La madera

Procedente de los árboles, la madera es un material empleado desde hace siglos como combustible y para fabricar toda clase de objetos. Fue una de las primeras materias primas utilizadas por el hombre porque era abundante y asequible en los bosques. Sin embargo, su aprovechamiento exige un conocimiento de su estructura y composición. Se trata de un material obtenido de un ser vivo, el árbol, que ya desde su crecimiento experimenta la influencia de factores como las propiedades de la tierra, el clima o la humedad. Todos estos condicionantes explican la calidad de cada madera o la existencia de defectos en su textura o composición.

En la actualidad, la madera sigue siendo una materia prima muy importante cuyo proceso de transformación recae en la industria maderera. Sus aplicaciones son muy numerosas y ubicuas, desde elementos para estructuras en edificios hasta productos derivados como el papel o el corcho, sin olvidar la infinidad de objetos útiles y ornamentales presentes en la vida cotidiana. Dentro de la industria de transformación de este material la carpintería ocupa un lugar destacado, y ya como trabajos más artesanales se encuentran la ebanistería y el tallado, que llegan a producir obras de alto valor artístico.

Características y estructura de la madera

La madera es una sustancia dura y resistente que conforma el tronco de los árboles. Desde tiempo inmemorial se ha aprovechado como combustible, en la fabricación de objetos y en la construcción de obras de ingeniería y arquitectura, como puentes o edificios. Al proceder de un ser vivo, las características de la madera están relacionadas con el entorno y la condiciones en las que ha crecido el árbol. Estas condiciones también determinan su tipología, sus cualidades de dureza y los posibles defectos que pudiera contener.

Aplicación de listones de madera. Una vez cortada y convenientemente preparada, la madera está lista para sus múltiples aplicaciones artesanales.

En general, las propiedades y la calidad de este material pueden variar según varios factores. En virtud del tipo de árbol del que procede, la madera presenta distintas calidades de dureza o porosidad. La parte del árbol de la que se obtiene determina, por ejemplo, la flexibilidad, que es mayor en la corteza que en otras partes del tronco. También intervienen en el resultado las condiciones ambientales en las que ha prosperado el árbol, como la humedad, la luminosidad o la calidad del terreno. Esta conjunción de condicionantes determina los usos y procesos de transformación de la madera como materia prima. A modo de ejemplo, puede recordarse que para la fabricación de los palos de béisbol o de los mangos de hacha se prefiere la madera de fresno o de nogal americano, por su elevada dureza y resistencia.

Con independencia del árbol de origen y de sus características propias, el tejido de la madera lo conforman células vivas unidas mediante una sustancia química denominada lignina. Dichas células discurren de forma longitudinal, a lo largo, con respecto al eje del árbol. Esta disposición facilita la nutrición de la planta, de modo que a través de las células fluyen hacia las hojas el agua y las sales minerales absorbidas por las raíces. Desde las hojas, una vez realizada la fotosíntesis, la savia generada se distribuye por el resto del árbol mediante la intervención de estas mismas células.

Los anillos de los troncos de los árboles ofrecen información sobre la edad del mismo y el terreno y condiciones en las que creció.

Además de crecer a lo alto, los árboles van acumulando capas de células que hacen que el tronco se ensanche. Si se realiza un corte transversal a dicho tronco, es posible observar la sucesión de estas capas, que se conocen como anillos de crecimiento. Tales anillos se añaden concéntricamente, de modo que cada uno refleja el desarrollo del árbol en el periodo de un año. De esta forma, cortando el tronco es posible conocer la «edad» del árbol simplemente contando el número de sus anillos de crecimiento.

A su vez, en el crecimiento de cada capa se distinguen dos partes que se forman de manera consecutiva. En la primera se genera la «madera primeriza», reconocible visualmente por la franja de color más ancha y clara de cada uno de los anillos de crecimiento que la conforman. Alrededor de ella se encuentra la «madera tardía», que crece después de la primera y se distingue por ser más oscura.

Además de la edad del árbol, estos anillos aportan información acerca de las condiciones climáticas en las que creció la planta. Por ejemplo, cuando son anchos indican condiciones favorables con abundancia de agua y buena calidad de la tierra. Los anillos estrechos son indicio de que el árbol ha padecido problemas de sequía, insuficiencia de sales minerales en el terreno u otras carencias. En resumen, los anillos de crecimiento ofrecen dos datos importantes: la edad o antigüedad del árbol y la calidad de la tierra donde ha medrado.

Dentro del tronco de un árbol cabe distinguir varios componentes. En la parte más externa está la corteza, cuya finalidad es proteger la estructura de agresiones exteriores. A continuación se encuentra el floema o líber, por donde circula la savia producida en las hojas y que alimenta al resto del árbol. Una tercera capa, dentro de la anterior, es el cámbium, compuesto por células muy activas, generadoras de la madera que crece hacia fuera. A este grupo de células tan activas le sigue la albura, por la que se transportan hasta las hojas los nutrientes que el árbol absorbe del suelo. Después aparece el duramen, duro y compacto, y constituido básicamente por células antiguas sobre las que han ido desarrollándose otras nuevas. Finalmente, en el centro del tronco se encuentra la médula, que podría compararse con la espina dorsal del árbol.

Propiedades y clasificación

Las características y propiedades de cada tipo de madera serán determinantes en la utilidad práctica a que se destine este material. No todas las maderas sirven para cualquier uso. Algunas son preferibles como elementos de soporte de estructuras y construcción, otras resultan idóneas para la fabricación de muebles y algunas más se dedican a la preparación de pasta para la industria papelera. La decisión sobre el interés tecnológico de cada madera y su finalidad dependerá así de las propiedades físicas, mecánicas, térmicas, eléctricas y de otros tipos de esta materia prima.

Según sus propiedades, la madera puede resultar apropiada para la elaboración de objetos delicados, como los muebles, o para estructuras constructivas más resistentes.

Según sus propiedades, la madera puede resultar apropiada para la elaboración de objetos delicados, como los muebles, o para estructuras constructivas más resistentes.

Características físicas. Una de las propiedades físicas esenciales de la madera es la densidad, definida genéricamente como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. La densidad se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m3) u otras unidades equivalentes.

Para comprender este concepto puede recurrirse a una sencilla comparación. Es bien conocido que el plomo es más denso que la madera, ya que una masa del primero (por ejemplo, 1 kg) ocupa menos espacio que una masa equivalente de la segunda; es decir, para igual masa, el plomo tiene menor volumen, está más compactado.

Asimismo, las maderas de distintos orígenes poseen diferente densidad. No obstante, todas son menos densas que el agua y, por ello, flotan naturalmente en este líquido. Debe consignarse que la densidad es una magnitud que varía entre las diferentes especies de árboles e incluso entre las distintas partes de las plantas leñosas.

Otra propiedad interesante es la higroscopicidad o afinidad con el agua, entendida como la capacidad de absorber la humedad en forma de agua o de vapor. Este concepto se relaciona con la densidad, pues la variación de la cantidad de agua que absorbe la madera influye en su peso (o masa) y en su volumen.

Por otra parte, dependiendo de la humedad ambiental, la madera puede sufrir cambios de tamaño. Los propietarios o visitantes asiduos de casas de campo saben bien que las maderas de puertas y ventanas no sometidas a tratamientos de intemperie se dilatan en verano y se contraen en invierno, lo que a menudo dificulta la operación de abrirlas y cerrarlas. Ello se debe a que, cuando el ambiente es húmedo, la madera absorbe la humedad y se hincha; inversamente, en una atmósfera muy seca pierde agua de sus células y se contrae. El uso de revestimientos como barnices o similares protege la madera cruda de estos cambios y limita sus efectos.

Finalmente, ha de tenerse en cuenta la propiedad de la porosidad de la madera, relacionada con los espacios vacíos o poros que existen en su estructura. Las maderas naturales no tratadas tienen diversos grados de porosidad que, con el tiempo, acelera el deterioro del material y limita su tiempo de vida útil. El empleo de barnices, tapaporos y otros productos adecuados reduce la importancia de este fenómeno.

Características mecánicas. Dentro de las propiedades mecánicas de la madera es esencial el concepto de resistencia. Esta magnitud se define como la capacidad de los materiales de madera de no deformarse ni romperse cuando se aplican diversas fuerzas sobre ellos. De este modo, puede hablarse de resistencia a la compresión, a la flexión o a los impactos.

En general, cuanto más densa es una madera mayor es su resistencia. Esta característica varía según el árbol de procedencia y se tiene muy en cuenta en los usos que se vaya a dar al material. Así, para cimientos se buscan maderas resistentes a la compresión; la capacidad de no doblarse fácilmente es muy apreciada en la fabricación de vigas o travesaños, y la madera dura frente a golpes resulta idónea en la elaboración de mangos de hacha y otras herramientas manuales.

Las propiedades acústicas de la madera la convierten en un material ideal para la confección de instrumentos musicales de cuerda, ya que absorbe gran parte de las vibraciones.

Características térmicas, eléctricas y acústicas. Los troncos pueden dilatarse o contraerse por los efectos de la humedad, pero también por causa de variaciones en la temperatura ambiente. Sin embargo, los efectos de contracción y dilatación por cambios de temperatura son mucho menos apreciables que los que produce la humedad. Por este motivo, la madera se considera un buen aislante térmico, tanto de frío como de calor. Esta propiedad es más acentuada en ciertas variedades: las maderas ligeras, blandas y muy porosas aíslan mejor; las duras, densas y compactas ofrecen un aislamiento más deficiente.

Las maderas blandas se obtienen de coníferas como el abeto, mientras que las duras proceden de especies caducifolias como el roble.

Las maderas blandas se obtienen de coníferas como el abeto, mientras que las duras proceden de especies caducifolias como el roble.

Otra cualidad reseñable de la madera es su condición de buen aislante eléctrico, ya que obstaculiza el paso de electricidad. Esta cualidad depende también del contenido de humedad; como el agua es conductora, una madera húmeda conduce mejor la corriente eléctrica que una seca. La madera es también un apreciado aislante acústico, dado que absorbe gran parte de las ondas sonoras que recibe. Esta característica explica su uso para la fabricación de instrumentos musicales como guitarras, violines o cajas de pianos.

Clasificación de las maderas. Según el tipo del árbol es posible distinguir dos grandes clases de madera: blanda y dura. Esta catalogación no hace referencia estricta a las propiedades físicas de cada clase, sino más bien a la naturaleza del árbol original.

Así, son maderas blandas las que se obtienen de las coníferas, unos árboles de crecimiento rápido y hoja perenne, como el pino, el ciprés, el abeto y el tejo. A su vez, las maderas duras se consiguen de árboles caducifolios, que pierden la hoja en invierno, caracterizados por su crecimiento más lento y su madera más compacta; algunos de estos árboles son el haya, el roble, el manzano y el cerezo. En la tablas 1 y 2 se muestra una clasificación de las maderas de uso frecuente en la industria.

Tabla 1. Maderas de uso frecuente en la industria.

Tabla 1. Maderas de uso frecuente en la industria.

Alteraciones y defectos

El crecimiento del árbol puede estar sujeto a condiciones que dejan huella en su madera en forma de alteraciones, defectos y otras peculiaridades. Además, un tronco sin problemas de origen puede llegar a adquirir taras generadas por una manipulación deficiente: un mal secado o un aserrado incorrecto pueden dejar inservibles las piezas de materia prima para su uso industrial.

Tales alteraciones suponen una limitación al empleo de troncos de madera en la construcción o en la fabricación de objetos. La abundancia de defectos visibles impide, por ejemplo, el empleo de la pieza para fabricar muebles, pues el producto final quedaría deslucido. Por ello, para ciertos trabajos en los que la madera no debe tener imperfecciones visibles se ha establecido una clasificación de calidad que mide los defectos de la misma. El precio y el destino de los tablones se establecen por estas normas de calidad. De la misma manera, en trabajos donde prima la resistencia o la dureza de la madera se tendrán en cuenta las alteraciones que puedan afectar a estas cualidades, no siempre a la vista.

La presencia de nudos es uno de los problemas más habituales en los troncos de los árboles. Estos nudos delatan la antigua posición de ramas secas y presentan un color oscurecido. Durante la manipulación de la madera se pueden desprender, dejando huecos. Otra tara destacable es la presencia de grietas, en general provocadas por un crecimiento no homogéneo del árbol o por un proceso de secado inadecuado.

La existencia de nudos o grietas puede hacer inviable la utilización de una madera en el ámbito industrial.

Pájaros, insectos, hongos y otros seres vivos también pueden provocar imperfecciones en las piezas de madera, desde pequeñas cavidades y galerías hasta pudrir incluso partes del tronco por descomposición de los elementos químicos que entran a formar parte de la savia por la acción de los hongos. Las fendas, por su parte, son hendiduras en la fibra de los tableros de madera producidas por un secado demasiado rápido. Finalmente, los tablones se pueden curvar por un apilamiento incorrecto en los lugares de almacenamiento.

Producción y transformación: la industria maderera

La tecnología del aprovechamiento y la transformación de la madera es una de las más antiguas de la historia del hombre. En las primeras culturas se empleaban troncos y otros materiales derivados de la misma de forma bastante «cruda». Sin embargo, con el paso de los siglos se desarrollaron técnicas de tratamiento crecientemente complejas que han dado paso a actividades especializadas de producción y transformación. La industria que se encarga de todo este proceso de manipulación es la maderera y gran parte del trabajo se realiza en las serrerías.

El tratamiento que recibe la madera dependerá del uso pretendido. Después de cortado el árbol, el tronco se divide en diferentes secciones cuyo tamaño dependerá de la especie del árbol y de sus características físicas: diámetro, presencia de defectos, etc. Estas secciones se transportan a la serrería. En este punto, si el volumen de trabajo lo exige, los troncos pueden almacenarse hasta su transformación en lugares especiales como hoyos cubiertos de tierra, masas de aguas próximas a la serrería (por ejemplo, un río) o estanques construidos al efecto.

Un primer paso en el procesamiento industrial de la madera es su corte en tablones para que puedan ser trabajados.

En la serrería se produce una primera selección de los troncos destinados a elementos de sostén y construcción, como postes, andamiajes o refuerzos. Esta madera únicamente tiene tratamiento de preservación, en el que se aplican sustancias que la protegerán de ataques de hongos e insectos, además de las inclemencias meteorológicas como frío, calor o agua. Los troncos restantes se cortan en tablones y experimentan un proceso de transformación que comprende pasos como el aserrado, la clasificación, el secado, la preservación y el barnizado.

El aserrado y demás operaciones de transformación de la madera producen grandes importantes de serrín y otros residuos aprovechables. Estos residuos se reducen a astillas que pueden utilizarse posteriormente para la fabricación de madera manufacturada, pasta de madera o combustible.

Aserrado y clasificación. Mediante el proceso de aserrado, los troncos de madera «en bruto», tal y como se obtienen del árbol, se transforman en piezas que reciben el nombre de tablones. Para ello se utilizan unas máquinas con sierras. Cuando no existían máquinas de aserrar, esta tarea se realizaba con la técnica de la «sierra al aire», que hacía uso de una sierra larga con dos empuñaduras. En cada empuñadura se colocaba un aserrador y, llevando la sierra adelante y atrás, se transformaba el tronco en tablones. En la actualidad, el proceso se ha mecanizado según tres procedimientos de aserrado que emplean sierras de cuadros, de cinta y circular.

En esencia, la sierra de cuadros consiste en una estructura formada por un listón de metal con varias hojas de sierra dispuestas en paralelo y separadas unos centímetros. Cuando los troncos están debajo, el listón se desliza en sentido descendente para realizar los cortes y después vuelve a subir. Este proceso es muy rápido y los troncos se suceden de forma continua.

El aserrado permite obtener un tablón de las características idóneas para continuar el trabajo.

La sierra de cinta consta de un soporte con dos ruedas, una situada en la parte superior y otra en la inferior, semejantes a la cadena de una bicicleta. Estas ruedas se comunican con una cinta dentada, que es la sierra. Un motor hace funcionar la rueda inferior, de modo que la cinta dentada también comienza a moverse y transmite este movimiento a la rueda superior. Finalmente, la sierra circular se compone de un disco de acero dentado que gira sobre su eje a gran velocidad.

Cuando los troncos originarios se han transformado en tablones, éstos se clasifican con arreglo a sus dimensiones y calidad y se apilan, ya sea de forma manual o utilizando máquinas. La organización manual cada vez es menos frecuente, y en las fábricas se ha extendido el empleo de modernas máquinas de clasificación que facilitan la labor.

Secado, preservación y barnizado. La tercera fase de transformación maderera es el secado. La madera original se recibe con un cierto grado de humedad que conviene reducir, si bien es preciso determinar el punto óptimo de secado. Una de las características de la madera es su capacidad de dilatación por influencia de la humedad externa, que se acumula primero en las paredes de las células vegetales y, a medida que se absorbe más agua, llega a ocupar toda la cavidad celular. La finalidad del secado es que la célula expulse la humedad de esta cavidad y sólo mantenga el agua en las paredes celulares. Este punto se conoce como de humedad límite de la madera. Si se perdiera el agua de las paredes, los tablones comenzarían a contraerse.

La madera debe ser secada y tratada para eliminar la humedad natural de la misma y protegerla ante la acción de agentes externos, insectos, etc.

Habitualmente se usan dos métodos de secado de madera: al aire libre, que es el sistema tradicional, y el artificial. En el primer procedimiento, los tablones se apilan sobre unos listones con una separación que permite que circule el aire entre ellos. La pila se protege del sol y de la lluvia. Aunque sencillo y económico, el secado al aire no aporta resultados óptimos, por lo que en general exige un segundo proceso artificial. En él, las piezas de madera se cargan en carretillas y se introducen en hornos, donde una corriente de aire caliente y de vapor reduce el grado de humedad de las células hasta el nivel idóneo.

Después del secado es preciso someter la madera a un proceso de preservación, que evite o retarde su deterioro por insectos, hongos, fuego u otros agentes. En la industria maderera se recurre a diversos tratamientos protectores frente a estos ataques. Entre los variados métodos disponibles destacan los acabados de superficie, con productos que se extienden sobre las capas exteriores de la madera, y los profundos, que se aplican en el interior. Finalmente, la madera puede recibir una capa de barniz, o mezcla de aceites, resinas, disolventes y secantes que la cubren con una película adherente, dura, flexible y resistente, a menudo transparente o semiopaca.

La madera manufacturada

No todos los elementos elaborados con madera se hacen con tablones procedentes de troncos. La industria maderera ha desarrollado un tipo de tablones de producción más económica para cuya fabricación se em­plean láminas de madera, listones, virutas, etc. Este tipo se denomina madera manufacturada, en la que se distinguen varias clases según el modo de fabricación: tableros contrachapados, alistonados, de virutas y de fibra.

La industria maderera no siempre utiliza madera maciza para realizar sus productos sino que puede emplear también finas láminas (contrachapados como el de la imagen) o incluso virutas y fibra.

El contrachapado es un material obtenido a partir de delgadas láminas de madera unidas con adhesivo en capas en forma de tablero. Las planchas internas se denominan alma y las dos exteriores se conocen por caras. Las prestaciones de estos tableros están determinadas por la calidad, flexibilidad y resistencia de las láminas con las que se fabrican, así como por la calidad del adhesivo para unir las láminas. Cabe distinguir tres tipos de contrachapados: de interior; de exterior, para intemperie o náutico para construcción de barcos y boyas, y estructural, cuya resistencia y durabilidad permiten su empleo en estructuras.

Los tableros alistonados constituyen una clase especial de contrachapado. La parte interna o alma está formada por listones. Estos tableros se diferencian de los contrachapados en que, mientras que en éstos las chapas tienen el tamaño del tablero y se van superponiendo unas a otras, en los primeros se colocan de manera sucesiva. Las caras de tableros alistonados son dos láminas, como en los contrachapados, aunque de mayor calidad y, en consecuencia, muy apreciadas en la fabricación de muebles.

A su vez, los tableros de virutas se elaboran con pequeñas cepilladuras de madera encoladas a presión. Se clasifican según el tamaño de las virutas, su distribución y tipo de adhesivo empleado en su fabricación. En general, en tableros de este tipo se usan virutas de maderas blandas, aunque a veces también se incorpora una porción de maderas duras. En carpintería se emplea profusamente un tipo de tablero de virutas de calidad inferior que recibe el nombre de aglomerado.

Aunque la madera manufacturada suele ser considerada de menor calidad que la maciza, en algunos casos tiene una resistencia y durabilidad tal que puede ser empleada en estructuras o ingeniería naval.

Finalmente, en los tableros de fibra la madera original se reduce a sus elementos fibrosos básicos. A partir de ellos se elabora un material homogéneo, que es el constituyente esencial del tablero. Teniendo en cuenta el adhesivo que se emplea para su fabricación se distinguen dos tipos de tableros de fibras: duros y semiduros.

En el proceso de fabricación de tableros de fibra duros se han empleado las resinas y aceites de la propia madera para aglutinar las fibras. El resultado es un tablero fuerte, resistente e impermeable, con una o las dos caras lisas. En la producción de los tableros semiduros, aparte de las resinas y los aceites se usan productos químicos ajenos a la madera. Dentro de esta clase de tableros se distinguen tres tipos de diferente resistencia y fortaleza: de baja densidad (db), de densidad media (dm) y de densidad alta (da), que es la más resistente.

Otros productos derivados de la madera

Aparte de los troncos «en bruto» y de los tablones, de madera natural o manufacturados, de los árboles se obtienen otros materiales de uso común. Los principales son el corcho y el papel.

La corteza de los árboles también puede ser aprovechada. Es el caso de la corteza del alcornoque, de la cual se extrae el corcho (en la imagen).

El corcho se extrae de la corteza del árbol llamado alcornoque. Su recogida se efectúa cuando la planta es «adulta» y se repite cada diez años, con un intervalo de descanso para que la capa de la corteza alcance el grosor adecuado. Este material es muy valorado en la industria de la madera por sus características de impermeabilidad, ausencia de olor y resistencia a los agentes químicos, al agua y al ataque de los insectos. Es también un producto elástico y ligero con cualidades excepcionales como aislante acústico y térmico.

Uno de los usos comerciales más extendidos del corcho es como tapón de bebidas alcohólicas.

Estas propiedades hacen del corcho un material con múltiples aplicaciones, como la fabricación de pavimentos antideslizantes y materiales de aislamiento en paredes, suelos y techos. También se emplea en accesorios de automóviles y artículos deportivos. Otro empleo clásico y muy extendido es su uso en tapones de vinos, cavas y otras bebidas de contenido alcohólico.

La industria del papel. Un producto de gran importancia industrial derivado de los árboles es la pasta de madera, de la que se obtiene el papel. Según fuentes históricas, la elaboración de papel parece tener su origen en China hacia el año 100 d.C. Este invento fue adoptado por otras culturas, y su fabricación alcanzó un nivel industrial, no artesanal, en los países occidentales a partir de la Edad Moderna.

La principal fuente de fibra para la fabricación de pasta y de papel es la madera de coníferas y especies arbóreas de hoja caduca. Para transformar la madera en papel primero es necesario elaborar la pasta de celulosa, que es la materia prima básica para la industria papelera. La madera llega a la fábrica de pasta en forma de troncos en bruto o como astillas de una serrería. Los troncos se descortezan, porque la corteza contiene escasa cantidad de fibra, es oscura y con frecuencia acarrea grandes cantidades de tierra.

Según el proceso de manipulación de la madera se distinguen dos tipos de pasta: mecánica y química. La primera se obtiene triturando la madera contra una piedra o entre placas metálicas, para separar las fibras; se considera de alto rendimiento, ya que se convierte en pasta más del 90% de la madera utilizada. En cambio, la pasta química se produce disolviendo la lignina (sustancia que une las células de la madera) con productos químicos. De esta forma, las fibras que constituyen los troncos se separan. La sustancia resultante se filtra en un tamiz para separar los trozos de madera no disueltos.

Algunas maderas pueden ser utilizadas para la preparación de pasta para la industria papelera.

La pasta química tiene un rendimiento menor que la mecánica, ya que sólo se aprovecha entre el 45 y el 70% de la madera de base. Como la pasta producida a través de este proceso contiene todavía restos de lignina, originariamente es de color marrón. Según la fórmula de elaboración se diferencian dos tipos de pastas químicas: kraft, cuyo método de producción es el más habitual en la industria papelera, que se obtiene de la cocción de la madera astillada en una mezcla de sosa cáustica y sulfuro de sodio; y pasta producida por la combinación de dióxido de azufre y una disolución de hidróxido de sodio o calcio con vapor de agua.

Con ambos sistemas se consigue la denominada «pasta en bruto» que debe someterse a una segunda fase de transformación llamada blanqueo para refinar y aclarar la pasta. En el blanqueo de las pastas mecánicas, siempre que sea necesario se emplea peróxido de hidrógeno con el fin de modificar la estructura química de la lignina, alterando su color. Sin embargo, cuando se trabaja con pastas químicas la lignina se retira por reacción con productos de cloro (ya se trate de gas de cloro, dióxido de cloro o hipoclorito), compuestos oxigenados o enzimas. El blanqueo con sustancias cloradas da lugar a la formación y emisión al ambiente de sustancias tóxicas.

Como la pasta mecánica contiene fibras cortas y debilitadas y una alta cantidad de lignina, pues el proceso no la elimina del todo, se utiliza para producir papel de periódico u otros papeles menos resistentes, como el de seda. La pasta kraft, en cambio, suele emplearse en la elaboración de papel de mayor calidad, como el de escritorio o el de los libros. La pasta generada del proceso de bisulfito se emplea en la producción de artículos finales como celofán, rayón, plásticos o adhesivos.

Una industria contaminante

Las fábricas que trabajan en la producción de pasta para la elaboración de papel generan residuos muy contaminantes para el medio ambiente. Por un lado, hacen uso de sustancias cloradas, muy tóxicas, para eliminar la lignina y blanquear el papel. A su vez, la atmósfera puede verse perjudicada por la emisión al aire de elementos como metanol, monóxido de carbono, ácido sulfúrico, azufre o acetona, entre otros.

La industria papelera es muy contaminante debido a que en su proceso productivo necesita grandes cantidades de agua.

También es muy elevada la necesidad de agua: para generar una tonelada de pasta química se pueden requerir hasta 15 toneladas de este líquido. Las cantidades de agua varían en función de las materias primas y de las tecnologías empleadas. Así, una planta moderna de fabricación de papel reciclado necesita 2 toneladas de agua por cada tonelada de papel producido; sin embargo, la fabricación de papel de pasta química puede exigir 15 toneladas de agua por cada tonelada de papel.

El papel reciclado. Para mitigar los graves efectos contaminantes de la fabricación de pasta de papel, la industria está invirtiendo cada vez más en papel reciclado. Ello permite, por un lado, ahorrar costes al aprovechar el papel desechado, y, por otro, tiene un impacto negativo menor sobre el medio ambiente. Para la producción de este papel se puede partir de elementos como cartón, papel de prensa o papel de alta calidad, ya inservibles para el uso corriente.

Una vez separados de otros residuos, con estos restos se elabora de nuevo pasta para papel. El inconveniente que presenta esta opción es que las fibras son cortas y poco flexibles, por lo que no es válida para producir materiales de alta calidad. Se destina principalmente a productos como papel de seda, papel higiénico, toallitas o servilletas.

La carpintería

Una industria especializada particularmente en el uso de la madera, tanto natural como manufacturada, es la carpintería. En ella se reciben tablones ya tratados en el aserradero que se transforman en un producto completamente acabado y listo para la distribución y venta al cliente final. Esta industria produce principalmente muebles y materiales de construcción.

La industria carpintera es una de las principales asociadas a la madera ya que hace uso de ella para la fabricación, principalmente, de mobiliario y materiales de construcción.

La fabricación de productos de carpintería se inicia con una fase de secado. Aunque en las serrerías se suele secar la madera, algunas fábricas de carpintería prefieren completar esta operación en sus propias instalaciones, en las que cuentan con un horno o estufa de secado. Seguidamente se procede al mecanizado, operación en la cual la madera se corta para obtener las piezas necesarias para la elaboración del mueble o elemento en cuestión. En algunos productos, la madera se talla a mano con ayuda de herramientas específicas como cinceles, escofinas, limas o sierras manuales.

Con las piezas ya mecanizadas y conformadas se pasa a la fase de montaje. Este proceso se puede realizar con adhesivos o mediante el uso de diversos métodos de unión como el claveteado u otras técnicas de ensamblaje: caja y espiga, inglete, cola de milano, etc.

Diferentes tipos de ensamblajes.

Tras el lijado inicial se logra una superficie más lisa aplicando agua a la pieza con un pulverizador, una esponja o por inmersión, de modo que las fibras de madera se hinchan y se «levantan». En esta fase, llamada de preacabado, se aplica sobre la superficie seca una solución de cola o resina y se deja secar. Las fibras levantadas se lijan para alisar la superficie.

Finalmente, se realiza un acabado superficial, para el que es posible utilizar una gran variedad de revestimientos. Los materiales de acabado se aplican después de montar el producto o en una línea de operación plana anterior al ensamblaje. Entre los revestimientos más habituales se encuentran tapaporos, tintes, glaseados, selladores, lacas, pinturas y barnices. Tras estos procesos, el producto de madera ya está listo para su comercialización.

Herramientas de carpintería

En carpintería se hace uso de numerosas herramientas especializadas. Aunque en las últimas décadas se han desarrollado sistemas eléctricos más precisos y modernos que facilitan notablemente el trabajo, en los talleres no faltan los útiles manuales que se han usado desde antaño. En general, estas herramientas se clasifican en varios grupos según sus características y, sobre todo, su utilidad. Cabe así distinguir entre herramientas para medir y marcar, para cortar y rebajar, para dar forma y agujerear o para golpear.

El trabajo de la madera exige el uso de herramientas especializadas. Aunque en la actualidad existen muchos útiles eléctricos que simplifican la labor, los detalles más finos deben ser trabajados con herramientas manuales como las limas y lijas.

En el primer grupo, de herramientas de marca y medida, destacan los metros, reglas milimetradas, escuadras y marcadores. El grupo de útiles de corte y rebaje comprende distintos tipos de gramiles para marcar en las piezas líneas claras y rectas, sierras y serruchos manuales (éstos se diferencian por tener una hoja de cortar más grande y flexible), sierras eléctricas (de calar, de disco, de cinta, etc.), serruchos de costilla con hojas muy delgadas con dientes pequeños y finos para trabajos que requieren precisión, cepillos para desbastar o alisar superficies de madera o para rebajar la pieza hasta las dimensiones deseadas, limas, lijas manuales y eléctricas, etc.

En el grupo de herramientas para conformar y agujerear superficies se sitúan los formones, gubias y escoplos, tres elementos aptos para eliminar sobrantes y dar forma a la madera que se diferencian en la forma de la hoja. También se encuadran en este grupo los taladros y berbiquíes (pequeños taladros de mano), los destornilladores, las fresadoras para hacer ranuras y los tornos manuales y eléctricos. Finalmente, las herramientas clásicas para percutir son los martillos y las mazas, tanto de madera como de plástico, que no dejan marcas en la pieza de trabajo.

El tallado de la madera

Se llama tallado al trabajo en madera a partir de un trozo en bruto que se moldea de forma manual para obtener objetos o figuras elaborados. En la antigüedad se aplicaban sus técnicas para fabricar numerosos utensilios de la vida diaria como cucharas o cuencos, así como tallas con un valor artístico y decorativo. Actualmente los productos tallados son muy apreciados, debido a que no siguen procesos industriales de producción.

En su trabajo artesano, los talladores deben seleccionar primero la madera en la que trabajarán, atendiendo a su dureza como factor primordial. También han de reparar en sus posibles fallos, como nudos o fendas, que podrían deslucir el producto final. Elegido el material, y sobre la base de un diseño previo, dibujan un bosquejo en la madera. Sobre este primer esbozo empiezan a eliminar el material sobrante para conseguir una preforma. El siguiente paso es el forjado, tendente a dar la forma definitiva a la pieza.

La carpintería industrial no ha conseguido desbancar totalmente a la producción artesana de objetos de madera. El tallado manual (en la imagen) sigue siendo muy apreciado y, en algunos casos, llega a ser considerado como una forma artística.

Una vez forjada dicha pieza, el tallador la pule alisando su superficie y mejorando su aspecto. Si la madera tiene alguna grieta o defecto natural, se corrige empleando, por ejemplo, astillas o trozos pequeños para rellenar los huecos. Después se procede al lijado y, más tarde, al acabado con lacas o barnices.

Una variante en esta técnica es la talla en relieve, ejecutada sobre una madera plana en la que el artesano labra un dibujo. El grosor de la pieza de madera y la profundidad que alcance la talla son factores determinantes para conseguir un alto o un bajorrelieve. Estas técnicas son muy habituales en la decoración de muebles.

Dentro del ámbito de la carpintería debe hablarse, aun someramente, de trabajos especializados como la marquetería y la ebanistería. La primera es una antigua técnica de decoración consistente en combinar chapas de madera con distintos colores para crear dibujos o formas geométricas. Por su parte, la ebanistería se entiende como un trabajo artesanal, generalmente con maderas «preciosas» (de muy alta calidad), que se diferencia del trabajo de carpintero por la mayor calidad y el interés artístico de sus producciones.