Para garantizar la máxima tasa de secado con el mínimo daño de material es necesario tomar en cuenta los aspectos detallados a continuación.
Apilado
Antes de proceder con el apilado de madera, es importante tomar en cuenta los siguientes datos.
A. Verificación de Calidad de la Madera Durante el Apilado
La calidad de la madera y su grado son verificados durante el proceso de apilado, sin embargo, otros factores importantes deberían ser verificados durante este proceso:
• Color.- A partir del color normal, se podría determinar si la madera podría estar infectada con bacterias, provenga de arboles dañados con polilla o si la especie es distinta a la declarada, o deteriorada.
• Textura.- La textura de la madera, incluyendo aspereza, es importante en establecer si la madera presenta tensión u otras características que podrían afectar su calidad.
• Tasa de Crecimiento.- Factor importante en la determinación de ciertas especies.
• Olor.- El olor de la madera indica la presencia de bacterias.
• Contenido de Humedad.- la humedad por encima de lo normal puede indicar la presencia de bacterias. Humedad por debajo de lo normal puede indicar que la madera ya ha sido parcialmente seca y puede presentar agrietamiento u otros defectos de secado.
B. Verificación de Dimensiones y Contenido de Humedad
Antes de cargar madera en el horno de secado, se recomienda tomar en cuenta los siguientes puntos:
1. Las tablas de madera deben presentar una longitud de 3 m (10 pies) de largo. Pueden agruparse dos o más tablas cuya longitud totalice los 3 m (10 pies). Es posible apilar tablas de hasta 3,15 m de largo o 10.5 pies.
2. El grosor máximo recomendable es de 5,08 cm (2”).
3. El ancho no deberá exceder los 106,7 cm (42”).
4. No se recomienda cargar en el horno madera cuyo contenido de humedad sea menor a 15%, ya que con este contenido de humedad la madera se encuentra muy cerca del porcentaje de humedad de equilibrio entre la madera y el medio ambiente.
5. Es adecuado que las maderas que serán apiladas en el horno registren porcentaje de humedad similar, y que el rango de variación no sea mayor a 40% entre sí.
6. Se sugiere colocar las tablas de madera más húmeda en la parte superior de la pila y las más secas en la parte inferior del horno. (Por un efecto de gradiente de temperatura, la humedad se concentra un poco más en la base del horno).
7. Para los puntos 4, 5 y 6, citados anteriormente, se sugiere:
• Separar las tablas más humedad de las más secas, con función a su peso.
• Si se tiene previsto cortar las maderas antes de cargarlas en el horno, se sugiere medir el porcentaje de humedad en esta misma zona de corte con las pinzas del higrómetro, para su posterior clasificación.
• Si se cuenta con un higroescáner infrarrojo, donde no se necesita perforar la madera para medir la humedad, se puede medir todas las tablas para su clasificación.
La disposición de la madera en el interior del horno es de mucha importancia para evitar la degradación de material, como ser ‘combaduras, revirado o torceduras, rajaduras en extremos y desigual contenido de humedad en las piezas’ y al mismo tiempo maximizar la productividad del horno, accesibilidad y calidad de apilado. Es adecuado que la pila de material esté alineado tanto de manera horizontal, como vertical.
La correcta distribución de la carga al interior del horno promoverá una circulación del aire uniforme que resultará en un buen secado, y a la vez se reduciría o eliminaría combaduras. La madera debe ser clasificada por su calidad y medida en volumen en esta etapa.
Es necesario que todas las piezas estén alineada, ya que al sobresalir, éstas se curvarán al no estar soportadas y, por lo tanto, presentarán deformaciones. Estos cambios pueden llegar a afectar a la tabla y al resto de la pila. Adicionalmente, las piezas sobresalientes secarán más rápido en comparación al resto de la pila y pueden presentar grietas en los extremos.
Fuente: Kurú: Revista Forestal (Costa Rica) 5 (13), 2008. (Muñoz, 2008).
Este problema se puede solucionar seleccionando la madera de acuerdo a sus dimensiones antes de organizar la pila de material. Las tablas largas pueden ser dispuestas en los extremos de las filas, mientras que dos cortas que sumen el largo de la carga pueden ser colocadas en las filas sucesivas. Si los largos de estas tablas no llegasen a ser igual al largo de la carga, deberán ser traslapadas para mantener los extremos de la carga de manera rectangular. Este método de apilado se denomina apilado en cubo, el siguiente gráfico explica este método.
En la medida de lo posible, las piezas cortas de una fila deberían ser colocadas sobre piezas cortas en otra fila para proporcionar buen soporte y peso. Este método produce madera con extremos planos, ya que los extremos están apoyados, de manera que la presencia de combaduras es retardada.
Si la madera es ‘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/m2, dependiendo de la especie de madera, el espesor del material y el grado de reducción de la deformación deseada’. Los contrapesos proporcionaran mayor estabilidad a la carga y reducen daños en las filas superiores.
Fuente: Secado de Madera, J.Denig,E.M. Wengert, W.T. Simpson, 2000
Separadores y Apoyos
Los separadores y apoyos tienen una funcionalidad conjunta en el control de combaduras. Se requiere separadores de calidad para pilas de madera buena. Estos deben tener la longitud correcta para el ancho de la pila, con un espesor uniforme, para prevenir dobladuras, y de madera seca, para evitar manchas. Cualquier especie puede ser utilizada sin riesgo de decoloración. Sin embargo, las especies densas proveen separadores más resistentes y durables.
Es importante recordar que los separadores sean elaborados con madera seca y libre de defectos (CH entre el 10 y 15%), con un grosor entre 12 mm (1/2″) y 25 mm (1″). Los más delgados son utilizados cuando se desea ‘disminuir la tasa de secado de la madera’. Se creó interés en utilizar separadores de 25 mm (1”) o de mayor grosor para mejorar el desempeño de los hornos secadores. Como regla general, cada 3mm (1/8”) de incremento en el grosor de los separadores, reduce la capacidad del horno en 7%. Un horno que cuenta con un diseño óptimo trabajará muy bien con separadores de 19” (3/4”).
Los separadores deberán estar alineados exactamente en dirección vertical y espaciados hasta 60 cm (2′), uno del otro en la misma fila. Para madera de grados superiores de tamaños de 4/4 a 6/4 de madera dura, los separadores deberían estar ubicados cada 30 a 46 cm (12 a 18”) en todo el largo de la madera. Esto refleja la importancia de colocar madera de alto grado tan plano como sea posible. Si se presentan largos de la madera que puedan quedar sin soporte, será necesario colocar separadores adicionales a 30 cm (12”) del final de la pila.
Para especies susceptibles de presentar combaduras, los separadores deberían estar separados cada 30 cm (12”). Para cargas con madera de diversas longitudes, cuando el separador normal se encuentra espaciado cada 60 cm (24”) en el centro, un juego adicional de separadores debería ser colocado a 30 cm (12”) de cada final de la pila. Esta práctica proveerá mejor soporte a los extremos de las piezas, y por lo tanto, se logrará minimizar torceduras de extremos. Para usar este método para 3,7 m (12 pies) de madera, los separadores son colocados cada 0, 30, 61, 122, . . ., 305, 335, and 366 cm (0, 12, 24, 48, . . ., 120, 132, y 144”).
La anchura común para conformar una pila es de 122, 153 y 244 cm (48, 60 y 96”).
Aunque el ancho de los separadores no es crítico para el secado, separadores muy anchos podrían causar manchas. El ancho usual de los separadores para madera dura es de 32 a 38 cm (1 ¼” a 1 ½”). Casi generalmente, los separadores que son sólo un poco más anchos que gruesos son inadvertidamente ubicados en los bordes, lo que resulta en grosor disparejo de separadores y un incremento en el riesgo de torceduras. Los separadores más anchos tienen menos probabilidad de ruptura durante su manipulación, en relación a los separadores más delgados. La resistencia de un separador está en función de su anchura y grosor cuadrado. Por lo tanto, un separador el doble de ancho que otro es aproximadamente el doble de resistente; un separador con un doble de grosor es cuatro veces más resistente.
Los separadores deben ser por lo menos tan largos como el ancho de la pila, pero suelen ser de 25 a 51 mm (1 a 2”) más largos. Este largo adicional ayuda a mantener los separadores alineados durante el proceso de carga manual. Una vez el proceso de apilado es concluido, la longitud extra facilita la verificación visual de la calidad de disposición de los separadores.
La siguiente tabla proporciona ‘recomendaciones sobre el espesor de los separadores y su distanciamiento, de acuerdo con el espesor de la madera a secar’.
Tabla 1: Distribución de Separadores en Función al Espesor de la Madera
Fuente: Kurú: Revista Forestal (Costa Rica) 5 (13), 2008. (Muñoz, 2008).
Es adecuado tomar en cuenta la distribución correcta de separadores, al igual que la uniformidad de sus dimensiones, para evitar bloqueos al paso del aire entre las filas de madera apilada.
‘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’. (Muñoz, 2008). Para madera que será secada al aire en bloques que sobrepasen los 4 pies (1,20m), el proceso de secado será más rápido si un espacio pequeño (1/4” (6 mm)) es dejado entre piezas.
La longitud de los paquetes de madera es usualmente similar. Cuando tamaños distintos de madera son aserrados, se debería utilizar diferentes longitudes de paquetes. Longitudes poco convencionales de madera deben ser apiladas con madera de 1 pie (0,3m) de longitud. Este método sería aplicado con la finalidad de minimizar torceduras y facilitar el apilado.
Los apoyos tienen la función de transferir peso de la fila superior hacia la inferior (o hacia la superficie). También facilita el transporte de la pila con el montacargas. Los apoyos son hechos de madera de de 89 por 89 mm (4 por 4”). Para un flujo de aire eficiente, mientras más delgado el apoyo, mejor desempeño. Los apoyos son tan largos como los separadores. Para minimizar la pérdida de capacidad del horno, y para minimizar los caminos para circulación de aire, los apoyos deberían ser de 76 mm (3”) de espacio para secado en horno.
El apilado para madera dura debería ser dirigido a formar cuadrados, nivelados y de lados rectos con separadores y apoyos en perfecta alineación. Para controlar la presencia de torceduras, tanto los separadores como los apoyos deben estar alineados directamente sobre y por debajo de los separadores, en la capa superior e inferior. Incluso una pequeña falla en la alineación (25 o 51 mm (1 ó 2”)) puede acentuar grandemente torceduras. Los apoyos deberían ser ubicados en cada separador, especialmente si se necesita controlar grandemente posibles torceduras. Esto con la finalidad de obtener la madera más plana, con soporte desde la primera fila, hasta la última. Un estándar de 89 por 89 mm (4 por 4”) de apoyos y la base contará con una columna sólida para el soporte de la madera.
A. Procedimiento de Carga
Preparar 200 maderas de 3/4”x3/4”x41” (cualquier espacie de madera).
1. Elaborar un plan de carga, con relación al grosor y ancho de las tablas para cada fila o camada; se recomienda que la madera no sobrepase las 2” de grosor y 42” de ancho.
2. Colocar 8 soportes de madera en la base, igualmente distribuidos.
3. Cargar el horno dejando un espacio de 8 a 8,25” de distancia entre la pared del fondo del horno y las tablas apiladas.
4. Durante el proceso de carga, se debe definir los puntos y colocar los bornes donde las sondas del higrómetro estarán ubicadas. No es necesario colocar los cables aún.
5. Tesar los cinturones.
6. Tapar todos los espacios que se encuentran libres para hacer que el flujo de aire pase entre las maderas, y de esta manera asegurar un secado más eficiente.
B. Métodos de Apilado Especial
El apilado de madera corta y cuadrada, de aproximadamente 76 por 76 por 305 mm (3” de ancho por 3” de grosor y más de 12” de largo), puede ser ubicada aleatoriamente en cubos, sin necesidad de colocar separadores. Madera cuadrada más larga puede ser apilada en capas, como es madera, pero típicamente el cuadrado en sí es el separador. Las vigas cuentan también con auto-separador. Sólo un separador (una viga) es ubicada al final de cada fila, alternando los extremos en cada fila.
Soportes y Contrapesos de la Pila
Cuando la madera es susceptible de presentar alabeos durante el proceso de secado, es posible utilizar contrapesos en la parte superior de la pila. Estas prensas serían bloques de hormigón, durmientes o prensas que presionen la carga entre 250 y 1000 kg/m2, tomando en cuenta el tipo de madera, el espesor de la misma y la disminución de este efecto esperada. Las torceduras se presentan mayormente en las hileras superiores de madera, y estos contrapesos tienen la finalidad de estabilizar la carga.