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