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Un nuevo Concepto

sábado, 26 de mayo de 2012


Secamiento: Es el proceso de eliminar el exceso de agua de la madera para facilitar su posterior procesamiento y regularidad. Pero el concepto de secado va más allá de una simple definición, abarca el conocimiento de la materia prima, de su comportamiento y de los equipos utilizados para un adelantar un procesamiento óptimo.






Uno de los procesos más exigentes en la preparación de la madera para usos industriales y domésticos es el secado. De hecho, de su correcto desarrollo depende que este material ofrezca buenos resultados durante y después del proceso de transformación.







La madera es un tejido vivo no inerte, cuyo equilibrio está ligado a las funciones vitales del árbol. Por lo tanto, su degradación comienza con la tala del mismo. Desde este momento se hace necesario un nuevo equilibrio con el medio, de manera que se pueda obtener un producto útil y duradero. De este modo, la calidad, duración y propiedades de los productos elaborados con madera, estarán en relación directa al proceso de secado que ha sufrido la misma.

Las dos condiciones que deben cumplirse para el secado de estos productos son:

- conseguir una humedad adecuada, en función de la aplicación prevista.

- Reparto uniforme de la humedad, de madera que no se produzcan fisuras ni tensiones.

El secado en circuito cerrado de aire, con control sobre la temperatura y humedad de la cámara de secado, supone una de las mejoras tecnologías para el secado de la madera. Esto se consigue mediante la aplicación industrial de la Bomba de calor.



                          Estructura de la Madera
La madera, como parte fundamental del tronco de los árboles tiene funciones de sostén de
ramas y transporte de alimentos. Esto le confiere al material, características como porosidad (presencia
de espacios vacíos) y elevada resistencia mecánica en relación con su peso, lo que origina que sus
propiedades se manifiesten en diferente magnitud según las direcciones de corte.


                              Partes del Tronco
Corteza es la cubierta protectora exterior y está conformada por tejidos muertos; sirve,
además de proteger al árbol de agentes externos de daño, para evitar la evaporación del agua del
tronco.
El cámbium es el tejido generatriz ubicado entre la corteza interna y el sámago, produce la
corteza hacia afuera y la madera hacia adentro. Si se daña al cámbium, la parte afectada muere.

El sámago o jane, parte viva de la madera generalmente de color claro, está situada entre el
cámbiun y el duramen. Su contenido de humedad es mayor que el del duramen pero, seca más
rápidamente que éste.

El duramen o madera de corazón, es la parte interna del tronco conformada por tejido
muerto. Por lo general, esta madera es más oscura que la albura y su delimitación no siempre está bien definida.


La médula, es el núcleo central de un tronco. La madera cercana a la médula tiende a secar
con más defectos que el resto del leño.

Anillos de crecimiento, son capas concéntricas de engrosamiento diametral, visibles en
muchas especies, formadas por acción del cámbium.


Albura: Se encuentra en la parte externa del tronco, bajo la corteza. Constituida por tejidos jóvenes en período de crecimiento (zona viva). Contiene mucha savia y materias orgánicas. De coloración más clara que el duramen, más porosa y más ligera, con mayor riesgo frente a los ataques bióticos.


Liber: Parte interna de la corteza. Es filamentosa y poco resistente. Madera embrionaria viva.


Corteza: Capa exterior del tronco. Tejido impermeable que recubre el liber y protege al árbol.

 Radios leñosos: Bandas o láminas delgadas de un tejido, cuyas células se desarrollan en dirección radial, o sea, perpendicular a los anillos de crecimiento. Ejercen una función de trabazón. Almacenan y difunden las materias nutritivas que aporta la savia descendente (igual que las células de parénquima). Contribuyen a que la deformación de la madera sea menor en dirección radial que en la tangencial. Son más blandos que el resto de la masa leñosa. Por ello constituyen las zonas de rotura a comprensión, cuando se ejerce el esfuerzo paralelamente a las fibras.

 Anillos anuales: Cada anillo corresponde al crecimiento anual, consta de dos zonas claramente diferenciadas:

- Una formada en primavera: Predominan en ella los vasos gruesos que conducen la savia bruta hasta las hojas (tejido vascular). Color claro, pared delgada y fibras huecas y blandas.

- Otro formado en verano: Tienen los vasos más pequeños y apretados. Sus fibras forman el tejido de sostén. Color oscuro denso y fibras de paredes gruesas.

En zonas tropicales (o en las zonas donde no se producen, prácticamente, variaciones climáticas con los cambios de estación, y la actividad vital del árbol es continua), no se aprecian diferencias entre las distintas zonas de anillos de crecimiento anual. Su suma, son los años de vida del árbol. Debido a la forma tronco-cónica del árbol, los anillos anuales se deben contar en el tronco, en zona más próxima a las raíces.

                                  Cortes de la Madera



Corte transversal o sea de dirección perpendicular al eje del tronco, se produce, por

ejemplo, al voltear un árbol o seccionar un tronco.


Corte tangencial cuando se realiza tangencialmente a los anillos de crecimiento del árbol. Es
el corte en el que mejor se aprecia el veteado o figura de la madera.


















Corte radial cuando tiene dirección paralela a los radios. Es el corte más estable de la madera
ante cambios de humedad del material.


Corte oblicuo cuando se realiza de manera intermedia entre el corte tangencial y el corte
radial.
















                               El Agua en la Madera

El árbol en pie contiene un elevado nivel de agua. Algunas especies livianas como la balsa y el
mapajo pueden contener hasta 300% ó 400% de contenido de humedad; otras muy pesadas como el
quebracho colorado llegan hasta un 50% a 60% como máximo.



La presencia de agua en la madera es un hecho conocido, ya que ésta es indispensable para la vida de las plantas. Cuando el árbol es volteado, su madera conserva una cierta cantidad de agua que se localiza tanto en los lúmenes celulares como en la pared celular y en otros espacios que pueden presentarse en la madera. La cantidad de agua existente en la madera puede variar mucho según la especie (pino o eucalipto), el tipo de madera (albura o duramen) y la edad de la madera (madera juvenil o madera adulta).

En relación con la especie el pino radiata puede contener más agua que el eucalipto. La albura de una especie contiene generalmente más agua que el duramen de esa especie. La madera juvenil de pino radiata
contiene normalmente más agua que la madera adulta de esa especie. El contenido de agua o contenido de humedad puede definirse como la masa de agua contenida en una pieza de madera expresada como    porcentaje de la masa de la pieza en estado anhidro El contenido de humedad de la madera se calcula con              la expresión siguiente:



           
CH =        Ph - Po Ph x 100
                       Po


Ph = Peso de la madera

Po = Peso de la madera anhidra

CH = Contenido de humedad de la
madera, %
.



                                                     Métodos Principales para determinar el Contenido de Humedad



Existen varios métodos para determinar el contenido de humedad de la madera, los más comunes son el método gravimétrico o por pesadas y el método eléctrico.En el primer método, se emplea una balanza con una precisión aproximada de 0,1 g para pesar la muestra (peso húmedo) al momento de su obtención y después se determina el peso anhidro, como se describió en el inciso anterior. Este método es uno de los más exactos y confiables. El segundo método emplea algunas propiedades eléctricas de la madera. El aparato más empleado es un medidor del contenido de humedad basado en la resistencia eléctrica que ofrece la madera al paso de una corriente continua (de una batería o pila). La precisión de estos aparatos es
alrededor de 1% y sólo son de lectura confiable entre 6% y 25% de contenido de humedad; fuera de este rango son de dudosa precisión y exactitud. Las lecturas dependen de la especie de madera, temperatura de la tabla y de la profundidad de penetración de los electrodos. Algunos modelos disponen de una corrección por especie para las maderas más conocidas, y otros, además, tienen corrección por temperatura.



                ¿Por qué secar la madera?
La madera cortada verde contiene mucha agua. Si el agua no se remueve, la madera no puede usarse para producir un producto elaborado de alta calidad. La madera secada se vende a un precio más alto y es mucho más fácil de trabajar. Cuando la madera está seca, se mecaniza, se encola y se termina bien.
También secándola en horno se mejora su firmeza, se matan las infecciones, se endurece la fibra, se preserva el color, se reduce el peso y se controla el encogimiento. La madera que no está seca bajo las condiciones controladas es propensa a torcerse, a mancharse, y degradarse, lo cual disminuye su precio de venta y trabajabilidad.


                                        VENTAJAS DE LA MADERA SECA
Cuando la madera es sometida a procesos de secado correctos se obtienen ventajas como:
Pérdida de peso: al disminuir el contenido de humedad, la madera pierde peso,
beneficiando costos de transporte y manipulación del material.
Resistencia mecánica: la madera seca es aproximadamente 33% más resistente que la
madera en condición verde.
Resistencia al biodeterioro: niveles de humedad por debajo del 20%, evitarán que la
madera correctamente seca, sea atacada por hongos pudridores e insectos que atacan la
madera verde.
Tratamientos de preservación: mejor impregnación de preservantes no hidrosolubles,
los métodos de preservación a presión tienen mejor rendimiento.
Adhesivos: la madera seca tendrá mejor comportamiento a la adhesión, produciendo
líneas de cola más estables y resistentes.
Acabados: mayor capacidad de aceptar y retener en buen estado los diferentes tipos de
acabados.
Trabajabilidad: la madera en condición seca se volverá más “noble” para trabajar,
menos propensa a producir grano velloso, grano arrancado y su pulido o lijado es de
mejor calidad.
Aislamiento térmico: los espacios vacíos de la estructura celular de la madera ya no
serán ocupados por agua, sino más bien por aire, éste es un mal conductor del calor, por
lo tanto madera seca puede ser un material apto para utilizarlo como aislante de la
temperatura.
Aislante eléctrico: conforme la madera pierde humedad, su resistencia al paso de la
corriente eléctrica aumenta, pudiendo utilizarse como material con características
aislantes eléctricas.

Estabilidad dimensional: siempre y cuando se seque la madera a un contenido de humedad igual o muy cercano al que obtendría en servicio (contenido de humedad de equilibrio), ésta no sufrirá cambios apreciables en su forma y dimensiones. El proceso de secado de la madera juega un papel determinante en el desempeño, calidad y costo de cualquier artículo fabricado con madera, por ello, se hace necesario poner mayor atención al secado correcto y evaluar los métodos y técnicas existentes, para poder aumentar el nivel
tecnológico de nuestra industria maderera y lograr productos altamente competitivos.



                                                         SECADO CON ALTA FRECUENCIA

El calentamiento de una masa inducido por microondas es debido a la agitación molecular que sufren los dipolos que son las moléculas de agua al estar expuestas a un campo alterno de ondas de alta frecuencia, por lo que en un horno a microondas, cualquier material húmedo se calienta rápidamente y uniformemente en toda su masa, y las superficies expuestas pierden agua por evaporación y se enfrían (Brown y col.,1947). La distribución de temperaturas es típica, las temperaturas más altas se producen en el interior del material y las más bajas en las superficies expuestas. Cuando probetas de madera permeable al agua se sitúan para secar en un horno de microondas convencional acontece el mismo fenómeno. Esta distribución de temperaturas es justamente contraria a la producida por un secado por convección (Bateson,1952). En las maderas permeables al agua, la temperatura durante el secado se nivela a aproximadamente al punto de ebullición del agua, aunque por debajo del punto de saturación de fibra la temperatura aumenta (Calvert, 1958). La idea de secar la madera mediante un campo alterno de ondas de alta frecuencia no es nueva, fue patentada por primera vez por Whitney (según Tiemann, 1944).