Presentación de PowerPoint - Congreso Forestal Español

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logotipos del Centro
o Centros que
presentan el póster
Relación entre el aspecto visual, la densidad y el
comportamiento mecánico del tapón de corcho.
José Luís García de Ceca Valero, Florentino González Hernández,
María José Cáceres Esteban, José Ramón González Adrados.
INIA-CIFOR. Dpto. Productos Forestales. Ctra. Coruña Km. 7. Madrid 28040.
[email protected]
INTRODUCCIÓN
Con objeto de mejorar la clasificación de tapones de corcho natural, se intenta caracterizar los tapones desde el punto de vista de su comportamiento
mediante variables medibles en la materia prima.
Se plantean en concreto estudios de:
Procedencia y calidades, relaciones entre sí y con las propiedades físico-mecánicas.
Anomalías, relación con el comportamiento físico-mecánicas.
Correlaciones de las propiedades físico-mecánicas.
MATERIAL
Se han utilizado 90 tapones de corcho natural, rectificados y lavados, sin tratamiento superficial, de dimensiones nominales 24 x 44 mm seleccionados de
6 lotes de 450 tapones cada uno, de dos procedencias (Andalucía y Cataluña) y clasificados por el mismo fabricante en tres calidades (A, B, C, de mejor a
peor calidad).
Máquina de ensayos mecánicos Zwick Z020
METODOLOGÍA
Anomalías: Corcho verde, leño vertical, leño horizontal manchas, corcho terroso, insectos, exfoliación, grietas y mancha amarilla.
Porosidad: Se utilizó el programa de análisis de imagen ^Cell de Olympus, con imágenes obtenidas en escáner, cuatro del cuerpo (dos tangenciales y dos longitudinales) y una de cada una de las bases
(transversal). Se han considerado para los estudios la porosidad total de cada tapón, la porosidad de las bases (PMBas) y la lateral (PMLat)
Densidad: Se midieron las dimensiones y el peso de cada tapón y se calculó la densidad siguiendo la norma UNE 56921:2003.
Fuerza de compresión: Se midió la fuerza necesaria para comprimir cada tapón hasta un diámetro de 16 mm con máquina encorchadora semiautomática con mordaza de cuatro piezas y célula de carga
incorporada.
Fuerza de extracción: Se midió la fuerza necesaria para, por empuje con un bulón, expulsar los tapones previamente introducidos en tubos cilíndricos de plástico de 19 mm de diámetro interior. Se utilizó una
máquina de ensayos mecánicos Zwick Z020 (20 kN, clase I ISO 7500).
Recuperación diametral: Se determinó midiendo el diámetro de cada tapón 24h después de la extracción, expresándose en porcentaje respecto al diámetro inicial.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
POROSIDAD SEGÚN PROCEDENCIA Y CALIDAD
DENSIDAD SEGÚN PROCEDENCIA Y CALIDAD
16
Cat-C
10
And-B
Cat-B
8
6
And-A
Cat-A
4
2
And-C
190
180
And-B
Recuperación diametral
(%)
12
98
200
And-C
Densidad (kg/m3)
Tabla 1: Matriz de correlaciones y nivel de significación. Se resaltan (con *)
los coeficientes de correlación con nivel de significación inferior a 0,01%.
RECUPERACIÓN DIAMETRAL SEGÚN
PROCEDENCIA Y CALIDAD
210
14
Porosidades (%)
Procedencia y clasificación industrial
Debido a las correlaciones existentes (Tabla 1), se
consideran solamente las relaciones entre porosidad,
densidad y recuperación diametral. Las Figuras 1 a 3
muestran resultados por procedencia (el grosor de la esfera
es la desviación estándar).
Los únicos valores singulares parecen ser los de
“Andalucía A”. Para valores de significación inferiores al 5%,
se descubren relaciones entre procedencia y densidad,
calidad con porosidad y recuperación diametral, existiendo
interacción procedencia-calidad para la porosidad (Tabla 2).
Cat-A
And-A
Cat-B
170
Cat-C
160
150
0
Calidades
97
96,5
96
95,5
And-A
And-B
And-C
Cat-A
95
Cat-C
Cat-B
94,5
94
Calidades
Calidades
Figura 1: Porosidad y procedencia
97,5
Figura 2: Densidad y procedencia.
Figura 3: Recuperación
diametral y procedencia.
Tabla 2: Niveles de significación para los factores
considerados (* = valores inferiores al 0,05%).
Correlaciones de las propiedades físico-mecánicas
Según la Tabla 4, es de interés matizar los parámetros de calidad para revalorizar los tapones de las calidades inferiores; en
concreto, aquellos que con coeficientes de porosidad elevados tengan la densidad necesaria junto con poco corcho terroso y leño
vertical para un buen comportamiento al cierre.
Incluyendo parámetros mecánicos en los modelos de clasificación del corcho se consigue una definición más objetiva de las
clases y una mejor predicción del comportamiento del producto final. También facilita la caracterización de la materia prima y la
definición de los caracteres más importantes desde el punto de vista productivo.
Tabla 4: Correlaciones (todas las muestras, n=90)
(>75%: ***; 75-50%:**; 50%>:*)
Estudio de las anomalías
Se ejecutan tres iteraciones de un análisis factorial de correspondencias, eliminando en cada una de ellas las variables que den valores de comunalidad inferiores al 0,5 (Tabla 3).
De las cargas de los factores (Figura 4) se deducen las características de tres posibles agrupamientos:
1/ La porosidad está correlacionada con valores altos de corcho terroso. Esto supone la inclusión en el tejido de células que no son de corcho, lignificadas, más pesadas y menos
elásticas, que aumentan la resistencia a compresión y disminuyen la capacidad de recuperación del material. La porosidad afecta al comportamiento del tapón porque facilita la progresión
del líquido por la superficie de contacto corcho-vidrio. Pero también perjudica desde el punto de vista de la presión que ejerce el tapón sobre la botella.
2/ Existe correlación entre las grietas, exfoliación y la presencia de insectos: los corchos con más facilidad para agrietarse facilitan la entrada de los insectos. De manera secundaria,
se aprecia que la entrada de insectos conllevaría la aparición de manchas en los tapones.
3/ Distintas variables físico-mecánicas presentan una elevada correlación por grupos (Tabla 1).
BIBLIOGRAFÍA
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Tabla 3: Selección de variables tras
tres iteraciones.
Cargas de los factores
Factor 3
CONCLUSIONES
1. La densidad, afectada por factores climáticos que inciden en el espesor del
crecimiento anual, está influenciada por la procedencia, como es lógico. La fuerza de
compresión y la fuerza de extracción, que dependen de ella, también lo están.
2. Ninguna de las tres variables depende de la calidad: Las diferencias entre A, B y C
que se observan en las Figuras 1 a 3 no son significativas.
3. La procedencia podría influir ligeramente en la porosidad, pero no en la recuperación
diametral.
4. Hay interacción entre calidad y procedencia para la porosidad.
5. La calidad (clasificación) está relacionada con la recuperación diametral.
6. Hay correlaciones positivas, y muy significativas entre densidad, fuerza de
compresión y fuerza de extracción (como ocurre en todos los materiales).
7. También hay una correlación positiva entre la porosidad y la densidad (efecto de las
paredes de los poros), en contra de lo que cabría esperar.
8. Hay una correlación negativa entre la recuperación diametral y el resto de parámetros:
A mayores porosidad, densidad, fuerzas de compresión y de extracción, menor
recuperación diametral.
1,1 Insectos
0,8
Grietas
PMLat
0,5 Exfolia
PMBas
0,2
Terroso
Compresión
-0,1
Densidad
FuerExtrac
Manchas
0,81
-0,4
0,40,6
0 0,2 0,4
0 0,2
0,6 0,8 1 -0,2
Factor 1
Factor 2
Figura 4: Cargas de los tres factores principales.
AGRADECIMIENTOS
Los autores quieren agradecer por su colaboración a D.ª María Luisa Cáceres Esteban y a D.
Lorenzo Ortiz Buiza. La empresa Corcho del País S.A. suministró amablemente las muestras.
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto INIA-FEDER- RTA2006-00119-C2-01.