Aula(5) - Secagem da madeira

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Secagem da madeira
Água de adesão = faixa de umidade que vai de 0% a
aproximadamente 30%.
Movimenta-se por difusão, através das paredes das células, necessitando
de energia (calor) para ser retirada da madeira.
 Nessa faixa de umidade ocorre variação dimensional (contração ou
dilatação).
Água livre = faixa de umidade que vai de aproximadamente 30% até
o teor de umidade máxima (madeira verde).
Movimenta-se por capilaridade através do lúmen das células, evaporando-
se sem gasto de energia.
 Quando inicia-se o processo de secagem, primeiramente sai
da madeira a água livre.
 Madeiras mais porosas (baixa densidade) = movimento da
água livre é relativamente rápido.
 A parte superficial da peça em secagem, tende a secar mais
rapidamente (contato com o ar).
 À medida em que ocorre a evaporação superficial, inicia-se a
movimentação da água do interior para a superfície, dando
origem a um gradiente de umidade.
Umidade na superfície abaixo do PSF contração.
Se a quantidade de água que se movimenta do interior para a
superfície for menor que a quantidade de água que está
evaporando, o meio da peça não acompanha a contração da
camada superficial rachaduras.
ALTERAÇÕES DIMENSIONAIS
Ocorrem entre 0 e 30% de umidade
Perda de água = Contração
Absorção de água = Expansão
É aproximadamente proporcional às variações da água de adesão 
contida nas paredes celulares 
Longitudinal
Radial
tangencial
Alteração das dimensões após secagem - variável conforme 
o plano considerado
Longitudinal
Radial
tangencial
Pinus resinosa
Fagus grandifolia
Coeficiente de contração (β) 
1. determinar as medidas do corpo de prova em estado úmido
2. Secar em estufa (103o ± 2oC) até peso constante
3. Medir novamente o corpo de prova em U = 0%
4. Calcular o β 
% de contração = redução da dimensão (ou volume) original x 100
dimensão (ou volume) original
Vúmido – Vseco
β = ______________ x 100
Vúmido
Exemplo:
Um corpo de prova em estado úmido tem as seguintes dimensões:
1. 2,5 cm
2. 2,5 cm
3. 10,0 cm
Depois da secagem até U = 0% as dimensões são:
1. 2,3 cm
2. 2,4 cm
3. 9,9 cm
Qual a contração volumétrica?
(2,5 x 2,5 x 10,0) – (2,3 x 2,4 x 9,9)
β = _______________________________ x 100
(2,5 x 2,5 x 10,0)
2,5
2,5
10,0
(62,50) – (55,14)
β = _______________ x 100
(62,50)
7,36
β = ________ x 100
62,50
β = 11,77%
DENSIDADE DA MADEIRA
É um parâmetro quantitativo resultante das características anatômicas e
composição química da madeira
Densidade = expressa a quantidade de massa contida em uma
unidade de volume (g/cm3 ou kg/m3)
 Na tecnologia, está diretamente ligada às características do
produto final.
 É um dos principais índices de qualidade da madeira
Variações de densidade são devidas a diferenças:
• nas espessuras da parede celular
• dimensões das células
• idade da árvore
• genótipo
• taxa de crescimento 
É uma característica com alta herdabilidade potencial 
de seleção de espécies, clones, procedências. 
Densidade aparente de algumas espécies (g/cm3)
Ochroma piramidale (Bombacaceae) - Balsa 0,13 - 0,20 Bolívia e Peru 
Schizolobium parahyba (Caesalpinoideae) - Guapuruvu 0,28 - 0,35 Brasil
Guajacum officinale (Zygophyllaceae) - Pau-santo 1,23 - 1,40 América Central
Astronium urundeuva (Anacardiaceae) - Aroeira do sertão > 1,20 Brasil
Densidade x porosidade
Porosidade = volume de espaços vazios
Relação inversa entre densidade e porosidade
Densidade da parede celular é aproximadamente a mesma 
para todas as espécies 
Densidade real (densidade de parede celular) =
desconsidera o volume dos poros. Considera-se que é igual
a 1,5 g/cm3, independentemente da espécie
Determinando-se a densidade de uma amostra de madeira
livre de espaços vazios de uma espécie de baixa densidade
o resultado será o mesmo encontrado em uma amostra de
madeira de alta densidade.
Densidade básica = considera a massa da madeira
completamente seca e o volume saturado (acima do PSF)
Densidade aparente = considera a massa e o volume da
madeira com um teor de água de 12% (equilíbrio
higroscópico)
Relação da densidade com a taxa de crescimento
 Depende da espécie
 Único grupo onde essa relação está comprovada 
folhosas com porosidade em anel
 Diretamente relacionada à porcentagem de anel inicial 
no anel de crescimento
Variabilidade da densidade
 Localização na árvore
 Localização geográfica
 Condições ambientais
 Características genéticas
Determinação da densidade
Massa pesagem 
Volume paquímetro, deslocamento de água ou mercúrio, 
imersão
Diferenças entre métodos oriundas das diferentes maneiras 
de se determinar o volume da madeira
Métodos para determinação do volume
Medição direta
 Paquímetro
Se as amostras possuem forma bem definida (faces formando ângulos de 
90o) medições com paquímetro são aceitáveis.
Normas ASTM = corpo de prova 5 x 5 x 15 cm
Normas ABNT = corpo de prova 2 x 2 x 3 cm
Se as amostras foram preparadas adequadamente precisão aceitável
 Imersão em líquido - deslocamento
Amostras são submersas em água contida em um
cilindro graduado. A diferença de volume provocada
corresponde ao volume da amostra.
Pode ser usado para amostras com formato irregular
A precisão depende da precisão com que se
consegue determinar a variação de volume na
proveta.
 Imersão – variação de peso do líquido
O volume é determinado pela variação de peso ocasionado pela
submersão da amostra de madeira em um líquido.
Princípio de Arquimedes: um corpo submerso em um líquido apresenta
uma diminuição aparente de peso que é equivalente ao peso do volume
de líquido deslocado pelo corpo.
1. Colocar água ou mercúrio em um recipiente
2. Determinar o peso do recipiente com o líquido
3. Submergir totalmente a amostra no líquido e verificar a diferença de
peso
E
E
E
E
P
P
P
ds > dl
ds = dl
ds < dl
Empuxo = Vsólido x dlíquido
Se o líquido utilizado foi água (densidade = 1,0 g/cm3) a diferença de
peso corresponde ao volume da amostra E = V x d V = E (d = 1g/cm3)
Se a amostra foi imersa em mercúrio (densidade = 13,55 g g/cm3), a
diferença de peso deverá ser dividida por 13,55.
 Método de flutuação
Quando a densidade da madeira não ultrapassa 1g/cm3
Amostra com seção uniforme deve ser colocada para flutuar em uma
proveta contendo água.
h
H’
H
O cálculo da densidade é feito dividindo-se
o comprimento da parte submersa pelo
comprimento
total da amostra.
Densidade = H’
H
 O peso da madeira é a soma do peso da substância
madeira (densidade) mais o peso da água que ela contem
(umidade)
 O peso da madeira pode ser facilmente estimado se a
densidade e a umidade são conhecidas
Cálculos
Envolvendo conceitos de umidade e densidade da madeira 
1 . Uma amostra de madeira mede 7,62 x 7,62 x 2,54 cm. O seu
teor de umidade é 15% e o seu peso nestas condições é 68,10 g.
Qual a densidade dessa madeira considerando o peso seco em
estufa e o teor de umidade no qual se encontra?
2. Uma tora cujo volume é 0,85 m3 tem uma densidade igual a 
330 kg/m3. Sabendo-se que o teor de umidade dessa tora é igual
a 141%,
a) Qual é seu peso seco?
b) Qual é o peso de água existente na tora?