31/01/2018

Descobreixen com fabricar taulers de fusta més sostenibles

Un equip d’investigadors de la URV ha demostrat que la canya comuna és una bona matèria primera per produir taulers de fusta sense afegir-hi adhesius provinents del petroli

Canya comuna o de riera, anomenada Arundo donax, matèria primera utilitzada per fer aquesta recerca.

Els taulers aglomerats són molt utilitzats per fabricar mobiliari i per a la construcció. Avui dia, pocs mobles es fabriquen de fusta massissa, ja que la majoria són de fusta trinxada i compactada. Per produir aquests taulers aglomerats és necessari afegir-hi cola que doni solidesa a les fibres de la fusta. El més habitual és que aquest adhesiu sigui d’origen fòssil; per tant, provinent d’una font no renovable i contaminant.

Amb l’objectiu d’evitar l’ús d’aquestes coles, els investigadors Diego Ramos i Francesc Ferrando, del Departament d’Enginyeria Mecànica, i Joan Salvadó, del Departament d’Enginyeria Química de la URV, han treballat per aconseguir que la mateixa fusta desprengui l’adhesiu natural que té i es distribueixi de forma homogènia per compactar-la en forma de tauler.

Aquests d’investigadors han demostrat que la canya de riera o comuna (anomenada Arundo donax) dona uns resultats molt favorables per ser utilitzada com a matèria primera per fabricar taulers de fusta sense afegir-hi adhesius provinents del petroli, tal com han publicat recentment a la revista científica BioResources. En els últims anys, però, han experimentat amb altres residus de fusta com serradures de pi provinents de fusteries; la canya anomenada Miscanthus sinensis, molt utilitzada per a l’aprofitament energètic o sarments de la vinya.

Actualment, els investigadors estudien la canya de sucre com a matèria primera. Encara no tenen resultats dels experiments, però les conclusions de la recerca feta amb la canya comuna indiquen que els residus de la canya de sucre també seran molt aptes per fer taulers aprofitant el seu material adhesiu.

L’equip d’investigadors de la URV que ha desenvolupat la recerca. D’esquerra a dreta: Diego Ramos, Joan Salvadó i Francesc Ferrando.
Extreure la cola

Els investigadors, en primer lloc, han hagut de localitzar els polímers naturals que fan la funció d’adhesiu igual que els polímers provinents del petroli. Ho han aconseguit a partir de la mateixa matèria primera, ja siguin fibres de fusta o vegetals o residus de la industria agrària o forestal (serradures, pols, estelles…), perquè contenen lignina (la cola natural que té la fusta) i cel·lulosa (els components estructurals de la fusta).

Per preparar taulers sense adhesius afegits, els investigadors han portat al laboratori aquest material lignocel·lulòsic per desconstruir-lo mitjançant la tècnica d’explosió de vapor, un pretractament a través del qual surt la lignina que impregna la cel·lulosa de la fusta. Posteriorment, per construir el tauler, aquesta cola natural i les fibres s’assequen i es premsen en calent perquè la lignina es torni a solidificar, però aquesta vegada repartida de forma homogènia entre les fibres de cel·lulosa. D’aquest procés en resulta un tauler ben resistent.

La tècnica de l’explosió de vapor no utilitza productes químics: només aigua. Consisteix a introduir les fibres (matèria primera) i aigua –que s’instal·larà dins les partícules de les fibres– en un reactor d’alta pressió, que mantindrà el contingut a una pressió de fins a 40 atm i a una temperatura de fins a 240ºC. Quan passa a la pressió atmosfèrica de cop, les gotes d’aigua s’evaporen instantàniament, la qual cosa provoca que augmenti el seu volum per mil i es destrueixi la partícula. D’aquesta manera queda tot separat i es reparteix per totes les fibres.

Qualsevol material lignocel·lulòsic serveix com a matèria primera (serradures, pols, estelles…)
Taulers més sostenibles

L’ús d’elements naturals com la cola evita la presència de qualsevol substància d’origen fòssil en la composició dels taulers, fent que siguin més sostenibles perquè no utilitza recursos no renovables i perquè treballa amb producte menys tòxics, tant per al medi ambient com per a la salut de les persones i els animals. A més, el procés i els taulers resultants són més econòmics, ja que convertir residus en objectes que continuen tenint utilitat evita talar arbres per obtenir la fusta.

Una altra forma d’aprofitar els residus vegetals o la biomassa és  remar-los per utilitzar-los com a font d’energia. Tot i així, aquest procés torna a emetre CO2 a l’atmosfera, mentre que construint algun moble o tauler, el CO2 es fixa.

Normativa exigent

La indústria productora de taulers es regeix per unes normatives específiques que regulen els paràmetres que han de complir els taulers segons les característiques físiques i mecàniques (resistència, humitat, etc.) i l’ús que tindrà (interior, exterior o estructural).

La majoria de taulers produïts amb lignina als laboratoris de la URV compleixen els estàndards que marquen les normes de l’Estat espanyol (anomenades UNE) i la legislació de la Unió Europea (anomenada EN).

Un dels components més habitual de les coles tradicionals és el formaldehid, que té unes conseqüències sanitàries rellevants. De fet, les administracions n’estan promovent la disminució i eliminació mitjançant una normativa específica que classifica els taulers segons l’emissió de formaldehid. I és que la major part del formaldehid que s’emet prové de les coles dels taulers.

Referència bibliogràfica: Ramos, Diego; Salvadó, Joan i Ferrando, Francesc (2017). “High mechanical performance boards made from ribers of arundo donax without added adhesives”. BioResources, vol. 12, núm. 3.


Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà.

*