Mejora de la estabilidad dimensional, la durabilidad de la madera y prevención del crecimiento de hongos mediante recubrimientos hidrofóbicos
El proyecto WALL4WOOD ha comenzado en abril de 2020, dentro de la convocatoria “Ayudas dirigidas a centros tecnológicos CV para proyectos de I+D en cooperación con empresas 2020”.
El proyecto está financiado por la Generalitat Valenciana a través del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial y de la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.
En el presente proyecto de investigación se pretende desarrollar recubrimientos hidrofóbicos sobre madera estructural para evitar parcial o completamente la absorción de humedad por parte de la madera. Además, los recubrimientos hidrofóbicos sobre madera estructural propuestos en el proyecto aumentarán la protección frente a hongos xilófagos, permitiendo así su uso más amplio en arquitectura e ingeniería.
La madera es un elemento natural, económico e importante en ingeniería y arquitectura debido a sus propiedades físicas y mecánicas. En los últimos años, se ha consolidado como un material emergente en construcción gracias a las propiedades mencionadas anteriormente. Sin embargo, la madera natural es un producto poroso, por lo que sufre cambios dimensionales importantes debidos, principalmente, a la absorción de humedad ambiente, lo que limita sus aplicaciones como elemento estructural.
Además, la madera natural es un material orgánico, por lo que puede sufrir el ataque de hongos que suelen modificar su estructura y composición y disminuyen sus propiedades físico-mecánicas y estéticas. Para evitar los ataques de estos organismos se han utilizado hasta ahora productos inorgánicos, como los basados en sales de cobre, que se impregnan en profundidad en toda la pieza de madera. Este tratamiento conlleva un elevado consumo de sustancias químicas así como su liberación al medio ambiente, lo que causa problemas medioambientales y, en ocasiones, su introducción en la cadena alimentaria humana.
Debido a los problemas mencionados anteriormente, es necesario crear una nueva generación de recubrimientos con propiedades hidrofóbicas y benignos con el medio ambiente que impidan la absorción de humedad por parte de la madera, lo que hará que mejoren la estabilidad dimensional y la durabilidad de la madera y, adicionalmente, podrán prevenir la aparición de hongos.
Para la consecución del objetivo que se plantea es necesario abordar los siguientes retos técnicos:
- Desarrollo ad hoc del recubrimiento híbrido para madera basado, preferiblemente en la tecnología sol-gel y con propiedades hidrofóbicas elevadas.
- Estudio de la interacción recubrimiento híbrido-madera, teniendo en cuenta que ésta puede variar según la especie de madera dadas las diferencias en su microestructura y su composición química.
La tecnología sol-gel se encuentra introducida en otros sustratos, como el metal, en aplicaciones tan exigentes como el sector aeronáutico. Sin embargo, no existe experiencia de esta tecnología para el sustrato madera. Con este proyecto se pretende estudiar y adaptar dicha tecnología al sustrato madera para mejorar sus prestaciones físico-mecánicas y estéticas con el tiempo.
Para ello, se partirá de formulaciones nuevas, no comerciales y desarrolladas especialmente para el sustrato madera y su problemática intrínseca, muy distinta de la de los materiales inorgánicos.
Se seleccionarán los precursores organosilíceos más afines al sustrato/s a recubrir, también deberán seleccionarse correctamente los compuestos orgánicos a introducir en la formulación que proporcionen la protección necesaria frente a la humedad, lo que mejorará su protección frente a los tipos de hongos más comunes que se alimentan de la madera y la degradan.
Debe lograrse una red compacta, estructurada y uniforme en la que puedan distribuirse los aditivos anti-humedad, preferiblemente sin que existan aglomeraciones, y eso se conseguirá estudiando diferentes metodologías de síntesis.
El sistema híbrido deberá poder aplicarse correctamente (homogeneidad, extensibilidad y mojabilidad del soporte, etc.) tener buena adherencia sobre el sustrato y mantener un aspecto adecuado (transparencia, aspecto homogéneo, color y brillo adecuados) y, simultáneamente, aportar la funcionalidad hidrofóbica para minimizar los cambios dimensionales de la madera, con la consiguiente disminución del crecimiento de hongos xilófagos.
En conclusión, los recubrimientos hidrofóbicos sobre madera estructural propuestos en el proyecto aumentarán la estabilidad dimensional de ésta y su protección frente a hongos xilófagos, permitiendo así su uso más amplio en arquitectura e ingeniería.
Además, AIDIMME cuenta durante la ejecución del proyecto con la valiosa cooperación de varias empresas del sector de fabricación y distribución de barnices y pinturas para diferentes superficies. Las empresas colaboradoras son las siguientes:
- INCOFUSTA S.L.
- Pinturas y barnices VICUR S.L.
- ICA Iberia, S.A.U., S.L.
- Pinturas y barnices Andrés, S.L.
El proyecto cuenta con la financiación del Instituto Valenciano de Competitividad (IVACE) a través de los Fondos Europeos FEDER de Desarrollo Regional.
Si desea más información contacte con AIDIMME.
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