Historia de los materiales de madera plástica (WPC)

Los compuestos de madera polímero (WPC) son productos que se han desarrollado relativamente recientemente. El mercado de la madera plástica o compuestos de madera plástica en América del Norte ha alcanzado casi ventas de 1 mil millones de dólares. El mercado actual de estos productos es de aproximadamente 320,000 toneladas al año (en Europa, en el año 2020), que se ha desarrollado a lo largo de aproximadamente 30 años de actividad intensa. De hecho, este producto puede rastrear sus raíces mucho antes de estas fechas. La empresa que inventó y patentó el proceso de fabricación de WPC fue Covema de Milán en el año 1960. Unos años después de la invención de la madera plástica, la empresa Icma San Giorgio patentó el primer proceso de adición de fibras de madera/polvo de madera a termoplásticos (WPCs). El grupo Ovattifici Riunitti produjo el producto ‘Woodstock’ para vehículos Fiat en 1972, y la empresa Sonneson AB fabricó baldosas de fibra de madera en Suecia en 1973.

Proceso de producción de materiales de madera plástica (WPC)

Mezcla

El concepto de este proceso es simple. El polvo fino de madera o biomasa de madera de residuos agrícolas se mezcla con termoplásticos como polietileno o polipropileno en un gran mezclador. Los termoplásticos pueden ser tanto de tipo virgen como reciclado. Los plásticos de madera basados en polietileno son de lejos el tipo más común. Aditivos como colorantes, agentes de unión, estabilizadores UV, agentes espumantes, materiales formadores de burbujas y lubricantes ayudan a ajustar el producto final para la aplicación objetivo.

Moldeo por compresión

La mayoría de los plásticos de madera se producen mediante el proceso de moldeo por compresión, que utiliza diferentes tipos de prensas, incluyendo tornillos simples o de doble tornillo para dar forma final al material. Las formas 2, 3 y 4 muestran ejemplos de productos WPC y un diagrama de flujo del proceso de producción típico. Se han realizado otros esfuerzos para reducir la densidad, incluyendo la espumación del núcleo de perfiles extruidos o el diseño de secciones huecas para aplicaciones específicas. En algunas fábricas de producción, los componentes se combinan y procesan en una máquina de prensado de pellets que produce pellets del nuevo material. Luego, los pellets se funden y se moldean en la forma final. Otros fabricantes realizan esta parte final en un solo paso de mezcla y moldeo por compresión. Los WPC prensados toman forma de perfiles sólidos y huecos.

Control de temperatura

Debido a la adición de material orgánico, los plásticos de madera generalmente se procesan a temperaturas mucho más bajas que los plásticos tradicionales durante el moldeo por compresión. Los compuestos de madera plástica tienden a tener una temperatura de fusión más baja y se debe tener cuidado de que su temperatura no se eleve demasiado. Por lo general, la mayoría de los aditivos de madera comienzan a quemarse a temperaturas alrededor de 400 grados Fahrenheit. En general, cuanto mayor sea la proporción de madera a plástico, menor será la temperatura de fusión.

Ventajas y desventajas de la madera plástica (WPC)

La madera plástica se utiliza ampliamente en diversas industrias debido a la combinación de características de la madera y el plástico. Estos materiales se han convertido en una opción popular en la construcción y el diseño ambiental debido a sus diversas ventajas. Sin embargo, como cualquier material, también tienen desventajas que deben considerarse al elegir y utilizar en proyectos.

Ventajas

Alternativa real a la madera

Sostenibilidad ambiental

Resistencia a la putrefacción

Alta capacidad de moldeado

No necesita pintura

Excelente resistencia a las condiciones climáticas

Bajo mantenimiento

Desventajas

Vulnerabilidad a la degradación UV

Peso

Características de la madera plástica

1. Alta resistencia a las condiciones climáticas y humedad

La madera plástica, debido a las condiciones que atraviesa en las etapas de producción, es muy resistente a la humedad, la lluvia, los cambios de temperatura, etc. Por esta razón, es la mejor opción para su uso en espacios exteriores y áreas con clima húmedo.

2. Mayor vida útil y durabilidad

Dado que se utiliza plástico en la madera plástica, es más resistente que la madera natural; y es más resistente a la putrefacción, la erosión y los daños causados por insectos.

3. Belleza y apariencia natural

Debido a la combinación de madera y plástico, tiene una apariencia similar a la madera y se puede utilizar para el diseño de decoración interior y exterior.

4. Fácil mantenimiento

La madera plástica se limpia fácilmente y, a diferencia de las maderas naturales que requieren más cuidado, su mantenimiento es más sencillo.

5. Durabilidad frente a los rayos UV

Otra característica muy importante de la madera plástica es su resistencia a los rayos UV, que protege su color y apariencia frente a los cambios ambientales.

Diferencias principales entre la madera plástica y la madera natural

La madera plástica tiene diferencias especiales en comparación con la madera natural, como una mayor resistencia a la humedad, la putrefacción y los insectos, además de una mayor durabilidad en comparación con la madera natural, lo que la convierte en una opción ideal para su uso en espacios exteriores y áreas con condiciones climáticas adversas. Además, se puede mencionar que la madera plástica no requiere un mantenimiento especial, a diferencia de la madera natural que necesita ser aceitada y pintada para evitar la putrefacción y el cambio de color.

Aplicaciones de la madera plástica

Construcción

La madera plástica se utiliza para producir cercas, pisos, etc., en espacios exteriores; además, debido a la alta resistencia de este material, es una opción adecuada para el paisajismo en jardines, villas, etc.

Decoración interior

Debido a la belleza y resistencia de la madera plástica, se puede utilizar para el diseño interior e incluso exterior, como pisos, revestimientos de paredes, muebles modernos, paneles, etc.

Mobiliario urbano

Este material también se utiliza en la construcción de mobiliario urbano como bancos, cubos de basura, barandillas y equipos de parques.

Se puede utilizar este material para mobiliario urbano como bancos, equipos de parques, cubos de basura, etc.

Industria automotriz y embalaje

Debido a las características especiales que tiene la madera plástica, se utiliza en algunas industrias como la automotriz y el embalaje.

Vida útil de la madera plástica

Según la guía de inspección de remodelación residencial del Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano de los Estados Unidos (HUD) en el año 2000, la vida útil de los recubrimientos exteriores es la siguiente:

Aluminio: 20 a 50 años

Madera plástica: 10 a 100 años (muy dependiente de las condiciones climáticas y el mantenimiento)

Vinilo: 50 años

La alta humedad del clima de Florida acelera la degradación de los materiales entre 2 a 4 veces. La aceleración de la degradación, que se observa cerca de los sitios industriales, se debe a la emisión de contaminantes industriales.

Resistencia y durabilidad del WPC

Los materiales de madera plástica se promocionan como productos con bajo mantenimiento y alta durabilidad. Sin embargo, después de una década de uso exterior en la industria de la construcción, han surgido preguntas sobre su durabilidad. Estas preguntas se basan en evidencia documentada de fallas de productos de tablones WPC debido a factores como la degradación del polímero, la descomposición de la madera y la sensibilidad a hongos que afectan negativamente la calidad estética del producto.

Respuesta de la industria a los problemas del WPC

La industria ha mejorado las formulaciones de WPC para abordar los problemas de los productos de primera generación. Los fabricantes también han avanzado en ofrecer reclamos más razonables y en educar a los consumidores sobre el cuidado y mantenimiento adecuado de los productos WPC para preservar la calidad estética de la superficie del producto. Grupos de investigación en todo el mundo están trabajando para comprender fundamentalmente la durabilidad del WPC para ayudar a mejorar o identificar nuevas estrategias para la protección de los WPC. La durabilidad del WPC seguirá siendo un tema importante en el uso de estos productos en la construcción y otras aplicaciones relacionadas en este campo.

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