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Futuros de panel
[ Ene 12,2020 ]
Un 30 aniversario especial para el BioComposites Center fue el trasfondo del Simposio Internacional de Productos de Panel (IPPS) de este año en Gales

La ciudad costera victoriana de Llandudno en Gales fue nuevamente el escenario del Simposio Internacional de Productos de Panel (IPPS). El evento de este año del 7 al 9 de octubre, la 17ª conferencia que se celebrará, regresó a la ubicación del primer IPPS: el Hotel Imperial. Se han presentado 600 documentos técnicos sorprendentes en la historia de IPPS sobre una amplia gama de temas relacionados con la industria de paneles a base de madera. Las noticias de investigación y desarrollo son una gran característica de la conferencia y, una vez más, los productores de paneles y proveedores de la industria estuvieron presentes para conocer los últimos desarrollos. Y fue extra especial ya que 2019 también es el 30 aniversario del BioComposites Center (BC), el organizador de la conferencia. Rob Elias, director de Columbia Británica, dijo a unos 70 delegados que el centro tiene planes emocionantes para el futuro, con una nueva instalación de £ 1,6 millones planeada para albergar sus plantas a escala piloto, tecnologías de extrusión y recuperación de fibra, así como nuevas salas de reuniones. “En términos de satisfacer la demanda futura, estaremos en mejores condiciones para ayudar a la industria”, dijo. Futuros de materias primas El orador principal Marcel Vroege, del consultor Indufor Asia Pacific Ltd, dio inicio a los procedimientos dando una visión general de la disponibilidad futura de materia prima para la industria mundial de paneles a base de madera. “En mi opinión, nos enfrentamos a algunos desafíos clave en los próximos años”, dijo Vroege. “La industria ha crecido enormemente a lo largo de los años”. Dijo que el aumento de la producción de LVL y otros productos de madera de ingeniería fue un factor en la mayor demanda de madera. La determinación de la India para el crecimiento económico y “ser otra China” será un factor clave para el crecimiento continuo de la demanda de paneles a base de madera. Hoy en día, la industria mundial de paneles a base de madera utiliza alrededor de 900 millones de m3 de madera en rollo equivalente. “¿Podemos duplicarlo?”, Preguntó el Sr. Vroege. “¿Podemos utilizar 1.700 millones de m3 de fibra utilizada por nuestra industria? No lo creo ”. Agregó que hoy se usaron alrededor de 2 mil millones de m3 de fibra para todos los productos forestales, incluida la pulpa. “En el futuro, vendrá más fibra de las plantaciones, pero no tenemos suficiente tierra para las plantaciones. La demanda de buenas tierras donde pueda cultivar alimentos está aumentando para servir al crecimiento de la población. Por lo tanto, debemos buscar formas de utilizar mejor nuestra fibra ”. Otras nuevas demandas de fibra de madera incluyen la bioenergía. Se estima que actualmente se producen 40 millones de toneladas de pellets de madera anualmente, con una cifra que crecerá a alrededor de 60 millones de toneladas en 2038, o 110 millones de m3 de madera en rollo equivalente. La tendencia de los edificios de madera en masa que utilizan productos de madera de ingeniería como la madera laminada cruzada (CLT) es otro uso creciente de la fibra de madera. Y, agregó Vroege, hubo amenazas para el recurso de fibra, como la infestación de escarabajos, los desastres naturales, la deforestación y los desafíos climáticos. El impacto del daño del escarabajo del pino de montaña en Canadá se estimó en 752 millones de m3 de pino para 2017, mientras que los incendios forestales en los últimos años han representado 8.5 millones de hectáreas en Rusia y 906,000 hectáreas en la Amazonía. “Necesitamos hacer más con menos”, dijo Vroege. “Necesitamos extender el ciclo de vida de forma masiva y fabricar productos que puedan durar más tiempo, así como reutilizar productos”. Desarrollos de VOC y resina Varios oradores cubrieron desarrollos sobre el tema de las emisiones de VOC. Martin Ohlmeyer, del Instituto Thünen, declaró que los VOC tienen el menor impacto en la salud humana en interiores “pero estamos regulando contra ellos”. “Los materiales de construcción tienen el menor impacto en la salud humana, pero estamos regulando en contra de ellos”, agregó. Los diferentes sistemas de regulación estaban en funcionamiento en Alemania y Francia, agregó. En la propia Alemania, el estado de Baden-Württemberg tiene una regla diferente de los demás estados, mientras que Francia tiene un sistema de clasificación. “¿Cómo encaja esto en Europa? No lo sabemos”. El Sr. Ohlmeyer dijo que la gente esperaba un estándar europeo armonizado sobre los COV. “Pero el problema es que regulamos los productos pero no observamos la temperatura y el clima en interiores”, agregó. Citó una investigación que mostró que las emisiones de VOC aumentan en el verano y se reducen en el invierno. “La temperatura del aire ambiente en una casa tiene un efecto mucho mayor en las emisiones que el material en sí. Debemos mirar la física en lugar de solo el material en sí mismo ”. La combinación de diferentes materiales en las casas también tiene un impacto en los VOC. “Para mí no tiene ningún sentido [que solo miramos la composición del tablero]”, dijo. El Sr. Ohlmeyer concluyó que las emisiones de productos algún día serían parte del marcado CE. Friederike Mennicke, también del Instituto Thünen, compartió un método derivado de evaluación rápida de las emisiones de COV para paneles a base de madera. Un método de prueba rápida se basó en una microcámara con muestras de OSB3 de 15 mm de espesor acondicionadas a 23 ° C y 50% de HR durante varias semanas. Las pruebas estándar según DIN EN 16516: 2018-01 se realizan en una cámara de prueba de emisiones durante 28 días, lo que consume mucho tiempo. El desarrollo de un método de prueba rápida es el resultado de varios estudios para obtener resultados más rápidos y confiables. Los resultados de las pruebas mostraron un alto coeficiente de determinación para los terpenos, y el método de prueba rápida puede usarse para obtener el valor de 28 días del método de referencia. Sin embargo, no se encontró correlación para los resultados de las emisiones secundarias, por lo que se necesitarán más estudios para centrarse en eso. Adhesivos BIO El interés en los adhesivos “bio” naturales ha ido en aumento para reemplazar los adhesivos sintéticos debido a preocupaciones ambientales y de salud sobre estos últimos, particularmente aquellos basados en formaldehído. Bruno Gorrini, de Arauco en Chile, compartió resultados de laboratorio que demuestran el potencial del tanino de pino radiata y la nanocelulosa para reforzar la resina amino para paneles a base de madera. Gorrini dijo que el desafío era lograr el mismo rendimiento y un costo similar o menor que los adhesivos sintéticos. Arauco utilizó su propia madera para producir taninos a partir de corteza de pino y agregó agentes de reticulación de glioxal y tris hidroximetil nitrometano para hacer tableros de partículas y MDF. Los resultados mostraron que los bioadhesivos alcanzaron un rendimiento similar al de los adhesivos comerciales para madera a base de fenol y formaldehído. La adición de ácido cítrico promovió la reacción entre taninos y reticuladores, aumentando el contenido de sólidos al disminuir la viscosidad. La fuerza de unión interna de los tableros satisfizo los estándares europeos. El uso de fibras de celulosa homogeneizadas (H-CNF) y nanofibras de celulosa molida (G-CNF) para reforzar la resina UF en el tablero de partículas permitió una reducción del 10-20% en el consumo de resina, con la misma mejora de la resistencia adhesiva y también sugiriendo un aumento de la reactividad. En MDF, la resistencia de la unión interna aumentó al agregar 1% en peso de G-CNF a la resina UF, mejorando los tiempos de prensado. “Creo que en el futuro muchas empresas utilizarán adhesivos ecológicos y esto mejorará el medio ambiente”, dijo Gorrini. El uso de tanino de origen británico del abeto Sitka fue el enfoque de Dave Preskett, del Centro BioComposites. La corteza de abeto de BSW Timber en Newbridge, Gales, se secó, luego se molió con un martillo a través de una placa de tamiz antes del trabajo de extracción en el BioComposites Center y, finalmente, la formulación y prueba de resina por Hexion. El material se usó a una tasa de sustitución de fenol del 20% para producir un lote de laboratorio de resina de fenol formaldehído para hacer láminas de madera contrachapada de abedul de siete capas y 10,5 mm de espesor. Los resultados mostraron que la resistencia de la unión en los tableros de prueba fue mejor que los tableros de control normales y la falla promedio de la madera fue menor. Las pruebas futuras analizarán tasas de sustitución de fenol más altas. “Hay muchas oportunidades para los biofenoles, no solo en las industrias de resinas”, dijo Preskett. “Se puede usar para sustituir productos petroquímicos y producir bioetanol y para aplicaciones en la industria farmacéutica”. Magda Dias de la Universidad de Oporto compartió las pruebas de uso de parafina en tableros de partículas para mejorar su resistencia al agua y tableros de MDF hechos con resinas MUF. Los resultados en las pruebas de 24 horas mostraron que la incorporación de un 0,85% de sólidos de parafina condujo a una disminución del 28% en la hinchazón en comparación con el tablero de partículas estándar, mientras que el 1,2% de sólidos de parafina condujo a una disminución del 41%. La parafina utilizada solo en la capa central también trajo beneficios, reduciendo la hinchazón en un 16%. El grosor de la hinchazón aumentó en un 3% con parafina solo en la capa superficial. Sin embargo, las pruebas EN321 durante tres semanas mostraron que las muestras no alcanzaron el objetivo de la prueba, logrando una hinchazón de espesor inferior al 13%. Pero, en general, las emulsiones de parafina son el método más efectivo para mejorar la resistencia al agua de tableros de partículas, concluyó la investigación. Innovación y rendimiento David Murray de MEDITE SMARTPLY destacó la necesidad de innovación en el sector de paneles, compartiendo los productos de valor agregado de la compañía, como su Ultima OSB4 y Propassiv OSB con propiedades integradas de control de vapor y barrera de aire, además de MDF modificado MEDITE TRICOYA EXTREME. Como parte de la reciente inversión de 60 millones de euros de la compañía centrada en una nueva prensa Contiline, también instaló una prensa piloto de I D. Pero, dijo Murray, era el problema del fuego el que actualmente era el gran problema y predijo que muy pronto todos los productos necesitarán ser de Clase Euro de Clase de Reacción al Fuego “B”. El propio producto FR de MEDITE SMARTPLY, agregó, tenía el beneficio de los retardantes de fuego agregados en el proceso de fabricación de la placa, no en la superficie, lo que le daba resistencia al fuego en toda la placa. Otra innovación, destacada por RFIDdirect, fue el desarrollo de la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) en la industria de la madera. Su proyecto RFID Smart Wood ha dado lugar a una solicitud de patente para su conjunto de chips pasivos a medida “haciendo posible una identificación única a nivel de elemento individual”. Mouna Ghorbel y Frits van Caker de RFIDdirect dijeron que las compañías de la industria de la madera lucharon con el seguimiento de componentes y pedidos, lo que retrasó los esfuerzos para capitalizar la Industria 4.0, la digitalización de la fábrica. El proyecto RFID Smart Wood ha llevado al diseño de un conjunto de chips diseñado para superar dos obstáculos principales utilizando la tecnología RFID incorporada en productos de madera: daño físico potencial a la etiqueta RFID debido a la hinchazón y contracción de la madera; y frecuencia de antena de retrodispersión debido a las propiedades de la madera, factores externos y envejecimiento. La tecnología, dice, no significaba necesidad de interferencia manual, captura automática de datos de rendimiento digital, garantía de calidad y trazabilidad inversa del producto. Mientras tanto, en la Universidad Técnica de Dresde, se compartió la investigación sobre el uso de un núcleo de panal de papel sin adhesivo para paneles livianos respetuosos con el medio ambiente. El núcleo de papel de forma hexagonal utiliza tiras de papel entrelazadas en lugar de adhesivo. Los resultados mostraron una resistencia a la compresión reducida en comparación con el núcleo de panal de papel expansible convencional, mientras que actualmente no existe maquinaria para conectar las tiras de papel. Sin embargo, la universidad está desarrollando una solución junto con socios de la industria. Temas emergentes Graham Ormondroyd, del BioComposites Centre, abordó las tendencias europeas en la madera y la biomasa europeas, diciendo que había una “compresión de la materia prima”. Los competidores para la madera incluyeron los sectores de energía de biomasa y bioquímicos. Actualmente, el 60% de los residuos leñosos en la UE-28 se destinaron a bioenergía. “Somos un pez pequeño en un gran estanque”, dijo. En 2017-2018, unos tres millones de toneladas de material se destinaron a la energía de la madera. “La industria de paneles se está reduciendo a solo el 10% del uso total de madera”, agregó el Sr. Ormondroyd. “Ahora hay un caso para clasificar, clasificar y utilizar los desechos de madera post-consumo”. La contribución de los paneles a base de madera a la reducción de gases de efecto invernadero en los métodos modernos de construcción fue cubierta por el Dr. Morwenna Spear, también del Centro BioComposites. Su estudio sobre diferentes arquetipos de vivienda con diferentes materiales mostró que el efecto del uso de marcos de madera para desplazar los sistemas de mampostería era reducir el carbono incorporado para todos los diseños. Los paneles a base de madera representaban hasta el 27% del carbono secuestrado almacenado dentro de las casas con estructura de madera, mientras que la cifra era de hasta el 40% en los edificios de apartamentos con entramado de madera. “Tendremos que considerar mucho más los materiales de construcción en los edificios”, dijo Spear. Ella les dijo a los delegados que las Declaraciones de Producto Ambiental (EPD) eran importantes y que estos datos se utilizarían en el diseño de edificios y en los procesos de toma de decisiones. Estándares En el ámbito de los estándares de calidad, Janet Sycamore, de la Timber Decking & Cladding Association (TDCA), echó un vistazo al mercado británico de compuestos de madera y plástico (WPC). El mercado de plataformas WPC ha crecido en los últimos años debido a la durabilidad, bajo mantenimiento y solidez del color del producto. Se registraron varios ejemplos de fallas y problemas del producto en la infancia del mercado cuando prevalecían los perfiles huecos. El retiro de un producto en 2015 en un gran minorista del Reino Unido creó ondas en el mercado. En respuesta a la popularidad del producto, el TDCA estableció un esquema de calidad de WPC este verano para garantizar que los productos fueran aptos para su propósito. Los solicitantes deben demostrar la resistencia al deslizamiento, las pruebas de impacto de caída de masa, las propiedades de flexión, las pruebas de ebullición, la resistencia a la humedad y el rendimiento frente al fuego, mientras que el material de comercialización del producto y la información de la garantía también se analizan. La etiqueta de acreditación DeckMark puede ser utilizada por solicitantes exitosos. La intención general es aumentar la calidad, garantizar la transparencia, investigar el bajo rendimiento, desarrollar un recurso de información genérico y que el TDCA actúe como una autoridad independiente. Ya se ha realizado una solicitud de esquema, con otras compañías de WPC actualmente revisando sus datos y pruebas antes de solicitar la acreditación DeckMark. El tema del fuego nunca está muy lejos y, según el consultor Jerry Quayle, la confusión y los malentendidos sobre los términos “resistencia al fuego” y “reacción al fuego” no facilitan la situación. Dijo que había muy pocos estándares directamente aplicables para ayudar a la industria, a los especificadores y al público a comprender el comportamiento frente al fuego de los paneles a base de madera. “Grenfell ha enfocado al mundo entero en productos combustibles”, dijo. Eventos catastróficos como el incendio en la Torre Grenfell el 14 de junio de 2017, cambian el paisaje después de unos cinco años. “Tenemos tres años para el final desde ese horrible evento”, dijo el Sr. Quayle. “Se han realizado algunos cambios en las regulaciones que rodean el revestimiento y las puertas cortafuegos compuestas (de plástico), el resto está por venir”, agregó. Jussi Rupponen, de Palonet Ltd en Finlandia, presentó el líquido iónico como retardante de fuego para paneles a base de chapa, citando el rendimiento de Clase B-s1. La investigación realizada por Palonet y la Universidad de Aalto tuvo como objetivo encontrar una solución de bajo costo para retardadores de fuego con paneles a base de madera. La prueba, según los estándares japoneses, vio una chapa de 3 mm tratada con Palonet F1 que comprende una solución acuosa de ácido bisfosfonato, una alcanolamina y opcionalmente un agente alcalino con agua como disolvente. La chapa se aplicó a una superficie de paneles LVL y el producto se sometió a una prueba de combustión de 30 minutos. Los resultados indican que la tasa de carbonización del LVL tratado con F1 se redujo en un 39% en comparación con el LVL no tratado. Las pruebas en tableros de partículas donde las virutas de la capa superficial se tratan con Palonet F1 antes de la dispersión de resina MUF revelaron que la resistencia a la flexión y el módulo de elasticidad aumentaron, mientras que el tiempo antes de la ignición aumentó cuatro veces. Otro proyecto se centra en la madera contrachapada de abedul y la pulverización de ambas superficies con Palonet F1. Las pruebas adicionales se centrarán en las tasas de carbonización en escenarios de incendios reales y en la optimización de la composición y concentración de F1. Otro estudio centrado en el fuego por Sergej Medved de la Universidad de Ljubljana, Eslovenia, mostró que es posible hacer tableros de partículas de tres capas donde el retardante de fuego se usa solo en la capa superficial. Burnblock ignífugo se utilizó en experimentos. La presentación final del día fue de Mark Irle, de Ecole Superieur du Bois, Francia, quien abordó el reciclaje de residuos de tableros de fibra. Actualmente, prácticamente no hay reciclaje comercial de MDF. También está la cuestión del uso de residuos agrícolas, con Irle sugiriendo que las biorrefinerías a pequeña escala podrían ser la respuesta. Se estima que se generaron 55 millones de m3 de MDF de desechos globales (39 millones de toneladas) en 2018, en comparación con los 100 millones de m3 de capacidad de producción de MDF anual anual al año. El desperdicio, dijo Irle, representaba “un recurso significativo para la conversión a otros productos”. El proyecto Flexibi se centró en mezclar desechos de plantas de tomate (generalmente húmedos y se degradan rápidamente) con MDF, para que el material permanezca seco y dure más, ya que el MDF tiene un contenido de humedad relativamente bajo. El objetivo de la investigación es ver si la humedad se puede transferir de los desechos agrícolas a los chips de MDF de desecho y si esto puede estabilizar el almacenamiento de los desechos combinados. “Definitivamente podemos usar los desechos de MDF para resolver este problema de desechos agrícolas”, dijo Irle. Se planea un segundo experimento con desechos de cultivos de 2019.

 
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