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El aserrín (o polvo de madera ) es un subproducto o producto de desecho de operaciones de carpintería como aserrado , lijado , fresado y fresado . Está compuesto por virutas de madera muy pequeñas . Estas operaciones pueden realizarse con maquinaria para trabajar la madera , herramientas eléctricas portátiles o mediante el uso de herramientas manuales . En algunas industrias manufactureras puede representar un importante riesgo de incendio y una fuente de exposición ocupacional al polvo .
El aserrín, en forma de partículas , es el componente principal del tablero de partículas . La investigación sobre los riesgos para la salud proviene del campo de la seguridad y salud en el trabajo , y el estudio de la ventilación ocurre en la ingeniería de la calidad del aire interior . El aserrín es un carcinógeno del grupo 1 de la IARC .
Durante las operaciones de carpintería, como aserrado, fresado y lijado, se forman dos productos de desecho, el polvo y las virutas, en la superficie de trabajo. Estas operaciones rompen células de madera lignificadas y rompen células enteras y grupos de células. La rotura de las células de la madera genera polvo, mientras que la rotura de grupos enteros de células de la madera genera astillas. Cuanta más destrucción de células se produzca, más finas serán las partículas de polvo que se producirán. Por ejemplo, el aserrado y el fresado son procesos mixtos de rotura de células y de formación de virutas, mientras que el lijado consiste casi exclusivamente en rotura de células. [1]
Un uso importante del aserrín es para tableros de partículas; Se puede utilizar aserrín grueso para la pulpa de madera . El aserrín tiene una variedad de otros usos prácticos, incluido servir como mantillo , como alternativa a la arena de arcilla para gatos o como combustible . Hasta la llegada de la refrigeración, se utilizaba a menudo en las neveras para mantener el hielo congelado durante el verano. Se ha utilizado en exhibiciones artísticas y como dispersión en modelos de ferrocarriles en miniatura y otros. A veces también se utiliza para absorber derrames de líquidos, lo que permite recogerlos o barrerlos fácilmente. Como tal, antiguamente era común en los suelos de los bares. [2] Se utiliza para fabricar la resina de Cutler . Mezclado con agua y congelado, forma pykrete , una forma de hielo mucho más fuerte y que se derrite lentamente .
El aserrín se utiliza en la fabricación de briquetas de carbón . El reclamo por la invención de las primeras briquetas de carbón comercial corresponde a Henry Ford , quien las creó a partir de restos de madera y aserrín producidos por su fábrica de automóviles. [3]
La celulosa , fibra de almidón que no es digerible para los humanos y relleno de algunos alimentos bajos en calorías, puede elaborarse y se elabora a partir de aserrín, así como de otras fuentes vegetales. [4] Si bien no hay documentación [5] para el rumor persistente, basado en la novela The Jungle de Upton Sinclair , de que el aserrín se usaba como relleno en salchichas, la celulosa derivada del aserrín se usaba y se usa para tripas de salchichas. [6] La celulosa derivada del aserrín también se ha utilizado como relleno en el pan. [7]
Cuando los cereales escaseaban, el aserrín a veces era un ingrediente del kommisbrot . El superviviente del campo de concentración de Auschwitz , el Dr. Miklós Nyiszli , informa en Auschwitz: A Doctor's Eyewitness Account que el personal médico subalterno, que atendía al Dr. Josef Mengele , subsistía con "pan hecho con castañas silvestres espolvoreadas con aserrín". [8]
El aserrín en suspensión y las acumulaciones de aserrín presentan una serie de riesgos para la salud y la seguridad. [9] El polvo de madera se convierte en un problema potencial para la salud cuando, por ejemplo, las partículas de madera, procedentes de procesos como el lijado, se transportan por el aire y se inhalan. El polvo de madera es un carcinógeno humano conocido . [10] [11] Ciertas maderas y su polvo contienen toxinas que pueden producir reacciones alérgicas graves. [12] La composición del aserrín depende del material del que proviene; El aserrín producido a partir de madera natural es diferente del aserrín producido a partir de madera procesada o chapa de madera .
Respirar polvo de madera en el aire puede causar síntomas respiratorios alérgicos, síntomas respiratorios no alérgicos y de las mucosas y cáncer. [13] En los EE. UU., la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH), la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) y el Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional (NIOSH) publican listas de factores cancerígenos . Todas estas organizaciones reconocen que el polvo de madera es cancerígeno para las fosas nasales y los senos paranasales. [14]
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Las personas pueden quedar expuestas al polvo de madera en el lugar de trabajo al inhalarlo, al contacto con la piel o con los ojos. La OSHA ha establecido el límite legal ( límite de exposición permisible ) para la exposición al polvo de madera en el lugar de trabajo en 15 mg/m 3 de exposición total y 5 mg/m 3 de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. El NIOSH ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 1 mg/m 3 durante una jornada laboral de 8 horas. [15]
Las bacterias transmitidas por el agua digieren el material orgánico del lixiviado, pero consumen gran parte del oxígeno disponible. Esta alta demanda bioquímica de oxígeno puede asfixiar a los peces y otros organismos. Existe un efecto igualmente perjudicial sobre las bacterias beneficiosas, por lo que no es nada recomendable utilizar aserrín dentro de los acuarios domésticos, como hacían antiguamente los aficionados que buscaban ahorrar algo de gasto en carbón activado .
El aserrín es inflamable y las acumulaciones proporcionan una fuente fácil de combustible. El aserrín en suspensión en el aire puede encenderse por chispas o incluso por acumulación de calor y provocar incendios o explosiones.
En los aserraderos , a menos que se reprocese para convertirlo en tableros de partículas, se queme en un quemador de aserrín o se use para generar calor para otras operaciones de aserrín, el aserrín puede acumularse en pilas y agregar lixiviados dañinos a los sistemas de agua locales, creando un peligro ambiental . Esto ha dejado a los pequeños aserradores y a las agencias medioambientales en un callejón sin salida.
Los operadores de aserraderos (aunque principalmente con partículas más finas) aún tienen dudas sobre la ciencia detrás de la determinación de que el aserrín es un peligro ambiental, quienes comparan los residuos de madera con los árboles muertos en un bosque. Los asesores técnicos han revisado algunos de los estudios ambientales, pero dicen que la mayoría carece de una metodología estandarizada o evidencia de un impacto directo sobre la vida silvestre . No tienen en cuenta las grandes áreas de drenaje , por lo que la cantidad de material que ingresa al agua desde el sitio en relación con el área total de drenaje es minúscula. [ cita necesaria ]
Otros científicos tienen una opinión diferente y dicen que el argumento de que "la dilución es la solución a la contaminación" ya no es aceptado en la ciencia ambiental. La descomposición de un árbol en un bosque es similar al impacto del aserrín, pero la diferencia es de escala. Los aserraderos pueden almacenar miles de metros cúbicos de residuos de madera en un solo lugar, por lo que el problema se convierte en una cuestión de concentración. [ cita necesaria ]
Más preocupantes son sustancias como la lignina y los ácidos grasos que protegen a los árboles de los depredadores mientras están vivos, pero que pueden filtrarse al agua y envenenar la vida silvestre. Ese tipo de cosas permanecen en el árbol y, a medida que el árbol se descompone, se descomponen lentamente. Pero cuando los aserradores procesan un gran volumen de madera y grandes concentraciones de estos materiales penetran en el escurrimiento, la toxicidad que causan es dañina para una amplia gama de organismos. [dieciséis]
La harina de madera es madera finamente pulverizada que tiene una consistencia bastante igual a la arena o el aserrín, pero puede variar considerablemente, con partículas que varían en dimensiones desde un polvo fino hasta aproximadamente el de un grano de arroz. La mayoría de los fabricantes de harina de madera pueden crear lotes de harina de madera que tienen la misma consistencia en todas partes. Toda la harina de madera de alta calidad se elabora a partir de maderas duras debido a su durabilidad y resistencia. Ocasionalmente se elabora harina de madera de muy baja calidad a partir de maderas blandas sin savia, como el pino o el abeto .
La harina de madera se utiliza comúnmente como relleno en resinas termoendurecibles como la baquelita y en revestimientos para pisos de linóleo . La harina de madera también es el ingrediente principal de los productos de construcción compuestos de madera y plástico, como terrazas y techos. Antes de 1920, se utilizaba harina de madera como relleno en discos de diamante Edison de ¼ de pulgada de espesor . [17]
La harina de madera ha encontrado un uso para tapar pequeños orificios a través de las paredes en los tubos del condensador principal ( intercambiador de calor ) con fugas en estaciones generadoras de energía eléctrica mediante la inyección de pequeñas cantidades de harina de madera en las líneas de suministro de agua de refrigeración. Parte de la harina de madera inyectada obstruye los pequeños orificios, mientras que el resto sale de la estación de una manera relativamente benigna para el medio ambiente.
Por sus propiedades adsorbentes se ha utilizado como agente limpiador para eliminar grasas o aceites en diversas ocupaciones. También se ha destacado por su capacidad para eliminar la contaminación por plomo del agua. [18]
La harina de madera se puede utilizar como aglutinante en compuestos de relleno de granos .
A menudo se encuentran grandes cantidades de harina de madera en los residuos de las empresas de carpintería y muebles. Una reutilización adaptativa a la que se puede dirigir este material es el compostaje .
La harina de madera puede estar sujeta a explosiones de polvo si no se cuida y elimina adecuadamente.
Como ocurre con todas las partículas en suspensión en el aire , el tamaño de las partículas de polvo de madera se clasifica según su efecto sobre el sistema respiratorio humano. Para esta clasificación, la unidad de medida del tamaño de las partículas es el micrómetro o micrón (μm), donde 1 micrómetro = 1 micrón. Las partículas de menos de 50 μm normalmente no son visibles al ojo humano. [19] Las partículas de preocupación para la salud respiratoria humana son aquellas <100 μm (donde el símbolo < significa 'menos que').
Zhang (2004) [20] ha definido el tamaño de las partículas interiores según la fracción respiratoria:
Las partículas que se precipitan en la zona de la boca y los ojos y penetran en el organismo se denominan fracción inhalable, es decir, polvo total. Las fracciones más pequeñas que penetran en el tracto respiratorio no cartilaginoso se definen como polvo respirable. [21] El polvo emitido en la industria maderera se caracteriza por la desintegración dimensional de partículas de hasta 5 μm, por lo que precipitan mayoritariamente en la cavidad nasal, aumentando el riesgo de cáncer del tracto respiratorio superior. [22]
El parámetro más comúnmente utilizado para caracterizar la exposición al polvo de madera en el aire es la concentración total de polvo de madera, en masa por unidad de volumen. En los países que utilizan el sistema métrico, éste suele medirse en mg/m 3 (miligramos por metro cúbico) [23]
Un estudio para estimar la exposición ocupacional al polvo de madera inhalable por país, industria, nivel de exposición y tipo de polvo de madera en 25 estados miembros de la Unión Europea (UE-25) encontró que en 2000-2003, alrededor de 3,6 millones de trabajadores (2,0 % de la población empleada de la UE-25) estuvieron expuestas laboralmente al polvo de madera inhalable. Se estimó que los niveles de exposición más altos se daban en el sector de la construcción y la industria del mueble. [24]
Se sabe que el polvo de madera es un carcinógeno humano, según evidencia suficiente de carcinogenicidad procedente de estudios en humanos. Se ha demostrado mediante estudios epidemiológicos en humanos que la exposición al polvo de madera aumenta la aparición de cáncer de nariz (cavidades nasales y senos paranasales). Se ha observado una asociación entre la exposición al polvo de madera y el cáncer de nariz en numerosos informes de casos, estudios de cohortes y estudios de casos y controles que abordan específicamente el cáncer nasal. [25]
Para reducir la concentración de polvo en el aire durante el trabajo de la madera, se utilizan sistemas de extracción de polvo. Estos se pueden dividir en dos tipos. Los primeros son sistemas de ventilación por extracción locales, los segundos son sistemas de ventilación de habitaciones. El uso de respiradores personales , una forma de equipo de protección personal , también puede aislar a los trabajadores del polvo.
Los sistemas de ventilación por extracción local (LEV) dependen del aire aspirado con una fuerza de succión a través de sistemas de tuberías desde el punto de formación de polvo hasta una unidad de eliminación de desechos. Constan de cuatro elementos: campanas antipolvo en el lugar de formación de polvo, conductos de ventilación, un dispositivo de limpieza de aire (separador de residuos o recolector de polvo) y un dispositivo de movimiento de aire (un ventilador, también conocido como impulsor). [26] El aire, que contiene polvo y virutas del trabajo de carpintería, es aspirado por un impulsor. El impulsor generalmente está integrado o colocado cerca de la unidad de eliminación de desechos o recolector de polvo .
Existen pautas de desempeño para los sistemas LEV de carpintería, que se vinculan con las regulaciones de calidad del aire ocupacional que existen en muchos países. Las pautas LEV a las que a menudo se hace referencia son las establecidas por la ACIAH.
Los sistemas de captura de bajo volumen/alta velocidad (LVHV) son tipos especializados de LEV que utilizan una campana extractora diseñada como parte integral de la herramienta o colocada muy cerca del punto de operación de la herramienta de corte. La campana está diseñada para proporcionar altas velocidades de captura, a menudo superiores a 50 m/s (10 000 fpm) en el punto de liberación del contaminante. Esta alta velocidad va acompañada de flujos de aire a menudo inferiores a 0,02 m3/s (50 cfm) como resultado del área pequeña de la cara de la campana que se utiliza. [27] Estos sistemas se han vuelto populares para las herramientas eléctricas portátiles, aunque la adopción de la tecnología no está generalizada. Festool es un fabricante de herramientas eléctricas portátiles que utiliza ventilación LVHV integrada en el diseño de la herramienta.
Si se diseña adecuadamente, la ventilación general también se puede utilizar para controlar el polvo en suspensión. La ventilación general a menudo puede ayudar a reducir la contaminación de la piel y la ropa, y la deposición de polvo en las superficies. [28]
″Hubo un tiempo en el que los operadores de los aserraderos apenas podían regalar su aserrín. Lo arrojaron al bosque o lo incineraron sólo para deshacerse de esa sustancia. Hoy en día, tienen mercados preparados para el aserrín…”, según un informe de 2008. [29] Por ejemplo, el aserrín se utiliza en las centrales eléctricas de biomasa como combustible o se vende a los productores de leche como lecho para los animales. [29]
