Proceso de aserradero

Los aserraderos pueden variar mucho en tamaño. Las más pequeñas son unidades estacionarias o portátiles que consisten en un cabezal de sierra circular, un carro de troncos simple y una canteadora de dos sierras (consulte las descripciones a continuación) impulsadas por un motor diesel o de gasolina y operadas por tan solo uno o dos trabajadores. Los molinos más grandes son estructuras permanentes, tienen equipos mucho más elaborados y especializados y pueden emplear a más de 1,000 trabajadores. Según el tamaño de la planta y el clima de la región, las operaciones pueden realizarse al aire libre o bajo techo. Si bien el tipo y el tamaño de las trozas determinan en gran medida qué tipo de equipo se necesita, el equipo de los aserraderos también puede variar considerablemente según la antigüedad y el tamaño del aserradero, así como el tipo y la calidad de los tableros producidos. A continuación se incluye una descripción de algunos de los procesos que se llevan a cabo en un aserradero típico.

Después del transporte a un aserradero, las trozas se almacenan en tierra, en masas de agua adyacentes al aserradero o en estanques construidos con fines de almacenamiento (véanse la figura 1 y la figura 2). Los troncos se clasifican según su calidad, especie u otras características. Se pueden usar fungicidas e insecticidas en áreas de almacenamiento de troncos en tierra si los troncos se almacenarán durante mucho tiempo hasta su posterior procesamiento. Se utiliza una sierra tronzadora para igualar los extremos de los troncos antes o después del descortezado y antes de su posterior procesamiento en el aserradero. La eliminación de la corteza de un tronco puede lograrse mediante varios métodos. Los métodos mecánicos incluyen el fresado periférico mediante la rotación de troncos contra cuchillos; descortezado en anillo, en el que las puntas de las herramientas se presionan contra el tronco; abrasión de madera a madera, que golpea los troncos contra sí mismos en un tambor giratorio; y usando cadenas para arrancar la corteza. La corteza también puede eliminarse hidráulicamente utilizando chorros de agua a alta presión. Después del descortezado y entre todas las operaciones dentro del aserradero, los troncos y tablas se mueven de una operación a la siguiente mediante un sistema de transportadores, correas y rodillos. En aserraderos grandes, estos sistemas pueden volverse bastante complejos (ver figura 3).

Figura 1. Carga de astillas con almacenamiento de agua de troncos en segundo plano

Fuente: Canadian Forest Products Ltd.

Figura 2. Largos entrando a un aserradero; Almacenamiento y hornos en segundo plano.

Fuente: Canadian Forest Products Ltd.

Figura 3. Interior del molino; cintas transportadoras y rodillos transporte madera

Ministerio de Bosques de Columbia Británica

La primera fase del aserrado, a veces denominada descomposición primaria, se realiza en un cabezal. El cabezal es una sierra circular grande y estacionaria o una sierra de cinta que se utiliza para cortar el tronco longitudinalmente. El tronco se transporta de un lado a otro a través del cabezal utilizando un carro móvil que puede rotar el tronco para un corte óptimo. También se pueden usar varios cabezales de sierra de cinta, especialmente para troncos más pequeños. Los productos del headrig son un cant (el centro cuadrado del tronco), una serie de losas (los bordes exteriores redondeados del tronco) y, en algunos casos, tablas grandes. Los láseres y los rayos X se están volviendo comunes en los aserraderos como guías de visualización y corte para optimizar el uso de la madera y el tamaño y los tipos de tableros producidos.

En la descomposición secundaria, el canto y las tablas o losas grandes se procesan aún más en tamaños de madera funcional. Para estas operaciones se utilizan normalmente múltiples hojas de sierra paralelas, por ejemplo, sierras cuádruples con cuatro sierras circulares unidas, o sierras múltiples que pueden ser del tipo de sierra de guillotina o circular. Las tablas se cortan al ancho adecuado con canteadoras, que consisten en al menos dos sierras paralelas, y al largo adecuado con sierras de corte. El bordeado y el recorte generalmente se realizan con sierras circulares, aunque las bordeadoras a veces son sierras de cinta. Las motosierras manuales suelen estar disponibles en los aserraderos para liberar la madera atrapada en el sistema porque está doblada o abocinada. En los aserraderos modernos, cada operación (es decir, cabezal, bordeadora) generalmente tendrá un solo operador, a menudo ubicado dentro de una cabina cerrada. Además, los trabajadores pueden estar estacionados entre operaciones en etapas posteriores de avería secundaria para garantizar manualmente que los tableros estén colocados correctamente para operaciones posteriores.

Después del procesamiento en el aserradero, las tablas se clasifican, clasifican según las dimensiones y la calidad, y luego se apilan a mano o con una máquina (consulte la figura 4). Cuando la madera se maneja manualmente, esta área se denomina "cadena verde". Se han instalado contenedores de clasificación automatizados en muchas fábricas modernas para reemplazar la clasificación manual que requiere mucha mano de obra. Para aumentar el flujo de aire y ayudar en el secado, se pueden colocar pequeños trozos de madera entre las tablas a medida que se apilan.

Figura 4. Carretilla elevadora con carga

Producciones forestales canadienses Ltd.

Los grados de construcción de la madera aserrada pueden curarse al aire libre o secarse en hornos, según las condiciones climáticas locales y la humedad de la madera verde; pero los grados de acabado se secan más comúnmente en horno. Hay muchos tipos de hornos. Los hornos compartimentados y los hornos de alta temperatura son hornos en serie. En los hornos continuos, los paquetes apilados pueden moverse a través del horno en una posición perpendicular o paralela, y la dirección del movimiento del aire puede ser perpendicular o paralela a las tablas. El asbesto se ha utilizado como material aislante para tuberías de vapor en hornos.

Antes del almacenamiento de madera verde, especialmente en lugares mojados o húmedos, se pueden aplicar fungicidas para prevenir el crecimiento de hongos que tiñen la madera de azul o negro (mancha de albura). Los fungicidas se pueden aplicar en la línea de producción (normalmente mediante pulverización) o después de atar la madera (normalmente en tanques de inmersión). La sal de sodio del pentaclorofenol se introdujo en la década de 1940 para el control de la mancha de albura y fue reemplazada en la década de 1960 por el tetraclorofenato, más soluble en agua. El uso de clorofenato se ha interrumpido en gran medida debido a la preocupación por los efectos sobre la salud y la contaminación con dibenzo-dibenzoato policlorado.p-dioxinas. Los sustitutos incluyen cloruro de didecildimetilamonio, carbamato de 3-yodo-2-propinilbutilo, azaconazol, bórax y 2-(tiocianometiltio)benzotiazol, la mayoría de los cuales han sido poco estudiados entre los trabajadores usuarios. A menudo, la madera, especialmente la que se ha secado al horno, no necesita tratamiento. Además, la madera de algunas especies de árboles, como el cedro rojo occidental, no es susceptible a los hongos de la albura.

Ya sea antes o después del secado, la madera es comercializable como madera aserrada verde o en bruto; sin embargo, la madera debe procesarse más para la mayoría de los usos industriales. La madera se corta al tamaño final y se recubre en una cepilladora. Las cepilladoras se utilizan para reducir la madera a tamaños comerciales estándar y para alisar la superficie. El cabezal de cepillado es una serie de cuchillas de corte montadas en un cilindro que gira a alta velocidad. La operación es generalmente alimentada por energía y se realiza en paralelo a la veta de la madera. A menudo, el cepillado se realiza simultáneamente en dos lados del tablero. Las cepilladoras que funcionan en cuatro lados se denominan igualadoras. A veces se utilizan moldeadores para redondear los bordes de la madera.

Después del procesamiento final, la madera debe clasificarse, apilarse y agruparse en preparación para el envío. Cada vez más, estas operaciones se están automatizando. En algunas fábricas especializadas, la madera se puede tratar adicionalmente con agentes químicos utilizados como conservantes de la madera o retardantes del fuego, o para proteger la superficie del desgaste mecánico o la intemperie. Por ejemplo, durmientes de ferrocarril, pilotes, postes de cercas, postes telefónicos u otra madera que se espera que esté en contacto con el suelo o el agua pueden tratarse a presión con arseniato de cobre cromado o amoniacal, pentaclorofenol o creosota en aceite de petróleo. También se pueden usar tintes y colorantes para la comercialización, y se pueden usar pinturas para sellar los extremos de las tablas o para agregar marcas de la empresa.

Las sierras y otras operaciones de procesamiento de la madera en los aserraderos generan grandes cantidades de polvo y escombros. En muchos aserraderos se astillan las losas y otras piezas grandes de madera. Las astilladoras son generalmente grandes discos giratorios con cuchillas rectas incrustadas en la cara y ranuras para que pasen las astillas. Las astillas se producen cuando los troncos o los desechos del aserradero se introducen en las cuchillas mediante alimentación por gravedad inclinada, autoalimentación horizontal o alimentación eléctrica controlada. Generalmente, la acción de corte de la astilladora es perpendicular a las cuchillas. Se utilizan diseños diferentes para troncos enteros que para losas, bordes y otras piezas de madera de desecho. Es común que se integre una astilladora en el cabezal para astillar losas inutilizables. También se utilizan astilladoras separadas para manejar los desechos del resto del molino. Las astillas de madera y el aserrín pueden venderse para pulpa, fabricación de tableros reconstituidos, paisajismo, combustible u otros usos. La corteza, las virutas de madera, el aserrín y otros materiales también pueden quemarse como combustible o como desecho.

Los aserraderos grandes y modernos suelen tener un personal de mantenimiento considerable que incluye trabajadores de limpieza, constructores de molinos (mecánicos industriales), carpinteros, electricistas y otros trabajadores calificados. El material de desecho puede acumularse en la maquinaria, los transportadores y los pisos si las operaciones del aserradero no están equipadas con ventilación de extracción local o si el equipo no funciona correctamente. Las operaciones de limpieza a menudo se realizan con aire comprimido para eliminar el polvo de madera y la suciedad de la maquinaria, los pisos y otras superficies. Las sierras deben inspeccionarse periódicamente para detectar dientes rotos, grietas u otros defectos, y deben equilibrarse correctamente para evitar vibraciones. Esto lo hace un oficio que es exclusivo de las industrias de la madera: los limadores de sierras, que son responsables del dentado, afilado y otras tareas de mantenimiento de las sierras circulares y las sierras de cinta.

Peligros para la salud y la seguridad del aserradero

La Tabla 1 indica los principales tipos de riesgos para la salud y la seguridad en el trabajo que se encuentran en las principales áreas de proceso de un aserradero típico. Existen muchos peligros serios para la seguridad dentro de los aserraderos. La protección de la máquina es necesaria en el punto de operación de las sierras y otros dispositivos de corte, así como de engranajes, correas, cadenas, ruedas dentadas y puntos de presión en transportadores, correas y rodillos. Los dispositivos antirretroceso son necesarios en muchas operaciones, como las sierras circulares, para evitar que la madera atascada sea expulsada de las máquinas. Las barandas de protección son necesarias en los pasillos adyacentes a las operaciones o cruzando transportadores y otras líneas de producción. La limpieza adecuada es necesaria para evitar la acumulación peligrosa de polvo de madera y escombros, lo que podría provocar caídas y presentar un riesgo de incendio y explosión. Muchas áreas que requieren limpieza y mantenimiento de rutina están ubicadas en áreas peligrosas que normalmente serían inaccesibles durante las horas en que el aserradero está en funcionamiento. El cumplimiento adecuado de los procedimientos de bloqueo de la maquinaria es extremadamente importante durante las operaciones de mantenimiento, reparación y limpieza. Los equipos móviles deben estar equipados con luces y señales de advertencia audibles. Los carriles de circulación y las vías peatonales deben estar claramente señalizados. Los chalecos reflectantes también son necesarios para aumentar la visibilidad de los peatones.

Tabla 1. Riesgos para la salud y seguridad ocupacional por área de proceso de la industria maderera

* Significa alto grado de peligrosidad.

La clasificación, clasificación y algunas otras operaciones pueden involucrar el manejo manual de tablas y otras piezas pesadas de madera. El diseño ergonómico de los transportadores y los contenedores de recepción, y las técnicas adecuadas de manejo de materiales deben usarse para ayudar a prevenir lesiones en la espalda y las extremidades superiores. Los guantes son necesarios para evitar astillas, heridas punzantes y el contacto con conservantes. Se deben colocar paneles de vidrio de seguridad o material similar entre los operadores y los puntos de operación debido al riesgo de lesiones oculares y de otro tipo por el polvo de madera, las astillas y otros desechos expulsados ​​por las sierras. Los rayos láser también son peligros oculares potenciales, y las áreas que usan láseres Clase II, III o IV deben identificarse y colocarse señales de advertencia. Las gafas de seguridad, los cascos y las botas con punta de acero son equipos de protección personal estándar que se deben usar durante la mayoría de las operaciones del aserradero.

El ruido es un peligro en la mayoría de las áreas de los aserraderos debido a las operaciones de descortezado, aserrado, bordeado, recortado, cepillado y astillado, así como a los troncos que chocan entre sí en los transportadores, rodillos y clasificadores. Los controles de ingeniería viables para reducir los niveles de ruido incluyen cabinas insonorizadas para los operadores, cerramiento de máquinas de corte con material absorbente de sonido en las entradas y salidas, y construcción de barreras de sonido de materiales acústicos. También son posibles otros controles de ingeniería. Por ejemplo, el ruido de marcha en vacío de las sierras circulares puede reducirse comprando sierras con una forma de diente adecuada o ajustando la velocidad de rotación. La instalación de material absorbente en paredes y techos puede ayudar a reducir el ruido reflejado en toda la planta, aunque sería necesario controlar la fuente donde la exposición al ruido es directa.

Los trabajadores en casi todas las áreas del aserradero tienen el potencial de exposición a partículas. Las operaciones de descortezado implican una exposición mínima o nula al polvo de la madera, ya que el objetivo es dejar la madera intacta, pero es posible la exposición a la tierra, la corteza y los agentes biológicos transportados por el aire, como bacterias y hongos. Los trabajadores en casi todas las áreas de aserrado, astillado y cepillado tienen el potencial de exposición al polvo de madera. El calor generado por estas operaciones puede provocar la exposición a los elementos volátiles de la madera, como monoterpenos, aldehídos, cetonas y otros, que variarán según la especie de árbol y la temperatura. Algunas de las exposiciones más altas al polvo de madera pueden ocurrir entre los trabajadores que usan aire comprimido para la limpieza. Es probable que los trabajadores que se encuentran cerca de las operaciones de secado en horno estén expuestos a los volátiles de la madera. Además, existe la posibilidad de exposición a hongos y bacterias patógenos, que crecen a temperaturas inferiores a 70 °C. La exposición a bacterias y hongos también es posible durante el manejo de astillas y desechos de madera, y el transporte de troncos en el patio.

Existen controles de ingeniería factibles, como la ventilación por extracción local, para controlar los niveles de contaminantes transportados por el aire, y puede ser posible combinar medidas de control de ruido y polvo. Por ejemplo, las cabinas cerradas pueden reducir la exposición al ruido y al polvo (además de prevenir lesiones oculares y de otro tipo). Sin embargo, las cabinas brindan protección solo al operador, y es preferible controlar las exposiciones en la fuente mediante el encierro de las operaciones. El cerramiento de las operaciones de cepillado se ha vuelto cada vez más común y ha tenido el efecto de reducir la exposición tanto al ruido como al polvo entre las personas que no tienen que ingresar a las áreas cerradas. En algunas plantas se han utilizado métodos de limpieza al vacío y en húmedo, generalmente por parte de contratistas de limpieza, pero no son de uso general. La exposición a hongos y bacterias se puede controlar reduciendo o aumentando las temperaturas del horno y tomando otras medidas para eliminar las condiciones que promueven el crecimiento de estos microorganismos.

Existen otras exposiciones potencialmente peligrosas dentro de los aserraderos. La exposición a temperaturas extremas de frío y calor es posible cerca de los puntos donde los materiales ingresan o salen del edificio, y el calor también es un peligro potencial en las áreas del horno. La humedad alta puede ser un problema al aserrar troncos mojados. La exposición a los fungicidas es principalmente a través de la vía dérmica y puede ocurrir si las tablas se manipulan mientras aún están húmedas durante la clasificación, clasificación y otras operaciones. Se necesitan guantes y delantales apropiados cuando se manipulan tablas que están mojadas con fungicidas. En las operaciones de rociado se debe usar ventilación de extracción local con cortinas de rociado y eliminadores de neblina. La exposición al monóxido de carbono y otros productos de combustión es posible a partir de equipos móviles utilizados para mover troncos y madera dentro de las áreas de almacenamiento y para cargar semirremolques o vagones de ferrocarril. Los limadores de sierra pueden estar expuestos a niveles peligrosos de vapores metálicos, incluidos cobalto, cromo y plomo, provenientes de las operaciones de esmerilado, soldadura y soldadura blanda. Son necesarios una ventilación de extracción local y una protección de la máquina.

Procesos de fabricación de chapas y madera contrachapada

El término madera contrachapada se utiliza para paneles que constan de tres o más chapas que se han pegado entre sí. El término también se utiliza para referirse a paneles con un núcleo de listones de madera maciza o tableros de partículas con superficies superiores e inferiores de chapa. La madera contrachapada se puede fabricar a partir de una variedad de árboles, incluidos tanto coníferos como no coníferos.

Las chapas generalmente se crean directamente a partir de troncos enteros descortezados mediante pelado rotativo. Una peladora rotativa es una máquina similar a un torno que se usa para cortar chapas, láminas delgadas de madera, de troncos enteros mediante una acción de cizallamiento. El tronco gira contra una barra de presión cuando golpea una cuchilla de corte para producir una lámina delgada de entre 0.25 y 5 mm de espesor. Los troncos utilizados en este proceso se pueden remojar en agua caliente o cocer al vapor para ablandarlos antes de pelarlos. Los bordes de la hoja generalmente se recortan con cuchillos unidos a la barra de presión. Las chapas decorativas se pueden crear cortando un canto (el centro cuadrado del tronco) usando un brazo de presión y una cuchilla de manera similar a pelar. Después de pelarlas o rebanarlas, las chapas se recogen en bandejas largas y planas o se enrollan en bobinas. La chapa se corta en longitudes funcionales con una máquina similar a una guillotina y se seca con calefacción artificial o ventilación natural. Los paneles secos se inspeccionan y, si es necesario, se reparan con pequeñas piezas o listones de madera y resinas a base de formaldehído. Si las chapas secas son más pequeñas que un panel de tamaño estándar, pueden empalmarse. Esto se hace aplicando un adhesivo líquido a base de formaldehído a los bordes, presionando los bordes y aplicando calor para curar la resina.

Para producir los paneles, las chapas se recubren con rodillo o con spray con resinas a base de formaldehído y luego se colocan entre dos chapas sin pegar con sus vetas en dirección perpendicular. Las carillas se transfieren a una prensa caliente, donde se someten a presión y calor para curar la resina. Los adhesivos de resina de fenol se usan ampliamente para producir madera contrachapada blanda para condiciones de servicio severas, como para la construcción y la construcción de embarcaciones. Los adhesivos de resina de urea se utilizan ampliamente en la producción de madera contrachapada para muebles y revestimientos de interiores; estos se pueden fortalecer con resina de melamina para aumentar su resistencia. La industria de la madera contrachapada ha utilizado colas a base de formaldehído en el ensamblaje de la madera contrachapada durante más de 30 años. Antes de la introducción de las resinas a base de formaldehído en la década de 1940, se usaban adhesivos de soja y albúmina sanguínea, y era común el prensado en frío de los paneles. Estos métodos aún pueden usarse, pero son cada vez más raros.

Los paneles se cortan a las dimensiones adecuadas con sierras circulares y se recubren con lijadoras de banda o de tambor grande. También se pueden realizar mecanizados adicionales para dar al contrachapado características especiales. En algunos casos, se pueden agregar pesticidas como clorofenoles, lindano, aldrín, heptacloro, cloronaftalenos y óxido de tributilestaño a los pegamentos o usarse para tratar la superficie de los paneles. Otros tratamientos de superficie pueden incluir la aplicación de aceites ligeros de petróleo (para paneles de hormigón), pinturas, tintes, lacas y barnices. Estos tratamientos superficiales se pueden realizar en lugares separados. Las chapas y los paneles a menudo se transportan entre operaciones utilizando equipos móviles.

Peligros de las fábricas de chapas y madera contrachapada

La Tabla 1 indica los principales tipos de riesgos para la salud y la seguridad en el trabajo que se encuentran en las principales áreas de proceso de una planta típica de madera contrachapada. Muchos de los riesgos de seguridad en las fábricas de madera contrachapada son similares a los de los aserraderos, y las medidas de control también son similares. Esta sección trata sólo aquellos temas que difieren de las operaciones del aserradero.

La exposición tanto dérmica como respiratoria al formaldehído y otros componentes de pegamentos, resinas y adhesivos es posible entre los trabajadores en las operaciones de preparación de pegamentos, empalmes, parches, lijado y prensado en caliente, y entre los trabajadores cercanos. Las resinas a base de urea liberan formaldehído más fácilmente durante el curado que las a base de fenol; sin embargo, las mejoras en la formulación de la resina han reducido las exposiciones. Se necesita una ventilación de escape local adecuada y el uso de guantes apropiados y otro equipo de protección para reducir la exposición respiratoria y dérmica al formaldehído y otros componentes de la resina.

La madera utilizada para producir chapas está húmeda y las operaciones de pelado y recorte generalmente no producen mucho polvo. Las exposiciones más altas al polvo de madera durante la producción de madera contrachapada ocurren durante el lijado, el mecanizado y el aserrado necesarios para terminar la madera contrachapada. El lijado, en particular, puede producir grandes cantidades de polvo fino porque se puede quitar hasta un 10 a 15 % de la tabla durante el revestimiento. Estos procesos deben estar cerrados y tener ventilación de extracción local; las lijadoras manuales deben tener escape integral a una bolsa de aspiradora. Si el escape local no está presente o no funciona correctamente, puede ocurrir una exposición significativa al polvo de madera. Los métodos de limpieza por vacío y en húmedo se encuentran más comúnmente en las fábricas de madera contrachapada porque el tamaño fino del polvo hace que otros métodos sean menos efectivos. A menos que se implementen medidas de control de ruido, es probable que los niveles de ruido de las operaciones de lijado, aserrado y maquinado excedan los 90 dBA.

Cuando se secan las chapas, se pueden liberar varios componentes químicos de la madera, incluidos monoterpenos, ácidos resínicos, aldehídos y cetonas. Los tipos y cantidades de químicos liberados dependen de la especie de árbol y de la temperatura del secador de chapa. Es necesaria una ventilación de escape adecuada y la pronta reparación de las fugas del secador de chapa. La exposición al escape del motor de las carretillas elevadoras puede ocurrir en las fábricas de madera contrachapada, y el equipo móvil también presenta un peligro para la seguridad. Los pesticidas mezclados con pegamentos son solo ligeramente volátiles y no deben detectarse en el aire del lugar de trabajo, con la excepción de los cloronaftalenos, que se evaporan sustancialmente. La exposición a pesticidas puede ocurrir a través de la piel.

Otras industrias de tableros fabricados

Este grupo de industrias, que incluye la fabricación de tableros de partículas, tableros de obleas, tableros de virutas, tableros aislantes, tableros de fibra y tableros duros, produce tableros que consisten en elementos de madera de diversos tamaños, que van desde grandes escamas u obleas hasta fibras, unidos por colas resinosas o, en el caso de aglomerado procesado por vía húmeda, unión “natural” entre fibras. En el sentido más simple, los tableros se crean mediante un proceso de dos pasos. El primer paso es la generación de los elementos, ya sea directamente a partir de troncos enteros o como subproducto de desecho de otras industrias madereras, como los aserraderos. El segundo paso es su recombinación en forma de lámina o panel usando adhesivos químicos.

Los tableros de partículas, de virutas, de virutas y de obleas se fabrican a partir de astillas de madera de distintos tamaños y formas utilizando procesos similares. Los tableros de partículas y de virutas se fabrican a partir de pequeños elementos de madera y, a menudo, se utilizan para fabricar paneles revestidos de madera o laminados con plástico para la fabricación de muebles, armarios y otros productos de madera. La mayoría de los elementos pueden fabricarse directamente a partir de residuos de madera. Los tableros de obleas y de virutas están hechos de partículas muy grandes (virutas y hebras de madera, respectivamente) y se utilizan principalmente para aplicaciones estructurales. Los elementos generalmente se fabrican directamente a partir de troncos utilizando una máquina que contiene una serie de cuchillas giratorias que pelan obleas finas. El diseño puede ser similar a una astilladora, excepto que la madera debe alimentarse a la trituradora con el grano orientado paralelo a las cuchillas. También se pueden utilizar diseños de fresado periférico. La madera saturada de agua funciona mejor para estos procesos y, debido a que la madera debe orientarse, a menudo se utilizan troncos cortos.

Antes de fabricar láminas o paneles, los elementos deben clasificarse por tamaño y grado, y luego secarse utilizando medios artificiales, hasta un contenido de humedad estrictamente controlado. Los elementos secos se mezclan con un adhesivo y se disponen en esteras. Se utilizan tanto resinas de fenol-formaldehído como de urea-formaldehído. Como es el caso de la madera contrachapada, es probable que las resinas fenólicas se utilicen para paneles destinados a aplicaciones que requieran durabilidad en condiciones adversas, mientras que las resinas de urea-formaldehído se utilizan para aplicaciones interiores menos exigentes. Las resinas de melamina formaldehído también se pueden usar para aumentar la durabilidad, pero rara vez se usan porque son más caras. En las últimas décadas ha surgido una nueva industria para producir madera reconstituida para varios usos estructurales como vigas, soportes y otros elementos de soporte de peso. Si bien los procesos de fabricación utilizados pueden ser similares a los de los tableros de partículas, se utilizan resinas a base de isocianato debido a la mayor resistencia necesaria.

Las esteras se dividen en secciones del tamaño de un panel, generalmente utilizando una fuente de aire comprimido automatizada o una hoja recta. Esta operación se realiza en un recinto para que el material sobrante de la estera pueda ser reciclado. Los paneles se forman en láminas curando la resina termoendurecible usando una prensa caliente de manera similar a la madera contrachapada. Posteriormente, los paneles se enfrían y se recortan a medida. Si es necesario, se pueden usar lijadoras para terminar la superficie. Por ejemplo, las tablas reconstituidas que se van a cubrir con una chapa de madera o un laminado de plástico deben lijarse para producir una superficie uniforme y relativamente lisa. Si bien las lijadoras de tambor se usaron al principio de la industria, ahora se usan generalmente lijadoras de banda ancha. También se pueden aplicar revestimientos superficiales.

Los tableros de fibra (incluidos los tableros aislantes, los tableros de fibra de densidad media (MDF) y los tableros duros) son paneles que consisten en fibras de madera aglomeradas. Su producción varía un poco de los tableros de partículas y otros tableros fabricados (ver figura 5). Para crear las fibras, los troncos cortos o astillas de madera se reducen (despulpan) de manera similar a la que se utiliza para producir pulpa para la industria del papel (consulte el capítulo Industria de papel y pulpa). En general, se utiliza un proceso de pulpado mecánico en el que las astillas se sumergen en agua caliente y luego se muelen mecánicamente. Los tableros de fibra pueden variar mucho en densidad, desde tableros aislantes de baja densidad hasta tableros duros, y pueden fabricarse con coníferas o sin coníferas. Las que no son de coníferas generalmente hacen mejores tableros duros, mientras que las coníferas hacen mejores tableros aislantes. Los procesos involucrados en la fabricación de pulpa tienen un efecto químico menor en la madera molida, eliminando una pequeña cantidad de lignina y materiales de extracción.

Figura 5. Clasificación de los tableros fabricados por granulometría, densidad y tipo de proceso

Se pueden usar dos procesos diferentes, húmedo y seco, para unir las fibras y crear los paneles. Los tableros duros (tableros de fibra de alta densidad) y MDF se pueden producir mediante procesos "húmedos" o "secos", mientras que los tableros aislantes (tableros de fibra de baja densidad) solo se pueden producir mediante el proceso húmedo. El proceso húmedo se desarrolló primero y se extiende desde la producción de papel, mientras que el proceso seco se desarrolló más tarde y se deriva de las técnicas de tableros de partículas. En el proceso húmedo, una suspensión de pulpa y agua se distribuye en una pantalla para formar una estera. Posteriormente, la estera se prensa, se seca, se corta y se recubre. Los tableros creados por procesos húmedos se mantienen unidos por componentes de madera similares a adhesivos y la formación de enlaces de hidrógeno. El proceso de secado es similar, excepto que las fibras se distribuyen sobre la estera después de agregar un aglutinante (ya sea una resina termoendurecible, una resina termoplástica o un aceite secante) para formar una unión entre las fibras. En general, se utilizan resinas de fenol-formaldehído o de urea-formaldehído durante la fabricación de tableros de fibra por proceso seco. Se pueden usar varios otros productos químicos como aditivos, incluidas sales inorgánicas como retardadores de fuego y fungicidas como conservantes.

En general, los riesgos para la salud y la seguridad en las industrias de tableros de partículas y tableros fabricados conexos son bastante similares a los de la industria de madera contrachapada, con la excepción de las operaciones de pulpa para la producción de tableros de fibra (véase el cuadro 1). La exposición al polvo de madera es posible durante el procesamiento para crear los elementos y puede variar mucho según el contenido de humedad de la madera y la naturaleza de los procesos. Las exposiciones más altas al polvo de madera se esperarían durante el corte y el acabado de los paneles, especialmente durante las operaciones de lijado si los controles de ingeniería no están implementados o no funcionan correctamente. La mayoría de las lijadoras son sistemas cerrados y se necesitan sistemas de aire de gran capacidad para eliminar el polvo generado. La exposición al polvo de madera, así como a hongos y bacterias, también es posible durante el astillado y triturado de madera seca y entre los trabajadores involucrados en el transporte de astillas desde el almacenamiento hasta las áreas de procesamiento. Es posible que haya exposiciones muy altas al ruido cerca de todas las operaciones de lijado, astillado, esmerilado y operaciones relacionadas con el procesamiento de la madera. La exposición al formaldehído y otros componentes de la resina es posible durante la mezcla de colas, la colocación de la esterilla y las operaciones de prensado en caliente. Las medidas de control para limitar la exposición a riesgos para la seguridad, polvo de madera, ruido y formaldehído en las industrias de fabricación de tableros son similares a las de las industrias de madera contrachapada y aserraderos.

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Ilesiones

Los aserraderos y otros aserraderos son entornos de trabajo extremadamente peligrosos debido a la naturaleza del proceso, que implica el movimiento y corte de piezas de madera grandes y muy pesadas a velocidades relativamente altas. Incluso cuando existen buenos controles de ingeniería, es necesario seguir estrictamente las reglas y los procedimientos de seguridad. Hay una serie de factores generales que pueden contribuir al riesgo de lesiones. Un mantenimiento deficiente puede aumentar el riesgo de resbalones, tropiezos y caídas, y el polvo de madera puede representar un riesgo de incendio o explosión. Los altos niveles de ruido han sido causa de lesiones debido a la capacidad reducida de los trabajadores para comunicarse y escuchar señales de advertencia audibles. Muchos ingenios grandes operan en varios turnos y las horas de trabajo, en particular los cambios de turno, pueden aumentar la probabilidad de accidentes.

Algunas causas comunes de lesiones fatales o muy graves son los golpes con equipos móviles; caídas desde pasarelas y plataformas elevadas; falta de desenergización o bloqueo del equipo durante el mantenimiento o intentos de eliminar atascos; retrocesos de sierras, canteadoras y cepilladoras; y ahogarse en estanques de troncos o vías fluviales. Los trabajadores recién contratados corren un mayor riesgo. Por ejemplo, en un análisis de las causas de 37 muertes en aserraderos entre 1985 y 1994 en Columbia Británica, Canadá, 13 (35%) de las muertes ocurrieron dentro del primer año de empleo y 5 de ellas ocurrieron dentro de la primera semana de empleo. (4 el primer día) (Howard 1995).

También existe un alto riesgo de lesiones que no ponen en peligro la vida. Las partículas y pequeños trozos de madera o desechos expulsados ​​por la maquinaria pueden causar lesiones en los ojos. Astillas, cortes y heridas punzantes pueden resultar del contacto entre la madera y la piel sin protección. Las torceduras, los esguinces y otras lesiones musculoesqueléticas pueden resultar de los intentos de empujar, jalar o levantar materiales pesados ​​durante la clasificación y otras operaciones.

Enfermedades no malignas

Los trabajadores de los aserraderos e industrias relacionadas están expuestos a una variedad de peligros respiratorios, incluidos el polvo de madera, los componentes volátiles de la madera, el moho y las bacterias transportados por el aire y el formaldehído. Varios estudios han examinado la salud respiratoria entre los trabajadores de aserraderos, madera contrachapada, tableros de partículas y virutas. El enfoque de los estudios del aserradero generalmente se ha centrado en el polvo de madera, mientras que el enfoque de los estudios de madera contrachapada y tableros de partículas se ha centrado principalmente en la exposición al formaldehído.

La exposición ocupacional al polvo de madera se ha asociado con una amplia gama de efectos en las vías respiratorias superiores e inferiores. Debido al tamaño de las partículas generadas por las operaciones en las industrias madereras, la nariz es un sitio natural para los efectos de la exposición al polvo de madera. Se han informado una amplia variedad de efectos sinonasales, que incluyen rinitis, sinusitis, obstrucción nasal, hipersecreción nasal y eliminación mucociliar alterada. Los efectos en las vías respiratorias inferiores, incluidos el asma, la bronquitis crónica y la obstrucción crónica del flujo de aire, también se han asociado con la exposición al polvo de madera. Tanto los efectos respiratorios superiores como los inferiores se han asociado con especies de árboles de madera blanda y de madera dura de climas templados y tropicales. Por ejemplo, se ha descubierto que el asma ocupacional está asociado con la exposición al polvo del arce africano, la cebra africana, el fresno, la secoya de California, el cedro del Líbano, el nogal centroamericano, el cedro blanco oriental, el ébano, el iroko, la caoba, el roble, el ramin y el cedro rojo, así como otras especies de árboles.

La madera se compone principalmente de celulosa, poliosas y lignina, pero también contiene una variedad de compuestos orgánicos biológicamente activos como monoterpenos, tropolonas, ácidos resínicos (diterpenos), ácidos grasos, fenoles, taninos, flavonoides, quinonas, lignanos y estilbenos. Debido a que se ha descubierto que los efectos sobre la salud varían según la especie de árbol, se sospecha que pueden deberse a estos productos químicos naturales, denominados extractivos, que también varían según la especie. En algunos casos, se han identificado extractos específicos como la causa de los efectos en la salud asociados con la exposición a la madera. Por ejemplo, el ácido plicatico, que se encuentra naturalmente en el cedro rojo occidental y el cedro blanco oriental, es responsable del asma y otros efectos alergénicos en los seres humanos. Mientras que los extractivos de mayor peso molecular permanecen con el polvo durante las operaciones de carpintería, otros extractivos de peso más ligero, como los monoterpenos, se volatilizan fácilmente durante las operaciones de secado en horno, aserrado y recorte. Los monoterpenos (como α-pineno, β-pineno, d³-careno y limoneno) son componentes principales de la resina de muchas maderas blandas comunes y están asociados con irritación de la boca y la garganta, dificultad para respirar y deterioro de la función pulmonar.

El moho que crece en la madera es otra exposición natural relacionada con la madera con efectos potencialmente dañinos. La exposición al moho entre los trabajadores de los aserraderos parece ser común en regiones donde el clima es suficientemente húmedo y cálido para que crezca el moho. Se han observado casos de alveolitis alérgica extrínseca, también conocida como neumonitis por hipersensibilidad, entre trabajadores de aserraderos en Escandinavia, Gran Bretaña y América del Norte (Halpin et al. 1994). Un efecto mucho más común, aunque menos grave, de la exposición a mohos es la fiebre por inhalación, también conocida como síndrome tóxico del polvo orgánico, que consiste en ataques agudos de fiebre, malestar general, dolor muscular y tos. Se ha estimado que la prevalencia de la fiebre por inhalación entre los podadores de madera suecos oscilaba entre el 5 y el 20 % en el pasado, aunque es probable que las tasas sean mucho más bajas ahora debido a la introducción de medidas preventivas.

Los efectos respiratorios también son posibles por la exposición a productos químicos utilizados como adhesivos en la industria maderera. El formaldehído es un irritante y puede causar inflamación de la nariz y la garganta. Se han observado efectos agudos sobre la función pulmonar y se sospechan efectos crónicos. También se ha informado que la exposición causa asma y bronquitis crónica.

Los efectos irritantes o alergénicos del polvo de madera, el formaldehído y otras exposiciones no se limitan al sistema respiratorio. Por ejemplo, los estudios que informaron síntomas nasales a menudo informaron una mayor prevalencia de irritación ocular. Se ha encontrado que la dermatitis está asociada con el polvo de más de 100 especies diferentes de árboles, incluidas algunas especies comunes de madera dura, madera blanda y tropical. El formaldehído también irrita la piel y puede causar dermatitis alérgica de contacto. Además, también se ha descubierto que varios de los fungicidas antimanchas de albura que se usan en las maderas blandas causan irritación en los ojos y la piel.

Los trabajadores de los aserraderos y otras industrias madereras tienen un alto riesgo de pérdida de audición relacionada con el ruido. Por ejemplo, en una encuesta reciente en un aserradero de los Estados Unidos, el 72.5% de los trabajadores exhibieron algún grado de deficiencia auditiva en una o más frecuencias de pruebas audiométricas (Tharr 1991). Los trabajadores que se encuentran cerca de sierras y otras máquinas de procesamiento de madera suelen estar expuestos a niveles superiores a 90 o 95 dBA. A pesar de este peligro bien reconocido, los intentos de reducir los niveles de ruido son relativamente raros (con la excepción de los recintos de las plantas cepilladoras) y continúan ocurriendo nuevos casos de pérdida auditiva inducida por el ruido.

Cáncer

El trabajo en las industrias madereras puede implicar la exposición a cancerígenos conocidos y sospechosos. El polvo de madera, la exposición más común en las industrias madereras, ha sido clasificado como carcinógeno humano (Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) - Grupo 1). Se han observado riesgos relativos muy altos de cáncer de seno nasal, particularmente adenocarcinoma de seno nasal, entre trabajadores expuestos a altos niveles de polvo de maderas duras, como haya, roble y caoba, en la industria del mueble. La evidencia para el polvo de madera blanda es menos concluyente y se han observado menores riesgos excesivos. Existe evidencia de un exceso de riesgo entre los trabajadores de los aserraderos e industrias relacionadas con base en un nuevo análisis combinado de los datos sin procesar de 12 estudios de casos y controles de cáncer sinonasal (IARC 1995). El cáncer de seno nasal es un cáncer relativamente raro en casi todas las regiones del mundo, con una tasa bruta de incidencia anual de aproximadamente 1 por 100,000 XNUMX habitantes. Se cree que el diez por ciento de todos los cánceres sinonasales son adenocarcinomas. Aunque en algunos estudios se han observado asociaciones entre el polvo de madera y otros cánceres más comunes, los resultados han sido mucho menos consistentes que para el cáncer de seno nasal.

El formaldehído, una exposición común entre los trabajadores de las industrias de madera contrachapada, tableros de partículas e industrias relacionadas, ha sido clasificado como probable carcinógeno humano (IARC - Grupo 2A). Se ha encontrado que el formaldehído causa cáncer en animales, y se han observado excesos de cáncer nasofaríngeo y sino-nasal en algunos estudios en humanos, pero los resultados han sido inconsistentes. Se sabe que los pesticidas de pentaclorofenol y tetraclorofenol, que hasta hace poco se usaban comúnmente en las industrias madereras, están contaminados con furanos y dioxinas. El pentaclorofenol y la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-para-dioxina han sido clasificados como posibles carcinógenos humanos (IARC - Grupo 2B). Algunos estudios han encontrado una asociación entre los clorofenoles y el riesgo de linfoma no Hodgkin y sarcoma de tejidos blandos. Los resultados para el linfoma no Hodgkin han sido más consistentes que para el sarcoma de tejidos blandos. Otras exposiciones cancerígenas potenciales que pueden afectar a algunos trabajadores de las industrias madereras incluyen asbesto (IARC - Grupo 1), que se utiliza para el aislamiento de tuberías y hornos de vapor, escape de diésel (IARC - Grupo 2A) de equipos móviles y creosota (IARC - Grupo 2). Grupo XNUMXA), que se utiliza como conservante de madera para traviesas de ferrocarril y postes telefónicos.

Se han realizado relativamente pocos estudios de cáncer entre trabajadores empleados específicamente en aserraderos, fábricas de madera contrachapada o industrias relacionadas con la fabricación de tableros. El más grande fue un estudio de cohorte de más de 26,000 1997 trabajadores de aserraderos canadienses realizado por Hertzman y colegas (1989) para examinar el riesgo de cáncer asociado con la exposición a pesticidas de clorofenol. Se observó un exceso doble de cáncer sinusal y un exceso menor de linfoma no Hodgkin. El exceso de linfoma no Hodgkin parecía estar asociado con la exposición a los clorofenatos. Los estudios restantes han sido mucho más pequeños. Jäppinen, Pukkala y Tola (1,223) estudiaron a XNUMX trabajadores de aserraderos finlandeses y observaron excesos de cánceres de piel, boca y faringe, y linfomas y leucemias.

Blair, Stewart y Hoover (1990) y Robinson y colegas (1986) realizaron estudios de 2,309 y 2,283 trabajadores de fábricas de madera contrachapada de EE. UU., respectivamente. En un análisis de datos agrupados de las dos cohortes de madera contrachapada, se observaron excesos de cáncer nasofaríngeo, mieloma múltiple, enfermedad de Hodgkin y linfoma no Hodgkin. No queda claro a partir de los resultados de estos estudios qué exposiciones ocupacionales, si las hubiere, pueden haber sido responsables de los excesos observados. Los estudios más pequeños han carecido del poder para examinar el riesgo de cánceres raros, y muchos de los excesos se basaron en números muy pequeños. Por ejemplo, no se observaron cánceres sinonasales, pero solo se esperaban 0.3 en el estudio del aserradero más pequeño, y 0.3 y 0.1 en los estudios del aserradero de madera contrachapada.

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Uso y Disposición de Residuos de Madera

Los subproductos de la industria maderera que pueden causar problemas ambientales pueden incluir emisiones al aire, efluentes líquidos y desechos sólidos. La mayoría de estos problemas surgen de los desechos de madera, que pueden incluir astillas de madera o aserrín de las operaciones de aserrado, cortezas de las operaciones de descortezado y restos de troncos en las vías fluviales donde se almacenan los troncos.

El aserrín y otros polvos de proceso presentan un peligro de incendio y explosión en las fábricas. Para minimizar este peligro, el polvo puede eliminarse por medios manuales o, preferiblemente, recolectarse mediante sistemas de ventilación de escape locales y recolectarse en cámaras de filtros o ciclones. Los residuos de madera más grandes se astillan. La mayor parte del aserrín y las virutas que se producen en la industria maderera se pueden utilizar en otros productos de madera (p. ej., tableros de partículas, pulpa y papel). El uso eficiente de este tipo de desechos de madera se está volviendo más común a medida que aumenta el costo de la eliminación de desechos y que las empresas forestales se integran más verticalmente. Algunos tipos de residuos de madera, especialmente el polvo fino y la corteza, no se utilizan tan fácilmente en otros productos de madera, por lo que se deben buscar otros medios de eliminación.

La corteza puede representar una alta proporción del volumen del árbol, especialmente en regiones donde los troncos cosechados son de pequeño diámetro. La corteza y el aserrín fino y, en algunas operaciones, todos los desechos de madera, incluidas las astillas, pueden quemarse (ver figura 1). Las operaciones de estilo antiguo han utilizado técnicas de combustión ineficientes (p. ej., quemadores de colmenas, quemadores de tipis) que producen una gama de productos de combustión orgánica incompleta. La contaminación del aire por partículas, que puede producir “niebla”, es una queja común en las inmediaciones de estos quemadores. En los aserraderos donde se utilizan clorofenoles, también existe preocupación por la producción de dioxinas y furanos en estos quemadores. Algunos aserraderos modernos utilizan calderas eléctricas cerradas con control de temperatura para producir vapor para los hornos o energía para el aserradero u otros usuarios de electricidad. Otros venden sus desechos de madera a fábricas de pulpa y papel, donde se queman para cumplir con sus requisitos de alta potencia (consulte el capítulo Industria de papel y pulpa). Las calderas y otros quemadores generalmente deben cumplir con los estándares de control de emisión de partículas utilizando sistemas como precipitadores electrostáticos y depuradores húmedos. Para minimizar la quema de desechos de madera, se pueden encontrar otros usos para la corteza y el aserrín fino, incluso como compost o mantillo en paisajismo, agricultura, revegetación de minas a cielo abierto y renovación forestal, o como diluyentes en productos comerciales. Además, el uso de sierras de corte fino en el molino puede resultar en reducciones dramáticas en la producción de aserrín.

Figura 1. Las cintas transportadoras transportan los desechos a un quemador de colmena

Leanne Van Zwieten

La corteza, los troncos y otros desechos de madera pueden hundirse en las áreas de almacenamiento de troncos a base de agua, cubriendo el fondo y matando a los organismos bénticos. Para minimizar este problema, los troncos en las barreras se pueden agrupar y los paquetes se pueden separar en tierra, donde los escombros se pueden recoger fácilmente. Incluso con esta modificación, es necesario dragar los escombros hundidos de vez en cuando. Los troncos recuperados están disponibles para madera, pero otros desechos requieren eliminación. La eliminación en tierra y el vertido en aguas profundas se han utilizado en la industria. Los efluentes del descortezado hidráulico pueden causar problemas similares, de ahí la tendencia a los sistemas mecánicos.

Las pilas de astillas pueden crear problemas de escorrentía de aguas pluviales, ya que el lixiviado de la madera incluye resina, ácidos grasos y compuestos fenólicos que son sumamente tóxicos para los peces. La disposición en vertederos de desechos de madera también produce lixiviados, lo que requiere medidas de mitigación para proteger las aguas subterráneas y superficiales.

Fungicidas Antisapstain y Conservación de la Madera

El tratamiento de la madera con fungicidas para evitar el crecimiento de organismos de la mancha de albura ha provocado la contaminación de las vías fluviales cercanas (a veces con la muerte de grandes peces), así como la contaminación del suelo en el sitio. Los sistemas de tratamiento que involucran la conducción de madera en paquetes a través de grandes tanques de inmersión descubiertos y el drenaje en el patio del aserradero permiten desbordamientos de lluvia y un amplio recorrido de escorrentía. Los tanques de inmersión cubiertos con elevadores de inmersión automatizados, las cabinas de rociado en la línea de producción y las bermas de contención alrededor del sistema de tratamiento y el área de secado de la madera reducen en gran medida el potencial y el impacto de los derrames. Sin embargo, aunque las cabinas de rociado antisapstain minimizan el potencial de exposición ambiental, pueden implicar una mayor exposición de los trabajadores aguas abajo que los tanques de inmersión que tratan la madera en paquetes terminada.

Los impactos ambientales parecen haber sido reducidos por la nueva generación de fungicidas que han reemplazado a los clorofenoles. Aunque la toxicidad para los organismos acuáticos puede ser la misma, ciertos fungicidas sustitutos se adhieren más fuertemente a la madera, lo que los hace menos biodisponibles y se degradan más fácilmente en el medio ambiente. Además, el mayor gasto de muchos de los sustitutos y el coste de eliminación ha fomentado el reciclaje de residuos líquidos y otros procedimientos de minimización de residuos.

El tratamiento térmico y de presión de la madera para la resistencia a largo plazo a hongos e insectos se ha realizado tradicionalmente en instalaciones más cerradas que el tratamiento antialbura y, por lo tanto, tiende a no producir los mismos problemas de residuos líquidos. La eliminación de desechos sólidos, incluidos los lodos de los tanques de tratamiento y almacenamiento, presenta problemas similares para ambos procesos. Las opciones pueden incluir el almacenamiento contenido en contenedores a prueba de fugas en un área impermeable con bermas, el entierro en un vertedero de desechos peligrosos hidrogeológicamente aislado o la incineración a altas temperaturas (p. ej., 1,000 °C) con tiempos de residencia específicos (p. ej., 2 segundos).

Cuestiones especiales en operaciones de madera contrachapada y tableros de partículas

Los secadores de chapas en las fábricas de madera contrachapada pueden producir una neblina azul característica compuesta por extractos de madera volátiles, como terpenos y ácidos resínicos. Esto tiende a ser un problema mayor dentro de las plantas, pero también puede estar presente en las columnas de vapor de agua de la secadora. Las fábricas de tableros de partículas y contrachapados a menudo queman desechos de madera para producir calor para las prensas. Los métodos de control de vapor y partículas, respectivamente, se pueden utilizar para estas emisiones en el aire.

El agua de lavado y otros efluentes líquidos de las fábricas de madera contrachapada y tableros de partículas pueden contener las resinas de formaldehído utilizadas como colas; sin embargo, ahora es una práctica común que las aguas residuales se reciclen para preparar las mezclas de cola.

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Evolución y Estructura de la Industria

Se cree que la fabricación de papel se originó en China alrededor del año 100 d. C. utilizando trapos, cáñamo y pastos como materia prima, y ​​golpeando contra morteros de piedra como proceso original de separación de fibras. Aunque la mecanización aumentó durante los años intermedios, los métodos de producción por lotes y las fuentes de fibras agrícolas se mantuvieron en uso hasta el siglo XIX. Las máquinas de fabricación continua de papel se patentaron a principios de ese siglo. Los métodos para hacer pulpa de madera, una fuente de fibra más abundante que los trapos y las hierbas, se desarrollaron entre 1800 y 1844 e incluyeron la abrasión mecánica, así como los métodos químicos de soda, sulfito y sulfato (kraft). Estos cambios iniciaron la era moderna de fabricación de pulpa y papel.

La Figura 1 ilustra los principales procesos de fabricación de pulpa y papel en la era actual: pulpa mecánica; pulpado químico; eliminación de papel usado; fabricación de papel; y convirtiendo. La industria actual se puede dividir en dos sectores principales según los tipos de productos fabricados. La pulpa generalmente se fabrica en grandes plantas en las mismas regiones donde se cosecha la fibra (es decir, principalmente regiones forestales). La mayoría de estas fábricas también fabrican papel, por ejemplo, papel de periódico, papel de escribir, de imprenta o tisú; o pueden fabricar cartones. (La Figura 2 muestra una planta de este tipo, que produce pulpa kraft blanqueada, pulpa termomecánica y papel periódico. Tenga en cuenta el patio ferroviario y el muelle para el envío, el área de almacenamiento de astillas, los transportadores de astillas que conducen al digestor, la caldera de recuperación (edificio alto y blanco) y los estanques de clarificación de efluentes) . Las operaciones de conversión separadas suelen estar situadas cerca de los mercados de consumo y utilizan pulpa o papel de mercado para fabricar bolsas, cartones, envases, pañuelos, papeles para envolver, materiales decorativos, productos comerciales, etc.

Figura 1. Ilustración del flujo del proceso en las operaciones de fabricación de pulpa y papel

Figura 2. Complejo moderno de fábrica de pulpa y papel situado en un canal costero

Biblioteca Canfor

Ha habido una tendencia en los últimos años a que las operaciones de pulpa y papel pasen a formar parte de grandes empresas integradas de productos forestales. Estas empresas tienen el control de las operaciones de aprovechamiento forestal (ver el Silvicultura capítulo), aserrado de madera (ver el Industria maderera capítulo), fabricación de pulpa y papel, así como operaciones de conversión. Esta estructura asegura que la empresa tenga una fuente constante de fibra, un uso eficiente de los desechos de madera y compradores seguros, lo que a menudo conduce a una mayor participación de mercado. La integración ha estado operando junto con una creciente concentración de la industria en menos empresas y una creciente globalización a medida que las empresas buscan inversiones internacionales. La carga financiera del desarrollo de plantas en esta industria ha alentado estas tendencias para permitir economías de escala. Algunas empresas ya han alcanzado niveles de producción de 10 millones de toneladas, similar a la producción de los países con mayor producción. Muchas empresas son multinacionales, algunas con plantas en 20 o más países en todo el mundo. Sin embargo, aunque muchos de los ingenios y empresas más pequeños están desapareciendo, la industria todavía tiene cientos de participantes. A modo de ilustración, las 150 empresas principales representan dos tercios de la producción de pulpa y papel y solo un tercio de los empleados de la industria.

Importancia economica

La fabricación de pulpa, papel y productos de papel se encuentra entre las industrias más grandes del mundo. Los molinos se encuentran en más de 100 países en todas las regiones del mundo y emplean directamente a más de 3.5 millones de personas. Las principales naciones productoras de pulpa y papel incluyen Estados Unidos, Canadá, Japón, China, Finlandia, Suecia, Alemania, Brasil y Francia (cada uno produjo más de 10 millones de toneladas en 1994; véase el cuadro 1).

Cuadro 1. Empleo y producción en operaciones de pulpa, papel y cartón en 1994, países seleccionados.

* Países incluidos si más de 10,000 personas estaban empleadas en la industria.

** Datos para 1989/90 (OIT 1992).

Fuente: Datos de la tabla adaptados de PPI 1995.

Cada país es un consumidor. La producción mundial de pulpa, papel y cartón fue de alrededor de 400 millones de toneladas en 1993. A pesar de las predicciones de una disminución del uso de papel debido a la era electrónica, ha habido una tasa de crecimiento anual bastante constante del 2.5% en la producción desde 1980 (figura 3). . Además de sus beneficios económicos, el consumo de papel tiene un valor cultural derivado de su función en el registro y difusión de la información. Por ello, las tasas de consumo de celulosa y papel se han utilizado como indicador del desarrollo socioeconómico de una nación (figura 4).

Figura 3. Producción de pulpa y papel a nivel mundial, 1980 a 1993

Figura 4. Consumo de papel y cartón como indicador de desarrollo económico

La principal fuente de fibra para la producción de celulosa durante el último siglo ha sido la madera de bosques templados de coníferas, aunque más recientemente se ha incrementado el uso de maderas tropicales y boreales (ver el capítulo Maderas para obtener datos sobre la explotación industrial de madera en rollo en todo el mundo). Debido a que las regiones boscosas del mundo generalmente están escasamente pobladas, tiende a haber una dicotomía entre las áreas productoras y usuarias del mundo. La presión de los grupos ambientalistas para preservar los recursos forestales mediante el uso de papel reciclado, cultivos agrícolas y plantaciones forestales de rotación corta como fuentes de fibra puede cambiar la distribución de las instalaciones de producción de pulpa y papel en todo el mundo en las próximas décadas. También se espera que otras fuerzas, incluido el aumento del consumo de papel en el mundo en desarrollo y la globalización, desempeñen un papel en la reubicación de la industria.

Características de la Fuerza Laboral

La Tabla 1 indica el tamaño de la mano de obra empleada directamente en la producción de pulpa y papel y en las operaciones de conversión en 27 países, que juntos representan alrededor del 85% del empleo mundial en pulpa y papel y más del 90% de las plantas y la producción. En los países que consumen la mayor parte de lo que producen (por ejemplo, Estados Unidos, Alemania, Francia), las operaciones de conversión proporcionan dos puestos de trabajo por cada uno en la producción de pulpa y papel.

La mano de obra en la industria de la pulpa y el papel tiene principalmente trabajos de tiempo completo dentro de las estructuras de gestión tradicionales, aunque algunas plantas en Finlandia, Estados Unidos y otros lugares han tenido éxito con horarios de trabajo flexibles y equipos de rotación de trabajo autogestionados. Debido a sus altos costos de capital, la mayoría de las operaciones de fabricación de pulpa funcionan de manera continua y requieren turnos de trabajo; esto no es cierto para las plantas de conversión. Las horas de trabajo varían según los patrones de empleo prevalecientes en cada país, con un rango de alrededor de 1,500 a más de 2,000 horas por año. En 1991, los ingresos en la industria oscilaban entre US$1,300 (trabajadores no calificados en Kenia) y US$70,000 por año (personal de producción calificado en los Estados Unidos) (OIT 1992). Los trabajadores masculinos predominan en esta industria, y las mujeres generalmente representan solo del 10 al 20% de la fuerza laboral. China e India pueden formar los extremos superior e inferior del rango con 35% y 5% de mujeres respectivamente.

El personal de gestión e ingeniería de las fábricas de pulpa y papel suele tener una formación de nivel universitario. En los países europeos, la mayoría de la mano de obra calificada de cuello azul (por ejemplo, fabricantes de papel) y mucha de la mano de obra no calificada han tenido varios años de educación en escuelas de oficios. En Japón, la norma es la capacitación y actualización interna formal; este enfoque está siendo adoptado por algunas empresas latinoamericanas y norteamericanas. Sin embargo, en muchas operaciones en América del Norte y en el mundo en desarrollo, la capacitación informal en el trabajo es más común para los trabajos de cuello azul. Las encuestas han demostrado que, en algunas operaciones, muchos trabajadores tienen problemas de alfabetización y están mal preparados para el aprendizaje permanente requerido en el entorno dinámico y potencialmente peligroso de esta industria.

Los costos de capital para construir plantas modernas de pulpa y papel son extremadamente altos (por ejemplo, la construcción de una planta de papel kraft blanqueado que emplee a 750 personas podría costar US$ 1.5 millones; una planta de pulpa quimiotermomecánica (CTMP) que emplee a 100 personas podría costar US$ 400 millones), por lo que hay grandes economías de escala con instalaciones de alta capacidad. Las plantas nuevas y reacondicionadas suelen utilizar procesos mecanizados y continuos, así como monitores electrónicos y controles informáticos. Requieren relativamente pocos empleados por unidad de producción (por ejemplo, de 1 a 1.2 horas de trabajo por tonelada de pulpa en las plantas nuevas de Indonesia, Finlandia y Chile). En los últimos 10 a 20 años, la producción por empleado ha aumentado como resultado de los avances tecnológicos. El equipo más nuevo permite cambios más fáciles entre tiradas de productos, inventarios más bajos y producción justo a tiempo impulsada por el cliente. Las ganancias de productividad han resultado en pérdidas de empleos en muchas naciones productoras del mundo desarrollado. Sin embargo, ha habido aumentos en el empleo en los países en desarrollo, donde las nuevas plantas que se están construyendo, incluso si cuentan con poco personal, representan nuevas incursiones en la industria.

Desde la década de 1970 hasta 1990, hubo una disminución de alrededor del 10% en la proporción de trabajos de cuello azul en las operaciones europeas y norteamericanas, de modo que ahora representan entre el 70 y el 80% de la fuerza laboral (OIT 1992). Ha ido en aumento el uso de mano de obra contratada para la construcción, el mantenimiento y las operaciones de extracción de madera de las fábricas; muchas operaciones han informado que entre el 10 y el 15 % de su fuerza laboral en el sitio son contratistas.

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