La exposición que a continuación se hace del procedimiento
de aserrío de la madera, de la fabricación de tableros contrachapados
y de partículas, reviste carácter general y debe dar al lector
una idea general de los procedimientos de producción que entran
en la industria mecánica de la madera y de la función que
en ella desempeña la energía.
No obstante, independientemente de la naturaleza de los procedimientos y de las actividades correspondientes, todas las medidas tendientes a ahorrar energía exigen un análisis minucioso de los procesos actuales y de las soluciones posibles.
En la Figura 1 se presenta la disposición de una planta típica,
con una descripción de los principales procedimientos para familiarizar
al lector.
El transporte y manipulación de trozas varía de un aserradero a otro y depende en buena parte de la capacidad de funcionamiento y del tamaño de las trozas que llegan. La energía manual y animal, que puede utilizarse en pequeños aserraderos portátiles, pasando por las palas cargadoras de ataque frontal con arrastre de trozas y los puentes-grúa, indican la gran variedad de equipo que actualmente se emplea para la manipulación.
Figura 1 :Aserrío, flujo de proceso simplificado
El descortezado de las trozas, se lleve a cabo manualmente o con descortezadoras
mecánicas, en los bosques o en el lugar del aserradero, se está
convirtiendo actualmente en una práctica muy seguida. El descortezado
sirve para salvaguardar las sierras y demás equipo de un desgaste
excesivo y de averías que, de no ser así, se producirían
por las piedras, objetos metálicos y otros elementos extraños
que se van incrustando en la corteza; el descortezado facilita también
al encargado del aserradero evaluar el rollo. Pueden también utilizarse
lavadoras de trozas para eliminar la arena o suciedad adherida a su superficie.
El aserrado de la troza se consigue utilizando una sierra de cinta sin fin o una sierra circular que pueda ser simple o, en el caso de trozas de gran diámetro, doble. Un carro lleva la troza a lo largo de la sierra principal a la que se amordaza, y donde pueda voltearse para presentarla a la misma de manera que se consiga el mejor aserrado posible.
Después de pasar por la sierra principal, en la desdobladora tiene lugar un ulterior reaserrío de los cantos, lo que permite eliminar los defectos de la madera; los costeros gruesos se aserrean para tablones y las piezas escuadradas y se convierten en tablones y tableros. Los cantos redondos bastos de las piezas que salen de la sierra principal y de la desdobladora se eliminan con una canteadora para producir las anchuras normalizadas que corresponden a las normas.
Al salir de la sierra principal, de la desdobladora o la canteadora,
las piezas aserradas se cortan para obtener unos largos correspondientes
a las normas, eliminándose los defectos mediante el empleo de una
o más recortadoras fijas o móviles, después de lo
cual la madera aserrada pasa a la fase de selección y clasificación.
Para proteger la madera aserrada contra ataques de hongos e insectos
e inhibir la tendencia que tiene la madera secada al aire a rajarse y hendirse,
los cantos pueden rociarse manualmente o sumergirse mecánicamente
en una solución química preparada a tal efecto. Se aplica
cera o pintura a la madera de testa o contrahílo que se va a secar
al aire, mediante brocha o rociado, para que actúe de impermeabilizador
con objeto de conseguir así un secado más lento de los extremos
y lograr en consecuencia un secado más uniforme de la madera aserrada.
El secado al aire supone el apilado de la madera aserrada al aire libre o en cobertizos dispuestos en terrenos debidamente preparados de suerte que la madera está expuesta a una buena corriente de aire hasta conseguir el contenido necesario de humedad.
Aunque el secado de la madera entraña unos gastos mínimos de capital y funcionamiento, exige en cambio un gran espacio de terreno, supone grandes existencias, lo que constituye riesgo de incendio, y además, las condiciones y ritmo del secado se hallan muy fuera del control del encargado del aserradero.
El secado en horno, en cambio, permite que la madera aserrada se seque en un medio ambiente cerrado y controlado, donde puede regularse la temperatura, la circulación del aire y la humedad para conseguir unas condiciones de secado lo más económicas posible sin dar lugar a que se degrade el producto. Los dos hornos más comunes son el de lotes o discontinuo y el continuo. El primero seca la madera en cámaras por cargas o tandas, mientras que el segundo la seca mientras avanza a lo largo del horno en carretillas.
Como el secado en horno de la madera aserrada consume un 70-90 por ciento
de la energía total consumida en el proceso de aserrío, cada
día se convierte en una práctica más universalmente
aceptada en la industria de los aserraderos el utilizar sus residuos como
fuente de combustible, cuyo valor energético puede incluso constituir
un excedente respecto de las necesidades del aserradero.
Puede luego efectuarse una ulterior mejora con la preparación
de la superficie empleando cepillos de cuchillas rotativas o cinturones
abrasivos según las exigencias del mercado.
En la Figura 2 aparece un esquema típico de una fábrica
para ilustrar a los lectores los procesos correspondientes.
Antes del desenrollado, la mayoría de las maderas necesitan acondicionamiento para ablandarlas de forma que se facilite su desenrollado y se obtenga una calidad aceptable de chapa. Para ello es necesario exponer los bloques de desenrollo al calor y humedad remojándolos en recipientes de agua caliente 0 exponiéndoles a vapor en vivo o a rociaduras de agua caliente.
Luego se procede al descortezado de las trozas para facilitar la tarea
del tornero y eliminar la suciedad y residuos que de lo contrario pudieran
dañar las cuchillas del torno, procediéndose luego a cortar
las trozas con arreglo a la longitud que corresponda al torno, que normalmente
es de 240-270 cm.
A continuación, las hojas de chapa se enrollan en bobinas o pasan a un sistema de bandejas múltiples para proveer a su almacenamiento y para que haya capacidad de reserva en caso de fluctuaciones en las chapas que salen del torno; la velocidad de ambos sistemas de almacenamiento se sincroniza por lo general con la del torno.
Seguidamente se corta la chapa verde a la medida, manualmente o con cuchillas de gran velocidad; se clasifica y almacena en pilas listas para el secado. Los defectos que se descubran como nudos o grietas se quitan luego Cortándolos de la hoja.
Figura 2 : Producción de tableros contrachapados: Flujo de proceso simplificado
El secado de las chapas supone un 70 por ciento de la energía térmica consumida en la producción de tableros contrachapados y aproximadamente un 60 por ciento de la energía total que necesita la fábrica. Por ese motivo se están desarrollando constantemente sistemas de secado nuevos y perfeccionados, así como la forma de caldeo.
El caldeo de la secadora puede consistir en el empleo indirecto de vapor
o aceite térmico, o el fuego directo regulándose la temperatura
con la entrada de aire f resco. Aunque las temperaturas de secado entre
los 90 y 160°C pueden considerarse normales, se están empleando
mayores temperaturas de unos 175°C para algunas especies con el fin
de reducir el tiempo global de secado.
Aunque los esparcidores manuales de rodillos constituyen un método
muy empleado para la aplicación de la cola, los adelantos en cuanto
a sistemas alternativos ha llevado a la adopción de aplicadores
de cortina, extrusores, cabinas de aspersión, etc, cada una con
sus propios efectos.
El paso de prensas en frío con orificio único a prensas en caliente de orificios múltiples, con aberturas entre 5 y 25 y que funcionan con temperaturas en el plato del orden de 80-180°C, ha reducido considerablemente el tiempo global del ciclo de prensado
e incrementado la capacidad de prensa. ordinariamente los platos se calientan con agua caliente o vapor, aunque también se emplea el aceite térmico cuando el prensado se efectúa a temperaturas superiores.
El preprensado en frío, a presiones relativamente bajas, no se
está implantando en las líneas de producción más
modernas. Ello se debe en buena parte a que la chapa al mantenerse unida
es más fácil de manipular y de cargar en la prensa caliente,
además de que el menor espesor de la hoja permite unas aberturas
menores en la prensa caliente, lo que da lugar a una reducción general
del tiempo de carga y de prensado en caliente.
Las recortadoras cortan los tableros contrachapados según el tamaño que se desee, y luego se lijan en máquinas de cinta ancha o de tambor para obtener la terminación deseada. Los daños o imperfecciones de las chapas frontales se reparan luego manualmente taponándolas y aplicando remiendos.
Los tableros contrachapados se fabrican en una amplia variedad de tamaños
y espesores, si bien los tamaños más comunes son paneles
de 1220 x 2440 mm, además de 1830 x 3050 mm y 915 x 915 mm. Los
espesores pueden ir de 3 a 25 mm, siendo el número de hojas de tres
para tableros de hasta 7,5 mm de espesor a cinco o más hojas para
variedades de más espesor.
En la mayoría de los casos, la producción de partículas
lleva consigo un cierto número de operaciones como las que se describen
más abajo (véase Figura 3), que necesitan distintas cantidades
y tipos de energía.
Figura 3: Producción de tableros de particulas: Flujo de proceso simplificado
Ante la vasta variedad de materiales que llegan al apiladero de la fábrica, antes del proceso de reducción hay que llevar a cabo su separación por lo que respecta al tamaño y, de ser posible, la especie. Se quita la corteza de las trozas, si no se ha hecho ya antes en el bosque, para evitar que se enramen las cuchillas de las desmenuzadoras; también se dispondrá de eliminadoras de piedras y separadoras magnéticas para evitar al demás equipo de reducción los daños que podrían provocar de lo contrario los cuerpos extraños que hubiere en el material para fibra.
Hay una gama variada de maquinaria para obtener el tamaño y forma
de las partículas que hacen falta para las capas centrales y superficiales
del tablero de partículas; esta maquinaria debe ajustarse a la variedad
y tamaño de la madera y residuos de madera que se empleen. Las astilladoras,
las fragmentadoras anulares de cuchillas, las desfibradoras de martillo,
las refinadoras de disco, etc, cada cual funcionando con arreglo a un principio
diferente, empleando cuchillas, barras de martillo, placas de discos ranurados,
etc, son sólo algunas de las herramientas de uso común en
esta industria.
El secado de las partículas consiste en un proceso continuo en que éstas se desplazan a lo largo de los secadores horizontales rotativos mientras están suspendidas y expuestas a los gases calientes o al calor que emiten haces de tubos que llevan agua caliente, vapor o aceite térmico. El calor se produce por la combustión del aceite, gas o residuos. El secado por radiación térmica se está considerando ahora como alternativa aceptable a los secadores rotativos y requiere temperaturas de secado un tanto inferiores.
Las partículas, directamente después del secado, se criban para seleccionarlas con arreglo a su tamaño en cribas vibradoras o giratorias o mediante la clasificación con una corriente de aire. El cribado normalmente se efectúa después de los secadores pues las partículas húmedas suelen pegarse, taponando los filtros y reduciendo la eficacia general del proceso de clasificación.
,se separan las partículas según el tamaño para escoger el material que servirá para las capas exteriores y centrales del tablero. Es indispensable que las partículas que resulten de un
tamaño excesivo se reciclen para su ulterior reducción
y que pasen por la criba las partículas finas para evitar así
consumir una cantidad desproporcionada de cola resinosa y para servir de
fuente valiosa de combustible.
En las fábricas más modernas de tableros de partículas, el moldeado o formado de la manta es un proceso totalmente mecánico, mientras que los moldeadores antiguos exigen una nivelación manual. A pesar de la gran variedad de moldeadores que se utilizan actualmente, los principios básicos de la formación de la manta son por lo genera¡ análogos en cuanto a que entra en el moldeador un flujo uniforme de partículas desde una tolva de carga, que a su vez calibra una capa distribuida por igual de partículas que va a parar a un bastidor en una cinta móvil o una repartidora.
Los moldeadores pueden estar dotados de cabezas moldeadoras única o múltiples, que son fijas o móviles y que están diseñadas de forma que las partículas más finas pasen a formar las capas superficiales de la manta y las partículas más bastas constituyan el centro. En todos los casos es imprescindible que se forme una manta distribuida parejamente con el peso deseado. Las mantas que no se ajustan a la norma se apartan y se reciclan.
El transportó de las mantas a la prensa previa y a la
prensa en caliente se lleva a cabo moldeando la manta en planchas de metal,
denominadas placas de carga, matrices u hormas, que a su vez se montan
manual o mecánicamente en las prensas, o en el caso de sistemas
sin placas, usando almas metálicas flexibles, cintas y bandejas
de plástico que transportan las mantas a través de la prensa
en caliente.
Aunque las preprensas pueden ser del tipo caliente o frío, la prensa principal se calienta siempre, haciendo pasar agua caliente, vapor o aceite a través de los platos para conseguir temperaturas del orden de 140-200*C, según las resinas utilizadas y el tipo de prensa.
Pueden utilizarse prensas calientes de abertura única o múltiple
efectuándose la carga y descarga manual o mecánicamente por
cable, elevadores de cadena o procedimientos hidráulicos, según
la antigüedad y complejidad de la fábrica. Si bien en las instalaciones
modernas más grandes se regula automáticamente el tiempo
de prensado y las presiones, en muchas fábricas se sigue prefiriendo
el control manual ya que permite hacer reajustes con arreglo a las diferentes
calidades de la manta.
Se emplean sierras dimensionadoras para cortar los tableros según el tamaño deseado, reciclándose los recortes o utilizándose para combustible. Para cumplir las normas fijadas en cuanto al espesor y la calidad de la superficie, pueden utilizarse diversas lijadoras de cinta o tambor.
Una vez se han acabado superficialmente los tableros, se cortan éstos según el tamaño deseado en cuanto al largo y ancho con diversas sierras, con arreglo a las exigencias del mercado. Los tableros de partículas se suelen producir en paneles de 1220 x 2440 mm, con espesores que van de 3 a 35 mm, siendo la medida más común la de 19 mm. Por lo general, los tableros se fabrican con una densidad media de 400-800 kg por metro cúbico, aunque se emplean tableros de gran densidad de 800 a 1120 kg por metro cúbico.
