El secado de madera industrial, mucho de qué hablar. Hola, espero que te encuentres bien…Tenía un tiempo de no escribir y te pido disculpas por ello, pero en mi defensa he estado trabajando en varios proyectos optimizando plantas de producción que absorbieron bastante de mi tiempo.
Seguramente, en otro blog te contaré en detalle la espectacular experiencia en cada optimización e implementación de equipos en cada fábrica.
Por esto mismo, quiero platicarte del secado de madera industrial a través de hornos, conocidos también como estufas, particularmente en México.
¿Por qué hacer el secado de madera industrial en un horno y no al aire?
Lo primero que debes saber, es que la madera al intentar secarla al aire, es imposible mantener el control y la estabilidad del secado en ella.
Algunas horas dará más el sol de un lado que del otro, el viento no correrá a través de las tablas de forma uniforme y a la misma velocidad, la temperatura del aire no será igual, etc.
Dentro de un horno de secado de madera industrial, puedes tenerlo controlado al 100%, así como el proceso de secado de la madera en tiempo real, es decir, sin variación de tiempo en lo que las sondas de medición envían la información al panel de control, temperatura, velocidad del aire, etc.
Por esto mismo, es que dentro de un horno de secado puedes garantizar no solo la calidad del secado, sino su uniformidad a lo largo de la tabla.
Por ende, sus siguientes comportamientos, no se torcerá, no se rajara, mayor rendimiento de tus herramientas y obtendrás mejores acabados y una mejor calidad de corte en la madera.
Todos los beneficios que con lleva un buen secado de madera.
Proceso del Secado de madera Industrial
Primero, debes comprender algunos aspectos importantes de la madera que voy a describirte a continuación:
Contenido de humedad de la madera
El término contenido de humedad (C.H. o M.C. en sus siglas en inglés) se define como la cantidad de agua que contiene la pieza de madera, expresada como el porcentaje del peso seco de la misma pieza de madera.
La forma de calcular el contenido de humedad es:
| Peso de la madera original – peso de la madera seca al horno | X 100 |
| Peso de la madera seca al horno |
Esta formula va a definir el contenido de humedad de la madera y es una formula muy precisa, sin embargo, da el resultado porcentualmente en primer lugar.
Segundo, el contenido de humedad en la madera puede ser variable de un lugar a otro dentro de la misma pieza, especialmente cuando las tablas han sido secadas recientemente.
De la misma manera, cuando las tablas han sido ecualizadas y acondicionadas, siempre habrá una diferencia entre la superficie y el corazón de la madera.
También, el gradiente entre la superficie y el corazón es causado por las variaciones del clima (humedad o condiciones secas del clima) en caso de un clima desigual al clima interno de la cabina del horno de secado.
Agua Libre – Agua Ligada
El agua en la madera se presenta en dos formas: Libre (en los vasos de madera, no conectado a las paredes celulares) y Ligada (en las paredes celulares).
Cuando toda el agua libre es sacada (durante el oreado o secado en horno), la madera empieza a perder el agua ligada a las paredes celulares.
Este momento se llama: Punto de Saturación de las Fibras (PSF). Que corresponde aproximadamente al 25-30% C.H.
Equilibrio del contenido de Humedad (EMC)
El contenido de humedad en la madera se alcanza cuando la madera se almacena a una temperatura constante.
Para cualquier combinación de temperatura del aire, y humedad relativa, hay un contenido de humedad correspondiente dentro de las tablas de madera, que es la EMC.
De esta forma, ahora que tienes algunos conceptos que eran importantes que supieras para comprender lo que pasará en un proceso de secado de madera industrial ¿Qué es lo que pasa dentro de la cámara de secado?
Operación 1 Calentamiento y Acondicionamiento inicial
El calentamiento y acondicionamiento inicial es la primera fase en el proceso de secado de madera industrial a través de hornos o estufas. Este proceso consiste en elevar la temperatura dentro de la masa de madera a la temperatura de secado del arranque inicial, sin secar la superficie de la tabla.
Adicionalmente, con este proceso logramos reducir:
- El grado de humedad de la madera
- Y, relajar las capas exteriores en caso de estar endurecidas
Operación 2 El Secado
En la segunda fase iniciamos con el proceso de secado propiamente y lo que iniciamos hacer es, estimular la velocidad de evaporación de agua desde la superficie sin exceder los límites de capacidad de soporte del estado de la madera
Es decir, debemos mantener un equilibrio entre la velocidad de evaporación y el transporte interno de agua secada al contenido de humedad final deseado, sin causar daños en la madera.
Si lo hacemos muy rápido y secamos prontamente las superficies de la madera, esta iniciará a rajarse y a contraerse muy rápido.
Entonces, el clima del horno va a cambiar según la fase o fases de secado que se encuentre
- FI: Temperaturas suaves y alta humedad relativa
- FII: Temperaturas suaves y humedad relativa disminuye
- FIII: Aumento de la temperatura y la disminución de la humedad relativa.
Proceso de Secado
Si consideramos a la pieza de madera durante el secado y el cambio distribuido del contenido de humedad podríamos definirlo en 3 fases
- Primera fase– Todo el material se encuentra sobre el Punto de Saturación de la Fibra
- Segunda fase – La superficie se seca debajo del Punto de Saturación de la fibra e inicia a contraerse.
- Tercera fase – El corazón seco está debajo del Punto de Saturación de la Fibra e inicia contraerse
De esta manera, resumida en tres fases secamos interna y externamente la madera. El exterior se secará más rápido por tener el agua sobre la superficie, iniciamos el secado del corazón de la madera hacia afuera.
Operación 3 Ecualizado
El ecualizado consiste en crear el clima adecuado en la cabina de modo que toda la carga de madera, este incrementando el contenido de humedad del aire (EMC) dentro.
De esta manera las tablas con el menor contenido de C.H. detienen el secado adicional guardando el EMC al nivel correcto para que las tablas con mayor grado de humedad, se sigan secando sin afectar a las más secas.
Por ello, las principales ventajas de ecualizar la madera en un horno de secado de madera industrial son
- Homogeneización de la humedad final (todas las tablas con el mismo porcentaje de humedad)
- No permite detener el proceso si las sondas no han detectado que la humedad ha llegado al rango pre establecido en toda la tabla.
Y las dos últimas fases de operación son:
Operación 4 Acondicionamiento y Enfriamiento
Acondicionamiento de la madera consiste en:
Crear el clima apropiado en la cámara para que el grado (diferencial de contenido de humedad) entre el corazón y la superficie se minimice, esto significa que:
Incrementando la humedad del aire (EMC) humedecemos la superficie de la tabla haciendo que el CH sea más similar al CH del corazón.
Enfriamiento consiste en:
Disminuir la temperatura de la madera al final del ciclo y reducir la diferencia entre la temperatura de la madera y la temperatura del exterior de la cabina (temperatura ambiente).
Últimos Consejos sobre secado de madera industrial
- La cantidad de fases de un proceso de secado de madera industrial dependerá del tipo de madera, duras, semi duras o blandas, especie y espesor de las tablas.
- ¿Cuál es el tiempo de secado de la madera? Esta es una pregunta común y que siempre me hacen. En primer lugar, si no cuentas con un horno de secado industrial y lo haces al aire, la cantidad de tiempo se va a reducir dramáticamente. Sin embargo, dependiendo de la especie y espesor de la tabla obtendrás una reducción de tiempo entre un 60% a un 75%.
- Hornos industriales hay varias marcas que puedo mencionarte, sin embargo, no solo debes ver la marca, es importante que evalúes la tecnología que pueden ofrecerte. Uno de mis clientes en Guatemala cuenta con hornos industriales, al incorporar una nueva tecnología a través de hornos de secado, redujeron su tiempo de secado de 27 días a 15 días en madera de hule.
- Algunas maderas serán más rápidas de secar, el pino, por ejemplo, es una especie que podrías lograr secar en 48 horas.
- También puedes considerar hacer un pre secado antes de ingresarlas a la cabina del horno, siempre al aire (3 a 5 días), esto hará que baje su porcentaje de humedad y el proceso de secado sea más rápido.
EL TIP DE ESTE BLOG:
- La madera es un material vivo, una de las ventajas al ser secada al horno y por algún motivo se moja, su grado de humedad aumentará. Una vez se seque al sol regresará al porcentaje de humedad con que la programaste en el secado.
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Conclusión:
Contar con un horno de secado de madera industrial va a hacer tu trabajo más sencillo y tus procesos subsiguientes. Esto es lo primero que debo concluir.
Lo segundo, que debes considerar, el secado de la madera es un proceso que prácticamente pasa a ser el PRE-REQUISITO para todos los procesos de la madera sólida.
Por otro lado, la madera que falla, es decir, se va a torcer, se va agrietar más de lo debido, va a pasar dentro del proceso de secado por ello puedes retirar esta pieza o resanarla para que sea una pieza útil.
La importancia de los conocimientos técnicos del proceso de secado se hace evidente por sí mismo y la CALIDAD de secado dependerá de la CALIDAD de HORNO que se cuente.
En los siguientes blogs te hablaré de las Tecnologías en los hornos de secado de madera, también te hablaré de los defectos más comunes y estaremos en entrevistas con los mismos usuarios para que de boca de ellos te comenten sus experiencias.
Espero que este blog te sea de utilidad, no olvides compartirlo y si tienes alguna pregunta no dudes en hacerla a través de los comentarios,
Hasta la próxima…
