El secado de la madera, ya sea al aire libre o en hornos, se realiza mediante la evaporación de la humedad; la velocidad de evaporación depende de tres factores principales:
Estos deben ser cuidadosamente controlados durante el proceso de secado.
a) Temperatura
La temperatura es la fuente de energía cinética necesaria para que las moléculas de agua se evaporen. La velocidad dependerá de la cantidad de energía suministrada y la capacidad del aire y por lo tanto su capacidad de absorber la humedad liberada. El eficiente secado de la madera depende de la temperatura, siendo ajustada de acuerdo con el uso que se asignará a las piezas a secar y su estado de humedad inicial.
Es importante recordar los siguientes principios:
– El agua se mueve más rápido en la madera a altas temperaturas;
– El secado es más uniforme en la madera a altas temperaturas;
– La humedad relativa del aire se reducirá, a menos que se añada agua al aire;
– La madera es más débil a mayor temperatura, y
– La deformación es generalmente peor a altas temperaturas (excepto en las altas temperaturas de secado – más de 212°F).
Con estos principios en mente, debe quedar claro que la temperatura de secado debe mantenerse muy baja durante la Fase 1, para reducir al mínimo el debilitamiento de la madera (y posterior deterioro, como presencia de grietas o panales). A menudo, en caso de que la calidad de la madera no sea muy óptima como se deseara o espera, las temperaturas más bajas se utilizan para prevenir o reducir el riesgo de deterioro.
b) Humedad Relativa (HR)
Es la relación entre la presión parcial del vapor de agua presente en el aire (P) y la presión de vapor saturado a la misma temperatura (Po), en porcentaje. Su fórmula es:
Cálculo de la Humedad Relativa
|
HR = (P / Po) x 100% |
Si la temperatura es incrementada, la capacidad del aire de contener vapor de agua se incrementa. Por lo tanto, puede extraer mayor humedad de la madera. De la misma manera, al extraer vapor de agua del aire, la humedad relativa desciende y la capacidad de extraer humedad de la madera incrementa. La humedad del aire define la velocidad de evaporación del agua. A cierta humedad relativa, se presenta un valor de equilibrio de humedad de la madera, en el cual ésta no pierde más humedad. Por este motivo es adecuado variar estas condiciones.
Recordemos que:
– A medida que la humedad se reduce, el agua se mueve más rápido;
– El secado es más uniforme a bajas humedades;
– A menor humedad, la deformación es menor;
– Las presencia de grietas es más probable a menor humedad, y
– Es menos probable que se produzcan manchas cuando se baja la humedad.
Con estos datos en mente, es evidente que con las especies susceptibles de presentar grietas o rajadurasdurante el secado, la humedad debe ser bastante alta, pero no demasiado alta, para reducir el riesgo de manchas y deformaciones, de modo que no se incremente por encima de los niveles tolerables. Para las especies que pueden tolerar niveles menores de humedad, entonces esta baja humedad debería utilizarse para proporcionar madera con más brillo y con una superficie más plana, y con secado más rápido.
c) Velocidad del Aire
El aire transporta la humedad liberada de la madera. Mayor velocidad significa mayor arrastre, y por lo tanto mayor secado. El exceso de aire puede generar daños a la madera o llegar a interrumpir el proceso de secado, por lo tanto es adecuado aplicar variaciones a la velocidad del aire de acuerdo con la etapa de secado.
Cuando la madera presente un contenido de humedad superior al 30%, es indispensable aplicar una corriente de aire fuerte y regular para garantizar un menor tiempo de secado.
El secado en el horno se realiza de acuerdo con el tipo y grosor de la madera; se realiza el trazado de una curva que denota el avance en el proceso, en el que se va incrementando la temperatura y reduciendo la humedad relativa en el ambiente gradualmente. De esta manera aseguramos que la madera no sufra incrementos de la temperatura bruscos.
Recordemos que:
– CH superior al 40%, la madera se seca más rápido a medida que la velocidad aumenta;
– CH por debajo del 20%, la madera NO se secará más rápido a medida que la velocidad aumenta;
– Entre 40% y 20% del CH, el efecto de los aumentos en la velocidad disminuye.
– A mayores velocidades, el secado es más uniforme.
El secado rápido aumenta el riesgo de rajaduras y grietas, pero disminuye el riesgo de manchas y deformaciones. Cuando el costo de los cambios de velocidad se evalúa, se comprueba que el costo de la duplicación de la velocidad puede aumentar 4 veces, dependiendo del flujo eléctrico. Por lo tanto, las velocidades por debajo del 20% resultan en ahorro de costos muy importantes. Dado que la velocidad no está bien comprendida y no está muy debatida en los manuales de secado, una sección especial detalla El papel de la Velocidad en el Secado, se incluye en este capítulo.