Madeira

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Este é un dos 1000 artigos que toda Wikipedia debería ter.
Para outros significados, consultar o arquipélago da Madeira ou Madeira (homónimos).
Un tronco de madeira

A madeira é un material sólido, orgánico, higroscópico (absorbe auga) e ortotrópico (crecemento diferente nas dimensións espaciais) obtido orixinalmente do tronco das plantas leñosas, especialmente das árbores, mais tamén dos arbustos. Esas plantas perennes caracterízanse polos caules, que crecen en diámetro ano tras ano, e tamén están compostas por celulosa, hemicelulosa e lignina entre os seus tecidos. As plantas que non producen madeira chámanse herbáceas; ese grupo de plantas inclúe todas as plantas anuais, moitas plantas perennes e tamén a maioría das plantas acuáticas.

Como partes da sección transversal dun toro de madeira, ademais do miolo (nervio ou eixo central), temos o cerne, parte da madeira máis dura, densa e de máis calidade como material, e o sámago mol e lixeiro.

Sendo un material naturalmente resistente e relativamente lixeiro, é frecuentemente utilizado para fins estruturais e de sustentación de construcións. Pola súa dispoñibilidade e características, a madeira foi un dos primeiros materiais en ser utilizados pola humanidade, mantendo, a pesar da existencia dos materiais sintéticos, unha inmensidade de usos directos e servindo de materia prima para múltiplos outros produtos. É tamén unha importante fonte de enerxía, sendo utilizada como leña para cociñar e outros usos domésticos nunha parte importante do mundo.

Utilízase para a produción de polpa de celulosa, que se emprega na industria papeleira e nalgunhas industrias químicas nas cales é utilizada como fonte de diversos compostos orgánicos. A súa utilización na ebanistería para a fabricación de mobles é unha das máis expandidas, o mesmo que a súa utilización na carpintaría para construción de diversas estruturas, como navíos. A madeira é un material utilizado na arquitectura e enxeñaría civil. A explotación descontrolada de madeira en forestas naturais é unha das principais causas de deforestación e de perda de hábitat para múltiplas especies, ameazando a biodiversidade da Terra.

Estrutura da madeira[editar | editar a fonte]

Sección dunha rama de teixo con 27 aneis de crecemento anuais, en cor pálida a sámago, de cor máis escura a cerna e o centro case negro da medula. As liñas escuras radiales son pequenos nós.

Analizando un tronco desde o exterior ata o centro atópanse distintas estruturas con distinta función e características.

  • Casca externa: é a capa máis externa da árbore. Está formada por células mortas do mesma árbore. Esta capa serve de protección contra os axentes atmosféricos.
  • Cámbium: é a capa que segue á casca e dá orixe a outras dúas capas: a capa interior ou capa de xilema, que forma a madeira, e unha capa exterior ou capa de floema, que forma parte da casca.
  • Sámago: é a madeira de máis recente formación e por ela viaxan a maioría dos compostos do zume. As células transportan o zume, que é unha sustancia azucarada coa que algúns insectos pódense alimentar. É unha capa máis branca porque por aí viaxa máis savia que polo resto do tronco.
  • Cerna (ou corazón): é a madeira dura e consistente. Está formada por células fisioloxicamente inactivas e atópase no centro da árbore. É máis escura que o samago e o zume xa non flúe por ela.
  • Medula vexetal: é a zona central do tronco, que posúe escasa resistencia, polo que, xeralmente non se utiliza.

Características[editar | editar a fonte]

As características da madeira varían segundo a especie da árbore, orixe e ata dentro da mesma especie polas condicións do lugar de crecemento. Aínda así hai algunhas características cualitativas comúns a case todas as madeiras.

A madeira é un material anisótropo en moitas das súas características, por exemplo na súa resistencia ou elasticidade..[1]

Si ao eixe coincidente coa lonxitude do tronco nomeamolo como axial e ao eixe que pasa polo centro do tronco (medula vexetal) e sae perpendicular á cortiza chamamolo transversal, podemos dicir que a resistencia da madeira no eixe axial é de 20 a 200 veces maior que no eixe transversal.[1]

A madeira é un material ortótropo xa que a súa elasticidade depende da dirección de deformación.

Ten un comportamento higroscópico, podendo absorber humidade tanto do ambiente como en caso de inmersión en auga, aínda que de forma e en cantidades distintas.[2]

A polaridade da madeira faina afín con outros produtos polares como auga, vernices, pegamentos con base de auga, etc.[3]

A densidade da madeira varía notablemente entre especies. Unha vez secas, hai especies que apenas alcanzan os 300 kg/m3 (Cecropia adenopus) mentres que outras poden chegar a superar os 1200 kg/m3 (Schinopsis balansae).[4] Non obstante a densidade habitual da maioría de especies atópase entre os 500 e os 800 kg/m3 (peso seco). A densidade tamén pode variar significativamente nunha mesma especie, ou ata nun mesmo árbore, en función da altura do fuste e da distancia ao centro do tronco.

Composición da madeira[editar | editar a fonte]

A composición media da madeira é dun 50% de carbono (C), un 42% de osíxeno (O), un 6% de hidróxeno (H) e o 2% restante de nitróxeno (N) e outros elementos.

Os compoñentes principais da madeira son a celulosa, un polisacárido que constitúe ao redor da metade do material total, a lignina (aproximadamente un 25%), que é un polímero resultante da unión de varios ácidos e alcohois fenilpropílicos e que proporciona dureza e protección, e a hemicelulosa (ao redor dun 25%) cuxa función é actuar como unión das fibras. Existen outros compoñentes minoritarios como resinas, ceras, graxas e outras sustancias.

Celulosa[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Celulosa.

A celulosa é un polisacárido estructural formado por glicosa que forma parte da parede das células vexetais. A súa fórmula empírica é(C6H10O5)n, co valor mínimo de n = 200.

As súas funcións son as de servir de esqueleto á planta e a de darlle unha protección vegetal. É moi resistente aos axentes químicos, insoluble en case todos os disolventes e ademais inalterable ao aire seco, a súa temperatura de astillado a presión dun bar é aproximadamente duns 232,2 °C.

Enlaces de hidróxeno entre cadeas contiguas de celulosa.

A celulosa é un polisacárido estructural nas plantas xa que forma parte dos tecidos de sostén. A parede dunha célula vexetal nova contén aproximadamente un 40% de celulosa; a madeira un 50%, mentres que o exemplo máis puro de celulosa é o algodón cunha porcentaxe maior a o 90%.

Malia que está formada por glucosas, a maioría dos animais non poden utilizar a celulosa como fonte de enerxía, xa que non contan coa enzima necesaria para romper os enlaces β-1,4-glucosídicos; con todo, é importante incluíla na dieta humana (fibra dietética) porque ao mesturarse coas feces, facilita a dixestión e defecación, así como prevén os malos gases.

No intestino dos ruminantes, doutros herbívoros e de térmites existen microorganismos, moitos metanóxenos, que posúen unha enzima chamada celulasa que rompe o enlace β-1,4-glucosídico e ao hidrolizarse a molécula de celulosa quedan dispoñibles as glicosas como fonte de enerxía.

Hai microorganismos (bacterias e fungos) que viven libres e tamén son capaces de hidrolizar a celulosa. Teñen unha gran importancia ecolóxica, pois reciclan materiais celulósicos como papel, cartón e madeira. De entre eles, é de destacar o hongo Trichoderma reesei, capaz de producir catro tipos de celulasas: as 1,4-β-D-glucancelobiohirolasas CBH i e CBH II e as endo-1,4-β-D-glucanasa EG I e EG II. Mediante técnicas biotecnolóxicas prodúcense esas enzimas que poden usarse no reciclado de papel, diminuíndo o custo económico e a contaminación.

Proceso de obtención de celulosa[editar | editar a fonte]

A madeira chega e é descortezada e astillada, e botada á caldeira de provisión e de alí a unha clasificación de lavado onde se selecciona e blanquea, máis tarde sécase e embalase. Os sobrantes van a silos que despois se usarán para dar enerxía.

Segundo o fin do papel utilízanse distintos métodos de obtención da polpa para a súa fabricación:

  • Proceso de Kraft

No proceso Kraft, ou pulpeo Kraft, trátase con solución de sulfuro sódico e hidróxido sódico en relación 1:3 durante 2 h a temperaturas de 160-170°C. Despois, en ebullición, engádese sulfato sódico que posteriormente pasa a sulfuro sódico e elimínase.

  • Método da sosa

Úsase hidróxido sódico para dixerir o material.

  • Método do sulfito

Dixírese con solución de bisulfito cálcico con dióxido de azufre libre, e as ligninas transfórmanse en lignosulfonatos solubles.

Lignina[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Lignina.

A lignina é un polímero presente nas paredes celulares de organismos do reino Plantae e tamén nas Dinophytas do reino Chromalveolata. A palabra lignina provén do término latino lignum, que significa ’madeira’; así, ás plantas que conteñen gran cantidade de lignina denominanse leñosas. A lignina encárgase de engrosar o talo.

A produción industrial global de lignina illada é de arredor de 1,1 millóns de toneladas ao ano e utilízase en forma de lignosulfonato hidrosoluble como dispersante, aglutinante e adhesivo na construción, minaría, alimentación animal ou agricultura. [5] A lignina é ademais utilizada pola industria dos plásticos e no cultivo da levadura da cervexa.[6]

Dureza da madeira[editar | editar a fonte]

Segundo a súa dureza, a madeira clasifícase en:

  • Madeiras duras: son aquelas que proceden de árbores dun crecemento lento, polo que son máis densas e soportan mellor as inclemencias do tempo que as brandas. Estas madeiras proceden, polo xeral, de árbores de folla caduca, pero tamén poden ser de folla perenne, que tardan décadas, e ata séculos, en alcanzar o grado de madurez suficiente para ser cortadas e poder ser empregadas na elaboración de mobles ou vigas dos caseríos ou vivendas unifamiliares. Son moito máis caras que as brandas, debido a que o seu lento crecemento provoca a súa escaseza, pero son moito máis atractivas para construír mobles con elas. Tamén son moi empregadas para realizar tallas de madeira ou todo produto no cal as madeiras macizas de calidade son necesarias. Árbores que se catalogan dentro deste tipo son: faia, castaño, carballo, etc.
  • Madeiras brandas: engloba á madeira das árbores pertencentes á orde das coníferas e outros de crecemento rápido. A gran vantaxe que teñen respecto das madeiras duras, é a súa lixeireza e o seu prezo moito menor. Non ten unha vida tan longa como as duras. A manipulación das madeiras brandas é moito máis sinxela, aínda que ten a desventaxa de producir maior cantidade de achas. A carencia de veteado desta madeira réstalle atractivo, polo que case sempre é necesario pintala, vernizala ou tinguila. Algunhas madeiras brandas de amplo uso son: piñeiro, balsa, ulmeiro, etc.

Producción e transformación da madeira[editar | editar a fonte]

Troncos para madeira amoreados, na illa de Xava.
  • Apeo, corte ou talla: leñadores con machadas ou serras eléctricas ou de gasolina cortan a árbore, quítanlle as ramas, raíces e codia para que empece a secarse. Adóitase recomendar que as árbores se corten en inverno ou outono. É obrigatorio replantar máis árbores que os que se cortaron.
  • Transporte: é a segunda fase e é na que a madeira é transportada dende o seu lugar de corte ao serradoiro e nesta fase inflúen moitas cousas como a orografía e a infraestrutura que haxa. Normalmente faise tirando con animais ou maquinaria pero hai casos en que hai un río preto e se aproveita para que os leve, se hai boa corrente de auga sóltanse os madeiros con coidado de que non se atasquen pero se hai pouca corrente átanse facendo balsas que se guían ata onde faga falta.
  • Serrado: nesta fase a madeira é levada a uns serradoiros. O serradoiro divide en anacos o madeiro, segundo o uso que se lle vaia dar despois. Adoitan usar diferentes tipos de serra como por exemplo, a serra alternativa, de fita, circular ou con rolos. Algúns serradoiros combinan varias destas técnicas para mellorar a produción.
  • Secado: este é o proceso máis importante para que a madeira estea en bo estado.
Secado da madeira.
  • Secado natural: colócanse os madeiros en pilas separadas do chan con ocos para que corra o aire entre eles, protexidos da auga e o sol para que así váianse secando. Este sistema tarda moito tempo e iso non é rendible ao do serradoiro que demanda tempos de secados máis curtos .
  • Secado artificial:
  • Secado por inmersión: neste proceso métese ao madeiro ou o madeiro nunha piscina, e debido ao pulo da auga por un dos lados do madeiro o zume sae empurrado polo lado oposto, conseguindo eliminar o zume interior, evitando que o madeiro se podreza. Isto priva á madeira de algo de dureza e consistencia, pero compénsao en lonxevidade. O proceso dura varios meses, tras os cales, a madeira secará máis á présa debido á ausencia de zume.
  • Secado ao baleiro: neste proceso a madeira é introducida nunhas máquinas de baleiro. É o máis seguro e permite conciliar tempos extremadamente breves de secado, ademais, con:
  • baixas temperaturas da madeira en secado;
  • limitados gradientes de humidade entre o exterior e a superficie;
  • eliminación do risco de fisuras, afundimento ou alteración da cor;
  • fácil utilización;
  • mantemento reducido da instalación.
  • Secado por vaporización: métense os madeiros nunha nave pechada a certa altura do chan pola que corre unha nube de vapor de 80 a 100 °C; con este proceso conséguese que a madeira perda un 25% do seu peso en auga, a continuación, faise circular pola madeira, unha corrente de vapor de aceite de alcatrán, impermeabilizándoa e favorecendo a súa conservación. É custoso pero eficaz.
  • Secado mixto: neste proceso xúntanse o natural e o artificial: empézase cun secado natural que elimina a humidade nun 20-25% para proseguir co secado artificial ata chegar ao punto de secado ou de eliminación de humidade desexado.
  • Secado por bomba de calor: este proceso é outra aplicación do sistema de secado por vaporización, con á aplicación da tecnoloxía de bomba de calor ao secado da madeira permite a utilización dun circuíto pechado de aire no proceso, xa que ao aproveitarse a posibilidade de condensación de auga por parte da bomba de calor, de maneira que non é necesaria a entrada de aire exterior para manter a humidade relativa da cámara da nave xa que se non habería desfases de temperatura e humidade.
O circuíto será o seguinte: o aire que pasou a través da madeira -frío e cargado de humidade- faise pasar a través dunha batería evaporadora -foco frío- pola que pasa o refrixerante (freón R-134a) en estado líquido a baixa presión. O aire arrefríase ata que chegue ao punto de rosada e condénsase a auga que se separou da madeira. A calor cedida pola auga ao pasar de estado vapor a estado líquido é recollida polo freón, que pasa a vapor a baixa a presión. Este freón en estado gasoso faise pasar a través dun compresor, de maneira que dispoñemos de freón en estado gasoso e alta presión, e polo tanto alta temperatura, que se aproveita para quentar o mesmo aire de secado e pechar o ciclo. Deste xeito dispoñemos de aire quente e seco, que se volve facer pasar a través da madeira que está no interior da nave pechada.
A grande importancia deste ciclo débese a que ao non facer que entren grandes cantidades de aire exterior, se rompa o equilibrio logrado pola madeira, e non se producen tensións, de maneira que se logra un secado de alta calidade logrando como produto unha madeira maciza de alta calidade.


Galería de imaxes[editar | editar a fonte]

Notas[editar | editar a fonte]

Bibliografia[editar | editar a fonte]

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]

Commons
Commons ten máis contidos multimedia sobre: Madeira