ES2907487T3 - Procedimiento de fabricación de paneles de madera maciza multicapa - Google Patents

Abstract

Procedimiento de producción de paneles de madera maciza multicapa, que comprende las siguientes etapas: - el descortezado (1) de troncos de madera; - el primer tronzado (2) de los troncos de madera descortezados para formar trozas; - el vaporizado (3) de dichas trozas; - el desenrollo (5) de las trozas después del vaporizado, para formar chapas de madera maciza con un espesor comprendido entre 1 mm y 10 mm; - el precorte (6) de fibras de madera, en dichas chapas de madera maciza, en porciones sobre las que se estiran dichas fibras de madera; - el secado continuo (8) de las chapas de madera maciza; - la clasificación (9) manual o automática de las chapas de madera maciza en función de al menos un criterio de calidad visual, para formar una primera categoría de chapas destinadas a constituir las capas exteriores de los paneles de madera maciza multicapa y una segunda categoría de chapas destinadas a constituir las capas interiores de los paneles de madera maciza multicapa; - la realización de conjuntos de chapas de madera maciza por: i) encolado (10) de caras de las chapas a ensamblar; ii) composición (11) de conjuntos de chapas que comprenden una pluralidad de chapas de madera maciza dispuestas una contra otra, caras encoladas respectivas enfrentadas, para ser encoladas, comprendiendo cada conjunto de chapas una chapa de primera categoría para cada capa exterior y, llegado el caso, una o más chapas de segunda categoría como capas interiores; iii) prensado (12) de los conjuntos de chapas para formar paneles de madera maciza multicapa.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de fabricación de paneles de madera maciza multicapa

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere al campo de la producción de paneles de madera destinados en particular a las industrias de transformación de la madera, por ejemplo la carpintería, con vistas a la fabricación de objetos tales como muebles u otros productos de mobiliario o decoración. En sus mayores espesores, el producto obtenido puede formar un elemento estructural de construcción.

Un objetivo de la invención es permitir la producción de paneles de madera maciza en una amplia gama de espesores.

Estado de la técnica

La fabricación de paneles multicapa a base de láminas de madera es en sí conocida. Desde la segunda mitad del siglo XIX, se fabrican en particular paneles contrachapados, según diferentes composiciones, que ofrecen usos principalmente destinados al campo de la construcción.

Según la norma AFNOR NF EN 313-2, un panel contrachapado es un panel a base de madera obtenido por encolado de capas adyacentes con hilos cruzados, normalmente en ángulos rectos. Más concretamente, los paneles contrachapados son un conjunto de láminas de madera obtenidas por desenrollo o corte en chapas, siendo estas láminas designadas generalmente como tablas, siendo dichas tablas encoladas entre sí bajo presión. Por ejemplo, el documento CN 1057723 C presenta un procedimiento de fabricación de tal panel contrachapado.

Comúnmente, se fabrican paneles contrachapados constituidos por cinco láminas, con una tabla central, denominada alma, rodeada a cada lado por dos tablas interiores, siendo las tablas exteriores designadas, respectivamente, cara (o paramento) y contracara (o contraparamento). Las tablas interiores o las tablas exteriores pueden estar compuestas por varias tablas unidas o yuxtapuestas.

Las tablas exteriores pueden estar constituidas por una o más chapas de madera decorativas cortadas o desenrolladas para formar paneles contrachapados decorativos.

Algunas desventajas de los paneles contrachapados conocidos residen en su baja calidad percibida y en su espesor, a menudo significativo. En efecto, las capas exteriores (paramento y contraparamento) tienen generalmente un espesor de algunas décimas de milímetro y el espesor total de los paneles alcanza generalmente de 20 mm a 30 mm, hasta 50 mm.

En la práctica, hoy en día, los actores de la transformación primaria de la madera, desde árboles y troncos en bruto hasta paneles aserrados de madera maciza, no pueden proporcionar paneles con secciones adaptadas para que los actores de la transformación secundaria y terciaria de la madera, es decir, los fabricantes de objetos y muebles, acepilladores, moldureros, etc., puedan ejercer su arte en buenas condiciones. En particular, en Europa, el uso de especies de roble o coníferas del norte de Europa no permite disponer de placas muy anchas para realizar estas transformaciones secundaria y terciaria.

En consecuencia, el estado de la técnica prevé, para estos actores de las transformaciones secundaria y terciaria de la madera, los paneles contrachapados descritos con brevedad anteriormente, o incluso paneles de partículas, ricos en cola, paneles de partículas de alta densidad o paneles de madera denominada reconstituida.

Por lo tanto, existe la necesidad de un procedimiento de fabricación integral que permita producir paneles de madera maciza, en particular de gran anchura e incluso de pequeño espesor, de pequeña o gran longitud, y de gran calidad estética.

Con este fin, se propone un procedimiento para fabricar paneles de madera maciza multicapa, a partir de chapas finas de madera macizas encoladas unas con otras de manera que las fibras de madera de chapas adyacentes se unan entre sí.

Presentación de la invención

Más concretamente, la invención tiene por objetivo un procedimiento de producción de paneles de madera maciza multicapa, que comprende las siguientes etapas:

- el descortezado de troncos de madera, que tienen en particular un diámetro superior a 30 cm, que tienen preferiblemente un diámetro comprendido entre 80 cm y 110 cm;

- el primer tronzado de los troncos de madera descortezados para formar trozas, que tienen preferiblemente una longitud igual a un múltiplo entero de una longitud comprendida entre 120 cm y 135 cm;

- el vaporizado de dichas trozas;

- el desenrollo de las trozas después del vaporizado, para formar chapas de madera maciza con un espesor comprendido entre 1 mm y 10 mm, comprendido preferiblemente entre 1,5 mm y 4,5 mm, incluso preferiblemente igual a 3,2 mm;

- el precorte de fibras de madera, en dichas chapas de madera maciza, en porciones sobre las que se estiran dichas fibras de madera;

- el secado continuo de las chapas de madera maciza;

- la clasificación manual o automática de las chapas de madera maciza en función de al menos un criterio de calidad visual, para formar una primera categoría de chapas destinadas a constituir las capas exteriores de los paneles de madera maciza multicapa y una segunda categoría de chapas destinadas a constituir las capas interiores de los paneles de madera maciza multicapa;

- la realización de conjuntos de chapas de madera maciza por:

- encolado de caras de las chapas a ensamblar, en particular con cola vinílica;

- composición de conjuntos de chapas que comprenden una pluralidad de chapas de madera maciza dispuestas una contra otra, caras encoladas respectivas enfrentadas, para ser encoladas, comprendiendo cada conjunto de chapas una chapa de primera categoría para cada capa exterior y, llegado el caso, una o más chapas de segunda categoría como capas interiores, comprendiendo cada conjunto de chapas preferiblemente entre 2 y 16 capas;

- prensado de los conjuntos de chapas para formar paneles de madera maciza multicapa.

Según un modo de realización, al tener las fibras de madera de cada chapa de madera maciza un sentido, es decir, una orientación media, las chapas de madera maciza se encolan entre sí por pares de modo que los sentidos de las fibras de madera de cada una de dichas chapas sean paralelos en todo el conjunto de chapas.

Ventajosamente, el procedimiento comprende además una segunda etapa de tronzado, después de la etapa de vaporizado, para formar trozas que tienen una longitud final comprendida entre 120 cm y 135 cm, llegando el primer tronzado a formar trozas que tienen una longitud igual a un múltiplo entero mayor o igual a 2 de dicha longitud final de dichas trozas.

Ventajosamente, el procedimiento comprende además, al final de la etapa de prensado que permite formar paneles de madera maciza multicapa, una etapa de canteado de los paneles de madera maciza multicapa para darles una forma sensiblemente paralelepipédica.

Ventajosamente, el procedimiento comprende, después de la etapa de canteado, una etapa de lijado para mejorar la calidad superficial de dichos paneles de madera maciza multicapa.

Ventajosamente, el procedimiento comprende, después de la etapa de lijado, una etapa de corte para formar paneles de madera maciza multicapa que tienen las dimensiones finales deseadas.

Ventajosamente, el procedimiento comprende además, antes de la etapa de secado continuo, una etapa de guillotinado, para formar chapas que tienen las dimensiones deseadas.

Ventajosamente, el procedimiento comprende además una etapa de pintado de los paneles de madera maciza multicapa y/o una etapa de barnizado de los paneles de madera maciza multicapa y/o una etapa de realización de corte a medida en los paneles de madera maciza multicapa.

Una ventaja del procedimiento según la invención reside en el hecho de que los paneles de madera maciza multicapa así producidos presentan un aspecto de madera maciza: no se ven estratos porque las fibras de madera de chapas adyacentes encoladas entre sí están conectadas.

El procedimiento según la invención permite la producción de paneles de madera maciza multicapa semiacabados a partir de madera en bruto, en particular en intervalos de dimensiones que van de 6 mm a 48 mm de espesor para aproximadamente 1,2 m de ancho y aproximadamente 2,3 m de largo.

Presentación de las figuras

La invención se comprenderá mejor con la lectura de la siguiente descripción, proporcionada únicamente a título de ejemplo, y haciendo referencia al dibujo anexo, proporcionado a título ilustrativo y no limitativo, y que representa: Fig. 1: la figura 1 muestra un diagrama de bloques de las etapas del procedimiento según un modo de realización de la invención.

Cabe señalar que la figura expone la invención con detalle para permitir su puesta en práctica.

Descripción detallada de la invención

El procedimiento según la invención permite la fabricación de paneles de madera maciza multicapa, que comprenden una pluralidad de chapas de madera maciza encoladas entre sí, preferiblemente paralelas al sentido de las fibras de madera.

Según un modo de realización, cada chapa tiene un espesor de aproximadamente 3,2 mm, es decir, en cualquier caso, un espesor comprendido entre 1 mm y 10 mm, preferiblemente entre 1,5 mm y 4,5 mm, más preferiblemente incluso entre 3,0 mm y 3,4 mm. Este espesor reducido es importante porque permite en particular obtener un producto acabado que se distingue de un material como la madera maciza reconstituida. En efecto, en una placa de madera maciza reconstituida, la unión entre capas de madera es claramente visible, en particular por el canto, porque cada capa tiene un espesor de al menos 2 cm.

Todavía preferiblemente, el panel comprende entre 2 y 20 chapas, preferiblemente entre 2 y 16 chapas, para un espesor total comprendido entre 6 mm y 48 mm.

Con referencia a la figura 1, se describen las etapas sucesivas del procedimiento según la invención.

La etapa 1 es una etapa de descortezado. De los troncos de madera, almacenados, se llega a quitar la corteza. También se prevé, como continuación de esta etapa 1 de descortezado, un primer tronzado 2 parcial de los troncos en trozas cuyo tamaño es un múltiplo de la longitud final deseada de las trozas con vistas al desenrollo (etapa 5). En otras palabras, las trozas obtenidas después de este primer tronzado tienen una longitud igual a un múltiplo entero de la longitud de las trozas finales, que está comprendida preferiblemente entre 1,2 m y 1,35 m y puede llegar aproximadamente a 2 m.

La etapa 3 consiste en vaporizar por inmersión en depósitos de agua caliente. Durante esta etapa de vaporizado, en la que las trozas se someten a un aumento significativo de la humedad y la temperatura, se observa un ablandamiento de dichas trozas.

Expuesta a una humedad y a una temperatura elevada, la madera experimenta en efecto, durante esta etapa 3, un proceso de transformación química. Esto permite, para la mayoría de las especies de madera, reducir las fuerzas de corte necesarias, limitar el desgaste de las herramientas y la aparición de grietas en la madera, al tiempo que se mejora el estado superficial de las chapas obtenidas después del desenrollo (etapa 5), fluidificando las bolsas de resinas abrasivas, llegado el caso, y reblandeciendo los nudos de la madera.

Al final de la etapa 3 de vaporizado, las trozas tienen una humedad homogénea, lo que permitirá igualmente acelerar su secado continuo (etapa 6).

Para cada especie de madera, la temperatura óptima y la duración del vaporizado por inmersión en recipientes de agua caliente se eligen en función de las necesidades relacionadas con la producción. En la práctica, la temperatura y la duración del vaporizado previsto en la etapa 3 varían, respectivamente, entre 50°C y 90°C y entre 24 h y 48 h, en función de la especie de madera y del diámetro de las trozas.

Después de la etapa 3 de vaporizado, viene una segunda etapa 4 de segundo tronzado. La etapa 4 corresponde al tronzado de las trozas obtenidas del primer tronzado en la etapa 2, para formar trozas de un tamaño adaptado para alimentar una línea de desenrollo (ver etapa 5). Preferiblemente, según la invención, al final de esta etapa 4, se producen trozas que tienen una longitud de aproximadamente 1,2 m a 1,35 m y un diámetro de al menos 30 cm. En principio, es posible bajar al diámetro mínimo de 30 cm; sin embargo, es preferible que el diámetro de las trozas sea suficiente para que la etapa de desenrollo sea eficaz. En la práctica, se pueden utilizar trozas con un diámetro de al menos 80 cm y hasta 110 cm.

La longitud reducida de las trozas, es decir, de 1,2 m a 1,35 m en particular, permite disponer fácilmente de secciones de troncos suficientemente rectas, incluso a partir de troncos que podrían haberse considerado inadecuados para uso industrial en los procedimientos de producción tradicionales, donde las trozas tienen una longitud que debe ser superior a 2,6 m como mínimo, o incluso muy superior a 4 m.

Se especifica que la existencia de dos etapas distintas del tronzado primero y segundo 2, 4 se describe en este caso a modo de ilustración. Si es necesario, en una variante de puesta en práctica de la invención, puede haber solamente un tronzado, antes del vaporizado 3, para producir directamente trozas que tienen el tamaño final deseado, típicamente comprendido entre 1,2 m y 1,35 m. Sin embargo, para mejorar la cadencia industrial, se prevé preferiblemente un primer tronzado 2, después del descortezado 1 y antes del vaporizado 3, para formar trozas que tienen una longitud igual a un múltiplo entero mayor o igual a 2 de la longitud de la troza final deseada. En este último caso, se prevé un segundo tronzado 4, después del vaporizado 3, para producir las trozas que tienen la longitud final deseada.

La etapa 5 de desenrollo es de gran interés en el procedimiento según la invención.

Durante la etapa 5 de desenrollo, cada troza de madera se fija por sus extremos sobre un eje de rotación mediante garras. A medida que el eje gira, un cuchillo desenrolla la madera ininterrumpidamente hasta el corazón. El producto obtenido es una chapa desenrollada. Por lo general, los primeros metros de chapa desenrollada (fase denominada igualmente “redondeo”) constituyen desechos. Para formar la madera maciza multicapa, de acuerdo con la invención, se desean de hecho láminas enteras y uniformes. El desenrollo 5, en el procedimiento según la invención, permite obtener capas dispuestas en la misma continuidad del árbol, siendo lo obtenido fiel a la continuidad de la materia del árbol tal como ha crecido, a diferencia de los procedimientos en los que los trozos de madera, planchas de tamaño reducido, se encolan entre sí lateralmente para formar planchas de mayor tamaño, que luego se apilan. El desenrollo permite así producir chapas largas de espesor reducido, comprendido entre 1 mm y 10 mm, preferiblemente igual a 3,2 mm, y de ancho igual al ancho de las trozas, es decir, entre 1,2 m y 1,35 m preferiblemente.

Cabe señalar que las trozas se deben vaporizar correctamente en la etapa 3, para que puedan ser desenrolladas satisfactoriamente. En particular, la etapa 5 de desenrollo se debe realizar poco después del final de la etapa 3 de vaporizado por inmersión en recipientes de agua caliente, en particular de las 2 h a las 12 h siguientes a dicho final de la etapa 3 de vaporizado.

La calidad de la madera de las trozas enviadas a la etapa 5 de desenrollo es importante; se especifica en particular que pueden ser desenrolladas las principales especies de madera de coníferas, a saber, el abeto, la picea, el alerce, el abeto de Douglas y varios pinos: negro austríaco, escocés, laricio, etc.

Las calidades de las maderas de coníferas compatibles están referenciadas en particular en la norma europea para la clasificación de maderas en redondos de coníferas NF EN 1927. Se especifica que se pueden utilizar igualmente otros tipos de especies de madera, en particular especies de árboles frondosos.

Según la invención, las trozas que salen del vaporizado que se realiza en la etapa 3 se pueden colocar directamente sobre la desenrolladora, es decir, sobre la máquina que realiza la etapa 5 de desenrollo, en el caso en el que solamente se prevea un tronzado. En el caso en el que se prevea un primer tronzado 2, antes del vaporizado 3, y un segundo tronzado 4, después del vaporizado 3 y antes del desenrollo 5, entonces, dicho segundo tronzado 4 se realiza muy poco tiempo después del vaporizado 3 para respetar el retraso de 2 h a 12 h entre el vaporizado 3 y el desenrollo 5.

Según un modo de realización, al final del desenrollo de cada troza, se recupera el corazón (o núcleo residual) para ser utilizado con otro fin, por ejemplo y según las especies desenrolladas, patas de mesa, pasamanos, soportes de barandilla interior, objetos decorativos, triturado para hacer planchas, etc.

Otra etapa importante del procedimiento según la invención reside en la etapa 6 de precorte de fibras, que consiste en cortar, para romperlas, sin por ello crear una ruptura estructural del desenrollo, las fibras de madera en porciones que se denominan estiradas, donde la chapa de madera desenrollada tiende a curvarse.

La etapa 7, de guillotinado, consiste en cortar la chapa de madera desenrollada, que forma una tira de madera maciza delgada, a las dimensiones requeridas, siendo una etapa durante la que también se eliminan las singularidades no deseadas. Cabe señalar que la etapa 7 de guillotinado se puede realizar antes o después de la etapa 8 de secado continuo, que se describe a continuación.

La etapa 8 consiste en el secado continuo de las chapas de madera maciza desenrollada. El secado continuo se realiza mediante un secador de dimensiones adecuadas. Las chapas de madera maciza desenrollada se introducen por una entrada del secador y, mediante una circulación de aire caliente en el interior, salen secas del secador, habiéndose secado continuamente en el interior de dicho secador.

A la salida del secador, las chapas de madera maciza desenrolladas secas se clasifican durante una etapa 9, que es muy importante en el contexto del procedimiento según la invención.

Las chapas de madera maciza desenrolladas y secadas se clasifican así en función de su calidad, principalmente estética, entre una primera categoría correspondiente a las chapas destinadas a formar capas exteriores (es decir, caras y contracaras) de paneles de madera maciza multicapa y una segunda categoría correspondiente a las chapas destinadas a formar capas interiores (es decir, tablas interiores) de paneles de madera maciza multicapa.

Por ejemplo, las chapas de madera maciza desenrolladas, secadas y clasificadas se almacenan temporalmente formando apilamientos que comprenden chapas pertenecientes exclusivamente a una de dichas categorías primera y segunda.

Según un modo de realización, la clasificación de las chapas de madera maciza se realiza automáticamente mediante máquinas que tienen sensores ópticos y están configuradas de manera adecuada. La clasificación se puede realizar alternativamente por operarios humanos.

Durante la etapa 10, las chapas de madera maciza desenrolladas, secadas y clasificadas se encolan, luego, se colocan unas contra otras, preferiblemente paralelas al sentido de las fibras de la madera, durante una etapa 11 de composición, respetando las categorías de las chapas, y se prensan (etapa 12).

Para ello, las chapas se introducen en una máquina denominada encoladora, que aplica la cola, por ejemplo una cola vinílica, en particular aproximadamente 200 g de cola por m2 de chapa, sobre las caras de las chapas de madera macizas, luego, las caras encoladas de dos chapas a ensamblar se disponen enfrentadas y las chapas se aplican una contra otra hasta que la cola endurece para asegurar una continuidad cohesiva entre dichas chapas. La cola utilizada, en particular una cola vinílica, se elige por tener la cualidad de volverse transparente al secarse. Durante la etapa 11, una pluralidad de chapas de madera maciza se superponen y se encolan así para formar un conjunto de chapas que comprende una pluralidad de capas, según se requiera, en particular entre 2 y 16 capas, correspondiendo cada capa a una chapa de madera maciza, formando las chapas de primera categoría las capas exteriores del conjunto y formando las chapas de segunda categoría las capas interiores del conjunto.

Los conjuntos de chapas así formados se prensan a continuación, variando las características del prensado (etapa 12) en función del tipo de cola utilizado. La polimerización de la cola requiere a veces un calentamiento concomitante. El tiempo de prensado se adapta igualmente en función de la cola y la especie de madera puesta en práctica.

A continuación, se pueden poner en práctica acabados: el canteado (etapa 13) consiste en proporcionar a los conjuntos de chapas una forma sensiblemente paralelepipédica y el lijado (etapa 14) permite mejorar el estado superficial.

La etapa 15 consiste en el corte de los conjuntos así acabados, para formar paneles de madera maciza multicapa con las dimensiones deseadas.

Opcionalmente, los paneles de madera maciza multicapa pueden ser pintados, barnizados, incluso realizar molduras en los mismos y, más en general, pueden experimentar cualquier operación de corte a medida (aserrado, taladrado, brochado, etc.).

Los paneles de madera maciza multicapa se pueden etiquetar y almacenar a continuación para su venta.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de producción de paneles de madera maciza multicapa, que comprende las siguientes etapas: - el descortezado (1) de troncos de madera;

- el primer tronzado (2) de los troncos de madera descortezados para formar trozas;

- el vaporizado (3) de dichas trozas;

- el desenrollo (5) de las trozas después del vaporizado, para formar chapas de madera maciza con un espesor comprendido entre 1 mm y 10 mm;

- el precorte (6) de fibras de madera, en dichas chapas de madera maciza, en porciones sobre las que se estiran dichas fibras de madera;

- el secado continuo (8) de las chapas de madera maciza;

- la clasificación (9) manual o automática de las chapas de madera maciza en función de al menos un criterio de calidad visual, para formar una primera categoría de chapas destinadas a constituir las capas exteriores de los paneles de madera maciza multicapa y una segunda categoría de chapas destinadas a constituir las capas interiores de los paneles de madera maciza multicapa;

- la realización de conjuntos de chapas de madera maciza por:

i) encolado (10) de caras de las chapas a ensamblar;

ii) composición (11) de conjuntos de chapas que comprenden una pluralidad de chapas de madera maciza dispuestas una contra otra, caras encoladas respectivas enfrentadas, para ser encoladas, comprendiendo cada conjunto de chapas una chapa de primera categoría para cada capa exterior y, llegado el caso, una o más chapas de segunda categoría como capas interiores;

iii) prensado (12) de los conjuntos de chapas para formar paneles de madera maciza multicapa.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que, al tener las fibras de madera de cada chapa de madera maciza un sentido, es decir, una orientación media, las chapas de madera maciza se encolan entre sí por pares de modo que el sentido de las fibras de madera de cada una de dichas chapas sea paralelo en todo el conjunto de chapas.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, que comprende además una etapa (4) de segundo tronzado, después de la etapa de vaporizado (3), para formar trozas que tienen una longitud final comprendida entre 120 cm y 135 cm, llegando el primer tronzado a formar trozas que tienen una longitud igual a un múltiplo entero mayor o igual a 2 de dicha longitud final de dichas trozas.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además, al final de la etapa de prensado (12) que permite formar paneles de madera maciza multicapa, una etapa de canteado (13) de los paneles de madera maciza multicapa para darles una forma sensiblemente paralelepipédica.

5. Procedimiento según la reivindicación 3, que comprende, después de la etapa de canteado (13), una etapa de lijado (14) para mejorar la calidad superficial de dichos paneles de madera maciza multicapa.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, que comprende, después de la etapa de lijado (14), una etapa de corte (15) para formar paneles de madera maciza multicapa que tienen las dimensiones finales deseadas.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además, antes de la etapa de secado continuo (8), una etapa de guillotinado (7), para formar chapas que tienen las dimensiones deseadas.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una etapa de pintado de los paneles de madera maciza multicapa y/o una etapa de barnizado de los paneles de madera maciza multicapa y/o una etapa de realización de corte a medida en los paneles de madera maciza multicapa.