EL VIDRIO 

El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza, aunque también puede ser producido por el ser humano. Es inodoro, no altera el sabor, es reutilizable y fácilmente reciclable. No tiene una estructura cristalina, las partículas que lo forman están ordenadas al azar. Su estado es un líquido muy viscoso llamado vítreo.

Se obtiene a unos 1500 °C a partir de arena de sílice, carbonato de sodio y caliza.

Los cuerpos en estado vítreo se caracterizan por presentar un aspecto sólido con cierta dureza y rigidez y que ante esfuerzos externos moderados se deforman de manera generalmente elástica. Estos cuerpos son ópticamente isótopos, transparentes a la mayor parte del espectro electromagnético de radiación visible. Cuando se estudia su estructura interna a través de medios como la difracción de rayos X, da lugar a bandas de difracción difusas similares a las de los líquidos. Si se calientan, su viscosidad va disminuyendo paulatinamente hasta alcanzar valores que permiten su deformación bajo la acción de la gravedad.

Todas estas propiedades han llevado a algunos investigadores a definir el estado vítreo no como un estado de la materia distinto, sino simplemente como el de un líquido con una viscosidad tan alta que le confiere aspecto de sólido sin serlo. Esta hipótesis implica la consideración del estado vítreo como un estado metaestable al que una energía de activación suficiente de sus partículas debería conducir a su estado de equilibrio, es decir, el de sólido cristalino. Los cuerpos en estado vítreo no presentan una ordenación interna determinada.

Debido a los distintos tipos de vidrios que pueden ser fabricados, las densidades varían de acuerdo a la sustancia con la que sean complementados; normalmente un vidrio puede tener densidades relativas.

Para la fabricación del vidrio se funden y se mezclan los siguientes materiales: 

- Sílice: es el principal componente del vidrio (más de un 60%), y se obtiene a partir de la arena.

- Carbonato o sulfato de sodio o potasio: sirve para que el sílice funda a menor temperatura.

- Piedra caliza: su función es estabilizar la mezcla y darle durabilidad.

Añadiendo otros ingredientes se puede dar al vidrio determinadas propiedades físicas y características según las aplicaciones técnicas a las que se quiera aplicar.

El vidrio es un producto de la combustión y fusión de la arena. El resultado es una estructura molecular muy poco compacta y organizada. El grado de transparencia de un material viene determinado por la cantidad de luz que éste deja pasar en comparación con el total que llega a la superficie.

El vidrio es frágil porque una red de fisuras a nivel imperceptible que afectan a la superficie del vidrio y provocan unas tensiones localizadas que disminuyen la resistencia mecánica del vidrio. Son las fisuras de Griffith y cada una de ellas puede ser el origen de una ruptura general. Encontramos una diferencia de fragilidad entre el vidrio y el cristal considerable. Un vidrio es un silicato que en estado líquido tiene las moléculas formando anillos desordenados y incompletos con átomos de sodio incluidos. Enfriando este líquido a gran velocidad, para que al pasar de líquido a sólido no cristalice, obtendremos un sólido no cristalizado al que llamaremos vidrio. Si el vidrio cristaliza, es decir que se enfría lentamente, las moléculas se ordenan geométricamente obteniendo un cuerpo más opaco y mucho más frágil.

Tiene una dureza media, es decir, su resistencia a ser rayado es de grado 5/6 sobre 10(escala  de Mohs)

Sólo se comportará plásticamente a altas temperaturas. A partir de 600 º C se deforma plásticamente y en 1000 º C se funde.

Resistencia: Aunque los cristales se pueden formar con materiales diferentes, la mayoría de propiedades son consecuencia directa del estado físico en que se encuentra el vidrio. La composición básica del vidrio es Silicio-Oxígeno.

Tracción: Teóricamente: soporta 70 000Kg/cm2 , 5 veces más que el acero. Prácticamente: soporta 400/1000Kg/cm2. Valor muy inferior debido a las fisuras de Griffith. Varía en función del tipo de vidrio y tratamientos a los que haya sido sometido.

Comprensión: soporta 10.000Kg/cm2. Cualquier fuerza aplicada sobre el cristal se concentrará sobre cualquier irregularidad en su superficie y debido a que es un material homogéneo porque viene del líquido, las grietas se propagan muy rápidamente.

VIDRIO TEMPLADO

• Es un cristal que ha sido sometido a un tratamiento térmico de cambio de temperatura súbita que modifica sus propiedades físicas. 

•  La cara superficial se enfría rápidamente y el cuerpo central tarda más, lográndose esfuerzos de compresión en las caras externas (100 N /mm2) y de tracción en el interior. 

•  Este tratamiento aumenta su resistencia al choque mecánico (x4) y térmico (x6), así como a flexión, sin afectar demasiado sus cualidades ópticas. 

• Se caracteriza por su seguridad ya que, en caso de golpe, se fragmentará en trocitos pequeños evitando heridas y otros daños perjudiciales. Otra característica es la resistencia a la flexión. La resistencia al choque térmico es otro aspecto importante de este producto (rotura por diferencia de temperatura en un mismo cristal.

VIDRIO LAMINADO

• Es un conjunto formado por dos o más planchas de vidrio, unidas entre sí, entre las cuales hay una película intermedia de láminas de PVB (butiral de polivinilo) elástico. Se unen en un proceso de autoclave con calor y presión. 

•  El vidrio laminado se caracteriza por su seguridad, presenta una buena resistencia al impacto. Cuando recibe un golpe, la rotura se localiza en el punto de impacto y mantiene la transparencia. La lámina de PVB asegura que las piezas de vidrio se mantengan adheridas.  Reduce el riesgo de cortes por fragmentos de vidrio o caídas a través del cristal laminado. El PBV es elástico, con fuerte adherencia y puede ser transparente, opaco o de cualquier color.

•  La acústica es otra propiedad importante. Estos cristales ofrecen una atenuación acústica muy superior a la del vidrio monolítico del mismo grosor. Los valores de aislamiento acústico de un PVB acústico son superiores a los cristales laminados con un PVB clásico.

El templado 

• Es un tratamiento térmico del vidrio:

           1 - Se calienta el vidrio hasta que sea algo plástico, a unos 600 º C. 

           2 - Se enfrían rápidamente las caras exteriores, de manera que se solidifican nuevamente.

           3 - La banda central es aún plástica y se va enfriando, por tanto, se contrae. Se contrae pero                       está unida a las caras exteriores ya sólidas, que se ven comprimidas por el arrastre que la                      banda central provoca.

•  El resultado es un cristal "pretensado", Con las caras exteriores sometidas a una compresión interna y la banda interior traccionada.

VIDRIO ARMADO

• Es aquel vidrio que se obtiene por proceso de colado.

• En el vidrio armado, se le deja embebido en su interior una malla metálica en forma de retícula, de modo que en su rotura los trozos quedan unidos al metal evitando su caída y posibles lesiones.  Aún así, no es muy adecuado si se expone a temperaturas extremas. Estos cambios de temperatura dan lugar a la dilatación de ambos materiales, que pueden provocar la rotura del vidrio.

VIDRIO RESISTENTE A ALTAS TEMPERATURAS

• Su objetivo es aislar el calor. Tener suficiente resistencia para aguantarlo sin ningún tipo de modificación (rompiéndose o fundiéndose) y eliminar o limitar la probabilidad de que se transmita un incendio. 

• Se obtiene añadiendo una sal (borosilicato de sodio) a la masa del vidrio en fabricación, este componente reduce notablemente el coeficiente de dilatación del vidrio (1/3 del vidrio común).

•  Hay una serie de características básicas que deben tener los vidrio usados con el objetivo de tener seguridad ante incendios: 

1.- Estabilidad o resistencia mecánica a los cambios térmicos (Dilatación controlada): Se consigue añadiendo aditivos a la masa del vidrio (borosilicato de sodio). 

2.- Estancamiento de las llamas, humos y gases calientes y/o inflamables.

3. – Aislamiento térmico por reducción de la radiación (Manteniendo durante un cierto tiempo el vidrio con una temperatura no elevada). 

Vidrios en el mercado

Cristales parallamas : Vidrio con borosilicato de sodio que incorpora además una lámina armada. Siempre transparente. No evita la transmisión de temperatura.

Cristales cortafuegos: Vidrio con láminas intumescentes que reaccionan a temperaturas superiores a 120 grados volviéndose rígidas y opacas. Evita transmisión de temperatura.

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que valora la capacidad de transmitir el calor. Su inversa es la resistencia térmica que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor. Cuando la radiación solar incide sobre un cristal, una parte es reflejada hacia el exterior, otra pasa directamente hacia el interior y la restante es absorbida por la masa del vidrio. El vidrio permite la transmisión de la radiación solar entre las longitudes de onda de 315 y 2.500 nm, es decir, desde el rayo ultravioleta hasta casi todo el infrarrojo. El ultravioleta por debajo de 315 nm y el infrarrojo de onda larga por encima de 2.500 nm se absorben por completo. Esta impermeabilidad a las radiaciones de onda larga explica el efecto invernadero y varios usos concretos del vidrio.

- Modos que tiene el vidrio de transmitir el calor:

• Por la condición de sólido transmite el calor por conducción. 
• Por su característica transparente transmite el calor por radiación. 
• Por conducción, en los cristales con cámara, ésta no es demasiado gruesa para dificultar l transmisión de calor: siempre se produce desde un espacio o cuerpos más calientes a unos menos calientes.

-Aislamiento térmico: al igual que otros materiales (un techo) depende del coeficiente de conductividad térmica de los materiales, componentes y la forma en que es utilizada.

VIDRIO CON CÁMARA DE AIRE

•  Es un cristal formado por al menos dos piezas de vidrio separadas por una cámara de aire deshidratado, dispuestas paralelamente y formando una única unidad de vidrio. 

•  Su característica diferenciadora es un importante incremento del grado de aislamiento térmico.

•  Para formar la cámara de aire cada unidad de vidrio contiene un marco de aluminio llenado de un material deshidratante (gel de sílice) que garantizará la inexistencia de humedad dentro del aire interior y, por tanto, la imposibilidad de condensación en la cara interior del vidrio.

•   La cámara de aire también puede estar llena de algún gas noble (argón o kriptón) los cuales mejoran las propiedades de aislamiento térmico.

VIDRIO ANTIRREFLECTANTE

• Posee un tratamiento en las dos caras a base de aplicación de capas metálicas logrando así la disminución de la reflexión de la luz sin distorsionar los colores (pasa del 8% al 1%). 

• Este producto es muy útil porque se le puede aplicar el proceso del templado y laminado, consiguiendo unas características muy parecidas a éstos. 

• Es el producto adecuado para instalarlo en escaparates, oficinas, salas de representaciones o también para cubrir cuadros. Por otro lado, el vidrio antirreflectante puede añadir propiedades de aislamiento térmico y acústico si se combina con otras soluciones 

VIDRIO REFLECTANTE

• Se obtiene aplicando mediante pirólisis una capa metálica (silicio) sobre su superficie. Si no forma parte de un vidrio de cámara, la capa reflectante puede degradarse rápidamente. Además, consigue la máxima reflexión aunque disminuye mucho su transmisión lumínica

VIDRIO TINTADO

• Se obtiene a partir de añadir óxidos metálicos (hierro, cobalto o selenio) a la mezcla fundida del vidrio. 

• Sus propiedades son: vidrios de diferentes colores según él metal utilizado: El verde se obtiene a partir de óxido de hierro. El gris se obtiene a partir de óxido de níquel. El bronce se obtiene a partir de selenio. 

• Debido al incremento de la temperatura que alcanzan por absorción deben ser templados para garantizar su estabilidad.

El vidrio, debido a que es mal conductor del calor, si se expone a gradientes importantes de temperatura puede desarrollar tensiones internas que pueden provocar la fractura: Si una parte de un cristal se dilata y otra adyacente no lo hace, la primera trata de arrastrar a la segunda, ensanchándola, y por tanto generándole tensiones internas de tracción. Estas son las que pueden provocar una rotura.

Estrés térmico

Es un fenómeno que va ligado a la dilatación cuando el sol no incide por igual a la superficie de una lámina de vidrio. Todo vidrio que está expuesto al sol absorbe calor elevando así su temperatura y dilatándose, mientras que las zonas en obra permanecen sin dilatar. Estas dilataciones diferenciales pueden producir la rotura del vidrio.

VIDRIO INDUTRIAL

• No se utiliza como envase para productos alimentarios y otros, si no que se usa para ventanas de edificios, muros cortina, espejos, elementos vidriados en decoración, vehículos, etc.

VIDRIO DOMÉSTICO 

• Se utiliza para almacenar productos alimentarios y de otros tipos de contenedores destinados a este fin.

• El reciclaje del vidrio comporta beneficios ambientales: 

            - Disminución del consumo de energía 26,6%.
            - Disminución del volumen de residuos municipales.
            - Disminución de la contaminación atmosférica en un 20% y de las aguas en un 50%.
           - Ahorro de recursos naturales. El vidrio es 100% reciclable y mantiene el 100% de sus                           cualidades después de un nuevo proceso de fusión enfriamiento.

El proceso de fabricación del vidrio ha ido evolucionando gracias a las mejoras tecnológicas, así encontramos métodos desde el tradicional vidrio soplado (s.XX) hasta el vidrio flotado.

Vidrio soplado: 

- Encarada a la producción de objetos de uso cotidiano, especialmente aceiteras, porrones, potes, lámparas y garrafas. La fábrica cuenta con un horno con múltiples bocas ante las que están los morteros, unos dedicados a la fusión del material y otros al trabajo. En el mortero se pone el material llamado "casco" formado por vidrio aplastado, sílice, sosa y algún otro elemento (manganeso, cobalto...) en función de la vasija que se quiere producir y se calienta en el  horno a altas temperaturas, alrededor de los 1300 º C. Allí al fundirse se forma la pasta que posteriormente se trabaja. La mayoría del vidrio producido tiene como materia prima el vidrio reciclado; cuando llega al horno es necesario seleccionarlo, sacar las partes inservibles, como etiquetas, tapones... Proceso de redondo a plano:

1. Soplando una puesta hacia abajo con lo que se formaba un cilindro de gran longitud y diámetro. Al estar frío, se cortaba el mismo por sus extremos y se abría el cilindro por una generatriz, después se volvía a calentar y se allanaba sobre una mesa.

2. Haciendo girar la caña rápidamente sin soplar en posición horizontal y manteniendo el vidrio caliente por sucesivas introducciones en la mufla, la fuerza centrífuga hacía que el vidrio formase una especie de disco muy aplanado.

VÍDEOS DEL VIDREO SOPLADO

https://www.youtube.com/watch?v=PItHoRxTZyk

https://www.youtube.com/watch?v=Ax_wJyHImHU

Vidrio flotado

Tradicionalmente llamado vidrio plano es el único que se utiliza actualmente por los arquitectos y diseñadores en sus construcciones. Su proceso de fabricación consiste en hacer pasar el vidrio fundido por encima de una piscina de estaño a 1000 º C de manera que la masa de vidrio flote y se extienda horizontalmente sobre él. Al estar a altas temperaturas, este vidrio que se va fundiendo, va eliminando sus irregularidades hasta volverse plano, paralelo a la capa de estaño. Posteriormente, esta lámina se enfría lentamente y va avanzando sobre unos rodillos (sin que estos afecten su cara inferior) hasta pasar por una cámara de recocido y entonces sólo falta cortarlo. Este vidrio es insustituible cuando se quiere obtener una visión clara, sin distorsión óptica, y es la materia prima por excelencia para ser transformado en vidrio templado, laminado, fabricar espejos y unidades de doble acristalamiento hermético.

MATERIALES Y APLICACIONES

En este blog vamos a presentar una serie de materiales importantes y conocidos en la industria que son:

• El corcho
• El vidrio
• Materiales cerámicos
• El yeso
• El cemento

Posteriormente, hablaremos de una serie de nuevos materiales que para mucha gente suele pasar inadvertidos pero que revolucionaran el futuro.

El yeso

Es un mineral compuesto de sulfato de calcio dihidratado, también una roca sedimentaria de origen químico. Es un mineral muy común. 

Los depósitos de yeso se originaron como consecuencia de la evaporación de disoluciones acuosas sobresaturadas en lagos o en mares de poca profundidad. 

Elaboración:

- Estado natural: el aljez, piedra de yeso o yeso crudo contiene 79.07% de sulfato de calcio anhidro y 20.93%  de agua y es considerado una roca sedimentaria, incolora o blanca en estado puro, aunque también presenta impurezas entre las que encontramos arcilla, óxido de hierro, sílice, caliza…

En la naturaleza se encuentra la anhidrita, sulfato cálcico, presentando una estructura compacta  y sacaroidea, que absorbe rápidamente el agua, ocasionando un incremento en su volumen hasta de 30 % ó 50 %, siendo el peso específico 2,9 y su dureza es de 2 en la escala de Mohs.

También se puede encontrar en estado natural la bassanita, sulfato cálcico hemihidratado, CaSO4•½H2O, aunque raramente, por ser más inestable.

Si se aumenta la temperatura hasta lograr el desprendimiento total de agua, se obtienen durante el proceso diferentes yesos empleados en construcción, los que de acuerdo con las temperaturas crecientes de deshidratación pueden ser:

• Temperatura ordinaria: piedra de yeso, o sulfato de calcio dihidrato: CaSO4• 2H2O.

• 107 °C: formación de sulfato de calcio hemihidrato: CaSO4•½H2O.

• 107–200 °C: desecación del hemihidrato, con un endurecimiento más rápido que el anterior; yeso comercial para estuco.

• 200–300 °C: yeso con ligero residuo de agua, de fraguado lentísimo y de gran resistencia.

• 300–400 °C: yeso de endurecimiento aparentemente rápido, pero de muy baja resistencia

• 500–700 °C: yeso Anhidro o extra cocido, de endurecimiento lentísimo o nulo; yeso muerto.

• 750–800 °C: empieza a formarse el yeso hidráulico.

• 800–1000 °C: yeso hidráulico normal, o de pavimento.

• 1000–1400 °C: yeso hidráulico con mayor proporción de cal libre y endurecimiento más rápido.

Propiedades:

Constituye un mineral blando, llamado químicamente sulfato de cal hidratado que, calcinado, molido y amasado con agua consigue endurecer rápidamente. Recibe normalmente el nombre de yeso una vez lista la piedra para emplear, o bien la "piedra de yeso", antes de verificar dicha preparación.

El yeso está definido por determinadas propiedades físicas y químicas. En función de estas propiedades, derivadas del proceso de fabricación (extracción, disposición del horno, grado de cocido o molido), vendrá dado su uso en construcción.

A su vez, el modo de hidratarlo también determinará el resultado final (temperatura del agua, proporción de ésta con el yeso,..). Las propiedades que marcan el carácter del yeso son principalmente:

• Solubilidad. El yeso es poco soluble en agua dulce. Sin embargo, en presencia de sales, su grado de solubilidad incrementa. Desgraciadamente, la salinidad siempre aparece al contacto con el exterior. Por eso es recomendable el uso del yeso preferiblemente al interior, a menos que se pueda impermeabilizar mediante algún procedimiento. La solubilidad aumentará también por otros factores.

• Finura del molido. El  yeso, una vez deshidratado debe ser molido para su utilización. La finura de molido influye en gran parte en las propiedades que adquiere el yeso al volverlo a hidratar. La posibilidad de uso del yeso para la construcción reside en que al amasarlo con agua, reacciona formando una pasta que se endurece constituyendo un conjunto monolítico. Cuanto mayor sea el grado de finura del yeso, más completa será la reacción y la calidad del producto obtenido. La velocidad de fraguado (endurecimiento) es proporcional al grado de disolución, con lo que podemos afirmar que el yeso morirá antes (fraguado rápido). Si el yeso muere pronto es apropiado para enlucidos (lucidos), o bien para acabados rápidos.

• Velocidad de fraguado. El yeso se caracteriza por fraguar con rapidez, por lo que es recomendable para su uso hidratarlo en pequeñas cantidades. Esta propiedad depende de tres factores:

- El propio yeso (grado de finura, pureza, punto de cocido…)

- Las condiciones de hidratación (la temperatura del agua, la concentración del yeso en el agua, el modo de amasar la pasta al hidratarlo).

- Agentes externos como la humedad o la temperatura.

La rapidez de fraguado del material, nos indica el grado de resistencia con que concluirá una vez consolidado.

• Resistencia mecánica. Un yeso de alto grado en finura, velocidad de fraguado, concentración de yeso y temperatura del agua y de atmósfera, será también de alta resistencia mecánica.

•  El grado de cocido también afectará a todas estas propiedades. Es necesario encontrar el punto justo de cocido. También es conveniente no emplear el yeso recién cocido, se acentuaría la rapidez de fraguado, impidiendo trabajar con comodidad.

• Permeabilidad. La solubilidad se ve acentuada por el grado de porosidad, y el yeso posee un grado alto. El agua puede penetrar cómodamente a través de la red capilar, acelerando la disolución, y consecuentemente la pérdida del material. 

• Adherencia. Disminuye en contacto con el agua, siendo buena en medio seco, tanto con materiales pétreos como metálicos.

• Corrosión. Al igual que sucede con la adherencia, en presencia de agua este material reacciona perjudicando. 

• Resistencia al fuego. Es de destacar su buena resistencia al fuego, considerándose buen aislante. 

Existen notables diferencias entre el yeso fabricado actual y el tradicional. Hoy, el empleo de los nuevos materiales y sistemas constructivos ha borrado la identidad de este material. Antes, el yeso ejercía sobre todo de elemento resistente, además de contribuir al decorado o el acabado de paramentos. Ahora, sin embargo, los forjados logran su resistencia a compresión gracias al hormigón. Esta es la causa de que la fabricación del yeso ya no exija ciertas propiedades como la resistencia. Esto implica un modo de fabricación mucho más cómodo y descuidado, obteniendo un yeso débil.

Usos:

-Es utilizado en construcción. También es utilizado en la preparación de superficies de soporte para la pintura artística al fresco.

-Prefabricado, como paneles de yeso para tabiques, y escayolados para techos.

-Se usa como aislante térmico, pues el yeso es mal conductor del calor y la electricidad.

-Para confeccionar moldes de dentaduras, en odontología. Para usos quirúrgicos en forma de férula para inmovilizar un hueso y facilitar la regeneración ósea en una fractura.

-En los moldes utilizados para preparación y reproducción de esculturas.

-En la elaboración de tizas para escritura.

-En la fabricación de cemento.

-Fabricación de jarrones decorativos

YESOS EN CONSTRUCCIÓN

Artesanales, tradicionales o multi-fases

• El yeso negro es el producto que contiene más impurezas, de grano grueso, color gris, y con el             que se da una primera capa de enlucido.

• El yeso blanco con pocas impurezas, de grano fino, color blanco, que se usa principalmente para         el enlucido más exterior, de acabado.

• El yeso rojo, muy apreciado en restauración, que presenta ese color rojizo debido a las                         impurezas de otros minerales.

Industriales o de horno mecánico

• Yeso de construcción 

• Grueso

• Fino

• Escayola, que es un yeso de más calidad y grano más fino, con pureza mayor del 90 %.

Con aditivos

• Yeso controlado de construcción

Grueso

Fino

• Yesos finos especiales

• Yeso controlado aligerado

• Yeso de alta dureza superficial

• Yeso de proyección mecánica

• Yeso aligerado de proyección mecánica

• Yesos-cola y adhesivos.

EL CORCHO

El corcho es la corteza del alcornoque y la encina, su nombre científico es Quercus suber, un tejido vegetal que en botánica se denomina felema y que recubre el tronco de un árbol. Cada año, crece una nueva peridermis (está formada por anillos que crecen de dentro hacia fuera del alcornoque) que se superpone a las más antiguas, formando así esta corteza.

El corcho puede presentarse en bruto, como producto directo de la extracción de la corteza del árbol o elaborado para su utilización en diferentes áreas. El principal componente del corcho es la suberina.

Producción mundial de corcho es de unas 340000 toneladas, Portugal produce un 61%, España un 30% e Italia un 6%. Es un producto completamente natural, renovable y biodegradable. Por ello, su producción no produce ninguna contaminación ni perjuicio al ecosistema del que se extrae, ya que se obtiene por descortezamiento del alcornoque, sin cortar ningún árbol y esa “cosecha” se realiza cada 9 a 12 años.

CONSTITUCIÓN QUÍMICA

La composición del corcho es aproximadamente la siguiente:

• Suberina (45%): Sus principales componentes son los ácidos grasos (ácido felúrico, esteárico y felónico), alcoholes y oxácidos. La suberina le confiere el carácter hidrófobo a la célula del corcho, además de protegerla de patógenos externos, evitar la evaporación de agua, e intervenir en la cicatrización de heridas.

• Lignina (27%): Es un polímero compuesto por alcoholes aromáticos, sobre todo el alcohol coniferílico, alcohol sinapílico y alcohol p-hidroxicinámico, cuya misión es dar rigidez e impermeabilidad a la membrana celular.

• Celulosa y polisacáridos (12%): La celulosa forma microfíbrillas rígidas que permiten al corcho obtener resistencia frente al estiramiento.

• Taninos (6%): Son sustancias polifenólicas, formadas por el catecol, orcinol y ácido gálico, se unen a las proteínas volviéndolas insolubles e imputrescibles, por ello el corcho no se corrompe y es imputrescible.

• Ceroides (5%): Son ácidos grasos, sobre todo la cerina, ácido betúlico y betulina, y suya es la responsabilidad de que el corcho esa impermeable.

• Otros constituyentes (6%):

     o Materias minerales: Están representados por sodio, potasio, magnesio, aluminio, hierro,                     manganeso, silicio, fósforo, bario, estroncio y trazas de litio, cobre, cromo y titanio.

     o Agua: Representa entre el 3 y el 10 %, dependiendo de las condiciones de almacenamiento.

     o Glicerina: Forma parte de la suberina y su porcentaje varía de acuerdo a la edad del árbol.

PROPIEDADES

El corcho posee cualidades únicas e inigualables que ningún ingenio humano ha logrado imitar o mejorar:

• Ligereza: se debe a que el 88% de su volumen es aire, por lo que tiene una densidad baja.

• Elasticidad: es la capacidad de recuperar el volumen inicial tras sufrir una deformación que justifica, entre otras, su utilización como en tapamiento. El corcho puede comprimirse hasta casi la mitad de su longitud sin perder ninguna flexibilidad, y recupera su forma y volumen en cuanto deja de presionarse.

• Coeficiente de rozamiento elevado: la superficie del corcho queda tapizada por microventosas que le permiten una gran adherencia y dificultan su deslizamiento.

• Impermeabilidad: la difusión de líquidos y gases a través del corcho es muy dificultosa, gracias a la suberina y a los ceroides presentes en las paredes de sus células, el corcho es prácticamente impermeable a líquidos y gases. Su resistencia a la humedad le permite envejecer sin deteriorarse, de ahí que varias ánforas de vino halladas dentro del mar conservasen su cierre de corcho en perfectas condiciones.

• Gran poder calorífico: la capacidad del corcho para generar calor es equivalente a la del carbón vegetal, alrededor de 7.000 Kcal/kg.

• Fácilmente manejable: modificando artificialmente el contenido en agua del corcho, mediante hervido por ejemplo, se facilitan los procesos industriales, principalmente los de corte, al volverse más blando y elástico.

• Bajo contenido en agua: la humedad de equilibrio del corcho con el ambiente, una vez eliminada la raspa, no supera el 9% de su peso, siendo normalmente del 6%. Esta baja humedad hace imposible la proliferación de microorganismos.

• Aislante térmico: la función natural del corcho es proteger las partes vivas del árbol que lo genera. Su estructura que impide circular el aire, el bajo contenido en agua y la falta de conductividad de sus compuestos le permite cumplir su función de aislante de forma efectiva. Presenta una resistencia al paso del calor treinta veces superior a la del hormigón.

LA INDUSTRIA DEL CORCHO EN ESPAÑA

Se concentra principalmente en tres comunidades autónomas: Andalucía, Extremadura y Cataluña. España tiene 506000 hectáreas de alcornocales que representan un 25% del total mundial, donde se extraen el 30% de la producción del corcho a nivel mundial.

La industria del corcho se divide en dos tipos de clúster:

1. Preparación

2. Fabricación y comercialización de tapones.

Andalucía y Extremadura tienen la función de la preparación del corcho. El resto se divide entre la fabricación de tapones, sus productos auxiliares y la comercialización de estos. En cambio,  en Cataluña las empresas se han especializado en la fabricación y comercialización de tapones de corcho para vinos. El sector corchero español produce 3000 millones de tapones, de los cuales 1300 millones se destinan a espumosos y 1700 a los vinos.

EXPORTACIÓN

Más del 50% de la facturación pertenece a las exportaciones. Los principales destinos son los mercados europeos, siendo Francia, Portugal e Italia los mayores mercados. Mientras que los países americanos como  EEUU, Argentina y Chile, representan un 10% del total exportado.

PROCESOS DE ELABORACIÓN

Descorche o «saca del corcho

La extracción del corcho del alcornoque se denomina «saca del corcho», una actividad que se realiza en la fase más activa del crecimiento del corcho, entre mediados de mayo y junio hasta mediados/finales de agosto. En esta época, los trabajadores denominados «corcheros» o «peladores» extraen la corteza del alcornoque cortando con un hacha y uniendo las grietas verticales del corcho. Así retiran lo que se denomina planchas de corcho, denominándose también «la pela del alcornoque».

El corcho se puede extraer por primera vez cuando el árbol tiene aproximadamente 25 años. El parámetro a medir es cuando el árbol tenga una «circunferencia altura de pecho» mayor de 60 cm sobre corcho.

Este primer corcho se denomina "corcho bornizo". Sólo válido para la elaboración de elementos decorativos y aislamientos termoacústicos, debido a la dificultad de separar del corcho la fina corteza leñosa externa de color grisáceo, no se puede utilizar para aglomerados ni para uso alimentario.

Entre nueve y catorce años después, según la zona, se produce el segundo descorche, del cual se obtiene un material llamado “corcho secundario” que cuenta con una estructura regular menos dura pero aún no es válido para la producción de tapones.

Es en la tercera saca, cuando el árbol tiene entre 40 y 50 años, cuando se logra obtener el corcho con las propiedades adecuadas para la producción de tapones de calidad, ya que presenta una estructura mucho más regular con costados y bases lisas. Es el denominado “corcho amadia o de reproducción”. A partir de este momento, el alcornoque proporcionará cada entre 9 y 14 años, corcho de buena calidad. Su explotación durará un promedio de 150 años, lo que equivale a unas 14-15 sacas de corcho.

El descorche del alcornoque se ejecuta en 6 etapas:

1. Abrir - Se golpea el corcho en sentido vertical escogiendo la hendidura más profunda de las ranuras de la corteza. Al mismo tiempo, se va ladeando el filo del hacha para separar la plancha del entrecasco o entrecorteza. Si se aplica un buen golpe se produce un sonido hueco típico del rasgamiento. Si por el contrario, se da un mal golpe, el hacha produce un sonido corto, firme y seco.

2. Separar - Se separa la plancha a través del corte de hacha entre la parte interior de la plancha y el entrecasco. Luego se ejecuta un corte ladeando el hacha entre el tronco y el corcho que se pretende separar.

3. Trazar - Con un corte horizontal se delimita el tamaño de la plancha del corcho que se sacará y la que se quedará en él.

4. Extraer - Se retira cuidadosamente la plancha del árbol para no partirla. Cuanto más grandes sean las planchas, más aumenta su valor comercial y, por tanto, mayor debe ser la destreza y la habilidad de los descorchadores. Una vez se retira la primera plancha, se repite esta operación para dejar desnudo todo el tronco.

5. Quitar - Después de la extracción de las planchas, se mantienen adheridos algunos fragmentos de corcho a la base del tronco. Para quitar posibles parásitos que queden en la cuña del alcornoque, el descorchador da algunos golpes con el ojo del hacha.

6. Marcación - Finalmente, se marca el árbol, indicando el año en el que se realizó la extracción.

Después del descorche, las plantas de corcho son apiladas en el bosque o en astilleros dentro de las instalaciones de alguna fábrica.

Vídeo del proceso del descorche: https://www.youtube.com/watch?v=S6O0W90B4YE

TRATAMIENTO DEL CORCHO

Existen dos procesos distintos para el tratamiento del corcho:

1. Se utiliza para la creación del tapón de corcho de las botellas. El corcho es hervido a 100º durante 1h, después se deja curar el corcho durante un año. Finalmente, se vuelve a hervir una segunda vez, se corta en tiras y se perfora para crear los tapones.

2. Se utiliza el corcho de peor calidad y los restos de las planchas de buen corcho que se limpian, trituran, aglutinan y prensan para obtener un aglomerado de corcho que puede ser en forma de: gránulos, planchas, rollos, barras, u otras formas geométricas. Su uso es variado, desde tapones de botellas de peor calidad hasta baldosas para pisos o techos, como material aislante, como junta de estanqueidad, o en paneles ya sean acústicos, decorativos o para pinchar notas.

Vídeo del tratamiento del corcho: https://www.youtube.com/watch?v=-51nvAYbKSo

USOS

El principal uso del corcho más difundido es el tapón para recipientes de vidrio, en especial botellas de vino, de aceite y de bebidas espirituosas. Estos tapones se fabricaban sólo con corcho natural pero se le siguen de denominándoles de forma genérica como corchos.

Otra aplicación es la producción de paneles con fines acústicos o decorativos, como las carteleras donde se fijan notas, avisos… mediante chinchetas. Se fabrican d corcho natural pero actualmente se producen con fibras plásticas o de celulosa. 

 

También se puede fabricar flotadores gracias a la flotabilidad del corcho. Además, se utiliza como aislante en la construcción: planchas aglomeradas, planchas comprimidas y granulado.

Finalmente, se usa como componente en los instrumentos de viento como cierre para evitar la salida de viento en las llaves. Y también encontramos corcho en la suela de multitud de zapatos y en bolsos o paraguas.

MEDIO AMBIENTE

El bosque alcornocal es uno de los ecosistemas de mayor valor en términos de biodiversidad en Europa. Alberga algunas especies animales como el águila imperial, la cigüeña negra o el lince ibérico.

La conservación del alcornocal reduce el riesgo de incendios, ya que son muy resistentes al fuego gracias a la protección que le proporciona la capa de corcho que le rodea y su rápida capacidad de rebrotar. Es un freno a la desertización, ya que tienen la capacidad de retener el terreno en sus raíces al mismo tiempo que con sus copas frenan la intensidad de la lluvia, reduce la escorrentía del agua y evita la erosión del terreno. Tiene también un papel relevante en el ciclo del agua ya que la materia orgánica del suelo frena el agua de la lluvia, mitiga su efecto erosivo y absorbe el agua, lo que constituye un factor favorable a la alimentación de los acuíferos.

Su adecuada gestión aporta, además, valiosos servicios ambientales como la protección contra el cambio climático. El corcho es un material natural, orgánico, renovable y biodegradable y 100% reciclable.

CURIOSIDADES

Es el único material en la naturaleza que tiene un coeficiente de Poisson igual a cero. El Morphing aircraft  intenta utilizar ese fenómeno para su optimización.

El coeficiente de Poisson es una constante elástica que proporciona una medida del estrechamiento de sección de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento. El nombre de dicho coeficiente se le dio en honor al físico francés Simeon Poisson.

Curiosidades referidas respecto a los tapones del corcho:

Los romanos utilizaban ya el corcho en la época del imperio para conservar el vino en buenas condiciones. Lo hacían colocando un trozo de corteza de alcornoque sobre la boca de los recipientes. Los antiguos griegos la utilizaban además para hacer boyas de pesca y sandalias.

Aunque se utilizaba desde la antigüedad, no fue hasta 1600 cuando se empezaron a usar los tapones que hoy conocemos. Y todo gracias a un monje francés llamado Dom Pérignon, que estaba cansado de que los tapones de sus vinos espumosos (por entonces de madera envueltos en cáñamo empapado en aceite de oliva) saltaran constantemente echando a perder tan preciado manjar.

En 1795, el reverendo Samuel Henshall, de Oxford, fue el primero en patentar un sacacorchos. Su diseño continúa siendo válido hoy en día. Es el aparato que está situado a la derecha.

A pesar de su durabilidad, el corcho no tiene vida eterna, se va resecando y pierde su hermeticidad. Por eso, hoy en día se recomienda reencorchar los grandes reservas para que conserven sus propiedades. Es una operación que se suele hacer cada 20 años aproximadamente.

Aunque el corcho es un material 100% reciclable, en España actualmente se reciclan menos del 40% de los tapones. Por si no lo sabías, deben depositarse en el contenedor de materia orgánica.

El 88% de su volumen es aire, lo que lo hace extremadamente ligero. Debido a esto, puede comprimirse hasta casi la mitad de su longitud sin perder ninguna flexibilidad, y recupera su forma y volumen en cuanto deja de presionarse.

El corcho no es el único material que se utiliza para fabricar los tapones de las botellas. También se pueden encontrar tapones sintéticos de plástico, de vidrio o de rosca. Como podemos ver en la imagen de la derecha.

Entre otras aplicaciones, el corcho se utiliza en construcción naval, donde se emplea desde aislante térmico y antivibraciones hasta en pavimentos antideslizantes, cinturones y armillas de salvamento, boyas, etc.
En la fabricación de maquinaria se utiliza en bancadas flotantes reductoras de vibraciones, juntas para motores, transformadores, etc. La industria del vidrio y la cerámica también utiliza granulado y polvo de corcho, discos para pulir y ladrillos refractarios.
Para no cansar enumerando los distintos usos, baste recordar que, además, el corcho se utiliza en la construcción, la industria del frío, los accesorios para automóviles y aeronáutica, la industria química y farmacéutica, la del calzado, la imprenta y en la fabricación de artículos deportivos.

La siguiente tabla muestra tipos de corcho y algunos defectos que pueden presentar:

• Corcho Flor: Es el de mayor calidad, no presenta ningún tipo de porosidad y es completamente natural. Se utiliza en vinos de gran calidad.

• Corcho Colmatado: Cuando las lenticelas han sido rellenadas de serrín de corcho y adhesivo.

• Corcho Aglomerado: Elaborados a partir de pequeños trozos, serrín de corcho y poliuretano.

• Corcho Verde: Cuando se obtiene de capas jóvenes y presenta deformaciones

• Corcho Graso: Con gran cantidad de lenticelas.

• Corcho Leñoso: Cuando es duro, seco y poco elástico.

• Corcho Agujereado: Cuando está afectado por insectos que cavan galerías en el tronco del árbol.