Determinación de la Pérdida de Peso y las Mejoras en la Estabilidad Dimensional para Pinus radiata D.Don.

Determinación de la Pérdida de Peso y las Mejoras en la Estabilidad Dimensional para Pinus radiata D.Don. en un Tratamiento Térmico con Oxígeno. Patrocinante: Sr. Hernán Poblete W. Trabajo de titulación presentado como parte de los requisitos para optar al Título deIngeniero en Maderas. GAVINO PATRICIO UGALDE VIDAL – [email protected] VALDIVIA 2003 CALIFICACIÓN DEL COMITÉ DE TITULACIÓN Patrocinante Informante : Sr. Hernán Poblete Wilson : Dr. Roberto Juacida Percaz ____ ____ Informante : M. Sc. Silvana Marianni Alvarez ____ El Patrocinante acredita que el presente Trabajo de Titulación cumple con los requisitos de contenido y de forma contemplados en el reglamento de Titulación de la Escuela. Del mismo modo, acredita que en el presente documento han sido consideradas las sugerencias y modificaciones propuestas por los demás integrantes del Comité de Titulación. ___________________________________ Sr. Hernán Poblete Wilson INDICE DE MATERIAS 1. 2. 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 3. 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 4. 4.1 4.2 4.3 4.4 5. 6. INTRODUCCION. MARCO TEORICO. Efectos Generales de la Temperatura. Efectos de la Temperatura en la Estructura. Efectos de la Temperatura en los Componentes de la Madera. Efecto obre la hemicelulosa. Efecto sobre la Celulosa. Efecto sobre la Lignina. Efecto del Tratamiento Térmico en la Estabilidad Dimensional. DISEÑO DE INVESTIGACION. Materiales. Madera de Pino Radiata, crecido en Chile. Cámara de climatizado. Estufa de secado. Balanza analítica. Medidor lineal. Métodos. Mediciones previas. Tratamiento térmico. Mediciones posteriores al tratamiento. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. Hinchamiento. Contenido de Humedad de Equilibrio. Pérdida de peso. Discusión de los resultados. CONCLUSIONES. BIBLIOGRAFIA. ANEXOS DATOS HINCHAMIENTO TESTIGOS DATOS HINCHAMIENTO 150°C DATOS HINCHAMIENTO 185°C DATOS HINCHAMIENTO 220°C DATOS EMC TESTIGOS DATOS EMC 150°C DATOS EMC 185°C DATOS EMC 220°C Página 1 2 2 4 4 4 5 5 6 7 7 7 7 8 9 9 10 10 10 10 11 12 15 17 15 18 20 22 22 27 32 37 43 45 48 50 Cuadro 1 Cuadro 2 Cuadro 3 Cuadro 4 Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. INDICE DE CUADROS Resumen de hinchamientos en los distintos climas. ASE Resumen para los distintos climas. Resumen del EMC para los distintos climas. Resumen de la pérdida de peso para los distintos tratamientos. INDICE DE FIGURAS Formato de las probetas. Cámara de climatizado. Estufa de secado. Balanza analítica. Medidor lineal. Efecto de los tratamientos térmicos en el hinchamiento radial.. Página 12 14 15 17 Página 7 8 8 9 9 13 Figura 7. Efecto de los tratamientos térmicos en el hinchamiento tangencial. 13 Figura 8. Figura 9. Figura 10. Figura 11. ASE radial para los tratamiento realizados a 150ºC y 185ºC. ASE tangencial para los tratamiento realizados a 150ºC y 185ºC. EMC para todos los tratamientos en los distintos climas. Pérdida de peso por cada tipo de tratamiento. 14 15 16 17 RESUMEN EJECUTIVO. El presente trabajo de titulación tiene por tema el análisis de los cambios que provoca en la madera un tratamiento con alta temperatura. Se determinó la disminución en la higroscopicidad de la madera mediante la obtención de contenidos de humedad en equilibrio e hinchamiento para distintas humedades relativas. Paralelamente a ello se analizó la pérdida de masa originada por el tratamiento térmico. Las probetas fueron obtenidas de madera seca de pino radiata (Pinus radiata D. Don.). En los talleres del Instituto de Tecnología de Productos Forestales de la Universidad Austral de Chile (TEIM) se cortaron probetas de acuerdo con la norma DIN 52184 para obtener dimensiones de 50 x 50 x 10 mm. La norma exige que la disposición de los anillos sea lo mas tangente al canto posible, que la probeta debe estar libre de nudos, libre de canales resiníferos y con una distancia entre anillos uniforme. Todas estas especificaciones se cumplieron estrictamente al momento de preparar las probetas. Las probetas fueron climatizadas a 65% de humedad relativa (HR) y a 20°C. La norma DIN 52184 exige que para determinar si las probetas han alcanzado el contenido de humedad de equilibrio (EMC), el cambio en su peso en un lapso de 24 horas debe ser inferior al 0.1%. Cuando se alcanzó el EMC se secaron hasta peso anhidro, se midió el peso y la dimensión tangencial, radial y longitudinal de cada una de las probetas. Posteriormente se realizaron los tres tratamientos propuestos; a 150°C, a 185°C y a 220°C, todos ellos con una duración de 24 horas, contabilizadas desde el momento en que se alcanzaba la temperatura del tratamiento. Después del tratamiento se volvieron a hacer las mediciones de masa y dimensión, para poder obtener la pérdida de masa por la descomposición térmica. También se dejaron probetas testigo. Posteriormente se procedió a tratar las probetas en una cámara de clima en los laboratorios de la Universidad del Eidgenössische Technische Hochschule, ubicado en la ciudad de Zürich,