Professor de Industrialização da Madeira da Universidade do Contestado
Op-CP-29
Para otimização da utilização da madeira, notou-se, com o passar dos anos, que a madeira seca tem suas propriedades aprimoradas, tanto físicas como mecânicas. A secagem da madeira permite que se consiga agregar valor a ela através do seu beneficiamento. Com o aumento do número de câmaras de secagem, especialmente para secagem de madeiras nativas, como a araucária e a imbuia, no final da década de 80, existiam, no Brasil, algo em torno de 80 câmaras, atualmente, estima-se que existam cerca de 2.500.
Consequentemente, muitas pesquisas foram desenvolvidas na tentativa de melhorar a qualidade da madeira seca e a eficiência dos secadores e da energia consumida para retirada d’água da madeira. Para auxiliar no entendimento do processo de secagem, algumas informações são muito pertinentes:
Influência da umidade nas características da madeira: Segundo Galvão e Jankoswski, o teor de água na madeira influencia, acentuadamente, nas suas propriedades físico-mecânicas. A resistência da madeira, de uma forma geral, decresce com o aumento da sua umidade.
A resistência elétrica da madeira é também inversamente proporcional ao seu teor de água, sendo que, de 30% até 0% de umidade, a resistência aumenta cerca de um milhão de vezes. A variação do teor de umidade ocasiona alterações nas dimensões da madeira. Esse fenômeno é denominado retração e inchamento higroscópico, porque as alterações volumétricas ocorrem como consequência de variações no teor de água higroscópica.
Movimento da água na madeira: A secagem da madeira é um fenômeno que consiste na eliminação superficial da água, uma vez que esta migra do interior até o exterior da madeira (Seco, Pontes e Neves). Segundo Galvão e Jankoswski, apesar de várias forças poderem atuar conjuntamente na secagem, para melhor compreender os fenômenos que atuam no processo, é conveniente considerar separadamente:
Diferentes fenômenos físicos acham-se envolvidos nesse processo, dentre os quais predominam:
Água Livre: Segundo Seco, Pontes e Neves, o processo de secagem elimina, em primeiro lugar, a água livre e, em sua continuação, uma parte da água de impregnação. A eliminação da água livre se realiza rapidamente, e o consumo de energia que se requer é relativamente baixo, já que a água livre está fragilmente ligada à madeira.
Segundo Tomaselli e Klitizke, nesse ponto, a madeira está no que se denomina “ponto de saturação das fibras” (PSF), que corresponde a um conteúdo de umidade entre 26 e 32%. Quando a madeira alcança essa condição, suas paredes estão completamente saturadas, mas suas cavidades estão vazias.
Normalmente, devem-se utilizar baixas temperaturas durante as etapas iniciais da secagem devido aos riscos associados à remoção rápida da água a altas temperaturas, devendo-se desenvolver curvas de secagem específicas para cada espécie de madeira e até mesmo entre a mesma espécie, dependendo do uso final do produto a ser gerado.
Durante essa fase de secagem, a madeira não sofre variação dimensional, nem alterações de suas propriedades mecânicas. Por essa razão, o ponto de saturação das fibras é muito importante, desde o ponto de vista físico-mecânica até algumas propriedades elétricas da madeira.
Água de Impregnação: Segundo Seco, Pontes e Neve, a eliminação da água de impregnação é mais lenta e segue enquanto a secagem avança, tanto em tempo quanto em quantidade de energia que se necessita, já que a água está cada vez mais ligada às células da madeira.
Durante essa fase, se produzem trocas dimensionais, já que estamos eliminando a água que se encontra na parede celular. Segundo Tomaselli e Klitzke, a água de impregnação move-se por difusão através das paredes celulares, em consequência de forças originadas pelo gradiente de umidade. A rapidez ou a facilidade de secagem – coeficiente de difusão da água higroscópica (impregnada) – varia diretamente com a temperatura e a umidade, inversamente com a densidade, dependendo da direção estrutural da madeira.