Caracterización tecnológica de la madera de Juniperus flaccida Var. Poblana Martínez

 

Technological characterization of the wood of Juniperus flaccida Var. Poblana Martínez

 

A. Borja de la Rosa¹; R. Machuca¹; M. Fuentes Salinas¹; D. Ayerde Lozada; ² M. Fuentes López³; A. Quintero Alcantar⁴

 

¹ División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo. km 38.5 Carretera México–Texcoco. C. P. 56230. MÉXICO. Correo–e: aborja@correo.chapingo.mx.

² INIFAP. Campo Experimental de Iguala. km. 2 Carretera Iguala–Tuxpan. C. P. 40000, Iguala, Guerrero, MÉXICO.

³ INIFAP. Campo Experimental San Martinito. San Martinito Tlahuapan, Puebla. MÉXICO.

⁴ Consultora Independiente.

 

Recibido: 29 de septiembre, 2010
Aceptado: 27 de octubre, 2010

 

RESUMEN

El presente estudio se realizó con la finalidad de conocer las características y propiedades tecnológicas de la madera de Juniperus flaccida var. poblana Martínez, para lo cual se utilizó la metodología del Laboratorio de Anatomía y Tecnología de la Madera de la División de Ciencias Forestales de la Universidad Autónoma Chapingo. Las propiedades físicas se determinaron según la norma NOM–EE–167–83 y las mecánicas de acuerdo a las normas ASTM 143–83 en el Campo Experimental San Martinito, del Instituto de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Los resultados con relación a las características anatómicas fueron los siguientes: la madera presenta un color castaño claro en el duramen y amarillo pálido en la albura, brillo medio, veteado suave, textura fina, hilo recto, sabor característico y olor aromático. Las traqueidas son largas, de diámetro tangencial mediano y paredes delgadas; presentan una hilera de puntuaciones areoladas seriadas, las puntuaciones de los campos de cruzamiento son tipo cupresoide y el parénquima axial es escaso. Los rayos de tipo uniseriados numerosos, muy bajos y muy angostos; los rayos y las células parenquimatosas axiales presentan aceites. La proporción de elementos fue 92 % de traqueidas, 7.72 de parénquima de rayo y 0.18 % de parénquima axial. La densidad básica fue de 0.50 gcm^–3, las contracciones totales fueron: volumétrica de 8.42 %, tangencial de 4.26 % y radial de 3.02 %; y los hinchamientos totales: volumétrico de 9.17 %, tangencial de 4.45 % y radial de 3.12 %. El punto de saturación de la fibra fue de 33 %; el coeficiente de hinchamiento 0.278 %, y la relación de anisotropía de 1.41. Los valores promedio de las propiedades mecánicas al 12 % de contenido de humedad (CH) y en condición verde, se clasificaron de medios a bajos en ambas condiciones de contenido de humedad. Considerando las características anatómicas y los valores de las propiedades físicas y mecánicas, esta madera puede ser empleada para elementos no estructurales como: molduras, peldaños de escaleras, pasamanos, lambrines, muebles, bastidores, mangos de herramientas de trabajo ligero y artesanías.

Palabras clave: características anatómicas, proporción de elementos, propiedades físicas y mecánicas.

 

ABSTRACT

This study was conducted in order to determine the characteristics and technological properties of the wood of Juniperus flaccida var. poblana Martínez, for which the methodology of the Forestry Department's Wood Anatomy and Technology Laboratory at the Universidad Autónoma Chapingo was used. The physical properties were determined according to the NOM–EE–167–83 standard and the mechanical ones according to ASTM standards 143–83 at the San Martinito Research Station, operated by the Instituto de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (Forest, Agricultural and Livestock Research Institute, known by the acronym INIFAP in Mexico). The results in relation to anatomical characteristics were as follows: the wood is light brown in the heartwood and pale yellow in the sapwood, and it has medium brightness, smooth figure, fine texture, straight grain, characteristic taste and aromatic smell. The tracheids are long, with medium tangential diameter and thin walls; they have a row of seriate bordered pits, the cross–field pits are of the cupressoid type and the axial parenchyma is scanty. The uniseriate–type rays are numerous, very low and very thin; the rays and axial parenchyma cells have oil. The proportion of elements was: 92 % tracheids, 7.72 % ray parenchyma, and 0.18 % axial parenchyma. The specific gravity was 0.50 gcm^–3, and the total shrinkage values were: 8.42 % volumetric, 4.26 % tangential and 3.02 % radial. The total swelling values were: 9.17 % volumetric, 4.45 % tangential and 3.12 % radial. The fiber saturation point was 33 %, the swelling coefficient 0.278 % and the anisotropy ratio 1.41. The average strength values at 12 % moisture content (MC) and in green condition were obtained for static bending, compression parallel and perpendicular to grain, hardness, shear, splitting, perpendicular to the fiber tension and impact bending. All these values were classified from medium to low in both moisture content conditions. Considering the anatomical characteristics and values of physical and mechanical properties, this wood can be used for non–structural elements such as moldings, stair treads, handrails, trimmings, furniture, racks, light–duty tool handles and crafts.

KEY WORDS: anatomical characteristics, proportion of elements, physical and mechanical properties.

 

INTRODUCCIÓN

En México existen 12 especies nativas, seis variedades y tres formas del género Juniperus, las cuales varían en su aspecto, siendo casi rastreros hasta árboles de 20 metros o más en altura. El diámetro del tallo es de unos cuantos centímetros hasta más de un metro (Martínez, 1963).

Por otro lado, Ayerde y Becerra (2000) identifican 60 especies en México de este género. J. flaccida Schldl tiene una amplia distribución y habita en zonas de transición entre bosques de Pinus spp, Quercus spp y Abies spp. Rzedowski (1978) señala como especies representativas a J. flaccida, J. monosperma, J. mexicana, J. comitana, J. montícola y J. deppeana, conocidas vulgarmente como "cedro", "sabino", "enebro", "tascate", "tláxcal" o "nebrito".

La especie de Juniperus flaccida es una de las especies del género Juniperus con más amplia distribución en México; se encuentra en Coahuila, Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, México, Michoacán, Morelos, Nuevo León, Oaxaca, Puebla, Sinaloa, Sonora y Veracruz. Se desarrolla en altitudes que van desde 1,600 a 2,000 m (Martínez, 1963).

En el estado de Guerrero la especie J. flaccida Schldl se distribuye en la región montañosa de los municipios de Alcozauca y Tlapa de Comonfort, en el centro en los municipios de Chilpancingo y Leonardo Bravo y en la región norte en los municipios de Taxco, Buenavista de Cuéllar, Tetipac, Ixcateopan y Pilcaya.

El género Juniperus spp. tiene un papel importante desde el punto de vista ecológico, porque es un género que presenta resistencia al clima y a la degradación, coloniza en lugares casi solitarios y es hábitat de fauna de zona con altitudes extremas (Gómez,1995). Asimismo, su amplia distribución se debe a que sus semillas carnosas son transportadas por las aves. (García et al. 2004), y en el ámbito industrial, específicamente en la industria cosmética, se utiliza en algunos países como Estados Unidos, Canadá, Francia, Inglaterra y China. También se usa en las industrias farmacéutica, mueblera y artesanal; en el medio rural, para postes o leña (Anderson y Crelling, 1995 y Rodríguez y Huerta, 1995).

Con relación a los usos, en la Isla de Chiloé y en las Islas Patagónicas, la madera del género Juniperus spp, se utiliza en construcciones de casas, pisos, puertas, ventanas y muebles, así como lambrines, lápices y tableros aglomerados. Los árboles de tamaño pequeño son demandados para postes de cerca y teléfono, debido a su extraordinaria resistencia a la humedad del suelo (Vales y and Clement, 1999; Rodríguez and Huerta, 1995).

Otro uso de gran importancia son los aceites esenciales, obtenidos generalmente por un proceso de destilación. El aceite de la madera de Juniperus se utiliza en la elaboración de la mayoría de perfumes y colonias en el mundo. Los usos más comunes de éste son en la industria de la fragancia de jabones, ambientadores del aire, pulimentos de suelo y fuentes de saneamiento. También se utiliza en desodorantes, insecticidas y bolsas resistentes a polilla (Anderson, 1995), en papel perfumado, productos de cuero, esencia para fragancias de hombres y para imprimir un sabor ahumado a la carne y a los mariscos (Good Scents Company, 1997). En China se extrae el aceite del cedarwood, utilizando Cupressus funebris, Juniperus chinensis y Juniperus vulgaris, el cual compite por su bajo precio con el de J. virginiana (FAO, 1995; Thomas y Schumann, 1982). En los Estados Unidos los aceites esenciales se obtienen actualmente de J. virginiana, J. ashei y J. mexicana. En Europa el aceite de alquitrán de enebro se obtiene de la madera de J. oxycedrus (Good Scents Company, 1997).

Debido a la importancia del género Juniperus en las diferentes industrias, se han realizado estudios sobre la tecnología de madera. Por ejemplo, se han estudiado las características macroscópicas y la densidad básica de J. monosperma var. gracilis Martínez, J. uvifera D. Don., J. deppeana Steud., J. osteosperma Torr., J. virginiana L. J. thurifera L. (Huerta, 1963; Vales y Clemente, 1999; Barger, 1972; Nájera y García, 2009; Milles y Smith, 2009). Además, debido a su importancia maderable, J. flaccida es un recurso forestal importante, y por lo tanto se han realizado estudios sobre los factores que influyen en su estructura poblacional, teniendo en consideración el aprovechamiento de madera y el apacentamiento (Ayerde y López, 2006).

Es por esto que el objetivo de este estudio es contribuir al conocimiento anatómico y físico–mecánico de la madera de Juniperus flaccida var. poblana Martínez, con la finalidad de conocer las cualidades o atributos de la madera y poder seleccionar el proceso de transformación y el uso más adecuado.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Localización del área de estudio

El municipio de Pilcaya se localiza en la parte norte del estado de Guerrero, entre los paralelos 18° 42' y 18° 47' de latitud norte y los 99° 30' y 99° 44' de longitud este. Colinda al norte con el Estado de México; al sur con el municipio de Tetipac; al este con el estado de Morelos y al oeste con el Estado de México. Se encuentra ubicado entre los 1,000 y 2,000 m; predomina el clima subhúmedo cálido, la temperatura media oscila entre los 10° y 20 °C, presenta lluvias en verano y otoño, con vientos moderados predominantes del sureste a noreste.

El municipio de Tetipac se encuentra en la zona norte de Guerrero, entre los 18° 36' y 18° 43' de latitud norte y entre los 90° 32' y 29° 51' de longitud oeste. Colinda al norte y este con Pilcaya; al sur con Taxco, al oeste con Pedro Ascencio Alquisiras y con el Estado de México. La altitud del municipio varía de 1,000 a 2,000 m; el clima es cálido subhúmedo con temperaturas anuales que oscilan entre 18° y 22 °C; la precipitación media anual es de 1,200 mm (Secretaría de Gobernación, 1987).

Material colectado

Se colectaron dos árboles por municipio, considerando el diámetro y la altura promedio de la masa forestal. Los suelos en las dos áreas son leptisoles líticos; la topografía de Tetipac es accidentada con exposición noreste, y la de Pilcaya ligeramente accidentada, con exposición sureste (Cuadro 1). Asimismo, se colectó una muestra de herbario del municipio de Tetipac, Guerrero, el cual estaba asociado con Taxodium, Quercus y Cresentia con una pendiente del 20 % y una altitud de 1,800 m, que fue identificada en el herbario de la División de Ciencias Forestales de la Universidad Autónoma Chapingo.

El estudio anatómico y de propiedades físicas fue realizado en el Laboratorio de Anatomía y Tecnología de la Madera de la Universidad Autónoma Chapingo, y los ensayos mecánicos en el Campo Experimental San Martinito, del Instituto de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).

Características macroscópicas

Se obtuvieron tablillas de 15 x 7 x 1 cm de cortes típicos transversales, radiales y tangenciales, donde se evaluaron las características siguientes: el color de la madera (albura y duramen), de acuerdo a Munsell Color Company (1964), y el olor y sabor, empleando el sentido del gusto y del olfato. El brillo se determinó reflejando una fuente de luz en la superficie de la madera, y se clasificó según Ortega et al. (1992). Para la textura se consideró el tamaño de los elementos constitutivos, según Tortorelli (1956). Para el hilo se observó la dirección de los elementos constitutivos de la madera con referencia al eje axial, según Tortorelli (1956).

Características microscópicas

Se obtuvieron cubos 2 x 2 x 2 cm orientados en la dirección radial y tangencial, en dos rodajas de 5 cm de espesor a la altura de 1.30 m; los cubos fueron distribuidos cerca de la corteza, en el duramen y cerca de la médula (la distribución se realizó de esta manera porque este material se utilizará posteriormente para conocer la variabilidad de las traqueidas en sentido radial). Fueron ablandados por el método de ebullición en agua destilada durante 35 horas. Una vez ablandados se obtuvieron cortes típicos (transversal, tangencial y radial) de 20 micras de espesor. Para la elaboración de material disociado, se obtuvieron de los cubos astillas muy delgadas, y se colocaron en frascos con una mezcla de peróxido de hidrógeno al 30 % y ácido acético en partes iguales. En estas condiciones, el material fue colocado en un horno a una temperatura de 60–65 °C por 48 horas. El material disociado se retiró del horno y se lavó con agua destilada hasta eliminar las sustancias disociadoras. La elaboración de las preparaciones de cortes y material disociado se realizó según la metodología del Laboratorio de Anatomía y Tecnología de la Madera (Navarro et al., 2005).

En las traqueidas de madera temprana y tardía se midió la longitud, se clasificó según Vignote y Jiménez (1996), considerando el diámetro total, el diámetro del lumen y el grosor de la pared celular, se clasificó según Tortorelli (1956), se describió el tipo de puntuaciones; además, se determinó el tipo de radios, se clasificó según Peraza et al. (1993), se midió la altura, se clasificó según Tortorelli (1956) y el ancho de los radios se clasificó según Jane (1970). El tipo de puntuación de los campos de cruzamiento se clasificó según Panshin y De Zeew (1980); el parénquima axial, se clasificó según Tortorelli (1956); se identificó la modificación de la pared celular del parénquima axial y el tipo de extractivos se determinó de manera apreciativa.

Proporción de elementos constitutivos

La proporción de elementos constitutivos se realizó según Machuca (1995). Los valores obtenidos se multiplicaron por 100 para expresarlos en porcentaje, y la clasificación de dichos porcentajes se realizó según Kollman (1959).

Índices de calidad de pulpa para papel

Con los datos de longitud, diámetros de lumen, diámetro total y grosor de pared de las traqueidas se calcularon los siguientes coeficientes:

Donde

2W = Dos veces el grosor de la pared celular de la traqueida

D = Diámetro de la traqueida

I = Diámetro del lumen

L = Longitud de la traqueida

Propiedades físicas

Contenido de humedad en estado verde

De una rodaja a la altura de 0.30 m, de cada árbol derribado, se obtuvieron cuatro probetas, para determinar el contenido de humedad en verde. Cada probeta fue pesada en una balanza analítica de precisión a la centésima de gramo, obteniéndose el peso inicial. Posteriormente las muestras fueron colocadas en un horno a una temperatura de 103 + 2 °C, hasta alcanzar el peso constante; se pesaron nuevamente y se calculó el contenido de humedad en estado verde según Fuentes (1998).

Densidad

Debido a que la densidad de la madera está influida por el contenido de humedad que presenta, se determinó la densidad saturada, básica, normal y anhidra. De acuerdo a la norma NOM EE–117–1981, se utilizaron 100 probetas (50 de albura y 50 de duramen), las cuales fueron llevadas a estado saturado para obtener el peso saturado y el volumen saturado. Posteriormente fueron expuestas al medio ambiente hasta alcanzar el peso a un contenido de humedad en equilibrio y su volumen. Finalmente, fueron introducidas en un horno a 103+2 °C para lograr el peso anhidro y volumen anhidro. Para la obtención del volumen se utilizó el método de desplazamiento en agua, mediante el uso de una balanza analítica, (Fuentes, 1998) y se clasificó Según Vignote y Jiménez (1996), y la densidad normal según Tortorelli (1956).

Coeficiente de Contracción Volumétrica y Coeficiente de Hinchamiento.

El coeficiente de contracción volumétrica (Vc) indica el porcentaje de contracción que experimenta la madera, por cada grado de humedad que ésta pierde por debajo del punto de saturación de la fibra. El coeficiente de hinchamiento (Vh) es el hinchamiento que experimenta la madera por cada 1 % de contenido de humedad que ésta aumenta dentro del rango del agua higroscópica. Para el cálculo de ambos coeficientes se utilizaron 100 probetas de 2 x 2 x 2 cm y se clasificó según Fuentes (1998).

Contracciones e hinchamientos y relación de anisotropía

Para evaluar las contracciones e hinchamientos radiales, tangenciales y volumétricos parciales y totales, se determinó la relación anisotrópica, que es la existente entre la magnitud de la contracción tangencial total (% βTt) de la contracción radial total (% βRt). Bajo las especificaciones de la norma mexicana NOM– EE– 167– 1983, se emplearon 50 probetas; el coeficiente de hinchamiento se clasifico según Pérez (1983), y las contracciones y relación de anisotropía según Fuentes (1998).

El Punto de Saturación de la Fibra (PSF)

El punto de saturación de las fibras es cuando contienen toda el agua higroscópica y nada de agua libre; a partir de este punto la pérdida de agua de las paredes celulares causa la contracción de la madera. La determinación y clasificación se realizó de acuerdo a Fuentes (2000).

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas se refieren a la capacidad de la madera de manifestarse cuando se le aplica una fuerza externa. Éstas son importantes de conocer sobre todo en el uso estructural de la madera. Todos los ensayos, excepto el de flexión dinámica, se realizaron según la norma ASTM D 143–83, utilizando la máquina universal de pruebas mecánicas Tinius Olsen con capacidad de 30 toneladas. Se utilizaron seis probetas en estado seco y seis en estado verde.

El ensayo de flexión dinámica se efectuó según la norma francesa NFB51–009–42; se usó la máquina AMSLER con capacidad de 6 toneladas, con un peso del péndulo de 8.5 kg y una altura de caída de 1.2 m; se utilizaron seis probetas en estado seco y 6 en estado verde.

Flexión estática

Esta propiedad mecánica se realizó con un rango de carga de 0–2400 lb, para condición seca y húmeda, velocidad de aplicación 2.5400 mm/min. Fue determinado el Esfuerzo al límite de proporcionalidad (E_LP), Módulo de ruptura (MOR) y Módulo de elasticidad (MOE).

Compresión paralela a las fibras

Esta propiedad se efectuó con un rango de carga condición seca 0–60,000 lb y húmeda 0–12,000 lb, velocidad de aplicación 0.6096 mm/min. Fue determinado el Esfuerzo al límite de proporcionalidad (E_LP), Módulo de ruptura (MOR) y Módulo de elasticidad a compresión paralela (MOE).

Compresión perpendicular

Esta propiedad se llevó a cabo con un rango de carga de 0–12,000 lb, para condición seca y húmeda, velocidad de aplicación 0.3048 mm/min. Fue determinado el Esfuerzo en el límite de proporcionalidad (E_LP).

Cizalle o cortante

Se ejecutó con un rango de carga de 0–12,000 lb, para condición seca y húmeda, velocidad de aplicación 0.6096 mm/min. Fue determinada la resistencia a cortante (Rc).

Clivaje o rajado

Se realizó con un rango de carga de 0–2400 lb, para condición seca y húmeda, velocidad de aplicación 2,5400 mm/min. Fue determinada la resistencia al clivaje (Rcv).

Tensión perpendicular a las fibras

Esta propiedad se efectuó con un rango de carga de 0–2400 lb, para condición seca y húmeda, velocidad de aplicación 1,2700 mm/min.

Dureza Janka

Se realizó con un rango de carga de 0–2400 lb, para condición seca y húmeda, velocidad de aplicación 6.3500 mm/min. La dureza en el plano transversal se expresa como el promedio aritmético de las resistencias en sus dos extremos, en los planos laterales en el sentido perpendicular a la dirección de las fibras y se expresa como el promedio aritmético de la resistencia obtenida en las caras tangenciales y radiales de la probeta.

Flexión dinámica

Se utilizó un rango de carga de 8.5 kg para condición seca y húmeda. Fue determinado el Trabajo a la ruptura o resiliencia (W), Coeficiente de resiliencia (K), Cota de resiliencia (ck), Reacción instantánea de ruptura (R), Resistencia unitaria a la flexión dinámica (Fd) y Cota de flexión dinámica (cFd).

Ajuste de los valores de resistencia. Debido a que el contenido de humedad en condición seca fue de 15.69 %, se realizó un ajuste en los valores de resistencia utilizando la siguiente expresión Dinwoodie (2000):

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Figura 1 se presenta la muestra botánica que fue identificada por el Doctor Enrique Guizar Nolasco, encargado del Herbario de la División de Ciencias Forestales de la Universidad Autónoma Chapingo.

Características macroscópicas

En el Cuadro 2 se presentan las características macroscópicas y los cortes transversal, tangencial y radial de J. flaccida var. poblana.

Debido a la textura fina, hilo recto, el comportamiento de esta madera ante las máquinas y herramientas de corte podría ser bueno a excelente.

Características microscópicas

En el Cuadro 3 se indican las características anatómicas, y en la Figura 2 se muestra la estructura de la madera en corte transversal, radial y tangencial. En el corte transversal se observa el paso abrupto de madera temprana a tardía; en el corte radial los campos de cruzamiento se muestran de tipo cupresoide y los radios son uniseriados en el corte tangencial. En la Figura 3a se muestran las crásulas, en la 3b las paredes nodulares en el parénquima axial, en la 3c el campo de cruzamiento tipo cupresoide y en la 3d puntuaciones seriadas.

Proporción de elementos constitutivos

En el Cuadro 4 se muestra la proporción de elementos constitutivos así como la clasificación del porcentaje que presentan las traqueidas, menor al de Cupressus sempervirens (94.2 %) y mayor al de Juniperus excelsa (91.5 %) que mencionan Panshin y De Zeeuw (1980).

Índices de calidad de pulpa para papel

En la Cuadro 5, se observan los índices de calidad de pulpa de la madera de J. flaccida var. poblana.

Los aspectos morfológicos de las células de la madera influyen en la calidad del papel, y por lo tanto los índices de calidad de pulpa indican si una madera es buena como material fibroso (Tamarit, 1996). Esta madera posee, en general, buenas características para ser utilizada en la elaboración de pulpa para papel, pero tiene el inconveniente de presentar color castaño claro en el duramen y contenido de aceites, lo cual no impide que sea una materia prima con buenas características para la elaboración de pulpa para papel. Sin embargo, puede ser materia prima para la elaboración de tableros de fibras. Por otro lado, Rodríguez y Huerta (1995) mencionan que las traqueidas de la madera de Juniperus son más cortas que las del género Pinus sp.

Propiedades físicas

Contenido de humedad verde

El valor promedio del contenido de humedad verde fue de 74.27 %. Esto indica que para propósitos de secado, esta madera se ubica en el nivel de clasificación C, según Simpson (1991).

Densidad de la madera

La densidad básica es el parámetro más utilizado como índice de comparación entre las diferentes especies de maderas; es importante en la determinación de las propiedades físicas y mecánicas (Fuentes, 1998). Las diferentes densidades de la madera de J. flaccida var. poblana se muestran en el Cuadro 6.

Contracción

La madera se contrae a medida que el contenido de humedad disminuye por abajo del punto de saturación de la fibra, lo cual ocasiona diversos defectos como grietas, rajaduras y alabeos (Fuentes, 1998). En el Cuadro 7 se muestran los valores de las diferentes contracciones para la madera de Juniperus flaccida var. poblana; estos valores indican que esta madera puede presentar pequeñas rajaduras, tanto en madera en rollo como en el proceso de aserrío y secado.

Coeficiente de contracción volumétrica (Vc)

El porcentaje de contracción que se presenta en la madera de J. flaccida var. poblana por cada 1 % de humedad que pierde por debajo del punto de saturación de fibra (PSF) es de 0.45 %, ubicándose en el nivel de clasificación medio.

Hinchamiento

Los valores de hinchamiento (radial, tangencial y volumétrico) se presentan en el Cuadro 8.

Coeficiente de hinchamiento (Vh)

El coeficiente de hinchamiento para la madera de J. flaccida var. poblana fue de 0.278 %, clasificándose como una madera estable, lo que indica que la madera una vez seca y puesta en servicio incrementa poco sus dimensiones cuando aumenta la humedad ambiente.

La relación de anisotropía para la madera de J. flaccida var. poblana fue de 1.41, lo que se consideró como un valor bajo, indicando que existe una relación de 1.41:1 entre la contracción tangencial y radial. Por esta diferencia de intensidad en las contracciones lineales, se espera que las deformaciones de las piezas de madera sean mínimas.

Punto de saturación de la fibra

El contenido de humedad a partir del cual la madera de J. flaccida var. poblana inicia sus cambios dimensionales (contracciones) fue de 18.76 %. Es importante considerar este valor cuando se realiza el proceso de secado de la madera.

Propiedades mecánicas

Flexión estática

El valor obtenido para esta prueba tiene su aplicación si la madera se va a usar de manera estructural, sobre todo para vigas (Fuentes, 1998). Los resultados obtenidos para la madera de J. flaccida var. poblana en condición seca indican que los esfuerzos al límite proporcional y módulo de elasticidad son bajos. De acuerdo a Echenique y Plumptre (1994), los límites de propiedades de elementos estructurales para techos, muros y pisos son: MOR de 400 a 1,350 kgcm^–2, MOE de 71,000 a 150,000 kgcm^–2. Por lo tanto, la madera de J. flaccida var. poblana no es recomendable para este uso (Cuadro 9).

Compresión perpendicular a la fibra

El esfuerzo de compresión perpendicular a la fibra tiene su aplicación si la madera de esta especie va a ser utilizada como soporte, donde esté sujeta a cargas externas que tiendan a compactarla, por ejemplo para durmientes. Los resultados expresados en el Cuadro 10 indican que la madera de J. flaccida var. poblana es aceptable para este uso.

Clas: clasificación

Compresión paralela a la fibra

Los valores de resistencia para este tipo de esfuerzo son importantes si la madera se va a usar para columnas o como soporte donde las cargas sean en dirección paralela a la fibra (Fuentes, 1998). El módulo de ruptura de la madera de J. flaccida var. poblana obtenido al 12 % de contenido de humedad se clasifica como medio. Este valor disminuye a la mitad para la madera en estado verde de la especie (Cuadro 11). Por lo tanto, la madera de J. flaccida var. poblana, puede ser utilizada como columna

Cortante

Los valores obtenidos para este esfuerzo son un indicador de la capacidad que tiene la madera de J. flaccida var. poblana, de resistir esfuerzos que tiendan a seccionarla en dirección paralela al hilo de la madera. Según los resultados mostrados en el Cuadro 12, la madera de esta especie puede ser empleada en usos donde se utilicen ensambles.

Rajado

Este ensayo es un indicador de la resistencia de la madera de J. flaccida var. poblana a hendirse como consecuencia de la introducción de clavos o tornillos en su interior. Los resultados del Cuadro 13 muestran que el esfuerzo máximo de rajado tanto en condición seca como verde, indica que la resistencia de esta madera es pequeña, o sea que se raja muy fácilmente. Esta característica es favorable para la obtención de leña en raja, pero en la elaboración de muebles se debe tener cuidado al unir partes con clavos o tornillos, ya que esta propiedad se ve influida favorablemente por la densidad básica media e hilo recto de la madera.

Tensión perpendicular a la fibra

La resistencia de la madera de J. flaccida var. poblana a este tipo de esfuerzo en dirección radial, es la más baja de todas las resistencias y se determinó midiendo el esfuerzo necesario para producir la ruptura en la madera (Cuadro 14).

Dureza Janka

Esta propiedad es muy importante si se va a utilizar la madera para la elaboración de pisos, cubiertas de mesa, plataformas y superficies con resistencia al desgaste mecánico (Fuentes, 1998). Se puede observar que en la madera de J. flaccida var. poblana, al disminuir el contenido de humedad, la dureza lateral se incrementa (Cuadro 15). Esto se debe a que la madera se vuelve más rígida al perder humedad. Por esta razón, se recomienda el uso de la madera de J. flaccida var. poblana en cortes laterales cuando va a estar sometida a este esfuerzo.

Flexión dinámica

Los valores de resistencia al impacto para la madera de J. flaccida var. poblana tanto en estado verde como al 12 % de CH, son bajos, por lo que la madera es poco resiliente (Cuadro 16). Esto significa que tiene baja capacidad para absorber energía, y por ello no se recomienda su uso para elementos de madera de artículos deportivos y mangos de herramienta sujetos a esfuerzos de impacto. La cota dinámica o cota de resiliencia (ck) para esta madera se clasifica como frágil o quebradiza; esto indica que la madera de J. flaccida var. poblana es impropia para usos móviles.

El Cuadro 17 muestra la densidad básica de la madera de Juniperus flaccida var. poblana, en comparación con otras especies de importancia comercial. La densidad básica es la más importante para caracterizar una madera porque es el reflejo de la cantidad de pared celular por unidad de volumen que presenta una madera (Fuentes, 1998). Este parámetro es importante en la flexión y en la compresión de la madera y también es primordial en la formación de tableros para saber qué cantidad de madera se necesita utilizar en un tablero de determinada densidad. Por ejemplo, en los tableros contrachapados, una chapa de madera de densidad baja necesita bastante adhesivo porque absorbe poco y la línea de pegamento es muy delgada.

 

CONCLUSIONES

Sobre la base de las características anatómicas y físicas, la madera de J. flaccida var. poblana tiene alto grado de trabajabilidad, color castaño claro, olor y fino acabado; el contenido de aceites, hace que esta madera tenga una alta durabilidad natural; sin embargo, por su baja relación de anisotropía, posee una alta estabilidad dimensional. Por otro lado, el manejo de esta madera como materia prima es relativamente fácil porque tiene densidad básica media.

Según las propiedades mecánicas, la madera de J. flaccida var. poblana no es apta para uso estructural, por la baja resistencia que presenta ante los diferentes esfuerzos.

Por sus características tecnológicas, esta madera puede ser utilizada en piezas de cortas dimensiones para la elaboración de muebles con finos acabados, molduras, lambrín, trabajos de marquetería, piezas torneadas, pasamanos, muebles económicos y partes visibles de muebles tapizados económicos, mangos de herramientas no resistentes al impacto, artesanía (torneados, tallados, juguetes, vasijas y mangos de cuchillos, entre otros).

 

AGRADECIMIENTO

Este trabajo forma parte del proyecto 19990506008, denominado "Conocimiento ecológico e importancia económica del cedro (Juniperus flaccida Schldl) en el estado de Guerrero", el cual es apoyado por el Sistema de Investigación Benito Juárez (SIBEJ–CONACYT), Fundación Produce de Guerrero, A. C., H. Ayuntamiento Municipal de Tetipac, Sociedad Cooperativa de Producción de Muebles y el Comité Municipal de Reforestación de Tetipac. Al Doctor Enrique Guizar Nolazco, por la identificación de la muestra botánica.

 

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