Secado de la madera

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Ventajas:

- Como se indicó, en maderas impregnadas o con altos contenidos de extraíbles permite cuantificar con precisión lo que es realmente agua contenida en la madera y por lo tanto reporta este método valores más confiables para ese tipo de maderas.

Desventajas:

- Requiere seccionar y triturar la muestra de madera, situación no factible en varios casos.

- Requiere de un tiempo para poder obtener los resultados que dependiendo del tipo de madera puede ser de hasta 12 horas.

- Demanda de equipo especial para la destilación y el conocimiento técnico de éste proceso, situación que en la industria maderera no es fácil tenerlo.

Tipos de agua en la madera

Cuando hablamos de secado de la madera no se trata de eliminar toda el agua presente en ella, pero además los requerimientos para su evaporación tampoco son los mismos cuando se trata de evaporar el agua contenida en los lúmenes que el agua depositada en las paredes celulares, situación que conduce a definir en primer término cómo se encuentra el agua en la madera y cómo se le “denomina” según su ubicación; así mismo la madera según su nivel de humedad recibe diferentes calificativos por lo que es necesario entonces tener claridad del rango de humedad al que se refiere cada denominación.

En los árboles vivos sus células nunca se encuentran totalmente llenas de agua; sin embargo, si presentan un C. H. superior al denominado PSF, esto significa que presentan “agua de constitución”, presentan toda el agua higroscópica o fija, y además presentan una cierta cantidad de agua libre en sus lúmenes; ésta última ya sea en forma líquida o en estado de vapor.

Cuando se realiza el proceso de secado de la madera se tratará de eliminar toda el agua libre que pueda contener y una parte del agua higroscópica, pero para nada se toma en cuenta el agua de constitución, lo que indica que en dichos procesos de secado se estará tratando sólo con 2 tipos de agua, la de los lúmenes (libre) y la de la pared celular (fija o higroscópica).

Estados de la madera según su C. H.

Para entender mejor el proceso de secado así como los tipos de agua que están involucrados en tal proceso, conviene definir la terminología que se aplica a la madera según los diferentes niveles de humedad, mismos que se representan en el siguiente diagrama:

Máximo Contenido de Humedad (MCH)

Éste término se refiere al contenido de humedad de la madera cuando las paredes celulares están saturadas y los lúmenes llenos de agua líquida. Esta condición no es natural en la madera de los árboles vivos, pues nunca llegan a ese nivel; sin embargo, en madera sumergida en agua o impregnada a presión si se puede alcanzar este nivel, siendo de hecho de interés en los procesos de impregnación de las maderas.

El valor cuantitativo de éste MCH depende directamente de la densidad básica que caracterice a la especie y de la presencia de extractivos que pueda haber en sus lúmenes. Un modelo matemático para calcular este valor es el siguiente:

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Para el caso de las maderas mexicanas, una evaluación de la correlación existente entre la Db y el MCH es el que se expresa también en el siguiente modelo:

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De los modelos anteriores se deduce que al incrementar la Db, el valor cuantitativo del MCH tiende a descender, y como referencia para las maderas mexicanas se tienen los siguientes extremos: 279% (Ceiba pentandra, Db=0.29), hasta el 29.88% (Swartzia cubensis, Db=1.05).

Contenido de Humedad Verde (madera verde)

Se denomina así al CH que presenta la madera en los árboles vivos y también al CH de la madera recién cortada. En este caso se trata de presentar toda el agua higroscópica más sus lúmenes conteniendo agua libre parcialmente.

El valor cuantitativo de este término es variable para cada especie y en algunos casos es variable dependiendo la época del año (árboles de hoja caduca). También se debe considerar que existen diferencias entre el CH verde de la madera de albura con respecto a la madera de duramen; en éste último concepto, en las coníferas la albura siempre presentará un valor superior al del duramen, pero en las latifoliadas puede ser también superior, pueden ser iguales e inclusive hay casos donde el duramen es más húmedo que la albura.

Cuando se elaboran los programas de secado en estufa se ha visto que es útil considerar el nivel del CH verde de las maderas, pues existe una correlación entre dicho valor y la permeabilidad que presente al flujo del agua durante su secado, concepto importante para estimar qué tan rápido o lento pueda secarse dicha madera.

Punto de Saturación de la Fibra (PSF)

Se denomina así cuando en las células de la madera ya no existe agua libre pero sus paredes celulares están saturadas de agua higroscópica. Éste valor es diferente también para cada especie de madera y tiene una alta importancia en el comportamiento de la madera dado que en los procesos de secado a partir de ese punto es cuando inician las contracciones de la misma y empieza a cambiar el valor de resistencia mecánica, las propiedades de conductividad térmica y otras varias que se reflejan en los procesos tecnológicos (dureza, calidad de cepillado, entre otros).

Para estimar cuantitativamente el PSF también se toma como referencia la Db, pero además se toma en cuenta la magnitud de la contracción volumétrica total de la especie, pues ésta referencia o parámetro toma en cuenta la magnitud de los cambios dimensionales de la pared celular en todo el rango higroscópico y a su vez la influencia de la posible presencia de inclusiones en la pared celular, generándose el siguiente modelo:

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Contenido de Humedad en Equilibrio (CHE)

Es el contenido de humedad de la madera en el cual no aumenta ni disminuye su nivel si la humedad relativa y la temperatura del aire se mantienen constantes.

Se define así porque representa un nivel de estabilidad de humedad de la madera y que a la vez representa el nivel de humedad al que debe secarse y utilizarse la madera en productos de uso final. Considerando que la madera es un