UNIVERSIDAD AUTONÓMA GABRIEL RENÉ MORENO FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS CARRERA DE ING. FORESTAL REPELENCIA A LA HUMEDAD DE DIFERENTES BARNICES PARA EXTERIORES APLICADOS EN MADERAS DE OCHOÓ (Hura crepitans) y TAJIBO (Tabebuia impetiginosa). Tesis de Grado presentada para optar por el Título de: Ingeniero Forestal Por: Victor Hugo Vaca Carreño Santa Cruz – Bolivia 2011
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UNIVERSIDAD AUTONÓMA GABRIEL RENÉ MORENO
FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
CARRERA DE ING. FORESTAL
REPELENCIA A LA HUMEDAD DE DIFERENTES BARNICES PARA
EXTERIORES APLICADOS EN MADERAS DE OCHOÓ (Hura crepitans) y TAJIBO
(Tabebuia impetiginosa).
Tesis de Grado presentada para optar por el
Título de:
Ingeniero Forestal
Por:
Victor Hugo Vaca Carreño
Santa Cruz – Bolivia
2011
i
APROBACIÓN
La tesis de Grado ``Repelencia a la humedad de diferentes barnices para exteriores aplicados
en maderas de Ochoó (Hura crepitans) y Tajibo (Tabebuia impetiginosa), ´´ ha sido elaborada
por Victor Hugo Vaca Carreño, como requisito para optar por el grado de Licenciado en
Ingeniería Forestal en la Carrera de Ingeniería Forestal, Facultad de Ciencias Agrícolas, de la
Universidad Autónoma Gabriel René Moreno.
El presente trabajo fue revisado, corregido y aprobado por el siguiente comité asesor y
tribunal:
___________________________ ASESOR
Ing. For. Gregorio Cerrogrande
___________________________ TRIBUNAL
PhD. Eduardo Sandoval
___________________________ TRIBUNAL
M.Sc. Milton Brozovich
___________________________ TRIBUNAL
M.Sc. Lessing Hoyos
___________________________ DIRECTOR DE LA CARRERA
M.Sc. Roberto Quevedo INGENIERIA FORESTAL
___________________________ DECANO DE LA F.C.A.
M.Sc. Nelson Rodríguez
Santa Cruz-Bolivia
2011
ii
AGRADECIMIENTOS
Estoy muy agradecido con todas las personas que me ayudaron en la realización de esta tesis.
Agradezco a mi padre el Sr. Ciro Vaca ya que su ayuda y sus consejos me han servido de
mucho. Agradezco a mi Abuela Esmerenciana Alba por todo su apoyo, a mis Hermanos y a
Josefina.
Agradezco a mi Asesor el Ing. Gregorio Cerrogrande por las sugerencias y toda su
colaboración. También agradezco a los miembros del tribunal calificador por la revisición de
este trabajo.
Dirección de correo electrónico: [email protected]; [email protected]
iii
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1
2. OBJETIVOS ....................................................................................................................... 3
2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................ 3
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................................... 3
3. REVISIÓN DE LITERATURA ........................................................................................ 4
3.1 EL AGUA EN LA MADERA ..................................................................................................... 4
3.2 PROPIEDADES BÁSICAS DE LAS MADERAS............................................................................ 4
3.2.1 Anisotropía de la madera ............................................................................................ 4
3.2.2 Higroscopicidad de la madera .................................................................................... 4
3.2.3 Polaridad ..................................................................................................................... 5
3.3 SORCIÓN EN LA MADERA .................................................................................................... 5
3.4 PROTECCIÓN DE LA MADERA POR TRATAMIENTOS Y RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES ...... 5
3.5 INFLUENCIA Y ACCIÓN DEL CLIMA SOBRE EL TRATAMIENTO DE SUPERFICIES EN MADERAS 5
3.5.1 Influencia de la luz ...................................................................................................... 5
3.5.2 Influencia de la humedad ............................................................................................ 6
3.6 EL ACABADO DE LA MADERA .............................................................................................. 6
3.7 FASES DEL ACABADO .......................................................................................................... 6
3.7.1 Lijado .......................................................................................................................... 6
3.7.2 Teñido .......................................................................................................................... 7
3.7.3 Fondo o tapa poros ..................................................................................................... 7
3.7.5 Pulido .......................................................................................................................... 7
3.8 TIPOS DE BARNICES ............................................................................................................. 7
3.8.1 Nitrocelulosicos ........................................................................................................... 7
3.8.2 Poliuretanos ................................................................................................................ 8
3.8.3 Poliésteres ................................................................................................................... 8
3.8.4 Poliacrílicos ................................................................................................................ 8
3.8.5 Barnices al agua o hidrosolubles ................................................................................ 8
3.8.6 Plastificante ................................................................................................................. 9
3.8.7 Barnices resistente a la radiación solar ..................................................................... 9
3.10 MEDIOS TECNOLÓGICOS DISPONIBLES PARA LA APLICACIÓN DE BARNICES ..................... 10
3.10 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESPECIES UTILIZADAS EN EL ESTUDIO .................................... 11
3.10.1 OCHOÓ ................................................................................................................... 11
3.10.2 TAJIBO .................................................................................................................... 13
iv
4. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................................ 15
4.1 MATERIALES ..................................................................................................................... 15
4.2 MÉTODOS .......................................................................................................................... 16
4.2.2 Diseño experimental ................................................................................................. 17
4.2.3 Evaluación de la repelencia al agua ......................................................................... 18
4.2.4 Evaluación de la desorción de humedad................................................................... 21
4.2.5 Nivel de retención y espesor de la película del barniz ............................................. 21
5.2.6 Determinación del contenido de materiales no volátiles en los Barnices ............... 22
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...................................................................................... 24
5.1 CONTENIDO DE MATERIALES NO VOLÁTILES EN LOS BARNICES ......................................... 24
5.2 NIVEL DE RETENCIÓN Y ESPESOR DE LA PELÍCULA DE BARNIZ APLICADO EN LAS MADERAS
............................................................................................................................................... 24
5.3 ADSORCIÓN Y DESORCIÓN DE HUMEDAD ........................................................................... 28
5.4 COEFICIENTE DE ADSORCIÓN DE HUMEDAD ...................................................................... 30
5.5 EFECTIVIDAD DE EXCLUSIÓN DE HUMEDAD....................................................................... 33
6. CONCLUSIÓN ................................................................................................................. 36
7. RECOMENDACIÓNES .................................................................................................. 37
8. LITERATURA CITADA ................................................................................................ 38
9. ANEXOS ........................................................................................................................... 40
v
LISTA DE CUADROS
Cuadro 1. Diseño experimental ................................................................................................. 18
Cuadro 2. Resultados de los contenido de materiales no volátiles por tipos de barnices. ......... 24
Cuadro 3. Nivel de retención obtenido para cada barniz en la especie Ochoó y Tajibo, también
se presenta el resultado del comparador de medias Duncan, donde los barnices que tienen
letras iguales significa que son iguales estadísticamente al 0.05 % de confianza. ............ 25
Cuadro 4. Espesor de la película obtenido de los cuatro tipos de barnices en la especie Ochoó
y Tajibo y también se presentan los resultados de la prueba de Duncan al 0.05% de
confianza. ........................................................................................................................... 27
Cuadro 5. Relación entre el nivel de retención, espesor de la película y la efectividad de
exclusión de humedad durante la primeras 24 horas de inmersión en agua de los cuatros
tipos de barnices en maderas de Ochoó y Tajibo. .............................................................. 35
vi
LISTA DE FIGURA
Figura 1. Tipos de barnices con sus respectivos diluyentes recomendado por el fabricante. (A=
barniz Cristal de la marca Monopol; B= barniz duplo filtro solar Coramar de la marca
Coral; C= barniz marino Marplast de la marca Sinteplast y D= barniz triple filtro solar de
la marca Suvinil). ............................................................................................................... 15
Figura 2. Probetas de Ochoó y Tajibo embarnizada con los cuatros tipos de barnices ............. 17
Figura 3. Balanza analítica utilizada para pesar las probetas .................................................... 20
Figura 4. Probetas de Ochoó y Tajibo dentro de la cámara de flotación ................................... 20
Figura 5. Probetas de Ochoó y Tajibo fuera de la cámara de flotación después del ensayo ..... 21
Figura 6. Determinación del contenido de materiales no volátiles en los barnices ................... 23
Figura 7. Nivel de retención de los cuatros tipos de barnices en la especie Ochoó y ............... 26
Figura 8. Comparación del espesor de la película entre el Ochoó y el Tajibo .......................... 27
Figura 9. Adsorción y desorción de humedad de la maderas sin barniz de Ochoó y ................ 28
Figura 10. Adsorción y desorción de humedad en maderas de Ochoó embarnizadas y sin ..... 29
Figura 11. Adsorción y desorción de humedad en maderas embarnizadas y sin ...................... 30
Figura 12. Coeficiente de adsorción de humedad de las maderas sin embarnizar de Ochoó y . 31
Figura 13. Coeficiente de adsorción de humedad en las maderas de Ochoó embarnizadas y sin
............................................................................................................................................ 32
Figura 14. Coeficiente de adsorción de humedad en las maderas embarnizadas y sin ............. 32
Figura 15. Eficacia de exclusión de humedad obtenido de los cuatros tipos de barnices en .... 34
vii
RESUMEN
En este estudio se evaluó la repelencia a la humedad de cuatro tipos de barnices para
exteriores de diferentes fabricantes (Suvinil, Coral, Sinteplast y Monopol) aplicados en
maderas de Ochoó y Tajibo a través del método de adsorción acelerado de humedad
(flotación). Se empleó probetas de 10x50x120 mm con 15 repeticiones por especie y tipo de
barniz. Se evaluó la adsorción de humedad de las maderas puestas en la cámara de flotación
durante 7 días, haciendo cálculos de porcentaje de adsorción de humedad, coeficiente de
adsorción y efectividad de exclusión de humedad. Posteriormente se evaluó la desorción de
humedad en un ambiente seco durante los 8 días siguientes. Además se evaluó el porcentaje de
materiales no volátiles contenido en cada tipo de barniz, el espesor de la película y nivel de
retención de barnices aplicados en las maderas.
El estudio determinó que cada tipo de barniz presenta diferente cantidad de materiales no
volátiles. El nivel de retención y espesor de la película de los barnices fue mayor en las
maderas de Ochoó que en las de Tajibo. En las primeras 6 horas de exposición a la humedad
es donde se genera la mayor cantidad de adsorción de humedad en ambas especies, siendo
mayor en el Ochoó. La desorción se realiza mas rápido durante las primeras 48 horas cuando
las maderas son expuestas a ambiente seco. Se demostró que a mayor nivel de retención y
mayor espesor de la película de barniz hay mayor eficacia para excluir la humedad en las
maderas.
1
1. INTRODUCCIÓN
Unas de las funciones mas importante que tiene un recubrimiento o tratamiento superficial en
elementos de maderas es dar una óptima protección contra la humedad, en tal sentido el paso
de humedad a través del recubrimiento determina la eficacia que tiene el tratamiento
superficial como repelente a la humedad (PRID-MADERA 1988). La misión del barniz
consiste en bloquear los grupos polares que experimentan atracción por el agua, este debe
garantizar la impermeabilidad a cualquier estado físico que se le presente, ya que la madera
por si sola no reúne esta propiedad y precisa de este complemento para garantizar su
estabilidad dimensional (Peláez 1984).
Con el acabado se pretende resaltar las cualidades estéticas de las maderas, incorporándole un
tono, un tacto y un brillo adecuado y que estos no desaparezcan con el tiempo por efecto de la
luz, variaciones de la humedad y el uso de la madera (Vignote y Jimenes 2000).
La humedad y el vapor de agua representan siempre un gran peligro para las maderas en uso,
principalmente si esta se mantiene durante un tiempo prolongado en la madera (PRID-
MADERA 1988). La madera puesta a la intemperie con altos contenido de humedad puede ser
fácilmente atacada por insectos y hongos xilófagos, es recomendable humedades
comprendidas entre 14 y 18%, dependiendo de la zona geográfica donde se ubique la
construcción. Por otra parte si las maderas tienen contenidos de humedad superiores a estos
hará mas difícil la penetración de los productos protectores y de acabado (Mosqueira 2004).
El estudio tecnológico sobre las relaciones entre el agua y la madera es unos de los temas mas
importante para todos los que dependen de este material, ya que la humedad afecta a todos los
procesos de transformación de la madera tales como el aserrado, cepillado, encolado o el
barnizado y también a las características de comportamiento, siendo un factor determinante en
su durabilidad, peso, resistencia y sobre todo en sus dimensiones porque con las variaciones de
humedad las maderas pueden contraerse o hincharse (Vignote y Jimenes 2000).
Con esta investigación se busca tener información mas precisa sobre la repelencia a la
humedad que brindan cuatros tipos de barnices para exteriores y su eficiencia como
2
protectores contra la humedad en puertas, ventanas, muebles de jardín y construcción en
general. Por otra parte también conocer que influencia tienen las características del Ochoó y el
Tajibo sobre el barnizado. Los objetivos de este estudio fueron: a) determinar la repelencia a la
humedad mediante un método de adsorción de humedad acelerado de cuatros tipos de barnices
para exteriores de diferentes fabricantes (Suvinil, Coral, Sinteplast y Monopol) en maderas de
Ochoó y Tajibo, b) cuantificar la eficacia de estos productos como repelente a la humedad y c)
comparar la eficacia de exclusión de humedad de los barnices entre las maderas de Ochoó y
Tajibo.
3
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo General
Evaluar experimentalmente la repelencia a la humedad de los barnices para exteriores que se
comercializan en el mercado, en maderas de Ochoó (Hura crepitans) y tajibo (Tabebuia
impetiginosa).
2.2 Objetivos Específicos
Determinar la repelencia a la humedad mediante un método de adsorción de humedad
acelerado de cuatros tipos de barnices para exteriores de diferentes fabricantes (suvinil,
coral, sinteplast y monopol) en maderas de Ochoó y Tajibo.
Cuantificar la eficacia de estos productos como repelente a la humedad.
Comparar la eficacia de exclusión de humedad de los barnices en las maderas de
Ochoó y Tajibo.
4
3. REVISIÓN DE LITERATURA
3.1 El agua en la madera
Un árbol en pie puede llegar a obtener un elevado nivel de agua, en maderas blandas se
pueden encontrar contenidos de humedad comprendidos hasta 400% y en maderas duras a
50%. El agua en la madera se puede encontrar en dos formas: Agua libre o capilar que se
encuentra en las cavidades celulares por encima del 30% de contenido de humedad en las
maderas, donde también a este contenido de humedad se denomina punto de saturación de las
fibras; la otra forma que se encuentra el agua en la madera es denominada agua de
impregnación, que se encuentra adherida en las paredes celulares y se encuentra por debajo del
30% de contenido de humedad (Viscarra 1998).
Desde el momento que se apea el árbol empieza a perder agua. El aire del patio de oreado
como consecuencia de la fuerza desecante que tiene, adsorbe el agua de la superficie de la
madera dejando a las primeras capas de células casi secas, estas células por estar mas secas
que las células mas internas adsorben la humedad de estas y así sucesivamente va ocurriendo
hasta llegar al interior de la maderas y finalmente encontrar un equilibrio de humedad entre la
madera y el ambiente que la rodea (Vignote y Jimenes 2000).
3.2 Propiedades básicas de las maderas
3.2.1 Anisotropía de la madera
La madera es un material heterogéneo, presenta desigualdad de comportamiento según el
plano o dirección que se considere, este comportamiento hace obligado denominar de forma
diferente los planos o direcciones en: dirección axial, dirección radial y la dirección tangencial
(Vignote y Jimenes 2000).
3.2.2 Higroscopicidad de la madera
La higroscopicidad es la propiedad que tiene la madera de intercambiar humedad con el
ambiente, la célula de madera contiene huecos en el lumen celular entre las microfibrillas y las
fibrillas elementales, este hueco es relativamente grande y no tiene suficiente fuerza capilar
5
para captar agua de la atmosfera. En cambio las microfibrillas y las fibrillas elementales son
tan pequeños que originan fuerzas de Van der Waal, fuerzas capilares y fuerzas de adhesión
superficial suficiente como para captar agua de la atmosfera (Vignote y Jiménez 2000).
3.2.3 Polaridad
La madera tiene carácter polar y esta polaridad hace que la madera tenga afinidad a los
productos polares como el agua, pegamentos de carácter polar, los barnices, etc. (Vignote y
Jiménez 2000).
3.3 Sorción en la madera
Una madera completamente seca puesta en contacto con el vapor de agua, lo va admitir hasta
que se produzca un equilibrio entre ambos, a este fenómeno extendido a todos los cuerpos
porosos se le llama sorción y la cantidad de vapor admitido para los diferentes cuerpos esta
íntimamente relacionado con sus propiedades físicas y químicas (Kollmann 1959).
3.4 Protección de la madera por tratamientos y recubrimientos superficiales
La madera como cuerpo poroso permite realizar tratamientos superficiales de protección con
líquidos y preservantes, entre las dos formas principales se encuentran la impregnación donde
se sumerge la madera en un líquido preservante y la aplicación de una película superficial
sobre la madera como barnices, pinturas, lacas y otros recubrimientos (PRID-MADERA
1988).
3.5 Influencia y acción del clima sobre el tratamiento de superficies en maderas
3.5.1 Influencia de la luz
La luz como factor del clima llega a deteriorar con el tiempo a las resinas sintéticas y
componente aglutinantes de las lacas, barnices y dispersores de la madera. También llegando a
atacar a la superficie de la madera. La radiación ultravioleta con el tiempo llega a separar las
macromoléculas de los recubrimientos formando moléculas mas pequeñas y mas fáciles de
desintegrar por la acción del clima (PRID-MADERA 1988).
6
3.5.2 Influencia de la humedad
La humedad siempre va ha resultar un peligro para la madera sobre todo si esta permanece
durante un tiempo prolongado en la madera. La humedad provoca que la madera se hinche y
se contraiga y por estos cambios físicos se produce un agrietamiento en el acabado superficial
de la madera (PRID-MADERA 1988). Así mismo las áreas afectadas por la humedad
presentan zonas propicias para el desarrollo de agentes destructores de la madera (hongos
xilófagos).
3.6 El acabado de la madera
La función del acabado es resaltar las cualidades estéticas de la madera, incorporándole un
tacto, un tono y un brillo adecuado y que no se pierdan con el tiempo, la tecnología del
acabado se basa en aplicar un producto a la superficie de la madera y que este producto ancle
perfectamente en la superficie de la madera y todo esto sea de una forma rápida, sencilla y
económicamente posible (Vignote y Jiménez 2000).
Las maderas necesitan productos que prolonguen su vida útil, dependiendo a la exposición en
que se encuentre necesitan ser tratadas de diferentes manera, por ejemplo la que se encuentran
en exterior necesitan un cuidado especial ya que se encuentran en ambientes mas severos
respectos a las que se encuentran en el interior (Sáenz 2008).
3.7 Fases del acabado
Aunque en el mercado existan numerosos productos para realizar el acabado en maderas, no
existe ninguno que mediante una pasada y la utilización de un solo producto se consiga un
buen anclaje, resalte el acabado de esta y de su protección. Esto obliga a que en la fase de
acabado se den diferentes procesos y se utilicen diferentes productos (Vignote y Jiménez
2000).
3.7.1 Lijado
El lijado consiste en preparar la superficie de la madera para aplicar recubrimiento, eliminando
todas las imperfecciones en la superficie de la madera que deja el maquinado, para de esta
7
manera facilitar y obtener un buen acabado, también se realiza el lijado sobre la capa de barniz
puesta en la madera cuando se quiere dar otra pasada de barniz y de esta manera abrir los
poros del barniz y obtener un mejor anclaje entre capas (Vignote y Jiménez 2000).
3.7.2 Teñido
El teñido es una operación que se realiza con la finalidad de cambiar, intensificar o igualar el
color natural de la madera, mediante la aplicación de tintes que pueden ser soluciones
naturales o sintéticos que se depositan en la madera y le da un nuevo color, también pueden
ser soluciones químicas que al depositarlas en la madera esta reaccionan con las fibras de la
madera dando un nuevo color distinto al del tinte (OCEANO 2006).
3.7.3 Fondo o tapa poros
Esta operación se realiza con la finalidad de preparar la superficie para la aplicación del
barnizado final, donde se tapan los poros de la madera y otras imperfecciones que pueda haber
en la superficie (Vignote y Jiménez 2000).
3.7.4 Barnizado
Consiste en la aplicación de una película de barniz sobre la superficie de la madera que realza
el color y veteado de la madera y también proporcionándole protección a la superficie
(Johnston 1989).
3.7.5 Pulido
El pulido consiste proporcionar brillo a la superficie del acabado mediante el frotamiento
utilizando un material blando con una pasta abrasiva, estas pastas abrasivas pueden ser
líquidas o solidas pero las mas recomendadas son las líquidas ya que son mas lubricantes y
producen menos calentamiento durante el frotamiento (Vignote y Jiménez 2000).
3.8 Tipos de barnices
3.8.1 Nitrocelulosicos
Su componente principal es la nitrocelulosa, que es un componente químico obtenido a traves
de la nitrificación de la celulosa, este tipo de barniz es muy adecuado para el barnizado de las
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maderas destinadas a las construcción de muebles y demás elementos decorativos de maderas
de interiores (OCEANO 2006).
3.8.2 Poliuretanos
Este tipo de barniz esta constituido por componentes de resinas hidroxilica, con disolventes,
diluyentes, cargas y aditivos y otros componentes formados por isocianatos con disolventes
Vignote y Jiménez (2000). Estos tipos de barnices por su gran resistencia mecánica y su
elevada resistencia a la humedad son muy adecuados para muebles en general, principalmente
en aquellos que están expuestos a elevadas condiciones de humedad cono los muebles de
cocinas y baños (OCEANO 2006).
3.8.3 Poliésteres
Estos tipos de barnices están basados en soluciones en disolventes como las de tipos estirenos
y de resinas sintéticas de poliéster saturado, las películas secas de los poliésteres saturados
presentan unas buenas propiedades mecánicas de dureza y de resistencias a la abrasión y
también resistencia a los disolventes y al agua (OCEANO 2006).
3.8.4 Poliacrílicos
Son poliésteres de secado al aire con disolventes y no tienen parafinas, tienen un poder de
cubrición muy alto, un tiempo de secado medio a rápido, alto brillo, elasticidad mala, una
adherencia media, una alta resistencia a productos domésticos y mala resistencia a la
intemperie (Vignote y Jiménez 2000).
3.8.5 Barnices al agua o hidrosolubles
Están formados por dispersores coloidales, emulsiones o soluciones de un polímero en agua
como melanina, poliuretanos, acrílicas o alquídicas, tienen un elevado tiempo de vida, un
pequeño poder de cubrición, alto tiempo de secado y una baja resistencia a la intemperie
(Vignote y Jiménez 2000).
9
3.8.6 Plastificante
El plastificante actúa a nivel de película seca en los barnices, hace que el barniz no se
endurezca tanto a través del tiempo, permitiendo su flexibilidad para que el barniz no se
quiebre.
3.8.7 Barnices resistente a la radiación solar
La radiación solar es unas de las principales causa que degradan a los barnices. La adsorción
de energía luminosa por las estructuras químicas de los polímeros de los barnices produce su
destrucción química que se manifiesta en fragilidad, decoloración y grietas del barniz. Para
evitar el efecto dañino del sol y sus radiaciones se incorporan a los recubrimientos productos
protectores y filtro solares. Hay ciertos barnices que tienen pigmentos adsorbentes, constituido
por colores transparente de oxido de hierro en los que existen doble enlace 1.4 que adsorben
con facilidad la energía de la luz visible. También hay otros protectores solares transparentes
que mantienen la transparencia del barniz y son los estabilizadores de luz, estos son de dos
clases distintas, unos que son adsorbentes de la radiación ultravioleta y otros son aminas con
impedimento estérico que evitan la degradación del polímero ( Diéguez 2005).
3.9 Criterio para la elección del barniz
Vignote y Jiménez (2000) definen que en la realización de la operación del acabado para elegir
el producto adecuado y la tecnología del acabado dependerá de los siguientes parámetros:
a) Del tipo y características del soporte donde se realizará el acabado: El contenido
de aceites, resinas y otras sustancias en las maderas; porque existen barnices que
presentan dificultades de aplicación en estas condiciones. Contenido de humedad en
las madera, hay barnices que admiten mas tolerancia de humedad que otros. Presencia
y tamaños en los poros; porosidad y permeabilidad del soporte como por ejemplo
madera o tableros. Forma de la superficie si esta es plana o con formas, mientras es
mas plana admite cualquier medio de aplicación y la calidad de la superficie de la
madera ya que esto influye mas en su aplicación.
b) Los medios tecnológicos disponibles.- entre estos está el sistema de aplicación
disponible, si es que se realizará pistolas pulverizadoras, por proyección de cortinas o
10
por la aplicación de rodillos; ya que no todos los sistemas son aplicables a todo tipo de
soporte ni todos los barnices se pueden aplicar con todos los sistemas, El otro es el
sistema de lijado disponible ya que existen barnices que no son lijables y otros que
solo se pueden lijar con máquinas.
c) Los sistemas de secados disponibles.- existen barnices que requieren de sistemas de
secado especiales, entre los sistemas de secados están los por calor (calefacción,
convección y con secadero por infrarrojo) y el otro sistema es por fotopolimerización.
d) Las características de aplicación del producto.- Su formulación (ya que existen
productos ya preparados y son sencillos de aplicar y otros que deben formularse para
ser aplicados); el poder de vida del producto esto también influye mucho porque hay
barnices que tienen un poder de vida de aplicación larga y otros de poca duración; el
poder de cubrición, existen productos que necesitan muchas pasadas para obtener un
acabado deseado y otros que es necesario solamente una pasada y por condiciones
ambientales ya que hay productos que necesitan condiciones muy estrictas para poder
secar bien mientras que otros no.
e) Características que proporciona el barniz.- entre estos están el brillo, color
adherencia, elasticidad, envejecimiento y resistencia a productos caseros.
f) Características de acabado que se busque.- a poro abierto o a poro cerrado, acabado
brillante o mate y de interior o de exterior.
3.10 Medios tecnológicos disponibles para la aplicación de barnices
La aplicación del recubrimiento sobres la madera va ha depender mucho de la geometría de la
pieza a trazar. En las piezas planas la aplicación de barniz se puede realizar por contacto
(rodillos) y gravedad (cortinas). En caso de que la pieza sea de geometría irregular como son
las sillas, mesas, etc., estos métodos son difícilmente aplicables para esto se recurre al método
de transferencia por medio de la pulverización (pistolas). También la aplicación de barniz se la
puede realizar por medios de brochas, siendo este método unos de los mas utilizado en la
pequeña y mediana industria, pero este tiene la desventaja de que la aplicación del barniz
sobre la superficie de la madera sea de forma irregular (Pedras 1999).
11
3.10 Características de las especies utilizadas en el estudio
Las características del Ochoo y el Tajibo se presentan en los siguientes cuadros. Estos datos
fueron obtenidos de FAO-PAFBOL (2002).
3.10.1 OCHOÓ
IDENTIFICACIÓN DE LA ESPECIE
Nombre Científico: Hura crepitans - L
Familia: EUPHORBIACEAE
Nombre comercial internacional: Hura, Possumwood, Assacu
Área de distribución: Bosque húmedo tropical, en transición a bosque húmedo
subtropical, Deptos. de Santa Cruz, Beni, Pando,
Cochabamba y La Paz.
Región y frecuencia: Es considerada como una especie principal en las
las regiones de Guarayos, Choré y Pie de Monte
Amazónico.
Grupo comercial: Es clasificada como especie valiosa.
DESCRIPCIÓN DEL ÁRBOL
Copa: Grande, follaje de color verde intenso, hojas alternas
simples
Tronco: Cónico uniforme, altura total hasta 40 m
Corteza: Pardo claro a grisáceo, lisa, exudado latex cáustico
Peligroso a la vista
CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DE LA MADERA
Color Albura: Blanco Color duramen: Amarillo claro
Olor No distintivo Sabor: Algo cáustico
Brillo Mediano Grano: Recto a entrecruzado
Veteado Suave Textura: De mediana a gruesa
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PROPIEDADES FÍSICAS
Contenido de humedad en verde: 84%
Densidad básica: 0.44 g/cm³
Densidad al 12% de humedad: 0.55 g/cm³
Contracción radial: 3.9%
Contracción tangencial: 5.7%
Contracción volumétrica 9.7%
Relación T/R 1.5
RESISTENCIA MECÁNICA
Modulo de elasticidad: 99 x 1000 Kg/cm²
Módulo de rotura: 685 Kg/cm²
E.R. Compresión paralela: 445 Kg/cm²
Corte Radial: 81 Kg/cm²
Dureza Lateral: 364 Kg
Tenacidad: 1.88 Kg-m
CONDICIONES TÉCNICAS PARA EL PROCESAMIENTO
Trabajabilidad: Moderadamente fácil de procesar mecánicamente, pueden
presentarse zonas de tensiones y dificultades en el cepillado, se logra
buen acabado superficial
Preservación: Moderadamente permeable en las operaciónes de preservación
Durabilidad: No durable susceptible a la mancha azul
Secado: El pre-secado es rápido, presentándose defectos entre medianos y
mayores. El secado artificial es rápido
USOS FINALES
Construcción Lámina de enchape
Puertas Muebles en general
Ventanas Madera para embalaje
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3.10.2 TAJIBO
IDENTIFICACIÓN DE LA ESPECIE
Nombre Científico: Tabebuia impetiginosa – (Mart. Ex DC.) Standley
Familia: BIGNONIACEAE
Nombre comercial internacional: Ipe, Lapacho
Área de distribución: Bosque húmedo subtropical a bosque húmedo templado,
Deptos. De Santa Cruz, Tarija, Beni y Pando
Región y frecuencia: Es considerada como una especie principal en las
Las regiones de la Chiquitanía, Bajo Paraguá,
Guarayos, Choré, Pie de Monte Amazónico y la
Amazonía
Grupo comercial: Es clasificada como especie valiosa.
DESCRIPCIÓN DEL ÁRBOL
Copa: Mediana, follaje color verde intenso, hojas compuestas
opuestas
Tronco: Recto cilíndrico, altura total hasta 25 m
Corteza: Pardo claro a grisáceo, rugosa con surcos o grietas
longitudinales
CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DE LA MADERA
Color Albura: Amarillentos Color duramen: Marrón verdoso a marrón amarillento
Olor Fuerte característico Sabor: No distintivo
Brillo Mediano Grano: Entrecruzado
Veteado Oscuro Textura: Media
PROPIEDADES FÍSICAS
Contenido de humedad en verde: ----
Densidad básica: 0.85%
14
Densidad al 12% de humedad: 1.05 g/cm³
Contracción radial: 3.3%
Contracción tangencial: 5.6%
Contracción volumétrica 10%
Relación T/R 1.7
RESISTENCIA MECÁNICA
Modulo de elasticidad: 130x1000 Kg/cm²
Módulo de rotura: 1371 Kg/cm²
E.R. Compresión paralela: 719 Kg/cm²
Corte Radial: ---
Dureza Lateral: 1428 Kg
Tenacidad: 4.16 Kg-m
CONDICIONES TÉCNICAS PARA EL PROCESAMIENTO
Trabajabilidad: Difícil de procesar, mejor en estado húmedo, se logra un buen
acabado superficial
Preservación: Impermeable
Durabilidad: Durable, especialmente fuera del contacto con el suelo
Secado: El pre-secado es muy lento, se recomienda un programa suave
de secado artificial
USOS FINALES
Construcción (uso estructural y decorativo) Durmientes
Lámina de enchape Parquet y pisos
Muebles de jardín Muebles especiales
15
4. MATERIALES Y MÉTODOS
4.1 Materiales
El estudio se desarrolló en el Laboratorio de Tecnología de la madera de la Carrera de
Ingeniería Forestal de la Universidad Autónoma Gabriel René Moreno. Los equipos utilizados
fueron: Sierra circular, cepilladora o canteadora, estufa de laboratorio de la marca Memmert,
balanza analítica de 0.01gr de precisión y un calibrador digital de 0.01mm de precisión.
Se probaron cuatros tipos de barnices para exteriores de diferentes fabricantes que son: barniz
duplo filtro solar Coramar de la marca Coral, barniz triple filtro solar de la marca Suvinil,
barniz marino Marplast de la marca Sinteplast y barniz Cristal de la marca Monopol; con sus
respectivos diluyentes para cada producto recomendado por el fabricante (Figura 1), excepto el
barniz de suvinil que fue diluido con el diluyente del barniz coral ya que este no se encuentra
disponible en el mercado nacional. (Para la información técnica de los barnices ver Anexo 1).
Se utilizaron maderas de Ochoó (Hura Crepitans) y Tajibo (Tabebuia impetiginosa. Estas
maderas fueron obtenidas de diferentes barracas o lugares donde se comercializan maderas,
procedentes de la zona de Guarayos.
Diluyentes
Barnices
Figura 1. Tipos de barnices con sus respectivos diluyentes recomendado por el fabricante. (A=
barniz Cristal de la marca Monopol; B= barniz duplo filtro solar Coramar de la marca Coral;
C= barniz marino Marplast de la marca Sinteplast y D= barniz triple filtro solar de la marca
Suvinil).
A B C D
16
4.2 Métodos
4.2.1 Secado de las maderas, preparación de las probetas y aplicación de barnices
Las maderas de Ochoó y Tajibo fueron secadas al aire libre o secado natural. Se determino el
contenido de humead por el método gravimétrico o por pesadas, aplicando la siguiente
formula:
CH de la muestra = (Peso inicial – Peso seco) / Peso seco *100
Desde el momento en que se determino el contenido de humedad hasta el momento de la
aplicación del barniz las maderas fueron perdiendo humedad y para conocer el contenido de
humedad de las probetas antes de la aplicación de los barnices se utilizó la siguiente fórmula:
CH de la probeta = ((Peso de la probeta * 100) / Peso seco de la probeta) -100
Donde:
Peso seco de la probeta = (Peso de la probeta *100) / (CH de la muestra +100)
Las maderas de Ochoó presentaron un contenido de humedad promedio de 10.6% y el Tajibo
13.9%, estos contenidos de humedad se encuentran dentro de lo recomendado por los
fabricantes de barnices ya que estos recomiendan que las maderas deben tener un contenido de
humedad inferior al 20%.
Se utilizaron probetas de 10x50x120 mm. A estas probetas se les realizó un lijado en todas sus
caras con el fin de preparar la superficie para aplicar el barniz, el lijado fue primero con lija
número 80 y después número 150. La aplicación de barniz se realizó con una brocha de 1
pulgada de ancho. Se les aplicó dos pasadas de barniz en todos sus lados, después de la
primera pasada se espero que seque para poder darle la otra mano de barniz y adicionalmente
se les pasó una mano más de barniz en la testa o cabezales de las maderas ya que estos son los
lugares de mayor adsorción. En la (Figura 2) se muestran las probetas embarnizadas, las
maderas mas claras son de Ochoó y las oscuras de Tajibo.
17
Todos los barnices fueron diluidos en un 10% para la primera y segunda pasada, excepto el
barniz Cristal de Monopol que en la segunda pasada fue diluido en un 30% ya que este era
más denso que los otros barnices.
4.2.2 Diseño experimental
El diseño experimental consiste en hacer una comparación de cuatros tipos de barnices y un
testigo o maderas sin embarnizar, aplicados en las especies Tajibo y Ochoó, realizando 15
repeticiones por especies para cada tipo de recubrimiento (Cuadro 1).
Suvinil
Coral
Monopol
Sinteplast
Figura 2. Probetas de Ochoó y Tajibo embarnizada
con los cuatros tipos de barnices
18
Cuadro 1. Diseño experimental
Barnices para exteriores Especies Repeticiones
Triple filtro solar de Suvinil Ochoó 15
Tajibo 15
Duplo filtro solar Coramar de Coral Ochoó 15
Tajibo 15
Barniz Cristal de Monopol Ochoó 15
Tajibo 15
Barniz marino Marplast de Sinteplast Ochoó 15
Tajibo 15
Tesigos Ochoó 15
(Maderas sin barniz) Tajibo 15
4.2.3 Evaluación de la repelencia al agua
Para evaluar la repelencia al agua se utilizó el método de flotación, que es un método de
adsorción acelerada de humedad que fue utilizado por Matus (2007). Este método consiste en
dejar flotando las probetas en un recipiente con agua o cámara de flotación para que adsorban
humedad (Figura 4) y realizar un control del aumento en masa de cada probeta cada 24 horas
durante siete días.
Todas las probetas fueron pesadas antes de ponerlas en la cámara de flotación (Figura 3) y
después de que se pusieron en la cámara de flotación fueron pesadas cada 6 horas durante las
primeras 24 horas, pasado este periodo fueron pesada cada 24 horas durante 6 días. Los
cálculos que se realizaron en esta evaluación son los siguientes:
- Calculo del coeficiente de adsorción de humedad.- Representa el porcentaje de masa
de agua que adsorbe una probeta de madera en un determinado tiempo y está
representado por la siguiente formula:
19
w = (W/√ t)*100
Donde:
w = Coeficiente de captación de humedad (%)
W = Diferencia en peso (peso ganado entre 0 y t) (gr.)
√ t = Raíz cuadrada de tiempo de medición (min.)
- Calculo de porcentaje de adsorción de humedad.- Es la masa de agua que adsorbe
una probeta tratada en relación a la misma probeta antes de la exposición y se calcula
por la siguiente formula:
A = (m2 – m1)/ m1*100
Donde:
A: Porcentaje de adsorción de humedad de la probeta (%)
m1: Masa de la probeta antes de la exposición (gr.)
m2: Masa de la probeta después de la exposición (gr.)
- Calculo de efectividad de exclusión de humedad.- Es la masa de humedad que pasa a
través del recubrimiento y es adsorbido por la madera revestida en relación con la
humedad de la madera no revestida. Será determinada mediante la fórmula siguiente:
EEH = (P1 - P2)/ P2 *100
Donde:
EEH: Efectividad de exclusión de humedad
P1: Peso de la humedad adsorbida por la madera no revestida (gr.)
P2: Peso de la humead adsorbida por la madera tratada (gr.)
20
Figura 3. Balanza analítica utilizada para pesar las probetas
Figura 4. Probetas de Ochoó y Tajibo dentro de la cámara de flotación
durante el sayo de adsorción de humedad.
21
4.2.4 Evaluación de la desorción de humedad
Después de que las probetas estuvieron expuestas a 7 días dentro de la cámara de flotación,
todas las probetas fueron puestas fuera del agua para que pierdan humedad (Figura 5) y
controlar la desorción de humedad cada 24 horas durante 8 días siguientes. El ambiente donde
estaban las probetas estaba bajo sombra sin contacto con la luz del sol, sin ventilación y a una
temperatura ambiente de aproximadamente 30 ºC durante el día.
Figura 5. Probetas de Ochoó y Tajibo fuera de la cámara de flotación después del ensayo
de adsorción de humedad para evaluar la desorción de humedad.
4.2.5 Nivel de retención y espesor de la película del barniz
Para calcular el nivel de retención y espesor de la película del barniz aplicado en las probetas
se utilizó el método utilizado por Tamarit et al (2002). Se peso cada probeta antes de la
aplicación de barniz con la balanza analítica y se midió en la parte media de la probeta con un
calibrador digital, después de que se le aplicó el barniz se volvió a medir y pesar a cada
probeta.
Con los datos de antes y después de la aplicación del barniz, por diferencia de espesor se
calculó el espesor de la película de barniz (mm) aplicado en la probeta y por la diferencia de
peso dividido entre la superficie total de la probeta se calculó el nivel de retención en (g/m2)
22
en cada probeta. A los resultados obtenidos de cada barniz se les realizó un análisis de
varianza y la prueba de comparación de medias Duncan (alfa= 0.05) para determinar
estadísticamente si es que existe diferencias entre barnices.
5.2.6 Determinación del contenido de materiales no volátiles en los Barnices
El contenido de materiales no volátiles en los barnices representa la cantidad de barniz sólido
que queda en la madera después de su aplicación, donde se evaporan las sustancias volátiles y
queda el barniz seco y es este el que le brinda protección a la madera.
Para determinar el contenido de materiales no volátiles en los barnices se utilizó el método
utilizado por Matus (2007). Este método consiste en tomar del embase bien agitado una
muestra de barniz de 1.2 ± 0.1 gr utilizando una jeringa sin aguja y ponerlo en un recipiente
de vidrio de base plana (Figura 6). Estas muestras se ponen en la estufa de laboratorio a una
temperatura de 103 ± 2 ºC durante un periodo de tres horas, después se extraen del horno y se
pone a enfriar a temperatura ambiente, finalmente se pesan y se efectúa la determinación en
porcentaje para cada barniz. Se aplicará para el cálculo la siguiente fórmula:
M = (C – a)/ s * 100
Donde:
M = Contenido de materiales no volátiles, % en masa
a = Masa del recipiente en gr.
s = Masa de la muestra en gr.
C = Masa del recipiente y su contenido al final del periodo de calentamiento
Se tomó 10 muestras de cada barniz, haciendo un total de 40 muestras de los cuatros tipos de
barnices. A los resultados obtenidos de los cuatros tipos de barnices se realizó un análisis de
varianza (ANAVA) para saber si es que existe diferencia estadística entre porcentaje de sólido
y la prueba de comparación de medias DUNCAN a un nivel de significancia de 0.05% para
determinar la diferencia estadísticamente significativas entre estos.
23
Figura 6a. Medición de la muestra
de barniz de 1.2gr para determinar
el porcentaje de sólido.
Figura 6b. Muestras de barnices dentro de la estufa
Suvinil
Coral
Monopol
Sinteplast
Figura 6c. Muestras de los cuatro tipos de barnices barnices empleadas en el estudio
Figura 6. Determinación del contenido de materiales no volátiles en los barnices
24
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 Contenido de materiales no volátiles en los barnices
En el (Cuadro 2) se presentan el porcentaje de sólido obtenido para cada barniz y también el
resultado de la prueba de Duncan (Alfa =0.05) donde los barnices con letras iguales significan
que son iguales estadísticamente. De acuerdo a estos resultados el barniz Duplo filtro solar
Coramar de coral es el que tiene mayor cantidad de material solido, esto le da mayor ventaja
que a los otros barnices, ya que deja mayor cantidad de barniz protegiendo a la madera.
Cuadro 2. Resultados de los contenido de materiales no volátiles por tipos de barnices, mostrando
número de repeticiones, media, desviación estándar, coeficiente de variación y el comprador de medias
Duncan (alfa=0.05).
Tipo de barniz % de sólido Test: Duncan*
Nº Media D.E. CV Alfa: 0.05
Duplo filtro solar Coramar de coral 10 53.75 2.95 5.48 A
Triple filtro solar de suvinil 10 50.67 1.92 3.78 A
Barniz marino Marplast de sinteplast 10 48.72 2.47 5.10 B
Barniz Cristal de monopol 10 46.75 0.83 1.77 B
*Letras distintas indican diferencias significativas (p<= 0.05).
5.2 Nivel de retención y espesor de la película de barniz aplicado en las maderas
El nivel de retención de los barnices en las maderas de Ochoó y Tajibo se muestra en el cuadro
3, así como los resultados del comparador de medias Duncan (alfa =0.05). Se observa que hay
variación en el nivel de retención en las dos especies a pesar de que todos los barnices fueron
aplicados en dos pasadas y diluidos en la misma proporción (10%) para la primera y segunda
pasada (excepto en la segunda pasada del barniz Cristal de Monopol). Esta variación se
atribuye a las características de cada especie y a la densidad de los barnices. En el caso del
barniz Cristal de Monopol que fue el que mostró mayor nivel de retención en las dos especies,
tenia mayor densidad y mostraba una consistencia mas espesa con relación a los demás
25
barnices y por eso en la segunda pasada fue diluido en 30% para disminuir la desproporción
con los otros barnices.
Cuadro 3. Nivel de retención obtenido para cada barniz en la especie Ochoó y Tajibo, también se
presenta el resultado del comparador de medias Duncan, donde los barnices que tienen letras iguales
significa que son iguales estadísticamente al 0.05 % de confianza.
Especies Barnices Nivel de retención Test: Duncan*
de barniz (g/m²) Alfa: 0.05
Ochoó: Triple filtro solar de suvinil 53.93 A
Duplo filtro solar Coramar de coral 55.66 A
Barniz marino Marplast de sinteplast 63.71 B
Barniz Cristal de monopol 73.16 C
Tajibo: Triple filtro solar de suvinil 19.10 A
Duplo filtro solar Coramar de coral 26.27 AB
Barniz marino Marplast de sinteplast 27.30 B
Barniz Cristal de monopol 48.61 C
*Letras distintas indican diferencias significativas (p<= 0.05).
En la Figura 7 se puede apreciar claramente las diferencias del nivel de retención entre la
especie Ochoó y Tajibo, donde el Ochoó muestra mayor nivel de retención que el Tajibo.
Estos resultados son similares a los encontrados por Tamarit et al (2002) con la especie Aile
(Alnus firmifolia) y Pino (Pino patula) (que son especies de baja densidad básica similares a la
densidad básica del Ochoó) que mostraron mayor nivel de retención de barniz que el Encino
(Quercus insignis) (que es una especie de mayor densidad). De mostrando de esta manera que
las especies de menor densidad básica tienden a adsorber mayor cantidad de barniz. Otro
factor que pudo haber influenciado en que el Ochoó tenga mayor nivel de retención es el
contenido de humedad en las maderas, ya que el Ochoó tenia menor contenido de humedad
que el tajibo y según el estudio de Montaño (1992) que evaluó la aplicación de barnices a
diferentes contenido de humedad en maderas de Yesquero (Cariniana estrellensis) determino
que a menor contenido de humedad es mayor el nivel de retención del pigmento, del sellador y
del barniz.
26
Figura 7. Nivel de retención de los cuatros tipos de barnices en la especie Ochoó y
Tajibo.
En el Cuadro 4 se muestra los resultados de espesor de la película de barniz obtenido para
cada especie. En la especie Ochoó el barniz Cristal de Monopol fue el que tuvo mayor espesor
de la película y también en la especie Tajibo, como mencionamos antes esto se atribuye a que
este barniz fue aplicado en mayor cantidad debido a que es mas denso que los otros barnices.
También se puede apreciar que para todos los barnices (excepto el barniz de Coral) hay mayor
espesor de la película en la especie Ochoó que en el tajibo (Figura 8). Demostrando de esta
manera que el Ochoó aparte de tener mayor nivel de retención tiene mayor espesor de la
película que el Tajibo; similares resultados encontraron Tamarit et al (2002) donde la especie
Aile (Alnus firmifolia) con menor densidad básica que el Pino (Pino patula) y el Encino
(Quercus insignis) mostro mayor nivel de retención y mayor espesor de la película de barniz.
27
Cuadro 4. Espesor de la película obtenido de los cuatro tipos de barnices en la especie Ochoó y Tajibo
y también se presentan los resultados de la prueba de Duncan al 0.05% de confianza.
Especies Barnices Espesor de la Test: Duncan*
película (mm) Alfa: 0.05
Ochoó: Duplo filtro solar Coramar de coral 0.0227 A
Triple filtro solar de suvinil 0.0254 AB
Barniz marino Marplast de sinteplast 0.0343 BC
Barniz Cristal de monopol 0.0413 C
Tajibo: Barniz marino Marplast de sinteplast 0.0186 A
Duplo filtro solar Coramar de coral 0.0242 A
Triple filtro solar de suvinil 0.0250 A
Barniz Cristal de monopol 0.0392 B
*Letras distintas indican diferencias significativas (p<= 0.05).
Figura 8. Comparación del espesor de la película de barnices entre el Ochoó y el Tajibo
28
5.3 Adsorción y desorción de humedad
En el Figura 9 se muestran las curvas de adsorción y desorción de humedad en las maderas sin
embarnizar de Ochoó y Tajibo. Se Observa una marcada diferencia de adsorción de humedad
entre las dos especies. Al terminar el ensayo de adsorción de humedad (168 horas) el Ochoó
llega a adsorber el 68% de humedad y el Tajibo 21%, dando una diferencia de 47 % de
humedad adsorbida. Esta diferencia se debe a que estas dos especies tienen características
diferentes, (FAO-PAFBOL 2002) describe al Ochoó como una especie de rápido secado
natural, tiene una densidad básica de 0.44 gr/cm³ y es moderadamente permeable en las
operaciones de preservación; en cambio el Tajibo es de secado natural muy lento, su densidad
básica es de 0.85 gr/cm³ y es considerada como impermeable.
Figura 9. Adsorción y desorción de humedad de la maderas sin barniz de Ochoó y
Tajibo.
La desorción de humedad (Figura 9) se produce más rápido que la adsorción ya que hasta las
primeras 48 horas las maderas ya habían perdido la mayor cantidad de agua y se encontraban
por debajo del 10% de humedad adsorbida. También se observa que a las 72 horas el Ochoó
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 6 12 18 24 48 72 96 120 144 168-0 24 48 72 144 168 192
Po
rcen
taje
de
hu
med
ad
Horas
Desorción de humedad
ochoo tajibo
Adsorción de humedad
Maderas sin embarnizar
29
iguala al Tajibo y de ahí en adelante la perdida de humedad para las dos especies se fue
aminorando hasta llegar a estabilizarse.
La figura 10 muestra la adsorción y desorción de humedad en maderas de Ochoó
embarnizadas y sin embarnizar. Se observa que las maderas embarnizadas dejan pasar
humedad pero esta no sobrepasa el 10% a diferencia de las maderas sin embarnizar que llegan
a adsorber hasta el 68% de humedad, demostrando que los barnices impidieron en gran parte
la entrada de agua en la madera. En la etapa de desorción de humedad se observa que también
los barnices impidieron que salga la humedad que las maderas embarnizadas habían adsorbido
ya que esta desorción era poca comparada con la desorción de humedad de las maderas sin
embarnizar.
Figura 10. Adsorción y desorción de humedad en maderas de Ochoó embarnizadas y sin
embarnizar.
Para la especie tajibo (Figura 11) las curvas de adsorción y desorción tienen similar
comportamiento que el Ochoó. La humedad que adsorben las maderas embarnizadas no
sobrepasa el 6% cuando termina el ensayo de adsorción y las maderas sin embarnizar llegan a
21% de humedad.
0
10
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40
50
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70
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0 6 12 18 24 48 72 96 120 144 168-0 24 48 72 144 168 192
Po
rcen
taje
de
hu
med
ad
Horas
Desorción de humedad
sin barniz suvinil coral monopol sinteplast
Adsorción de humedad
OCHOÓ
30
Figura 11. Adsorción y desorción de humedad en maderas embarnizadas y sin
embarnizar de Tajibo.
5.4 Coeficiente de adsorción de humedad
El coeficiente de adsorción de humedad para las maderas de Ochoó y Tajibo sin embarnizar se
muestra en la figura 12. Se observa que para las dos especies en las primeras 24 horas es
donde las maderas adsorben la mayor cantidad de agua y dentro de estas 24 horas el mayor
pico de adsorción se da antes de las 6 horas, demostrando de esta manera que en las primeras
horas que las maderas estuvieron en el agua adsorbieron la mayor cantidad y de ahí para
adelante fue disminuyendo la adsorción, Resultados similares encontraron Pelen et al. (1998)
en su estudio sobre el efecto de la albura y el duramen sobre las propiedades de los tableros de
partículas, donde evalúa la adsorción de agua de la albura y el duramen en 2 y 24 horas de
inmersión en agua, concluyendo que en las primeras 2 horas hubo mayor adsorción de agua
que a las 24 horas de inmersión.
0
3
6
9
12
15
18
21
24
0 6 12 18 24 48 72 96 120 144 168-0 24 48 72 144 168 192
Po
rcen
taje
de
hu
med
ad
Horas
Desorción de humedad
sin barniz suvinil coral monopol sinteplast
Adsorción de humedad
TAJIBO
31
Figura 12. Coeficiente de adsorción de humedad de las maderas sin embarnizar de Ochoó y
Tajibo.
La figura 13 muestra el coeficiente de adsorción de humedad en las maderas de Ochoó
embarnizadas y sin embarnizar. Se observa que las maderas embarnizadas impidieron en gran
parte que entre la humedad en las maderas principalmente durante las primeras 6 horas que es
donde las maderas sin embarnizar adsorben la mayor cantidad de agua. En el tajibo (figura 14)
se observa que también las maderas embarnizadas impidieron la entrada de humedad, siendo
poco el coeficiente de adsorción comparado con el coeficiente de adsorción de las maderas sin
embarnizar.
0
50
100
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0 6 12 18 24 48 72 96 120 144 168
Co
ef. d
e ad
sorc
ión
Horas
Maderas sin barniz
ochoo
tajibo
32
Figura 13. Coeficiente de adsorción de humedad en las maderas de Ochoó embarnizadas y sin
Embarnizar.
Figura 14. Coeficiente de adsorción de humedad en las maderas embarnizadas y sin
embarnizar de Tajibo.
0
50
100
150
200
250
0 6 12 18 24 48 72 96 120 144 168
Co
ef. d
e ad
sorc
ión
de
hu
med
ad
Horas
Ochoósin barniz
suvinil
coral
monopol
sinteplast
0
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0 6 12 18 24 48 72 96 120 144 168
Co
ef. d
e ad
sorc
ión
de
hu
med
ad
Horas
Tajibosin barniz
suvinil
coral
monopol
sinteplast
33
5.5 Efectividad de exclusión de humedad
La figura 15 muestra la efectividad de exclusión de humedad que tuvieron los cuatros tipos de
barnices en las maderas de Ochoó y Tajibo, los barnices con porcentaje mas altos son los que
tuvieron mayor efectividad para excluir la humedad. Se puede apreciar que el barniz más
eficaz en el Ochoó (figura 15a) y en el Tajibo (figura 15b) fue el de Monopol, principal mente
durante las primeras horas de exposición. A partir de las 12 horas en el Ochoo se observa que
hay una variación en la efectividad entre los cuatro tipos de barnices, por ejemplo el barniz
coral que era el tercero a las 6 horas, a las 12 horas queda de cuarto, pero a las 18 horas
vuelve a estar de tercer lugar. En el tajibo el barniz de Monopol se diferencia con mucho a los
demás barnices ya que es el que tiene la mayor eficacia para excluir la humead hasta las 120
horas de exposición.
Figura 15a. Eficacia de exclusión de humedad de los cuatros tipos de barnices
en las maderas de Ochoó.
0
500
1000
1500
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2500
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Efec
tivi
dad
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excl
usi
ón
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ad
Horas
Ochoó
suvinil
coral
monopol
sinteplast
34
Figura 15b. Eficacia de exclusión de humedad en maderas de Tajibo.
Figura 15. Eficacia de exclusión de humedad obtenido de los cuatros tipos de barnices en
maderas de Ochoó y Tajibo.
En el cuadro 5 se muestra la relación que hay entre el nivel de retención, espesor de la película
y eficacia de exclusión de humedad de las maderas embarnizadas de Ochoó y Tajibo durante
las primeras 24 horas de exposición, tomando en cuenta que en estas horas es donde se da la
mayor adsorción de humedad en las maderas. Se observa que a mayor nivel de retención y
mayor espesor de la película hay mayor eficacia para excluir la humedad. Por ejemplo el
barniz Cristal de Monopol que fue el mas eficaz en las dos especies a las 24 horas de
exposición, en el Ochoó tubo un nivel de retención de 73.16gr/m², un espesor de película de
0.041mm y excluyo la humedad en un 94.25%. Demostrando que a mayor nivel de retención y
mayor espesor de la película mayor va ha ser la eficacia para excluir la humedad de las
maderas. Con estos resultados se muestra la variabilidad que tuvieron los barnices en el nivel
de retención, espesor de la película y la eficacia para excluir la humedad, a pesar de que todos
los barnices fueron diluidos en la misma proporción y fueron aplicados en dos pasadas para
ambas especies.
0
200
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0 6 12 18 24 48 72 96 120 144 168
Efec
tivi
dad
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excl
uci
ón
de
hu
med
ad
Horas
Tajibo
suvinil
coral
monopol
sinteplast
35
Cuadro 5. Relación entre el nivel de retención, espesor de la película y la efectividad de exclusión de
humedad durante la primeras 24 horas de inmersión en agua de los cuatros tipos de barnices en
maderas de Ochoó y Tajibo.
Especies Barnices Nivel de retención Espesor de la Humedad adsorvida en 24 horas
(gr/m²) película (mm) CB SB EEH
Ochoó: Triple filtro solar de suvinil 53.93 0.025 3.75 34.13 89.02
Duplo filtro solar Coramar de coral 55.66 0.023 3.11 34.13 90.88
Barniz Cristal de monopol 73.16 0.041 1.96 34.13 94.25
Barniz marino Marplast de sinteplast 63.71 0.034 2.39 34.13 93.00
Tajibo: Triple filtro solar de suvinil 19.10 0.025 1.62 9.24 82.42
Duplo filtro solar Coramar de coral 26.27 0.024 1.33 9.24 85.58
Barniz Cristal de monopol 48.61 0.039 0.84 9.24 90.92
Barniz marino Marplast de sinteplast 27.30 0.019 1.42 9.24 84.66
CB = Porcentaje de humedad adsorbida de las maderas embarnizadas en 24 hrs.
SB = Porcentaje de humedad adsorbida de las maderas sin barniz en 24 hrs.
EEH = (SB-CB)/CB*100. Representa en porcentaje la eficacia de exclusión de humedad en 24 hrs..
.
36
6. CONCLUSIÓN
Cada tipo de barniz tiene distinto porcentaje de materiales sólidos y la densidad del
barniz influye en el nivel de retención y espesor de la película.
El nivel de retención y el espesor de la película fueron mayores en el Ochoó que el
Tajibo y por eso es que el Ochoó muestra valores mas altos en la eficacia de exclusión
de humedad que el Tajibo.
En las primeras 6 horas que las maderas estuvieron sometidas en ambiente húmedo
adsorbieron la mayor cantidad de agua y esta adsorción va disminuyendo conforme
transcurre el tiempo.
Existe una marcada diferencia en la adsorción de humedad entre el Ochoó y el Tajibo
el Ochoó llego a adsorber durante todo el ensayo 68% de humedad y el Tajibo 21%,
dando una diferencia de 47 % de humedad adsorbida, mostrando que las maderas
livianas o porosas tienen mayor facilidad para adsorber humedad que las maderas
duras como el Tajibo.
En la desorción de humedad las maderas embarnizadas y sin embarnizar perdieron la
mayor cantidad de agua adsorbida durante primeras 48 horas y de ahí hasta que
termina el ensayo la desorción fue mínima para las dos especies.
En nuestra comparación el barniz que tuvo más eficacia para excluir la humedad en las
dos especies fue el barniz Cristal de Monopol, esto debido a que tubo mayor nivel de
retención y mayor espesor de la película que los demás barnices.
37
7. RECOMENDACIÓNES
El Ochoó por tener una madera muy permeable se recomienda aplicar antes del barniz
una capa de sellador o tapa poros, para de esta manera disminuir la adsorción de
humedad al interior de la madera.
Para el Tajibo por mostrar que tiene una madera que retiene poca cantidad de barniz se
recomienda aplicar un número mayor a dos pasadas de barniz, para de esta manera
obtener mayor nivel de retención y mayor espesor de la película y consecuentemente
mas eficacia para excluir a la humedad.
Sobre los barnices se recomienda diluir a cada producto según la cantidad establecida
por el fabricante utilizando los diluyentes recomendados.
38
8. LITERATURA CITADA
PRID- MADERA. 1988. Manual del Grupo Andino para la Preservación de Maderas. JUNTA
DEL ACUERDO DE CARTAGENA. Lima, Perú.
Matus, N. 2007. Comparación de Métodos acelerados para evaluar la Repelencia a la
Humedad. Tesis de licenciatura. Universidad del BIO-BIO. Concepción, Chile.
Johnston, D. 1989. La Madera Clases y Características. Ediciones CEAS S.A. Barcelona,
España.
Tamarit, J., Borja de la Rosa, A., Flores, R., Corona, A., 2002. Vida útil de dos barnices para
exteriores mediante interperismo artificial en maderas de aile, pino y encino. Revista
Chapingo. Serie ciencias forestales y del medio ambiente. 8: 83-90.
Castillo, M., Erdoiza, J. 1995. Acabado para Maderas en Exteriores. Madera y bosque. 1:9-22.
Viscarra, S. 1998. Guia para el secado de la madera en hornos. Documento técnico número 69.
Proyecto BOLFOR. Santa Cruz, Bolivia.
Vignote, S., Jiménez, F. J. 2000. Tecnología de la Madera. Ministerio de agricultura, pesca y
alimentación. Barcelona, España.
Montaño, L., 1992. Evaluación de la aplicación de barnices en maderas de Yesquero negro
(Cariniana estrellensis). Tesis de Grado, Universidad Autónoma Gabriel René Moreno,
Santa Cruz, Bolivia.
Pelen, P., Poblete, H., Inzunsa, L. 1998. Duramen y albura de Acacia melanoxylon como
materia prima para tableros de partículas. Bosque 19 (2): 29-36.
Peláez de Castro, F. 1984. Estudio de las características del Parquet Mosaico. Proyecto de
Investigación AITIM.
FAO-PAPBOL. 11111. Información técnica para el procesamiento industrial de 134 Especies
maderable de Bolivia. Ministerio de Desarrollo Sostenible y Planificación y la
39
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. La Paz,
Bolivia.
Dieguez, j., 2000. Acabado de la madera, duración al exterior y meteorización por agentes
atmosféricos. Boletín de información técnica. AITIM.
Mosqueira, A., 2004. Revestimientos de fachadas en maderas. Revista CIS-Madera.
Kollmann, F. 1959. Tecnología de la Madera y sus Aplicaciones. Ministerio de agricultura e
Instituto Foretal de Investigación y Experiencias y Servicios de la Madera. Madrid,
España.
40
9. ANEXOS
ANEXO 1a.
BARNIZ CRISTAL
BARNIZ ALQUIDICO-URETANO PARA INTERIORES Y EXTERIORES
B-15DESCRIPCIÓN
Barniz decorativo y protector para madera, de muy fino acabado, alto cuerpo y rápido secado.
Elaborado a base de resinas alquídicas uretanizadas, posee muy buena adherencia al substrato
y una alta resistencia al desgaste.
USOS
• Se emplea para el barnizado de superficies externas e internas de madera, como puertas,
ventanas, muebles en general, pisos, etc.
• Se usa para proteger estructuras de carpintería de madera de todo tipo.
VENTAJAS
• Es transparente y formulado para acabado brillante, semimate y mate.
• Su rápido secado inicial lo hace particularmente atractivo para lograr barnizados impecables,
exentos de polvo.
• Posee un elevado grado de penetración logrando un excelente sellado de la superficie.
• Muy durable.
• Es de un solo componente.
PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE
MADERA NUEVA
La superficie debe estar limpia y bien lijada. Todo polvillo o pelusa suelta deben ser
eliminados, así como las manchas de aceite o grasa. Terminar la preparación con una lija muy
fina (400 ó 600). Si se desea dar cierta tonalidad a la madera y resaltar su belleza natural,
aplicar una mano de TINTE PARA
MADERA MONOPOL (B-55).
MADERA PINTADA CON PINTURA O BARNIZ
ANTERIOR
Desprender toda partícula de pintura o barniz mal adherido. Lijar la pintura o barniz hasta
borrar el brillo y crear cierta porosidad.
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MODO DE EMPLEO
• Mezclar bien el barniz antes de usar.
• Se puede diluir, dependiendo de la aplicación, con AGUARRÁS MONOPOL 1020.
• Se aplica a brocha, pelotilla, rodillo o soplete.
• Para obtener un buen sellado, se debe diluir las tres primeras capas al 80-100% con aguarrás
y aplicar con pelotilla teniendo cuidado de empapar uniformemente la madera. Diluir luego al
50% y aplicar unas 2-3 manos uniformemente. Finalizar el trabajo con una capa delgada
aplicada a soplete.
• Dejar secar entre 1 y 2 hrs. antes de aplicar la segunda mano.
• En lugares donde los rayos del sol sean muy intensos sobre la superficie barnizada, se
recomienda rebarnizar por lo menos una vez al año.
• Aplicar en ambientes libres de polvo.
RECOMENDACIONES
• Evitar barnizar a temperaturas inferiores a 6ºC y/o humedad relativa mayor a 90%.
• No barnizar en áreas industriales con cualquier tipo de agresividad química.
• No barnizar sobre superficies alcalinas como hormigón o cemento.
• No barnizar sobre materiales bituminosos (asfálticos) pues puede haber sangrado.
PRECAUCIONES
• Producto inflamable.
• Se recomienda el uso de máscara protectora contra vapores orgánicos, lentes de seguridad y
guantes de PVC o látex.
• Mantener el ambiente bien ventilado durante la preparación, aplicación y secado.
• En caso de derrame sobre la piel, sacar la ropa y lavar el área afectada con bastante agua y
jabón.
• En caso de contacto con los ojos, lavar éstos con abundante agua durante por lo menos 15
minutos. Si la irritación persiste consultar un médico.
• Tóxico, no ingerir. Si es el caso consultar un médico inmediatamente.
• Mantener el envase bien cerrado, lejos del fuego y fuentes de calor en un lugar seco y
ventilado.
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• Mantener fuera del alcance de los niños en todos los casos. Durante la preparación y
aplicación del B-15 producto y una vez aplicado el mismo, hasta que seque totalmente y no
tenga olor.
PRODUCTOS COMPLEMENTARIOS
TRATAMIENTO ANTIHONGO/ANTITERMITA
PREVENTIVO
• ANTITERMITAS MONOPOL (B-05)
IMPRIMACIÓN DE SUPERFICIES
• SELLADOR DE MADERA MONOPOL (B-40)
• TAPAPOROS CONCENTRADO MONOPOL (B-45)
TEÑIDO DE LA MADERA
• TINTE PARA MADERA AL AGUA MONOPOL (B-55)
• TINTE PARA MADERA AL SOLVENTE MONOPOL (B- 55)
SUPERFICIES PINTADAS
• PINTURA SINTÉTICA BRILLO MONOPOL (A-05)
• PINTURA SINTÉTICA MATE MONOPOL (A-10)
• PINTOLEO MONOPOL (A-06)
DILUYENTE
THINNER AGUARRAS 1020 MONOPOL
SISTEMA DE APLICACIÓN
Brocha: Excelente, diluir 30-40% con AGUARRÁS MONOPOL 1020.
Soplete convencional: Excelente, diluir 50% con AGUARRÁS MONOPOL 1020.
Soplete airless: Excelente, diluir 10-15% con
AGUARRÁS MONOPOL 1020.
TIEMPO DE SECADO (20ºC)
Al tacto: 15 minutos
Libre de polvo: 1 hora
Repintado: 1 hora
Duro: 24 horas
Total: 72 horas
ACABADO SECO
43
• BRILLANTE (código 602002)
• SEMI-MATE (código 602003)
• MATE (código 602004)
NÚMERO DE MANOS
Dependiendo del acabado que se desea.
RENDIMIENTO
Depende de la porosidad de la madera.
23-25 m2/galón a 50 micrones de espesor
(VER TABLA DE RENDIMIENTO TEÓRICO).
PORCENTAJE DE SÓLIDOS
Por peso: 44 +/- 1%
Por volumen: 37 +/- 1%
ENVASES
1 Pinta (0.22 litros)
1/4 Galón (0.9 litros)
1 Galón (3.5 Litros)
Balde de 18 litros
Turril de 200 litros
TIPOS DE BARNIZ CRISTAL
TRANSPARENTE BRILLANTE (código 602002)
TRANSPARENTE SEMI-MATE (código 602003)
TRANSPARENTE MATE (código 602004)
ANEXO 1b.
Barnices, Lacas e Impregnantes /
MARPLAST /
Barniz marino
Código: 4239000
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Descripción
Barniz marino con inhibidor de U.V., de alto brillo y gran rendimiento, ideal para proteger y
realzar el aspecto de las superficies de madera.
Usos
Adecuado para uso en interiores y exteriores; resiste aún los agresivos ambientes marinos.
Vehículo
Resinas alquídicas modificadas.
Incoloro-Apto para ser entonado con Entonador Universal TONPLAST.
Peso Específico: 0,93
Rendimiento: 12 a 16 m² por litro por mano.
Brillo: Brillante.
Punto de inflamación: 40ºC (copa cerrada).
Numero de manos: 3 ó 4 (madera nueva).
Secado Duro: 8 horas.
Secado Tacto: 3 ó 4 horas.
Repintado Mínimo: 8 horas.
Repintado Máximo: Sin límite, lijar suavemente entre manos.
Limpieza y Dilución: Disolvente para Sintéticos SINTERRÁS.
Tiempo de almacenamiento: 12 meses.
Presentación:
1/2 - 1 - 4 - 20 lts.
Aplicación:
45
Diluir con una mínima cantidad de Disolvente para Sintéticos SINTERRÁS, de ser necesario
para facilitar el pincelado y la buena terminación. No pintar en condiciones extremas de
humedad y/o temperatura.
Tratamiento Previo:
Limpiar la superficie de modo de eliminar suciedad, grasitud, polvillo, hongos, algas y restos
de materiales en mal estado. Sobre madera expuesta, lijar suavemente en el sentido de las
vetas, limpiar y aplicar una "barniceta" formada por dos partes de MARPLAST y una parte de
Disolvente para Sintéticos SINTERRÁS. Sobre madera barnizada previamente, lijar
suavemente (no debe quedar con brillo) y eliminar cuidadosamente el polvillo resultante.
Precauciones de Seguridad:
Mantener fuera del alcance de los niños. - Evitar su ingestión y la inhalación prolongada de los
vapores. - Evitar contacto con ojos, mucosas y prolongado con piel. - Procurar adecuada
ventilación durante la aplicación y secado. - Utilizar elementos de protección personal
(guantes, anteojos y protector respiratorio en caso de producir neblinas). - INFLAMABLE.
Evitar contacto con llamas, chispas o fuentes calóricas. Ante eventual fuego no extinguir con
agua: usar extintores tipo BC (de CO2, polvo químico o espuma). Controlar derrames con
arena u otro absorbente apropiado.
Primeros Auxilios:
Ante contacto con piel lavar con abundante agua. - Ante inhalación prolongada ventilar. - Ante
contacto con ojos lavar con abundante agua y efectuar consulta médica. - Ante ingestión
efectuar consulta médica. CENTRO NACIONAL DE INTOXICACIONES: 0-800-333-0160
CENTRO DE INTOXICACIONES HOSPITAL POSADAS: (011) 4658-7777 En
CÓRDOBA: (0351) 421-5400/ 422-2039 En ROSARIO: (0341) 448-0202 En LA PLATA:
(0221) 451-5555
ANEXSO 1c.
Verniz Coramar Marítimo
Escrito por Administrator Jueves, 11 de Febrero de 2010 13:01
É um verniz incolor de fino acabamento brilhante ou acetinado que realça os veios e a cor
natural da madeira. Possui bom rendimento e elevado poder de penetração. Indicado para
46
aplicação em superfícies externas e internas de madeira como portas, portões, janelas,
balcões, móveis, etc.
Embalaje/Rendimiento
- Galão 3,6 L : 35 a 40 m² por demão
- Quarto 0,9 L : 8,75 a 10 m² por demão
- * Consulte disponibilidade no SACC 0800 0117711
1 / 4
Aplicación
- Rolo de espuma, revólver ou pincel de cerdas macias.
Dilución
-Pincel ou rolo: se necessário, com Coralraz em até 10%.
- Em madeiras novas aplicar a primeira demão diluída em 50% com Coralraz Coral Dulux.
- Revólver: com Coralraz Coral Dulux até 30%.
Acabado
- Acetinado e Brilhante
Secado
- Ao toque: 4 a 6 h
- Entre demãos: 8 h
- Final: 18 a 24 h
47
ANEXO 1d.
Selecciona otra opción: Suvinil Barniz Triple Filtro Solar
C
artela de Colores
Aviso Colores:
Los colores pueden variar de acuerdo con cada monitor
Suvinil Barniz Triple Filtro Solar
Fácil aplicación, bom alastramento, boa aderência, secado rápida. Elaborado con tres filtros
solares, proporciona a madera excelente resistência ao intemperismo natural y aos rayos
ultravioletas.
HERRAMIENTAS NECESSARIAS:
Application :
Maderas
Local / Aplicación:
48
Indicado para la protección de superfícies externas e internas de madera.
Aplicación:
Brilhante y opaco
Superficie Dilución Rendimiento
(con trementina) m²/mano envase
Madera Nueva y
Repintura
Pronto p/ uso
(10% se fuere necesario)
65 hasta 120
16 hasta 30
galón (3,6 L)
1/4 galón (0,9 L)
Mano Pistola Secado
Madera nueva: Tres manos con intervalo de 12 horas.
Repintado: 1 a 2 manos con intervalo de 12 horas.
Diluir el 30%,
presión entre 2,2 y
2,8 kgf/cm² o 30 a 35
lbs/pol²
Al toque
4 a 6
horas
Final 24
horas
Composición:
Resina alquídica a base de aceite vegetal semi-secativo, hidrocarburos alifáticos, cargas
sintéticas (opaco), pigmento inorgánico y secantes organometálicos. No contiene benzeno ni
metales pesados.
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