BRIQUETAS DE ASERRÍN

4.1. Desarrollo del proceso productivo

4.1.1. Características de las materias primas y producto

Es importante conocer en detalles las propiedades, características y rasgos fundamentales que intervienen a la hora de describir la materia prima principal: aserrín y virutas de madera; y cuales son los parámetros de proceso más importantes a definir, medir o controlar. A continuación, se describirán todos estos aspectos.

Nota: Para simplificar la descripción, la terminología empleada a la hora de referirse a la mezcla de aserrín y virutas, será chips.

 Composición química de la madera

Las porciones fibrosas de los vegetales y particularmente las maderas están constituidas por una gran variedad de compuestos, generalmente polímeros de elevado peso molecular, interpenetrados y enlazados por uniones físicas y químicas. Tan íntima asociación de compuestos dificulta cualquier intento de separación, al degradar los productos resultantes.

Los métodos analíticos clásicos, distinguieron los componentes mayores de la madera a través de una secuencia de ataques con diferentes reactivos químicos y caracterizaron cuatro ítems principales:

- celulosa

- hemicelulosa

- lignina

- extractivos

Moderadamente se ha avanzado mucho en el estudio de las estructuras químicas de los compuestos y de sus propiedades específicas, que se expondrá en forma suscita a continuación.

Celulosa:

Es el ingrediente esencial de todos los vegetales, aún las no fibrosas, formando el "esqueleto" de la pared celular. Químicamente puede definirse como un polímero lineal constituido exclusivamente por monómeros de glucosa en número 4500 a 6000. La fórmula estructural, mostrando esquemáticamente los anillos piranósicos de cada monómero unidos entre sí por enlaces B 1 - 4 glucosídicos, sería:

Cabe destacar que dicha constitución permite formar estructuras empaquetadas de tipo cristalino que tiene características fibrosas. Por agregado transversal y longitudinal se constituyen entidades morfológicas de tamaño creciente que se denominan progresivamente:

Protofibrillas  microfibrillas  macrofibrillas

La gran cantidad de OH - presentes en cada molécula de celulosa da lugar a que se estabilicen uniones secundarias - no enlaces químicos -, entre las adyacentes, que explican la resistencia física de cada fibra, así como la posibilidad de enlaces entre las fibras celulósicas vecinas, en el papel.

En general, todo comportamiento físico, químico y mecánico de la celulosa tiene estrecha relación con dichos enlaces intra e intermoleculares, así por ejemplo, la insolubilidad en agua, álcalis y ácidos diluidos.

La absorción de inusuales cantidades de agua, se inicia por las partes menos cristalinas o empacadas de la estructura celulósica y provoca un sensible engrosamiento de la pared celular, con debilitamiento de los enlaces secundarios.

Hemicelulosa:

Son variados polisacáridos no celulósicos de bajo peso molecular (150 - 200 monómeros)

Si bien la glucosa puede integrar la cadena, predominan otros azúcares,tanto hexosas (como mananos, galactanos, etc.) como pentosas (como arabanos y xilanos, etc.) y sus combinaciones. También se incluyen grupos ácidos (urónicos y acetilos) y la posibilidad de ramificaciones laterales.

Este grupo heterogéneo constituye en estado natural una fase amorfa, estructura que es mucho más accesible (reactiva) por lo que sufre reacciones degradantes igual que la celulosa, pero con mayor rapidez.

Estas aparecen íntimamente asociadas a la celulosa y a la lignina en la pared celular y la separación analítica cuantitativa entre las dos primeras es incierta, obteniéndose el valor global por diferencia de la aislación de la celulosa a partir de hidratos de carbono totales u holocelulosa.

El conjunto celulosa + hemicelulosa, que se denomina holocelulosa, constituye la porción total de hidratos de carbono del vegetal.

Lignina:

Estructuralmente la lignina es un complejo sistema de polímeros aromáticos, cuyo constituyente básico sería el grupo fenil-propano, extendido en las tres dimensiones del espacio.

No parece haber un ordenamiento o secuencia particular de los grupos, de donde resulta una estructura amorfa.

Se desconoce su composición exacta debido a que al intentar aislarla inevitablemente se altera, condensa o degrada. Los distintos núcleos básicos aromáticos pueden unirse entre sí por enlaces entre grupos alquilos (cadena abierta) o arílicos (bencénicos o sus combinaciones), así como por enlaces estéricos ( -- 0 -- ) entre aquellos grupos.

Físicamente la lignina se presenta como una estructura membranosa más porosa que las capas de hidratos de carbono de la pared celular. No tiene punto de fusión definidos pero se ablanda reversiblemente en el rango 70 - 180 ° C, comportándose como un material termoplástico. Justamente, esto este es el componente más importante para la formación de la briqueta, ya que hace de aglutinante natural, “pegando”

...