GUIA PARA EL SECADO DE LA MADERA EN HORNOS

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1 GUIA PARA EL SEADO DE LA MADERA EN HORNOS Documento Técnico 69/1998 Silverio Viscarra onsultor ontrato USAID: hemonics International USAID/Bolivia Agosto, 1998 Objetivo Estratégico de Medio Ambiente (USAID/Bolivia)

2 Guía para el Secado de la Madera en Hornos Proyecto de Manejo Forestal Sostenible BOLFOR uarto Anillo esquina Av. 2 de Agosto asilla 6204 Teléfonos: Fax: Santa ruz, Bolivia BOLFOR es un proyecto financiado por USAID y el Gobierno de Bolivia e implementado por hemonics International, con la asistencia técnica de onservation International, Tropical Research and Development y Wildlife onservation Society

3 Las opiniones y juicios técnicos expresados en los informes del Proyecto BOLFOR, son emitidos por los consultores contratados por el proyecto y no reflejan necesariamente la opinión o políticas de la Secretaría Ejecutiva del PL480 o USAID.

4 TABLA DE ONTENIDO Página SEION I INTRODUION I-1 SEION II ONEPTOS SOBRE LA ESTRUTURA DE LA MADERA Y EL AGUA EN EL MATERIAL II-1 A. Estructura de la Madera II-1 A1. Partes del Tronco II-1 A2. ortes de la Madera II-2 A3. Tejidos Principales de la Madera II-2 B. Humedad de la Madera II-3 B1. El Agua en la Madera II-3 B2. Fórmula para alcular el ontenido de Humedad (H) II-5 B3. Métodos Principales para determinar el ontenido de Humedad II-6 B4. ontracción II-6 B5. Peso Específico Básico y Densidad II-7. Desarrollo del Proceso de Secado II-8 1. Importancia del ontenido de Humedad de Equilibrio II-9 2. Humedad de Equilibrio de la Madera en dos iudades de Bolivia II-11 SEION III GUIA PRATIA PARA EL SEADO EN HORNOS ONVENIONALES III-1 A. Selección de la Madera III-1 B. Apilado y argado del Horno III-2 B1. Separadores III-2 B2. Sobresalido de Extremos III-2 B3. lasificación por Largos III-2 B4. Soportes y ontrapesos de la Pila III-3. Muestras para el control de Secado III-3 1. Selección III-3 2. Número de Muestras III-3 3. Preparación y Pesaje III-3 4. Determinación de la Humedad y álculos de Peso Seco III-4 i

5 5. Localización en la Pila III-8 D. Horarios o Programas de Secado III-9 D1. Estructuración III-10 D2. Lista de Horarios sugeridos para Maderas Bolivianas III-13 D3. Aplicación del Programa de Secado III-15 D4. Modificación de los Programas III-15 D5. Programas para Madera Secada al Aire III-16 E. alentamiento e Inicio de la Operación del Horno III-16 F. Tratamientos de Igualación y Acondicionamiento III-17 F1. Igualación o Equilibrado III-17 F2. Acondicionamiento III-17 G. Pruebas Finales de ontrol de Humedad, su Distribución y las Tensiones de la Madera III-18 H. Fin del Proceso y Descarga del Horno III-19 I. ontrol del Horno III-19 J. Tiempo de Secado III-20 SEION IV DEFETOS DE SEADO IV-1 A. Agrietamiento y Rajaduras IV-1 A1. Grietas Superficiales IV-1 A2. Grietas Internas IV-1 A3. Rajaduras IV-1 A4. Prevención del Agrietamiento IV-1 A5. olapso IV-2 A6. Remoción del olapso IV-3 A7. Torceduras IV-4 A8. Prevención y Remoción de las Torceduras IV-5 B. Defectos causados por Infección de Hongos e Insectos IV-5. Manchas Químicas IV-6 SEION V ALMAENAMIENTO DE LA MADERA V-1 SEION VI REFERENIAS BIBLIOGRAFIAS VI-1 ii

6 Tablas: 1. Niveles de Humedad de Acuerdo al Uso de la Madera II Humedad de Equilibrio (HE) para las iudades de Tarija y Santa ruz II Programas Generales de Temperatura para Maderas Latifoliadas III Programas Generales de Depresiones Psicrométricas para Maderas Latifoliadas III Formación de un Programa de Secado en Horno para Mara de 1" de Espesor III Peso Específico Básico, Densidad y Programas de Secado para Maderas Bolivianas III-14 Figuras: 1. Partes del tronco II-1 2. ortes de la madera II-2 3. Tejidos principales de la madera. Representación esquemática de un trozo de bibosi II-3 4. El agua en la madera II-3 5. Diagrama de los termómetros de bulbo húmedo y bulbo seco montados para lecturas directas II-9 6. Distribución de contenido de humedad de equilibrio de la madera en las ciudades de Tarija y Santa ruz II Método de corte de una o dos o más muestras de secado en una tabla III-4 8. Ubicación de las muestras secadas a los lados de la carga III-8 9. Muestras de secado ubicadas en los extremos de la carga o pila III Método de corte y tamaño de la probeta para determinar el H, su distribución y las tensiones de la madera III Pruebas de tensiones o esfuerzos de la madera III Ejemplo de agrietamiento interno y colapso en cedro IV Torceduras en la madera IV-5 Anexo 1: Formulario 1: Formulario para registro de muestras del horno Formulario 2: Registro de temperaturas del horno Formulario 3: ontrol final de la humedad y las tensiones Formulario 4: Registro general del secado en planta iii

7 Anexo 2: Humedad relativa ambiente y contenido de humedad de equilibrio de la madera para diferentes temperaturas del bulbo seco y depresiones del bulbo húmedo. Anexo 3: Programas de secado artificial sugeridos por el Laboratorio de Productos Forestales de Madison, EE.UU para algunas maderas tropicales Anexo 4: Horarios de secado practicados por el Pacto Andino en maderas regionales Anexo 5: álculo de la cantidad de agua a ser removida durante el secado. Anexo 6: Principales factores de transformación y conversión de unidades Anexo 7: Relación entre la densidad y el contenido de humedad en maderas bolivianas. iv

8 SEION I INTRODUION Por secado de la madera se entiende, en forma general, el proceso de eliminación del agua en exceso del material recién cortado, que se aplica con el propósito de optimizar su posterior procesamiento y transporte para usos específicos. La madera puede ser secada por uno de los tres métodos siguientes: 1. Secado completo al aire libre (secado natural). 2. Secado completo en hornos o cámaras. 3. Secado al aire hasta cerca del punto de saturación de las fibras y completando el proceso en un horno. El método a emplear depende de numerosos factores tales como la especie de madera, el tamaño del material, la tasa relativa de secado, y la degradación o daño permisible. Detalles sobre el secado natural o al aire no son considerados en esta guía que está referida solamente al proceso de secado en hornos. Mayores referencias sobre el secado al aire se pueden consultar en el "Manual del Grupo Andino para el secado de maderas", editado por la Junta del Acuerdo de artagena y actualmente a la venta en el Laboratorio de Productos Forestales de la Prefectura del Departamento de Santa ruz. La finalidad principal de este documento es proporcionar una guía que oriente en su trabajo al operador del horno de secado de madera, dando énfasis a las condiciones del medio boliviano. Para una mejor comprensión del proceso de secado, la Guía proporciona un resumen general de la estructura básica de la madera, los tipos de cortes y de la asociación agua-madera; luego, se citan los pasos que se siguen para el secado de una carga de madera en un horno convencional y los defectos principales que se presentan en el proceso. Finalmente, se mencionan los cuidados que deben atenderse para el almacenamiento del material seco. I-1

9 SEION II ONEPTOS BASIOS SOBRE LA ESTRUTURA DE LA MADERA Y EL AGUA EN EL MATERIAL A. Estructura de la Madera La madera, como parte fundamental del tronco de los árboles tiene funciones de sostén de ramas y transporte de alimentos. Esto le confiere al material, características como porosidad (presencia de espacios vacíos) y elevada resistencia mecánica en relación con su peso, lo que origina que sus propiedades se manifiesten en diferente magnitud según las direcciones de corte. Figura 1: Partes del Tronco A1. Partes del Tronco orteza es la cubierta protectora exterior y está conformada por tejidos muertos; sirve, además de proteger al árbol de agentes externos de daño, para evitar la evaporación del agua del tronco. El cámbium es el tejido generatriz ubicado entre la corteza interna y el sámago, produce la corteza hacia afuera y la madera hacia adentro. Si se daña al cámbium, la parte afectada muere. El sámago o jane, parte viva de la madera generalmente de color claro, está situada entre el cámbiun y el duramen. Su contenido de humedad es mayor que el del duramen pero, seca más rápidamente que éste. El duramen o madera de corazón, es la parte interna del tronco conformada por tejido muerto. Por lo general, esta madera es más oscura que la albura y su delimitación no siempre está bien definida. II-1

10 La médula, es el núcleo central de un tronco. La madera cercana a la médula tiende a secar con más defectos que el resto del leño. Anillos de crecimiento, son capas concéntricas de engrosamiento diametral, visibles en muchas especies, formadas por acción del cámbium. A2. ortes de la Madera Los cortes en un tronco pueden ser de cuatro tipos (ver Fig. 2): Fig. 2. ortes en la madera orte transversal o sea de dirección perpendicular al eje del tronco, se produce, por ejemplo, al voltear un árbol o seccionar un tronco. orte tangencial cuando se realiza tangencialmente a los anillos de crecimiento del árbol. Es el corte en el que mejor se aprecia el veteado o figura de la madera. orte radial cuando tiene dirección paralela a los radios. Es el corte más estable de la madera ante cambios de humedad del material. radial. orte oblicuo cuando se realiza de manera intermedia entre el corte tangencial y el corte A3. Tejidos Principales de la Madera Realizando un corte en la madera y observándolo con lupa o microscopio, se puede apreciar los siguientes tejidos básicos: II-2

11 Fig. 3. Tejidos principales de la madera. Representación esquemática de un trozo de bibosi (Ficus glabrata) Poros, se denomina así al corte transversal de los vasos. Son de diferente tamaño y pueden estar o no agrupados. Parénquima, es un tejido de reserva que puede ser de dos tipos: longitudinal, un tejido blando y claro, y los radios que se dirigen al centro del tronco. onstituyen zonas de fallas donde se originan las grietas y rajaduras de la madera, durante el secado. Fibras, tejido que cumple la función de sostén del árbol; sus extremos son ahusados y el interior es hueco. Las paredes son de grosor variable, según la densidad de la madera. B. Humedad de la Madera B1. El Agua en la Madera El árbol en pie contiene un elevado nivel de agua. Algunas especies livianas como la balsa y el mapajo pueden contener hasta 300% ó 400% de contenido de humedad; otras muy pesadas como el quebracho colorado llegan hasta un 50% a 60% como máximo. Figura 4: El agua en la madera II-3

12 El agua en la madera está presente en dos formas: agua libre o capilar, que se encuentra en el interior de las cavidades celulares. Es el agua de más fácil extracción. Al eliminarla no se presentan modificaciones apreciables en las propiedades físicas y mecánicas del leño y se llega a un nivel de humedad de aproximadamente 30% en la madera. A este contenido de humedad se denomina Punto de Saturación de la Fibras (PSF). El agua de impregnación es la que se encuentra adherida a las paredes celulares. Una vez iniciada la eliminación de esta forma de humedad a partir del PSF, se inician las modificaciones de las propiedades físicas y mecánicas de la madera. El contenido de humedad medido en algunas maderas nacionales cortadas en estado húmedo o verde, es el siguiente: edro: 120% Serebó: 130% Quebracho blanco: 65% Roble: 110% Tajibo: 55% Ajunao: 70% Kaqui: 170% Soto: 50% Plumero: 155% Mapajo: 140% Las especies porosas y de menor peso relativo contienen mayor volumen de agua libre, respecto a las especies pesadas. En función a su contenido de humedad, la madera recibe varias denominaciones, como ser: Denominación del Nivel de humedad Lugar de ubicación estado de la madera Madera verde de 80 a + 200% bajo cubierta en el bosque Madera húmeda 25 a 80 % recién cortada, en patio de trozas o a la intemperie Madera poco seca de 20 a 25% aire libre Madera seca al aire de 15 a 20% bajo techo Madera muy seca de 8 a 15% interiores Madera anhidra 0% en laboratorio II-4

13 B2. Fórmula para alcular el ontenido de Humedad (H) El nivel de humedad de la madera se calcula como un porcentaje del peso del agua que contiene, respecto al peso del material seco: Ph - Po Ph = Peso de la madera H = )))))))))) x 100 donde: húmeda o peso inicial Po Po = Peso de la madera anhidra H = ontenido de humedad de la madera, % Para calcular el contenido de humedad, se emplea una probeta pequeña de madera. El peso seco o anhidro se determina después de exponer la probeta a una temperatura de aproximadamente 103 º, hasta que su peso no varíe. Esta expresión es relativa y no proporciona una medida de la cantidad absoluta de humedad, a no ser que se tome en cuenta la densidad o peso específico básico del material (Ver Anexo 5). Una pieza de quebracho colorado con 20 % de contenido de humedad tiene más agua que una pieza de ochoó de las mismas dimensiones, porque la pieza de quebracho colorado, por ser más pesada, contiene mayor cantidad de paredes celulares, y por tanto más humedad. Ejemplo. Determinar el contenido de humedad de la madera, con los siguientes datos: Peso húmedo (Ph): 46,6 g Peso seco en estufa (Po): 28,0 g 46,6-28,0 H = )))))))))))) x 100 = 66,4% 28,0 Ejercicios. alcular el contenido de humedad de las siguientes muestras, empleando las dos fórmulas del H. 1. Ph = 195,04 g; Po = 147,41 g 3. Ph = 79,56 g; Po = 72,30 g 2. Ph = 199,04 g; Po = 135,86 g 4. Ph = 51,26 g; Po = 33,13 g Si se cuenta con una balanza que pesa con precisión de hasta 0,1 g, considerar los pesos del anterior ejemplo, tomando en cuenta esa nueva aproximación volver a calcular el H de cada muestra. Sacar conclusiones. II-5

14 B3. Métodos Principales para determinar el ontenido de Humedad Existen varios métodos para determinar el contenido de humedad de la madera, los más comunes son el método gravimétrico o por pesadas y el método eléctrico. En el primer método, se emplea una balanza con una precisión aproximada de 0,1 g para pesar la muestra (peso húmedo) al momento de su obtención y después se determina el peso anhidro, como se describió en el inciso anterior. Este método es uno de los más exactos y confiables. El segundo método emplea algunas propiedades eléctricas de la madera. El aparato más empleado es un medidor del contenido de humedad basado en la resistencia eléctrica que ofrece la madera al paso de una corriente continua (de una batería o pila). La precisión de estos aparatos es alrededor de 1% y sólo son de lectura confiable entre 6% y 25% de contenido de humedad; fuera de este rango son de dudosa precisión y exactitud. Las lecturas dependen de la especie de madera, temperatura de la tabla y de la profundidad de penetración de los electrodos. Algunos modelos disponen de una corrección por especie para las maderas más conocidas, y otros, además, tienen corrección por temperatura. Ejercicios: Medir con un detector de humedad eléctrico en base a resistencia, una tabla húmeda y otra más seca. Tomar al menos 3 mediciones en diferentes lugares de la tabla. Hacer una lectura a 2 mm de profundidad de penetración de los electrodos y la otra a la profundidad recomendada por el catálogo del fabricante, en cada tabla. Anotar las mediciones y sacar conclusiones. omparar las medidas determinando la humedad de las tablas por el método de las pesadas. B4. ontracción Por contracción se entiende a la disminución en las dimensiones radial, tangencial y longitudinal o del volumen de la pieza, desde el estado húmedo hasta un nivel de humedad por debajo del PSF, expresada como un porcentaje, respecto a la dimensión inicial o del material húmedo. Dimh = Dimensión (Rad. Tang. o Volum.), húmeda o inicial Dimh-Dims Dims = Dimensión (rad., Tang. o Volum.) de la = ))))))))))-x 100 madera seca Dimh = ontracción (radial, tangencial o volumétrica), % La contracción tangencial de la madera es alrededor del doble del valor en dirección radial y varía entre 6 a 12%, para las maderas bolivianas estudiadas hasta ahora. La contracción longitudinal es prácticamente despreciable. II-6

15 Ejemplo. Una tabla de ajo ajo cortada tangencialmente (madera húmeda) tiene un ancho de 15 cm (6"), al secar en horno hasta el 10% de contenido de humedad la pieza se contrae hasta una nueva dimensión de 14 cm. uánto es la contracción de la tabla? (15-14) H = ))))))))))) x 100 = 6,7% 15 Ejercicios: Tomar en cuenta las contracciones de las maderas bolivianas, que se mencionan en la tabla siguiente: ESPEIE DE MADERA: ontracción Normal * ontracción Total* Radial Tangencial Radial Tangencial Serebó 1,9% 3,8% 3,5% 6,8% Mapajo 2,9% 5,0% 5,2% 8,8% Bibosi 1,8% 3,7% 3,6% 7,4% Ochoó 2,0% 2,9% 3,9% 5,7% Yesquero 2,3% 3,8% 4,4% 7,2% Palo maría 2,7% 4,4% 5,1% 8,3% Almendrillo 2,3% 3,6% 5,5% 8,2% Tajibo 1,3% 2,3% 3,3% 5,6% FUENTE: "Propiedades físicas de veinte especies forestales bolivianas". Viscarra-Vásquez-Pérez, JUNA Elija una especie en particular de la tabla. Si se tiene una pieza de madera húmeda de 10" (25,4 cm) de ancho y 2" (5,08 cm) de espesor, cuál es su merma o disminución en ancho y espesor, suponiendo que la cara es corte radial y la madera debe secar hasta el 12% de contenido de humedad? Haga los mismos cálculos si la cara tiene corte tangencial y diga cuánto es la merma en ancho y espesor de la pieza? B5. Peso Específico Básico y Densidad Peso específico básico (Peb) es el cociente entre el peso seco en estufa (anhidro) de la madera y peso del volumen de agua desplazada por la madera verde. * Por contracción total se entiende la disminución por-centual en dimensiones que ocurre cuando la madera ha perdido toda el agua (hasta 0% de contenido de humedad, H). ontracción normal es la disminución porcentual en dimensiones, cuando la madera ha secado al aire (12% de H, aproximadamente). II-7

16 Peso seco en estufa Peb = )))))))))))))))))))))))))) Volumen verde o húmedo Este valor no depende de la humedad de la muestra. La densidad (Dad) se expresa como la relación entre la masa y el volumen de la madera a un determinado nivel de humedad. En la práctica, las mediciones son del peso y no de la masa, por ello, se llama también peso específico aparente. Peso de la muestra de madera Dad = ))))))))) )))))))))))))))))))))))))))) Volumen de la muestra El peso específico y la densidad son de mucho interés para el operador de un secadero de madera, ya que ayudan a ajustar los programas de secado. Las maderas más densas son generalmente las de más difícil secado. En la Tabla Nº 6 se proporcionan los valores de peso específico básico y densidad al 12 % de contenido de humedad de las maderas bolivianas.. Desarrollo del Proceso de Secado La pérdida de agua se produce por un proceso de naturaleza diferente dependiendo de si el contenido de humedad está por encima o por debajo del punto de saturación de las fibras (PSF). Por encima de este nivel, la velocidad de secado bajo condiciones estables de temperatura y humedad relativa del aire permanece constante. uando el secado ha avanzado a contenidos de humedad por debajo del PSF, el agua retenida en la madera se mueve más lentamente, retardando el proceso. Finalmente, la progresión del secado tiende hacia una curva cuyo valor límite es el ontenido de Humedad de Equilibrio (HE) de la madera, que depende de las condiciones climáticas del medio en el cual se encuentra estacionado el material. Las más importantes de estas condiciones son la temperatura del aire y la humedad relativa ambiente **. La humedad relativa se mide a través de psicrómetros, compuestos por dos termómetros, uno de ellos de bulbo descubierto que mide directamente la temperatura del aire (temperatura del bulbo seco, TBS) y el otro, lleva en el bulbo una gasa empapada en agua que origina un ** Relación entre la cantidad de vapor de agua contenida en un volumen determinado de aire y la mayor cantidad posible de vapor de agua que pueda encontrarse en ese volumen de aire, a una misma temperatura. II-8

17 enfriamiento por evaporación, que da lugar a una lectura menor del termómetro (temperatura del bulbo húmedo, TBH). La diferencia entre las dos lecturas se denomina depresión psicrométrica, que junto con la lectura del termómetro seco determina la humedad relativa con la ayuda de una tabla, como la del Anexo 2. Figura 5. Diagrama de los termómetros de bulbo húmedo y bulbo seco montados para lecturas directas 1. Importancia del ontenido de Humedad de Equilibrio El conocimiento de la humedad de equilibrio (HE) de la madera es fundamental para la conducción del secado artificial, porque es el parámetro que ayuda a guiar la manipulación de la temperatura y la depresión psicrométrica en el interior del horno, hasta alcanzar el nivel de humedad al que la madera será procesada o utilizada. Un patrón de variaciones del HE en función del cambio de la temperatura y depresión psicrométrica, se presenta en el Anexo 2. Los valores recomendados de contenido de humedad para varios usos de la madera en los EE.UU. de Norteamérica han sido extraídos de Kollmann y ôté (1968) y se muestran en la Tabla 1. II-9

18 Tabla 1: Niveles de Humedad de Acuerdo al Uso de la Madera Uso de la Madera ontenido de Humedad Promedio Madera, durmientes, postes, etc. para tratamiento con preservantes 25 agua libre extraida anastas y empaques de frutas Madera para embarcaciones Tanques y silos ajas Revestimientos de autos Piezas delgadas para Revestimientos Ext Ataúdes Tablas para vigas y viguetas Sillas y partes Pisos Muebles Mangos Mangos de brochas Marcos, puertas, celosías, etc Instrumentos musicales, radios cajas de piano Hormas para zapatos Lanzaderas, bobinas hapas y láminas: - aras Interior o relleno Venesta o triplay II-10

19 Para Bolivia, la mayoría de los valores promedio requeridos para muebles están dentro de los rangos de humedad señalados en la anterior tabla. Algunos valores, como es el caso de puertas y marcos para uso nacional, son algo más elevados, en una magnitud aproximada de 2 a 3% de contenido de humedad. 2. Humedad de Equilibrio de la Madera en dos iudades de Bolivia Los valores promedio de la humedad de equilibrio de la madera han sido estimados en base a datos de medias mensuales de la temperatura y humedad relativa *** de las ciudades de Santa ruz (situada a una altitud de 437 m.s.n.m.) y Tarija (a una altitud de 1870 m.s.n.m.), registrados por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). Los resultados se muestran en la Tabla 1 y Figura 6. En el futuro se espera recopilar la información para el resto del país. Tabla 2: Humedad de Equilibrio (HE) para las iudades de Tarija y Santa ruz Mes HE Tarija, % HE Santa ruz, % Enero 11,8 14,5 Febrero 12,7 14,2 Marzo 12,2 14,1 Abril 11,4 14 Mayo 10,6 14,8 Junio 9,8 14,9 Julio 9,7 13,4 Agosto 9,1 11 Septiembre 8,8 10,7 Octubre 9,7 11,4 Noviembre 10,4 12 Diciembre 11,1 13,2 Promedio anual 10,6 13,2 *** Según el SENAMHI, los valores están ajustados a la altura del lugar de registro, de acuerdo a la presión barométrica respectiva. En la estimación se empleó el modelo de Hailwood y Horrobin con n=2 hidratos. II-11

20 De acuerdo a la figura, se prevé durante el año un rango de variación de 4 º en el valor del contenido de humedad de equilibrio de la madera en las dos ciudades, originado por los cambios de temperatura y humedad relativa ambiente. Figura 6: Distribución de contenido de humedad de equilibrio de la madera en las ciudades de Tarija y Santa ruz En pruebas de secado al aire realizadas en la ciudad de Santa ruz en el año 1977 por el Ing. A. Arce, se obtuvieron los siguientes resultados de humedad de equilibrio ambiental, que corresponden a algunas maderas bolivianas (20 muestras de 1" de espesor por cada especie): Especie HE % Especie HE % Ajo ajo 15,5 Negrillo 15,9 Almendrillo 14,8 Ochoó 15,5 Bibosi 16,5 Pacay 16,9 Blanquillo 15,4 Palo maría 16,3 oquino 16,0 Plumero 17,0 urupaú 16,5 Sangre de vaca 16,3 Guayabochi 16,6 Serebó 16,8 Kaqui 16,7 Tachore 15,5 Mapajo 16,4 Verdolago 15,8 Mururé 13,2 Yesquero 16,9 Estos valores varían con el cambio de las condiciones ambientales a través del año y resultan, en general, algo más elevados que los promedios mostrados en la Tabla 1, probable- mente, a causa de la diferenciación entre especies y porque en el período de ensayo, se registraron temperaturas similares al promedio empleado para la confección de la Tabla 1, pero, la humedad relativa ambiente fue superior. II-12

21 SEION III GUIA PRATIA PARA EL SEADO EN HORNOS ONVENIONALES En la operación normal de un horno secador, es necesario tomar ciertas precauciones para conseguir resultados satisfactorios. La madera debe ser apropiadamente apilada, se deben incluir en la pila suficientes muestras de secado, para verificar el contenido de humedad de la carga a un determinado tiempo, y las condiciones de secado requieren ser cuidadosamente controladas a través del proceso. Los hornos convencionales son cámaras o compartimientos cerrados, dotados de ventiladores que dan lugar a una circulación forzada del aire dentro de la cámara; tienen, también, un sistema de calentamiento controlado que permite elevar la temperatura del horno y dispositivos regulables para conseguir la variación deseada de la humedad relativa en el ambiente interior del horno. Un horno, para secar madera, debe tener un buen aislamiento térmico, ser de construcción hermética, fabricarse de materiales resistentes a la corrosión y elevadas temperaturas, y disponer de puertas de fácil manejo y cierre hermético. El secado convencional se verifica a temperaturas entre 40 y 100 º y se diferencia del secado a alta temperatura porque éste opera por encima de 100 º. Los pasos a seguir para una operación normal de secado en hornos se inician con la selección de la madera y prosiguen con el apilado o armado de la carga para el horno, la toma de muestras para control de la humedad durante el secado, la selección del horario o programa para la especie en cuestión, el control del contenido de humedad, la aplicación de tratamientos de igualado y acondicionamiento, y pruebas finales de control del contenido de humedad, distribución y tensiones de la madera. A. Selección de la Madera La homogeneización de la carga de madera facilita el secado en hornos. Tal uniformidad del material se logra seleccionándolo por: Especie Espesor Nivel de humedad Tipo de madera (sámago y duramen) ortes radiales y tangenciales III-1

22 Aunque en nuestro medio no se aplican todos los procedimientos de selección citados, es aconsejable su implementación para el mejor desempeño del trabajo, ya que los programas de secado se conducen según las condiciones del material más difícil de secar o el que limite la aceleración del proceso. B. Apilado y argado del Horno La construcción de la pila del horno es de importancia primordial. Aún si todos los demás factores son perfectos, su falla representará, con seguridad, la degradación del material en forma de combaduras, revirado o torceduras, rajaduras en extremos y desigual contenido de humedad en las piezas. La pila debe estar bien alineada vertical y horizontalmente. El tamaño de la carga dependerá de la capacidad y tipo de horno a ser empleado. Hay muchas precauciones que deben ser rígidamente observadas para asegurar la máxima tasa de secado con el mínimo daño del material que se indican a continuación. B1. Separadores Los separadores deben ser de un espesor uniforme, entre 12 mm (½") y 25 mm (1"), los más delgados se usan cuando se quiere disminuir la tasa de secado de la madera. Se prefieren anchos entre 25 mm (1") y 37 mm (1½"). Los separadores deben estar exactamente alineados en dirección vertical y espaciados hasta 60 cm (2'), uno del otro en la misma fila. Estas precauciones son necesarias para evitar el combado y revirado de las piezas (que ocurren si los separadores no están correctamente colocados a lo largo de la carga), o los bloqueos al paso del aire entre las filas de la carga cuando los separadores tienen espesor irregular. La primera y la última fila de separadores deben estar lo más cerca posible de los extremos de las tablas para evitar el voladizo, que ocasiona el agrietamiento y rajado de los extremos. B2. Sobresalido de Extremos Los extremos de las piezas deben quedar alineados porque los que sobresalgan, al no estar soportados, se curvarán bajo su propio peso y se deformarán. Esto afecta a la tabla en particular y al resto de la pila, pudiendo causar distorsión en toda la carga. Por otro lado, con el sobresalido de los extremos, el secado de esas piezas es más rápido con respecto al resto de la pila y puede presentarse un severo agrietamiento de los extremos. B3. lasificación por Largos El problema antes mencionado se puede evitar clasificando los largos de la madera a secar antes de armar la pila. Las tablas largas pueden ser usadas para las hileras exteriores de la carga y dos cortas, que juntas sumen el largo de la carga, una tras otra para llenar el resto de las filas. Si una combinación de dos tablas no ajusta la longitud de la carga, se traslapan entre ellas de modo que los III-2

23 extremos de la carga sean cuadrados. Si el largo de esas piezas es tal que sus extremos no caben dentro del espaciamiento normal de los listones, puede ser útil colocar un pequeño listón del ancho de la pieza para apoyarla. B4. Soportes y ontrapesos de la Pila uando la madera es muy susceptible al alabeo, como es el caso del palo maría y otras especies nacionales, se pueden colocar contrapesos encima de la capa superior de la pila, consistentes en prensas de resortes, piezas de durmientes en desuso o moldes de hormigón que apliquen una presión entre 250 y 1000 kg/m 2, dependiendo de la especie de madera, el espesor del material y el grado de reducción de la deformación deseada. Estos contrapesos ayudan a estabilizar la carga, especialmente de las hileras superiores de madera, que es donde se presentan las torceduras.. Muestras para el control del Secado 1. Selección Por lo general, las muestras se eligen durante la fase del apilado de la madera. La mayoría de los tablones, de los cuales se toman las muestras, deberán representar la madera más húmeda y lenta de secar; algunas muestras deben corresponder a los tablones de madera más seca o de mayor velocidad de pérdida de humedad. 2. Número de Muestras El número de muestras de secado a tomar es como mínimo cuatro por cada 20 m³ (8.500 piestabla), y de 10 a 12 muestras por cada carga de 100 m³ ( pies-tabla) o más, del horno secador. 3. Preparación y Pesaje El método para determinar el contenido de humedad por pesadas de toda la carga es difícil de usar cada vez que se necesita. Por ello, se incluyen muestras de secado en cada pila del horno de modo que el contenido de humedad pueda ser rápidamente encontrado, como se verá más adelante. El primer paso en la preparación de las muestras de secado es cortar y marcar las tablas de las cuales éstas proceden y numerar claramente cada probeta como se muestra en la figura 7. Las muestras de secado se cortarán de tablas representa- tivas de la pila y deben ser al menos de 76 cm de largo. III-3

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