formando una película relativamente fuerte. Esta película es lo suficiente-mente porosa como para permitir el paso de la humedad, y se reduce de este modo la formación de ampollas. La mayoría de las pinturas al látex se aplican sólo en interiores y se han hecho muy populares porque son inodoras y fáciles de aplicar. En algunas aplicaciones, las denominadas pinturas de emulsión sólida o de reves-timiento en polvo reemplazan a las pinturas líquidas. Estas pinturas se pulverizan sobre una superficie metálica, como ocurre en la producción de maquinaria o de marcos de ventanas, y se adhieren gracias a la atracción electrostática. El calor provoca que el polvo fluya y forme una película.
2.1. BARNIZADO, LACADO Y PULIDO: ACABADO DE MUEBLES
Los barnices son soluciones transparentes que se producen mediante el calentamiento de un aceite secante, una resina, un secante y un disolvente juntos. Si se aplica como una película delgada, el barniz produce un revestimiento duro y transparente al secarse. Las nu-merosas variaciones en composición y preparación de los barnices hacen difícil su clasifica-ción. El denominado barniz de alcohol, por ejemplo, es una resina disuelta en un disolvente volátil que no contiene ningún aceite secante.Las lacas son algunos barnices naturales y sintéticos, y en particular los obtenidos de la savia del árbol del barniz, Rhus verniciflua, un zumaque japonés que contiene una resina fenólica llamada urushioi. La savia se calienta para eliminar la humedad, y queda un jarabe de color castaño oscuro. Se agregan pigmentos y a veces agentes diluyentes. El material resultante se aplica sobre madera, metal o artículos de cerámica como una película fina.
Cuando se endurece, la capa de laca se pule con un abrasivo y se aplica otra capa sobre ella. Es frecuente usar más de treinta capas en una pieza fina de laqueado. Las lacas comerciales que se usan para pintar objetos metálicos tienen normalmente una base de piroxilina.
a) Productos utilizados en estos procesos
Laca de poliuretano. Está basada en una resina sintética y es conocida general-mente como laca PU. Corrientegeneral-mente es del tipo catalítico; la laca permanece en buenas condiciones de uso durante un tiempo casi ilimitado si se guarda sellada. Solamente cuando se le mezcla con el catalizador comienza a endurecer. Por regla general, con el paquete se suministra un tercer envase conteniendo disolvente que también puede usarse para limpiar brochas. Normalmente se necesitan dos capas como mínimo para un buen acabado y generalmente los mejores resultados se obtienen diluyendo la pintura y aplicando capas extras, en lugar de aplicar una capa gruesa. Después de endurecida, la superficie se frota ligeramente con papel de lija finísimo (grado de harina) o con lana de acero del grado más fino. Puede dársele un brillo de espejo frotándola con pasta de pulir fina después de estar la laca completamente curada. La laca se aplica con brocha y no requiere mayor habilidad que un trabajo cuidadoso. Puede ser necesario aplicar un sellador de la fibra si ésta es abierta, untándose antes de dar la laca. Es aconsejable usar el sellador suministrado por el fabricante de la laca, pues otros productos pueden ser incompatibles.
Estas lacas ácido-catalizadas producen un acabado extremadamente claro, que prácticamente no tiñe la madera, aunque también hay lacas de colores. El acabado resultante es muy resistente a las manchas de agua y al calor.
Lacas de celulosa. Es otro acabado usado frecuentemente en la actualidad. Pue-de ser aplicado con brocha o con pistola, siendo preferible esta última. Si se usa la brocha es necesario un toque hábil cuando se aplica la segunda capa, pues ésta tiende a ablandar la primera; es aconsejable aplicar varias manos de laca diluida al 50 por 100 en disolvente de celulosa, en lugar de una sola mano de laca concen-trada.
Existen lacas de secado rápido de celulosa diluidas en disolvente, que pueden aplicarse a pistola y se pueden adquirir tanto transparentes como en toda una gama de colores. Como plaste, varias manos de laca de celulosa diluida forman una base excelente an-tes de aplicar ceras.
Aceite de teca. En la actualidad el uso de madera de teca para muebles, unido al gusto por un acabado semibrillante, han dado popularidad al aceite de teca como acabado. Además de para la madera de teca, puede utilizarse para otras también duras. Da un acabado blando y lustroso y es uno de los más fáciles de aplicar; sim-plemente se frota con un trapo. Las maderas nuevas necesitan varias aplicaciones, pero gradualmente se va formando una película. El aceite de teca va reemplazando ampliamente el antiguo acabado de aceite de linaza con secantes de trementina. Seca más rápidamente y se adhiere mejor.
El aceite de teca es un acabado excelente para toda madera de color oscuro. Se deben aplicar dos manos con un trapo suave, a intervalos de un día entre cada mano. La superficie aceitosa obtenida es mate y suave y exhibe un brillo apagado que va muy bien a las maderas de color oscuro como la teca, el iroko o la afror-mosía. Puede también aplicarse a la madera aceite de linaza para dar un acabado aceitoso, pero tarda varias semanas en secar. Se puede conseguir un brillo dura-dero y de agradable color dorado claro aplicando unas manos de aceite de linaza diluido a intervalos semanales, a lo largo de un periodo de varios meses. El aceite de oliva da un acabado adecuado a artículos de madera fabricados para contener comida, como cuencos de fruta.
d) Tintes y colorantes
Aunque la tendencia actual es usar la madera en su color natural, los tintes se prefieren aún en ciertas circunstancias. Debe tenerse en cuenta el hecho de que algunos acabados modernos no son compatibles con los tintes, porque se produce una reacción causando diversas perturbaciones. Deben consultarse previamente las instrucciones suministradas con los productos de acabado. Hay muchos tintes a base de agua, aceite y alcohol que se presentan en una amplia gama de tonos. Aparte de éstos hay también ciertos materiales de gran valor para oscurecer, acla-rar o colorear las maderas.
Para el roble el tinte básico más útil se hace con cristales de Vandyke, disueltos en agua caliente; dependiendo la cantidad de la profundidad del color requerido. Re-movemos la solución y la filtramos a través de muselina. El sistema usual es hacer una solución concentrada y diluirla lo necesario. Inmediatamente antes de su uso se añade un poco de amoniaco de 0,880 que facilita la penetración en la fibra. También pueden obtenerse cristales de caoba que dan un tono más rojizo. Las dos soluciones pueden mezclarse (después de preparadas separadamente) para obtener un tono especial. Otro material para avivar el color es el polvo de eosina el cual, disuelto en agua, da un tinte rojo brillante. Debemos tener cuidado en no excedernos en su uso.
Para oscurecer la caoba se usa generalmente el bicromato potásico. Los cristales se disuelven en agua que torna un color naranja brillante. Sin embargo su acción sobre la madera es química y vuelve la caoba de un tono marrón. Es usado exten-samente en el negocio de reproducciones. Puede también usarse sobre el roble, el cual se vuelve marrón ligeramente verdoso. Añadiéndole cristales de Vandyke y amoniaco pueden obtenerse tonos variados.
Sulfato de hierro o caparrosa verde. El sulfato de hierro o caparrosa verde
disuelto en agua volverá al roble de un color gris azulado (evitaremos usarlo
dema-siado fuerte o acabará en un brillante color azul). A veces se utiliza para hacer que la caoba parezca nogal. Como el efecto aparece principalmente cuando se seca, debe usarse con cuidado. Debe ser prácticamente agua clara y su efecto se ensaya sobre un trozo de madera sobrante y dejado secar. El sicómoro se trata frecuente-mente con él para volverlo de color gris.
El amoniaco tiene un efecto oscurecedor sobre el roble. El mejor sistema no
es aplicar el líquido a la madera, sino someter ésta a sus vapores. El mueble en
conjunto se coloca en una cámara estanca, con las superficies limpias de cola y grasa y todos los cajones, puertas, etc., abiertos. El líquido se echa en un par de salseras y se sella la cámara. Si no es practicable un vidrio de observación, debe taladrarse un agujero e insertar en él una pieza del mismo roble. El tiempo que se toma va desde diez minutos a varias horas de acuerdo con la profundidad de color requerida y el tamaño de la cámara. Como algunas variedades de roble son más fácilmente afectadas que otras, debe emplearse la misma clase para cada uno de los trabajos.
Como medida de precaución y seguridad en el trabajo, el operario no se debe incli-nar sobre los vapores del amoniaco, ya que son muy fuertes y pueden tener resulta-dos desagradables. No se debe manejar el amoníaco directamente pues puede ser dañino para los dedos y los amarillea. A la hora de abrir las botellas de amoniaco hay que tener un cuidado especial, puesto que al presionar con una mano la bo-tella y girar el tapón con la otra puede saltar líquido a los ojos. Es recomendable la utilización de elementos de protección individual: guantes, gafas y mascarilla.
Tintes al aceite. Usualmente se compran preparados, dispuestos para aplicarlos.
Tienen la ventaja de no levantar la fibra, pero no son tan transparentes como los tintes al agua y su efecto es diferente en que dejan un depósito oscuro en las fibras abiertas. Después de secos hay que aplicarles dos manos de goma laca antes de que pueda añadírseles algún pulimento de cera, de lo contrario el tinte puede le-vantarse desigualmente en manchas.
Colorantes al alcohol. Tampoco éstos levantan la fibra pero, debido a su rápida
evaporación, requieren un manejo diestro y seguro. En superficies grandes es difícil mantener el canto libre, se obtienen listos para aplicar o en polvo para mezclarlos con alcohol.
Colorantes de anilina. Las anilinas deben usarse con cuidado debido a sus
co-lores brillantes y poco ortodoxos desde el punto de vista del trabajo de la madera.
Frecuentemente se usan como aditivos para entonar otros tintes. Generalmente los más usados son: el pardo Vandyke, un marrón algo frío, utilizado principalmente para el roble; el negro, para imitar el ébano; el pardo Bismarck, un rojo potente empleado principalmente para entonar los tintes marrones. Hay una amplia gama de colores: verde, azul, amarillo, etc. que pueden ser a menudo usados para el acabado de juguetes, etc.
Los colorantes de anilina se presentan en forma de polvo y pueden obtenerse solu-bles en agua o en aceite. Los primeros pueden disolverse en agua o en alcohol y, si se necesita un aglutinante, se añade un poco de cola al agua o un poco de barniz de laca blanco al alcohol. Estos tipos solubles en alcohol son a menudo útiles para añadir al barniz de goma laca para obtener acabados de color. Las anilinas solubles en aceite se disuelven en sustitutivos de la trementina y, en caso de necesitar un aglutinante, se añade un poco de cola de dorar.
Aplicación de los tintes. Puede resultar que la madera necesite ser teñida si se
el teñido si fuera posible, ya que la mayoría de las maderas tienen mejor aspec-to con un acabado «natural» que permita que resalten sus colores originales. Si el tinte fuera necesario es recomendable aplicarlos ya preparados a partir de aceites, que se venden en botes de tamaños convenientes, preparados para su inmediata aplicación. Pueden darse con brocha o con un trapo limpio. Después de teñir, normalmente resultará necesario otro acabado suplementario, con un barniz o una laca.
En todos los casos hay que mantener los cantos libres para evitar señales de unión de mala vista y acabar en el sentido de la veta. Antes de usar un tinte al agua, la madera debe mojarse con agua caliente, dejar que se seque y alisarla con lija. Entonces, cuando se aplica el tinte, la fibra no se levanta indebidamente. Como la fibra de testa absorbe el tinte más rápidamente y en consecuencia tiende a oscure-cerse más, el tinte debe diluirse para estas partes. Cuando se ha secado aplicamos dos veces barniz de goma laca. Esto sirve para fijar el tinte.
Tapaporos o selladores. El roble se puede acabar tal como es, pero en otras
maderas duras como la caoba y el nogal, por ejemplo, hay que tapar los poros
existentes entre sus fibras. Existen diversas pastas tapaporos o selladoras. Los selladores pueden obtenerse en color natural (gris) o en varios colores para seguir el de la madera. En cualquier caso pueden colorearse con tintes al aceite. Si es demasiado espeso se adelgaza con trementina. Es conveniente tener la tapa bien cerrada, pues de lo contrario el sellador se endurecerá. Puede aplicarse con una brocha o un trapo, pero el último tratamiento se aplica cuando el asentamiento ha comenzado para forzar al sellador a introducirse en los poros. Se aplica en sentido transversal a la fibra.
Para las maderas blandas el sistema ordinario es usar cola. Esta puede ser cola corriente adelgazada hasta que no se sienta su pegajosidad. La cola espesa se queda sobre la superficie, mientras que la cola fluida se empapa en las fibras y se-lla los poros. Cuando está completamente seca se alisa la superficie con papel de lija y el trabajo queda listo para aplicar el acabado. Como caso especial, la cola no puede aplicarse a un trabajo teñido al aceite; en este caso debe emplearse pasta de sellar.
Creosota. Dos manos a brocha de creosota protegerán las vallas, cabañas,
porta-les y otras partes de madera en el exterior contra la putrefacción y los insectos. Es aconsejable aplicarla de nuevo cada dos años. Pueden adquirirse también otros lí-quidos protectores para este fin. Algunas marcas son de fácil utilización y no tienen los peligros inherentes a la aplicación de la creosota, como los daños que pudieran ocasionar al contacto con la piel de personas propensas a irritaciones cutáneas.
2.2. MATERIALES ADHESIVOS UTILIZADOS PARA LA MADERA
a) Características de los materiales adhesivos
Los materiales adhesivos son sustancias que se utilizan para pegar dos o más su-perficies. La mayoría de los pegamentos forman una unión al rellenar los huecos
y fisuras diminutos que existen normalmente en cualquier superficie muy lisa. Los pegamentos distribuyen la tensión en el punto de unión, resisten a la humedad y a la corrosión y eliminan la necesidad de remaches y tornillos. Su eficacia depende de va-rios factores, como la resistencia al encogimiento y desprendimiento, la maleabilidad, la fuerza adhesiva y la tensión superficial, que determinan el grado de penetración del pegamento en las minúsculas depresiones de las superficies a unir.
Los pegamentos naturales han sido sustituidos en muchas aplicaciones por los sintéticos, pero aún se siguen utilizando en grandes cantidades colas naturales, almidones, gomas, celulosa, bitúmenes y cementos de goma naturales.
Entre los pegamentos vegetales se encuentran los almidones y las dextrinas de-rivadas de maíz, trigo, patatas y arroz, que se utilizan para pegar papel, madera y tejidos; ciertas gomas como la goma arábiga, el agar y la algina, que cuando están húmedas proporcionan adhesión a ciertos productos como los sellos o timbres y los sobres engomados; los pegamentos de celulosa, empleados para pegar pieles, tela y papel; los cementos de goma y las resinas como el alquitrán y la masilla. Los pegamentos sintéticos, ya se utilicen solos o como modificantes de los pega-mentos naturales, tienen mejor rendimiento y una gama de aplicación más amplia que los productos naturales. La mayoría de ellos contienen polímeros, que son moléculas enormes compuestas por un gran número de moléculas simples que forman cadenas y redes fuertes enlazando las superficies en una unión firme. Los pegamentos termoestables, que se transforman en sólidos, duros y resistentes al calor por la adición de un catalizador o la aplicación de calor, se usan para pegar piezas metálicas de aviones y vehículos espaciales. Las resinas termoplásticas, que pueden ablandarse con el calor, se usan para pegar madera, vidrio, caucho o hule, metal y productos de papel. Los pegamentos elastoméricos, como los cementos de goma naturales o sintéticos, se utilizan para pegar materiales flexibles a materiales rígidos.
Existe una amplia gama de productos adhesivos para el trabajo con la madera. El material más utilizado antiguamente, y que todavía hoy es usado en la reparación de antigüedades, es la cola animal13. Es un pegamento excelente pero poco resis-tente a la humedad.
La principal fortaleza de una unión encolada radica en la capacidad de resistencia al cizallado y no a la tracción.
Sin embargo, las uniones encoladas tienen una considerable resistencia a la trac-ción, tal como se puede demostrar en la construcción de instrumentos musicales de cuerda, en donde la presión de las cuerdas, actuando sobre el alma del instru-mento, está ejerciendo una tensión importante en ángulo recto respecto a la junta encolada entre el dorso del instrumento y los revestimientos del armazón.
13 Entre los adhesivos orgánicos derivados de proteínas naturales se encuentran las colas (sustancias sólidas pegajosas) he-chas de colágeno, un componente de los tejidos conectivos y huesos de los mamíferos y peces, la cola de la albúmina de la sangre, que se usa en la industria de la chapa de madera y una cola hecha de caseína, una proteína de la leche, que se emplea para pegar madera y en la pintura.
En general, mientras menos densa sea una madera más fácil será su encolado, en tanto que las maderas densas u oleosas resultan más difíciles, especialmente si se usa una cola diluida en agua. Estas especies, que resultan de difícil encolado, convienen encolarlas inmediatamente después de haber realizado los cortes de encajado y haber contrarrestado el aceite de la madera con un disolvente tal como el metanol. Hay que convenir, que también el uso de un disolvente será procedente antes de empezar el encolado si éste no es inmediato.
Siempre resultará una buena práctica lijar las caras que se encolarán si han que-dado expuestas al aire libre durante cierto tiempo o, también, si debido al uso de herramientas embotadas, las superficies a encolar se hallan como bruñidas. Cualquier cola, independientemente de la resistencia que tenga que ofrecer en ser-vicio, resulta más efectiva aplicada en maderas que han sido objeto del adecuado secado. El contenido acuoso, para la mayoría de colas que se utilizan para trabajos de interior, debe ser de un 12 por ciento.
El espesor de la junta de encolado es importante. Mientras más fina sea, más recio será el encolado, y, salvo que la cola contenga un rellenador o carga, la capa de cola no debe ser superior a 0,125 mm. A pesar de que un pequeño resquicio puede quedar colmado con una capa que no exceda 1,25 mm, es preferible recurrir a una capa de cola que sea lo más delgada posible.
Todas las uniones de madera convencionales están lo suficientemente bien concebidas para que suministren una buena área de adhesión y, generalmente, fuercen la madera de tal modo que resulte un encolado efectivo con sólo que se le aplique un ligero apretado. b) Tipos de adhesivos utilizados
Veamos ahora algunos de los adhesivos más utilizados:
* Resinas sintéticas: la urea formaldehído (UF) es ampliamente usada en la in-dustria y casi en exclusiva en el taller casero. Se utiliza en frío, es altamente re-sistente a la humedad y no tiñe. Existen diversos tipos, uno de ellos se presenta en forma de jarabe con un líquido endurecedor separado de aspecto acuoso y tiene una vida propia limitada; para el pequeño consumo es más conveniente en polvo, que mezclado con agua se convierte en un jarabe similar al anterior, pero su vida es considerablemente mayor. Estas resinas son un adhesivo universal ex-tremadamente fuerte. Todas las colas constituidas por resinas sintéticas, salvo la de acetato de polivinilo, son termoendurecibles o termoestables, es decir, que no se reblandecen por la acción del calor. Todas las colas sintéticas endurecen más rápidamente mientras más alta sea la temperatura, pero el acetato de polivinilo, que es un termoplástico, requiere un periodo de enfriamiento para endurecer antes de que se puedan soltar los instrumentos de apretado. Las colas sintéticas son completamente inmunes a los organismos de putrefacción.
El resorcinol formaldehído tiene propiedades similares al fenolformaldehído, pero resulta de más fácil manipulación. Son mucho más caras que las colas de urea de formaldehído. Es el único tipo de cola de ensamblado o acoplamiento que sea totalmente resistente al agua, intemperie, calor y al tiempo.
* Acetato de polivinilo (APV) (cola blanca): es una emulsión blanca, lista para su uso tal y como se presenta. Hay muchos preparados disponibles y a menudo tiene aditivos de resina. Se usa en frío como adhesivo general y tiene una bue-na resistencia, aunque es débil ante la humedad baja. No mancha. Se ablanda a temperaturas elevadas, son menos resistentes que las colas de urea de formaldehído al agua, pero son más cómodas de utilizar y presenta una buena conservación en el recipiente. Las juntas de unión son transparentes.
* Caseína: es una cola que se encuentra en desuso. Es fuerte aunque no tanto como la cola blanca. Se presenta en polvo para mezclar con agua. Un inconve-niente es su tendencia a teñir algunas maderas duras como el roble, la caoba, el nogal, etc. Es buen resistente a la humedad.
* Resinas epoxílicas: son usadas principalmente para unir metal y madera. Son dos productos separados que deben mezclarse para que se produzca el endure-cimiento, la cola y el endurecedor. Son caras y útiles para trabajos especiales. Se emplean para unir materiales diversos: metales, maderas, porcelana y vidrio. * Cola animal: tal y como indicábamos anteriormente, es una cola fuerte para
uso general, aunque no es resistente a la humedad y no puede usarse para tra-bajos de intemperie. Necesita usarse en caliente14, por lo que algunas uniones
ensambladas se deben calentar antes de armarlas. La cola animal no tiñe y es la única que puede utilizarse en el chapeado a martillo.
Varios tipos de colas animales procedentes de huesos y pellejos han venido siendo utilizadas desde tiempos prehistóricos y no se hallaron de otra clase hasta 1930.
La cola animal, tal como la denominada cola de carpintero, proporciona una buena adhesión pero no resiste los organismos de putrefacción, así como tam-poco el calor y la humedad y resulta de manipulación más engorrosa que la cola sintética. No tiene ningún otro inconveniente y continúa siendo utilizada para instrumentos de música y, también, para algunos chapeados. El uso para instrumentos musicales se explica porque no se tienen que desmontar total-mente para su conservación y reparación, y un hábil artesano, por ejemplo, puede separar el dorso y la barriga de un violín de su armazón con una delgada hoja sin dañar para nada el instrumento. Esto sería imposible con una cola sintética. La cola animal se utiliza para marquetería y chapeado, ya que propor-ciona una adherencia inmediata y adecuada entre la chapa y su soporte con sólo que se ejerza un poco de presión en la posición que deba tener y sin que luego se tenga que ejercer una presión adicional mientras la cola fragua. La cola animal a base de sangre resiste a la putrefacción si se prensa en ca-liente; aún se utiliza en tableros baratos. La cola de caseína se obtiene a partir de la leche y es muy fuerte y de fácil manipulación, resistiendo moderadamente
14 La cola animal se obtiene en forma de granos o placas. Se coloca en un recipiente y se recubre con agua, dejándola remojar durante toda la noche. Se calienta al baño maría y la cola se funde. Cuando esté caliente debe chorrear de la brocha libre-mente sin grumos y también sin dividirse en gotas.
el calor y la pudrición. Si se la convierte en alcalina es buena para el encolado de maderas con mucho contenido en tanino. Como no tiene otras cualidades particulares que aventajen a las colas sintéticas, ha quedado arrinconada por el artesano.
* Adhesivos de impacto: se utilizan principalmente para pegar laminados plás-ticos sobre madera. También pueden usarse para trabajos especiales de cha-peado. Se aplican a las dos piezas y se dejan secar hasta que no se adhiera el pegamento al tocarlo. Al unir las piezas el agarre es inmediato. Estas colas pueden ser sintéticas o vegetales. Las vegetales se obtienen a partir de caucho natural disuelto en un diluyente.
TEMA
14
Prevención de riesgos laborales.
Riesgos laborales específicos en las
funciones del peón, medidas de
protección individuales y colectivas
ANEXO II. TRABAJOS SIN TENSIÓN
A) Disposiciones generales
Las operaciones y maniobras para dejar sin tensión una instalación, antes de iniciar el «tra-bajo sin tensión», y la reposición de la tensión, al finalizarlo, las realizarán trabajadores autoriza-dos que, en el caso de instalaciones de alta tensión, deberán ser trabajadores cualificaautoriza-dos.
– A.1 Supresión de la tensión.
Una vez identificados la zona y los elementos de la instalación donde se va a rea-lizar el trabajo, y salvo que existan razones esenciales para hacerlo de otra forma, se seguirá el proceso que se describe a continuación, que se desarrolla secuencial-mente en cinco etapas:
1.ª Desconectar.
3.ª Verificar la ausencia de tensión. 4.ª Poner a tierra y en cortocircuito.
5.ª Proteger frente a elementos próximos en tensión, en su caso, y establecer una señalización de seguridad para delimitar la zona de trabajo.
Hasta que no se hayan completado las cinco etapas no podrá autorizarse el inicio del trabajo sin tensión y se considerará en tensión la parte de la instalación afecta-da. Sin embargo, para establecer la señalización de seguridad indicada en la quinta etapa podrá considerarse que la instalación está sin tensión si se han completado las cuatro etapas anteriores y no pueden invadirse zonas de peligro de elementos próximos en tensión.
1. Desconectar.
La parte de la instalación en la que se va a realizar el trabajo debe aislarse de todas las fuentes de alimentación. El aislamiento estará constituido por una distancia en aire, o la interposición de un aislante, suficientes para garantizar eléctricamente dicho aislamiento.
Los condensadores u otros elementos de la instalación que mantengan tensión des-pués de la desconexión deberán descargarse mediante dispositivos adecuados. 2. Prevenir cualquier posible realimentación.
Los dispositivos de maniobra utilizados para desconectar la instalación deben ase-gurarse contra cualquier posible reconexión, preferentemente por bloqueo del me-canismo de maniobra, y deberá colocarse, cuando sea necesario, una señalización para prohibir la maniobra. En ausencia de bloqueo mecánico, se adoptarán me-didas de protección equivalentes. Cuando se utilicen dispositivos telemandados deberá impedirse la maniobra errónea de los mismos desde el telemando.
Cuando sea necesaria una fuente de energía auxiliar para maniobrar un dispositivo de corte, ésta deberá desactivarse o deberá actuarse en los elementos de la instalación de forma que la separación entre el dispositivo y la fuente quede asegurada.
3. Verificar la ausencia de tensión.
La ausencia de tensión deberá verificarse en todos los elementos activos de la instalación eléctrica en, o lo más cerca posible, de la zona de trabajo. En el caso de alta tensión, el correcto funcionamiento de los dispositivos de verifi-cación de ausencia de tensión deberá comprobarse antes y después de dicha verificación.
Para verificar la ausencia de tensión en cables o conductores aislados que puedan confundirse con otros existentes en la zona de trabajo, se utilizarán dispositivos que actúen directamente en los conductores (pincha-cables o similares), o se emplea-rán otros métodos, siguiéndose un procedimiento que asegure, en cualquier caso, la protección del trabajador frente al riesgo eléctrico.
Los dispositivos telemandados utilizados para verificar que una instalación está sin tensión serán de accionamiento seguro y su posición en el telemando deberá estar claramente indicada.
4. Poner a tierra y en cortocircuito.
Las partes de la instalación donde se vaya a trabajar deben ponerse a tierra y en cortocircuito:
a) En las instalaciones de alta tensión.
b) En las instalaciones de baja tensión que, por inducción o por otras razones, puedan ponerse accidentalmente en tensión.
Los equipos o dispositivos de puesta a tierra y en cortocircuito deben conectarse en primer lugar a la toma de tierra y a continuación a los elementos a poner a tierra y deben ser visibles desde la zona de trabajo. Si esto último no fuera posible, las co-nexiones de puesta a tierra deben colocarse tan cerca de la zona de trabajo como se pueda.
Si en el curso del trabajo los conductores deben cortarse o conectarse y existe el peligro de que aparezcan diferencias de potencial en la instalación, deberán tomar-se medidas de protección, tales como efectuar puentes o puestas a tierra en la zona de trabajo, antes de proceder al corte o conexión de estos conductores. Los conductores utilizados para efectuar la puesta a tierra, el cortocircuito y, en su caso, el puente, deberán ser adecuados y tener la sección suficiente para la corriente de cortocircuito de la instalación en la que se colocan.
Se tomarán precauciones para asegurar que las puestas a tierra permanezcan correctamente conectadas durante el tiempo en que se realiza el trabajo. Cuando tengan que desconectarse para realizar mediciones o ensayos, se adoptarán medi-das preventivas apropiamedi-das adicionales.
Los dispositivos telemandados utilizados para la puesta a tierra y en cortocircuito de una instalación serán de accionamiento seguro y su posición en el telemando estará claramente indicada.
a) Secuencia de operaciones para colocar una puesta a tierra y en cortocircuito
A) En alta tensión
– Comprobación visual del buen estado del equipo de puesta a tierra y cortocircuito.
– Comprobar que el verificador de ausencia de tensión es el apropiado. – Comprobación visual del buen estado del equipo de protección
indivi-dual, especialmente de los guantes aislantes para alta tensión. – Comprobar el buen funcionamiento del verificador de ausencia de
ten-sión, prestando especial atención a la tensión o gama de tensiones nominales y al estado de las baterías.
– Conectar la pinza o grapa de puesta a tierra al electrodo de tierra (pica, punto fijo, estructura metálica, etc.) y, en su caso, desenrollar total-mente el conductor de puesta a tierra.
– Ponerse los guantes aislantes, las gafas inactínicas, la pantalla facial, el casco de seguridad y, si procede, el arnés o cinturón de seguridad. (Si la pantalla facial es inactínica, no serán necesarias las gafas). – Situarse, si es factible, sobre alfombra aislante.
– Verificar la ausencia de tensión en cada una de las fases.
– Comprobar de nuevo el correcto funcionamiento del verificador de au-sencia de tensión.
– Conectar las pinzas del equipo de puesta a tierra y cortocircuito a cada una de las fases mediante la pértiga aislante.
Equipo de protección individual requerido en AT (Para la colocación y la retirada de la puesta a tierra) – Guantes aislantes para alta tensión
– Gafas o pantalla facial adecuadas al arco eléctrico – Arnés o cinturón de seguridad, si procede.
– Casco de seguridad aislante con barboquejo.
– Guantes de protección contra riesgos mecánicos y arco eléctrico. De forma complementaria, los trabajadores utilizarán:
– Ropa de trabajo adecuada. – Calzado de trabajo.
En general, para la protección contra el arco eléctrico es recomendable utilizar pantallas inactínicas; esto hace innecesaria la utilización de gafas.
B) En baja tensión
– Comprobar el verificador de ausencia de tensión.
– Comprobación visual del buen estado del equipo de puesta a tierra y cortocircuito.
– Comprobación visual del buen estado del equipo de protección indivi-dual, especialmente de los guantes aislantes para baja tensión. – Ponerse los guantes aislantes, las gafas inactínicas, la pantalla facial,
el casco de seguridad y, si procede, el arnés o cinturón de seguridad. (Si la pantalla facial es inactínica, no son necesarias las gafas). – Situarse sobre la banqueta, tarima o alfombra aislante, cuando proceda.
