La madera y el papel. Impreso por JOSE RAMON MADRID MOTA Centro I.E.S. SANGONERA LA VERDE

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1 La madera y el papel son materiales que todos usamos a diario. Descubrir sus propiedades y características nos ayuda a comprender su importancia. Impreso por JOSE RAMON MADRID MOTA Centro I.E.S. SANGONERA LA VERDE

2 Sumario 1 La madera Las propiedades generales de la madera Consolidación Los tipos de madera Las maderas naturales Las maderas transformadas Consolidación La obtención de la madera Consolidación Las técnicas y herramientas para trabajar la madera Consolidación El reciclaje de la madera Consolidación La obtención del papel Consolidación Ejercitación, proyectos y competencias Anexos

3 1 La madera 1 La madera La madera es un material de origen vegetal que se obtiene del tronco de los árboles.sobre todo, se compone de fibras de celulosa unidas por una sustancia más rígida, la lignina. Qué es la celulosa? La célula vegetal cuenta con un elemento situado en el exterior de la membrana plasmática, ausente en la célula animal: la pared vegetal. Tiene varias funciones, pero la principal es mantener la forma de la célula, sobre todo cuando de ella entra o sale agua. Para mantener su estructura, la pared vegetal está formada en su mayor parte por una fibra llamada celulosa. Se trata de un polímero de miles de moléculas de glucosa unidas. La madera está formada, además de por celulosa, por otros polímeros que le confieren propiedades como la dureza y la impermeabilidad. La composición de la madera es: La celulosa: entre el 35 % y el 50 %. El xilano: entre el 20 % y el 35 %. Es un polímero similar a la celulosa, pero formado por el glúcido xilosa, en lugar de la glucosa. La lignina: entre el 10 % y el 25 %. Es un polímero complejo que impregna los espacios existentes entre las fibras de celulosa, expulsa el agua y endurece y refuerza la pared celular. El ser humano ha utilizado la madera desde la antigüedad para fabricar los más diversos objetos: vehículos, embarcaciones, edificios, máquinas, muebles, herramientas, armas y objetos decorativos y artísticos, entre muchos otros.además, la madera ha sido durante milenios la principal fuente de energía, al usarse como combustible. 2

4 1 La madera Los edificios antiguos de Venecia descansan sobre cimientos hechos con troncos de aliso, una madera muy resistente al desgaste producido por el agua. 1.1 Las propiedades generales de la madera En la madera como material tecnológico hallamos una serie de propiedades que la hacen idónea para diversos usos.las características generales de la madera son: Es un material ligero, de baja densidad. Es blanda, aunque su dureza varía según el tipo de madera. Es higroscópica, es decir, absorbe la humedad. Es combustible. Es un buen aislante eléctrico, térmico y acústico. Es tenaz, es decir, resiste bien las roturas. Es muy resistente a esfuerzos. Es flexible. Las propiedades de la madera pueden mejorarse mediante la aplicación de barnices, tintes o chapados. 3

5 2 Los tipos de madera La madera balsa, que se obtiene del árbol del mismo nombre, es de una ligereza extraordinaria debido a su muy baja densidad. Esto la hace idónea, entre otros usos, para la fabricación de aeromodelos y maquetas de arquitectura. 1.2 Consolidación Actividades para consolidar lo que has aprendido en esta sección Los tipos de madera Podemos dividir la madera en dos grandes tipos: las maderas naturales y las maderas transformadas. 2.1 Las maderas naturales Las maderas naturales son las que proceden de forma directa del despiece y secado del tronco del árbol.se distinguen dos tipos según la dureza: las maderas blandas y las maderas duras Las maderas blandas Clasificamos como maderas blandas a aquellas que proceden casi siempre de árboles de hoja perenne, como las coníferas (por ejemplo, pinos, abetos y cipreses).estos se 4

6 2 Los tipos de madera caracterizan por su abundancia y su rápido crecimiento.se trata de maderas ligeras y fáciles de trabajar, de bajo coste.contienen resinas y se astillan más que las maderas duras.no presentan vetas, por lo cual es necesario aplicarles barnices o pinturas.se utilizan para carpintería general, en la construcción y en la fabricación de muebles.la más empleada es la madera de pino (color blanco o blanco amarillento); también se emplea el abeto (color blanquecino).aunque no proceden de árboles de hoja perenne, también la balsa y el chopo se clasifican como maderas blandas por sus características. La madera de pino se emplea para los más diversos usos, desde construcción y carpintería general hasta la fabricación de muebles Las maderas duras Clasificamos como maderas duras a aquellas que en su mayor parte proceden de árboles de hoja caduca.estos tienen un crecimiento lento, que proporciona a la madera una mayor densidad en comparación con árboles de madera blanda.como resultado, las maderas duras son mucho más resistentes, pero más escasas y por ello mucho más caras.aunque también se emplean en construcción para elementos como las vigas de las casas, es 5

7 2 Los tipos de madera mucho más habitual su uso en la fabricación de muebles de calidad, ebanistería, tallas, esculturas y piezas de pequeño tamaño.las más empleadas son roble (de color pardo claro), nogal (de color pardo rojizo y veteado) y haya (de color pardo blanquecino).otras maderas duras son la de ébano, oscura, de gran dureza y apropiada para ebanistería de alta calidad; la de teca, apropiada para muebles de exterior y embarcaciones; y la madera de boj, de extraordinaria dureza y apropiada para la fabricación de piezas torneadas e instrumentos de viento, entre otros usos. La madera de boj es ideal para fabricar pequeñas piezas torneadas como las figuras del ajedrez. 2.2 Las maderas transformadas Englobamos bajo la denominación de maderas transformadas a aquellos productos derivados de la madera natural y que se obtienen por varios métodos.los materiales de este tipo conservan algunas de las propiedades básicas de la madera natural de la que provienen y potencian algunas de sus prestaciones.las ventajas de la madera transformada frente a la madera natural son: Tiene un precio más económico. Se aprovecha la totalidad de los árboles. Se obtienen tablones más lisos y más planos que con la madera natural. Se pueden fabricar productos de madera de mayor tamaño. Es más o menos resistente dependiendo de la madera transformada de que se trate.las resinas mejoran su comportamiento pero, igual que la madera natura,l puede sufrir deformaciones y pudrirse. 6

8 2 Los tipos de madera Tablones de diversos tipos de madera transformada Los métodos de fabricación de maderas transformadas Distinguimos tres métodos de fabricación de madera transformada: el contrachapado, el aglomerado y el prensado.se caracterizan por: El contrachapado: se fabrica con varias capas finas de la madera maciza que se colocan una sobre otra y se encolan.las fibras de una capa y de la inmediatamente superior están siempre dispuestas en perpendicular, con lo que se obtiene una resistencia uniforme. El aglomerado: se fabrica con virutas, serrín y trozos de madera que son mezclados y encolados a presión.el producto resultante se prensa y transforma en planchas.después, se puede cubrir el aglomerado con chapa de madera natural o plástico.también puede emplearse sin chapar. El prensado: los productos obtenidos mediante prensado también son conocidos con el nombre de tableros de fibras.se emplean fibras de madera seca que son encoladas con resinas sintéticas a alta presión y temperatura.se obtienen tableros con una textura fina y muy uniforme.uno de los productos más empleados son los tableros DM (de densidad media), por lo fáciles de trabajar y pintar que son.si en vez de resinas sintéticas se emplean las resinas naturales de la madera se obtiene un producto conocido como táblex. 7

9 3 La obtención de la madera También se puede realizar la adición a la parte externa de los productos de la madera, sea esta natural o transformada, de chapas de madera natural o bien de otros materiales como la melamina.este proceso se denomina chapado. 2.3 Consolidación Actividades para consolidar lo que has aprendido en esta sección La obtención de la madera En el proceso de obtención de la madera podemos distinguir los siguientes pasos: 1. Tala del árbol. 2. Transporte de los troncos al aserradero. 3. Eliminación de la corteza y las ramas: estos elementos podrán aprovecharse más adelante en la fabricación de aglomerados, o bien ser triturados para fabricar papel. 4. Corte y despiece de la madera en sus formas comerciales: las formas más habituales son vigas, láminas, chapas, tablas, tablones, listones, barras redondas y molduras. 5. Secado de las piezas: puede ser natural, apilando la madera en naves o a la intemperie, o artificial, mediante el uso de aire caliente. 6. Aplicación de tratamientos específicos: los más comunes son los barnices, para evitar la podredumbre; la superposición de chapas, para proteger o embellecer la madera; y los tratamientos con antifúngicos, para evitar que se enmohezca. 7. Fabricación de objetos. 8

10 3 La obtención de la madera La madera pasa por toda una serie de procesos desde que se tala el tronco del árbol hasta que se obtiene el producto final, pasando por la conformación de tableros, listones y molduras. 3.1 Consolidación Actividades para consolidar lo que has aprendido en esta sección. 9

11 4 Las técnicas y herramientas para trabajar la madera... 4 Las técnicas y herramientas para trabajar la madera Para trabajar la madera y obtener las piezas u objetos con la forma y tamaño que deseamos, se emplean diversas técnicas: el aserrado, para cortar la madera en trozos del tamaño adecuado; el limado y pulido, para eliminar virutas y darle un acabado liso; el taladrado y la realización de uniones, que puede ser mediante clavos, tornillos, colas o ensamblaje de piezas; y el pintado y barnizado, para obtener el acabado final. Para realizar estas técnicas, empleamos las diversas herramientas adecuadas para cada trabajo: Serrar: sierra de marquetería, serrucho, sierra de arco, sierra de punta, sierra de vaivén, sierra circular, etc. Sujetar: tornillo de banco y sargentos. Agujerear: berbiquí y taladro de sobremesa. Limar y pulir: limas, raspas, papel de lija, pulidora y cepillo. Uniones: encolado, clavado, atornillado y tallado de encajes. 10

12 4 Las técnicas y herramientas para trabajar la madera En carpintería se utiliza un gran número de herramientas distintas, cada una específica para los distintos trabajos que permiten transformar la madera sin trabajar en objetos y piezas acabados. 4.1 Consolidación Actividades para consolidar lo que has aprendido en esta sección. 11

13 5 El reciclaje de la madera... 5 El reciclaje de la madera El empleo de la madera como material tecnológico puede tener una contrapartida muy grave para el medio ambiente: para obtener este recurso es necesario talar árboles, lo que conlleva la destrucción de las masas boscosas.además de las talas para extraer madera, los bosques también se talan para obtener más tierras de cultivo y terrenos dedicados a pastos para la ganadería.la explotación de los bosques por encima de su capacidad de regeneración se denomina sobreexplotación y puede tener consecuencias nefastas desde el punto de vista ecológico. La deforestación es la pérdida o reducción de masas forestales. Puede tener efectos medioambientales muy graves: destrucción de ecosistemas, extinción de especies animales y vegetales, desertización, erosión del terreno, cambio climático y mayor riesgo de inundaciones. 12

14 5 El reciclaje de la madera Profundiza Consecuencias medioambientales de la destrucción de los árboles Qué funciones tienen los árboles en la Tierra? - fijar CO2 frenando el efecto invernadero y el consecuente calentamiento de la Tierra, - producir O2 haciendo posible la respiració y por tanto la vida de los animales (incluido el hombre), - sujetar el suelo evitando su erosión y la desertización y - albergar y proteger millones de especies animales y vegetales. A qué ritmo están desapareciendo los árboles? Se estima que cada 2 segundos se destruye el equivalente a un campo de fútbol (una hectárea) de masa forestal o selva. Además, actualmente un 10% de las especies de árboles se encuentra en peligro de extinción. Y piensa que si desaparece el bosque desaparecen todas las especies vegetales y animales que alberga en su interior. Qué puedes hacer tú? - Reducir el consumo de papel y comprar papel reciclado. - Utilizar el papel por las dos caras y cuando ya esté realmente usado llevarlo al contenedor específico para la recogida de papel y cartón. - Moderar el consumo de carne. La mayor parte de la destrucción de las selvas y bosques se debe a las grandes productoras de carne que necesitan más y más espacio para meter a su ganado. El incremento de CO2 en la atmósfera debido a esta práctica es enorme debido a la tala de árboles evitando la fotosíntesis regeneradora de CO2 y productora de O2 y además a la generación de enormes cantidades de gases de efecto invernadero como el metano. - No tirar los muebles de madera viejos sin tratar antes de reubicarlos y darles un nuevo uso. Tenemos una forma efectiva de disminuir la deforestación asociada a la obtención de madera, que consiste en reutilizar la que ya existe: la madera puede ser reciclada en su mayor parte (se calcula que en un 80 %).Podemos transformar las virutas y astillas, por presión o encolado, en contrachapados o aglomerados. 13

15 6 La obtención del papel Las virutas y el serrín se utilizan para realizar rellenos de compost, que nos servirán como abono para la tierra de cultivo. Como último recurso, podemos utilizar los restos de madera como combustible quemándolos en estufas de leña. 5.1 Consolidación Actividades para consolidar lo que has aprendido en esta sección La obtención del papel Además de productos transformados como los aglomerados y contrachapados, obtenemos de la madera un material muy importante: el papel y los productos del papel, como el cartón. 14

16 6 La obtención del papel El origen del papel En el antiguo Egipto, hacia el año 3000 a.c. ya se utilizaba para escribir el papiro, un soporte similar al papel, hecho con fibras vegetales de la médula de la planta del mismo nombre. La palabra papel deriva del nombre de este material. Fue el pueblo chino el primero que desarrolló, hacia el siglo II, un método para la fabricación del papel tal y como lo conocemos. Empleaban fibras vegetales como la paja del arroz e incluso fibras de seda. El secreto de la obtención de papel permaneció durante siglos en China, después se fue extendiendo por Asia y pasó a conocimiento de los árabes, que lo introdujeron en el siglo VIII en Europa. En España se localizaron las primeras fábricas de papel del continente, como la de Xàtiva, instalada alrededor del año La planta del papiro, que crece de manera abundante en las orillas del Nilo, es la materia prima con la cual los antiguos egipcios fabricaban un material similar 15

17 6 La obtención del papel al papel. En los papiros escribían jeroglíficos y realizaban también dibujos y pinturas. Para obtener papel se han de seguir estos pasos: 1. La preparación de la madera: se quita la corteza del tronco y se tritura la madera. 2. La elaboración de la pasta de papel: se mezcla la madera triturada con una gran cantidad de agua para separar la celulosa del resto de componentes.la pasta puede ser elaborada a partir de madera troceada y puede ser pasta química o mecánica según el método utilizado.también se obtiene pasta de papel a partir de trapos viejos o papel usado, con los que elaboramos la llamada pasta de recuperación. 3. El blanqueo: se añaden reactivos químicos a la pasta de papel para blanquearla. 4. El escurrido: se extiende la pasta de papel en horizontal sobre una rejilla, lo que permite que el exceso de agua se escurra. 5. El prensado y secado: se hace pasar la pasta de papel ya escurrida por una serie de rodillos calientes.así, se consigue secar el papel por completo y se obtiene la lámina de papel final. 6. El enrollado: la lámina de papel definitiva se enrolla en grandes bobinas para almacenarlo. 16

18 6 La obtención del papel En las fábricas papeleras se almacena el papel terminado enrollado en grandes bobinas. El cartón es otro derivado de la madera, que también se obtiene a partir de la pasta de papel.para fabricarlo se pegan varias láminas de papel, o bien se parte directamente de una lámina de mayor grosor.comercialmente se presenta de diversas formas, aunque una de las más empleadas es el cartón ondulado.consiste en una lámina de papel interna, dispuesta en forma de ondas, que se "empareda" entre dos láminas lisas; las tres capas son unidas con cola.este tipo de cartón es ligero y a la vez resistente.el cartón se emplea, entre otros usos, para fabricar cajas, envases y embalajes. Profundiza La fabricación de papel Pasos para la obtención de papel: 1. Elaboración de la pasta de papel. Existen tres tipos: - Pasta química: procede de troncos de madera triturados previamente que se depositan en agua con sustancias químicas para separar las fibras de celulosa que formarán parte del papel. 17

19 7 Ejercitación, proyectos y competencias - Pasta mecánica: también se obtiene a partir de troncos que son triturados mediante métodos abrasivos en el interior de un recipiente con agua. La pasta resultante contiene poca celulosa (30%) y gran cantidad de lignina (70%) por lo que no es tan fina y apreciada como la pasta química. - Pasta de recuperación: se obtiene a partir de trapos viejos de lino o algodón y de papel usado que se mezclan con agua. 2. Homogeneizado de la pasta y adición de productos como el cloro para blanquear el papel o bien de cola para espesar la pasta. 3. Prensado de la pasta de papel y secado en rodillos calientes. 4. Obtención de la lámina de papel. 5. Almacenamiento en rollos. 6. Corte a diferentes tamaños y empaquetamiento. 7. Comercialización. 6.1 Consolidación Actividades para consolidar lo que has aprendido en esta sección Ejercitación, proyectos y competencias Pon a prueba tus capacidades y aplica lo aprendido en estos recursos. 18

20 Anexos: Mapa conceptual 19