comportamiento higroscopico de la madera

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Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente 8(1): 49-56, 2002.Recibido: 17 de octubre del 2001Aceptado: 11 de diciembre del 2001

COMPORTAMIENTO HIGROSCPICO DE LA MADERA DE

Persea americana var. guatemalensis Mill (Hass)

F. J. Fuentes-Talavera1; J. A. Silva-Guzmn1; M. G. Lomel-Ramrez1;H. G. Richter2; R. Sanjun-Dueas1

1Departamento de Madera, Celulosa y Papel Ing. Karl Augustin Grellmann. Universidad de Guadalajara, Jalisco. Mxico.2Institut fr Holzschutz und Holzbiologie. Hamburg Universitt. Hamburg, Deutschland.

RESUMEN

Probetas de madera de Persea americana de 20 x 20 x 10 mm, saturadas de humedad, fueron acondicionadas a humedadesrelativas del aire de 85, 65, 35, 0 % y posteriormente a inmersin en agua, para determinar sus ndices de hinchamiento y contraccin,as como de sus principales anisotropas. Otro grupo de estas probetas fue utilizado para determinar curvas de desorcin y sorcinde humedad, en el rango higroscpico de la madera.

El movimiento dimensional de P. americana result ser de pequeo a muy pequeo. Su movimiento en servicio, calculado con baseal hinchamiento lineal que fue de 1.72 %, que la ubica en la categora de pequeo. Con base en la anisotropa de la contraccin porsecado (An = 2.67) se considera que el mayor riesgo de distorsiones por cambio de humedad, puede ocurrir al secar la madera, esdecir del PSF al 12 % de C. H., mientras que la anisotropa del hinchamiento (Aq = 2.13) muestra que la madera de Persea americanapuede ser considerada como moderadamente estable frente a los cambios de su contenido de humedad que ocurran en el intervalode 18 a 8 %.

Los valores de histresis fluctuaron de 0.788 a 0.885 resultando un promedio de 0.834, para el intervalo de humedad relativa del airedel 30 al 90 %.

PALABRAS CLAVES: Persea americana, ndices de hinchamiento y contraccin, anisotropas de la contraccin, curvas de sorcin ydesorcin, humedad de equilibrio.

HYGROSCOPIC BEHAVIOR OF AVOCADO WOOD (Persea americana VAR. guatemalensis MILL)

SUMMARY

Water saturated Persea americana wood samples of 20 x 20 x 10 mm were conditioned to 85, 65, 35, 0% relative humidity todetermine their swelling and shrinking indexes as well as their main anisotropies. Another group of these wood samples was usedto determine humidity desorption and sorption along the hygroscopic range of the wood.

The dimensional change of Persea americana wood was from small to very small. Their service movement calculated from the linearswelling index (a) was 1.72 %, which is qualified as small. According to the drying shrinkage anisotropy (Abn = 2.67), it is consideredthat the biggest risk of possible distortion from moisture change could occur during drying from fiber saturation point to 12 % moisturecontent. Also, swelling anisotropy (Aq = 2.13) showed that the Persea americana wood can be considered moderately stable when itsmoisture content changes within the range of 18 to 8 %.

Hysteresis values fluctuated from 0.788 to 0.885, with an average value of 0.834 for the relative humidity interval of 30 to 90 %.

KEY WORDS: Persea americana, swelling and shrinkage coefficients, shrinkage and swelling anisotropies, sorption and desorptioncurves, moisture content equilibrium.

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Comportamiento higroscpico...

INTRODUCCIN

El comportamiento higroscpico de la madera es unode los temas de estudio que pueden ser considerados comoindispensables para un buen aprovechamiento del recursoforestal en la fabricacin de distintas manufacturas.Independientemente de que sean para un uso en interioreso exteriores, es necesario determinar el efecto de lascondiciones climticas sobre el cambio de humedad y deforma de la madera, y con ello inferir los fenmenos quepueden ocurrir ante un eventual y siempre probable cambiode humedad.

Por lo regular, el comportamiento higroscpico de lamadera es indicado o deducido en funcin de ladeterminacin del hinchamiento y/o contraccin mximade la madera, y de su anisotropa. Si bien esto es vlido(ASTM D 143-94, section 20), tambin es importantesealar que pudiera ser incompleto, ya que en muy pocosusos, los productos base madera son llevados hasta talesextremos. La mayora de manufacturas de madera estexpuesta en el uso prctico a un rango de humedadesrelativas del aire que flucta en promedio de un 30 a un 85%, que en trminos de contenido de humedad de equilibriocorresponde entre un 7 a 18 % aproximadamente.

Adicionalmente tambin es conocido, que no existeuna linealidad en el cociente de la contraccin tangencial yradial (t/r) en todo el rango higroscpico de la madera,por lo que este valor esta en funcin del rango de humedaden que sea determinado, tal y como lo muestran estudiospublicados por Skaar (1988) y Torelli y Gorizek (1995).

Por lo anterior, determinar y conocer numricamentelos ndices que avalen el comportamiento higroscpico parael rango de humedades previamente citado, es contar conun mayor nmero de elementos de juicio que facilitenanalizar y dictaminar el comportamiento higroscpico deuna madera y de los productos que de la misma seelaboren.

Otro aspecto importante a considerar es ladeterminacin de las humedades de equilibrio de la maderaen el proceso de desorcin y adsorcin de humedad (de100 % 0 % 100 % humedad relativa del aire).Normalmente las humedades de equilibrio sondeterminadas a partir de grficos ya existentes que a suvez fueron obtenidos del promedio de diversas especiesde madera, por lo que suele ocurrir que no sonrepresentativos de muchas especies, existiendodivergencias importantes con respecto a sus humedadesreales de equilibrio. (Ahmet et al. 1999).

Considerando los sealamientos anteriores, elobjetivo del presente trabajo es dar a conocer un estudio

del comportamiento higroscpico de la madera de Perseaamericana en funcin no solamente del hinchamiento y/ocontraccin mxima, sino tambin de una serie deindicadores derivados de los cambios dimensionales queocurren principalmente en el rango de uso prctico del 30al 85 % de humedad relativa del aire, y de la indagacin delas humedades de equilibrio durante los procesos dedesorcin y sorcin de humedad, en el amplio rango de 98a 0 % de humedad relativa del aire y viceversa.

Criterios para calificar el Movimiento Dimensional dela Madera

Para calificar el movimiento dimensional que presentauna madera por efecto del cambio de su contenido dehumedad, se han hecho diversos sealamientos en distintostrabajos, la mayora basados en la contraccin total y/o parcialde la madera, o en funcin de la anisotropa de la contraccin,es decir, el cociente de la contraccin total tangencial y ra-dial. As por ejemplo, Echenique et al. (1975) hace unacalificacin que denomina ndice para distorsiones y alabeosgenerado por la relacin de la contraccin total tangencial yradial, es decir, la anisotropa de la contraccin (CT/CR). Enel Cuadro 1 se indican tales categoras y sus valorescorrespondientes. Es obvio que entre mayor sea este ndice,mayor probabilidad existe que ocurra una distorsin en lapieza de madera por cambio de humedad.

CUADRO 1. ndice para distorsiones y alabeos con base en larelacin de la contraccin tangencial y radial.

Categora Relacin CT/CR

Baja 1.0 1.7Alta 1.71 2.3Muy alta > 2.3

Ordez et al. (1990) muestran en su trabajo algunoscriterios de calificacin de la estabilidad dimensional de lamadera basados tambin en la anisotropa de lacontraccin, y a diferencia de Echenique et al. (1975), stala califican en cinco categoras que se muestran en elCuadro 2.

CUADRO 2. Criterios para calificar la estabilidad dimensional de lamadera.

Categora Anisotropa de la contraccin

Muy estable < 1.5Estable 1.5 a 2.0Moderadamente estable 2.0 2.5Inestable 2.5 3.0Muy inestable > 3.0

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Otra posibilidad para calificar el movimiento dimen-sional de la madera es a travs de su contraccin porsecado (N, de verde a 12 % C. H.) y/o de su contraccintotal (mx, de verde a 0 % C. H.). Al respecto en los Cuadros3 y 4, se muestran los criterios sugeridos en la base dedatos Prospect, ver. 2,1 (1997).

CUADRO 3. Calificacin de la contraccin (N) al disminuir lahumedad de la madera del estado verde a un 12 %.

Categora Contraccin Contraccin radial % tangencial %

Muy pequea < 2.0 < 3.0

Pequea 2.1 2.5 3.1 4.0

Moderada 2.6 3.0 4.1 5.0

Ligeramente grande 3.1 3.5 5.1 6.0

Grande > 3.5 > 6.0

CUADRO 4. Calificacin de la contraccin (mx) al disminuir lahumedad de la madera del estado verde a un 0 %.

Categora Contraccin Contraccin radial % tangencial %

Muy pequea < 3.0 < 5.0

Pequea 3.1 4.0 5.1 6.5

Moderada 4.1 5.0 6.6 8.0

Ligeramente grande 5.1 6.0 8.1 9.5

Grande > 6.0 > 9.5

Otro criterio interesante para calificar el movimientodimensional de la madera es el denominado comomovimiento en servicio, que es definido por la suma de loscambios porcentuales radial y tangencial que sufre lamadera en sus dimensiones, a consecuencia del cambiode humedad relativa del aire en el rango de 90 a 60 %. Portanto, puede ser aplicado tanto para contraccin como parael hinchamiento, dependiendo del caso. En el Cuadro 5 semuestran las categoras y valores para calificar elmovimiento en servicio sugeridos en la base de datos Pros-pect, ver. 2.1 (1997).

CUADRO 5. Calificacin del movimiento en servicio.

Categora %

Pequeo < 3.0

Mediano 3 4.5

Grande > 4.5

Este ltimo concepto tiene la ventaja de que califica elmovimiento dimensional de la madera, justamente en el rangode humedades relativas del aire en que ocurre msfrecuentemente el hinchamiento y contraccin de la mayorade manufacturas de madera en uso prctico.

MATERIALES Y MTODOS

La madera se recibi en 10 trozas deaproximadamente 1 m de longitud y dimetros de 25 cm,procedentes de fustes derribados en una huerta ubicadaen Jujucato, Michoacn, municipio de Santa Clara delCobre. Se trat de rboles relativamente jvenes, 17 aosde edad y aproximadamente 12 m de altura, derribadospor maniobras de aclareo, tal y como se especific en eltrabajo de Silva et al. (1999).

De cada una de las trozas se obtuvo una rodaja deaproximadamente 5 cm de grosor, de las cuales se procedia elaborar las probetas para la determinacin de los ndicesde hinchamiento y contraccin, y las curvas de desorcin yadsorcin de humedad; estas ltimas en el rango de 98 a0 % de humedad relativa del aire.

El contenido de humedad inicial de la madera,determinada en cada una de las rodajas fue de 37 %, loque permiti comprobar el estado de saturacin de la fibra,indispensable para la determinacin del comportamientohigroscpico de la madera.

De cada una de las rodajas se elaboraron 10 probetasde 20 x 20 x 10 mm, distribuidas aleatoriamente en eldimetro de las mismas, perfectamente orientadas conrespecto a sus anillos anuales y acorde a lasespecificaciones sealadas en la norma para ladeterminacin de los ndices de hinchamiento y contraccinde la madera. DIN 52 184 (1979). La mitad del total deprobetas se destin para determinar el hinchamiento ycontraccin de la madera y la otra parte para la desorciny adsorcin de humedad.

Procedimiento para determinar el hinchamiento ycontraccin de la madera

A cada una de las probetas se les determin susdimensiones y peso inicial en estado de saturacin dehumedad, procedindose luego a su acondicionamientosecuencial acorde al diagrama de la Figura 1. Al final decada una de las etapas de acondicionamiento, secado ysaturacin por inmersin en agua, se determin el peso ydimensiones de las probetas con lo cual se calcularon losndices de hinchamiento y contraccin, definidos en lanorma DIN 52 184 de la siguiente manera:

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Figura. 1. Diagrama para la determinacin experimental delhinchamiento y contraccin de la madera, acorde a DIN52 184.

- Hinchamiento lineal (a).- Se define como el incre-mento de las dimensiones lineales (radial (r), tangencial(t), longitudinal (l)) de la madera, al pasar a un nivel decontenido de humedad (C. H.) mayor. Se calcula con baseen la norma DIN 52184 con la siguiente expresin:

= L LLo

2 1 100 (%) (1)

L1 = Dimensin en mm de alguno de los ejes (r, t, l) de lamadera a un contenido de humedad C. H

1.

L2 = Dimensin en mm de alguno de los ejes (r, t, l) de lamadera a un contenido de humedad C. H

2, mismo

que ser mayor a C. H1.

Lo = Dimensin en mm de alguno de los ejes (r, t, l) de lamadera en estado anhdro.

- Contraccin lineal ().- Se trata de la accin inversaal hinchamiento lineal. En este caso particular se denominacomo contraccin lineal a la disminucin de las dimensioneslineales (radial, tangencial, longitudinal) de la madera, alreducirse su contenido de humedad. Se calcula con baseen la norma DIN 52184 con la siguiente expresin:

= L LLw

2 1 100 (%) (2)

Lw = Dimensin en mm de algunos de los ejes (r, t, l) de lamadera a un estado saturado de humedad.

- Hinchamiento mximo (mx).- Es definido como elaumento de las dimensiones lineales (longitudinal, radial ytangencial), que sufre una pieza de madera, al pasar de unestado seco a otro completamente hmedo. Se calcula conbase en la norma DIN 52184 con la siguiente expresin:

100max =o

ow

LLL (%) (3)

- Contraccin por secado (N).- Se define comocontraccin por secado al cambio dimensional que sufre lamadera en sus ejes principales, al reducirse su humedadde un estado de saturacin (C. H. 30 %) a un estadoseco correspondiente a 65 % de humedad relativa del aire(H. R.) y 20 C, es decir a un 12 % de contenido dehumedad. Se calcula con base en la norma DIN 52184 conla siguiente expresin:

N w Nw

L LL

= 100 (%) (4)LN = Dimensin en alguno de los ejes (r, t, l) de la madera

a un contenido de humedad normal (20 C, 65 % H.R.).

- Coeficiente de hinchamiento (h).- Es el cambio quesufre una pieza de madera en sus dimensiones lineales,por cada 1 % de modificacin de la humedad relativa delaire, en el rango de 35 a 85 %. Generalmente estecoeficiente se expresa en %/%, y se calcula con base en lanorma DIN 52184 con la siguiente expresin:

( ) 100=

sho

sh

LLLh (%/%) (5)

donde:

Lh = Dimensin en alguno de los ejes (r, t, l) de la maderaa un estado de acondicionamiento de 85 % de humedadrelativa del aire.

Ls = Dimensin en alguno de los ejes (r, t, l) de la maderaa un estado de acondicionamiento de 35 % de humedadrelativa del aire.

jh = Humedad relativa del aire = 85 %.js = Humedad relativa del aire = 35 %.

- Hinchamiento diferencial (q).- Es el cambio dimen-sional en porcentaje, que sufre una pieza de madera ensus dimensiones lineales (longitudinal, radial y tangencial)por cada 1 % de variacin en su contenido de humedad,en un rango de humedades de uso prctico entre 5 y 20 %.Generalmente se expresa en %/%, y se calcula con baseen la norma DIN 52184 con la siguiente expresin:

( ) 100=

sho

sh

HEHELLLq (%/%) (6)

HEh = Humedad de equilibrio de la madera alacondicionarse a un clima hmedo de 85 % de

Probetassaturadas

de humedad

Acondicionamientoa 65% H. R. 25C



Secado hasta0% C. H.


Saturacin deProbetas porInmersin enagua

Probetassaturadas

de humedad




Secado hasta0% C. H.


Saturacin deProbetas porInmersin enagua

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humedad relativa del aire.HEs = Humedad de equilibrio de la madera al

acondicionarse a un clima seco de 35 % dehumedad relativa del aire.

El clculo de cambio dimensional de una pieza demadera utilizando el valor de hinchamiento diferencial, sehace de la siguiente forma:

100)( 21

qCHCHll = en mm (7)

Dl = Cambio dimensional debido a un incremento odisminucin del contenido de humedad.

l = Dimensin de la pieza de madera en mm.CH

1 y CH

2 = dos diferentes contenidos de humedad (CH

1> CH2)

Vale la pena mencionar que tanto el coeficiente dehinchamiento como el hinchamiento diferencial,nominalmente son indicados en la norma DIN 52 184 comohinchamientos, no obstante que son determinados en unproceso de contraccin al cambiar las probetas de un climahmedo de 85 % a un clima seco de 35 % de humedadrelativa del aire. De acuerdo a Schwab (2002), endeterminaciones de coeficientes de hinchamiento ehinchamiento diferencial realizados en numerosas especiesde maderas, siguiendo tanto la secuencia deacondicionamiento de 65 % 85 % 35 % como la de65 % 35 % 85 %, no se encontr diferencia sistemticasignificativa, atribuyendo las pequeas diferencias ms alefecto de la variacin del clima de acondicionamiento quea la secuencia de acondicionamiento, por lo que estosndices pueden ser utilizados indistintamente. Unaexplicacin ms amplia sobre este aspecto es sealadatambin por Burmester (1974).

- Anisotropa del hinchamiento (Aq).- Se define comoel cociente del hinchamiento diferencial tangencial ehinchamiento diferencial radial. Este cociente es unindicador de posibles deformaciones y/o agrietamientosdebido a cambios de humedad, que ocurren en el rangode humedad relativa entre el 35 y 85 %. Su valor numricoes adimensional, y entre mayor sea, mayor riesgo dedistorsiones son probables. Se calcula con base a la normaDIN 52184 con la siguiente expresin:

r

tq

qqA = (7)

Donde:

qt = Hinchamiento diferencial en la direccin tangencial.qr = Hinchamiento diferencial la direccin radial.

- Anisotropa de la contraccin (A) .- En este caso setrata del cociente resultante de la contraccin por secadoradial y de la contraccin por secado tangencial; porsupuesto vlido para el cambio de humedad que ocurre enla madera del Punto de Saturacin de la Fibra al 12 %.Tambin es adimensional y se calcula con base a la normaDIN 52184 con la siguiente expresin:

rN

tNA,

,

= (8)

Donde:

bN,t

= Contraccin por secado del eje tangencial de lamadera.

bN,r

= Contraccin por secado del eje radial de la madera.

El acondicionamiento de las probetas se realiz enpequeas cmaras (39 x 32 x 25 cm), hermticamentecerradas y con un sistema de movimiento continuo del aireen su interior (ventilador). Las humedades relativasrequeridas se generaron por medio de soluciones salinassaturadas de Nitrito de Sodio (NaNO2) para un 65 %, Clorurode Potasio (KCL) para un 85 % y Cloruro de Magnesio(MgCl2-6H2O) para un 35 % de humedad relativa. Una tablacon diversas soluciones qumicas para el rango de 15 a100 % es mostrada por Siau (1995).

Procedimiento para la determinacin de las curvasde sorcin y desorcin

La determinacin de las curvas de desorcin yadsorcin se realiz por medio de un acondicionamientosecuencial para cada caso particular. Para la desorcin,las probetas se acondicionaron del estado de saturacin al98 % 89 % 79 % 68 % 59 % 48 % 39 % 30 % 20 % 10 % 0 % de H. R., y para la adsorcinse sigui la siguiente secuencia: 0 % 11 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 97 % de H. R. Al final de cada una de las etapas deacondicionamiento se registr el peso de las probetas paracalcular las humedades de equilibrio correspondientes.

Este acondicionamiento se realiz en una cmara concontrol automtico de humedad relativa (91 x 61 x 45 cm)de lnea, equipada con ventilador, humidificador y bombade vaco para su operacin.

RESULTADOS Y DISCUSIN

En el Cuadro 6 se presentan 9 diferentes valores dehinchamiento y contraccin determinados en la madera dePersea americana, a travs de los cuales se analizar sucomportamiento higroscpico, obviamente tambin

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considerando los criterios de calificacin del movimientodimensional de la madera, previamente descritos.

Contraccin por secado (N) y Contraccin total (mx)De acuerdo a los criterios indicados en los Cuadros 3

y 4 respectivamente, la contraccin por secado de lamadera de Persea americana (radial = 1.05 %, tangencial= 2.69 %) se considera como muy pequea tanto para eleje radial como para el tangencial.

Por su parte la contraccin total (radial = 2.56 %,tangencial = 5.75 %) se ubica en muy pequea para ladireccin radial, y pequea para la direccin tangencial. Estosvalores resultaron cerca de un 50 % ms bajos que losreportados por Lavers (1966) para la madera de Persea linge,y los de Flynn y Holder (2001) que reportan para maderade Persea americana y Persea borbonia valores decontraccin mxima radial de 4.8 % y tangencial de 9.5%.

Movimiento en servicio

El movimiento en servicio para la madera de Perseaamericana result ser de 1.72 %, calculado con base en elhinchamiento lineal. Este valor se ubica en la categora depequeo. Sin embargo, es importante sealar que fuedeterminado en un rango de humedad relativa del aire del 65a 85 %, y no en el de 60 a 90 %, por lo que pudiera existir unapequea diferencia en el valor del movimiento en servicio,aunque muy probablemente la calificacin no se modificaradebido a que la categora de pequeo incluye a todos losvalores de movimiento en servicio menores a 3.0 %.

El anlisis nico de la contraccin y del movimientoen servicio, indica que se trata de una madera con pocomovimiento dimensional, y los ndices sealados en elCuadro 6 son apropiados para estimar los movimientosdimensionales que pudiera tener un elemento y/o producto

construido con este tipo de madera, sin embargo, unanlisis ms completo es con base en la anisotropa delhinchamiento y/o contraccin. Para este caso particular sehar considerando la anisotropa de la contraccindeterminada a diferentes rangos de humedad de la madera,tal y como se muestra en el Cuadro 7.

Anisotropas de la contraccin

Los valores de anisotropa de la contraccinmostrados en el Cuadro 7 fluctan desde 2.02, para elcambio de contenido de humedad de 13 a 8 %, hasta 3.03para el cambio de humedad del estado verde al 18 %.

Ahora bien, si la anisotropa de la contraccin secalcula en funcin de la contraccin total (mx) de la madera,es decir, para el cambio de humedad del estado desaturacin al 0 % de contenido de humedad, su valor esigual a 2.25, por lo cual se calificara a la madera comomoderadamente estable o como con alta disponibilidad adistorsin.

Por otro lado, si se analiza la anisotropa de lacontraccin por secado (An del estado de saturacin a 13% C. H.), su valor es de 2.62 por lo cual la calificacin de lamadera de Persea americana sera de inestable o con muyalta disponibilidad a distorsiones, dependiendo de loscriterios de calificacin que se apliquen.

Por su parte todas las anisotropas de la contraccincomprendidas dentro del intervalo de cambio de contenidode humedad del 18 al 0 %, ubican a la madera en lacategora de moderadamente estable, coincidiendo estacalificacin con la correspondiente a la anisotropa de lacontraccin mxima. Este tipo de coincidencia no siemprese presenta, por lo que es ms recomendable calificar laestabilidad de la madera en funcin de la anisotropa en elrango de humedad en que se manifiesten los cambios.Ejemplos al respecto se muestran en un trabajo de Torelli

CUADRO 6. Valores de hinchamiento y contraccin de la madera de Persea americana

ndice de Coeficiente de variacin (%)Radial Tangencial Radial Tangencial

Hinchamiento Lineal (a, %)* 0.51 1.21 14.9 16Contraccin Lineal (b, %) 1.16 2.46 14.9 15.5Hinchamiento mximo (amx, %) 2.63 6.11 15.0 17.4Contraccin mxima (bmx, %) 2.56 5.75 14.7 16.5Contraccin por secado (bN, %) 1.05 2.70 22.5 19.3Coeficiente de hinchamiento (h, %/%) 0.0237 0.0524 15.2 16.3Hinchamiento diferencial (q, %/%) 0.1282 0.2722 16.1 15.8Anisotropa del hinchamiento Aq 2.13 8.1Anisotropa de la contraccin Abn 2.67 18.9

*Calculado del 65 al 85 % de humedad relativa del aire.Calculado del 85 al 35 % de humedad relativa del aire.

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y Gorisek (1995) sobre anisotropa de la contraccin demaderas tropicales mexicanas.

Para el caso de todas las anisotropas de lacontraccin correspondientes al intervalo de cambio dehumedad del 13 al 0 %, ubican tambin a la madera dePersea americana como moderadamente estable.

Del anterior anlisis de las anisotropas de lacontraccin para diferentes rangos de humedad, es claroque los puntos ms crticos del cambio de humedad parala madera de Persea americana, ocurren al reducir sucontenido de humedad del estado de saturacin al 18 % y/o del estado de saturacin al 13 % respectivamente; esdecir, prcticamente en madera aserrada durante suproceso de secado. Esto coincide tambin con el alto valorresultante para la anisotropa de la contraccin por secado(An = 2.67) indicado en el Cuadro 6.

Sin embargo, una vez que esta madera ha sidosecada, las fluctuaciones de humedad comprendidas enlos intervalos desde el 18 al 0 % de su contenido dehumedad, que bien pudieran darse ya en diversos tipos demanufacturas, pudieran considerarse como de un riesgomoderado, acorde a los criterios de calificacin presentadospor Ordez et al. (1990).

Curvas de desorcin y sorcin de humedad

En la Figura 2 se muestran las curvas de desorcin ysorcin de humedad para la madera de Persea americanaen el rango de 0 a 98 % de humedad relativa del aire,mismas que fueron ajustadas con base a un polinomio dequinto orden, utilizando los valores experimentales delCuadro 8.

La magnitud de la histresis (A/D), definida en estecaso por el cociente de la humedad de equilibrio durante laadsorcin (A) y la humedad de equilibrio durante la

desorcin (D), fluctu de 0.788 a 0.885 resultando unpromedio de 0.834, en el intervalo de humedad relativa delaire del 30 al 90 %, que es el que corresponde al usoprctico de la mayora de manufacturas de madera, y porconsiguiente es el de mayor inters.

Por supuesto que entre ms bajo sea el valor de estecociente, debe entenderse que menor es la capacidad deadsorcin de la madera despus de haber sido secada.Valores de histresis dentro del mismo rango han sidoreportados por Spalt (1958) para 10 maderas latifoliadasde Norteamrica (0.790 ... 0.828 ... 0.849).}

En comparacin con algunas maderas mexicanas,el valor de histresis de la Persea americana result muysuperior a los determinados por Farias (1997) en seismaderas tropicales: habillo (0.59 ... 0.65 0.76),rosamorada (0.60 ... 0.66 ... 0.82), parota (0.57 0.64 0.77), barcino (0.63 ... 0.70 0.82), papelillo (0.70 ... 0.73

CUADRO 7. Anisotropas de la contraccin de la madera de Persea americana determinados a diferentes intervalos de humedad.

Cambio de contenido de humedad % Contraccin Anisotropa Calificacin de la Anisotropa

Radial % Tangencial % bt/br Ordez et al.(1990) Echenique et al.(1975)

Saturacin a 18 0.53 1.49 3.03 Muy inestable Muy altaSaturacin a 13 1.02 2.63 2.62 Inestable Muy altaSaturacin a 8 1.68 3.95 2.36 Mod. estable Muy altaSaturacin a 0 2.56 5.75 2.25 Mod. estable Alta18 a 8 1.16 2.46 2.14 Mod. estable Alta18 a 0 2.04 4.26 2.11 Mod. estable Alta13 a 8 0.66 1.33 2.02 Mod. Estable. Alta13 a 0 1.54 3.12 2.06 Mod. Estable. Alta8 a 0 0.88 1.80 2.13 Mod. estable Alta

CUADRO 8. Valores experimentales de humedad de equilibrio

Desorcin Adsorcin

Humedad Humedad de Humedad Humedad Relativa Equilibrio Relativa dedel Aire (%) (%) del Aire (%) Equilibrio (%)

98 24.73 0 089 20.19 11 2.979 15.45 20 4.168 12.45 30 5.7259 11.34 40 6.8248 9.82 50 8.6939 8.12 60 9.5330 6.94 70 10.5220 4.93 80 12.5710 3.13 90 15.91 0 0 97 23.18

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0.81), granadillo (0.47 ... 0.57 0.71), por lo que lamadera de Persea americana debe considerarse con unamayor capacidad higroscpica que las maderaspreviamente sealadas.

La diferencia de histresis entre maderas es atribuida,segn Skaar (1988), a diversos factores tales como estadosde equilibrio de humedad incompletos, historia previa delas muestras de madera, temperatura de la determinacin,y especial nfasis pone en las diferencias fsico-qumicasen la pared celular y en el contenido de extractivos.

CONCLUSIONES

Los movimientos dimensionales en la Madera dePersea Americana por cambio de humedad se ubican enlas categoras de pequeos y muy pequeos. Sin embargo,el efecto de esos cambios dimensionales analizados conbase en las Anisotropas de la madera, indican como puntosms crticos los cambios de humedad que ocurran delPunto de Saturacin de la Fibra al 18 y/o 13%, o sea, loms probable en madera aserrada durante su proceso desecado.

Para las fluctuaciones de humedad comprendidas enel intervalo del 18 al 0%, muy probablemente ya endiferentes tipos de manufacturas, el anlisis de lasanisotropas mostr que la influencia por el cambio dehumedad puede considerarse de un riesgo moderado.

El movimiento en servicio de la madera de Perseaamericana, determinado con base en el hinchamiento lin-eal, result ser muy pequeo, lo cual permite concluir quemanufacturas elaboradas de esta madera, en el rango de

humedad relativa del aire del 60 a 90 %, no sufrirn cambiosdimensionales de consideracin mayor.

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Figura 2. Diagrama de la desorcin y sorcin de la madera de Perseaamericana.

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