A secagem da madeira é um processo complexo em função das características específicas do

próprio material. Tem início no momento da colheita arbórea, quando os teores de umidade

costumam assumir valores maiores do que 100% na base seca.

 Para compreender o mecanismo de secagem da madeira, é necessário entender as duas

formas como a água se distribui no seu interior:

Água livre: preenche o vazio das células vegetais (lumens) e recebe essa designação porque não está ligada à madeira por forças de natureza química ou física;

Água de ligação: também conhecida como higroscópica, encontra-se no interior da parede celular, geralmente formando pontes de hidrogênio com os polímeros naturais que a constituem.

 Após a colheita da árvore, a madeira vai perdendo água livre para o meio ambiente, até que o

lúmen das células fique completamente vazio, situação conhecida como ponto de saturação

das fibras (p.s.f.). Esse ponto de saturação ocorre entre 25% e 30% de umidade. A secagem

da madeira busca o equilíbrio de umidade com o meio ambiente. Durante esse período de

perda de água livre, a madeira não apresenta qualquer tipo de variação dimensional.

Entretanto, abaixo do ponto de saturação das fibras, continuando o processo de secagem,

começa a perda da água de ligação, acompanhada de contração da madeira, que continua até

0% de umidade.

Basta a madeira ser colocada em ambiente de maior umidade relativa para que o processo se

reverta, podendo inchar até chegar ao ponto de saturação das fibras. Trata-se de um processo

dinâmico, de troca de moléculas de água entre a madeira e o meio ambiente, até atingir um

ponto de equilíbrio. Pode-se dizer que a umidade de equilíbrio da madeira corresponde a 20%

da umidade relativa do ar, ou seja:

 Ue =  Ur /5, onde:

Ue = umidade de equilíbrio da madeira

Ur = umidade relativa do ar.

Uma peça de madeira colocada num ambiente com 60% de umidade relativa, no equilíbrio terá

um teor de umidade aproximadamente igual a 60/5, o que corresponde a 12%.

Importância da Secagem de Madeira

  Pode-se obter ganhos importantes na qualidade da madeira com a secagem correta:

A perda de água reduz peso de um carregamento de madeira e, como consequência, o custo do frete;

Abaixo do ponto de saturação das fibras, a madeira torna-se mais resistente à ação de fungos e de alguns insetos;

Diminui a ocorrência de falhas como empenamentos e fendilhamentos, decorrentes da utilização de madeira com teores de umidade inferiores ao ponto de saturação das fibras, faixa em que ela sofre variações dimensionais. Algumas espécies, sobretudo as que apresentam elevado coeficiente de retratibilidade volumétrica, sofrem variações com maior intensidade;

Abaixo do ponto de saturação das fibras ocorre um aumento das propriedades mecânicas das madeiras, melhorando a fixação de conectores como pregos, parafusos e conectores do tipo “gang-nail”;

Para a impregnação industrial da madeira, é fundamental que esteja abaixo do ponto de saturação das fibras, para que existam espaços internos a serem preenchidos pela solução preservativa;

Para a colagem das peças é necessário que a madeira esteja abaixo do ponto de saturação as fibras, permitindo que ocorram as reações de fixação. Normalmente, os fabricantes de colas costumam indicar quais os teores máximos de umidade para a obtenção de uma colagem aceitável.

 Determinação do teor de umidade da madeira:

 Em laboratório – É necessária uma estufa de secagem em laboratório, uma balança analítica

compatível com a massa da amostra de madeira, além de um dessecador para o transporte da

madeira entre a estufa e o local de pesagem e vice-versa.

Deve-se registrar a pesagem inicial da madeira como “peso verde” (Pv ). Em seguida , coloca-

se a madeira na estufa a 102° C, até que a diferença entre duas pesagens consecutivas seja

muito próxima de zero. Deve-se anotar o valor dessa pesagem como “peso seco” (Ps ). Nessas

condições:

                        U = Pu – Ps / Ps x 100

 

Esse teor de umidade, muito usado em tecnologia da madeira, é designado como “teor de

umidade na base seca”. Apesar de ser uma metodologia inconteste quanto ao resultado obtido,

apresenta algumas desvantagens: exigência de equipamento especial, pessoal especializado,

longo tempo de execução e difícil de ser executado com um número mais significativo de

amostras, por ser um ensaio destrutivo. Por isso seu uso fica mais restrito a trabalhos

acadêmicos e à aferição de outros equipamentos.

 Com medidores elétricos – Estas medições baseiam-se nas variações das propriedades

elétricas da madeira com a umidade. Há medidores elétricos de umidade dos seguintes tipos:

Resistência Perda de Potência Capacitivo

 Os medidores elétricos do tipo resistência são os mais comuns. Apresentam as seguintes

vantagens:

Ø  Resultados imediatos;

Ø  Trabalho reduzido;

Ø  Maior amostragem;

Ø  Não destrutivo;

Ø  Há portáteis;

Ø  Acompanhamento da secagem..

 Também têm algumas desvantagens:

Ø  Menor precisão;

Ø  Utilização entre 5%-30% de umidade;

Ø  Necessita correções em função de temperatura e espécie da madeira;

Ø  Calibração constante.

 Acima de 30% de umidade esses aparelhos são muito imprecisos e sob essas condições o

seu uso deve ser evitado. Apesar da simplicidade, alguns cuidados devem ser tomados com

relação ao estado da bateria e à fixação dos cabos elétricos flexíveis. Os demais ajustes como

calibração inicial, temperatura e variação de espécies geralmente são fornecidos pelos

fabricantes.

- See more at: http://www.montana.com.br/Guia-da-Madeira/Tratamento/Secagem-de-madeira#sthash.kCeDa8lf.dpuf

Razões para secar a madeira

As principais são:

Aumentar a estabilidade dimensional da madeira, que sofre contração com a perda de água. Por isso ela deve ser seca antes de chegar às suas dimensões finais;

Reduzir o peso gerando economia no transporte; Reduzir o apodrecimento ou fungos manchadores, pois quando o teor de umidade fica

abaixo de 20% a madeira não é atacada por esses microorganismos; Aumentar as propriedades mecânicas da madeira; Maior eficiência na impregnação com preservativo em processos industriais; Melhorar as propriedades de isolamento térmico e elétrico do material; Melhorar as condições de colagem.

 Tipos de Secagem:

  Há dois tipos de secagem: secagem natural ou feita ao ar livre e secagem artificial ou forçada,

realizada em secadores projetados para otimizar o processo.

 Secagem natural – É o processo mais simples de retirada de água da madeira, expondo-a às

condições atmosféricas. Baseia-se na circulação natural de ar entre as peças. Como não há

controle sobre as condições atmosféricas, é um processo lento que pode durar vários meses.

Não há necessidade de mão-de-obra especializada, mas demanda grandes espaços.

Dependendo da espécie de madeira que está sendo seca, poderá ser necessário um pré-

tratamento, para garantir a sanidade biológica das peças até que elas atinjam um equilíbrio em

torno de 20% de umidade.

Alguns cuidados devem ser tomados para sua execução.  O primeiro diz respeito à escolha do

pátio de secagem. Deve ser um local alto e plano, com boa drenagem do solo. A madeira deve

ser empilhada com espaçamento entre as peças feito por meio de tabiques de alta durabilidade

natural ou, então, adequadamente tratados. Este espaçamento proporcionará a livre circulação

do ar que permitirá a remoção da água. As pilhas devem ser dispostas perpendicularmente aos

ventos dominantes da região, permanecendo de 30 cm a 40 cm do solo, sem a proximidade de

vegetação capaz de facilitar a propagação de microorganismos.

As diversas pilhas de madeira devem ser colocadas no pátio, formando um arruamento que

facilite a operação de empilhadeiras e caminhões de carga e descarga. Nas fotos que se

seguem, são apresentados exemplos de formas corretas e incorretas de empilhamento num

pátio de secagem.

 

Formas corretas de empilhamento: tesoura (madeira serrada) gaiola (dormentes)

Secagem artificial – Realizada em câmaras fechadas onde são controladas as condições de

temperatura, circulação e umidade relativa do ar. Esses controles fazem com que a secagem

da madeira ocorra com mais rapidez e precisão do que sob condições ambientais. Pode-se

promover a secagem até um teor de umidade pré-determinado em alguns dias ou semanas. Os

secadores variam dependendo dos materiais construtivos empregados, formas de

aquecimento, tipos de umidificação, circulação do ar, etc.

Há dois tipos de secadores: contínuos, muito usados para a secagem de lâminas de

compensados, e estacionários que são os mais usados na indústria madeireira de9xando a

matéria-prima confinada numa câmara de secagem.

A secagem artificial ou forçada também tem vantagens e desvantagens. Por exemplo, não

necessita de grandes espaços, como na secagem natural, mas exige maior investimento inicial.

 Tipos de secadores – Existem no mercado, basicamente, dois tipos de secadores: os de

baixa temperatura e os convencionais.

 Baixa temperatura – Operam na faixa de 30ºC a 50°C. Ventiladores fazem a circulação e

mantêm a velocidade do ar em torno de 2,5 m/s. Encontram-se secadores por desumidificação

e solares. Nos secadores por desumidificação a água é removida por condensação em

serpentinas. Esse sistema apresenta bom controle, baixa ocorrência de defeitos na madeira,

porém seu custo é elevado.

Os secadores solares são simples, baratos e com um nível de complexidade que os tornam

indicados para operações de pequeno porte. Sua principal vantagem é o aproveitamento da

energia solar, abundante em países como o Brasil. Sua temperatura de operação é da ordem

de 55ºC a 60°C e serve para operações de pré-secagem.

Esquema de um secador solar. Para maior eficiência o ângulo de inclinação do coletor solar

deve ser igual ao da latitude do local de secagem.

Secadores convencionais – Operam em temperaturas que podem chegar a 90°C, com

velocidades de ar entre 1,4m/s e 2,3m/s. É o tipo mais comum de secador usado pela indústria

madeireira.

A operação deste tipo de secador exige conhecimento teórico e prático sobre as características

das madeiras sob secagem, para evitar o aparecimento de defeitos e depreciação econômica

do lote que está sendo seco.O processo deve ser conduzido com cuidado e em etapas que se

sucedem, com o aumento gradativo da temperatura e diminuição da umidade relativa do ar no

interior da câmara.

Esse conjunto de etapas constitui o que se chama programa de secagem. A maioria dos

fornecedores de equipamento deste tipo entrega aos seus clientes programas de secagem

compatíveis com as principais madeiras brasileiras. Programas similares também estão

acessíveis na literatura técnica e na Internet.

Ponto final da secagem:

Segundo o Manual de Secagem do IPT (Ponce, R.H. & Watai, L.T. – 1985), as madeiras devem

ser secas até um teor de umidade final em função do tipo de aplicação a que se destinam.

Confira na tabela a seguir:

Teor de Umidade Final recomendado para certos produtos de Madeira

Defeitos de secagem:

Podem ocorrer devido às tensões na madeira durante o processo de secagem quando

conduzido de maneira inadequada. Os empenamentos são distorções das peças de madeira

quando tomados como referência os planos de suas faces. As rachaduras são consequência

da maior contração da madeira na direção tangencial, superando a contração radial.

Segundo Jankowsky, I. (Fundamentos de Secagem de Madeira – ESALQ – 1990) outros

defeitos menos comuns que os empenamentos, mas também importantes e decorrentes do

emprego de temperaturas elevadas e de processos rápidos de secagem, são o encruamento, o

colapso e as rachaduras em favo:

Encruamento: Causado por secagem rápida e não uniforme. Se as camadas externas da madeira secarem antes da parte central, elas são impedidas de contrair e permanecem num estado de tensão. Quando a parte central seca, a tensão das camadas internas impede sua contração. Se a madeira for usada nestas condições o encruamento não é um problema

sério. Entretanto, se a madeira for serrada novamente, as tensões serão aliviadas e poderão ocorrer distorções.

Colapso: Segundo Jankowsky, “o colapso caracteriza-se por ondulações nas superfícies da madeira, que pode apresentar-se bastante distorcida. O colapso é basicamente ocasionado por forças geradas durante a movimentação da água livre, que deformam as células. O colapso aparece quando a tensão desenvolvida, durante a saída de água livre, supera a resistência da madeira à compressão”.

Rachaduras em Favo: Ainda, segundo Jankowsky: “esse é um defeito típico da secagem artificial que se caracteriza por rachaduras no interior da peça. Exteriormente, a peça pode apresentar-se sem alterações. Esse tipo de defeito aparece normalmente associado ao colapso e ao encruamento, como consequência das tensões de tração, no interior das peças, terem excedido a resistência da madeira no sentido perpendicular às fibras. Previne-se o seu aparecimento evitando-se altas temperaturas até a remoção de água livre do interior das peças em secagem.”

Regras de Ouro da Secagem da Madeira:

  Embora secagem e preservação de madeiras sejam processos inversos, duas regras são

comuns a ambas:

1ª) Sempre devem ser processadas madeiras da mesma espécie;

2ª)  As peças processadas devem ter as mesmas dimensões ou, pelo menos, próximas.

Leitura Complementar: 

Galvão, A.P.M. & Jankowsky, I. Secagem Racional da Madeira . Nobel, 1985. 112 p.

- See more at: http://www.montana.com.br/Guia-da-Madeira/Tratamento/Secagem-de-madeira/Razoes-para-secar-a-madeira#sthash.buFKhRCz.dpuf