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El aserrín (o polvo de madera ) es un subproducto o producto de desecho de las operaciones de carpintería , como serrar , lijar , fresar y ranurar . Está compuesto por virutas de madera muy pequeñas . Estas operaciones se pueden realizar con maquinaria para carpintería , herramientas eléctricas portátiles o mediante el uso de herramientas manuales . En algunas industrias manufactureras , puede suponer un importante riesgo de incendio y una fuente de exposición al polvo ocupacional .
El aserrín, en forma de partículas , es el componente principal de los tableros de partículas . La investigación sobre los riesgos para la salud proviene del campo de la seguridad y la salud ocupacional , y el estudio de la ventilación se realiza en la ingeniería de calidad del aire interior . El aserrín es un carcinógeno del grupo 1 de la IARC .
Durante las operaciones de carpintería, como el aserrado, el fresado y el lijado, se forman en la superficie de trabajo dos productos de desecho: polvo y virutas. Estas operaciones rompen las células de la madera lignificada y rompen células enteras y grupos de células. La rotura de las células de la madera crea polvo, mientras que la rotura de grupos enteros de células de la madera crea virutas. Cuanto mayor sea la rotura de células, más finas serán las partículas de polvo que se produzcan. Por ejemplo, el aserrado y el fresado son procesos mixtos de rotura de células y formación de virutas, mientras que el lijado es casi exclusivamente de rotura de células. [1]
Un uso importante del aserrín es para tableros de partículas; el aserrín grueso puede usarse para pulpa de madera . El aserrín tiene una variedad de otros usos prácticos, incluido servir como mantillo , como una alternativa a la arena para gatos de arcilla o como combustible . Hasta la llegada de la refrigeración, a menudo se usaba en las casas de hielo para mantener el hielo congelado durante el verano. Se ha utilizado en exhibiciones artísticas y como esparcidor en ferrocarriles en miniatura y otros modelos. También se usa a veces para absorber derrames de líquidos, lo que permite que el derrame se recoja o se barra fácilmente. Como tal, antiguamente era común en los pisos de los bares. [2] Se usa para hacer resina de Cutler . Mezclado con agua y congelado, forma pykrete , una forma de hielo de fusión lenta y mucho más fuerte .
El aserrín se utiliza en la fabricación de briquetas de carbón . La invención de las primeras briquetas de carbón comerciales se atribuye a Henry Ford , que las creó a partir de los restos de madera y el aserrín que producía su fábrica de automóviles. [3]
La celulosa , un almidón fibroso indigerible para los humanos y un relleno en algunos alimentos bajos en calorías, puede elaborarse y se elabora a partir de aserrín, así como de otras fuentes vegetales. [4] Si bien no existe documentación [5] sobre el rumor persistente, basado en la novela La jungla de Upton Sinclair , de que el aserrín se usaba como relleno en las salchichas, la celulosa derivada del aserrín se usaba y se usa para las tripas de las salchichas. [6] La celulosa derivada del aserrín también se ha usado como relleno en el pan. [7]
Cuando los cereales escaseaban, el aserrín era a veces un ingrediente del kommissbrot . El superviviente del campo de concentración de Auschwitz , el Dr. Miklós Nyiszli , relata en Auschwitz: A Doctor's Eyewitness Account que el personal médico subalterno, que servía al Dr. Josef Mengele , subsistía a base de "pan hecho con castañas silvestres espolvoreado con aserrín". [8]
El aserrín en suspensión en el aire 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 de salud potencial cuando, por ejemplo, las partículas de madera, de procesos como el lijado, se suspenden en 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 al aserrín producido a partir de madera procesada o chapa de madera .
Respirar polvo de madera en suspensión en el aire puede provocar síntomas respiratorios alérgicos, síntomas respiratorios mucosos y no alérgicos, y cáncer. [13] En los EE. UU., la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH), la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) y el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) publican listas de factores cancerígenos . Todas estas organizaciones reconocen que el polvo de madera es cancerígeno en relación con las fosas nasales y los senos paranasales. [14]
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Las personas pueden estar expuestas al polvo de madera en el lugar de trabajo al respirarlo, por 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/m3 de exposición total y 5 mg/m3 de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. El NIOSH ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 1 mg/m3 durante una jornada laboral de 8 horas. [15]
Las bacterias que se encuentran en el agua digieren la materia orgánica 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 en absoluto recomendable utilizar serrín en los acuarios domésticos, como lo hacían antiguamente los aficionados que buscaban ahorrar algo de dinero 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 de polvo. [ cita requerida ]
En los aserraderos , a menos que se reprocese para fabricar tableros de partículas, se queme en un quemador de aserrín o se utilice para generar calor para otras operaciones de aserrado, el aserrín puede acumularse en montones y agregar lixiviados nocivos a los sistemas de agua locales, lo que crea un riesgo ambiental . Esto ha puesto a los pequeños aserradores y a las agencias ambientales en un punto muerto.
Los operadores de aserraderos aún tienen dudas sobre la base científica de la determinación de que el aserrín es un peligro ambiental (aunque esto se aplica principalmente a las partículas más finas), ya que 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 en 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 requerida ]
Otros científicos tienen una opinión diferente y sostienen que el argumento de que "la dilución es la solución a la contaminación" ya no se acepta en la ciencia medioambiental. 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 pasa a ser una cuestión de concentración. [ cita requerida ]
Un problema mayor son las sustancias como la lignina y los ácidos grasos que protegen a los árboles de los depredadores mientras están vivos, pero que pueden filtrarse en el agua y envenenar a la fauna silvestre. Ese tipo de sustancias permanecen en el árbol y, a medida que éste se descompone, se descomponen lentamente. Pero cuando los aserradores procesan un gran volumen de madera y grandes concentraciones de estos materiales se filtran en la escorrentía, la toxicidad que causan es perjudicial para una amplia gama de organismos. [16]
La harina de madera es madera finamente pulverizada que tiene una consistencia bastante similar a la arena o al aserrín, pero puede variar considerablemente, con partículas que varían en dimensiones desde un polvo fino hasta aproximadamente el tamaño 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. La harina de madera de muy baja calidad se elabora ocasionalmente a partir de maderas blandas sin savia, como el pino o el abeto .
La harina de madera se utiliza habitualmente como relleno en resinas termoendurecibles como la baquelita y en revestimientos de suelos de linóleo . La harina de madera también es el ingrediente principal en productos de construcción compuestos de madera y plástico, como cubiertas y techos. Antes de 1920, la harina de madera se utilizaba como relleno en discos de diamante Edison de ¼ de pulgada de espesor . [17]
La harina de madera se ha utilizado para tapar pequeños orificios que pasan a través de las paredes de los tubos del condensador principal ( intercambiador de calor ) en las centrales eléctricas, inyectando 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 central de una manera relativamente benigna para el medio ambiente.
Debido a sus propiedades absorbentes, se ha utilizado como agente de limpieza para eliminar grasa o aceite 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 grano .
En los residuos de las empresas de carpintería y muebles se encuentran con frecuencia grandes cantidades de harina de madera. Una reutilización adaptativa a la que se puede destinar este material es el compostaje .
La harina de madera puede estar sujeta a explosiones de polvo si no se cuida y se elimina adecuadamente.
Al igual que todas las partículas suspendidas en el aire , los tamaños de las partículas de polvo de madera se clasifican en función de su efecto sobre el sistema respiratorio humano. Para esta clasificación, la unidad de medida de los tamaños de las partículas es el micrómetro o micrón (μm), donde 1 micrómetro = 1 micrón. Las partículas inferiores a 50 μm normalmente no son visibles a simple vista. [19] Las partículas que suponen un riesgo para la salud respiratoria humana son aquellas de <100 μm (donde el símbolo < significa "menor que").
Zhang (2004) [20] ha definido el tamaño de las partículas en interiores según la fracción respiratoria:
Las partículas que se precipitan en las proximidades 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 las vías respiratorias no cartilaginosas, se denominan polvo respirable. [21] El polvo emitido en la industria de la madera se caracteriza por la desintegración dimensional de partículas de hasta 5 μm, por lo que se precipitan principalmente en la cavidad nasal, aumentando el riesgo de cáncer de las vías respiratorias superiores. [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, esta se mide generalmente en mg/m3 ( miligramo 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 expuestos ocupacionalmente al polvo de madera inhalable. Se estimó que los niveles de exposición más altos se dieron en el sector de la construcción y la industria del mueble. [24]
Se sabe que el polvo de madera es un carcinógeno humano, según pruebas suficientes de carcinogenicidad obtenidas de estudios en seres humanos. Se ha demostrado mediante estudios epidemiológicos en seres humanos que la exposición al polvo de madera aumenta la incidencia de cáncer de nariz (fosas nasales y senos paranasales). Se ha observado una asociación entre la exposición al polvo de madera y los cánceres de nariz en numerosos informes de casos, estudios de cohorte 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 con madera, se utilizan sistemas de extracción de polvo. Estos se pueden dividir en dos tipos. Los primeros son los sistemas de ventilación por extracción local, los segundos son los 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 (VLE) se basan en el 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 residuos. Constan de cuatro elementos: campanas de extracción de polvo en el punto de formación de polvo, conductos de ventilación, un dispositivo de limpieza de aire (separador de residuos o colector de polvo) y un dispositivo de movimiento de aire (un ventilador, también conocido como impulsor). [26] El aire, que contiene polvo y virutas de la operación de carpintería, es succionado por un impulsor. El impulsor suele estar integrado en la unidad de eliminación de residuos o colector de polvo o situado cerca de ella .
Existen pautas de desempeño para sistemas de ventilación a baja presión para carpintería, que se relacionan con las regulaciones de calidad del aire en el trabajo que existen en muchos países. Las pautas de ventilación a baja presión a las que se hace referencia con frecuencia son las establecidas por la ACIAH.
Los sistemas de captura de bajo volumen y alta velocidad (LVHV) son tipos especializados de LEV que utilizan una campana extractora diseñada como parte integral de la herramienta o ubicada muy cerca del punto de operación de la herramienta de corte. La campana está diseñada para proporcionar altas velocidades de captura, a menudo mayores de 50 m/s (10 000 pies por minuto) en el punto de liberación del contaminante. Esta alta velocidad está acompañada de flujos de aire a menudo menores de 0,02 m3/s (50 cfm) resultantes de la pequeña área frontal de la campana que se utiliza. [27] Estos sistemas han ganado popularidad para las herramientas eléctricas portátiles, aunque la adopción de la tecnología no está muy extendida. 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 puede utilizarse como control del polvo en suspensión en el aire. 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 una época en que los operadores de aserraderos apenas podían deshacerse de su serrín. Lo arrojaban al bosque o lo incineraban simplemente para librarse de él. Hoy en día, tienen mercados abiertos para el serrín…”, según un informe de 2008. [29] Por ejemplo, el serrín se utiliza en las centrales eléctricas de biomasa como combustible o se vende a los productores lecheros como lecho para los animales. [29]
