Guindeo, García Esteban, De Palacios, Camacho, E.T.S.I. de Montes, 5º Curso Industrias.

Transcripción

1 523 Asignatura: Tecnología de la Madera I Guindeo, García Esteban, De Palacios, Camacho, E.T.S.I. de Montes, 5º Curso Industrias. Programa Tema 1.-Zonas productoras de madera Introducción Bosques de gimnospermas Bosques de frondosas Bosques de Europa Bosques de África Bosques de Sudamérica Bosques de América Central Bosques de Norteamérica Bosques del sudeste asiático Bosques de Filipinas Bosques de Oceanía. Tema 2.-Géneros y especies maderables de importancia comercial ó técnica. 2.1 Gimnospermas. Araucariaceae, Cupressaaceae, Pinaceae, Podocarpaceae, Taxaceae, Taxodiacea. 2.2 Angiospermas dicotiledóneas. Aceraceae, Anacardiaceae, Annonaceae, Apocynaceas, Aquifoliacea, Araliaceae, Betulaceae, Bignoniaceae, Bombacaceae, Boraginaceae, Burseraceae, Buxaceae, Casuarinaceae, Caryocariaceae, Celastreaceae, Cerythyllaceae, Combretaceae, Cornaceae, Cunnoniaceae, Dipterocarpaceae, Ebenaceae, Ericaceae, Erythroxylaceae, Euphorbiaceae, Fagaceae, Flacourtaceae, Gonystylaceae, Guttiferae, Hamamelidaceae, Hippocastanaceae, Juglandaceae, Lauraceae, Leguminosae, Lecythidaceae, Lytraceae, Magnoliaceae, Meliaceae, Monimiaceae, Moraceae, Myricaceae, Myristicaceae, Mysinaceae, Myrtaceae, Nyssaceae, Ochnaceae, Olacaceae, Oleaceae, Platanaceae, Proteaceae, Rhamnaceae, Rhizophoraceae, Rosacae, Rubiaceae, Rutaceae, Salicaceae, Santalaceae, Sapindaceae, Sapindaceae, Sapotaceae, Scrophulariaceae, Simaroubaceae, Sterculiaceae, Theaceae, Tiliaceae, Ulmaceae, Verbenaceae, Vochysiaceae, Zygophyllaceae. Tema 3.- Comercio mundial.

2 3.1. Introducción Producción mundial de madera por zonas forestales Serie histórica de la producción mundial de madera aserrada Series históricas de las producciones mundiales de madera en rollo industrial de coníferas y frondosas Producción de madera en rollo industrial de coníferas y frondosas Flujo del comercio internacional de madera. Zonas productoras y consumidoras. Tema 4.- Importancia económica de las industrias de primera y segunda transformación Introducción Industria del aserrado Industria de chapas Industria de tableros de partículas Industria de tableros contrachapados Industria de tableros de fibras Industria del mueble Industria de carpintería Industria de embalajes y paletas Serie histórica de la producción mundial de tableros Producción mundial de tableros por zonas forestales. Tema 5.- Importancia económica de las industrias de primera y segunda transformación de la madera en España Introducción Distribución geográfica de las masas forestales por regiones Distribución de la producción maderera, por especies Madera y leña. Balance del consumo nacional Serie histórica de la producción nacional de madera de coníferas Serie histórica de la producción nacional de madera de frondosas Serie histórica de la producción nacional de madera sin calificar.

3 5.8. Serie histórica de la producción total nacional de madera Serie histórica de la producción nacional de leñas Serie histórica de la producción total nacional, expresado su valor en cargadero Serie histórica de la producción total nacional de leñas, expresado su valor en cargadero Serie histórica del comercio exterior de España de madera en rollo industrial Serie histórica del comercio exterior de España de madera aserrada Serie histórica del comercio exterior de España de tableros Industria del aserrado en España Industria de chapas y tableros contrachapados Industria del tablero de partículas Industria del tablero de fibras Industria de carpintería Industria del mueble Industria del embalaje, juguetes y varios. Tema 6.- La madera: definición y estructura Madera. Definición Estructura macroscópica Médula Radios leñosos Anillos anuales o estacionales Duramen y albura Figuras o veteados de la madera Figuras o veteados producidos por formas irregulares de la fibras Figuras producidas por la impregnación desigual de la madera por materias colorantes, aceites, gomas y resinas Figuras producidas por deformación y constitución anormal de los tejidos en ciertas partes del árbol.

4 Tema 7.- Anatomía de la madera de coníferas Introducción Elementos longitudinales Prosenquimatosos Traqueidas normales Traueidas resinosas Traqueidas en cadena Parenquimatosos Parénquima longitudinal Células epiteliales de los canales resiníferos Elementos transversales Prosenquimatosos Traqueidas radiales Parenquimatosos Parénquima radial. Tema 8.- Anatomía de la madera de frondosas dicotiledóneas Introducción Elementos longitudinales Prosenquimatosos Vasos. Elementos vasculares Traqueidas vasculares Traqueidas vasicéntricas Fibrotraqueidas Fibras libriformes Parenquimatosos Elementos transversales Radios leñosos.

5 Homogéneos Heterogéneos Otras estructuras anatómicas de las maderas de frondosas Canales gomosos y resinosos Parénquima cristalífero Células oleosas. Tema 9.- Identificación de maderas Introducción Clave de géneros de coniferales y gingkoales Detalles anatómicos de los géneros de coniferales y gingkoales incluidos en la clave Clave de identificación de maderas españolas y aclimatadas procedentes de especies arbóreas y arbustivas de frondosas. Tema 10.- Estructura submicroscópica de la pared celular Introducción Ontogenia de la pared celular. Formación celular a partir de una célula cambial Ultraestructura de la pared celular. Unidades básicas y microfibrillas Constitución de la pared celular. Estructura en capas Composición química de la pared celular Celulosa Hemicelulosa Lignina. Tema 11.- Propiedades físicas de la madera Generalidades Color Brillo Estructura, grano, fibra y textura Olor y gusto Toxicidad de las maderas.

6 11.7. Dureza Desgaste Peso específico Generalidades Pesos específicos aparentes de una madera Peso específico real Pesos específicos comerciales Variaciones del peso específico aparente y el peso seco volumétrico Peso específico aparente de la madera de primavera y verano Pesos específicos de las maderas secas al aire Volumen de madera sólida de un estéreo o madera sólida en pilas de madera en rollo y residuos industriales Unidades Medida de magnitudes Métodos aproximados de determinación del peso específico. Tema 12.- Propiedades térmicas de la madera Dilatación Coeficiente de dilatación Calor específico Conductividad térmica Conductividad transversal: paredes celulares y aire en serie Conductividad térmica de diferentes maderas Difusión del estado térmico. Evolución de la temperatura de la madera Radiación de calor por la madera. Tema 13.- Propiedades acústicas de la madera Generalidades Resistencia acústica Velocidad del sonido.

7 Vibración longitudinal Vibración transversal Resonancia Amortiguamiento Transmisión acústica Aislamiento acústico. Tema 14.- Propiedades eléctricas de la madera Generalidades Corriente continua. Resistencia eléctrica Rigidez eléctrica Corriente alterna. Factor de potencia, concepto y variación Absorción de potencia por la madera Efecto piezoeléctrico Propiedades magnéticas de la madera. Tema 15.- Fenómenos de superficie Generalidades Ligaduras atómicas, fuerzas moleculares Valencias primarias Valencias secundarias. Fuerzas de Van der Waals Dipolos permanentes Dipolo inducido Dipolo de dispersión Naturaleza de las fuerzas moleculares Consideraciones generales sobre física de superficies Distancia relativa entre moléculas de gases y líquidos Diferencia de presión por curvatura Presión de vapor de agua en contacto con una superficie curva. Thompson.

8 Energía de superficie. Adhesión y cohesión. Tema 16.- Sorción de agua por la madera Introducción Polaridad de la pared celular Sorción molecular Adsorción Condensación capilar Elaboración gráfica de las isotermas de sorción-desroción Histéresis Teorías del fenómeno de histéresis. Tema 17.- Movimiento de agua en la madera Generalidades Movimiento del agua por encima del punto de saturación de la pared celular Causa del movimiento. Teoría de Hawley Elementos anatómicos que regulan el movimiento Movimiento del agua por debajo del punto de saturación Teoría de Stamm. Tema 18.- Secado de la madera Generalidades Motivos para secar la madera Disminuir peso Minimizar cambios dimensionales Aumentar la resistencia mecánica Mejorar su aptitud a la elaboración mecánica Evitar ataques de hongos Factores que condicionan el secado Factores que dependen del aire.

9 Temperatura Humedad relativa Presión Velocidad Factores que dependen de la madera Dirección considerada Densidad Contenido de humedad Espesor Calidad del secado Evaluación de la calidad del secado Humedad de la madera. Gradiente Tensiones de secado. Madera tensionada Fendas Colapso Cambios de color causados por el secado Deformaciones Tipos Causas Métodos para reducir las deformaciones producidas por la contracción desigual de la madera Métodos para eliminar las tensiones de secado (equilibrado o igualado) Métodos para eliminar las tensiones de secado(acondicionado) Procedimientos de secado Al aire libre Fundamento Ventajas e inconvenientes Métodos para mejorar este secado.

10 Secado en cámara A baja temperatura Fundamento Ventajas e inconvenientes A media temperatura Fundamento Ventajas e inconvenientes A alta temperatura Fundamento Ventajas e inconvenientes Secado por elevación continua de la temperatura Secado por deshumificación Uso de bandas de calor. Circuito cerrado y abierto Uso de productos químicos Secado solar Secado por vacío Secado por radiaciones Infrarrojos Microondas Secado por conducción Secado por aplicación de la electricidad Por efecto Joule Por campos electromagnéticos Por alta frecuencia Secado químico Secado mecánico. Tema 19.- Cédulas de secado.

11 19.1. Introducción Cédulas de secado europeas y americanas. Utilización Tablas Ejercicios teóricos de determinación de cédulas de secado Cálculo de tiempos de secado: Braushin y Kollman. Tema 20.- Características mecánicas de la madera Introducción Dureza Compresión axial Flexión dinámica Flexión estática Tracción perpendicular a las fibras Hienda Esfuerzo cortante Tensiones básicas y admisibles. Tema 21.- Reología de la madera Introducción Deformaciones de la madera en función de las solicitaciones mecánicas Deformación de la madera sometida a esfuerzos prolongados Comportamiento plástico-elástico de la madera. Tema 22.- Adhesivos para madera Introducción Terminología Adhesivos derivados de productos animales Adhesivos termoplásticos Polivinilos Adhesivos termoestables.

12 Urea-formaldehido Melamina-formaldehido Resorcinol-formaldehido Fenol-formaldehido Adhesivos termoendurecibles Elección del tipo de cola. y preparación de la mezcla encolante. Tema 23.- Acabado de la madera Introducción Línea de flujo de las operaciones de acabado Lijado Teñido Imprimadores y selladores Barnices utilizados para el acabado de la madera Poliuretanos: Aromáticos y alifáticos Poliesteres Urea-formaldehido y melamina-formaldehido Nitrocelulósicos Ultravioletas Factores que limitan la realización de un buen acabado Defectos. Tema 24.- Tecnología del corte Introducción Corte con sierras. Variables Corte con cuchillas. Variables Otros sistemas de corte. Tema 25.-Maquinaria para madera Introducción.

13 25.2. Maquinaria para madera: Principios, rendimientos y usos. Descortezadoras. Fijas. Desplazables Fragmentadoras. Astilladoras. Virutadoras. Desfibradoras. Lana de madera Corte por grandes cuchillas. Planas. Desenrolladoras. Cizallas y guillotinas para chapas. Guillotinas para envases Corte con cuchillas con desplazamiento rotativo. Cepilladoras. Regruesadoras Máquinas de aserrar. Alternativas para troncos. Alternativas para marquetería y carpintería. Sierras de cinta para troncos. Sierras de cinta de mesa. Sierra circular de una hoja fija. Sierra circular de una hoja desplazable. - Ingletadoras. - Tronzadoras. - Retestadoras.

14 - Verticales. Sierras circulares de dos ó más hojas. - Canteadoras. - Múltiples. Escuadradoras y seccionadoras Fresadoras de útil circular. Tupíes. Fresadoras. Moldureras, machihembradoras. Espigadoras. Perfiladoras dobles. Taladradoras Escopleadoras Tornos. Sencillos. Copiadores Lijadoras y pulidoras. Lijadoras de una sola banda. Lijadoras de disco. Lijadoras de patín. Lijadoras especiales. Pulidoras Combinadas Deformadoras. Curvadoras. Estampadoras Uniones con adhesivos.

15 Juntadoras de chapas. Juntadoras de listones. Chapadoras de cantos. Prensas de armar. Prensas de chapar. Prensas para madera fragmentada. Prensas para moldear Uniones sin adhesivos. Clavadoras. Atornilladoras. Grapadoras Revestimiento de superficies. Encoladoras Barnizadoras. Air-less Pistola aerográfica. Pistola electrostática. Rodillos. Cortina. Túneles de secado por infrarrojos. Túneles ultravioleta Portátiles Especiales. Embutidoras. Colocadoras de herrajes Maquinaria específica.

16 Lápices. Pinzas. Briquetadoras, etc Secaderos Aspiración Equipos auxiliares Equipos de elevación y transporte. Instalaciones fijas. - Rodillos. - Volteadores. - Ventosas. - Mesas elevadoras. - Bandas. - Transfer. Instalaciones desplazables. Carretillas. Plataformas. Objetivos docentes El objetivo docente de esta asignatura es proporcionar al alumno los conocimientos teóricos y prácticos de la madera como material, desde sus zonas productoras y comercio mundial pasando a continuación al estudio de su estructura interna, ultraestructura y anatomía, con especial hincapié en el manejo de claves de identificación de coníferas y frondosas comerciales. Tras abordar este objetivo se pasará a estudiar las propiedades físicas de la madera y su comportamiento frente al calor, sonido y fenómenos eléctricos, finalizando con un estudio pormenorizado de los fenómenos de superficie y las características físico- mecánicas de la madera. La asignatura se completa con el estudio de la sorción de agua por la madera y su secado.

17 Para finalizar, la asignatura se completa con el estudio de la teoría de la adhesión y los adhesivos utilizados en la industria de la madera. El curso dispone en su primer cuatrimestre de dos horas teóricas y tres prácticas por semana, mientras que en el segundo cuatrimestre se imparten tres horas teóricas y tres prácticas. Evaluación de los conocimientos 1. Pruebas teóricas La evaluación de los conocimientos se realiza mediante tres pruebas teóricas parciales no eliminatorias en los días fijados por la Subdirección de Ordenación Académica. Estas tendrán carácter liberatorio durante el presente curso académico (junio, septiembre y febrero). El primer parcial comprenderá anatomía de la madera y bosques productores. El segundo física de la madera y el tercero sorción de agua por la madera, secado y adhesivos. 2. Pruebas prácticas Las prácticas se dividen en tres bloques diferenciados con sus correspondientes controles: El primero consistirá en la identificación macroscópica de maderas comerciales. El segundo en la identificación microscópica de maderas de coníferas y frondosas. El tercero incluirá una prueba práctica sobre el manejo de equipos de ensayo en la determinación de propiedades físico- mecánicas de la madera y la emisión de un informe sobre un supuesto. 3. Criterios de calificación La parte teórica representa el 80% de la nota final. El problema de secado en el tercer parcial es eliminatorio. final. Los alumnos que hayan aprobado los tres parciales quedan exentos del examen En cualquiera de las pruebas teóricas (parciales o finales) con un número de preguntas igual o menor a cinco, en las que el alumno obtenga en una pregunta la calificación de cero, obtendrá la calificación de suspenso sin posibilidad de compensar. En exámenes con un número de preguntas superior se mantendrá la proporción respecto al número de preguntas con calificación de cero En los exámenes finales no se liberan parciales. A efectos de calificación, en cualquier prueba teórica la nota de cada pregunta tendrá el mismo valor.

18 La publicación de las notas obtenidas de cada prueba se realizará dentro de los 20 días siguientes a su realización. La fecha de las revisiones serán publicadas al pie de la hoja de calificaciones. Para que el alumno pueda ser calificado en las pruebas prácticas y presentarse a los parciales (no afecta a los finales), no podrá tener un número de faltas al cabo del año superior a tres en las clases prácticas y deberá haber presentado el informe del supuesto de determinación de propiedades físico mecánicas Actividades Prácticas y de Laboratorio. Identificación macroscópica de maderas españolas Identificación microscópica de maderas de coníferas de todo el mundo Idem de frondosas boreales del todo el mundo Realización de ensayos físico-mecánicos de madera maciza en conformidad con Normas UNE Práctica de secado