Selection of materials with entropy-topsis by considering technological properties of impregnated wood

Selección de materiales con entropía-topsis teniendo en cuenta las propiedades tecnológicas de la madera impregnada

En este estudio se aplica el método híbrido Entropía-TOPSIS al problema de seleccionar un material de impregnación óptimo con los máximos requisitos de rendimiento. Se utilizaron los valores de hinchamiento, contracción, resistencia a la flexión, módulo de elasticidad, resistencia a la compresión y resistencia al choque para clasificar los materiales de impregnación. Como materiales de impregnación se utilizaron barita, ácido bórico, bórax y sus mezclas. Los materiales de impregnación utilizados en el estudio aumentaron en general las propiedades físicas y mecánicas de las muestras de abeto, excepto el hinchamiento. Los materiales de impregnación redujeron el hinchamiento de las muestras. Según el método de la entropía, el factor que más influyó en el éxito del proceso de impregnación fue el módulo de elasticidad. Según el método TOPSIS, el material de impregnación más exitoso fue una mezcla de barita y ácido bórico. Además, el método propuesto se comparó con otros enfoques de toma de decisiones multicriterio (MCDM) y puede utilizarse para clasificar los materiales de impregnación con una precisión fiable.

INTRODUCCIÓN

El material de madera se utiliza en varias industrias, como la del papel y la celulosa, tableros y muebles, debido a su ligereza, facilidad de procesamiento, resistencia a impactos mecánicos y físicos, buenas propiedades de aislamiento eléctrico y térmico y características renovables. Sin embargo, la madera está sujeta a cambios dimensionales y volumétricos por ser un material higroscópico, y es susceptible de quemarse y degradarse por factores bióticos y abióticos. Aunque es imposible eliminar por completo estas propiedades indeseables, la madera puede protegerse impregnándola con materiales adecuados[1-3].

En la actualidad, los compuestos de boro se consideran uno de los productos químicos más seguros para la impregnación de la madera. Se consideran materiales de impregnación cruciales para el futuro debido a su menor toxicidad en comparación con otros materiales de impregnación basados en metales pesados. Los compuestos de boro ofrecen varias ventajas, como su respeto por el medio ambiente, su asequibilidad, su fácil penetración en la madera en función del tiempo de impregnación y su gran eficacia contra las plagas biológicas. El ácido bórico y el bórax, ambos compuestos de boro utilizados en el estudio, están ampliamente reconocidos como eficaces retardantes del fuego para la protección de la madera[4-8].

La barita, otro material de impregnación estudiado aquí, sirve como fuente primaria de bario. Se emplea como agente reductor de costes y como relleno funcional en industrias como la pintura, el papel, el vidrio y la cerámica. La barita ofrece ventajas como el aislamiento acústico y contra la radiación.