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INTRODUCCIÓN
La demanda de materia prima continúa en aumento y la oferta de madera es aún más limitada, por eso la diversificación de especies de rápido crecimiento desempeña un papel fundamental pues, además de adaptarse a las condiciones edafoclimáticas, son de alta productividad y tienen madera de buena calidad (França et al., 2019).
Barrera et al. (2018) plantean que se debe considerar la gran variabilidad entre las especies forestales y sus diferentes propiedades, las que indican posibilidades de uso de la madera para los más diversos propósitos de la elaboración de muebles y los niveles de satisfacción de los clientes a partir del bienestar psicológico que proporciona la madera (Lipovac y Burnard, 2021).
Existen importantes avances tecnológicos en el sector, aún se necesita mejorar el nivel de conocimiento en el área de las propiedades de trabajabilidad de la madera (Valdés et al., 2018 y Valdés et al., 2021); lo que las convierte en especies maderables de poca utilización en el sector del mueble.
En la actualidad en la provincia de Cabinda, Angola, a pesar de la existencia en los ecosistemas forestales de grandes volúmenes de madera que se utiliza en el sector de la transformación mecánica de la madera, es mínimo el conocimiento sobre la interacción de la madera y su efecto sobre los profesionales vinculados a la selección de diferentes tipos de madera para la producción de muebles. El objetivo del presente artículo es determinar las principales maderas preferidas a partir del análisis de diferentes atributos para la elaboración de muebles en la provincia de Cabinda, Angola.
MATERIALES Y MÉTODOS
Determinar las especies preferidas por los consumidores de artículos de madera en la provincia de Cabinda a partir de sus atributos, constituye una importante premisa para el manejo y utilización de la madera como materia prima, eso eleva su valor agregado.
Para la determinación de las especies preferidas por los especialistas se realizaron encuestas en una población perteneciente a los municipios Cabinda, Cacongo, Buco Zau y Belice; provincia de Cabinda, Angola (Figura 1).
Fuente: Bauza et al. (2006); citado por Álvarez et al. (2020).Fig. 1. - Localización de Cabinda en Angola
Se aplicó el método de la encuesta que cuenta con 13 aspectos, con alternativas de respuestas. Por lo que se encuesta al personal especializado en la temática que trabaja en aserríos, carpinterías, obras de construcción y a profesores de la Carrera Ingeniería Forestal en la Universidad 11 de Noviembre en Cabinda, consumidores en los municipios Cacongo, Buco Zau, Belice y Cabinda. Esto representa un universo de 1 550 individuos. La variable utilizada fue años de experiencia de los encuestados.
Se empleó el muestreo aleatorio simple buscando aumentar la precisión de las estimaciones y reducir los costos del levantamiento (Aldana 2017 y Carballo et al., 2020).
Para determinar el número de personas a encuestar se utilizó la siguiente expresión matemática (Ecuación 1) (López y Fachelli 2015):
Donde
N - tamaño de la muestra; Z: para un intervalo de confianza de 95 % = 1,96; P - hipótesis de la proporción de la población que posee la característica o rasgo distintivo del universo de la población; q = 1 p; E margen de error de muestreo admitido
Para el presente estudio N es igual a 140 (25 % de la población), por lo que se mantendrán las 1 500 encuestas utilizadas en la prueba amostrar con la intención de obtener un mayor nivel de confiabilidad de los resultados; coincidiendo en este análisis con Álvarez et al. (2020).
Análisis de las preferencias de especies de madera por los consumidores mediante el análisis heurístico del problema
El método utilizado para medir las preferencias de los especialistas fue el denominado Proceso de Análisis Jerárquico (AHP), propuesto por Saaty (1980) y utilizado por Scholz y Decker (2007) y Valdés et al. (2021), con la intención de analizar este problema de decisión mediante la estructura jerárquica, basada en la decisión individual de los elementos.
En este caso, el AHP pretende evaluar las tendencias que tienen determinados segmentos de la población en relación a sus preferencias de madera para la elaboración de muebles, teniendo en consideración los diferentes atributos que caracterizan la madera.
Para la Jerarquización del modelo se debe desglosar el problema en sus componentes relevantes. Cuando se construye este modelo se deben incluir suficientes detalles para describir el problema de la forma más completa posible.
El tope máximo de la jerarquización representa el objetivo del problema de decisión (Preferencia de especies en la elaboración de muebles). Este objetivo se caracterizó a partir de un primer nivel de atributos (Criterios), dentro de los cuales se fijaron: diseño y calidad. Los mismos fueron subdivididos en varios niveles de atributos (Subcriterios), dentro de los que se cuentan: estilo, individualidad, acabado superficial, facilidad para ser trabajada, tipo de construcción, moderno rustico, clásico, acabado superficial, traslucido, opaco, la destreza en premio, normal, tipo de construcción, sólido, chapas, traslucido aceitado, lacado y veteado y finalmente las alternativas; que serán las especies que se identifiquen como las preferidas; en correspondencia con la metodología propuesta por Roche y Vejo (2005); así como Reinoso et al. (2022).
En la etapa siguiente, se evalúan las posibilidades que tienen las alternativas (las cinco especies seleccionadas como las más preferidas) de un total de nueve especies derivadas de los resultados de la encuesta, por medio de comparaciones binarias (de a pares) para cada uno de los criterios y subcriterios establecidos, el decisor expresa su preferencia asignando un valor numérico a cada comparación.
En cada nivel de la jerarquía, se realizaron comparaciones entre pares de elementos de ese nivel, en base a la importancia o contribución de cada uno de ellos al elemento de nivel superior al que están ligados.
Este proceso de comparación conduce a una escala de medida relativa de prioridades o pesos de dichos elementos. En ambos casos las comparaciones por pares se realizan por medio de ratios de preferencia que se evalúan según una escala numérica de 1 a 9 propuesta en la Tabla 1.
Con estos resultados queda conformada la siguiente matriz: (Ecuación 2), según Berumen y Llamazares (2007).
Una vez construidas estas matrices se procede a la normalización de las mismas, dividiendo cada número de la columna por la suma total de la columna y así se obtendrá la Matriz normalizada, (Ecuación 3)
Posteriormente, se realiza un promedio aritmético a cada línea de la matriz normalizada y se obtiene el Vector de prioridad para las alternativas, criterios y subcriterios (Ecuación 4)
Determinación de las propiedades de cepillado de las maderas que abundan en la selva Miombe, Cabinda
Para la determinación de la propiedad de trabajabilidad de cepillado se acondicionan 10 probetas de madera por especie a una temperatura de 25oC y humedad relativa de 65 %, según la Norma ASTM-D-1666-2004. Se utilizan tres cuchillas con ángulo de corte de 30o y velocidad de alimentación de 8 m min-1 con velocidad de corte de 6500 revoluciones por minuto (rpm) (Reinoso et al. 2022).
El número de marcas por cuchillas (NMC) se determina a partir de la expresión matemáticas utilizadas por Zavala y Vázquez (2001) y Valdés et al. (2021) que a continuación se define Ecuación 5:
Donde: NMC- número de marcas por cuchillas; A- velocidad de corte, rpm; B- número de cuchillas utilizadas; Va- velocidad de avance o velocidad de alimentación, m min-1
Se realizó una evaluación del 100 % de las probetas mediante la inspección visual para analizar su comportamiento en cuanto a los defectos más frecuentes para este tipo de ensayo, calcular con los datos obtenidos el número de marcas de cuchillas por centímetro, valorar el comportamiento de la probeta de cada una de las especies con los dos ángulos estudiados y definir cuál de las combinaciones estudiadas es la más adecuada para el cepillado de cada una de las especies.
Para la evaluación de los defectos del cepillado y de los otros procesos de trabajabilidad de la madera se tomó como referencia la norma ASTM D-1666 (ASTM, 2004), la cual establece el procedimiento de trabajo para la realización de ensayos de cepillado. La calidad del cepillado se determinó mediante la suma del porcentaje de piezas excelentes (E) y buenas (B) para cada uno de los ensayos (Tabla 1).
Tabla 1. - Evaluación de los defectos por cepillado de la madera. Norma ASTM D-1666-87 (ASTM, 2004)
| Grado | Condición | Descripción |
| 1 | Excelente | Libre de defectos |
| 2 | Bien | Con defectos superficiales que pueden ser eliminados con lija de número 100. |
| 3 | Regular | Con defectos marcados que pueden ser eliminados utilizando una lija gruesa número 60 y después una lija fina número 100. |
| 4 | Pobre | Con defectos muy severos que para ser eliminados se requiere procesar nuevamente la pieza de madera. |
| 5 | Muy pobre | Con defectos muy severos que para ser eliminados es necesario sanear la pieza de madera. |
Fuente: Norma ASTM d-1966-87 (ASTM, 2004)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Determinación de las preferencias de madera en el mercado del mueble en la provincia de Cabinda
Para la emisión de criterios de manera correcta, los encuestados analizaron diferentes atributos que caracterizan la madera como materia prima. A continuación, se muestran los resultados de la encuesta aplicada para determinar las especies maderables preferidas por los consumidores para la fabricación de muebles.
En la Figura 2, se puede determinar que las maderas de mayor preferencia en el mercado del mueble se concentran en cinco especies maderables definidas como Guarea cedrata (undiano branco: 22,33 % del total); Lovoa trichiliodes (undiano preto: 22 % del total); Grossweilerodendrum balsimifera (tola branca: 30 % del total); Ballonella toxisperma (moabi: 6,33 % del total) y Clorophora excelsa (kambala: 19,33 % del total), a pesar de la abundancia diversidad maderable que existe en los bosques de la provincia de Cabinda.
A partir del propio análisis de las encuestas se pudo definir que existe un marcado factor social durante la selección de las especies de mayor preferencia en el sector al reportar la propia madera un elevado bienestar y confort a los especialistas y consumidores de madera relacionados con la calidad de vida (Araujo y Savignon 2018).
Teniendo en consideración estos elementos, se puede exponer que la determinación de las especies de madera preferidas en Cabinda, para la fabricación de muebles, objetos decorativos, materiales escolares y materiales domésticos a partir de factores sensoriales que influyen sobre la visión general que se tiene de este producto; está determinado por su estética e impacto visual que les provoca, considerando que las características propias de esas maderas influyen en la percepción visual de los clientes.
Para reafirmar los elementos antes señalados podemos exponer en correspondencia con los resultados obtenidos en la encuesta, que las sensaciones y emociones atribuidas a las maderas seleccionadas son positivas, entre las que se señalan la armonía, el equilibrio, la relajación y la estabilidad. Estos elementos están relacionados con el bienestar social, coincidiendo con los planteamientos desarrollados por Cardoso et al. (2020).
Todos los participantes en la investigación consideran la madera como muy funcional para la construcción de artículos, confiriéndoles valor para la salud física y psicológica. También por poseer cualidades estéticas notables, resaltando la importancia de conocer los diferentes tipos, al elegir la más adecuada para cada caso.
La madera se comercializa con una gran gama de tonalidades que crean ambientes que modifican la percepción de los individuos influyendo en su estado emocional y en su bienestar de manera general, siendo evidente además, que los colores claros, la textura de estas maderas y su brillo ejercen una marcada influencia sobre la psiquis del individuos y su relación con el bienestar que aporta la madera, coincidiendo con los planteamientos expuestos por Malik et al. (2018) y Cisneros et al. (2019), que definen que el color es uno de los factores preferentes al seleccionar un producto derivado de la madera (Risse et al. 2019 y Bello et al. 2020).
La tola branca presenta una frecuencia de aceptación entre los encuestados de 450, que constituye el 30 % del total de la muestra analizada; apreciándose una preferencia por lo colores claros, lo cual es sustentado por el hecho de que, de las cinco maderas preferidas por los consumidores, tres presentan coloración con matices claros (Figura 3) representando el 70,33 % del total.
Análisis de los atributos que más inciden en la preferencia de maderas por el consumidor mediante el AHP
En la Figura 4, se exponen los principales elementos que se derivan del análisis de los atributos de la madera que inciden sobre las preferencias de madera por el consumidor a partir de la materialización de la jerarquización propuesta.
En el caso de la selección de la especie preferida por los especialistas de madera se define un vector prioridad para cada subcriterio y criterio, así como de todas las alternativas evaluadas. El resultado final del análisis jerárquico del proceso de selección de las especies expone que la especie de mayor aceptación de manera global es la tola branca, al presentar un rango de aceptación del 56 %.
Para reducir la presión sobre sobre las maderas de mayor preferencia en el mercado, se propone que se utilicen también maderas con estas tonalidades (Figura 5).
Análisis de la calidad del cepillado de especies poco preferidas en el sector del mueble en Cabinda con amplia existencia en la selva de Maiombe
En la Tabla 2 se aprecian los resultados relacionados con la calidad del cepillado de las especies propuestas para ser utilizadas en el sector del mueble en Cabinda además de las preferidas por los consumidores en la actualidad.
Tabla 2. - Clasificación de los resultados obtenidos durante el cepillado de las maderas seleccionadas
| Especie | Humedad % | Número de probetas utilizadas | Clasificación de las probetas (E+B) % |
|
|
12 | 10 | 80 |
|
|
12 | 10 | 80 |
|
|
12 | 10 | 90 |
Para las tres maderas expuestas en la Tabla 2, las propiedades de trabajabilidad Cepillado se clasifican de Excelente; coincidiendo que el defecto que aparece con mayor frecuencia en las probetas utilizadas es el grano apelusado. Estos resultados son coincidentes con los obtenidos por Machuca et al. (2012) y Valdés et al. (2018); por lo que se puede concluir que las maderas de las especies analizadas poseen excelentes cualidades de cepillado, reportando superficies con excelentes propiedades que facilitan el encolado y acabado de estas superficies; aspecto fundamental en los procesos de elaboración de artículos de madera coincidiendo con Valdés et al. (2021).
Resultado de la combinación utilizada durante el ensayo de cepillado
Durante la materialización del ensayo de Cepillado en dependencia del régimen de corte planificado se obtienen resultados significativos (Tabla 3), para las tres especies propuestas a ser utilizadas en el sector del mueble en Cabinda, posibilitando el incremento del valor agregado de estas maderas como materias primas en la producción de artículos de madera durante el proceso de transformación secundaria de la madera.
Tabla 3. - Resultados obtenidos por madera en dependencia del régimen de corte utilizado
| Combinación | Número de probetas | Angulo de corte grados | Velocidad de avance m min-1 | Número de cuchillas | Giro del cabezal rpm | Número de marcas de cuchillas cm-1 |
| 1 | 10 | 30 | 8,00 | 3 | 6500 | 24,4 |
Por otra parte, durante el análisis de las probetas utilizadas en el ensayo se aprecian que las tres maderas analizadas presentan resultados satisfactorios para 24,4 número de marcas de cuchillas, resultando que la Terminalia superba y Entrandrophragma angolensis son las que presentan el mayor número de probetas libres de defectos (Tabla 4).
Tabla 4. - Efecto del número de marcas de cuchillas cm-1 por especie
| Especies | Número de marcas de facas por cm | |
| 24,4 | ||
| Probetas libres de defectos E+B | ||
| Entrandrophragma angolensis (tiama) | 8 | 10 |
| Entrandrophragma cylindricum (sapelli) | 9 | 10 |
| Terminalia superba (limba) | 8 | 10 |
Según Laina et al. (2017) es importante también definir que una mala selección del ángulo de corte de las cuchillas puede favorecer la presencia de defectos en las superficies de las maderas cepilladas a partir de la presencia de fibras espeluzadas y arrancadas; por lo que la selección del ángulo de corte de 30º posibilita un alto porcentaje de cuerpos de prueba libres de defectos, siendo la Terminalia superba con un 90 % la que reposta los mejores resultados.
Se observa, además, que a partir de la utilización de un ángulo de corte de 30º, la mayor cantidad de probetas libres de defectos se obtiene para la especie Terminalia superba con resultados del 90 % de las probetas libres de defectos. Estos resultados pueden estar relacionados con la densidad de la madera; ya que en el caso de la tiama y sapelli con densidades de 550 Kg m-3 y 620 Kg m-3; son superiores a la densidad de la limba, que se ubica en una densidad de 520 Kg m-3(Richter y Dallwitz 2000).
CONCLUSIONES
Las maderas de mayores preferencias a partir del análisis de los diferentes atributos en el mercado del mueble en la provincia de Cabinda, Angola, son la tola blanca, kambala, undianuno preto y moabi; identificando que la tola branca es la madera de mayor preferencia.
Se aprecia una preferencia de maderas con colores claros, lo cual se sustenta por el hecho de que, de las cinco maderas preferidas, tres presentan coloración con matices claros representando el 70,33 % del total de la muestra analizada.
Las maderas de las especies analizadas presentan resultados positivos en relación a la calidad superficial del cepillado.
