XVIII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS

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Ernesto Rivas Pereyra
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XVIII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS Secado de Eucalyptus grandis de plantaciones del Uruguay Importancia de las vaporizaciones Ing. Agr. Alvaro Pérez del Castillo Ing. Qco.

1 XVIII JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS Secado de Eucalyptus grandis de plantaciones del Uruguay Importancia de las vaporizaciones Ing. Agr. Alvaro Pérez del Castillo Ing. Qco. Andrés Ono Resumen El secado es considerado un paso muy importante en el procesamiento de madera sólida, desde el punto de vista de las condiciones requeridas para su uso final. La instalación y uso de elementos de madera con una humedad acorde a la de sus condiciones de servicio garantiza sus prestaciones durante un tiempo prolongado. Un secado adecuado de la madera asegura mejores propiedades de resistencia mecánica (a excepción de la resistencia al impacto), mayor resistencia a hongos e insectos, estabilidad dimensional y mejores propiedades de procesabilidad y preservación. Actualmente, el énfasis está puesto en mejorar la calidad del secado y a la vez, en reducir tiempo y costos del proceso. El Sector Productos Forestales del LATU, con el apoyo de la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA), está trabajando en el estudio del secado de diferentes especies de prioridad forestal en el Uruguay. Hasta el momento, los trabajos se han enfocado al Eucalyptus grandis utilizando diferentes programas en dos hornos de secado a diferentes escalas. El horno de secado a escala de laboratorio está instalado desde octubre de 1996 y tiene una capacidad de ¼ m 3. El horno a escala piloto fue instalado a comienzos del 2002 y su capacidad nominal es de 3 m 3, pudiendo secar tablas de tamaño real. Ambos hornos son calefaccionados eléctricamente, el de laboratorio, mediante resistencias y el piloto, con vapor generado por dos calderas eléctricas. Área de Secado Sector Productos Forestales, LATU aperez@latu.org.uy aono@latu.org.uy Fig 1.- Horno de secado a escala piloto.

seguimiento y la evaluación de los programas de secado.

2 Fig. 2.- Horno de secado a escala de laboratorio A su vez, el laboratorio está equipado con los instrumentos necesarios para el seguimiento y la evaluación de los programas de secado. También posee el instrumental y la capacidad necesarios para la evaluación del contenido de humedad de madera tanto en laboratorio como en obra, realizar mediciones de temperatura, humedad y monitoreo del viento en hornos de secado. Fig. 3.- Instrumentos de control de condiciones dentro de hornos

3 Experiencias de secado Se midieron diferentes parámetros tanto en el seguimiento como también para la evaluación del secado. El seguimiento se realizó por la medida de peso de tablas testigo. Los parámetros de evaluación incluyeron contenido de humedad final, variación interna de humedad, defectos (colapso, abarquillado, combado, encorvado, torcedura y grietas externas e internas), contracción y color. En la siguiente tabla se resumen las experiencias de secado llevadas a cabo hasta el momento en el laboratorio. Especie Espesor (mm) Características del programa CH inicial promedio(%) Tiempo de secado (verde a 12%) E. grandis 25 Programa australiano días E. grandis 25 Programa australiano con días vaporizaciones cortas y periódicas E. grandis 50 Programa australiano con días vaporizaciones cortas y periódicas E. grandis 50 Secado natural 100 (intemperie) hasta 25% En horno convencional hasta 12% ~3 meses 13 días E. maidenii 50 Programa español 90 En curso E. maidenii 50 Secado natural (intemperie) 90 En curso En el programa australiano (con vaporizaciones cortas y periódicas) utilizado para E. grandis de 25 mm de espesor, se comenzó a una temperatura de 45 C, alcanzándose los 70 C en las etapas finales. Para 50 mm de espesor, las etapas iniciales fueron a 40 C, llegando a 75 C en las etapas finales. Las vaporizaciones cortas y periódicas a lo largo de todo el proceso, cuyo objetivo es disminuir tensiones de secado y gradientes de humedad, se realizaron durante 20 minutos cada 6 horas en el ensayo de tablas de 25 mm de espesor, mientras que para las tablas de 50 mm de espesor en el horno a escala piloto, fueron de 40 minutos de duración. Esto se traduce en una leve mejora de la calidad. En cada una de las corridas se realizó una vaporización prolongada de 8 horas (100 C y 100 % HR) cuando el contenido de humedad de las tablas alcanzó el 24 %. Esta etapa es muy importante para la recuperación del colapso, lo cual se verificó en todas las corridas. A modo de ejemplo, en la Gráfica N 1, se muestra la curva de secado obtenida para E. grandis, de 25 mm de espesor, utilizando el programa con vaporizaciones cortas y periódicas:

HR / Conte nido de Humedad (%) 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2,5 DIAS DE IGUALACIÓN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 DIAS HR Contenido de Humedad Temperatura Bulbo Seco 120 110 100 90 80 70 60

reacondicionamiento En cuanto a los costos del secado, a pesar de que no es posible correlacionar directamente dicho costo a escala industrial, es posible comparar diferentes metodologías y asimismo,

4 HR / Conte nido de Humedad (%) ,5 DIAS DE IGUALACIÓN DIAS HR Contenido de Humedad Temperatura Bulbo Seco Temperatura C En las siguientes fotografías se observa el efecto que produce la vaporización a 100 C y 100% HR (recuperación de colapso): Previo a reacondicionamiento Posterior a reacondicionamiento En cuanto a los costos del secado, a pesar de que no es posible correlacionar directamente dicho costo a escala industrial, es posible comparar diferentes metodologías y asimismo, evaluar los costos de las vaporizaciones frente a sus beneficios. Una posibilidad de disminuir el costo total del secado es realizando un presecado a la intemperie. Sin embargo, el secado natural no es suficiente para llegar a niveles de contenido de humedad del 12%, como se concluye en los estudios de contenido de humedad de equilibrio, por lo que es necesario combinar el presecado a la intemperie con un secado final en horno convencional. Gráfica N 2: Comparación de consumo eléctrico de diferentes etapas de secado para una corrida de E. grandis de 50 mm de espesor:

5 VAP 100/100 C /75 C /42 C 230 PROMEDIO 56 días kwh/día Se continuarán los estudios de secado con otras especies de Eucalyptus, entre las que se destacan E. dunnii, y E. maidenii. En estas especies se ensayarán diferentes programas de secado a escala de laboratorio para luego ser aplicados a escala piloto. En este momento está en curso el estudio de secado de E. maidenii. Los resultados preliminares permitirán mejorar algunos detalles del secado a escala piloto y a escala de laboratorio, tanto en la operativa como en la metodología a seguir.

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