El proyecto de investigación WALL4WOOD, iniciado el pasado mes de abril, desarrollará recubrimientos hidrofóbicos sobre madera estructural para evitar parcial o completamente la absorción de humedad por parte de la madera y aumentar la estabilidad dimensional de ésta y su protección frente a hongos xilófagos, permitiendo así su uso más amplio en arquitectura e ingeniería.
El proyecto WALL4WOOD está enmarcado dentro de la convocatoria ‘Ayudas dirigidas a centros tecnológicos CV para proyectos de I+D en cooperación con empresas 2020’. 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. El Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines (AIDIMME) ejecutará el proyecto con la cooperación de varias empresas del sector.
Problemas de humedad en la madera natural
La madera es un elemento natural, económico e importante en ingeniería y arquitectura debido a sus propiedades físicas y mecánicas. 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.
Como material orgánico, 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, tratamientos que conllevan un elevado consumo de sustancias químicas así como su liberación al medio ambiente, lo que causa problemas medioambientales.
Para paliar estos problemas 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.
Retos técnicos del proyecto
El proyecto desarrollará ad hoc el recubrimiento híbrido para madera, basado preferiblemente en la tecnología sol-gel y con propiedades hidrofóbicas elevadas. Estudiará la interacción del 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, de aplicación en otros sectores como el aeronáutico, no cuenta con experiencia en el sector de la 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 a recubrir, se seleccionarán 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). Simultáneamente, deberá aportar la funcionalidad hidrofóbica para minimizar los cambios dimensionales de la madera, con la consecuente disminución del crecimiento de hongos xilófagos.