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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°98 - AGOSTO DE 2006

Secagem

Secagem valoriza a madeira e reduz custos

A secagem da madeira visa a reduo do teor de umidade para que a pea apresente o mnimo de defeitos e no menor tempo possvel. Para tanto preciso uma tcnica que seja economicamente vivel, para a finalidade o qual a pea da madeira se destina. No Brasil, de um modo geral, esta prtica alm de ser pouco difundida, tambm pouco utilizada por aqueles que vivem do ramo madeireiro. So raras as serrarias que possuem ptios de madeiras. No caso de transporte de toras, prtica ainda muito comum em nosso pas, muita gua transportada para os lugares mais diversos, juntamente com a madeira, sem necessidade.

A simples prtica da secagem da madeira ao ar livre poderia reduzir em 400 kg ou mais o peso da carga de madeira para cada m transportado. Desta forma os custos com frete e mo-de-obra poderiam ser sensivelmente reduzidos, sem contar que as reas para secagem nos grandes centros de destino das cargas de madeira seriam tambm sensivelmente reduzidas.

Neste sentido, que o entendimento desta prtica faz-se necessrio, no apenas para que o desenvolvimento da indstria de produtos madeireiros possa crescer de uma forma mais racional, mas tambm para que o nosso produto possa atingir uma melhor qualidade, capaz de competir com outros produtos do mercado internacional.

As principais razes que levam a se adotar a prtica de secagem da madeira so: a reduo na movimentao dimensional; reduo dos riscos de ataque de fungos apodrecedores e manchadores; a reduo na movimentao dimensional; reduo de custos e o aumento da resistncia mecnica, entre outros. A madeira tende a contrair-se conforme vai secando e expandir-se conforme absorve umidade. Uma secagem adequada at um determinado teor de umidade final, diminuir a movimentao dimensional da pea evitando empenos ou rachaduras. Como conseqncia, as peas de madeira podero ser produzidas com maior preciso de dimenses proporcionando melhor desempenho em servio.

A secagem reduz os riscos de ataque de fungos apodrecedores e manchadores porque a madeira verde uma das principais fontes de alimentos tanto para fungos quanto para os insetos. O ataque desses microrganismos pode comprometer seriamente as propriedades mecnicas da madeira, alm de alterar significativamente sua aparncia, ocasionando uma reduo no seu valor econmico. Madeiras com T.U. abaixo de 20% tornam-se praticamente imunes ao ataque destes organismos.

A reduo de custos est relacionada com a perda de gua da madeira, que diminui sensivelmente seu peso e, conseqentemente, seu custo de transporte diminuir.

A melhoria na tratabilidade outra vantagem, isso porque uma pea de madeira com T.U. de 20% ser mais facilmente impregnada por produtos qumicos preservativos ou retardantes de fogo, bem como aceitar mais facilmente pinturas, vernizes, ceras e outros materiais de acabamento.

O aumento da resistncia mecnica pode ser percebido quando se compara uma pea de madeira mida a uma madeira previamente seca, que apresenta uma sensvel melhora nas suas propriedades mecnicas, tais como: flexo esttica, compresso, dureza, cisalhamento e outros.

A melhora nas caractersticas de trabalhabilidade percebida porque uma madeira seca apresenta melhores resultados de aplainamento, lixamento, furao, e outros. Apresenta , tambm, melhora na capacidade de colagem, j que uma madeira mida no permite uma boa aderncia de produtos fabricados base de cola ou colados. Exemplos: compensados, laminados, e outros.

A fixao de pregos e parafusos cravados em madeira mida tendem a afrouxar com a secagem da madeira, por isso este tipo de prtica deve ser efetuado aps a secagem da pea. Com isso, juntas cravadas em madeira verde podem perder at metade da sua resistncia.

Outra vantagem da secagem a melhora nas propriedades de isolamento. Uma madeira seca conduz menos calor que uma mida, alm de aumentar sensivelmente suas propriedades de isolante eltrico e acstico. Outros benefcios adicionais que podem ser obtidos ao se efetuar uma secagem controlada da madeira tanto em estufas quanto em secadoras so:

- O tempo gasto na secagem em comparao com a secagem ao ar livre menor favorecendo um giro mais rpido do capital investido;

- Reduz a rea destinada ao armazenamento da madeira;

- Podem obter-se teores de umidade mais baixos do que os obtidos com a secagem ao ar livre;

- Minimizar os defeitos de secagem como rachaduras, empenos, encanoamentos quando

se utilizam programas adequados;

- Combate e elimina fungos e/ou insetos presentes na madeira.

Umidade da madeira

Uma rvore viva absorve gua e sais minerais do solo que circulam por toda a planta at atingirem as folhas constituindo a seiva bruta. O processo inverso, das folhas at as razes feito pela seiva elaborada que constituda basicamente de gua e produtos elaborados na fotossntese. Desta forma, a umidade de uma madeira recm cortada pode variar de 35% at 200% (Ochroma piramidale pode atingir at 400%), variando de espcie para espcie.

Uma madeira nestas condies normalmente apresenta seus vasos, canais, meatos, bem como o lmem das clulas saturados de gua. Igualmente os espaos vazios localizados no interior da parede celular encontram-se saturados por gua. Partindo deste princpio podemos dizer que existem dois tipos de gua na madeira.

Podemos dizer que existem dois tipos de gua na madeira: gua de capilaridade (gua livre), localizada nos vasos, meatos, canais e lmem das clulas. Teoricamente este tipo de gua pode ser facilmente retirado. A gua passa de uma clula para outra at atingir a superfcie externa da madeira. E, gua de adeso ou higroscpica (gua presa)

Localizada no interior das paredes celulares. Este tipo de gua mantm-se unida s microfibrilas das paredes das clulas em estado de vapor. A retirada deste tipo de gua mais difcil e o processo geralmente mais lento sendo necessrio a utilizao de energia neste processo.

Saturao das fibras

Quando toda a gua livre ou de capilaridade foi retirada da madeira remanescendo apenas a gua de adeso, diz-se que a madeira atingiu sua umidade de saturao do ar (USA) ou seu PSF. Normalmente o PSF situa-se numa faixa entre 22 e 30% de umidade, variando de espcie para espcie. O PSF importante pois, a partir deste ponto que ocorrem as alteraes na estrutura da madeira, tais como: contraes que podem causar defeitos como empenos e rachaduras e conseqentemente alteraes na sua resistncia

mecnica e fsica.

Em contrapartida, quando uma pea de madeira seca previamente a 0% de umidade, e exposta ao meio ambiente, esta tende a absorver a gua que est dispersa no ar em forma de vapor. Neste sentido a gua absorvida ir corresponder a gua higroscpica ou de adeso. Quando uma pea de madeira absorve gua do meio ambiente e atinge um teor de umidade final, valor este que est em funo da espcie e das condies do meio ambiente, diz-se que a madeira atingiu seu teor de umidade de equilbrio com o ambiente.

Durante a secagem, o que ocorre normalmente com a gua presente no interior da madeira um movimento desta de zonas de alta umidade para zonas de baixa umidade, ou seja, a parte mais externa da madeira dever estar mais seca que o seu interior para que ocorra a secagem. A gua liberada para o ambiente atravs das fibras e o processo de secagem mais rpido quanto mais alta for a temperatura ambiente, menor for a umidade relativa do ar e maior for a velocidade deste mesmo ar que circula a madeira.

Diminuindo a umidade na superfcie da madeira, dar-se- incio a uma movimentao da umidade do interior da madeira para sua parte externa. Desta forma comear a formar-se um gradiente de umidade, que significa entre outras palavras que a madeira ir apresentar diferentes graus de umidade desde a sua parte mais interna at a mais externa.

A umidade move-se no interior da madeira sob a forma lquida ou de vapor e a sua velocidade de movimentao depende basicamente da temperatura interna e externa da madeira. A gua movimenta-se atravs de vrios tipos de passagens tais como: as cavidades das fibras e vasos, clulas radiais, pontuaes, aberturas e dutos de resina dentre outros.

A umidade pode deslocar-se praticamente em qualquer direo, tanto lateral quanto longitudinalmente. Entretanto a sua difuso no sentido longitudinal de 10 a 15 vezes mais rpida que no sentido transversal, assim como a difuso no sentido radial mais rpida que no sentido tangencial.

Presso de saturao

Imaginemos um recipiente fechado parcialmente preenchido com gua. Com o auxlio de um aparelho para medir a presso de vapor de gua neste recipiente, poderamos verificar que a uma determinada temperatura constante, a presso de vapor de gua se elevaria medida que a gua fosse evaporando, at que esta atingisse um ponto de equilbrio com o meio, alm do qual no haveria mais evaporao da gua, e sim a sua precipitao. A este ponto que corresponde a presso de saturao de vapor de gua quela temperatura.

Neste ponto, o ar dentro deste recipiente est com uma umidade absoluta de saturao, no podendo comportar mais umidade, sendo que se mais gua evaporar, esta ser condensada nas paredes do recipiente, mantendo desta forma o equilbrio do meio. Entretanto, se a temperatura for elevada, a presso de vapor tambm aumentar at atingir novo equilbrio.

O mecanismo de secagem da madeira pode ser explicado a partir de dois pontos Distintos: a evaporao da gua das camadas superficiais da madeira, que absorvida pela atmosfera; e a movimentao da gua das camadas internas da madeira para as camadas mais externas, at atingir a sua superfcie.

Entretanto, estes dois fatores no ocorrem de um modo sincronizado e tambm no se encontram sob a influncia dos mesmos fatores. Desta forma pode-se dizer que a diferena entre a velocidade de evaporao da umidade superficial da madeira, e a velocidade de transfuso da umidade interna, ocasionam a maioria dos defeitos nas peas de madeira, como encanoamentos, empenamentos e outros. Assim, se a perda da umidade superficial for mais rpida que a transfuso interna da umidade, teremos uma secagem ineficaz, com o aparecimento de defeitos. Da a necessidade de limitarmos a velocidade de movimentao da umidade das camadas internas da madeira.

Desta forma, ao efetuarmos a secagem de uma madeira que esteja com uma umidade: acima do PSF, o movimento da gua livre seguir em geral as leis capilares, ou seja, quanto menor for o dimetro dos capilares, maior ser a fora de trao da coluna de gua nestes capilares. Podendo ento, surgirem defeitos durante a secagem. Abaixo do PSF a secagem considerada geralmente como sendo um processo de difuso, ou seja, a gua das camadas mais internas se difundem na forma de vapor preenchendo os espaos vazios deixados pela gua livre, at atingirem a superfcie da madeira por capilaridade.

Secagem em estufas

As principais vantagens da secagem em estufa em relao a secagem natural so:

- Reduo do perodo de tempo de secagem, possibilitando em ltima anlise, um maior giro de capital;

- Maior controle sobre os defeitos de secagem;

- Possibilidade de eliminar ataques de fungos e insetos;

- Reduo da umidade da madeira a teores pr-determinados, em qualquer poca do ano; e

- Dispensar a utilizao de grandes ptios necessrios para secagem natural de grandes volumes de madeira.

De um modo geral, uma estufa de secagem de madeira, deve possibilitar uma

circulao mais rpida do ar no seu interior, temperaturas maiores que as do ambiente externo e uma variao controlada da umidade relativa no seu interior.

Desta forma, durante uma secagem em secadores, esses trs fatores devem ser controlados de maneira rigorosa, a fim de permitir uma secagem adequada da madeira.

De uma forma geral, as estufas podem ser classificadas quanto a sua forma de carregamento e quanto a circulao do ar no seu interior. Quanto ao seu carregamento as estufas podem ser classificadas como cmaras progressivas ou de tnel e cmaras descontnuas ou de compartimento. J quanto a circulao do ar elas podem ser classificadas como cmaras de circulao de ar natural e cmaras de circulao forada.

A preparao da carga na secadora de fundamental importncia para que se possa obter um bom desempenho da secagem. Obedecendo-se os critrios bsicos, pode-se conseguir ao final da secagem, madeira sem empenamentos, com menores tenses de secagem, mais uniformes e possivelmente um processo de secagem mais rpida.

A seleo das peas de madeira simplifica a operao de entabicamento, bem como, auxilia na obteno de peas com similaridade em caractersticas de secagem. A seleo pode ser feita de vrias formas, sendo as principais descritas a seguir:

Na medida do possvel, o carregamento deve ser composto por uma s espcie de madeira, ou por espcies que apresentem caractersticas semelhantes. No recomendvel misturar num mesmo carregamento, peas parcialmente secas ao ar com peas consideradas verdes. As peas verdes requerem condies mais suaves de secagem inicial e tambm um tempo mais longo, em comparao com aquelas parcialmente secas.

Normalmente, o cerne e o alburno apresentam diferentes teores de umidade. O alburno seca mais rapidamente que o cerne. Portanto, vantajoso, sempre que possvel, separar peas de cerne e de alburno, principalmente, quando est se processando grandes volumes de madeira.

A seleo por espessura simplifica o entabicamento e consequentemente, a secagem pois, reduz o empenamento das peas e dos tabiques. A falta de contato entre a tbua e o tabique, pode provocar empenos, como por exemplo, encanoamentos e tores, resultando em uma desuniformidade do fluxo de ar atravs da pilha de madeira.

Pilhas formadas com peas de diferentes comprimentos, podem dar origem a tbuas empenadas no final da secagem. Ao contrrio, tbuas com o mesmo comprimento, bemapoiadas e alinhadas, facilitam a secagem, bem como, proporcionam uma maior estabilidade pilha de madeira. O uso de tabiques ou separadores podem reduzir sensivelmente os empenamentos, assegurando uma secagem mais rpida e uniformes.

Fonte: Universidade de Braslia.