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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°68 - DEZEMBRO DE 2002

Secagem

Secagem

Ao longo dos anos 80 e 90 ocorreu uma forte expanso da indstria de produtos de madeira slida no Brasil, alavancada basicamente pela maturao dos reflorestamentos de Pinus implantados durante a vigncia dos incentivos fiscais, aliada ao processo de globalizao que permitiu diversos produtores identificar oportunidades de negcio vislumbrando o mercado internacional.

A secagem de Pinus foi introduzida no Brasil no final da dcada de 80, a partir da substituio da Araucria pelo Pinus na indstria de produtos de madeira slida na regio sul. Nessa poca no existiam mais de 50 estufas em operao orientadas ao processamento de madeira serrada de Pinus. Atualmente, estima-se que se encontram em operao mais de 1.500 estufas para secagem de Pinus.

A rpida expanso da indstria de produtos de madeira slida de Pinus exigiu uma ampla adequao do processo de secagem atravs da incorporao de novas tecnologias, tanto em relao aos equipamentos (estufas) como aos aspectos operacionais.

A incorporao de tecnologia secagem de Pinus ocorreu de forma bastante desordenada, seja pelo prprio desconhecimento por parte da indstria de produtos de madeira slida como pelo limitado know-how que os fabricantes nacionais de estufas dispunham na poca. Soma-se ainda a atuao pouco expressiva de entidades de capacitao e pesquisa.

A secagem a etapa intermediria entre o processamento primrio (serraria) e o secundrio (beneficiamento) da madeira. Trata-se de um processo simples e fcil, mas que requer alguns cuidados especiais.

Entretanto, mesmo com a crescente incorporao de tecnologia, muitas indstrias tm enfrentado inmeros problemas relacionados com a secagem. Tais problemas podem ser divididos em dois tipos bsicos:

Quanto ao equipamento: so problemas decorrentes do inadequado dimensionamento dos equipamentos (estufa) ou causados pela limitada manuteno dada aos mesmos.

Quanto operao: so problemas ocasionados pela inadequada operao durante o processo de secagem.

De uma forma geral, os problemas quanto ao equipamento ocorrem sistematicamente, ou seja, sempre em um mesmo local da estufa. Um exemplo prtico o maior teor de umidade da madeira verificado sistematicamente nos pacotes posicionados na poro superior da estufa, prximo ao subteto. Trata-se de um problema quase sempre atrelado reduzida dimenso do plenum.

Por outro lado, os problemas operacionais so, na maioria das vezes, aleatrios, podendo ocorrer em qualquer posio (ou pilha) no interior da estufa. Um caso tpico a colocao errada dos pinos sensores de medio de umidade da madeira que provoca leituras errneas e, quase sempre, so ocasionados pela falta de treinamento dos operadores.

Os problemas quanto ao equipamento so provenientes do seu inadequado dimensionamento, como tambm em decorrncia de falta de manuteno.

Aqueles referentes ao inadequado dimensionamento do equipamento so de difcil correo. Quase sempre so decorrentes do processo de aquisio. Neste caso, o equipamento j apresenta problemas desde o momento de sua instalao.

Para evitar que eventuais desvios no ocorram durante o processo de aquisio de uma estufa, comprometendo futuramente sua performance, importante que sejam consideradas 3 etapas:

Etapa 1: Projeto Bsico e Especificaes

Contempla diferentes atividades, entre elas: anlise do material submetido secagem, definio tecnolgica, definio dos aspectos construtivos e dimensionamento da estufa, e determinao do arranjo fsico.

Etapa 2: Licitao

Considerando a etapa precursora referenciada anteriormente, recomendvel a elaborao de um conjunto de documentos para apoiar o processo de licitao dos equipamentos. Tal documentao tem como objetivo evitar desvios durante a aquisio do equipamento e facilitar o processo de anlise e equalizao de propostas de diferentes fabricantes.

O processo de anlise e equalizao das propostas um instrumento que permite garantir que o preo ofertado pelos fabricantes contempla os parmetros e os aspectos tcnicos definidos para o equipamento. Alm dos aspectos tcnicos e do preo ofertado, no processo de equalizao no devem ser esquecidos outros aspectos como, por exemplo, condies de pagamento, prazo de garantia, facilidades de manuteno, know-how do fabricante, entre outros.

Na realidade, a licitao permite definir o fabricante com as melhores condies de fornecimento, tanto tcnica como financeiramente.

Etapa 3: Negociao e Aquisio

Nesta etapa, os fabricantes selecionados como mais atrativos para o fornecimento so chamados para negociao. Trata-se de uma negociao no somente financeira objetivando a reduo de preo, mas tambm tcnica, a qual permitir a reviso de detalhes tcnicos relacionados com o equipamento.

Com base nas negociaes definido o fornecedor e o processo de aquisio est praticamente concludo, restando apenas a elaborao de um contrato que garanta o atendimento do escopo previamente acordado.

Os problemas quanto aos equipamentos tambm esto relacionados com a falta de manuteno. Na maioria das vezes, aplicada manuteno corretiva s estufas, enquanto as manutenes preventiva e preditiva so desconsideradas. Inmeros so os problemas comumente verificados quanto a manuteno das estufas, quais sejam:

Vazamento nas portas, paredes e dampers provocando excessivas perdas de calor, o que ocasiona um maior consumo de vapor e eleva o tempo de secagem;

Inexistncia de chapas defletoras, proporcionando a passagem de ar fora da pilha de madeira;

Inoperncia de dampers, dificultando o alcance da umidade relativa definida pela curva de secagem, o que pode provocar defeitos na madeira como aumento do tempo de secagem;

Entupimento do sistema de umidificao, comprometendo o atingimento da umidade relativa definida pela curva de secagem, podendo ocasionar defeitos na madeira e prolongar o tempo de secagem;

Vazamento nos trocadores de calor, causando aumento da umidade relativa interna, dificultando controle do processo e aumentando o tempo de secagem;

Inundao dos trocadores de calor em funo de falta de manuteno em filtros e purgadores do sistema de purga, o que dificulta o atingimento da temperatura requerida e, consequentemente, elevando o tempo de secagem.

Os problemas operacionais esto quase sempre atrelados falta de capacitao e treinamento do pessoal envolvido na operao do setor de secagem. Diversos so os problemas comumente encontrados relacionados com a operao, entre os quais evidenciam-se:

Inadequada formao das pilhas de madeira, particularmente em relao ao alinhamento dos sarrafos separadores e pontaletes, o que pode ser facilmente corrigido atravs da incorporao de gabaritos para confeco das pilhas. Isso provoca elevados nveis de empenamentos;

Irregularidade nas dimenses dos sarrafos separadores e pontaletes;

Processamento de diferentes espessuras em uma mesma carga;

Desuniformidade no teor de umidade inicial da madeira em uma mesma carga;

Avano das pilhas sobre o plenum, o que freqentemente observado em estufas carregadas atravs de empilhadeira;

Falta de gua na caixa de bulbo mido e substituio no regular do pano do sensor do bulbo mido;

Colocao errada dos sensores do medidor de umidade da madeira;

Fios dos sensores de medio de umidade da madeira deteriorados (quebrados), provocando leituras errneas;

Programas de secagem inadequados, os quais desconsideram conhecimentos terico-prticos elementares.

Reduo dos defeitos

Tanto os problemas quanto ao equipamento como aqueles relacionados com a operao so responsveis pelo surgimento de defeitos durante o processo de secagem.

A maioria das empresas no exercem nenhum tipo de controle sobre o nvel de perdas decorrentes dos defeitos ocasionados durante o processo de secagem. Geralmente os defeitos so identificados somente no produto final, quando j se agregou valor a madeira serrada seca. Isso provoca sensveis aumentos no custo de produo.

Para se evitar tais inconvenientes, importante que seja monitorado constantemente o nvel de defeitos decorrentes do processo de secagem, a fim de que se possam tomar aes corretivas, diminuindo, conseqentemente, o custo de secagem como o custo de processamento. Em processos de secagem conduzidos adequadamente o nvel de defeitos no supera entre 1 a 2% do volume total processado.

Os defeitos mais freqentes que ocorrem na secagem de Pinus e os procedimentos necessrios minimizao dos mesmos so apresentados a seguir.



RACHADURA

o defeito de secagem mais comum na madeira de Pinus e ocorre quando so formados gradientes (diferenas) de umidade acentuados numa mesma tbua ou pea. As rachaduras so mais freqentes em peas com maior espessura, uma vez que a tendncia secar mais na parte externa que na interna, ocasionando uma maior contrao na superfcie. Por esse motivo, a pea fica tensionada (esticada) na superfcie. Caso o esforo de tenso na superfcie supere a resistncia trao perpendicular do material, ocorre o rompimento, ocasionando rachaduras.

As rachaduras e as trincas superficiais so formadas no incio do processo e acentuadas no transcorrer da secagem. No caso das rachaduras e trincas internas, a formao ocorre somente na fase final da secagem, em funo da reverso das tenses (tenso no interior e compresso na superfcie), fenmeno conhecido como tension set.

Para evitar rachaduras e trincas superficiais recomendada a adoo de baixas temperaturas com altas umidades relativas no incio do processo de secagem. O surgimento de rachaduras e trincas internas pode ser evitado considerando maiores umidades relativas no final do processo de secagem aliado ao acondicionamento.



EMPENAMENTO

Enquadram-se neste tipo de defeito todas aquelas distores que ocorrem no comprimento da tbua. O empenamento pode ser causado por diferentes fatores: formao irregular das pilhas de madeira, tenses internas da madeira e gr irregular.

Na prtica, o principal fator que causa o empenamento est quase sempre relacionado com a formao irregular das pilhas de madeira. Sarrafos separadores e pontaletes no alinhados e desuniformes e tbuas sem apoio na extremidade ocasionam grande incidncia de empenamentos. Pilhas adequadamente preparadas reduzem sensivelmente o nvel de empenamentos.

As tenses internas e gr irregular so problemas mais difceis de serem contornados, pois trata-se de uma caracterstica intrnseca a madeira de Pinus. O problema causado pela alta inclinao microfibrilar da camada S2 da parede celular, caracterstica da madeira juvenil de Pinus, o que condiciona quase sempre o surgimento de empenamentos nas peas que contm medula. Nesse caso, existem duas alternativas que podem ser trabalhadas. Programas de secagem que considerem elevadas umidades relativas e altas temperaturas podem minimizar o problema. Caso no se consiga reduzir o nvel de empenamento com a readequao do programa de secagem, recomenda-se a adoo de restrio de pilha. Tratam-se de blocos de concreto que so colocados sobre a pilha e mantidos durante o processo de secagem. Os blocos de concreto so mantidos at o resfriamento completo da carga.

O empenamento aumenta sensivelmente com a reduo da umidade abaixo de 8%. Dessa forma, a sobre-secagem deve ser evitada.

MANCHA MARROM

A mancha marrom bastante comum no Pinus e resultado da oxidao do contedo celular. A oxidao catalisada atravs da temperatura. Em temperaturas baixas, geralmente inferiores a 60oC, a mancha marrom bem menos intensa, assumindo colorao amarelada. A medida em que se consideram temperaturas mais elevadas, a mancha marrom fica mais evidenciada. Temperaturas superiores a 75oC, principalmente no incio do processo de secagem, provocam mancha marrom escura, limitando, na maioria das vezes, o uso da madeira para produtos de madeira de maior valor agregado.

A mancha marrom no visvel sem que a madeira seja aplainada, pois formada na linha de vaporizao, logo abaixo da superfcie (2 a 3 mm), onde se concentra o contedo celular no vaporizvel. Devido a mancha marrom ser evidenciada somente aps o aplainamento da madeira, a sua remoo implica em perda acentuada de material, sendo necessria a retirada de 3 a 4 mm de cada lado da pea ou tbua.

Para evitar ou minimizar a presena da mancha marrom devem ser empregados programas de secagem considerando baixas temperaturas. Temperaturas elevadas podem ser utilizadas somente aps a madeira atingir o PSF (Ponto de Saturao das Fibras), o qual ocorre ao redor de 30% de umidade da madeira.



RACHADURA EM ANEL (RING CHECK)

bastante freqente em conferas, principalmente no Pinus. Tal defeito est relacionado com a diferena de contrao entre o lenho tardio e o lenho inicial, o que pode provocar o cisalhamento entre os anis de crescimento.

Sua ocorrncia agravada pela adoo de baixas umidades relativas durante o processo de secagem. Quando o problema ocorre, recomendvel que sejam empregadas umidades relativas mais elevadas durante o incio do processo de secagem.

Ainda importante mencionar que o esforo da madeira pelo ajuste inadequado das facas da plaina e a excessiva presso dos rolos tambm podem causar a separao da gr.

Uma das solues para contornar os problemas enfrentados pelas indstrias quanto secagem de madeira serrada passa pela reestruturao do setor de secagem.

A STCP tem apoiado inmeras indstrias de produtos de madeira slida na conduo do processo de reestruturao do setor de secagem. As experincias indicam que a reestruturao deve considerar primeiramente os aspectos relacionados com equipamento, a fim de que possveis problemas operacionais no sejam atribudos erroneamente ao equipamento . Somente a partir de ento, recomendada a readequao dos procedimentos operacionais, tomando como base treinamento e capacitao dos operadores envolvidos no setor de secagem.

processo de reestruturao do setor de secagem

Contornados tanto os problemas de equipamento como aqueles operacionais, reveste-se como de fundamental importncia o estabelecimento de um programa de desenvolvimento, objetivando a reduo do tempo de secagem e minimizao dos nveis de defeitos.

A experincia indica que possvel obter ganhos de produtividade de 30% ou mais a partir da adoo de procedimentos orientados a reestruturao do setor de secagem, trazendo melhoras sensveis na qualidade do produto final e diminuindo substancialmente os custos de produo.

Maio/2003