CARACTERIZACIÓN DE PINO PONDEROSA - Biblioteca

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COMPONENTE 3
FORTALECIMIENTO DE LAS CAPACIDADES PARA EL MANEJO DE
LOS BOSQUES Y DESARROLLO DE LA INDUSTRIA FORESTAL EN
LAS ZONAS FRÍAS PATAGÓNICAS
CARACTERIZACIÓN DE PINO PONDEROSA (Pinus
ponderosa), PARA USO INDUSTRIAL
INFOR – 2011
COMPONENTE 3
FORTALECIMIENTO DE LAS CAPACIDADES PARA EL MANEJO DE
LOS BOSQUES Y DESARROLLO DE LA INDUSTRIA FORESTAL EN
LAS ZONAS FRÍAS PATAGÓNICAS
CARACTERIZACIÓN DE PINO PONDEROSA (Pinus
ponderosa), PARA USO INDUSTRIAL
Autor(es)
1
Gonzalo Hernández
Víctor Barrera
Marcelo Gonzalez
Luis Vásquez
Patricio Salazar
Instituto Forestal, Bío-Bío, [email protected] ; Instituto Forestal, Sede Patagonia, [email protected]; Instituto
Forestal, Bío-Bío, [email protected]; Instituto Forestal, Bío-Bío, [email protected]; Ingeniero Forestal.
1
[email protected].
INTRODUCCIÓN
En el siguiente informe se dan a conocer diferentes ensayos industriales realizados en marco de la
actividad 3, denominada “Caracterización de Pino ponderosa, para uso industrial”, ensayos
ejecutados en diversas Industrias del País.
Las trozas para la realización del estudio fueron obtenidas de la Reserva Nacional Coyhaique, en
un rodal previamente evaluado y que cumplía con los requerimientos para la ejecución de los
ensayos. Por otra parte, la cosecha y las diversas actividades como volteo, trozado, madereo en el
rodal y el trasporte de las trozas a los diferentes puntos del País, se realizó en la segunda quincena
de Septiembre y primera semana de Octubre.
El objetivo del estudio es la puesta en práctica de ensayos en diversos lugares del País, como:
Tableros Contrachapados, realizado en la Industria EAGON, ubicada en la ciudad de Lautaro,
Región de la Araucanía; Pisos de madera, ejecutado en la planta STUCK, en la comuna de Coronel ,
en la Región del Bío Bío; y dos ensayos locales en la Comuna de Coyhaique, que tiene que ver con
la obtención de Foliado de Pino ponderosa ejecutado en Hol-Chile y Aserrío de Pino ponderosa,
ejecutado en el aserradero San Manuel.
La entrega de los informes, se realizan en forma separada, cada uno esta compuesto por:
Resumen ejecutivo, Material y Método, Resultados, Conclusiones, Bibliografía y Fotografías
asociadas a cada ensayo.
OBJETIVOS
Objetivo Principal
·
Caracterización de Pino ponderosa, para uso industrial.
Objetivos específicos
·
Tableros Contrachapados, realizado en la Industria EAGON, ubicada en la ciudad de
Lautaro, Región de la Araucanía.
·
Pisos de madera, ejecutado en la planta STUCK, en la comuna de Coronel, en la Región del
Bío Bío.
·
Foliado de Pino ponderosa, en la industrial Hol-Chile, Región de Aysén.
·
Aserrío de Pino ponderosa, en aserradero mediana escala “San Manuel”, Región de Aysén.
CARACTERIZACIÓN TECNOLÓGICA DE LOS TABLEROS CONTRACHAPADOS FABRICADOS CON
PINO PONDEROSA DE LA REGIÓN DE AYSÉN, CHILE
Gonzalo Hernández2; Patricio Salazar3
RESUMEN
En este trabajo se estudia el comportamiento del Pino ponderosa que crece en la región de Aysén
como materia prima para la fabricación de tableros contrachapados.
Un total de 58 trozas, con rango de diámetro entre 28 y 44 cm, largo 2,50 m; fueron debobinados
a un espesor de 3,2 mm. El material resultante fue clasificado visualmente en los grados C y D,
secado, encolado (216 gr/m2) y prensado en frio y caliente.
Se fabricaron a escala industrial 20 tableros contrachapados de 15 mm de espesor con el objetivo
de evaluar la calidad de la unión adhesiva, sus propiedades físicas y mecánicas y el rendimiento del
proceso de debobinado. El estudio se realizó en las instalaciones industriales de Eagon S.A.,
ubicada en la Comuna de Lautaro, región de la Araucanía.
Los resultados del estudio señalan que el macerado con vapor de las trozas de Pino ponderosa no
presenta problemas de grietas ni partiduras en sus extremos. El debobinado es suave, continuo,
con una superficie homogénea y un rendimiento del 48,4%.
La calidad de la unión adhesiva de los 3 tableros evaluados cumple con los requisitos de las norma
EN 314-2 y PS1-07.
El Módulo de Rotura (MOR) de los 4 tableros evaluados, tanto de las aplicaciones paralela y
perpendicular, cumple con los requisitos de la norma DIN 68705.
OBJETIVOS
El objetivo principal de este estudio consiste en evaluar el comportamiento de la madera de Pino
ponderosa como materia prima para la fabricación de tableros contrachapados.
Objetivos específicos:
·
·
1
3
Fabricar tableros contrachapados a escala industrial.
Determinar la calidad de la unión adhesiva, las propiedades físicas y mecánicas y el
rendimiento del proceso de debobinado.
Instituto Forestal. [email protected]
Ingeniero Forestal. [email protected]
METODOLOGÍA Y MATERIALES
El ensayo se realizó en la planta de contrachapados EAGON Lautaro S.A., Ruta 5 Sur, Km. 644,
Lautaro, IX región.
Madera
Se utilizaron 58 trozas provenientes de Coyhaique, Aysén.
Algunos antecedentes prediales, dasométricos y de manejo del rodal desde donde se
seleccionaron los árboles se presentan en los Cuadros 1 y 2 siguientes:
Cuadro 1
Antecedentes prediales
Predio
Propietario
Sector
Rodal
ANTECEDENTES PREDIALES
Reserva Nacional Coyhaique
Fecha visita
CONAF
Superficie (ha)
8.5
Coordenadas
Rotonda
R-8
Edad (años)
35
Brigada INFOR
22.7.2011
X
266773
Y
4953068
V. Barrera/ B. Acuña
Cuadro 2
Antecedentes dasométricos y manejo
DAP medio (cm)
Altura media (m)
Conicidad (mm)
Distancia ramas (cm)
ANTECEDENTES DASOMÉTRICOS Y MANEJO
40,50
MANEJO
16,50
Raleo
Si
No + Calidad
Poda
Si + No + Sanidad
49,70
Altura poda (cm) Forma
1
90
50
2 3
10
50
El volteo de los arboles se realizó entre el 01 y 02 de Septiembre de 2011. El madereo los días 02,
03 y 05 de Septiembre. El despacho a Coyhaique fue el 16 de Septiembre y el arribo a la planta
EAGON Lautaro el 21 de Septiembre.
ENSAYO DE LABORATORIO
Adhesividad
Previo al ensayo industrial, se evaluó en el laboratorio del fabricante del adhesivo utilizado en este
estudio (OXIQUIM S.A.) el comportamiento de la madera con la resina fenólica OXIMIX 2480. Para
tal efecto se maceró y debobinó 1 trozo de Pino ponderosa en láminas de 1,4mm y 2,5mm de
espesor, las cuales fueron secadas y dimensionadas en secciones de 0,4m x 0,4m. Luego se
procedió a confeccionar 6 tableros de 15mm de espesor, considerando una conformación de 7
láminas: 2 caras de 1,4mm y 5 almas de 2,5mm.
Tomando en consideración las dimensiones de las láminas (0,4m x 0,4m), se utilizó un gramaje de
30gr, equivalente a uno de 200gr para un tablero estándar de 2,44m x 1,22m.
El adhesivo fue esparcido sobre las láminas en forma manual, siguiendo la secuencia que se indica:
tara de la balanza, vertido del adhesivo sobre la lámina hasta que la balanza indica 30gr, esparcido
con rodillo y repetición de secuencia hasta completar las 7 láminas de cada tablero.
Las condiciones de prensado, tiempo y temperatura utilizadas en la fabricación de los tableros de
laboratorio se indican en el cuadro 1.
Cuadro 1
Variables técnicas empleadas en la fabricación de tableros de laboratorio
Tablero
N°
Condición
Prensado
Gramaje
(gr)
Tiempo
armado
(min)
Tiempo
abierto
(min)
Tiempo
pre prensa
(min)
Presión
pre prensa
(bar)
Tiempo
cerrado
(min)
Tiempo
prensa
(min)
Temp.
prensa
(°C)
Presión
prensa
(bar)
1
Estándar
30
5
7
5
5
2
7
130
11
2
Estándar
30
5
7
5
5
2
7
130
11
3
Largo tpo.abierto
30
5
60
5
s/prep.
2
7
130
11
4
Largo tpo.cerrado
30
5
7
5
5
60
7
130
11
5
Sobre gramaje
70
5
7
5
5
2
7
130
11
6
Bajo gramaje
15
5
7
5
5
2
7
130
11
En los tableros 1 y 2 se aplicaron condiciones estándar de prensado.
En el tablero 3 se empleó una condición extrema de 60 minutos de tiempo abierto4.
En el tablero 4 se usó una condición extrema de 60 minutos de tiempo cerrado5.
En tablero el 5 se aplicó una condición extrema de sobre gramaje (en esta condición el tablero
debería tener una calidad de pegado muy baja o nula).
En el tablero 6 se aplicó una condición de bajo gramaje (en esta condición el tablero debería tener
una calidad de pegado muy baja o nula).
Una vez armados los tableros, se dispuso de 7 minutos de tiempo abierto (excepto en el tablero 3),
procediendo a su prensado en frío6 (pre prensa) en la misma prensa de platos calientes, aislada del
calor con un tablero que se dispuso en cada cara.
4
Tiempo que un tablero permanece a la espera de ser introducido a la prensa fría.
Tiempo que un tablero permanece pre prensado, con el adhesivo sin fraguar, a la espera de ser introducido a la prensa
de platos calientes.
5
Luego de una espera de 2 minutos (excepto el tablero 4), los tableros fueron introducidos a la
prensa de platos calientes, uno a la vez.
Cumplidas ambas etapas se procedió a comprobar mediante la prueba del cuchillo (knife test) la
calidad de la adhesión en cada línea de cola. Esta es una prueba sencilla y rápida, fácil de aplicar
en terreno, que consiste en separar las chapas pegadas mediante un cuchillo y comprobar
visualmente la cantidad de fibra que queda adherida en la superficie de cada lámina. Cuando no
existe suficiente desgarro hay una mala adhesividad, las chapas se separan con facilidad y se ven
lisas, sin fibras arrancadas en las superficies opuestas. Por el contrario, cuando presentan
resistencia, ambas superficies muestran desgarros.
Características del adhesivo empleado
Nombre químico:
Formula química:
Estado físico:
Apariencia y olor:
Concentración:
pH:
Resina fenol-formaldehido
(C6H6O.CH2O) n.xNa
Líquido viscoso
Rojizo a café, con ligero olor fenolico
40 a 46% y < 1% de formaldehido libre
12
ENSAYO INDUSTRIAL
Macerado
Los trozos fueron macerados en cámara de vapor durante 8 horas. La temperatura se elevó
gradualmente desde 22 a 78°C.
Debobinado
Para asegurar la calidad de las láminas a utilizar en la fabricación de tableros contrachapados,
previo al debobinado de los trozos se midieron y ajustaron los parámetros de operación del torno.
En esta actividad se emplearon una galga milimétrica y una reglilla universal equipada con nivel de
burbuja giratorio graduado en grados sexagesimales.
Los parámetros empleados en el debobinado del Pino ponderosa son los que se indican:
Paso (P): 2,9mm
Espesor (e): 3,2mm
Cota vertical (cv): 0,7mm
Ángulo del cuchillo: 22°
Donde:
6
El prensado en frío tiene por objetivo homogenizar el esparcido de la cola y la humedad dentro del tablero, de manera
que durante el prensado en caliente se logre un fraguado uniforme en el panel.
Paso (P): Es la separación entre el cuchillo y la barra de presión.
Espesor (e): Es el espesor de chapa objetivo.
Cota Vertical (cv): Es la separación vertical entre el cuchillo y la barra de presión
Considerando que la gran mayoría de las trozas no presenta poda, se estimó poco probable
obtener láminas de cara de 1,4mm de espesor libres de nudos. Por tal razón se decidió fabricar un
tablero de 15mm, con nudos en cara y trascara, compuesto de 5 láminas de 3,2mm de espesor.
El torno empleado en este estudio fue un Colombo & Cremona, de fabricación italiana, equipado
con husillos telescópicos de 15cmØ y 10cmØ, centrador-cargador electrónico automático (“X-Y
Charger”), guillotina verde con lectura scanner y apiladores (stackers) neumáticos.
La temperatura promedio de las trozas al inicio del debobinado fue de 29°C, 34°C a la mitad del
proceso y 26°C en el rollete residual.
Secado
Las chapas se secaron en un secador Babcock, de alimentación manual, 6 niveles, 18m de largo, 9
cuerpos, 4,3m de ancho, y 1 cuerpo de enfriado.
La temperatura programada en el secador fue de 170°C, con una velocidad de avance de
1,4m/min y un tiempo de secado de 12 minutos.
La humedad promedio de las láminas a la entrada del secador fue 55% y entre 5 a 7% a la salida.
La temperatura promedio de las láminas a la salida del secador fue de 35°C, condición que permite
su prensado sin problemas de pre fraguado.
Juntado
Las láminas random (chapas de ancho aleatorio) se enviaron a una maquina juntadora con el
objetivo de unirlas por sus cantos y disponer de laminas de formato completo (8’ x 4’).
Según los requerimientos de producción, las láminas unidas por sus cantos pueden o no ser
cortadas por la mitad en la maquina juntadora, de manera que las láminas generadas pueden ser
“short-grain” (4’ x 8’) o “long-grain” (8’ x 4’), dependiendo del balance de láminas de uno u otro
tipo en el armado de los paneles.
Armado y Prensado
Estas etapas se ejecutan en secuencia, como una sola, para evitar tiempos de espera que faciliten
el pre fraguado del adhesivo.
Se preparó material para un prensado de 20 tableros, armados con láminas de formato completo,
que corresponde a la capacidad de la prensa utilizada en este estudio.
Las láminas fueron dispuestas junto a la maquina encoladora para su armado.
Para determinar el gramaje a utilizar en la fabricación industrial de los tableros contrachapados, se
consideraron las siguientes variables:
Temperatura ambiente: 24 °C
Humedad relativa: 47%
Temperatura de prensa: 130 -132 °C
Temperatura de chapas: 32- 35 °C
Humedad de chapas: 5 - 8%
Según parámetros del fabricante del adhesivo, y en concordancia con los ensayos de laboratorio,
se utilizó un gramaje de 216 gr/m².
Para asegurar que el gramaje sugerido es entregado conforme por la encoladora, se pasaron por
los rodillos de esta última, láminas de 1,25m x 0,2m x 3,2mm, equivalente a 1/12 de la superficie
de un tablero estándar. El procedimiento se repitió en 3 lugares distintos de los rodillos,
obteniendo los resultados que se señalan:
Izquierda: 212 gr/m2
Centro: 218 gr/m2
Derecha: 216 gr/m2
Una vez comprobados los gramajes a lo largo de los rodillos se procedió a la secuencia de armar la
carga, prensar en frio y prensar en caliente.
El tiempo de armado de los tableros fue de 19 minutos, según la distribución siguiente:
Tiempo de armado carga: 4’ 28”
Tiempo de espera abierto: 2’ 06”
Tiempo de preprensa: 6’ 30”
Tiempo de espera cerrado: 4’ 20”
Tiempo de carga y cierre prensa: 1’ 28”
El tiempo de prensado en caliente fue de 6,75 minutos, según el detalle que se indica:
Tiempo de presión alta: 285 segundos
Tiempo de descompresión: 120 segundos
Finalizado el ciclo de prensado, los tableros fueron sometidos a la prueba del cuchillo en la
condición más exigente, es decir, a la salida de la prensa de platos calientes.
Escuadrado
Los tableros fueron dimensionados a su formato final de 2,44m x 1,22m x 15mm sin intervenir sus
caras (tableros con láminas de cara con nudos, calidades C y D como las obtenidas, no llevan
terminación de retape y lijado, a menos que el cliente lo requiera).
Control de Calidad
Para los ensayos de laboratorio se seleccionaron 3 tableros, cada uno dividido en tres sectores:
Izquierda (“I”), Centro (“C”), y Derecha (“D”). De cada sector se extrajeron probetas para evaluar
los parámetros que se señalan:
Calidad de la unión adhesiva (normas PS1-07, EN 314-1 y EN 314-2).
Módulos de ruptura (MOR) y elasticidad (MOE) (normas EN 310 y DIN 68705)
Humedad (norma EN 322)
Densidad (norma EN 323).
La norma PS1-07 aprueba la calidad de cada línea de cola con un porcentaje de adherencia
promedio mayor o igual a 85%, considerando condiciones de envejecimiento de vacío-presión y
ebullición.
La norma EN 314-2 aprueba la calidad de cada línea de cola en función a la combinación de valores
medios a la resistencia a la cortante en tracción (N/mm2) y al porcentaje de falla de madera, tal
como se indica en el cuadro 2.
Cuadro 2
Calidad unión adhesiva, EN 314-2
Resistencia a la cortante
fv (N/mm2)
Porcentaje falla madera
W (%)
0,2 ≤ fv ≤ 0,4
0,4 ≤ fv ˂ 0,6
0,6 ≤ fv ˂ 1,0
1,0 ≤ fv
≥ 80
≥ 60
≥ 40
No hay especificación
Los Módulos de Elasticidad (MOE) y Rotura (MOR) en flexión, condiciones paralela y
perpendicular, fueron determinados según las indicaciones de la norma EN 310. Los valores de
MOR obtenidos fueron contrastados con los requisitos que establece DIN 68705 (cuadro 3) para
tableros contrachapados para la construcción.
Cuadro 3
Resistencia a la flexión, DIN 68705
Condición
Paralelo
Requisito MOR
(N/mm2)
≥ 40
Perpendicular
≥ 15
Los equipos utilizados en la evaluación de la calidad de la unión adhesiva y las propiedades físicas y
mecánicas son los que se indican:
-
Autoclave
Maquina Universal Zwick Roell (normas EN 310 y 314)
Unidad traccionadora Teco (norma PS1-07)
Estufa de secado con aire forzado interior
Estufa eléctrica con ventilador
Lupa
Linterna
RESULTADOS
Adhesividad en el laboratorio
Tableros 1 y 2. Prensados bajo condiciones normales de tiempo y gramaje. Presentaron las mismas
características de desgarro firme y grueso. Excelente unión en todas las líneas de cola.
Tablero 3. Armado con la condición extrema de un tiempo abierto de 60 minutos. Muestra un
excelente desgarro.
Tablero 4. Armado con la condición extrema de un tiempo cerrado de 60 minutos. Al igual que el
tablero 3, presenta un excelente desgarro.
Tablero 5. Armado con un sobre gramaje de 70 gramos. Lo esperado de esta condición es que al
prensar en caliente las líneas de cola se delaminen por la formación de bolsas de vapor que
produce el exceso de adhesivo (tableros “soplados”). No obstante esta situación, las líneas de cola
externas presentaron desgarro bueno a aceptable y las interiores mostraron chapa delaminada,
sin desgarro, con superficie lisa. Las caras del tablero presentan afloramiento de resina, situación
esperable por el sobre gramaje.
Tablero 6. Armado con la condición extrema de bajo gramaje para inducir a dry-out severo (15
gramos). Se aprecia tendencia a un desgarro mínimo, especialmente en líneas de cola externas.
Leve mejora al interior, pero no aceptable.
Volumen de trozos procesados a escala industrial
El cuadro 4 registra el volumen JAS de las trozas procesadas.
Cuadro 4
Volumen de trozas debobinadas
Diámetro
Largo
(cm)
(m)
28
2,5
30
2,5
32
2,5
34
2,5
36
2,5
38
2,5
40
2,5
42
2,5
44
2,5
Total
n
1
11
7
12
11
7
4
2
3
58
Volumen
(m3)
0,20
2,48
1,79
3,47
3,56
2,53
1,60
0,88
1,45
17,96
Rendimiento del debobinado
De un total de 58 trozas debobinadas en este estudio, una de 42cm de diámetro fue debobinada
inicialmente para evaluar bajo condiciones de laboratorio el comportamiento de la madera con el
adhesivo OXIMIX 2480.
El debobinado de 57 trozas, con un volumen de 17,52 m3, generó 890 láminas de 3,2mm de
espesor, 60 de las cuales corresponden a láminas random juntadas, con un rendimiento de
debobinado del 48,40%.
Contracción de la madera
La medición del espesor de 61 láminas a la salida del secador permite cuantificar en un 5,9% el
porcentaje de contracción de la madera (cuadro 4).
Cuadro 4
Contracción de la madera (%)
Resultado
Guillotina (G)
(mm)
Real Verde (RV)
(mm)
G – RV
(mm)
Seco
(mm)
Contracción Contracción
(mm)
(%)
Promedio
1.380
1.387
6,7
1.304
82,48
5,9%
Máximo
1.380
1.425
45
1.350
95
6,8%
Mínimo
1.380
1.353
-27
1.275
68
5,0%
Calidad de la unión adhesiva
Los cuadros 5 y 6 registran los resultados promedios de la evaluación de la calidad de la unión
adhesiva, según PS1-07 y EN 314.
Cuadro 5
Calidad unión adhesiva (% adherencia), PS1-07
Tablero
1
Izquierdo
Centro
Derecho
Número
probetas
línea cola
5
5
5
Izquierdo
Centro
Derecho
5
5
5
Izquierdo
Centro
Derecho
5
5
5
Ubicación
Promedio
2
Promedio
3
Promedio
1-2
100
93
90
94
98
100
99
99
98
100
98
99
Vacío y presión
Línea de cola
2-3
94
94
100
96
100
96
100
99
90
60
100
83
3-4
86
100
59
82
98
98
100
99
99
100
100
100
Ebullición
Línea de cola
1-2
2-3
91
88
68
100
82
96
80
95
96
100
96
98
97
95
96
98
96
94
90
95
100
100
95
96
3-4
94
90
91
92
100
100
100
100
97
100
95
97
Los porcentajes de adherencia promedio de los 3 tableros evaluados, tanto en el tratamiento de
vacío y presión y ebullición, cumplen con el requisito mínimo de PS1-07 (≥ 85%).
Cuadro 6
Calidad unión adhesiva (resistencia cortante, % falla madera), 314-2
Tablero
1
Ubicación
Izquierdo
Número
probetas
línea cola
10
Ensayo de corte por línea de cola
1-2
fv
1,0
2-3
%
97
fv
1,1
3-4
%
96
fv
1,1
%
96
Centro
Derecho
10
10
1,5
96
1,3
72
1,5
100
1,7
96
1,8
80
1,7
93
Promedio
1,4
96
1,4
83
1,4
96
Izquierdo
10
1,6
95
2,0
87
1,3
100
2
Centro
10
1,8
96
1,3
97
1,7
100
Derecho
10
1,5
95
1,9
93
1,8
98
Promedio
1,6
95
1,7
92
1,6
99
Izquierdo
10
2,0
95
1,7
99
2,1
100
3
Centro
10
2,2
100
2,2
100
2,1
99
Derecho
10
1,3
82
1,5
86
1,0
100
Promedio
1,8
92
1,8
95
1,7
100
La resistencia a la cortante (fv) promedio de los 3 tableros evaluados supera 1,0 (N/mm2),
magnitud que no tiene asociado un porcentaje mínimo de falla de madera.
El cuadro 7 entrega los resultados de los MOE y MOR de los tableros ensayados.
Cuadro 7
Módulos MOR-MOE, EN 310
Tablero Ubicación Parámetro
(N/mm2)
MOE
Izquierda
MOR
MOE
1
Centro
MOR
MOE
Derecha
MOR
Promedio MOE
Promedio MOR
MOE
Izquierda
MOR
MOE
2
Centro
MOR
MOE
Derecha
MOR
Promedio MOE
Promedio MOR
MOE
Izquierda
MOR
MOE
3
Centro
MOR
MOE
Derecha
MOR
1
6.030
46,7
7.060
67,2
6.350
49,2
8.070
59,40
7.290
60,8
9.840
70,3
6.450
56,1
6.180
50,4
7.080
55,3
Ensayo de flexión
Paralelo
Perpendicular
2
promedio
1
2
Promedio
7.320
6.675
1.090
887
988,5
72,9
59,8
17,8
11,7
15,8
6.970
7.015
984
1.130
1.057
67,2
67,2
13,9
15,9
15,9
6.090
6.220
1.050
947
998,5
59,0
54,1
16,9
11,5
14,2
6.636,6
1.014,6
60,4
15,3
7.120
7.595
1.330
1.240
1.285
52,8
56,1
17,4
14,8
16,1
7.250
7.270
1.240
1.190
1.215
59,3
60,1
15,9
15,6
15,8
10.600 10.220
1.120
1.290
1.205
83,5
76,9
12,2
20,2
16,2
8.361,6
1.235
64,4
16,0
6.620
6.535
1.350
1.760
1.555
53,0
54,6
15,5
19,0
17,3
7.390
6.785
1.620
1.680
1.650
60,3
55,4
22,7
21,8
22,3
7.470
7.275
1.720
1.710
1.715
64,1
59,7
17,4
21,3
19,4
Promedio MOE
Promedio MOR
6.865
1.640
56,5
19,6
MOE
7.040
7.420
7.230
1.450
1.660
1.555
Izquierda
MOR
59,7
56,6
58,2
17,0
19,6
18,3
MOE
7.400
7.560
7.840
1.450
1.530
1.490
4
Centro
MOR
46,9
64,7
55,8
19,6
18,8
19,2
MOE
6.710
7.740
722,5
1.570
1.490
1.530
Derecha
MOR
56,8
62,9
59,9
18,8
19,3
19,1
Promedio MOE
7.311,6
1.525
Promedio MOR
57,9
18,8
Los valores promedio de MOR paralelo y perpendicular de los 4 tableros evaluados cumplen con
los requisitos DIN 68705 (≥ 40 N/mm2; ≥ 15 N/mm2).
El rango de MOE paralelo promedio se encuentra entre 6.636 y 8.361 (N/mm2). El de los MOE
perpendicular entre 1.014 y 1.640 (N/mm2).
El cuadro 8 entrega los resultados de las mediciones promedios de la densidad y humedad de los
tableros evaluados.
Cuadro 8
Densidad (EN 323) y humedad (EN 322)
Número de probetas
55
Densidad (kg/m3)
415,44
Humedad (%)
9,3
CONCLUSIONES
En ensayos de laboratorio, bajo condición estándar de producción, el nivel de desgarro de la unión
adhesiva entre la madera de Pino ponderosa y el adhesivo OXIMIX 2480 es “excelente/bueno”.
Resulta “aceptable” en condiciones extremas, donde no se espera adhesividad.
Los trozos de Pino ponderosa responden bien a un macerado de 8 horas, no muestran grietas ni
partiduras en sus extremos. El debobinado es suave, aun en una madera nudosa, como es el caso
de la muestra ensayada.
La chapa muestra una superficie homogénea, con nudos firmes en su gran mayoría, sin bolsillos de
resina ni pudriciones internas, manteniéndose continua desde el comienzo hasta el final del
debobinado.
El rendimiento del proceso de debobinado fue 48,40 %
El porcentaje de contracción tangencial de las láminas fue 5,9 %.
La calidad de la unión adhesiva en los 3 tableros evaluados cumple con los requisitos de las
normas EN 314-2 y PS1-07.
Los 4 tableros ensayados cumplen con los requisitos de MOR paralelo y perpendicular que señala
la norma DIN 68705.
La densidad y contenido de humedad de los tableros evaluados fue 415 kg/m3 y 9,3 %,
respectivamente.
Se recomienda la poda de los bosques de Pino ponderosa con el objetivo de obtener chapas libres
de nudos, de buena apariencia estética, aumentando el valor comercial de los tableros.
BIBLIOGRAFÍA
EN 310. Tableros derivados de la madera. Determinación del modulo de elasticidad en flexión y de
la resistencia a la flexión.
EN 314-1. Tableros contrachapados. Calidad de encolado. Parte 1: Métodos de ensayo.
EN 314-2. Tableros contrachapados. Calidad de encolado. Parte 2: Especificaciones.
EN 322. Tableros derivados de la madera. Determinación del contenido de humedad.
EN 323. Tableros derivados de la madera. Determinación de la densidad.
PS1-07. Structural Plywood. Voluntary Product Standard.
FOTOGRAFÍAS RELACIONADAS
Fabricación de tableros en laboratorio
Encolado
Esparcido adhesivo
Prensa
Ensayo adhesión
Fabricación de tableros contrachapados a escala industrial
Trozas maceradas
Ajuste torno debobinador
Carga trozos en torno
Debobinado de trozos
Secado de láminas
Encolado
Carga en prensa fría
Descarga prensa platos calientes
PISOS DE MADERA FABRICADOS CON PINO PONDEROSA DE LA REGIÓN DE AYSÉN, CHILE
Marcelo González7; Luis Vásquez8; Gonzalo
Hernández9
RESUMEN
como materia prima para la elaboración de pisos de madera, además de cuantificar el rendimiento
de la clasificación visual estructural de la madera aserrada, condición verde y seca.
El estudio se realizó en las instalaciones industriales de Ernesto Stuck e Hijos Ltda., ubicadas en la
Comuna de Tomé, región del Bío Bío.
Un total de 6 trozas, con rango de diámetro entre 33,5 y 50 cm, largo de 2,60 m; provenientes de
la segunda troza de igual número de árboles, fueron aserradas (100 piezas), clasificadas
visualmente en los grados estructurales que señala la NCh 1970/2, secadas en cámara, vueltas a
clasificar visualmente y finalmente utilizadas en la elaboración de tablas de piso y lámino parquet.
Los resultados del estudio señalan que el proceso de aserrío registró un rendimiento del 47%, el
grado estructural que predomina en la clasificación visual en los estados verde y seco es el
Rechazo, con un 42 y 48% respectivamente, atribuido mayoritariamente a la presencia de nudos
aislados de gran magnitud; y que el rendimiento del proceso de fabricación de pisos fue de un
43,87%.
OBJETIVOS
El objetivo principal de este ensayo consiste en estudiar el comportamiento del Pino ponderosa
como materia prima para la fabricación de pisos de madera.
·
·
·
7
Fabricar pisos a escala industrial (entablado piso, lámino parquet).
Determinar el rendimiento del proceso de fabricación de pisos.
Cuantificar el rendimiento de la clasificación visual estructural de la madera aserrada,
estado verde y seco.
Instituto Forestal. Ingeniero de la Madera. [email protected]
Instituto Forestal. Ingeniero Civil. [email protected]
9
Instituto Forestal. Ingeniero Civil en Industrias Forestales. [email protected]
8
El ensayo se realizó en la planta industrial de Parquet Stuck e Hijos Ltda., ubicada en el Fundo San
José, Lote 2, Quebrada Honda, Tomé, VIII región.
Madera
Se utilizaron 6 trozas provenientes de Coyhaique, Aysén.
Cuadro 1
Predio
Propietario
CONAF
Sector
Rotonda
Rodal
R-8
Superficie (ha)
Edad (años)
Fecha visita
8.5
35
22.7.2011
Coordenadas
Brigada INFOR
X
266773
Y
4953068
Cuadro 2
DAP medio (cm)
40,50
Altura media (m)
16,50
Conicidad (mm)
49,70
MANEJO
Raleo
Si
No
+
Calidad
1
2
Poda
Si
+ No
+
Sanidad
90
10
Forma
50
50
Altura poda (cm)
-
3
03 y 05 de Septiembre. El despacho a Coyhaique fue el 16 de Septiembre y el arribo a la planta
industrial de Ernesto Stuck fue el 21 de Septiembre.
Aserrío, clasificación visual, secado y confección de pisos
El día 7 de Octubre de 2011 se desarrollaron las actividades de aserrío y clasificación visual
estructural de la madera aserrada en estado verde. Entre el 15 de Octubre y el 4 de Noviembre se
procedió al secado de la madera en cámara, formando parte de una carga de Eucalipto globulus. El
9 de Noviembre se realizó la clasificación visual estructural de la madera aserrada seca y el 21 de
Noviembre se confeccionaron las tablas de piso y lámino parquet.
Descripción del aserradero
El aserradero de Ernesto Stuck es del tipo sierra cinta. El diámetro del volante porta sierra es
de 1,2 metros, empleando una hoja de sierra de calibre 6”, espesor 1,8 mm. Dispone, además, de
una sierra canteadora, considerando una sierra fija y otra variable.
Clasificación visual de la madera aserrada
La clasificación visual de la madera aserrada se realizó según las indicaciones de la norma NCh
1970/2: Maderas – Parte 2: Especies coníferas – Clasificación visual para uso estructural –
Especificaciones de los grados de calidad.
Cámara de secado
Ernesto Stuck dispone de una cámara de secado para maderas latifoliadas de 80 m3 de capacidad,
automática, del tipo convencional, con sistema de calefacción por agua caliente. Funciona con una
caldera alimentada con aserrín y viruta. La temperatura de operación fluctúa entre 40 y 70 ºC, con
una velocidad de aire entre tablas de 2,5 m/s.
Confección de pisos
La madera aserrada que ingresó a proceso para la elaboración de tablas de pisos presentó
escuadrías 1x4, 1x5, 1x6 y 1x7, considerando un espesor entre 30 y 31 mm.
En términos generales, el proceso de elaboración de tablas de piso contempló las siguientes
etapas: Trozado y rip, precepillado, machihembrado, ranurado y machihembrado de cabezas.
El material remanente de la elaboración de tablas de piso, además de las piezas 1x2 y 1x3, fue
empleado en la elaboración de lámino parquet.
La elaboración de lámino parquet consideró los procesos de trozado y cepillado.
RESULTADOS
Cubicación de los trozos (JAS)
El cuadro 2 registra el volumen (JAS) de los trozos ingresado a proceso.
Cuadro 2
Volumen de madera en trozos
TROZO
1
2
3
4
5
6
Total
VOLUMEN JAS (m3)
0,346
0,444
0,279
0,320
0,295
0,503
2,188
Producción de madera aserrada
El cuadro 3 resume la producción de madera aserrada por trozo procesado.
Cuadro 3
Volumen madera aserrada (m3)
TROZO
1
N° piezas
ESCUADRÍA
(mm)
LARGO
(m)
1
31x58
0,005
2
31x84
0,013
8
31x108
5
31x137
0,055
2
31x160
0,026
2,58
Total (18)
2
Total (11)
0,069
0,168
1
31x55
0,004
2
31x85
0,014
5
31x111
13
31x138
2,63
0,045
0,146
Total (21)
3
Volumen
(m3)
0,210
1
31x60
1
31x109
9
31x165
0,005
2,64
0,009
0,122
0,135
4
1
31x60
1
31x84
3
31x138
8
31x164
0,005
2,61
0,151
2
31x57
0,009
2
31x87
0,014
4
31x114
9
31x139
2,63
Total (20)
0,037
0,102
Total (17)
6
0,033
0,106
Total (13)
5
0,007
0,163
1
31x59
0,005
2
31x84
0,014
4
31x106
9
31x135
0,098
4
31x164
0,053
2,60
0,034
0,203
Nota: Entre paréntesis se informa del número total de piezas por trozo procesado
Se generaron 100 piezas de madera aserrada, espesor 31 mm, ancho variable, equivalente a 1,030
m3.
Rendimiento de la clasificación visual estructural, condiciones verde y seco
Los cuadros 4 y 5 resumen la distribución de grados estructurales visuales de la madera aserrada,
condición verde y seca, respectivamente.
Cuadro 4
Rendimiento de los grados estructurales visuales, verde
TROZO
GRADO ESTRUCTURAL VISUAL
1
2
3
4
Rechazo
Total piezas
1
1
1
3
1
12
18
2
3
4
6
2
6
21
3
1
3
1
3
3
11
4
1
2
3
1
6
13
5
1
0
2
5
9
17
6
5
7
2
0
6
20
Cuadro 5
Rendimiento de los grados estructurales visuales, seco
TROZO
GRADO ESTRUCTURAL VISUAL
1
2
3
4
Rechazo
Total piezas
1
1
1
3
1
12
18
2
3
4
6
2
6
21
3
1
3
1
3
3
11
4
1
2
3
0
7
13
5
0
1
2
0
14
17
6
5
7
1
1
6
20
El defecto que predomina en el rechazo de piezas clasificadas visualmente en la condición verde es
la presencia aislada de nudos de gran magnitud, tanto en la zona central como en la zona cercana
a los cantos. Se contabilizaron 2 piezas rechazadas por la presencia de fibra inclinada.
Se observa que el proceso de secado incrementó en 6 unidades el nivel de rechazo de las piezas
clasificadas visualmente. El trozo 5 concentró este aumento, con 5 piezas, todas ellas con
presencia de encorvadura.
Producción de tablas de piso y lámino parquet
El cuadro 6 registra la producción de tablas de piso, según escuadría y largo resultante.
Cuadro 6
Producción de tablas e piso (m3)
PRODUCTO
Tablas de piso
(20x90xav)
DIMENSIONES
(mm)
NÚMERO
PIEZAS
VOLUMEN
(m3)
20x90x300
5
0,0027
20x90x400
3
0,0022
20x90x500
6
0,0054
20x90x600
9
0,0097
20x90x700
11
0,0139
20x90x800
7
0,0101
20x90x900
4
0,0065
20x90x1.000
4
0,0072
20x90x1.100
4
0,0079
20x90x1.200
5
0,0108
20x90x1.600
1
0,0029
20x90x1.700
1
0,0031
Total
Tablas de piso
(20x115xav)
0,0823
20x115x300
13
0,0090
20x115x400
6
0,0055
20x115x500
17
0,0196
20x115x600
10
0,0138
20x115x700
26
0,0419
20x115x800
7
0,0129
20x115x900
7
0,0145
20x115x1.000
4
0,0092
20x115x1.100
1
0,0025
20x115x1.200
4
0,0110
20x115x1.300
2
0,0060
20x115x1.400
2
0,0064
20x115x1.500
4
0,0138
20x115x1.600
3
0,0110
Total
Nota: av., ancho variable
0,1771
PRODUCTO
Tablas de piso
(20x140xav)
DIMENSIONES
(mm)
NÚMERO
PIEZAS
VOLUMEN
(m3)
20x140x300
1
0,0008
20x140x400
2
0,0022
20x140x500
17
0,0238
20x140x600
13
0,0218
20x140x700
3
0,0059
20x140x800
7
0,0157
20x140x900
2
0,0050
20x140x1.000
2
0,0056
20x140x1.100
1
0,0031
20x140x1.200
3
0,0101
20x140x1.400
2
0,0078
20x140x1.500
1
0,0042
20x140x1.600
3
0,0134
20x140x1.700
2
0,0095
20x140x1.800
2
0,0101
Total
0,1392
Nota: av., ancho variable
La producción de tablas de piso fue de 0,3986 m3.
La producción de lámino parquet fue de 0,0533 m3, considerando 29 palmetas de 48x48 cm, cada
una de ellas compuesta por 80 lámino de 8x23x125 mm.
CONCLUSIONES
§
El rendimiento del proceso de aserrío de 6 trozos de Pino ponderosa, con un rango de
diámetros entre los 33,5 y 50 cm, es de un 47%.
§
Según NCh 1979/2, la clasificación visual estructural de la madera aserrada verde de Pino
ponderosa califica mayoritariamente en la calidad Rechazo, con un 42%.
§
Según NCh 1979/2, la clasificación visual estructural de la madera aserrada seca de de Pino
ponderosa califica mayoritariamente en la calidad Rechazo, con un 48%.
§
El rendimiento del proceso de elaboración de tablas de piso y lámino parquet fue de un
43,87%, con un 38,69% de tablas de piso y 5,18% de lámino parquet.
§
Se sugiere promover la poda del Pino ponderosa, con el objetivo de mejorar el rendimiento de
la clasificación visual estructural y la producción de pisos de madera.
BIBLIOGRAFIA
§
NCH 1970/2. Maderas – Parte 2: Especies coníferas – Clasificación visual para uso estructural –
Especificaciones de los grados de calidad.
FOTOGRAFIAS RELACIONADAS
Aserrío
NUDOS
ELABORACIÓN DE PISOS
Machiembrado
Ranurado y machiembrado de cabeza
Rip y precepillado
FOLIADO DE PINO PONDEROSA, ELABORADO EN PLANTA DE LA REGIÓN DE AYSÉN, CHILE
Víctor Barrera9
RESUMEN
como materia prima para la elaboración de láminas foliadas (chapas).
Un total de 07 trozas, con rango de diámetro entre 15 y 30 cm, y largos aproximados a los 2,9 m
fueron laminadas a un espesor de 0,6 mm y 0,8 mm El material resultante fue clasificado
visualmente por troza, y posteriormente secado a una temperatura de 100-110°C.
Se elaboraron a escala industrial 355,13m2 de chapas de 0,6 mm y 287,45 m2 de chapas de 0,8
mm, con un volumen de 0,21 y 0,23 m3, respectivamente. Los anchos de las chapas varían entre
los 13 y 22 cm, con largos que oscilan entre los 2,55 y 2,85 cm.
Las chapas fueron clasificadas de acuerdo a su espesor y ancho, además se empaquetaron y
fueron dispuestas en el patio de almacenamiento de la planta laminadora Hol-Chile, ubicada en
Coyhaique, Región de Aysén.
Los resultados del estudio señalan que el espesor que obtuvo mejor comportamiento, son las
chapas de 0,8 mm, debido a que la madera de pino ponderosa es de baja densidad y en el espesor
de 0,6 mm, se agrietaron algunas muestras y además al ser transportadas tendían a quebrarse.
El rendimiento, calculado por el volumen de chapas y residuos / por el volumen total, entrega un
valor de 49,78% y el rendimiento solo incorporando la chapa producida/volumen total , es de un
19,1%.
OBJETIVOS
ponderosa como materia prima para la fabricación de láminas foliadas.
·
Determinación de volúmenes y Comportamientos de láminas de foliado en diferentes
espesores, de forma visual.
·
Determinación de rendimientos para el total de las trozas de Pino ponderosa, utilizadas
para el ensayo.
_______________________________
9
Instituto Forestal, Sede Patagonia, [email protected]
El ensayo se realizó en la planta laminadora Hol-Chile, ubicada en la comuna de Coyhaique,
camino Coyhaique alto, Región de Aysén.
Madera
Se utilizaron 07 trozas provenientes de la Reserva Coyhaique.
Cuadro 1
Predio
Propietario
Sector
Rodal
Fecha visita
CONAF
Superficie (ha)
8.5
Coordenadas
Rotonda
R-8
Edad (años)
35
Brigada INFOR
22.7.2011
X
266773
Y
4953068
Cuadro 2
DAP medio (cm)
Altura media (m)
Conicidad (mm)
40,50
MANEJO
16,50
Raleo
Si
No + Calidad
Poda
Si + No + Sanidad
49,70
1
90
50
2 3
10
50
03 y 05 de Septiembre. El despacho a Coyhaique fue el 16 de Septiembre y el arribo a la planta se
realizó la primera quincena de Octubre.
Las trozas utilizadas para el ensayo de foliados fueron enumeradas con una placa, para realizar el
seguimiento de los rendimientos. Los diámetros de las trozas utilizadas varían entre los 15 a 30
cm, con un largo de 3 m, los que se redujeron a 2,9 m, una vez emparejado la cara inferior y
superior. El volumen total de las trozas utilizadas para el ensayo es de 2,31m3.
ENSAYO INDUSTRIAL
Se detallan a continuación, algunas actividades realizadas para poder dar cumplimiento a los
objetivos del ensayo.
Macerado
Los trozos fueron macerados en cámara de vapor durante 8 horas. La temperatura se elevó
gradualmente hasta llegar a un promedio de 80-90 °C.
Laminado
Para asegurar la calidad de las láminas a utilizar, previo al foliado de los trozos se midieron y
ajustaron los parámetros de operación del torno (calibración). El proceso fue pasar las trozas una
por una, donde el cuchillo cumple una función vital en la calidad de las láminas.
Secado
Posteriormente, las chapas elaboradas, son trasladadas hasta el secador, donde son
transportadas en una reja, que las lleva a un horno, el cual se encuentra a una temperatura de
100-110°C. Una vez secadas las chapas son apiladas y se envían a guillotina.
Guillotinado
Una vez las chapas dispuestas en el mesón, se procede a calibrar la guillotina, con el objetivo de
obtener un corte derecho. Son apiladas las chapas y se cortan en grupos, para que el avance sea
más rápido.
Apilamiento
Las láminas fueron seleccionadas de acuerdo a su largo, espesor y ancho de chapa. Una vez
ordenadas fueron apiladas en el patio de almacenamiento de la planta.
RESULTADOS
El resultado del total de foliado resultante para las 07 trozas, se presenta en el cuadro 1. Los
valores se entregan separados, según los diferentes espesores utilizados para el ensayo.
Cuadro 1. Información de foliado, por tipo de espesor (chapa canteada)
Foliado 0,6 mm
Foliado 0,8 mm
Largo (m)
Anchos (cm)
Nº láminas
m
2,85
15
25
2,85
19
2,80
19
2,80
2,85
2
2
Largo (m)
Anchos (cm)
Nº láminas
m
10,69
2,75
15
22
9,08
32
17,33
2,60
20
22
11,44
30
15,96
2,50
18
22
9,90
18
20
10,08
2,75
20
24
13,20
19
32
17,33
2,70
21
22
12,47
2,85
13
30
11,12
2,85
19
24
13,00
2,85
17
30
14,54
2,80
15
32
13,44
2,85
20
32
18,24
2,60
13
22
7,44
2,85
17
32
15,50
2,60
14
24
8,74
2,85
16
26
11,86
2,70
18
24
11,66
2,85
20
28
15,96
2,75
11
18
5,45
2,85
21
22
13,17
2,70
11
26
7,72
2,85
14
26
10,37
2,80
19
24
12,77
2,85
20
28
15,96
2,75
13
22
7,87
2,85
16
26
11,86
2,70
17
24
11,02
2,85
20
24
13,68
2,60
20
24
12,48
2,85
12
24
8,21
2,70
19
24
12,31
2,85
10
30
16,25
2,75
12
22
7,26
2,85
2
30
18,81
2,75
20
24
13,20
2,85
16
24
10,94
2,70
17
22
10,10
2,60
15
20
7,8
2,75
18
24
11,88
2,90
13
28
10,56
2,80
19
24
12,77
2,85
17
24
11,63
2,80
13
22
8,01
2,60
13
24
4,73
2,80
13
32
11,65
2,85
13
32
11,86
2,75
20
22
12,10
2,85
14
26
10,37
2,75
20
22
12,10
2,55
17
24
6,07
2,55
15
22
8,42
2,80
17
30
14,28
2,71
16,67
23,56
10,65
Promedios
2,82
15,82
27,11
12,68
Los valores promedios indican que el espesor 0,6 mm, tiene un largo constante, con un promedio
de 2,82 m, por otro lado, el espesor 0,8 mm tiene un promedio de 2,71 m. En total el espesor 0,6
mm, entregó un área de chapa de 355,13 m2, y 287,45 m2, entrego el espesor 0,8 mm.
Los espesores de 0,8 mm obtuvieron un mejor comportamiento al daño, ocasionado por el
transporte y manipulación. También se comprobó, que al realizar un lijado fino superficial a una de
las caras, este espesor responde de una mejor forma. Se observaron nudos sueltos en ambos
espesores, sin embargo en el espesor 0,6 mm los nudos son más frágiles. Por otro lado, los nudos
del espesor 0,8 mm, se encuentran más apretados (firmes) en la lámina.
El rendimiento se calculó a partir del volumen de las medidas antes de iniciar el ensayo, este valor
entregó un volumen JAS de 2,31 m3, mayores detalles por troza se presentan en el cuadro 2.
Cuadro 2. Dimensiones y volumen de trozas utilizadas en el ensayo
Diámetro
Largo
Volumen
mínimo (cm)
(m)
(m3)
23,0
2,9
0,37
20,0
2,9
0,25
21,5
2,9
0,33
14,8
2,9
0,33
30,8
2,9
0,48
15,0
2,9
0,27
14,8
2,9
0,29
El volumen de madera residual, post producción de chapas, se entrega en el cuadro 3. Esta
madera residual corresponde al tablón central de la troza.
Cuadro 3. Dimensiones de madera residual
Espesor
(cm)
14,5
14,0
12,5
3,0
30,0
4,0
3,5
Ancho
(cm)
31,5
26
30,5
26,5
31,5
26
26
Largo
(m)
2,9
2,9
2,9
2,9
2,9
2,9
2,9
El volumen total de las 07 trozas utilizadas para el ensayo, corresponde a 34,01 pulgadas pineras,
lo que equivale a 0,71 m3. El rendimiento, calculado por el volumen de chapas y residuos / por el
volumen total, entrega un valor de 49,78%. El rendimiento de residuos/ volumen total, entrega un
valor de 30,7%. Sin embargo, al realizar el cálculo solo de las chapas resultantes/por el volumen
total, el rendimiento disminuye a 19,1%.
CONCLUSIONES
Los valores promedios indican que el espesor 0,6 mm, tiene un largo constante, con un promedio
de 2,82 m, por otro lado, el espesor 0,8 mm tiene un promedio de 2,71 m. En total el espesor 0,6
mm, entregó un área de chapa de 355,13 m2, y 287,45 m2, entrego el espesor 0,8 mm.
Los espesores de 0,8 mm obtuvieron un mejor comportamiento al daño, ocasionado por el
transporte y manipulación. También se comprobó, que al realizar un lijado fino superficial a una de
las caras, este espesor responde de una mejor forma
El rendimiento, calculado por el volumen de chapas y residuos / por el volumen total, entrega un
valor de 49,78%. El rendimiento de residuos/ volumen total, entrega un valor de 30,7%. Sin
embargo, al realizar el cálculo solo de las chapas resultantes/por el volumen total, el rendimiento
disminuye a 19,1%.
Se recomienda la utilización de trozas de mayor diámetro y con manejo, para la elaboración de
láminas foliadas. Con esta recomendación, se pretende mejorar el rendimiento y calidad de las
chapas.
Es necesario seguir buscando alternativas productivas al Pino ponderosa de la Región de Aysén,
considerando que es la especie exótica con mayor superficie plantada en le Región y en el País.
Se hace necesario con carácter de urgencia promover e incentivar el manejo de las plantaciones
de Pino ponderosa en la Región.
FOTOGRAFÍAS RELACIONADAS
Troza en proceso de foliado
Ingreso a Secado
Apilado de láminas
Salida de foliado
Salida y apilado después del secado
ASERRÍO DE PINO PONDEROSA, DE LA REGIÓN DE AYSEN
Víctor Barrera10
RESUMEN
como materia prima para la elaboración de madera aserrada.
Un total de 15 trozas, con rango de diámetro entre 15 y 30 cm, y largos aproximados a los 3,25 m
fueron aserradas en escuadrías de: 2*2 - 2*3 – 2*4 - 2*6 - 4*4, con diámetros promedios de 29,3
cm y 33,9 cm, para el diámetro menor y mayor, respectivamente. El volumen total de trozas
recepcionadas en el aserradero es de 3,34 m3.
El primer resultado fue la obtención de 15 basas, las cuales entregaron un total de 2,29 m3,
descontando pérdidas como las cantoneras y aserrín. Posteriormente las basas se aserraron en
una sierra huincha, donde se dio origen a las escuadrías finales. La madera aserrada fue clasificada
de acuerdo a su escuadría, posteriormente fue apilada y encastillada por escuadría, en el patio del
aserradero San Manuel, ubicado en el Sector El Claro.
Los resultados del estudio señalan que el rendimiento de cuadrar las trozas en la sierra circular, es
de un 58,6%, en relación al volumen inicial. Al considerar las cantoneras de las cuales se pueden
obtener algunas piezas, el rendimiento aumenta a un 61,8%. El rendimiento en sierra huincha es
de un 85,8%.
OBJETIVOS
ponderosa como materia prima para madera aserrada.
·
Determinación de diámetros, área basal y volúmenes promedios por troza.
·
Determinación de rendimientos para el total de las trozas de Pino ponderosa, utilizadas
para el ensayo, por tipo de sierra utilizada (sierra circular y huincha).
_______________________________
10
Instituto Forestal, Sede Patagonia, [email protected]
El ensayo se realizó en el Aserradero San Manuel, ubicado Sector El Claro, en la comuna de
Coyhaique, Región de Aysén.
Madera
Se utilizaron 15 trozas provenientes de la Reserva Coyhaique. Algunos antecedentes prediales,
dasométricos y de manejo del rodal desde donde se seleccionaron los árboles se presentan en los
Cuadros 1 y 2 siguientes:
Cuadro 1
Predio
Propietario
Sector
Rodal
Fecha visita
CONAF
Superficie (ha)
8.5
Coordenadas
Rotonda
R-8
Edad (años)
35
Brigada INFOR
22.7.2011
X
266773
Y
4953068
Cuadro 2
DAP medio (cm)
Altura media (m)
Conicidad (mm)
40,50
MANEJO
16,50
Raleo
Si
No + Calidad
Poda
Si + No + Sanidad
49,70
1
90
50
2 3
10
50
03 y 05 de Septiembre. El despacho a Coyhaique fue el 16 de Septiembre y el arribo a la planta se
realizó la primera quincena de Octubre.
Las trozas utilizadas para el ensayo de madera aserrada fueron enumeradas con sprite de color
naranjo, para realizar el seguimiento de los rendimientos por troza. Los diámetros de las trozas
utilizadas varían entre los 24 a 37 cm, con un largo de 3,30 m, los que se redujeron a 3,20 m, una
vez realizado los despuntes en la cara inferior y superior. El volumen total de las trozas utilizadas
para el ensayo es de 3,92m3.
ENSAYO DE ASERRIO
Se detallan a continuación, algunas actividades realizadas para poder dar cumplimiento a los
objetivos del ensayo.
Apilado de trozas
Las trozas fueron trasladadas desde el rodal donde se realizó la cosecha y fueron apiladas en el
patio del aserradero San Manuel, sector El Claro, en la comuna de Coyhaique. Posteriormente
fueron cubicadas, según JAS, Smalian, Newton y Huber.
Aserrío en sierra circular
Para el estudio se utilizaron 15 trozas, las cuales fueron enumeradas para realizar el monitoreo de
cada una de las actividades. El aserradero corresponde a un aserradero convencional con una
sierra circular H-337, lo que equivale a 33 dientes y 7 mm de diente, que corresponde a un espesor
de diente de ¼”. El motor que hace funcionar la sierra y carro móvil, es un motor estacionario
marca Mercedes Benz. Las trozas son montadas en el carro, donde se procedió a cuadrar cada una
de, generando 15 basas. En esta etapa las pérdidas corresponden al aserrín y las cantoneras (tapas
laterales), las cuales fueron reaserradas en la canteadora, donde se optimizó el rendimiento.
Aserrío en sierra huincha
Posteriormente, las basas son aserradas en una sierra huincha de 1100 mm*4”, la que tiene una
altura máxima de corte de 24” y ancho máximo de 20” y los volantes alcanzan 630 RPM
(revoluciones por minuto). Las escuadrías aserradas corresponden principalmente a: 2*2 - 2*3 2*4 - 2*6 - 4*4. El monitoreo consistió en anotar la cantidad de piezas y escuadrías por basa, así
mismo anotar los remanentes que pueden ser aprovechados en la canteadora, con el objetivo de
obtener los rendimientos netos y brutos.
Clasificación
Una vez aserradas las basas, se procedió a la clasificación por número de piezas, las cuales fueron
cubicadas en m3 y también reducidas a pulgadas. Posteriormente, las piezas fueron llevadas al
patio del aserradero, donde se encastillaron de acuerdo a las escuadrías.
RESULTADOS
Trozas utilizadas en estudio
En el Cuadro 1, se presentan los resultados de las mediciones de los diámetros menores y
mayores, con las respectivas medidas cruzadas, con el objetivo de obtener un promedio más
preciso, de ambas caras de medición. Los largos varían en valores que no superan los 3,40 m.
Cuadro 1. Variables de crecimiento, por parcela
Troza
Diámetro menor
(cm)
med 1 med 2 media
Diámetro mayor
(cm)
med 1 med 2 media
Área basal
2
(m )
g1
g2
Largo
(m)
(m)
Forma
1
37,7
36,8
37,3
45,2
42,3
43,8
0,1091
0,1505
3,20
1,0
2
34,4
31,7
33,1
34,1
35,1
34,6
0,0859
0,0941
3,24
1,0
3
24,4
24,7
24,6
27,1
28,6
27,9
0,0474
0,0610
3,30
2,0
4
25,1
25,0
25,1
28,0
27,5
27,8
0,0493
0,0606
3,28
1,0
5
27,0
26,5
26,8
31,2
31,6
31,4
0,0563
0,0775
3,20
1,0
6
27,5
28,5
28,0
37,0
32,5
34,8
0,0617
0,0950
3,30
1,0
7
31,3
29,5
30,4
36,8
37,0
36,9
0,0727
0,1071
3,31
1,0
8
32,0
31,0
31,5
35,5
35,6
35,6
0,0780
0,0994
3,20
2,0
9
32,0
36,0
34,0
38,5
37,8
38,2
0,0909
0,1145
3,34
1,0
10
26,6
27,6
27,1
31,5
30,6
31,1
0,0578
0,0758
3,26
2,0
11
27,5
25,5
26,5
31,9
32,5
32,2
0,0552
0,0815
3,34
2,0
12
27,0
27,6
27,3
30,0
30,5
30,3
0,0586
0,0720
3,38
2,0
13
31,6
31,5
31,6
40,0
40,0
40,0
0,0783
0,1258
3,26
2,0
14
28,7
28,0
28,4
32,4
31,5
32,0
0,0632
0,0803
3,29
2,0
15
27,7
27,2
27,5
32,0
31,5
31,8
0,0593
0,0793
3,28
2,0
Forma: 1: troza recta; 2: troza con leve inclinación.
Cabe recordar que en esta primera etapa las trozas se aserrearon en una sierra circular de ¼”,
donde se cuadro la troza y se sacaron las cantoneras. Los largos varían entre los 3,20 y 3,38 cm,
con un promedio de 3,28 cm. El 53% (8), trozas presentaban una leve curvatura y las restantes
trozas clasificaron como troza recta. El área basal tiene un promedio en la cara menor de 0,0682
m2 y la cara superior de 0,0916 m2.
Rendimiento sierra circular
En el siguiente cuadro, se presentan los resultados de las medidas basales en cm y volumen en m3,
por cada troza utilizada en el estudio. Los volúmenes y rendimientos se separan de dos maneras:
volumen basal y volumen de basa+tapa (cantoneras).
Cuadro 2. Medidas de la basa y rendimientos de aserrío en sierra circular
Troza
Basa (cm)
Volumen (m3)
Rendimiento (%)
Largo (cm)
Med 1
Med 2
Tapas
Basa
basa+tapa
Basas
con tapas
1
3,20
30,50
28,00
0,008
0,27
0,281
65,78
67,71
2
3,24
26,60
21,50
0,008
0,19
0,193
63,53
66,27
3
3,30
16,00
21,50
0,008
0,11
0,122
63,47
67,95
4
3,28
16,00
21,00
0,008
0,11
0,118
61,14
65,58
5
3,20
24,00
18,00
0,008
0,14
0,146
64,57
68,31
6
3,30
23,70
19,00
0,008
0,15
0,157
57,50
60,60
7
3,31
29,00
18,00
0,008
0,17
0,181
58,08
60,77
8
3,20
23,50
21,50
0,008
0,16
0,170
56,96
59,77
9
3,34
24,00
24,00
0,008
0,19
0,200
56,10
58,43
10
3,26
21,00
18,50
0,008
0,13
0,135
58,17
61,85
11
3,34
21,00
21,00
0,008
0,15
0,155
64,49
67,99
12
3,38
21,00
16,00
0,008
0,11
0,122
51,47
55,09
13
3,26
23,50
18,50
0,008
0,14
0,150
42,60
45,01
14
3,29
23,50
18,50
0,008
0,14
0,151
60,60
63,99
15
3,28
21,00
18,00
0,008
0,12
0,132
54,57
58,09
Promedios
3,28
22,95
20,20
0,01
0,15
0,16
58,60
61,83
El volumen total aserrado en basa es de 2,29 m3 y total de basa+tapas es de 2,41 m3, con valores
promedios de 0,15 m3 y 0,16 m3, respectivamente. Los rendimientos mayores alcanzaron un valor
porcentual de 65,7% en la troza 1. Los valores promedios de rendimientos son de 58,6%, al
considerar solo la basa y un 61,8%, considerando la basa+tapas.
70,00
0,30
60,00
0,25
50,00
0,20
40,00
0,15
30,00
0,10
20,00
0,05
10,00
0,00
0,00
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15
Nº troza
Figura 1. Volumen y rendimientos por troza.
Volumen ( m3)
Rendimiento (%)
Rendimiento (%)
Rendimiento sierra huincha
Los valores de número de piezas por basa, así como los volúmenes y rendimientos del aserrío en
la sierra huincha, se presentan en el siguiente cuadro.
Cuadro 3. Medidas de la basa y rendimientos de aserrío en sierra huincha
Troza
Largo
Volumen
3
Nº
Volumen
Rendimiento
3
(cm)
Basa (m )
piezas
pulgada
m
1
3,20
0,27
11,0
11,9
0,245
89,70
(%)
2
3,24
0,19
8,0
7,8
0,161
86,72
3
3,30
0,11
5,0
4,2
0,087
76,22
4
3,28
0,11
4,0
4,2
0,087
78,51
5
3,20
0,14
8,0
6,1
0,126
90,90
6
3,30
0,15
11,0
7,2
0,148
99,81
7
3,31
0,17
13,0
8,0
0,165
95,38
8
3,20
0,16
7,0
4,8
0,099
61,16
9
3,34
0,19
8,0
6,1
0,126
65,32
10
3,26
0,13
7,0
5,5
0,113
89,46
11
3,34
0,15
9,0
6,4
0,132
89,51
12
3,38
0,11
4,0
4,6
0,095
83,44
13
3,26
0,14
8,0
6,0
0,124
87,21
14
3,29
0,14
11,0
6,7
0,138
96,50
15
3,28
0,12
7,0
5,5
0,113
91,38
Promedios
3,28
0,15
8,07
6,37
0,13
85,81
2,29
121,0
95,5
1,97
Total
Existe un total de 121 piezas aserradas, lo que entrega un promedio de 8 piezas/troza, la mayor
cantidad de piezas se obtuvo en la escuadría 2*6 con 39 piezas y 2*3 con 23 piezas. La troza
número 6-7-11, son las que tienen el mayor número de piezas y los rendimientos superan el 95%.
En total se obtienen 95,5” aserradas lo que equivale a 1,97 m3, con promedios de 6,3” y 0,13 m3
por troza respectivamente. El rendimiento promedio en la sierra huincha es de 85,8%, esto solo
considerando las escuadrías, distribuidas en las 121 piezas obtenidas al aserrar la basa. Sin
embargo, considerando las escuadrías de 1” obtenidas optimizando las piezas laterales de la basa,
se suman 19,2”, equivalentes a 0,39 m3, lo que sumados a los 1,97 m3, generan una suma total de
2,09 m3, lo que aumenta el rendimiento en la sierra huincha a un 91,2%. Las pérdidas restantes
son principalmente madera de menor escuadría (1”*1”, ½”*1”), papelillos y aserrín que genera el
aserrío.
CONCLUSIONES
En total se aserraron 15 trozas, las que equivalen a 3,9 m3 totales y un promedio de 0,261 m3 por
troza.
El volumen bruto del aserrío en sierra circular es de 2,41 m3 y neto de 2,29 m3, lo que equivale a
rendimientos de 61,8% y 58,6%, respectivamente.
Existe un total de 121 piezas aserradas, lo que entrega un promedio de 8 piezas/troza, la mayor
cantidad de piezas se obtuvo en la escuadría 2*6 con 39 piezas y 2*3 con 23 piezas.
En total se obtienen 95,5” aserradas lo que equivale a 1,97 m3, con promedios de 6,3” y 0,13 m3
por troza respectivamente.
El volumen bruto del aserrío en sierra huincha, para las 15 basas es de 2,09 m3 y neto de 1,97 m3,
lo que equivale a rendimientos de 91,2% y 85,8%, respectivamente.
Considerando la combinación de ambos aserríos se obtienen rendimientos promedios brutos y
netos de 76,5% y 72,2%, respectivamente.
La optimización de cada pieza de madera remanente (tapas laterales), depende del operario del
aserradero, así como también de las alternativas de productos a obtener.
La combinación de aserríos genera un mejoramiento de los rendimientos. Al realizar el aserrío con
una sola metodología provoca una disminución de los rendimientos para el caso de la sierra
circular y menor producción en el caso de la sierra huincha y/o aserradero portátil.
Es necesario abrir mercado a medianos productores de madera aserrada, esto a través de cursos
de capacitación, giras en países cercanos como Argentina, diversificación de productos,
mejoramiento de equipos y capacitación de mano de obra.
BIBLIOGRAFÍA
Quiroz, R. 2005. Rendimiento en aserrío y procesamiento primario de madera proveniente de
plantaciones forestales. Agronomía costarricense 29 (2): 7-15. 15p.
Prodan. M, R. Peters, F. Cox, P. Real. 1997. Mensura forestal. Serie de investigación y evaluación
en desarrollo sostenible. San José, Costa Rica. IICA, GTZ. 561 p.
FOTOFRAFÍAS ASOCIADAS.
Mediciones
Aserrío de trozas, tapas laterales
Sierra circular y carro de avance
Mediciones de basa
Obtención de basa
Basas apiladas
Proyecto: Caracterización de Pino ponderosa, para uso industrial.
Código: 5052812111
www.infor.cl

CARACTERIZACIÓN DE PINO PONDEROSA - Biblioteca

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