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Desarrollan resina biológica para materiales estables de madera de construcción

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  • Alta resistencia al fuego y protección contra la intemperie gracias a la nueva matriz de poliuretano.

Con el propósito de reducir su dependencia de materias primas de origen fósil, Covestro busca fabricar cada vez más productos y precursores asociados utilizando materias primas renovables. En colaboración con cuatro socios, la compañía está trabajando en el desarrollo de unas capas de refuerzo de origen biológico para materiales de construcción de madera sólida que sustituyen los productos petroquímicos usados hasta la fecha.

Para obtener esta resina, los investigadores a cargo, realizaron varias pruebas con diversos materiales hasta conseguir el resultado esperado. Una resina 90% biológica que presenta una elevada resistencia al fuego y al desgaste. gracias a una nueva matriz de poliuretano reforzado con fibras de celulosa, hecha especialmente para que los materiales de construcción de madera maciza sustituyan los productos petroquímicos que se han venido utilizando hasta la fecha.

Las técnicas de construcción de madera maciza vanguardistas están dominando cada vez más nuestros espacios urbanos. La madera contralaminada y la madera laminada encolada son los materiales principales que se utilizan en la fabricación de elementos de construcción. Ambos materiales constan de capas alternas de madera y resina de poliuretano muy delgada. Si se integran fibras de aramida, vidrio o carbono en las capas de la resina, estas generan segmentos de refuerzo que mejoran todavía más la estabilidad de los elementos de construcción.

Alternativas de base biológica

Durante la realización del proyecto, los investigadores buscaban encontrar unas alternativas biológicas a las resinas y las fibras fabricadas a partir de materias primas de origen fósil utilizadas hasta la fecha. Bajo este objetivo, realizaron ensayos con una serie de poliisocianatos y polioles alifáticos y biógenos basados en aceites vegetales. Los poliuretanos resultantes demostraron tener una baja inflamabilidad y una buena resistencia al desgaste, por lo que no precisaban la incorporación de aditivos especiales para mejorar esas propiedades.

En lo que se refiere al refuerzo, los científicos favorecen las fibras de celulosa; por ejemplo, aquellas que se extraen de la celulosa regenerada. “Al final de este proceso, tendremos los primeros materiales de refuerzo para uso en la construcción de madera que están compuestos por al menos un 90% de materias primas renovables”, señala el Dr. Paul Heinz, coordinador del proyecto de investigación de Covestro.

Producción continua mediante pultrusión

En materia de fabricación de elementos de construcción, los socios del proyecto han optado por la pultrusión, un proceso de producción industrial continuo para perfiles de composite reforzados con una gran cantidad de fibra. Se están utilizando unas instalaciones piloto gestionadas por el Fraunhofer Institute para la fabricación de perfiles planos para probar y optimizar las herramientas necesarias y los parámetros del proceso.

Durante el proceso, Sortimo producirá un componente modelo estándar del sector que se utilizará para evaluar el potencial técnico, económico y ecológico de los nuevos materiales, así como los procesos de producción para el sector de la construcción. Para la elaboración del componente se empleará madera de haya, ya que este material tendrá una disponibilidad cada vez mayor gracias a la reestructuración forestal.

Los socios que han colaborado con Covestro en el desarrollo de capas de refuerzo de origen biológico son:

  • Sortimo International GmbH
  • German Institutes of Textile and Fiber Research Denkendorf (DITF)
  • Institut für Kunststofftechnik (Institute for Plastics Engineering, IKT) en la Universidad de Stuttgart 
  • Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT)

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