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Secagem de madeiras

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Aulas escritas do Professor Alexandre Florian da Universidade de Brasília. Disciplina: Secagem e preservação de madeiras.

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SECAGEM DA MADEIRA 1a Aula 1. INTRODUO 1.1. ORIGEM DA GUA NA MADEIRA E SUA LOCALIZAO 1.2. DEFINIO, IMPORTANCIA E RAZES PARA SECAR A MADEIRA 1.2.1.Definio A secagem da madeira uma tcnica que visa a reduo do seu teor de umidade, objetivando leva-la at um determinado ponto, com um mnimo de defeitos e no menor tempo possvel. Para tanto deve valer-se de uma tcnica que seja economicamente vivel, tendo-se em mente o fim para o qual a pea da madeira se destina. 1.2.2.Importncia e razes para secar a madeira 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, e quando possuem so geralmente de baixa eficincia. 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. 1.3. INFLUNCIA DA UMIDADE DA MADEIRA NAS SUAS CARACTERSTICAS 1.4. BENEFCIOS OBTIDOS AO SECAR A MADEIRA Dentre as principais razes que levam a se adotar a prtica de secagem da madeira podem ser destacadas as seguintes: a) A reduo na movimentao dimensional 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. b) Reduo dos riscos de ataque de fungos apodrecedores e manchadores 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. c) Reduo de custos A perda de gua da madeira reduz sensivelmente seu peso e, conseqentemente, seu custo de transporte diminuir. d) Melhoria na tratabilidade 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. e) Aumento da resistncia mecnica Em comparao com uma pea de madeira mida, uma madeira previamente seca apresenta uma sensvel melhora nas suas propriedades mecnicas, tais como: flexo esttica, compresso, dureza, cisalhamento, etc... (excees: trao perpendicular s fibras e resistncia ao impacto). f) Melhora nas caractersticas de trabalhabilidade Uma madeira seca apresenta melhores resultados de aplainamento, lixamento, furao, etc... g) Melhora nas propriedades de pega Uma madeira mida no permite uma boa aderncia de produtos fabricados base de cola ou colados. Exemplos: compensados, laminados, etc... h) Fixao de pregos e parafusos Pregos ou 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. i) 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.

2a Aula 2 DETERMINAO DA UMIDADE DA MADEIRA 2.1 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. 2.2 TIPOS DE GUA NA MADEIRA A secagem da madeira est diretamente relacionada com a sua estrutura celular. A estrutura celular da madeira de folhosas diferente da estrutura de conferas. Nas folhosas o lenho composto de vrios tipos de clulas: fibras, vasos, clulas parenquimticas e raios. As conferas so compostas basicamente por fibras (traquedeos) e raios. Em comparao com as folhosas, as conferas apresentam geralmente uma estrutura celular mais simples. Podemos dizer que existem dois tipos de gua na madeira: 2.2.1 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. 2.2.2 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. 2.3 PONTO DE 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.

2.4 TEOR DE UMIDADE DE EQUILBRIO (TUE) 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 (TUE). 2.5 MOVIMENTO DA GUA NA MADEIRA 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. Ocorrendo uma secagem, na superfcie da madeira, abaixo do PSF sem que o mesmo acontea no seu interior podero acontecer rachaduras na superfcie e extremos desta pea de madeira. Quando a madeira est secando, diversas fora agem na movimentao da umidade no seu interior, tais como: - AO DA CAPILARIDADE: movimenta a gua livre atravs das cavidades das clulas e pequenas aberturas na parede celular; - DIFERENAS DA UMIDADE RELATIVA NO INTERIOR DA MADEIRA: estabelecem gradientes de umidade que movimentam o vapor de gua por difuso; - DIFERENAS NO TEOR DE UMIDADE: movimentam a gua presa ou de adeso atravs de pequenas passagens nas paredes celulares, tambm por difuso. 2.6. EXPRESSO PARA CLCULO DA UMIDADE DA MADEIRA 2.6.1. 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 q

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