GRADIENTE DE UMIDADE E TENSÕES NA MADEIRA
Publicado em 15 de julho de 2009 por Ernesto Augusto Garbe
ERNESTO AUGUSTO GARBE
"Gradiente de Umidade e Tensões"
Monografia apresentada ao Curso de Engenharia Industrial Madeireira, do Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal, do Setor de Ciências Agrárias, da Universidade Federal do Paraná, como requisito parcial para a matéria de "Relação Água Madeira".
Orientador: Prof. Dr. Ivan Tomaselli
CURITIBA
2008
A secagem racional da madeira é uma das mais importantes operações dentro da indústria madeireira. A remoção de sua umidade até um teor adequado irá melhorar sua estabilidade dimensional, o que resultará em um produto final de alta qualidade.
O objetivo principal da secagem artificial é promover o equilíbrio entre a velocidade de evaporação da água na superfície da madeira, a taxa de movimentação interna (tanto de calor como de umidade) e as reações da madeira durante o processo, de forma a tornar a secagem o mais rápida possível e com um nível de perdas ou um padrão de qualidade aceitável para o produto que se pretende. Para se atingir esse objetivo é necessário não só o conhecimento sobre a termodinâmica da secagem como também sobre as características da madeira e sobre o funcionamento do secador (JANKOWSKY, 1995).
Segundo JANKOWSKY (1983), durante o processo de secagem, a água presente na madeira movimenta-se do interior das peças até a superfície evaporante, dando origem a um gradiente de umidade. Esse fluxo de umidade é limitado pela permeabilidade natural da madeira enquanto o teor de umidade estiver acima do ponto de saturação das fibras (PSF), passando a sofrer a influência do gradiente de umidade abaixo do PSF.
FERNANDES e GALVAO (1978/1979) mostram que a rapidez da secagem está diretamente relacionada com a inclinação do gradiente de secagem e essa gradiente decresce à medida que a secagem progride, diminuindo também a rapidez da secagem, ou seja, a secagem se dá com mais velocidade nas primeiras horas, com a retirada da água livre, e tende a diminuir progressivamente a medida que a água de impregnação começa a se movimentar para fora da peça. Porém, é importante ressaltar que durante esse processo, devido à retração da madeira em função da distorção de umidade, surgem tensões internas capazes de ocasionar defeitos, tais com rachaduras superficiais e internas.
Estudos conduzidos por McMILLEN (1955 1963) mostram que, se as tensões de secagem ultrapassarem o limite de proporcionalidade da madeira ocorrerá uma fixação de tensões, ou seja, a madeira sofrerá uma deformação permanente que irá causar problemas durante o processamento final.
De acordo com HART (1966), tanto o gradiente de umidade como as tensões internas são importantes na secagem racional da madeira, estando intimamente associados com a sua permeabilidade natural.