Anatomía de la Madera - Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA.
Nombre de la asignatura:
Anatomía de la Madera
Carrera:
Ingeniería Forestal
Clave de la asignatura:
FOC-1003
SATCA:
2–2–4
2.- PRESENTACIÓN.
Caracterización de la asignatura.
La anatomía de la madera aporta, al perfil del ingeniero forestal, la capacidad para
asesorar en los procesos de identificación, investigación y transferencia de tecnología,
generando valor agregado y diversificación de los productos forestales.
Los procesos de transformación de productos de madera que se desarrollan en las
industrias del país se apoyan en el conocimiento anatómico-estructural de las diferentes
especies forestales y sus propiedades (físicas, mecánicas, químicas). Que son
fundamentales para el desarrollo de los profesionistas forestales.
Intención didáctica.
La materia proporciona,
conocimientos, capacidades, destrezas, habilidades y
aptitudes necesarias para lograr el aprovechamiento integral de la madera.
Está diseñada para el logro de seis competencias específicas dirigidas a las: formas del
árbol, planos; así como, las características organolépticas, microscópicas,
macroscópicas, físicas, mecánicas y químicas de la madera.
Se inicia con la descripción de las diversas estructuras de la madera de acuerdo a la
forma del fuste y ramas del árbol con la intención de que los estudiantes conozcan las
diferentes formas del fuste con la finalidad de tener un mayor aprovechamiento.
Como segunda unidad se identifican las características organolépticas de la madera,
que se relacionan con aspectos estéticos, estructura anatómica (color, olor, sabor,
veteado, textura, grano, brillo).
En la tercera unidad aborda la composición y constitución de la madera, necesarias
para comprender su comportamiento y trabajabilidad.
La cuarta unidad analiza la estructura macroscópica y microscópica de coníferas y
latifoliadas, que permiten entender las características físicas, mecánicas, químicas y
tecnológicas en los que se basan los procesos de secado e impregnación.
En la quinta unidad se contemplan las propiedades físicas y mecánicas que
fundamentan los procesos de transformación de la madera.
En la sexta unidad se abordan las propiedades y características químicas de la madera,
para que el estudiante comprenda los procesos de obtención de celulosa para la
producción de papel y otros subproductos.
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR.
Competencias específicas:
Competencias genéricas:
Aplicar
los
conocimientos Competencias instrumentales
anatómicos-estructurales
e
• Capacidad de análisis y síntesis.
identificar
las
diferentes
• Capacidad de organizar y planificar.
propiedades de la madera para
• Conocimientos generales básicos.
mejorar los procesos industriales de
• Conocimientos básicos de la carrera o
productos forestales.
profesión.
• Comunicación oral y escrita en la propia
• Lengua.
• Conocimiento de una segunda lengua.
• Habilidades básicas de manejo de
la computadora.
• Habilidad para buscar y analizar
información proveniente de fuentes
diversas.
• Habilidades de gestión de la información.
• Resolución de problemas.
• Toma de decisiones.
Competencias interpersonales
• Capacidad crítica y autocrítica.
• Trabajo en equipo.
• Habilidades interpersonales.
• Capacidad para comunicarse con expertos
de otras áreas.
• Compromiso ético.
Competencias sistémicas
• Capacidad de aplicar los conocimientos
en la práctica.
• Habilidades de investigación.
• Capacidad de aprender.
• Capacidad para generar nuevas ideas
(creatividad).
• Liderazgo.
• Habilidad para trabajar de forma autónoma
•
•
•
•
Diseño y gestión de proyectos.
Iniciativa y espíritu emprendedor.
Preocupación por la calidad.
del logro. Búsqueda
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA.
Lugar
y
fecha
de Participantes
elaboración o revisión
Instituto Tecnológico del Academia
Valle de Morelia, 03 de Forestal.
noviembre de 2009 al 19
de marzo de 2010.
de
Observaciones
(cambios
y
justificación)
Ingeniería Análisis
y
enriquecimiento de las
propuestas
de
los
programas diseñados en
la reunión nacional de
diseño e innovación
curricular.
5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencia específica a desarrollar
en el curso).
Aplicar los conocimientos anatómicos-estructurales e identificar las diferentes propiedades
de la madera para mejorar los procesos industriales de productos forestales.
6.- COMPETENCIAS PREVIAS.
•
•
•
•
•
•
Aplica los conceptos botánicos y su relación con el estudio de la anatomía y de la
tecnología de la madera.
Identifica las partes del tallo (árbol).
Identifica los tipos de plantas angiospermas y gimnospermas.
Identifica la anatomía y estructura química de las células.
Aplica los conceptos de resistencia de materiales.
Diseña modelos estructurales.
7.- TEMARIO.
Unidad
Temas
Subtemas
1
Introducción.
1.1 Estructura general de las coníferas
1.1.1 La forma del tronco del árbol
1.1.2 Las ramas en el fuste del árbol
1.2 Estructura general de las latifoliadas
1.2.1 La forma del tronco del árbol
1.2.2 Las ramas en el fuste del árbol
2
Características
organolépticas
de la madera
2.1 Color, sabor, olor y brillo
2.1.1 En las coníferas
2.1.2 En las latifoliadas
2.2 Textura, grano y veteado
2.2.1 En las coníferas
2.2.2 En las latifoliadas
3
Planos de la madera
4
Características
macroscópicas y
Microscópicas de la
madera.
5
Características
físicas y mecánicas
de la madera
3.1 Planos de la madera.
3.1.1 Disposición vertical y horizontal en
coníferas y latifoliadas.
3.1.2 Características de una superficie
transversal.
3.1.3 Características de una superficie de
corte
radial y
tangencial
4.1 Estructura macroscópica de la madera de
coníferas y latifoliadas
4.1.1 Composición del floema
4.1.2 Composición del xilema
4.2 Estructura microscópica de la madera de
coníferas y latifoliadas
4.2.1 Madera de coníferas
4.2.2 Madera de latifoliadas
4.3 Preparaciones de tejido leñoso de coníferas y
latifoliadas
4.3.1 Preparaciones fijas
4.3.2 Preparaciones de material disociado.
5.1 La madera y el agua
5.1.1 Contenido de humedad (CH)
5.1.2 Contenido de humedad en equilibrio
5.1.3 Punto de saturación de la fibra
5.2 Peso específico aparente
5.2.1 Espesor de las paredes celulares
5.2.2 Estructura celular de cada una
de de las especies
5.2.3 Cantidad de extractivos
5.3 Contracción e hinchamiento
5.3.1 Radial
5.3.2 Tangencial
6
Características
químicas.
5.3.3 Total
5.4 Otras propiedades físicas
5.4.1 Térmicas
5.4.2 Acústicas
5.4.3 Eléctricas
5.5 Cargas Estáticas
5.5.1 Definición
5.5.2 Carga en el límite proporcional
5.6 Esfuerzos de comprensión
5.6.1 Esfuerzo paralelo a la fibra
5.6.2 Esfuerzo perpendicular a la fibra
5.7 Esfuerzos de tensión
5.7.1 Esfuerzo paralelo a la fibra
5.7.2 Esfuerzo perpendicular a la fibra
5.8 Otros esfuerzos
5.8.1 Esfuerzo de flexión
5.8.2 Esfuerzo de cortante
5.8.3 Esfuerzo de dureza
5.8.4 Esfuerzo de penetración y
extracción de clavos
5.8.5 Esfuerzo de desgarre
5.8.6 Esfuerzo de torsión
6.1 Estructura química de la madera.
6.2 Componentes químicos de la madera.
8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas).
•
•
•
•
Promover la investigación documental, fomentando la habilidad para trabajar en
forma autónoma, autocrítica y analítica.
Realizar prácticas de campo, de laboratorio y visitas para que el estudiante
desarrolle la capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos.
Diseña presentaciones y realiza discusiones en grupo para intercambiar ideas y
temas del curso.
Desarrollar la inducción, deducción, analogía, síntesis y análisis para fomentar la
investigación.
9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN.
La evaluación de la materia es continua obteniendo evidencias del aprendizaje como:
•
•
•
•
•
•
Reportes de investigación.
Prácticas de campo (identificación de especies, corte, derribo y troceo del árbol y
aserrado -obtención de tablillas).
Prácticas de laboratorio (elaboración de tablillas de xiloteca, preparación de muestras
microscópicas, montaje de muestras, elaboración de probetas para pruebas físicas y
mecánicas, muestras para pruebas químicas.
Exposiciones electrónicas de temas investigados.
Exámenes escritos.
Apuntes
10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE.
Unidad I. Introducción.
Competencia
específica
a Actividades de aprendizaje
desarrollar
Identificar diversas estructuras en
• Investigar
bibliográficamente
las
la madera de acuerdo a la forma
características morfológicas de los grupos
del fuste y ramas del árbol.
de coníferas y latifoliadas.
• Identificar en el campo las características
Clasifica los tipos dendrometritos
morfológicas
de
las
confieras
y
que se presentan en las coníferas
latifoliadas.
y en las latifoliadas.
• Cotejar las características morfológicas de
las coníferas y latifoliadas mediante el uso
claves.
• Valorar conocimientos por intercambio de
preguntas y respuestas.
• Trabaja en equipos exposiciones orales
de los temas en clase.
Unidad 2. Características organolépticas de la madera.
Competencia
específica
a Actividades de aprendizaje
desarrollar
Conocer
los
conceptos
• Investigar
las
características
fundamentales de las características
organolépticas de los grupos de
organolépticas de la madera.
coníferas y latifoliadas.
• Realizar prácticas de campo para
Identificar
las
características
obtener material.
organolépticas de las coníferas y
• Identificar
las
características
latifoliadas.
organolépticas (color, olor, sabor y brillo)
de las coníferas y latifoliadas, con el
Relacionar
las
características
apoyo de tablillas de xiloteca y auxilio de
organolépticas y su aplicabilidad en
una lupa.
procesos productivos de la actividad
• Elaborar reporte de las diferencias
forestal.
organolépticas
de
coníferas
y
latifoliadas.
• Participar en mesas de discusión y
análisis.
• Trabajar en equipos y exposiciones
orales de los temas en clase.
• Desarrolla prácticas de laboratorio para
identificar las diferentes características
organolépticas.
Unidad 3. Planos de la madera.
Competencia
específica
a Actividades de aprendizaje
desarrollar
Identificar los diferentes planos de
• Investigar los planos de la madera de los
la madera en materiales de
grupos de coníferas y latifoliadas.
xiloteca y piezas de madera.
• Participar en foros de intercambio de
preguntas y respuestas
Ubicar
los
elementos
• Trabajar en equipos y exposiciones orales
macroscópicos de la madera de
de los temas en clase.
coníferas y latifoliadas en sus
• Desarrollar prácticas de laboratorio para
diferentes planos.
identificar y analizar los diferentes planos
de la madera.
Unidad 4. Características macroscópicas y Microscópicas de la madera.
Competencia
desarrollar
Identificar
características
macroscópicas
latifoliadas.
específica
a Actividades de aprendizaje
las
principales
microscópicas y
de coníferas y
Identificar y comparar la estructura
macroscópica de coníferas y
latifoliadas.
Analizar en sus diferentes planos
los elementos estructurales de las
coníferas y latifoliadas.
•
•
•
•
Investigar
las
características
macroscópicas y microscópicas de
coníferas y latifoliadas.
Identificar las estructuras macroscópicas
en rodajas y cortes microscopicos de
madera de coníferas y latifoliadas.
Comparar
las
características
macroscópicas y microscópicas de
coníferas y latifoliadas.
Elaborar reporte fotográfico de las
diferencias
en
las
características
macroscópicas y microscópicas de
coníferas y latifoliadas.
Unidad 5. Características físicas y mecánicas de la madera.
Competencia
específica
a Actividades de aprendizaje
desarrollar
Identificar las propiedades físicas y
• Investigar las propiedades físicas y
mecánicas de las diferentes
mecánicas de las diferentes especies de
especies de madera.
coníferas y latifoliadas.
• Determinar el contenido de humedad,
Realizar pruebas mecánicas en las
peso específico, contracción e
diferentes especies.
hinchamiento en coníferas y latifoliadas.
• Realizar ensayos para determinar las
Determinar las propiedades físicocaracterísticas
mecánicas
de
las
mecánicas de la madera e
diferentes especies.
identifica las más adecuadas para
• Elaborar reporte de las características
su aplicación.
físicas y mecánicas de las diferentes
especies de coníferas y latifoliadas.
Unidad 6. Características químicas.
Competencia
específica
desarrollar
Identificar los tipos de
componentes químicos de la
madera.
a Actividades de aprendizaje
•
•
Determinar la importancia de los
componentes químicos en la
madera.
•
Investigar en diversas fuentes de
información los componentes químicos de
las especies de coníferas y latifoliadas.
Determinar los componentes químicos de
las especies predominantes en el entorno,
mediante prácticas de laboratorio.
Formular reportes de los componentes
químicos de las especies analizadas en
laboratorio.
11.- FUENTES DE INFORMACIÓN.
1.- Astm (2000) Annual Book of Astm Standars. Section four. Construction. Volume.
04.10.Wood.USA.
2.- Raymond A. Youngy Ronald L. Giese (1990) Introducction to Forest Science. Ed.
University of Wisconsin. Madison. New York. USA.
3.- Ed. LIN. L. Hebert (1969). What Wood is that. A manual of Wood. Identification. Ed.
Viking. Penguin. Inc. UK.
4.- Cruz De León José y Dietger Grosser (2003). Introducción a La Anatomía
Macroscópica de la Madera (Inedito).
5.- Quiñonez Olguín, Joel Octavio (1974). Características Físicas y Mecánicas de La
Madera de 5 Especies Mexicanas. Boletín Técnico No. 42 Secretario de Agricultura Y
Ganadería.
6.- Sotomayor - Castellanos, Javier Ramón (2002) Características Mecánicas de la
Madera y su Aplicación en la Industria de La Construcción. Revista Ciencia Nicolaita.
NO.33. Coordinación de La Investigación Científica de La Universidad Michoacana de
San Nicolás de Hidalgo.
7.- Sotomayor – Castellanos, Javier Ramón (2002). Clasificación de Características
Mecánicas de Maderas Mexicanas Tabla Fitecma. La Universidad Michoacana de
San Nicolás de Hidalgo. Coordinación de La Investigación Científica. Morelia,
Michoacán, México.
8.- Fao. (1999) Situación de Los Bosques del mundo. Roma, Italia.
9.- Huerta – Crespo, J. (1998) Índices de calidad de las pulpas de diez Latifoliadas
Michoacanas, II Congreso Mexicano de Tecnología de Productos Forestales. Morelia,
Michoacán.
10.- Díaz Gómez, V y Huerta – Crespo, J. (1996) Utilización de las Maderas Tropicales
EN México. Ciencia Forestal.
11.- Kolleman, F. (1959) Tecnología de la Madera y sus Aplicaciones.
12.- Zavala Zavala David (1993) Factores que Influyen en las características del
Maquinado dela madera. INIFA. México.
13.- Huerta – Crespo Juana (1976) Notas sobre Anatomía de Maderas en Relación al
Secado. Ciencia Forestal. Vol. I. INIF. México.
14.- Paniagua Cornejo, A. Etal. (2003) Características Físicas y propiedades Mecánicas
de Pinus Leiaphylla Schl. ET Cham. (Pino Chino) VI Congreso Mexicano de
Recursos Forestales. nuevas Tecnologías para el Manejo de Recursos Forestales.
nuevas Tecnologias para el Manejo de recursos Forestales. S.L.P. México. Memorias.
15.- Cofan. (1999). Comisión Federal de América Del Norte Manual de Construcción de
Estructuras Ligeras de Madera. Consejo Nacional de La Madera en la Construcción
A.C. Universidad Autónoma de Chapingo. Div de Ciencias Forestales. Natural
Resources Canadá, Canadian Forest Service. Canadá. United States Deparment of
Agriculture, Forest Service. U.S.A.
16.- San Juan Dueñas Rubén (1997) Obtención de Pulpas y Propiedades de Las Fibras
para el Papel. Universidad de Guadalajara. Departamento Celulosay Papel. Cucei.
Guadalajara, Jalisco, México.
17.- Sánchez R. Leonardo (1998) Celulosa y Papel. División de Ciencias Forestales.
Universidad Autónoma de Chapingo. México.
18.- Cruz de León José. (2006) Manual para Conservación y Preservación de Madera
Estructural en Edificios Históricos. Laboratorio de Conservación y Preservación de la
Madera. Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera. Universidad Michoacana
de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán, México.
19.- Cruz de León José (2002). Secado de la Madera Aserrada. de Ingeniería en
Tecnología de la Madera. Coordinación de La Investigación Científica. Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán, México.
12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS
•
•
•
•
•
Elaboración de probetas para ensayos físicos.
Determinación de características organolépticas.
Identificación de características microscópicas y macroscópicas de la madera.
Determinación de características físicas y mecánicas.
Prácticas de química de la madera.