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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°83 - AGOSTO DE 2004

Secagem

Ocorrncia da mancha marrom em madeira serrada

Em decorrncia dos incentivos fiscais ao reflorestamento, extensas reas foram plantadas com espcies do gnero pinus, especialmente pinus elliottii e pinus taeda,no sul do Pas. Conduzidas atravs de desbastes, essas populaes originaram indivduos de grandes dimenses, hoje disponveis para o desdobro.

At recentemente, a madeira serrada dessas espcies era seca ao ar ou em estufas, utilizando programas de secagem convencionais. Tendo-se demonstrado as vantagens da secagem a altas temperaturas - entre as quais destacam-se a maior rapidez, o menor consumo de energia e a maior estabilidade da madeira - a adoo dessa prtica cresceu nos ltimos anos e, com ela, a ocorrncia da mancha marrom, antes pouco freqente nos programas de secagem convencionais.

De natureza qumica, a mancha marrom deprecia a madeira e implica em srios prejuzos, uma vez que, para elimin-la, necessria a remoo das camadas superficiais das peas, com perdas de at 40% do volume de madeira serrada. Sua ocorrncia favorecida pelos seguintes fatores: (a) intervalos de tempo compreendidos entre o abate da rvore e o desdobro e entre o desdobro e a secagem; (b) condies de secagem e (c) extrativos.

De uma forma geral, quanto mais longo o perodo de tempo decorrido entre o abate da rvore e seu desdobro, mais freqentes e pronunciadas sero as manchas. A mesma relao se observa para o perodo compreendido entre o desdobro e a secagem, com maior incidncia de manchas quando esse perodo superior a dois ou trs dias.

H evidncias de que os agentes causadores so os extrativos solveis em gua, localizados no contedo celular. Essas substncias podem estar presentes na rvore viva ou ser formadas por degradao enzimtica ou hidroltica durante o intervalo de tempo compreendido entre o abate da rvore e a secagem da madeira serrada.

A mancha marrom ocorre mais intensamente na secagem artificial do que ao ar livre. Quando em estufa, a utilizao de programas com temperaturas moderadas contribui para reduzir seu desenvolvimento. necessria, no entanto, uma temperatura inferior a 60C e umidade relativa baixa, especialmente durante os estgios iniciais, o que implica em queda de produo.

A combinao de um estgio inicial a temperaturas baixas e de um segundo estgio a altas temperaturas, conforme recomenda, pode produzir madeira livre de manchas e reduzir o tempo de secagem. Essa reduo ocorre porque a taxa de secagem cai drasticamente quando se usam temperaturas baixas nos estgios finais, nos quais a madeira apresenta teores de umidade inferiores.

A secagem em dois estgios, com o propsito de controlar a formao da mancha marrom em pinus elliottii, tem sido indicada por estudiosos. As altas temperaturas podem ser empregadas quando o teor de umidade da madeira encontra-se abaixo de 30%. At ento, devem-se usar temperaturas moderadas.

Este trabalho foi desenvolvido com o propsito de verificar com maior preciso em qual fase da secagem as manchas se formam, como subsdio para a elaborao de medidas de controle.

Foram realizados quatro experimentos, todos com madeira de pinus elliottii

. No primeiro, quatro rvores foram serradas uma semana depois de abatidas, dando origem a peas de 25 mm de espessura por 100 mm de largura. Uma pea de cada rvore foi desmembrada em segmentos de 150 mm de comprimento, tendo-se desprezado aqueles com ns, medula ou outros defeitos.

Essas amostras foram submetidas secagem a 110C durante 3, 6 e 9 horas e, posteriormente, a 50C at peso constante. Alm desses trs tratamentos, testaram-se tambm as secagens a 50C e a 110C at peso constante, bem como a secagem a 50C at peso constante com secagem posterior a 110C durante 4 horas. Cada tratamento foi repetido quatro vezes, tomando-se uma amostra de cada rvore.

Aps a secagem, desenvolvida em estufa com circulao forada de ar, sem controle de umidade relativa, cada amostra foi lixada superficialmente para a verificao da ocorrncia da mancha marrom. A observao, visual, foi feita por dois observadores. Adicionalmente, demarcaram-se as reas manchadas, as quais foram quantificadas e expressas, em porcentagem, em funo da rea total das duas maiores faces de cada amostra.

No segundo experimento, as rvores foram serradas um ms aps o abate e as amostras foram secas um dia depois de serradas. Essas amostras diferiram em espessura daquelas do primeiro experimento, pois mediam 50 mm. Os mtodos de observao e quantificao das reas manchadas foram os mesmos. Repetidos trs vezes (cada repetio oriunda de uma rvore distinta), os tratamentos compreendiam um primeiro estgio com secagem a 110C durante 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28 horas.

Aps esse perodo inicial, as amostras eram secas a 50C at peso constante. Ao incio e ao final da secagem, bem como no momento em que as amostras foram transferidas para a segunda temperatura prevista nos tratamentos, procederam-se a pesagens para a determinao dos teores de umidade.

No terceiro experimento, a secagem tambm foi feita em dois estgios: a 50C durante 12, 24, 36, 48, 60, 72 e 84 horas e, posteriormente, a 110C at peso constante. Nos demais aspectos foi utilizada a mesma metodologia do experimento anterior.

De posse desses resultados, elaborou-se um quarto experimento, com o propsito de comparar os seguintes tratamentos:

secagem a 50C at a umidade final de 10%;

secagem a 80C at a umidade final de 10%;

secagem a 50C at 30% de umidade, seguida de secagem a 80C at a

umidade final de 10%;

secagem a 80C at 80% de umidade, secagem a 50C de 80% a 30% de umidade e secagem a 80C at a umidade final de 10%.

Os tratamentos foram repetidos quatro vezes em amostras de 50 mm de espessura, 100 mm de largura e 150 mm de comprimento. Depois de secas, essas amostras foram lixadas e avaliadas como nos experimentos anteriores.

Como resultados, no primeiro experimento, as madeiras (secas a 110C at peso constante) apresentaram manchas amarelas com pigmentos marrons cobrindo, em mdia, 64% de suas superfcies. As manchas amarelas ocorreram em todos os tratamentos e foram tanto mais extensas quanto maior o perodo de exposio a 110C.

Quando as amostras foram secas a 50C, at peso constante, as manchas amarelas ocorreram em uma extenso de 22% da superfcie. No entanto, quando, aps a secagem a 50C, as amostras foram colocadas a 110C, durante 4 horas, aquelas manchas cobriram cerca de 55% da superfcie e passaram a apresentar alguma pigmentao marrom. Esta observao sugere que, a baixas temperaturas, pelo menos parte dos leucoprecursores dessas manchas, que migram para a superfcie, permanecem na forma incolor. Quando expostos, posteriormente, a temperaturas elevadas, tais precursores tomam as cores amarela ou marrom.

Pesquisas da rea j haviam chegado a concluso semelhante, ao verificar a formao de manchas quando a madeira seca ao ar, no manchada, era submetida a temperaturas elevadas.

Observa-se que, sob temperatura inicial de 110C, a mancha marrom s ocorreu depois de 16 horas de secagem, quando o teor de umidade encontrava-se abaixo de 76%. At ento, s foram observadas manchas amarelas que, ao contrrio do primeiro experimento, no foram mais extensas nas exposies mais prolongadas a 110C.

Sob temperatura inicial de 50C, observa-se que apenas aps 48 horas de secagem, quando o teor de umidade era de 38%, pde-se elevar a temperatura para 110C sem que ocorressem as manchas marrons. Desse ponto em diante s ocorreram manchas amarelas.

Depreende-se, portanto, que a mancha marrom ocorreu durante a secagem a alta temperatura, quando a madeira apresentava teores de umidade compreendidos entre 76% e 38%. Essas informaes sugerem a adoo de um programa de secagem composto de trs estgios. No primeiro estgio, a altas temperaturas, a madeira recm-serrada seria seca at cerca de 80% de umidade. Entre 80% e 30% de umidade, estgio mais susceptvel formao das manchas marrons, utilizar-se-am temperaturas moderadas e, posteriormente, altas temperaturas, novamente. Esse programa deveria permitir a produo de madeira seca, isenta de mancha marrom, em um intervalo de tempo inferior aqueles observados na secagem convencional ou mesmo em dois estgios.

No entanto, os resultados obtidos no quarto experimento no foram satisfatrios. Embora tenham apresentado colorao menos intensa do que na secagem a 80C, as manchas foram mais pronunciadas do que na secagem a 50C. Esses resultados podem ser entendidos admitindo-se a hiptese de que a mancha marrom no se forma em uma determinada fase da secagem, mas que encontra-se intimamente relacionada quantidade de gua capilar que se vaporiza sob temperaturas elevadas.

A secagem em dois estgios foi a mais eficiente quando se consideram a formao de manchas e a rapidez de secagem.

Conclui-se que as manchas amarelas formaram-se logo ao incio do processo de secagem. As manchas marrons ocorreram apenas quando o teor de umidade da madeira encontrava-se entre 76% e 38%.

A utilizao de um programa de secagem em trs estgios, com temperaturas elevadas quando os teores de umidade da madeira encontravam-se acima de 80% e abaixo de 30% e com temperaturas moderadas entre esses limites, no foi satisfatria.

O programa de secagem em dois estgios, com temperatura inicial moderada at cerca de 30% de umidade e, posteriormente, alta temperatura, mostrou-se o mais adequado quando se consideram, conjuntamente, rapidez de secagem e reduo na ocorrncia de manchas.



Autores: Jos Carlos Duarte Pereira - Eng.-Agrnomo, Pesquisador da EMBRAPA - Florestas; Ivan Tomaselli - Eng.-Florestal, Professor Titular da Universidade Federal do Paran.