Relación entre las características químicas básicas y las propiedades mecánicas de tres especies de encino de la comunidad indígena de Nuevo San Juan Parangaricutiro, Michoacán

Abstract

In order to increase the knowledge of gen. Quercus, in this work the chemical and mechanical properties of three species of oak are studied. Those species are Quercus candicans Née, Quercus laurina Humb. & Bonpl. y Quercus rugosa Née, which are natives from the Comunidad Indigena de Nuevo San Juan Parangaricutiro Michoacán. The chemical analysis were done quantifying the inorganic material (T 211 om-93, TAPPI 2000), alkali solubility at 1% (T 212 om-98, TAPPI 2000), solubility in cyclohexane, acetone, methanol and hot water, lignin (Runkel y Wilke, 1951), homocellulose (Wise, 1996) and α-cellulose c (D1 103-60, ASTM, 1997). The mentioned properties were correlated with their mechanical properties: maximum load (Pmax), maximum resistance (σbW), elastic modulus (Ew) at static bending and maximum load. For the compression parallel to fibers the maximum resistance and the elastic modulus were also calculated, finding in general that, these parameters are in the range of other oak species reported in the literature. However, the total extracts quantified in this work are larger than other oak species. The alkali solubility and pH values show larger values in wood fiber than the cork. The relationship between the chemical and mechanical properties (Pmax and the EW) are directly proportional with the content of extracts in cyclohexane, methanol and water, as well when the content of lignin is correlated with the Pmax, the bW, and the EW at static bending. These parameters, properties and relationships are discussed properly in this work.

Con el propósito de incrementar el conocimiento sobre el género Quercus, en este estudio se realizó la caracterización química básica y se evaluó su relación con las propiedades mecánicas de la madera de tres especies de encino provenientes de la Comunidad Indígena de Nuevo San Juan Parangaricutiro, Michoacán: Quercus candicans Née, Quercus laurina Humb. & Bonpl. y Quercus rugosa Née. Las características químicas que se determinaron fueron sustancias inorgánicas (T 211 om-93, TAPPI 2000), solubilidad en sosa (T 212 om- 98, TAPPI 2000), solubilidad en ciclohexano, acetona, metanol y agua caliente, lignina (Runkel y Wilke, 1951), holocelulosa (Wise, 1996) y α-celulosa (D1 103-60, ASTM, 1997). Estas características se correlacionaron con sus propiedades mecánicas: la carga máxima (Pmax), la resistencia máxima (σbW) y el módulo de elasticidad (Ew) en flexión estática; y la carga máxima (Pmax), la resistencia máxima (σW) y el módulo de elasticidad (Ew) en compresión paralela a la fibra. Los valores de cenizas, lignina, holocelulosa y -celulosa obtenidos en este estudio se encuentran en el rango reportado en la literatura para otras especies de encino. No así los contenidos de extraíbles totales que resultaron mayores. En cuanto a los componentes químicos y su relación con las propiedades mecánicas, se determinó que la Pmax y el EW a flexión estática son directamente proporcionales a los extraíbles solubles en ciclohexano, metanol y agua. El EW en compresión paralela aumenta al hacerlo los extraíbles solubles en ciclohexano, acetona y sosa.