Eddie Rolando Pospoy Tzoc C-201345041Ing. David Ávila

ResumenLa madera

"Se le llama madera a la sustancia fibrosa y celulosa de que se componen el tronco y ramas de los árboles." La industria maderera la emplea para la producción de tablas, tablones, láminas, compensados, placas y otros derivados y la industria química obtiene celulosa, aceites y ácidos.

La madera es una prima natural renovable, utilizada por sus cualidades y la diversidad de productos de ella se producen. El procesamiento de la madera, abarca desde la plantación hasta su transformación final, pasando por varias etapas de producción: siembra, poda, raleo, corte, transporte y almacenamiento hasta la obtención de celulosa o su procesamiento para la industria de la madera y derivados.

Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.

Análisis estructuralEstructura macroscópica de la maderaSe aprecian las cinco diferentes capas que lo componen.

1. Corteza, que es la capa exterior.2. Cámbium, delgada capa de crecimiento.3. Albura o madera joven.4. Duramen o madera perfecta.5. Corazón o médula. constituye la capa central del árbol.

Los anillos de crecimiento no constituyen una capa, forman parte de la albura o duramen. Su cambio de coloración y densidad permiten apreciar los ciclos vegetativos del árbol.

CortezaLa corteza o ritidoma es la capa más externa de tallos y de raíces de planta leñosas, como los árboles. Cubre y protege la madera y consiste de tres capas, el felógeno, el floema, y el cambium vascular.

En las plantas leñosas la corteza se compone de los siguientes tejidos desde afuera hacia adentro: Felema o corcho - tejido externo, secundario, impermeable a gases y

agua.  Felógeno o cámbium de corcho - capa de células, normalmente una a

dos capas de células espesas, que es en el estado de meristema persistente que produce corcho. 

Feloderma - (no siempre presente) - capa de células formadas en algunas plantas de las células internas del cambium de corcho (el corcho es producido de la capa externa). 

Corteza - el tejido primario de tallos y raíces. En tallos, la corteza está entre la capa epidérmica y el floema; en raíces, la capa interna no es floema, pero si periciclo. 

Floema o líber - ubicado en la parte interna de la corteza, es el tejido conductor de nutrientes compuesto de tubos cribosos o células cribosas mezclados con parénquima y fibras.

El corcho puede contener antisépticos como taninos. Algunos son sustancialmente espesos, proveyendo más aislamiento y dando a la corteza una característica estructura, en algunos casos el espesor es suficiente para hacerlo cosechable como productos de corcho sin matar el árbol.

CámbiumConstituye la base del crecimiento del árbol. Cada año el cámbium origina dos capas de células adultas. La primera, hacia el interior, células leñosas que forman la albura del leño (xilema); éstas son las que forman la madera y se reconocen luego como anillos de crecimiento. La segunda, hacia afuera, células liberianas es otro tipo de tejido llamado floema o líber, que transporta la savia elaborada en dirección a las raíces.

Otras de las funciones del cámbium es formar tejido cicatricial en las heridas producidas por agresiones externas, quebraduras de ramas o raleos, regenerando el tejido protector del árbol.

XilemaEl xilema es la sección del tronco que constituye la madera propiamente dicha, se compone de madera joven llamada albura y madera que ha llegado a su desarrollo completo llamado duramen.

AlburaLa albura es la parte exterior del Xilema, cuya función es la de conducir el agua y las sales minerales de las raíces a las hojas; es de color claro y de espesor variable según las especies, constituida por tejidos jóvenes en período de crecimiento. Su estructura es más porosa y ligera que el duramen, y casi siempre más claro, ésta diferencia es menos obvia en la madera clara, especialmente en la blanda. En carpintería se la considera de menor calidad que el duramen y debe desecharse, los ebanistas no la emplean porque es propensa al ataque de hongos e insectos.

DuramenEl Duramen tiene como función proporcionar resistencia para sostén del árbol; está constituido por tejidos que han llegado a su máximo desarrollo y resistencia, es madera resistente y compacto debido al proceso de lignificación de los tejidos leñosos, en el cual la albura se transforma en duramen por el endurecimiento de la lignína y sirviendo de depósito para las sustancias de desecho del árbol, lo cuál hace que se convierta en materia tóxica para los organismos que podrían nutrirse de él. La lignina está formada por la pérdida irreversible del agua de los azúcares, creando compuestos aromáticos. los tejidos lignificados resisten el ataque de los microorganismos, impidiendo la penetración de las enzimas destructivas en la pared celular.

CorazónEl corazón o médula es un tejido esponjoso que se encuentra en el centro del árbol, en muchas especies se desprende cuando la madera se

seca. Al igual que el duramen es madera muerta, pero por sus deficientes características físicas y mecánicas se la desecha y no se emplea en carpintería.

Anillos de crecimientoCada anillo corresponde al crecimiento anual, consta de dos zonas claramente diferenciadas, una formada en primavera en la que predominan vasos gruesos que conducen la savia bruta hasta las hojas, formada por los tejidos vasculares, de color claro, pared delgada, fibras huecas y blandas; y otra formada en otoño de vasos más pequeños y apretados, sus fibras forman el tejido de sostén, son de color más oscuro y de paredes gruesas.

En zonas tropicales o donde no se producen prácticamente variaciones climáticas, donde los cambios de estación y la actividad vital del árbol es continua, no se aprecian diferencias entre las distintas zonas de anillos de crecimiento anual. Su suma, nos revelan la edad del árbol. En general las maderas blandas y resinosas tienen los anillos más amplios y apreciables que las maderas duras, por ser éstas de mayor densidad.

Radios medularesLos Radios medulares o rayos son los que mueven la savia a las partes centrales del árbol, incluyendo la albura. Lo constituyen tejidos delgados cuyas células se desarrollan en dirección radial, o sea, perpendicular a los anillos de crecimiento, cuya función es almacenar y difundir las materias nutritivas que aporta la savia descendente. Contribuyen a que la deformación de la madera sea menor en dirección radial que en la tangencial. Son más blandos que el resto de la masa leñosa, constituyendo zonas propensas a la rotura por comprensión, cuando se ejerce el esfuerzo paralelamente a las fibras.

Enfermedades y defectosLos insectos y parásitos pueden afectar la madera en pleno desarrollo e incluso después de apeado el árbol, también en el aserradero y en las barracas que comercializan la madera y sus derivados.

Árbol en pieSe aprecia si un árbol tiene buena calidad de madera si a simple vista se ve su tronco regular, la corteza sana sin rajadras ni grietas, su copa con vegetación abundante.

Se puede saber si un árbol está enfermo si presenta alguno o varios de los siguientes síntomas:

Defoliación fuera de tiempo, por falta de nutrición del árbol. Decoloración de las hojas Tizón, que es un polvillo rojo que cubre las hojas. Agallas o verrugas, producidas por la acunulación de sabia. Ramas secas o muertas Ramas rotas, serán causav de nudos en la madera. Brotes quemados, producidos por exceso de frio que han helado la

sabia. Goteras en grietas producidas por podas mal hechas. Descortezamento que deja el liber al descubierto, exponiendo al

árbol al ataque de insectos. Fendas o grietas. Hongos, que colorean y descomponen la mnadera.

Orificios que indiquen la presencia de gusanos que excaban galerías en la madera.

Musgos y líquenes, plantas parásitas, que dificultan la nutrición del árbol.

Pudrición del tronco, madera descompuesta que se puede observar a traves de grietas o huecos.

Tumores que producen descomposiciónm de la masa leñosa

Los siguientes son defectos que pueden encontrarse: Colainas, acebolladuras o rodajas. Grietas Pata de gallo. Hendiduras o fendas. Lanulados. Corazón hueco. Doble albura. Corazón excéntrico. Nudos. Lagrimales. Tumores. Fibra revirada. Madera de trepa. Madera trenzada. Madera borne. Orificios de gusanos. Picaduras y huecos producidos por aves.

Árbol apeadoUn árbol que tiene su madera en buenas condiciones para el trabajo en carpintería presenta las siguientes características: 

Anillos anuales regulares. Fibras uniformes. Sin grietas. Sin nudos. Sin reviramientos o torceduras. Sin alteraciones producidas por hongos, gusanos u otros animales.

InsectosEl árbol es atacado por insectos xilófagos que perforan orificios en los que depositan sus huevos, luego sus larvas carcomen la madera  y forman largas galerías que recorren su albura, desde la superficie solo se ven unos pequeños orificios por los que sale el insecto adulto. La madera depositada en los aserraderos también es afectada por éstos insectos, una vez seca es atacada por un número reducido de especies, pero numerosa en cantidad ya que viven en colonias como las termitas, causándole graves daños, también es frecuente verlos en estructuras y maderas expuestas al exterior.

Ciertas especies se alimentan de la madera en estado de putrefacción, consumiendo nutrientes que derivan de la digestión de hongos que producen su descomposición, estos insectos transportan las esporas del hongo del hongo en estructuras de su cuerpo, infestando el árbol al depositar sus huevos, de ésta manera se aseguran que las larvas al nacer dispongan del medio adecuado para s desarrollo.

Coleópteros(escarabajos) Depositan sus huevos en las grietas de la madera, de 14 a 40 días después nacen sus larvas que se alimentan escavando galerías, por un período que varía de 2 a 17 años según la especie y las condiciones ambientales, su períodos de desarrollo también varían según el contenido de humedad de la madera, ya que algunos insectos se especializan en las coníferas y otros en frondosas, la temperatura ambiental influye en el comportamiento de los insectos, pues no regulan su temperatura y dependen de los cambios del ambiente para realizar su actividad. Cuando la larva está finalizando su ciclo se aproxima a la superficie para empupar entrando en un estado de reposo casi total en el que se realiza la metamorfosis hasta que sale el imago (insecto adulto), finalmente rompe la delgada fibra de la madera saliendo al exterior para reproducirse y comenzar un nuevo ciclo. 

Anóbidos (carcoma)Se alimentan del duramen y de la albura de frondosas, sus preferidas son el roble, haya, nogal y olmo que previamente fueran atacados por hongos de pudrición. El macho produce un típico ruido de golpeteo a intervalos frecuentes golpeando su cabeza contra las paredes de la galería en la época de apareamiento, las hembras llegan a depositar hasta 80 huevos. Su ciclo de vida es variable de 8 a 36 meses, la larva al crecer va aumentando el tamaño y sus galerías llegan hasta los de 4mm de diámetro. 

Líctidos (polillas)Son coleópteros largos aplanados, atacan a las maderas frondosas secas, ricas en almidón, principalmente  la encina, pero también el arce, álamo, castaño, nogal, cerezo, falsa acacia y la albura del roble. Cavan galerías de 1mm orientadas en el sentido de las fibras de la madera, dejando un serrín extremadamente fino y amontonado en las galerías. Su ciclo de vida es de 1 año aproximadamente.

Curculiónidos (gorgojos)Se caracteriza por tener un aparato bucal masticador con dos pequeñas pero muy fuertes mandíbulas con las que pulveriza la madera, prefiere las maderas húmedas que han sido atacadas por hongos. Par depositar sus huevos hace una galería en forma de nicho, sus larvas cavan galerías circulares en todas direcciones. Éste insecto produce grandes daños en las estructuras de madera, en las vigas principalmente en las zona de que están en contacto con la manpostería. Su ciclo de vida varia de 1 a 2 años.

Cerambícidos (carcoma grande)Poseen unas antenas casi siempre más largas que su cuerpo, algunos tienen llamativos colores, llegan a alcanzar varios cm de longitud, sus larvas de gran tamaño perforan galerías de 1cm de forma ovalada en dirección de las fibras y algunas en cualquier sentido, debilitando mucho la madera. La hembra pone un promedio de 2 a 8 huevos diarios durante 12 días llegando a un total de 140 a 200 huevos. Su ciclo de vida puede ser de 2 a 12 años. 

Es muy conocido el capricornio doméstico (Hylotrupes bajulus), considerado una plaga ya que daña muebles y vigas de madera. El cerambycidae más grande es el escarabajo titán de la Amazonia (Titanus giganteus) de 17 cm de largo.

Defectos de la maderaColainas o acebolladurasSon los huecos producidos por la separación los tejidos leñosos, se produce por las heladas, más frecuentemente en los árboles ricos en tanino como el castaño y la encina. Estando el árbol en pie no se aprecia esta afección en la madera.

Acebollado en un tronco y su efecto al cortar las tablas

Las tablas de una madera con acebolladuras rajan durante el secado y sus fibras se separan en los anillos afectados..

GrietasSon rajaduras que se producen en el sentido de los radios medulares. Generalmente por una desecación excesiva con perdida muy rápida de humedad.

Hendiduras o fendasA diferencia de las grietas se producen desde el exterior hacia el centro del árbol. Son causadas por la contracción o secado demasiado rápido del árbol, la pueden producir la sequía, la acción excesiva de sol o intensas heladas. 

Pata de galloSimilares a las grietas, pero con mayores proporciones, que se ramifican desde el corazón hacia la corteza.

LanuladosSe produce cuando el frío riguroso detiene por completo el desarrollo del árbol, y al continuar creciendo quedan anillos o capas de madera muerta entre los últimos anillos y los nuevos tejidos.

NudosEl desarrollo de las ramas produce la desviación de las fibras que rodean a las formaciones de las ramas que crecen en diferente dirección que el tronco. Cuando éstas se rompen, secan o son cortadas quedan atrapadas entre las nuevas capas de la albura, y sobre ellas se van formando nuevos tejidos que los cubren, dando lugar a lo que llamamos nudos.

Estos nudos por tener la fibra en diferente dirección que el resto de la madera, tienen mayor dureza y si permanecen fuertemente adheridos a los tejidos que los circundan se los llama nudos vivos, por el contrario si sus tejidos están compuestos tejidos muertos, se los llama nudos muertos y se desprenden con facilidad por la contracción de las fibras durante el el secado.

Doble alburaCuando los fríos son muy prolongados y la zona afectada abarca varios anillos, la albura queda desvitalizada y sin lignificar, formando una capa de madera propensa a la descomposición y de escasa resistencia, se la diferencia por la decoloración de las fibras y tonos rojizos cuando esta en proceso de descomposición.

LagrimalesSe producen por la filtración del agua de lluvia cuando se desgaja, pudre o rompe una rama, que interrumpe el paso normal de la sabia y corrompè las zonas leñosas circundantes.

TumoresSon formaciones defectuosas por una mala cicatrización de los nudos cuando se rompen las ramas.

Corazón excéntricoEs frecuente por la acción de los fuertes vientos y el sol, que en los árboles que están en las zonas desprotegidas del bosque crezcan con cierta excentricidad del corazón lo que produce distintas calidades de madera en las diferentes zonas del tronco. Una tabla que contenga el corazón descentrado responderá de manera diferente a la humedad y esfuerzos, ocasionando  deformaciones desiguales, ya que la zona de anillos expandidos absorberán más humedad y serán más hendibles que los anillos con mayor compresión en  sus fibras.

Corazón huecoSe origina por la pudrición roja, Cuando el árbol se pone viejo si sus anillos centrales se desecan y desintegran, siendo afectado el árbol por el virus que descompone el corazón, quedando el hueco. Cuando la madera presenta éste defecto dificulta su aprovechamiento.

Madera macizaDel tronco de los árbol después de descortezarlos se corta la madera con forma prismática, de diferentes escuadrías y largos según el destino final que se determine, para la construcción, industria naval, mobiliario, para extracción de láminas de madera, etc., estableciéndose sus medidas según los estándares comerciales. El largo de las piezas varía según las especies y el largo del rolo. Las secciones de ancho y espesor del corte se denominan escuadría, y según sus dimensiones serán llamarán Vigas, tablones, tablas o alfajías o listones.

Vigas: 4" X  4",6" y 8" Viguetas y tablones: 2" X 6", 8", 10" y 12" Tablones: 1 1/2" o 2"  X  6" a 12" Tablas: 1" X  6", 8", 10" y 12" Alfajías y listones: 1" X 1",  1 1/2" y 2"

Tipos de corte que se realizan obtener las diferentes piezas

Tipos de corte: 1. Radial2. Escuadrado3. Hilos paralelos4. Paralelos5. Cantibay6. Holandes

La madera al secarse se contrae y sufre deformaciones según la disposición de sus anillos de crecimiento. Todas las especies se contraen diferente, pero en general la contracción en el sentido de las fibras es del 0,1% al 0,3%, en en sentido radial un 5% y en tangencial

a los anillos un 10%.

Vetas de la maderaLas características más importantes por las que se pueden diferenciar las maderas después de troceado un árbol son su fibra, textura, coloración y veteado, en algunas también se destaca su olor. 

La fibra de la madera es el aspecto del tejido leñoso de acuerdo a la alineación de sus vasos, fibras, traqueidas, etc. La madera puede tener fibra recta, sesgada o revirada.

La textura destaca la variación del crecimiento en los anillos anuales y la porosidad de la madera. Puede ser homogénea si los anillos son de crecimiento regular y compactos, o heterogénea o irregular si presenta diferencias de crecimiento y porosidad.

El color es la afectación de las propiedades ópticas de la madera, debido a la refracción de la luz en la superficie por diferencias anatómicas, químicas y físicas que producen texturas y pigmentaciones variadas. Muchas especies tienen el duramen más oscuro que la albura por el aumento de cromóforos durante duraminización. Los colores más intensos se producen por un efecto de saturación de color en las fibras compactas.

El grano se refiere al comportamiento de la madera frente al trabajo con herramientas, la disposición y tamaño de las fibras de la madera ofrecerán mayor o menor resistencia al corte y determinarán el ángulo de mejor incisión durante el trabajo. Se diferencia como madera de grano fino o grueso, parejo o desparejo, suave o áspero, etc.

La superficie de un trozo de madera se verá diferente según sea el sentido del corte:transversal, radial o tangencial, mostrando un veteado más o menos marcado según la constitución de los anillos anuales, fibras y textura.

En el sentido transversal, (vista de texta), se destaca en las coníferas el contraste de color y textura debido a la diferencia del crecimiento de los anillos anuales en los dos períodos vegetativos del árbol, apreciándose en alguna mayor porosidad. No así en las maderas frondosas (latifoliadas) por su composición leñosa más compacta y homogénea. 

En el corte radial los anillos mostraran vetas lineales de similar disposición y tamaño, siendo su contraste acentuado en las coníferas y en las maderas frondosas sus anillos serán casi imperceptibles.

En el corte tangencial, el veteado es muy vistoso y más o menos marcado según la especie, en las coníferas las vetas forman ondas, y en las frondosas se destacan los radios y poros de los vasos.

Maderas exóticasConíferas

Picea abies (Abeto rojo) Pinus sylvestris (Pino silvestre)+ Larix (Alerce) Araucaria angustifolia (Pino Brasil)

Abies alba(Abeto blanco) Pinus cembra (Pino cembra o piñonero) Taxus baccata (Tejo europeo)

Derivados y productos de la maderaLa madera es transformada en sus diferentes derivados que a su vez amplían sus posibilidades de aplicación, mejorando en algunos casos la calidad de los productos,  su aspecto y resolviendo requerimientos constructivos particulares.

Existe gran variedad de productos derivados de la madera con diferentes dimensiones y acabados que tienen diversos usos, según su constitución, resistencia y propiedades.

Algunos son productos con láminas de madera en su superficie, como los compensados, madera terciada, placas macizas, MDF y aglomerados que tienen en sus caras chapas de maderas nobles y decorativas, se emplean en la construcción de muebles, otros usos son embalajes y construcción, admiten el encolado con maderas macizas y pueden combinarse con éstas, sus cantos generalmente se laminan o recubren con re-gruesos de madera si se tienen que moldurar uniéndolas mediante tarugos, lengüetas, machihembres, etc. Se obtiene con éstos derivados un acabado final que permite lustres de lacas o barnices.

Productos laminados en maderaLos productos laminados de madera pueden ser en su aspecto exterior similares, distinguiéndose por los diferentes elementos estructurales utilizados como base: madera maciza, chapas de madera, materiales de chips, materiales a base de fibras, viruta de madera, etc.

PREGUNTAS1. ¿Cuales son los principales defectos en la madera?

Hendiduras o fendas Grietas Colainas o acebolladuras Pata Lanulados Nudos Doble albura Lagrimales Tumores Corazón excéntrico Corazón hueco

2. ¿Cuáles son los principales tipos de madera exóticas más cotizadas? Picea abies (Abeto rojo) Pinus sylvestris (Pino silvestre)+ Larix (Alerce) Araucaria angustifolia (Pino Brasil) Abies alba(Abeto blanco) Pinus cembra (Pino cembra o piñonero) Taxus baccata (Tejo europeo)

3. ¿Cuales son los tipos de cortes en la madera?1. Radial2. Escuadrado3. Hilos paralelos

4. Paralelos5. Cantibay6. Holandes