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por iniciar o processo de retirada da umidade contida na parede celular por difusão, sendo este um processo físico extremamente lento de retirada da água da madeira. Para a secagem ser rápida e uniforme é indispensável que a circulação do ar seja forte e regular. (câmara convencional em torno 2,0m/s). Quando se utiliza velocidade do ar acima de 2m/s a qualidade da madeira poderá ser comprometida, causará uma elevada taxa de secagem gerando altos gradientes de umidade na peça de madeira podendo resultar em rachaduras e empenamentos. Em madeiras altamente permeáveis (pinus) é possível utilizar maiores velocidades. 3.3.6 UMIDADE DE EQUILÍBRIO (UE) A madeira é um material higroscópico, isto é, possui a capacidade de tomar ou ceder umidade em forma de vapor. Quando úmida perde moléculas de vapor d'água para a atmosfera e quando seca, pode absorver vapor d'água do meio. Existe um momento em que a madeira deixa perder ou de ganhar moléculas d'água, este momento é chamado de equilíbrio higroscópico da madeira. Fisicamente a umidade de equilíbrio ocorre quando a pressão interna de vapor d'água na parede celular for igual a pressão externa de vapor d'água. Ela varia de espécie para espécie. A umidade de equilíbrio é obtida em função da umidade relativa e da temperatura. Para determinar a umidade de equilíbrio utilizam-se tabelas (U.S.D.A. Forest Service). A umidade de equilíbrio é fundamental para a condução da secagem artificial, ela é afetada pela umidade relativa do ambiente, pela temperatura sofrendo influência da espécie, do teor de extrativos da porcentagem de cerne e alburno de uma mesma espécie. Prof. Dr. Ricardo Jorge Klitzke 42 A temperatura diminui a umidade de equilíbrio da madeira para uma considerada umidade relativa. A seguir será apresentada no Gráfico 04 a umidade de equilíbrio de algumas cidades brasileiras. GRÁFICO - 04 UMIDADE DE EQUILÍBRIO DE ALGUMAS CIDADES BRASILEIRAS NO PERÍODO DE UM ANO 0 5 10 15 20 25 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ ANO Período U m id ad e de E qu ilí br io (% ) Manaus São Paulo Curitiba Cuiabá Brasília Em secagem natural a madeira irá secar até a umidade de equilíbrio da região, nunca abaixo da mesma. Em uma região seca e quente a madeira apresentará uma umidade de equilíbrio menor que o encontrado em uma região fria e úmida. Secando madeira ao ar livre, o tempo requerido para alcançar a umidade de equilíbrio é muito longo (meses) e, portanto em muitas ocasiões é aconselhado recorrer a secagem artificial para reduzi-lo A madeira quando sofre um processo de beneficiamento normalmente deve conter um teor umidade recomendado dependendo do uso final. Muitas vezes este teor de umidade está abaixo da umidade de equilíbrio obtida na secagem natural, sendo necessário introduzir condições climáticas especiais que permitam que a madeira alcance o teor de umidade de equilíbrio desejado, somente alcançado por meio da secagem artificial em câmaras especiais. A seguir será apresentado na Tabela 03 o teor de umidade recomendada em função do uso final da madeira. Prof. Dr. Ricardo Jorge Klitzke 43 TABELA - 03 TEORES DE UMIDADE FINAIS RECOMENDADOS PARA ALGUNS PRODUTOS DE MADEIRA PRODUTOS UMIDADE (%) Madeira serrada comercial 16 – 20 Madeira para construção externa 12 – 18 Madeira para construção interna 8 – 11 Painéis (compensado, aglomerado, chapas de fibras, etc.) 6 – 8 Pisos e lambris 6 – 11 Móveis para interiores 6 – 10 Móveis para exteriores 12 – 16 Equipamentos esportivos 8 – 12 Brinquedos para interiores 6 – 10 Brinquedos para exteriores 10 – 15 Equipamentos elétricos 5 – 8 Embalagens 12 – 16 Formas de calçados 6 – 9 Coronhas de armas 7 – 12 Instrumentos musicais 5 – 8 Implementos agrícolas 12 – 18 Barcos 12 – 16 Aviões 6 – 10 Fonte: Ponce e Watai 1985 3.3.7 GRADIENTE DE UMIDADE (GU) Somente em madeira recém cortada se encontra uma distribuição mais ou menos uniforme do conteúdo de umidade através da seção transversal de uma peça. Assim que comece a secagem seja natural ou artificial, a distribuição do conteúdo de umidade no interior da peça se modifica. De forma simples pode-se explicar a secagem da madeira como um resultado do movimento da umidade desde o interior até a superfície, onde se evapora e escapa para a atmosfera circundante. Ao colocar-se uma peça de madeira úmida em contato com um ambiente seco inicia-se a evaporação da água presente nas capas superficiais, enquanto que as capas internas permanecem ainda úmidas. A diferença entre o teor de umidade do Prof. Dr. Ricardo Jorge Klitzke 44 centro da peça e da superfície denomina-se gradiente de umidade (GU), significando que quanto maior a diferença entre o teor de umidade da superfície e do centro mais elevado o GU, quer dizer eu quanto maior a diferença entre o teor de umidade da superfície do centro, mais rapidamente secará a madeira e inversamente, se o gradiente for baixo, o tempo de secagem aumentará causando um aumento nos custos de secagem. Na figura 10 pode-se observar o gradiente de umidade desenvolvido num peça de madeira. FIGURA 10 – GRADIENTE UMIDADE NA MADEIRA Na secagem artificial da madeira é importante estabelecer um GU ótimo que determina o tempo de secagem sem ocorrer riscos de ocasionar danos a madeira. Elevado GU causa um conteúdo de umidade abaixo do PSF nas partes externas da peça de madeira, as quais, ficam impedidas de contrair porque as capas internas ainda contém muita água livre (acima do PSF), gerando tensões na madeira que podem ocasionar deformações, podendo causar interrupções na circulação da água pela formação de uma capa muito seca que obstrui o fluxo capilar da umidade originando-se o fenômeno chamado endurecimento superficial, causar rachaduras internas ou de superfície, etc. Na secagem natural não tem condições de controlar o GU da peça de madeira. Prof. Dr. Ricardo Jorge Klitzke 45 3.3.8 POTENCIAL DE SECAGEM (PS) No processo de secagem artificial existem dois valores que são de grande importância para estabelecer o comportamento da secagem. Estes valores são; o teor de umidade atual (TUatual) da madeira em um determinado momento e o conteúdo de umidade de equilíbrio (UE) que depende das condições do ambiente do secador. A relação entre os dois valores se denomina potencial de secagem (PS). O potencial de secagem irá determinar a forma e o progresso da secagem da madeira. Ele pode ser calculado da seguinte forma: UE TUatualPS = Onde: PS = Potencial de secagem; TUatual = Teor de umidade atual calculado (%); UE = Umidade de equilíbrio calculado (%). Potenciais de secagem elevados produzem altas taxas de secagem reduzindo o tempo, causando uma secagem excessiva das capas superficiais da madeira com o risco de formação de tensões internas, gretas, deformações e endurecimento superficial. Um valor ótimo do potencial de secagem depende de vários fatores: espécie, espessura da madeira, TU inicial , tipo de câmara, etc. Madeiras que apresentem coeficiente de anisotropia de contração elevado (acima de 2,5) deve-se adotar baixo potencial de secagem em torno de 2,0 (moderado). Prof. Dr. Ricardo Jorge Klitzke 46 Curso de Secagem da Madeira MÓDULO - 02 4 PREPARAÇÃO DA MADEIRA PARA SECAGEM 4.1 PREPARAÇÃO DA CARGA 4.1.1 ESPÉCIE (MASSA ESPECÍFICA) A velocidade que a madeira perde umidade está em função de sua própria natureza e de alguns fatores externos como a temperatura a umidade