SECADO EMPÍRICO IDEAS ANTIGUAS SOBRE LA PRÁCTICA DEL SECADO

La madera sólo puede utilizarse razonablemente después de ocho años de uso.

Utilice únicamente madera absolutamente seca en cualquier trabajo de carpintería y no estábamos lejos de pensar que cuanto más tiempo hubiera permanecido la madera en la obra antes de su uso, más seca estaría.

Hace tiempo que adoptamos una fórmula que tiene el mérito de la simplicidad: la madera dura se seca un centímetro al año.

Se decía que las maderas blandas, blancas y resinosas se secan más rápido.

Por lo tanto, contamos un año por centímetro de espesor para las maderas duras y seis meses para las blandas. Esta regla se aplicó casi en general a principios de siglo. Por lo tanto, siempre había madera en stock que llevaba mucho tiempo secándose.

La guerra de 1914-1918 absorbió evidentemente las poblaciones y las condiciones que siguieron durante varios años, así como el empobrecimiento resultante de la destrucción de importantes regiones boscosas en el norte y el este de Francia, plantearon un problema alrededor de 1920 en 1925.

Ya no pudimos encontrar madera suficientemente seca. Incumplimos los plazos y, por otro lado, pensamos en el secado artificial, pero considerándolo como un recurso provisional, ya que la madera secada artificialmente se consideraba muy inferior a la madera secada al aire libre. Hay que decir también que ciertos resultados decepcionantes justificaron esta crítica. Pero como era imposible abastecer el mercado con madera secada in situ, tuvimos que recurrir al uso de madera secada en secadores artificiales. Algunos, convencidos de que era necesario secar y envejecer la madera al mismo tiempo, imaginaron procesos de “ahumado” u ozonización, que se pretendía conseguir en unas pocas semanas; “envejecimiento” análogo al envejecimiento natural que se produce durante el secado al aire libre. De hecho, siempre que era posible, el usuario carpintero o ebanista afirmaba su preferencia por la madera secada al aire. En esta primera lección sobre el secado de la madera, nos proponemos explicar qué fue este secado al aire libre, luego estudiar el fenómeno del secado en sí, metódicamente, para deducir las reglas del secado, uso racional del material y luego mostrar cómo se aplican estas reglas. pueden encontrar su aplicación en obras de construcción o en secaderos.

A – EL PROBLEMA DEL SECADO NATURAL CONSIDERADO ANTES DE LA INVESTIGACIÓN SOBRE EL SECADO ARTIFICIAL.

El principio del secado al aire libre era el siguiente: la madera húmeda para secarse y evitar el “calentamiento” debía estar en contacto con el aire en una superficie máxima en todos sus lados. Para ello, teniendo en cuenta una ubicación siempre costosa, se apilan en condiciones especiales en terrenos llamados obras de construcción. En primer lugar elegiremos la parte más alta del terreno para establecer los pilotes.

En este lugar elegido, se colocarán en el suelo a intervalos trozos de madera, también llamados obras de construcción. Son del largo de las vigas que se apoyan sobre ellas y tienen como finalidad aislar del suelo húmedo la primera hilera de vigas que formarán el pilote. En estos sitios se coloca transversalmente una primera hilera de madera, separadas por un espacio igual a aproximadamente 2/3 del ancho de cada una. Luego, sobre estas maderas, evidentemente todas del mismo espesor, colocamos listones transversales a una distancia de 0,80 a 1 metro, sobre los que se pesará la segunda hilera de madera, por tanto en el mismo sentido que la primera hilera. Continuamos así la construcción del pilote.

La plomada permite que las lamas de separación queden perfectamente alineadas verticalmente. Cuando el pilote ha alcanzado los 6 o 7 metros de altura, se cubre la parte superior con tablas formando un techo voladizo, para proteger la parte superior del pilote de la lluvia. Este techo generalmente se hace con tablas de desecho. Está ligeramente inclinado. Este es el pelo sobre láminas adecuado para madera imperfectamente seca. También podemos realizar pilotes sin lamas o pilotes de madera sobre madera. Una vez establecida la primera fila de madera como se indicó anteriormente, se coloca la segunda fila directamente encima, disponiendo la madera en dirección perpendicular. Será necesario mover la madera de vez en cuando para no dejar siempre las mismas porciones de superficie en contacto, lo que provocaría un sobrecalentamiento. Los pilotes de madera sobre madera son obviamente cuadrados y, para establecerlos, es necesario disponer de cantidades suficientes de madera de la misma longitud. Estos dos sistemas de apilamiento son muy adecuados para maderas con cantos vivos destinadas a trabajos de carpintería o construcción oculta. Pero para las especies utilizadas como madera vista, conviene que las piezas que componen todo el mueble tengan el mismo color y el mismo veteado. Para ello mantenemos los espesores cortados en un tronco en el mismo orden en que fueron cortados. El tronco se reconstituye, mediante apilado, separando las diferentes bandejas mediante lamas, suficientemente próximas entre sí para compensar cualquier posible deformación, este sistema de apilamiento se denomina apilamiento en bloques.

El llamado apilado Honfleur es adecuado para tablas de abeto ya secas. Es un apilamiento de madera sobre madera pero en el mismo sentido y no en capas cruzadas como se decía anteriormente. Las maderas dejan espacios entre ellas que corresponden a la plenitud de la fila superior. El llamado apilado escaldado es un sistema temporal que se practica inmediatamente después del aserrado de madera blanca y cuyo objetivo es secar suficientemente sus superficies para poder utilizar luego el apilado madera sobre madera sin temor a dañar las superficies. Este apilamiento se realiza durante 9 a 10 semanas en verano. Finalmente, cuando la madera, casi seca, está lista para su uso en los talleres, se devuelve a los desvanes o a las obras de construcción o bajo cobertizos más cercanos al taller. Seguidamente se apoyan verticalmente contra las paredes o contra travesaños dispuestos para sostenerlas, en el sentido natural de las fibras, es decir apoyados en el suelo por la parte que toca el muñón. Pero si es importante almacenar la madera aserrada gruesa en un lugar perfectamente seco, las chapas se guardarán en sótanos bastante húmedos para mantener la flexibilidad adecuada a las operaciones de chapa durante las excavaciones. Este es un breve resumen de las pautas de secado observadas en el pasado. El resto de esta presentación nos mostrará lo que es válido en la relevancia de estas directivas. Pero ahora hay que ver cómo se concibió en un principio el secado artificial.

B – PRINCIPIOS OBSERVADOS EN LOS PRIMEROS LOGROS DEL SECADO ARTIFICIAL

Agrupando una serie de observaciones, como las realizadas sobre madera flotante y sobre la madera estudiada, intentando simplemente acelerar el proceso de secado, o intentando obtener una especie de envejecimiento al mismo tiempo que la salida del agua, se pueden establecer reglas para el tratamiento artificial. El secado se estableció a principios del siglo XIX, sin estar satisfechos con los resultados obtenidos (tanto en el extranjero como en Francia). Nos limitaremos a una breve presentación de lo realizado sin detenernos en una descripción detallada de procesos o materiales absolutamente obsoletos. La cuestión se tomó muy en serio a partir de 1930. Entonces pudimos desentrañar lo que era lógico y esencial. Tuvimos que afrontar el hecho de que ciertas prácticas eran inútiles aunque costosas (presecado, ahumado, etc.) 

II – ELEMENTOS QUE ENTRAN EN JUEGO EN EL SECADO DE LA MADERA 

A – LA ESTRUCTURA Te aconsejo que te remitas a las primeras lecciones de este curso para profundizar en el estudio de la estructura de la madera, de la que aquí sólo recordaremos lo esencial. La madera está formada por un conjunto de tejidos celulares. El tejido fundamental está formado por fibras. Otros tejidos importantes son los radios y los vasos. Cada especie se caracteriza por una determinada proporción y disposición de estos tejidos, constituyendo la planta leñosa de la especie. Dentro de un bosque como el roble, vemos en cada zona anual 

a) la región interna, formada en primavera, muy porosa 

b) la región exterior de la capa con vasos discretos 

c) radios leñosos que forman los enlaces. Dentro de una madera como el haya encontramos capas anuales de estructura mucho más uniforme. Finalmente, las maderas resinosas sin vasijas presentan marcadas capas anuales en las que la madera de verano es sensiblemente más compacta y densa. 

En realidad hay 3 categorías de estructura: estructura de maderas duras heterogéneas (roble) estructura de maderas duras homogéneas (haya) estructura de maderas blandas. Existe una relación entre la amplitud de los incrementos anuales y el secado. 

En las coníferas, las amplias capas anuales contienen una alta proporción de madera primaveral. 

El árbol de capas anchas (por ejemplo un pino común) es blando, poco denso, su madera será más difícil de secar y requerirá menos tiempo. Un pino silvestre noruego, por el contrario, con capas finas es más denso, más nervioso y requiere un mayor tiempo de secado. Un roble con amplias capas anuales, a diferencia de una conífera, contiene una alta proporción de madera de verano. 

Es una madera pesada y dura, que estará sujeta a agrietarse durante el secado y requerirá un tiempo de secado bastante largo. Por el contrario, un roble de crecimiento fino es un roble blando y relativamente ligero, poco nervioso y poco propenso a deformarse durante el secado. La densidad, que depende de la estructura, en particular de la relación entre la madera de verano y la madera de primavera, nos proporciona una primera indicación de la facilidad o dificultad del secado. 

B – TEMPERATURA DEL AIRE En el secado al aire libre el factor de temperatura del aire es esencialmente variable y completamente independiente de nuestro control. En el secado artificial tenemos la posibilidad de utilizar aire caliente. El problema de medir la temperatura del aire es fácil de resolver: se utilizan todo tipo de termómetros

 a) termómetros ordinarios de mercurio o alcohol 

b) termómetros de sonda, permitiendo conocer la temperatura en una secadora sin necesidad de ingresarla.

 La sonda está en la secadora y el dial está afuera. Estos son termómetros de presión de vapor. Los termómetros de alcohol convencionales sólo pueden dar indicaciones válidas hasta aproximadamente 65°. Los termómetros de mercurio pueden dar indicaciones de hasta 200°. Los termómetros de presión de vapor pueden dar indicaciones de hasta 400°, pero de hecho, incluso en los secadores más avanzados no superamos los 150°. Los termómetros de resistencia eléctrica, al igual que los termómetros de presión de vapor, pueden ser registradores. Preferimos dispositivos de registro que señalen todas las variaciones de temperatura con una curva. Pero el registro de los termómetros puede fallar. Por tanto, es necesario planificar controles periódicos. 

C – HUMEDAD RELATIVA O GRADO HIGROMÉTRICO DEL AIRE Este concepto es importante y necesita ser especificado claramente. Debe entenderse que el grado de humedad del aire, o estado higrométrico, no depende de la cantidad absoluta de agua contenida en el aire, sino de la presión (o tensión) de este vapor de agua. Entramos en una habitación sin calefacción, cerrada desde hace algún tiempo y cuyas paredes están cubiertas de vapor. Decimos: este apartamento está húmedo. Sin abrir ventanas ni puertas, calentemos este apartamento durante 24 horas. La condensación ha desaparecido de las paredes. Tenemos la sensación de respirar aire seco. Decimos: la humedad se ha ido. Ahora bien, al haber permanecido cerrado el apartamento, hay exactamente la misma cantidad de agua en su atmósfera, pero al haber aumentado la temperatura hemos hecho retroceder el punto de saturación del vapor. (Decimos que el vapor está en su punto de saturación cuando es capaz de depositarse en forma de rocío sobre la superficie de los objetos. Si hemos entendido correctamente lo anterior, aceptaremos fácilmente la exposición de hechos que asombran siempre a los profanos:

1°) El aire caliente y seco puede contener más vapor de agua por metro cúbico que el aire frío y húmedo. En verano, a menudo tenemos mayores cantidades de vapor de agua por metro cúbico que en invierno.

2°) Pudimos observar un estado higrométrico bastante alto en regiones desérticas donde no llovía desde hacía años.

Por tanto, debemos definir exactamente qué entendemos por estado higrométrico del aire.

Es la relación entre la cantidad de vapor de agua contenida en un metro cúbico de aire y la cantidad de vapor de agua que saturaría ese mismo metro cúbico, a la misma temperatura.

En lugar de relacionar los pesos, podemos relacionar la tensión del vapor de agua con la tensión del vapor de agua a la misma temperatura si el aire estuviera saturado.

El estado higrométrico se mide mediante unos dispositivos llamados higrómetros. Existen higrómetros capilares: un cabello se encoge y se alarga en función de su humedad. Sus variaciones se transmiten a un dial en el que se puede leer directamente el nivel de humedad del aire. Pero los higrómetros de cabello exteriores no funcionan correctamente debido a las altas temperaturas de las secadoras. Luego utilizamos psicrómetros. Un psicrómetro es un conjunto de dos termómetros idénticos, cuyo depósito está envuelto en una muselina que se mantiene constantemente húmeda. Bajo la acción del aire más o menos seco, el agua que impregna la muselina se evapora. A medida que se evapora, absorbe el calor tomado del depósito del termómetro. La temperatura baja.

En aire absolutamente seco los 2 termómetros marcarán una diferencia máxima si el aire exterior está saturado no hay evaporación y los 2 termómetros marcan la misma temperatura: un pcrometro, para funcionar con normalidad, debe colocarse en una corriente de aire de velocidad bastante alta ( alrededor de 2 metros por segundo). También debe suministrarse con agua muy limpia (agua destilada por ejemplo).

La muselina debe cambiarse con frecuencia. Las escalas dan el valor del estado higrométrico en función de la temperatura proporcionada por el termómetro seco y la diferencia con la dada por el termómetro húmedo. Como ejemplo lo extraemos de la tabla redactada en el cuaderno del CTB (Centre Technique du Bois) dedicado al secado. las pocas líneas relativas a temperaturas que oscilan entre 52° y 60°; Temperatura indicada por el bulbo seco.

 E – ENCOGIMIENTO Estudiamos este fenómeno de encogimiento en la lección sobre las propiedades de la madera. Será útil revisar este capítulo. Recordemos aquí lo esencial para saber que 1°) La madera verde empapada en agua comienza a secarse sin variar sus dimensiones. 2°) Cuando alcanza un nivel de humedad correspondiente a la salida de toda el agua libre (25 a 30% según la especie) sus dimensiones disminuyen progresivamente a medida que sale el agua que impregna las paredes celulares. 3°) La madera ya seca que recupera humedad sufre un aumento de volumen. 4°) La madera siempre entra en un estado de equilibrio de humedad con el ambiente que la rodea. 5°) La contracción varía según la naturaleza de la madera; la madera dura y densa siempre tiene una contracción relativamente alta, a diferencia de las maderas blandas que tienen una contracción baja. 6°) Los valores de contracción o hinchamiento en las distintas direcciones de la madera son variables. El croquis adjunto (Fig.6) recuerda lo que ya hemos indicado al respecto y es de esta desigualdad de contracción que provienen las deformaciones (alabeos) y las grietas o fisuras. Además, es necesario tener en cuenta la importancia de la contracción para que las piezas tengan, después del secado, las dimensiones deseadas (por ejemplo cortadas a 32 mm por 30 mm). 

III – HUMEDAD LIMITADA DE LAS MADERAS 

Concluiremos este estudio de los elementos implicados en el secado precisando la noción de equilibrio higroscópico de la madera con el aire (externo o del secador). Para aire a una temperatura determinada y para un estado higrométrico determinado, el nivel de humedad de la madera se estabiliza después de un tiempo más o menos largo. Se dice que la madera ha alcanzado entonces su límite de humedad. Entonces es bastante obvio que si una habitación está perfectamente condicionada por aire a una temperatura constante y un grado higrométrico constante, todos los objetos de madera que allí se encuentren estarán en equilibrio con la atmósfera de esa habitación. 

Por ejemplo, si la habitación tiene aire acondicionado a 20° y 60% de humedad, la madera se equilibrará al 11%. Se han cuantificado los valores de la humedad límite. Los resultados se pueden registrar en una tabla o en un gráfico. 

 SECADO NATURAL RACIONAL – SECADO ARTIFICIAL 

 INTRODUCCIÓN En la lección anterior hemos estudiado por separado todos los elementos que intervienen en el secado de la madera: su estructura, su estado de tala, el estado higrométrico del aire que la rodea, la medición precisa de temperaturas y grados higrométricos, el equilibrio que se establece entre un determinado contenido de humedad en el aire y el contenido de agua de la madera. También estudiamos cómo se realizaba el secado al aire en el pasado. En esta lección y la siguiente intentaremos identificar qué es imprescindible, o simplemente útil, para secar racionalmente la madera, no sólo al aire, sino en un horno. 

II – SECADO AL AIRE 

A – CONSTRUCCIÓN RACIONAL DE UNA PILA 

Un secado realizado correctamente debe permitir que la madera se seque lo suficientemente rápido, sin deformarse ni cambiar su forma. En primer lugar, es necesario tomar una serie de precauciones elementales, evidentes pero a menudo inadvertidas: el mantenimiento del suelo del secadero (sin agujeros donde pueda acumularse el agua, sin malas hierbas que se marchitan y se pudren en el lugar, sin trozos de madera deambulando por todas partes, especialmente si todavía hay corteza o albura adheridas, con el riesgo de aumentar los ataques de insectos y hongos). Pero, sobre todo, las baterías deben construirse de forma racional. No volveremos a los montones de espera ni a los de madera ya seca a la espera de ser utilizados. Una pila está formada por capas o lechos de tablas entre las que se interponen pasadores (o palos o cuñas). Estos pasadores deben permitir que el aire circule entre las bases de tablas, pero también deben sujetar las piezas de madera para evitar cualquier deformación. 

1°) El suelo. Se establecerá una pila sobre suelo sano, permeable, bien drenado, fuerte y perfectamente limpio. El peso de un pilote es considerable y debe estar soportado por cimientos sólidos y duraderos. Son adecuados los tablones que se apoyan sobre partes del suelo aplanadas o incluso cementadas, o bloques de mampostería. 

2°) Baterías. Es imprescindible reservar un gran espacio debajo del pilote (40 a 50 centímetros) que permita la evacuación del aire húmedo que se acumula en el pilote. También es fundamental secar únicamente madera de la misma especie en la misma pila. No es imprescindible, pero sí recomendable que las tablas tengan el mismo grosor y el mismo largo. Los pilotes deben estar suficientemente espaciados (no menos de 0,50 m entre dos pilotes, y más si la altura de los pilotes es lo suficientemente alta). En una obra de gran tamaño es necesario prever pasillos para el tránsito de camiones y espacios para su manipulación. Estos grandes espacios forman cortafuegos en caso de incendio. Las baterías deben estar absolutamente protegidas de las inclemencias del tiempo y de la luz solar. Los techos ligeros son ideales. Es necesario evitar tableros de desecho, así como vigas de desecho, en el suelo, para eliminar las causas del deterioro. 

3°) Apilamiento. Es posible que tengamos que apilar madera en bloques o madera aserrada canteada, pero en todos los casos nunca se unirán las piezas que forman un mismo lecho. No es necesario respetar estrictamente la antigua regla de espaciamiento igual a 2/3 del ancho, lo que probablemente genera grietas en ciertas regiones, pero sí es necesario dejar unos centímetros (2 o 3 al menos) entre las tablas, y , en ocasiones, para maderas resinosas o maderas blancas, será bueno instalar chimeneas en el interior de las pilas para acelerar el secado: 

Los alfileres son extremadamente importantes. 

Hay que rechazar la simplificación que consiste en tomar las mismas tablas del lote a secar como tiras espaciadoras. 

Los palillos deben ser de duramen de álamo. Deben estar secos, del mismo espesor en toda su longitud, y debemos tener un stock de ellos, de espesores variados porque habrá que elegir estos espesores según las especies que constituyen el montón y la estación del año en cuestión. .el cual realizamos el apilado. 

Los palos deben, como hemos dicho, sujetar las piezas durante el secado para evitar su deformación. 

Para ello, deben quedar perfectamente alineados verticalmente. 

No se puede pensar en otro sistema de apilado durante un largo periodo de tiempo. 

Por lo tanto, las pilas verticales no mantienen bien la madera en su lugar durante el secado y esto produce una deformación significativa. Por lo tanto, sólo practicamos este apilado vertical durante un período de secado de la madera recién aserrada, o por el contrario, con la madera ya seca, en un taller, a la espera de su uso. 

B – MECANISMO DE SECADO NATURAL En realidad no existe un mecanismo de secado natural y un mecanismo de secado artificial. El secado, sea cual sea el método, se compone de dos fenómenos: la circulación del agua desde el centro de la habitación hacia las superficies y la evaporación en la superficie. Precisamos en la lección anterior que el primero de estos fenómenos estaba controlado principalmente por la estructura, por lo que estaba particularmente vinculado a la esencia considerada, mientras que la evaporación depende principalmente de la temperatura, el estado higrométrico del aire y la circulación de este aire. En el caso del secado natural estas características son muy variables de una estación a otra, e incluso de un día a otro. 

C. y la temperatura promedio para el mes de agosto es de 20 -22° C. Para los mismos periodos el nivel de humedad va del 80 al 90% al 50 al 50%. Las variaciones diarias son poco acentuadas durante la estación invernal y mucho mayores en verano. En junio pasamos fácilmente de 30° a 15° por la noche y de 50% a 90% de humedad. En estas condiciones, la madera prácticamente recupera por la noche la humedad perdida durante el día. Pero, obviamente, en general la madera se secará mucho más en verano debido a 2 factores: mayor temperatura y menor humedad del aire. No podemos tomar ninguna medida sobre estos datos. Lo único que podemos hacer es regular la circulación de este aire más o menos caliente y húmedo según el grosor de las varillas. De hecho, una condición esencial para un buen secado es una buena circulación del aire alrededor y dentro de la pila. El aire en contacto con un trozo de madera húmeda se satura. La continua evaporación del agua en la madera produce una bajada de temperatura y por tanto más fácil la saturación. Si este aire saturado no se elimina y se reemplaza con aire más seco, la evaporación se detiene. La renovación del aire en el secado natural se produce primero gracias al viento. Podemos utilizar la dirección de los vientos predominantes en una región específica. También se establece la circulación de aire en la pila. Al contacto con la madera húmeda y bajo la acción de la evaporación, el aire se enfría y su densidad aumenta. Se crea una circulación vertical de arriba a abajo, tanto más fácil si se han previsto chimeneas en el interior del pilote. El aire frío debe poder ser expulsado debajo de la pila (por eso es importante que esté elevado) mediante corrientes de aire naturales. 

C – POSIBLES INCIDENCIAS ALTERACIONES Las variaciones imprevisibles de la temperatura y del estado higrométrico del aire, la violencia del viento pueden determinar la aparición de defectos en el periodo crítico que se produce en torno al 30% de humedad en la madera. Estos defectos son: deformaciones, grietas superficiales y grietas en los extremos, sobrecalentamiento y podredumbre. Pandeo. Sabemos que la deformación es el resultado de la contracción de la madera. Los limitamos al mínimo construyendo racionalmente la batería (n° 3 del párrafo A anterior). Ranuras de superficie. Las grietas superficiales se producen en verano, en circunstancias muy favorables al secado rápido, cuando el estado higrométrico del aire es bajo. Por tanto, su capacidad de absorción de agua es muy alta. Pero la circulación interna del agua desde el corazón de la pieza hasta la superficie no puede seguir el mismo ritmo. Por lo tanto, la madera de la superficie se encoge más rápido que la del interior y la envoltura se vuelve demasiado pequeña para el contenedor. Se agrieta. Todavía existe un paliativo que consiste en utilizar palos más finos durante la época más seca del año, sobre todo si el montón se construye durante esta estación seca y si se trata de un montón de madera especialmente nerviosa. Ejemplo: apilamos roble de 27 mm y hacemos el apilamiento en invierno, cogemos palos de 25 mm. Hacemos la misma operación en verano. Tomaremos varillas de 15 mm para el mismo espesor de 27 mm. Por último, cabe señalar que las maderas blandas y el álamo son las menos propensas a sufrir grietas superficiales. Por otro lado, maderas como el eucalipto y el alcornoque son casi inutilizables por su gran propensión. Aberturas al final. La circulación del agua en la madera se produce fácilmente en dirección longitudinal, mucho más que en dirección radial y tangencial. 

Asimismo, la evaporación en las superficies de las testas está activa. Esto da como resultado un secado especialmente rápido de la testa, acompañado de una contracción que provoca fisuras que tienden a progresar a lo largo del tablero. Actuamos retrasando la evaporación en la madera final. Para ello, puedes clavar pequeños listones de madera en los extremos. Pero hay que tener mucho cuidado, al retirar las lamas, de no dejar clavos que dañarían las sierras de corte. También es posible, y mucho más preferible, recubrir la testa con pinturas o barnices más o menos impermeables: (pintura: productos bituminosos). Para determinadas especies, puede resultar beneficioso acelerar el secado al principio para superar rápidamente el período crítico de deformación. Este periodo es aquel durante el cual la madera reúne las condiciones óptimas para un ataque criptogámico. Entre un 20 y 30% de humedad en la madera y una temperatura de 20 a 35° centígrados, se dan las condiciones para estas alteraciones llamadas sobrecalentamiento; que pueden convertirse en pudriciones características de la madera. Pero las maderas propensas a sobrecalentarse, como el haya, pueden no estar demasiado partidas. Luego favorecen la aceleración del secado durante el primer período. Una forma de frenar alteraciones incipientes cuyos daños aún no son visibles a simple vista es vaporizar la madera antes de empezar a secarla al aire libre. La cocción al vapor detiene el desarrollo de hongos, mata las larvas, si las hubiera, pero no protege la madera contra ataques posteriores. La cocción al vapor no debe confundirse con la preparación para el secado. Es una operación precisa para destruir los gérmenes que destruyen la madera.

D – DURACIÓN Y LIMITACIONES DEL SECADO NATURAL

Además de los factores ya estudiados: temperatura, estado higrométrico, buena renovación del aire, es necesario mencionar la influencia de: las especies: las maderas duras se secan lentamente en comparación con las maderas blandas y las maderas resinosas. el espesor el método de corte: cortar en losas hace que la madera se seque más rápidamente que la madera cortada en cuartos. temporada de apilamiento. Es importante, para la duración y calidad del secado, apilar las maderas duras antes del invierno y las blandas a principios del verano.

El tamaño de las pilas: cuando superamos los 2 metros de ancho ralentizamos notablemente el secado. el espacio vacío debajo de la pila. Decíamos que era recomendable dejar un espacio de 40 o 50 centímetros debajo de las baterías. Si se cumplen todas estas condiciones, el secado natural lleva mucho menos tiempo de lo que se pensaba anteriormente. Sin embargo, se puede estimar que las maderas duras de 27 a 30 mm de espesor apiladas en el otoño estarán secas la primavera siguiente y que las maderas duras de 50 mm de espesor estarán secas el otoño siguiente. Si es de madera blanda (álamo) o resinosa, un verano y principios de otoño será suficiente: de 3 a 5 meses según el espesor. Pero conviene recordar que sólo se puede secar al aire, es decir, con una humedad del 15 al 20%. 

III – SECADO ARTIFICIAL

 A – ANALOGÍAS Y DIFERENCIAS CON EL SECADO NATURAL La oposición de los dos términos “natural” y “artificial” dio lugar a la idea de dos fenómenos absolutamente diferentes. Esto fue suficiente para que surgiera una oposición irracional. De hecho los principios del secado son los mismos en todos los casos. Pero son más o menos fáciles de aplicar y, sobre todo, los resultados son más o menos limitados. Hemos visto que el secado al aire puede proporcionar entre un 15 y un 20 % de maderas duras secas en un año. El secado artificial (a costa de un cierto gasto de energía y trabajo) puede darnos en aproximadamente un mes madera de la misma naturaleza seca al 8 o 10%. 

B – CONDICIONES GENERALES Los resultados del secado artificial tal como se practicaba al principio fueron absolutamente decepcionantes. Enviar aire caliente sin ninguna precaución resultó en madera inutilizable por las siguientes razones. 

a) una evaporación demasiado rápida en la superficie produjo grietas superficiales que se hicieron más pronunciadas y se propagaron más profundamente. 

b) el inicio de escisiones internas en las partes débiles (rayos medulares en particular) también amplificadas cuando el corazón llega por debajo del punto de saturación. 

c) terminamos teniendo grietas internas acentuadas, mientras que las grietas superficiales tendían a volverse invisibles porque estaban parcialmente cerradas. La razón de estos fracasos se descubrió a principios del siglo XX y en 1930 se desarrolló un método racional. El error inicial fue utilizar aire caliente y seco. El aire caliente favorece la circulación del agua desde el interior hacia la superficie de la madera, pero también, si está seca, la evaporación superficial. Si por el contrario utilizamos aire caliente y húmedo siempre tendremos una circulación adecuada en el interior de la pieza de madera, hacia la superficie, pero reduciremos la evaporación superficial que así se alineará con esta circulación interna. Podemos decir que si conseguimos encontrar la concordancia entre la temperatura del aire y el nivel de humedad podremos conseguir un secado rápido y perfecto. Así, a pesar de lo paradójico que parezca esta conclusión, la madera debe secarse con aire caliente y húmedo. Veamos la tabla al final de la lección anterior. Una temperatura de 60° y una humedad del aire del 70% determinan una humedad de la madera del 14%. Supongamos que esta tarifa es la que quiero obtener. Pero tengo madera que está saturada en un 30%. Si soplo aire a 60° provoco grietas. Por tanto, empezaré con aire a 20° y un índice higrométrico del 95%, lo que llevará la madera al 28%. Luego iré aumentando poco a poco la temperatura y nunca bajaré del 70% de humedad. 

En resumen: durante una operación de secado, cada grado de humedad de la madera debe corresponder a una temperatura y un estado higrométrico específicos del aire dentro del secador. a) Las temperaturas generalmente varían de 45 a 80° según la especie. A veces pueden superarse significativamente. b) El estado higrométrico deberá mantenerse siempre en las condiciones establecidas. Siempre es muy alto durante la mayor parte del tiempo de secado (75 – 80%). Todos los grandes reveses se deben al incumplimiento de esta condición esencial. Muchos secadores, si se utilizan incorrectamente, tienen un estado higrométrico demasiado bajo. Debemos darnos cuenta de la dificultad que supone mantener un alto estado higrométrico a altas temperaturas, al mismo tiempo que funcionará una potente ventilación. Y sólo se necesita poco tiempo para deteriorar la madera. Por tanto, es absolutamente necesario disponer de dispositivos de control en buen estado que permitan un seguimiento muy preciso del imprescindible mantenimiento del nivel de humedad. Tampoco deberías querer secarte demasiado rápido. 

En comparación, el secado artificial es ciertamente muy rápido. Pero no hay que reducir imprudentemente los tiempos de secado que, para maderas de espesores habituales, oscilan entre unos pocos días y 1 mes. Recordemos aquí que, lo más habitual es que busquemos obtener madera seca al 8 o 10%. 

C – DIVERSOS PERIODOS DE SECADO ARTIFICIAL Distinguimos 3 períodos en el secado artificial 

1°) Período preparatorio 

2°) Secarse 

3°) Período de equilibrio. 

1°) El período preparatorio. La madera húmeda sólo comenzará a secarse realmente cuando toda la masa haya alcanzado la temperatura de la secadora. Durante este período: es importante tener un ambiente muy húmedo.

Todavía no estamos intentando secarnos;

Debe evitarse cualquier evaporación intensa en la superficie. Además, la transmisión de la temperatura del aire a la madera es mucho mejor en una atmósfera húmeda que en una atmósfera seca. Este periodo es muy importante, aunque limitado a unas pocas horas. De hecho, pueden aparecer grietas si el aire es demasiado seco en la celda de secado. 

2°) Secado propio.

La madera se calienta. Empezará a secarse.

Se realizará al ritmo deseado siguiendo el principio fundamental ya expuesto: cada grado de humedad de la madera debe corresponder a una temperatura y estado higrométrico bien determinado del aire en el secadero. Para aplicar correctamente este principio, debes tener ante tus ojos unas escalas llamadas tablas de secado. A estas escalas se suman las observaciones y puntos de referencia realizados durante operaciones anteriores. Conocemos cada secadora y la “operamos” según sus propias características. 

3°) El período de equilibrio. El período de equilibrio también es importante. La madera se considera seca cuando ha alcanzado, de media, el grado de humedad deseado. Pero esta humedad no se distribuye uniformemente por todo el espesor de la madera. Para evitar tensiones nocivas, esta madera no debe trabajarse inmediatamente. Por lo tanto, es de esperar un período de equilibrio. 

Este equilibrio, por supuesto, se producirá por sí solo. La madera que sale de la secadora, almacenada adecuadamente en una habitación cubierta, se equilibrará en un período de 10 a 15 días. Este período es relativamente largo, a menudo casi tan largo como el secado mismo. También solemos preferir hacer el equilibrio en la propia secadora. Esto es para permitir que la mayor humedad en el corazón de la habitación se distribuya uniformemente por toda la masa de esta habitación. Este resultado se obtiene continuando el calentamiento normal del secador, pero aumentando considerablemente el nivel de humedad del aire. Conseguimos el resultado deseado en un plazo de 10 a 48 horas. La madera está lista para su uso cuando tiene el mismo contenido de humedad final en todo su espesor. 

D – QUÉ INCLUYE ESENCIALMENTE UN SECADOR DE LEÑA. 

Una secadora es una instalación capaz de crear las condiciones de temperatura e higrometría necesarias para el secado. 

a) una celda capaz de contener un volumen óptimo de madera a secar (importancia de la empresa, pero también la forma y las dimensiones que deben respetarse para obtener una buena uniformidad de secado). 

b) en esta celda un sistema de aire acondicionado que incluye necesariamente un conjunto de calefacción, un sistema de humidificación y un sistema de circulación de aire.

c) todavía en la celda, pero con posibilidad de lectura externa, dispositivos de control: control de temperatura, control de humedad (que hemos descrito anteriormente). 

1 La celda. Las celdas de secado pueden construirse en mampostería, hormigón; madera, chapa. Las celdas de mampostería son buenas y se utilizan con frecuencia en instalaciones grandes. La celda debe ser impermeable y estar bien aislada. (porque las pérdidas de calor y humedad son más caras que el coste de un buen aislamiento). Las puertas de evacuación y las chimeneas deben estar bien estudiadas desde el punto de vista de la estanqueidad. Es necesaria una puerta de inspección para no alterar el régimen de secado abriendo la gran puerta de entrada con demasiada frecuencia. La ubicación de la celda es de gran importancia: ninguna celda se instalará “al aire libre”. Las celdas bajo hangares deben estar absolutamente protegidas de las inclemencias del tiempo y del sol. También es muy importante pensar en la accesibilidad, la carga, la proximidad. , carros, existencias de madera verde y madera blanda, etc. Podemos introducir en una cámara de secado de media un volumen de madera igual a un tercio de su capacidad (10 m3 de madera para 30 m3 de volumen interior de la cámara). tener varias celdas de capacidad media o relativamente baja en lugar de una celda de gran capacidad debido al secado de especies y varios caudales.’realizar al mismo tiempo. 

2 Acondicionamiento de la atmósfera Incluye: 

a) Un sistema de calefacción que pueda funcionar con agua caliente, vapor a alta o baja presión, aire caliente o electricidad.

El vapor se utiliza con mayor frecuencia.

En cualquier caso, el serpentín de calentamiento debe disponer de secciones que puedan controlarse por separado, para conseguir una adecuada regulación de la temperatura. 

b) Un sistema de humidificación del aire que puede ser tanto una vaporización de agua como, más convenientemente, un sistema de inyección de vapor. Por supuesto este sistema es ajustable. Además, se puede obtener una corrección mediante chimeneas de entrada de aire fresco y salida de aire húmedo cuyas aberturas estén provistas de registros que permitan su regulación.

Destacamos nuevamente la importancia de un manejo absolutamente correcto del sistema de humidificación que realmente controla todo el secado. 

c) Un sistema de ventilación. El sistema de ventilación puede ser ventilación natural o ventilación artificial. En el primer caso simplemente utilizamos la diferencia de densidad entre el aire caliente y el aire frío. La circulación se regula mediante la correspondiente apertura de los registros. La velocidad del aire que pasa a través de las baterías es entonces bastante limitada (20 cm por segundo, en lugar de 75 cm/segundo, como se considera deseable). En el segundo caso, los ventiladores permiten obtener una mejor velocidad, pero hay que tener en cuenta dos cosas: una velocidad exagerada corre el riesgo de cambiar rápidamente el estado higrométrico. De la secadora, con los riesgos de deformación y agrietamiento que esto conlleva. Además, el “bloque” de aire puesto en movimiento corre el riesgo de rodear la pila en lugar de atravesarla. El operador de la secadora debe ser capaz, a través de la experiencia, de encontrar la velocidad adecuada para sus ventiladores y puede verse obligado a “bloquear” ciertos espacios encima o debajo de la pila para forzar el paso del aire a través de ella.

3 Los dispositivos de control. 

Es importante saber colocarlos, debemos medir la temperatura del aire y su estado higrométrico antes de ingresar a la pila de madera, nuestra medición no debe verse influenciada por aberturas, es decir puertas y chimeneas, ni por elementos calefactores. Por lo tanto, la mejor ubicación es a mitad de camino a lo largo del secador y a mitad de camino hacia el lado de la entrada de aire en la pila de leña.

En el caso en que se espere una inversión periódica de la dirección de circulación del aire, es absolutamente necesario tener un conjunto de aparatos de medición a cada lado de la pila, el número de termómetros y psicrómetros dependerá de la longitud del secador y del número de baterías de calefacción. Los cuadros de control, que de hecho son también dispositivos de control, están siempre distribuidos a lo largo de la pila y colocados en el lado de salida de aire, o en ambos lados si hay una inversión del tráfico. 

1 entrada de aire fresco 

2 Registre 

3 Salida de aire húmedo 

4 Registre 

5 ventilador 

6 Calefacción 

7 humidificación 

8 termómetro 

9 psicrómetro 

10 madera 

11 carro 

12 Contraventanas y elementos para dirigir el aire sobre la pila de madera.

 Figura 2 Disposición de los tableros de control a lo largo de la pila en el lado de salida de aire. 

E – DIFERENTES TIPOS DE SECADORAS 

Hay dos categorías de secadoras. 

1°) Secadores en los que la madera queda inmovilizada durante todo el período de secado. Se denominan secadores “estacionarios”, secadores de cajas, secadores de compartimentos o incluso secadores discontinuos. 

2°) Secadores en los que circula la madera, entrando la madera verde por un extremo para salir seca por el otro. 

Se trata de secadores progressvos o secadores continuos, o secadores de túnel. En una secadora de caja, la temperatura y el estado higrométrico del aire varían desde el inicio hasta el final del secado. En un secador de túnel, a lo largo del secador, se produce una sucesión de estados de temperatura y humedad que la madera irá encontrando sucesivamente. 

1 – Secadores de cajas.

Ellos entienden : 

a) secadores con ventilación natural 

b) secadores de ventilación artificial. 

a) Secadoras con ventilación natural. 

El aire fresco ingresa a la base de la secadora. Este aire frío pasa a través de los elementos calefactores de la batería del radiador. Se calienta, sube en la secadora entre los montones de leña. Luego se humidifica, por lo tanto se enfría y desciende a las partes inferiores del secador desde donde es evacuado a través de chimeneas dispuestas en las paredes laterales. Se pueden colocar tubos de humidificación junto a los tubos de calefacción para acondicionar el aire que se envía a la pila de madera. El diagrama de la Figura 3 ilustra este principio general. En esta línea general de construcción, los constructores estudiaron adaptaciones: reintroducción de parte del aire refrigerado en el circuito, apilamiento de leña con disposición de chimeneas internas para mejorar la circulación del aire e incluso calefacción interior de dichas chimeneas. Ventajas: este tipo de secadora no requiere fuerza motriz para la ventilación. La velocidad de circulación del aire es baja. Por lo tanto, prácticamente no hay peligro de deterioro de la madera, por lo que el control es reducido. Desventajas:

El tiempo de secado es mayor (debido a la velocidad reducida de circulación del aire).

Falta de homogeneidad en los resultados siempre y cuando el secado sea un poco largo.

La instalación de chimeneas mejora el secado, pero reduce el volumen de madera que se puede apilar en la celda.

Se produce un mayor gasto de vapor que en otro tipo de secadoras.

Entre los secadores con ventilación natural, un principio interesante son los llamados secadores de condensación.

El aire húmedo no se evacua a través de chimeneas laterales, sino que se envía a través de tubos llenos de agua fría. 

El vapor de agua que contiene se condensa en estos tubos. Liberado así de su humedad, el aire vuelve al circuito cerrado, es decir con mayor regularidad que si estuviera sometido a las condiciones atmosféricas exteriores. 

secador de ventilación natural 

1 entrada de aire fresco 

2 tubos calefactores 

3 Entrada de aire caliente en pilas de madera 

4 Aire húmedo y frío 

5 montones de madera 

6 Salida de aire húmedo 

7 Parte del aire frío se recupera y se devuelve al circuito. 

8 Chimenea de escape 

9 Expulsar el aire fresco. 

B) Secadores con ventilación forzada o ventilación mecánica. 

Los ventiladores garantizan la circulación del aire interior, manteniendo el resto de condiciones exactamente iguales, a saber: calentamiento y humidificación del aire. La ventilación puede proceder de un ventilador exterior a la secadora o, por el contrario, de un ventilador interior. Entonces, ventilación externa o ventilación interna. 

En el primer caso, el ventilador puede soplar el aire en la dirección longitudinal de la secadora o en la dirección transversal. Los secadores más modernos han adoptado este último sistema. 

En cualquier caso, sea cual sea el sistema, el ventilador sopla el aire sobre los calentadores. El aire se enfría sobre la madera y regresa a los calentadores.

Las “salidas” permiten evacuar el exceso de humedad. Las “entradas” permiten la llegada de aire fresco. Entre las placas se pueden alcanzar velocidades de circulación de aire de 0,75 metros por segundo a 1,50 metros por segundo. El aire acondicionado se mezcla y distribuye de forma muy uniforme en las baterías. 

Ventajas: Mejor aprovechamiento del calor que en secadoras con ventilación natural. Mejor homogeneización del aire. Tráfico mucho más intenso. 

Secado más uniforme y más rápido. 

Desventajas: El menor gasto en calor tiene como contrapartida un mayor gasto en fuerza motriz. 

Es necesario un seguimiento cuidadoso para evitar incidentes al caminar que produzcan espacios secos. 

 Secador de ventilación artificial 

1 entrada de aire fresco

2 Registro de admisión 

3 tubos calefactores 

4 ventilador 

5 Aire caliente encendido 

6 Aire frío y húmedo encendido, 

7 Registro de evacuación 

8 Salida de aire húmedo 

9 montón de madera. 

2 Secadores de túnel. 

Todos ellos están ventilados mecánicamente, ya sea mediante un único ventilador colocado en el exterior de la secadora, o mediante múltiples ventiladores colocados en su interior. Existen secadores de túnel no sólo para la industria maderera, sino también para secar pinturas, barnices y secar antes de la cocción productos cerámicos (azulejos, ladrillos, cerámica, platos, cuencos, tazas). 

En un secador de túnel el aire circula en sentido contrario a la circulación de la madera. 

Al recorrer el túnel, éste se encuentra con diferentes zonas climatizadas, cada vez más cálidas y cada vez menos húmedas. 

La corriente de aire, en dirección contraria al movimiento de los carros, es intensa. El aire humidificado puede volver a circular o salir al exterior. 

Buscar un túnel 

1 aire fresco 

2 radiadores 

3 ventilador 

4 Aire caliente encendido 

5 Entrada al bosque 

6 Paseo por el bosque 

7 Fuera de peligro 

8 Salida de aire húmedo 

F – QUÉ SECADORA ELEGIR Los secadores de caja y los secadores de túnel responden a necesidades claramente diferentes del usuario. 

Los secadores de túnel son adecuados para secar grandes cantidades de cuencos del mismo tipo y espesor en buenas condiciones. Ejemplo: pueden cubrir los requerimientos de una demanda regular y continua de un cubo de madera diario. 

Un fabricante de frisos de parquet de roble de 27 mm de espesor utilizará fácilmente un secador de túnel.

 No son aptos para secar madera de diversos tipos y espesores.

 En este caso sería necesario: o operar el túnel con una carga parcial que perjudica la buena circulación del aire, lo que normalmente estaba diseñado para un túnel completo. 

O ralentizar el funcionamiento de la secadora poniendo a secar la madera más lenta, lo que por supuesto es una contradicción desde el punto de vista económico. Por ello, los secadores de caja se utilizan con mayor frecuencia, sobre todo porque el número de células de secado puede ser proporcional a la evolución de las necesidades de la empresa. 

Entonces podemos dudar entre: el uso de una celda con ventilación natural o el uso de un ventilador secador. Si creemos que los grandes usuarios (EE.UU., Inglaterra, Alemania, países escandinavos), los secadores con alta velocidad de circulación de aire son los más económicos desde el punto de vista de la eficiencia. 

Las condiciones industriales en Francia quizás tengan más matices que en estos países. 

Un industrial así compra directamente de los cortes y recibe en su fábrica madera “que cae de sierra”, es decir, muy húmeda. Utiliza mucha madera blanda y blanca en su fabricación. 

De hecho hay mucha agua que eliminar. Deberá utilizar boxes con ventilación mecánica. 

Por el contrario, un fabricante de este tipo utiliza madera claramente reciclada. 

Puede producir vapor a bajo precio. No realiza una producción intensiva y, en particular, no está sujeta a plazos imperativos. Quizás pueda conformarse con una secadora con ventilación natural. Las dimensiones de las celdas a elegir dependen de la longitud de los trozos de madera utilizados, y del rendimiento mensual que se desee obtener. Siempre es un mal cálculo elegir una caja demasiado grande. La mejor dimensión es de 6 metros. 

Más allá de los 10 metros el secado ya no es uniforme. 

Estas dimensiones son para longitud. El ancho puede corresponder a una pila o a dos pilas una al lado de la otra. 

Si tomamos como máximo un ancho de pila de 1,80 m, obtenemos aproximadamente 4,50 m de ancho para una secadora de dos hileras. 

La altura de los pilotes es generalmente de 2 metros. 

Los túneles pueden tener una longitud de unos treinta metros. 

El rendimiento depende del volumen del secador (volumen útil igual a 1/3 de la capacidad), de la especie a secar, del espesor de la madera aserrada y del tipo de secador. En un sector medio y, sobre todo, variado, un secador con una capacidad demasiado grande quizás no tenga un rendimiento satisfactorio porque no suele funcionar a pleno rendimiento: 

Una vez elegido el secador se debe realizar el secado para obtener los mejores resultados.