INDUSTRIAS FORESTALES I Propuesta didáctica

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INDUSTRIAS FORESTALES I

Propuesta didáctica

El modelo de enseñanza-aprendizaje propuesto se basa en varios métodos o técnicas, pero el esquema principal gira en torno al método de los problemas integrados, que consiste en proponer situaciones problemáticas a los estudiantes que, para solucionarlas; deberán realizar investigaciones, revisiones o re-estudiar sistemáticamente temas en un nuevo marco conceptual. Se denomina integrado pues requiere de conocimientos ya adquiridos durante el curso o en otras disciplinas relacionadas, para que frente a una situación problemática o dudosa, el estudiante encuentre a través de aquellos, una solución satisfactoria para la misma.

Las técnicas que complementan el modelo son las clases expositivas y la lectura de textos. Este último método consiste en indicar textos o apuntes sobre un tema (lectura dirigida) que se estudiará en clase y fuera de ella. Su aplicación cumple una labor de complementación de la tarea docente, con el propósito de profundizar y ampliar temas, minimizando el tiempo de las clases expositivas y transfiriéndolo en forma equilibrada y dinámica al estudiante.

Las responsabilidades del modelo propuesto son del profesor y las actividades serán compartidas a lo largo del curso por todo el plantel docente. A cargo del profesor y compartido con los docentes quedarán la presentación de los contenidos teóricos y de los problemas, el asesoramiento al alumno, la facilitación de los medios para resolver los diversos problemas prácticos, de los lineamientos básicos para las visitas a distintos establecimientos industriales y finalmente la evaluación. A cargo del estudiante está el análisis de los problemas, su resolución -que implica también obtener los medios necesarios- y la elaboración de los informes respectivos.

En el marco de esta metodología, se concibe al programa de la asignatura como una declaración explícita hecha por el responsable principal del proceso de enseñanza-aprendizaje acerca de los objetivos pedagógicos perseguidos, los contenidos que se estudiarán y las modalidades didácticas que se implementarán para alcanzarlos. Así concebido, el programa se constituye en una valiosa herramienta didáctica que, puesta a disposición de los estudiantes desde el primer día, permite que los mismos evalúen la marcha del curso, se comprometan con él y autoevalúen su evolución en el mismo, constituyéndose en sujetos responsables de su propia formación. A continuación se presenta una propuesta de programa para la asignatura que satisface estos principios, además de respetar la carga horaria y los contenidos mínimos requeridos en el plan de estudio para esta asignatura.

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INDUSTRIAS FORESTALES I

Programa del Curso

1- FUNDAMENTACIÓN

Industrias Forestales I, junto con Industrias Forestales II, constituyen la culminación del eje de formación industrial en la carrera de Ingeniería Forestal. Esta materia es la número 34 dentro del Plan de Estudio de la carrera y se dicta en el primer cuatrimestre del quinto año, siendo sus correlativas directas los asignaturas de Fisiología Vegetal (tercer año) y Xilotecnología (cuarto año).

La asignatura reúne los contenidos referidos a la transformación mecánica de la madera en sus niveles primario y secundarios fundamentalmente, entendiendo que la transformación terciaria de la madera, como la fabricación viviendas o la elaboración de muebles, debería ser abordada en cursos optativos para alumnos interesados en profundizar esta rama del conocimiento de la Ingeniería Forestal.

La materia se estructura en cuatro ejes temáticos, comenzando por la

Industria de Primera Transformación, donde se analiza el aserrado desde su

relación con otras disciplinas de la actividad forestal, los múltiples factores que intervienen en la producción de madera aserrada y los distintos niveles tecnológicos posibles de aplicar. El segundo eje temático desarrolla los contenidos relacionados con las Industrias de la Segunda Transformación de la madera como son las industrias de producción de distintos tipos de tableros con madera. El tercer eje temático se orienta a informar sobre los productos de última generación, conocidos con el nombre genérico de Productos de Ingeniería de la Madera, cuya producción en todo el mundo es cada vez más importante, a pesar de su escasa producción nacional. Por último, en el cuarto núcleo temático se desarrollan los contenidos relacionados con la Gestión y Control de Calidad y la Gestión Ambiental, presentes hoy en la totalidad de las industrias de la madera.

2- OBJETIVOS DEL CURSO

• Contribuir a que el Ingeniero Forestal sea un promotor del desarrollo foresto-industrial.

• Entender el desarrollo forestal en un sentido amplio, que contemple el protagonismo del hombre en tanto sujeto individual y social.

• Formar al estudiante de Ingeniería Forestal, de acuerdo con los lineamientos del perfil establecido por la Facultad en el nuevo Plan de Estudios, en lo relativo a la comprensión de los procesos relacionados con el estudio, innovación y transferencia de tecnología vinculada con las industrias de transformación mecánica de la madera.

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3- DESARROLLO PROGRAMÁTICO

El desarrollo programático está constituido por una Introducción y cuatro Núcleos Temáticos. En ellos se explicitan los objetivos y se desarrollan los contenidos, en Unidades Didácticas variables en número dentro de cada núcleo temático.

Introducción. Objetivos

Ubicar al alumno dentro de la temática que abarcará el curso, relacionándola con otros cursos de la carrera de Ingeniería Forestal. Señalar los aspectos en común y las diferencias entre las distintas industrias. Informar sobre el desarrollo actual de las industrias de transformación mecánica de la madera en Argentina y el mundo.

Contenidos

UNIDAD 1. Aspectos generales de las Industrias de Transformación Mecánica de la madera.

Primer Núcleo Temático. Industrias de Primera Transformación de la Madera. Objetivos

Conocer los principales aspectos del proceso industrial de producción de madera aserrada empleando distintos niveles tecnológicos. Estudiar los requerimientos de calidad de la madera rolliza empleada como materia prima y las características de los productos obtenidos relacionados con sus usos.

Contenidos

UNIDAD 2. Introducción a la industria del aserrado. Principios de organización de un aserradero.

UNIDAD 3. Almacenamiento, cubicación y manejo de trozas. UNIDAD 4. Descortezado.

UNIDAD 5. Máquinas de aserrío.

UNIDAD 6. Maquinaria anexa. Baño antimancha y mesa de clasificación. UNIDAD 7. Sistemas de corte. Elementos de corte y su mantenimiento.

Cálculo de producción.

Segundo Núcleo Temático. Industrias de Segunda Transformación de la Madera.

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con las características de los distintos productos obtenidos y relacionados con sus usos.

Contenidos

UNIDAD 8. Industrias de producción de chapas de madera, de láminas de madera y de tableros compensados.

UNIDAD 9. Industrias de producción de tableros de partículas de madera. UNIDAD 10. Industrias de producción de tableros de fibras de madera.

UNIDAD 11. Producción de madera saneada. Industrias de producción de tableros de listones de madera y de listones enchapados.

UNIDAD 12. Industrias de producción de pisos de madera. UNIDAD 13. Industrias de producción de envases de madera.

Tercer Núcleo Temático. Productos de Ingeniería de la Madera (EWP). Objetivos

Conocer los principales aspectos de los procesos industriales de fabricación de productos de última generación. Estudiar los requerimientos de calidad de la madera rolliza empleada como materia prima y las características de los productos de ingeniería de la madera, relacionados con sus usos en Argentina y en los países más industrializados del mundo.

Contenidos

UNIDAD 14. Industrias de producción de vigas multilaminadas.

UNIDAD 15. Industrias de producción de tableros OSB, LVL, PSL y HDF. Producción de vigas de materiales compuestos.

Cuarto Núcleo Temático. Control de Calidad y Gestión Ambiental en las Industrias de la Madera.

Objetivos

Conocer los principales aspectos relacionados con los conceptos de control de calidad, calidad total y gestión ambiental, aplicados en procesos industriales de producción de y con madera.

Contenidos

UNIDAD 16. Introducción y definiciones. UNIDAD 17. Sistemas de gestión de calidad. UNIDAD 18. Sistemas de gestión ambiental. UNIDAD 19. Normalización.

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4- DESARROLLO ANALITICO

Introducción

UNIDAD 1. Diferenciación entre las Industrias de Transformación Mecánica y las

Industrias de Transformación Química de la Madera. Clasificación de las Industrias de Transformación Mecánica. Características generales. Distribución en la Argentina y el Mundo.

Primer Núcleo Temático. Industrias de Primera Transformación de la Madera. UNIDAD 2. Introducción a la industria del aserrado. Estado actual en Argentina, en

los países de MERCOSUR y en el Mundo. Principios de organización de un aserradero. Localización de un aserradero. Aserraderos portátiles y permanentes. Distribución de las máquinas y los equipos en planta.

UNIDAD 3. Almacenamiento de trozas. Factores que condicionan las características

del almacenamiento. Tipos de almacenamiento. Inventario de trozas. Cubicación de rollizos según los métodos de Smalian, JAS y EFA. Manejo de trozas en el almacenamiento.

UNIDAD 4. Descortezado. Justificación. Optimización de la operación de los

descortezadores. Criterios de selección de equipos. Tipos de descortezadores. Descortezador de anillo mecánico: descripción de la máquina, principios de trabajo y de funcionamiento, cabezal descortezador, rodillos de alimentación. Productividad del descortezador.

UNIDAD 5. Máquinas de aserrío. Clasificación y características generales. Máquinas

para aserrar trozas o principales. Máquinas desdobladoras, canteadores y despuntadoras. Componentes de las máquinas de aserrío: mecanismos motriz, de transmisión y de ejecución. Órganos de avance. Máquinas principales. Máquinas de sierras sinfín. Máquinas de sierras circulares. Máquinas perfiladoras. Máquinas alternativas.

UNIDAD 6. Maquinaria y equipos anexos. Astilladoras de disco y de tambor.

Consideraciones para la selección de equipos. Sistemas de extracción de productos secundarios. Transporte de desechos astillables, de astillas y de aserrín. Producción y almacenamiento de chips. Baño antimancha. Sistemas de tratamiento antimancha. Productos. Precauciones en el manejo de los productos. Recomendaciones para el control de la mancha azul. Mesa de clasificación de madera aserrada verde.

UNIDAD 7. Sistemas de corte. Conceptos básicos. Denominación de la madera

aserrada según sus dimensiones. Clasificación general de los sistemas de corte. Aspectos básicos y recomendaciones sobre los sistemas de corte. Técnicas de

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Evaluación de la eficiencia de conversión. Porcentaje de aprovechamiento. Factores que afectan el rendimiento de madera aserrada.

UNIDAD 8. Producción de chapas y láminas de madera. Faqueado o corte plano.

Debobinado o corte rotativo. Ventajas de cada tipo de corte. Máquina faqueadora y máquina debobinadora. Características de la Materia prima. Rendimientos. Secado y selección de chapas y/o láminas. Tableros compensados. Diagrama de flujo. Maquinarias y equipos. Adhesivos. Características y aplicaciones.

UNIDAD 9. Industrias de producción de tableros de partículas de madera.

Introducción y definiciones. Materia prima. Rendimientos. Obtención de las partículas. Diagrama de flujo. Maquinarias y equipos. Procesos continuos y discontinuos. Tipos de tableros. Aislantes. De densidad media. Duros y extraduros. De partículas anchas. Adhesivos. Características y aplicaciones.

UNIDAD 10. Industrias de producción de tableros de fibras de madera. Introducción

y definiciones. Materia prima. Rendimientos. Obtención de las fibras. Procesos en húmedo y procesos en seco. Tipos de tableros. Aislantes. De mediana densidad o MDF (Medium Density Fiberboard). Duros o hardboard. Adhesivos. Características y aplicaciones.

UNIDAD 11. Sistema de producción de madera saneada. Selección de la materia

prima. Identificación de nudos. Sistema de unión finger joint. Encolado y prensado. Terminación. Producción de tableros de listones de madera y de listones enchapados. Diagramas de flujo. Materia prima. Productos. Usos.

UNIDAD 12. Industrias de producción de pisos de madera. Introducción y estado

actual. Tipos de pisos de madera. Parquet. Entablonado. Tarugado. Pisos flotantes. Características de la materia prima y del piso elaborado. Diagrama de flujo en la producción de pisos. Colocación y terminación.

UNIDAD 13. Industrias de producción de envases de madera. Introducción y

consideraciones generales. Evolución y situación actual de los mercados. Caracterización de la materia prima forestal. Alternativas tecnológicas de industrialización. Tipos de envases. Máquinas y procesos de fabricación. Normalización.

Tercer Núcleo Temático. Productos de Ingeniería de la Madera (Engineering Wood Product).

UNIDAD 14. Industrias de producción de vigas multilaminadas. Definición. Tipos de

vigas. Requisitos de la materia prima. Procesos de fabricación. Maquinarias y equipos. Adhesivos. Ventajas del multilaminado. Mercados.

UNIDAD 15. Producción de tableros OSB (Oriented Strand Board) o tableros de

partículas anchas orientadas. Tableros LVL (Laminated Veenier Lumber) o tableros de madera laminada enchapada. Tableros PSL (Parallam Strand Lumber) o

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tableros de virutas de madera paralelas. Tableros HDF (Hard Density Fiberboard) o tableros de fibra de alta densidad producidos mediante desfibrado en seco. Producción de vigas de materiales compuestos. Vigas T y doble T.

UNIDAD 16. Introducción y definiciones. Calidad. Los clientes. Ventajas de la

inversión en calidad. Características de la gestión de calidad. Evolución a través del tiempo. Calidad total.

UNIDAD 17. Sistemas de gestión de la calidad. Norma ISO 9000. Requisitos.

Manual de calidad. Control de los documentos y registros. Responsabilidad de la Dirección. Gestión de recursos. Realización del producto. Medición, análisis y mejora.

UNIDAD 18. Sistemas de gestión ambiental. UNIDAD 19. Normalización.

5- BIBLIOGRAFIA

Primer Núcleo Temático. Industrias de Primera Transformación de la Madera.

• Brown, N. C. & Bethell, J. 1983. La industria maderera. Ed. Limusa. México

• Instituto Forestal. 1989. Principios de Organización y Operación del Aserradero. Corporación de fomento a la producción. Concepción, Chile.

• Instituto Forestal. 1990. Manual de cálculo de construcciones en madera. Corporación de fomento a la producción. Aplicaciones. Vol 2. Santiago de Chile. • Fronius, Karl. 1990. Técnicas de Aserrado. Instituto para Tecnología de la

Madera y Productos Sintéticos. Rosenheim, Alemania. Curso dictado para alumnos de la Universidad del Biobío, Concepción , chile.

• Instituto Forestal. 1989. Uniones en la madera estructural, clavos y tirafondos. Corporación de fomento a la producción. Informe técnico N° 120, Santiago de Chile.

• Tuset, R. & Durán, F. 1979. Manual de maderas comerciales, equipos y procesos de utilización (aserrado, secado, preservación, descortezado, partículas). Ed. Hemisferio Sur. Montevideo. Uruguay.

• Andía I., M. Otaño & G. Keil. (1996). “Alternativas de Industrialización de madera de álamo”. CFI. Buenos Aires. 120 pag.

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• Keil G. (2001). “Tableros de Fibras”. Producción docente. Inédito. La Plata, 25 pag.

• Keil G. (2001). “Tableros de Partículas”. Producción docente. Inédito. La Plata, 20 pag.

• MASISA, folletos de divulgación.

• Otaño M.(2000). “Tableros Compensados”. Producción docente. Inédito. La Plata, 20 pag.

• Merino M, R. Stebani, E. Bonifacino, I. Andía, M. Otaño & G. Keil. “Envases de madera, para uso Frutihortícola”. Ministerio de Asuntos Agrarios - Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Inédito. La Plata, 105 pag.

• SAGPyA. (1999). “Seminarios sobre Tecnologías de Primera y Segunda Transformación de la Madera”. Proyecto: Primera y Segunda Transformación de la Madera. Apoyo al Desarrollo Industrial. Buenos Aires, 70 pag.

Tercer Núcleo Temático. Productos de Ingeniería de la Madera (EWP).

• Keil G. & N. De Cristófano. (2002). “Producción de Vigas Laminadas”. Producción docente. La Plata, 20 pag.

• RITIM. (2003). “Vigas Laminadas”. Buenos Aires, 85 pag. • Wood Product. EEUU. Revistas varias.

• Miranda, Gislaine. (2001). “Control de Calidad”. Tomo I. Material inédito. Doctora de la Universidad Nacional do Paraná. Curitiva, Brasil. Curso dictado para alumnos de la Maestría en Ciencias de la Madera. Universidad Nacional de Misiones. Eldorado, Misiones.

• Miranda, Gislaine. (2001). “Control de Calidad”. Tomo II. Material inédito. Doctora de la Universidad Nacional do Paraná. Curitiva, Brasil. Curso dictado para alumnos de la Maestría en Ciencias de la Madera. Universidad Nacional de Misiones. Eldorado, Misiones.

6- DESARROLLO GENERAL DEL CURSO

Las unidades didácticas se desarrollarán en una (1) clase teórico-práctica semanal de 4 horas de duración, durante 16 semanas, totalizando 64 horas para todo el curso. Se realizarán clases expositivas sobre temas específicos, trabajos grupales donde los alumnos analizarán los temas propuestos, lectura y discusión de bibliografía. Al final de cada núcleo temático se hará una síntesis del mismo, donde se hará referencia a los puntos más sobresalientes del tema abordado. Para determinados puntos se realizarán actividades individuales y/o grupales que tiendan a relacionar algunos temas.

Se consideran a los viajes de estudio como una instancia importante en la integración de los conocimientos teóricos con la practica real. El contacto con el campo de aplicación de la asignatura brinda a los estudiantes una experiencia que difícilmente puede ser transmitida en las aulas. Por ello se realizarán visitas de estudio con el objetivo de completar aspectos de índole práctica para analizar a

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escala industrial los procesos industriales de aserrado, de fabricación de tableros, de producción de vigas multilaminadas, de pisos y de envases de madera. Además de analizar los sistemas de control de calidad y gestión ambiental empleados. También serán organizadas charlas con profesionales de otros organismos públicos y de empresas privadas para desarrollar distintos temas de sus especialidades.

Los temas relacionados con el control de calidad y la gestión ambiental en las industrias forestales serán abordados en forma conjunta con el curso de Industrias Forestales II (Industrias de la Transformación Química de la Madera).

7- EVALUACIÓN Y PROMOCIÓN

Para la evaluación de los alumnos se prevén varias etapas con diferentes características. Se realizará un seguimiento en clase en el que se evaluará la participación del estudiante en la resolución de los problemas planteados y la eficacia de la metodología de enseñanza aplicada. También se realizará una evaluación semanal basada en la presentación de informes de los trabajos prácticos realizados, tanto aquellos desarrollados en el aula como aquellos que se realizaron en las visitas a industrias o charlas con sus profesionales. Además, se prevén dos instancias de evaluación parcial con sus correspondientes recuperaciones. Estas evaluaciones se harán en forma escrita, tendrán carácter integrador, abarcarán aspectos teóricos y prácticos y se exigirá la aprobación de la primera para rendir la segunda. Finalmente se prevé una instancia de evaluación final de carácter netamente integradora que se desarrollará en un coloquio final oral.

La promoción de los estudiantes se hará de acuerdo con dos modalidades previstas en la reglamentación vigente, es decir con y sin examen final. Además de cumplir con los requisitos de asistencia, los alumnos promocionarán en alguna de estas modalidades en función de su desempeño en todas las instancias de evaluación previstas. Para promocionar como alumno regular sin examen final se requerirá un rendimiento de al menos 7 (siete) puntos y la aprobación del coloquio final integrador, mientras que para la promoción como alumno regular se requerirá un rendimiento de al menos 4 (cuatro) puntos.

8- CRONOGRAMA

Para el abordaje de los distintos núcleos temáticos se utilizará la siguiente distribución temporal de clases:

Unidades 1 a 7: 6 clases Unidades 8 a 13: 4 clases Unidades 14 y 15: 2 clases Unidad 16 a 19: 2 clases

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9- RECURSOS

Se contará con material específico para cada trabajo práctico (material bibliográfico, informático, de audio y video). En el Área de Industrias Forestales I se cuenta con un Laboratorio equipado para la determinación de propiedades físico-mecánicas y de evaluación de la calidad de madera aserrada. Además, se trabaja en relación con otras Unidades Académicas, técnicas y/o científicas como la Facultad de Ingeniería (UNLP), el LEMIT (CIC) y el CITEMA (INTI) para la realización de prácticas y la utilización de los equipos para el control de calidad de distintos productos fabricados con madera.

Asimismo se mantiene una estrecha relación con empresas privadas de fabricación e importación de productos de madera, y empresas mayoristas y minoristas que abastecen de madera aserrada, tableros, vigas multilaminadas, envases y pisos de madera al mercado nacional. Estas empresas aportarán al curso permitiendo visitas de estudio a sus establecimientos y brindando charlas sobre temas específicos a cargo de su personal profesional

En cuanto a los recursos humanos, el Departamento de Ingeniería Agrícola y Forestal cuenta en el Area de Industrias Forestales I con profesionales en distinto grado de formación académica y científica (1 Profesor adjunto a cargo, 1 JTP y 2 Ayudantes diplomados). También se está trabajando en investigación y extensión junto a Profesionales con formación en las disciplinas de Ingeniería Forestal y Biología de la Universidad Nacional de La Plata, de la Universidad Nacional del Comahue, de la Universidad Nacional de la Patagonia y de empresas de la actividad privada.