factores que afectan a la calidad de la madera. cómo ...€¦ · promovemos la caracterización de...

Aplicación de Técnicas No Destructivas en la valorización de la

calidad de la madera

Esther Merlo Sánchez

MADERA PLUS CALIDAD FORESTAL S.L.

Soria 17/10/2017)

Empresa de Ingeniería e Investigación Forestal y de la Madera apostando por la

INNOVACIÓN y la CALIDAD TECNOLÓGICA DE LA MADERA en la

cadena de suministro para una puesta en valor del sector forestal.

Promovemos la caracterización de la calidad tecnológica de la madera desde el

árbol en pie, madera en rollo y madera aserrada según los requerimientos de la

industria, utilizando diferentes tecnologías no destructivas.

Actuaciones en I+D+i

•Modelización de la calidad

desde el árbol en pie

•Influencia de la selvicultura

•Rentabilidad final

•Nuevas tecnologías

•Caracterización temprana

.Servicios al sector

•Consultoría Forestal

•Asesoramiento técnico

•Clasificación de madera

•Caracterización de calidad

© Prof.Dr.Rupert Wimmer: Wood Quality – Causes, Methods, Control

Propiedades mecánicas Propiedades químicas

NIR

Resistografo

Sónicos

MFA Fiber lenght

MOE, MOR

Medición de árboles en pie

Ensayos no destructivos

Medición de madera aserrada

Estimación - Resistencia - Módulo de elasticidad - Densidad

Medición de trozas

Correlación

Correlación

Ensayos destructivos de caracterización mecánica

Cálculo de valores reales

Correlación Ajuste de modelos

Desde planta pequeña o árbol adulto Desde troza Desde madera aserrada

Predicción de propiedades mecánicas

+ -

La calidad tecnológica repercute en el precio final del producto

Douglas Pinus sp Eucaliptus sp. Castanea sp

Aplicando la ley de Hooke y Segunda Ley de Newton

• La acústica se encarga del estudio de las vibraciones y ondas mecánicas en medios materiales.

• La velocidad de propagación de una onda acústica depende de la vibración de las partículas elementales del medio donde se propaga y está directamente relacionada el módulo de elasticidad del medio en el que se desplaza e inversamente con la densidad del material.

• Según la Teoría rigidez-onda

MOEdin = ρ·V2

Teoría rigidez-onda

Clasificación a máquina

Madera Aserrada Estructural

Plot of Means

Datos$CR

me

an

of D

ato

s$

Ve

lTP

LG

42

00

44

00

46

00

48

00

50

00

C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27

Clases resistentes

Ve

locid

ad

són

ica

te

sta

-te

sta

m/s

Gráfico de mediasPlot of Means

Datos$CR

me

an

of D

ato

s$

Ve

lTP

LG

42

00

44

00

46

00

48

00

50

00

C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27

Clases resistentes

Ve

locid

ad

són

ica

te

sta

-te

sta

m/s

Gráfico de medias

Pseudotsuga menziessi. 200 piezas

Modulo de elasticidad dinámico

Average MOE EN408

Log Strength Class

EN 338

Variación Hitman en altura

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

3,4

3,6

3,8

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Altura

Velo

cid

ad

(K

m/s

)

T1

T2

T3

T4

Pino pinaster

T4

Pinus pinaster

Correlación

Modelos de predicción desde trozas

Vtroza (m/s)

MO

E (

N/m

m2)

2,1 2,4 2,7 3 3,3 3,6 3,9

0

4

8

12

16

20

24(X 1000,0)

R2 = 0,81

Modulo de elasticidad dinámico

Selección acústica de trozas por clase resistente media

Troza Aciertos

TrozasR 92%

TrozasC18 81%

TrozasC24 96%

Pinaster

Porc

enta

je d

e ta

bla

s d

e ca

da

clas

e re

sist

ente

TrozasR Trozas C18 Trozas C24

Tablas rechazo

Tablas C18

Tablas C24

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

%R

%R

Sin clasificar Clase 1 Clase 2

Beneficio clasificación (€/m3) 13,65

Beneficio clasificación (€/T rolla) 6,20

60.000 T/año 372.000 €/año

• La clasificación acústica de trozas

mejora del rendimiento de clasificación

visual en un 7,4%. (Dada la baja

eficiencia de la clasificación visual, se

estima una mejora del 30% si la

clasificación de las piezas fuese

mecánica)

• Mejora del beneficio económico. 6,20 €

por tonelada de rolla procesada.

(Podría triplicarse, 18 €, si la

clasificación de las piezas fuese

mecánica)

Selección acústica de trozas. Efecto en la rentabilidad industrial

Modelización de calidad estructural de madera desde árbol en pie

Selección de parcelas

Exfopino Fonsagrada Noia Xestoso

Means and 95,0 Percent LSD Intervals

Parcela

2,7

2,8

2,9

3

3,1

3,2

HT

tabla

Influencia de las claras

Thinning %

VS

T3

00

(km

/s)

0 50 87,5

Means and 95,0 Percent LSD Intervals

4,6

4,7

4,8

4,9

5

5,1

Estrato

VS

T3

00

(km

/s)

inferior med superior

Means and 95,0 Percent LSD Intervals

4,5

4,6

4,7

4,8

4,9

5

5,1

H2020-MSCARISE-TOPWOOD-645654

Rig

idez

de

fib

ra

Rig

idez

de

fib

ra

Influencia de la selvicultura

Influencia del diámetro del árbol y del estatus social en la rigidez de la madera.

Efecto de las claras para homogeneizar las propiedades mecánicas de la masa

so

un

d v

elo

city (

m/s

)

Social status

Dominant

Codominant

Interaction Plot

trat_1

4600

4700

4800

4900

5000

5100

5200

Unthinned Light thinning Heavy thinning

H2020-MSCARISE-TOPWOOD-645654

Rig

idez

de

fib

ra

Validación de modelos en Pinus radiata

Validación de modelos en Araucaria Angustifolia

H2020-MSCARISE-TOPWOOD-645654

Validación de modelos en Ponderosa pine

H2020-MSCARISE-TOPWOOD-645654

La tecnología al servicio de la cadena monte-industria …… Gracias por su atención

Esther Merlo Sanchez

www.maderaplus.es

Combatiendo el fuego con gestión y valorización de las masas………