1. INTRODUCCION.- - Escuela de Ciencias Forestales PASANTIAS/2 pasan… · La madera representa...

Desarrollo de un programa de secado convencional para la madera de Teca (Tectona grandis Lin. f.), a escala de laboratorio

Alcoba Campos Roberto, 2009 1

1. INTRODUCCION.-

La madera representa algo muy importante en la vida del hombre, por cuanto ha desarrollado

un rol verdaderamente significativo en el avance de la civilización. Con ella se han elaborado

herramientas, armas y una gran variedad de artículos, desde las muy simples hasta verdaderas

obras de arte. (JUNAC, 1989)

Para la obtención de una mejor calidad en la madera aserrada, esta debe ser secada, porque

de este modo se obtiene mayor estabilidad dimensional, puesto que queda condicionada al

medio, se facilita el trabajo de carpintería e industrial; mejoran las propiedades mecánicas

(madera seca es mas resistente); aumento en la resistencia al ataque de hongos o insectos,

aparte de la disminución en el peso para el transporte. Por secado se entiende la eliminación

del exceso de agua de la madera en condiciones rápidas, económicas y sin ocasionar defectos.

(Bittencourt, 1988)

La madera recién cortada puede presentar porcentajes de humedad que varían entre 120 %

hasta más de 200 %. Esto quiere decir que la masa del agua de una pieza todavía verde, puede

ser hasta dos o más veces la masa de la propia madera. (Bittencourt, 1988)

Existen muchas ventajas al utilizar la madera seca, como por ejemplo, su resistencia eficaz ante

esfuerzos normales paralelos a las fibras, además de que estas últimas proporcionan un efecto

visual estético con una multiplicidad de texturas que la hacen más atractiva para determinados

fines; con la madera también se pueden obtener muchas formas y secciones más fácilmente

que con otros materiales, posee una alta capacidad de absorción de energía de deformación, lo

que hace factible que la madera sea utilizada para fines estructurales. Asimismo, se ha

verificado a través de varios años de investigación que la madera presenta excelentes

características de aislamiento térmico y acústico, así como una alta resistencia a la

conductividad eléctrica. (Chan, 1987)

Sin embargo, todas las ventajas que se pudieran obtener al utilizar la madera como material,

son posibles cuando posee un CH adecuado a las condiciones de servicio, ya que es un

material con fuertes tendencias a los cambios volumétricos que son causados precisamente por

el grado de humedad interna que posee y por el efecto del medio ambiente a que quede

expuesta. (Chan, 1987)



El secado de la madera constituye una fase crítica de su proceso de industrialización, ya que

según el método de secado que se utilice, puede disponerse de ella en mayor o menor tiempo.

En efecto, aunque el método de secado al aire requiere de una inversión inicial mínima

(espacios o patios de secado), lo cierto es que el proceso es lento y no permite una

disponibilidad oportuna y rápida de madera seca, además de que con este método no se puede

obtener un CH cercano al 12% o 8 %, en virtud de que su efectividad depende de las

condiciones climatológicas imperantes en el lugar de que se trate. (JUNAC, 1989)

También, se tiene el proceso de secado artificial en hornos, el cual realiza modificaciones de las

condiciones naturales del entorno de la madera húmeda a secar, controla las variables de

“temperatura, humedad relativa del ambiente y el movimiento del aire”. (Peredo, 1988)

Para el secado artificial en hornos es necesario desarrollar programas de secado que se

definen como sistemas preestablecidos de control de las variables que intervienen en el

proceso de secado. Implica el desarrollo de diferentes etapas para inducir a la perdida de la

humedad en la madera y permite controlar el comportamiento de la pieza durante el proceso.

Todos los programas de secado cumplen la misma función, controlar las variables que

intervienen en un proceso de secado, con el objetivo de poder obtener madera seca, sin

defectos y en el menor tiempo posible. (Matthei, 1994)

Un programa de secado está estructurado en diferentes etapas, estas se van adaptando según

las condiciones internas de la cámara, para que la madera alcance la humedad final requerida,

sin presentar defectos y en el menor tiempo posible.

Los programas de secado, combinan de la mejor manera las variables de secado (temperatura,

humedad de equilibrio de la cámara, humedad relativa, gradiente de secado) procurando lograr

una condición propicia dentro de la cámara, para que la madera pueda eliminar el agua en el

menor tiempo y con la mayor calidad. (Matthei, 1994)



2. JUSTIFICACION.-

El contenido de humedad de la madera es uno de los parámetros más importantes a considerar

para los distintos propósitos en que será utilizada, actualmente se utilizan secadores

industriales para satisfacer estrictamente las exigencias de los mercados internacionales, que

se orientan Crecientemente hacia madera seca. Las nuevas normas de la Comunidad Europea,

por ejemplo, prevén la prohibición en un futuro próximo de la entrada de madera aserrada verde

a los países asociados.

En cuanto a los productos más elaborados, como muebles, molduras, paneles en base a

listones, puertas. Su procesamiento requiere ineludiblemente trabajar con madera secada

artificialmente a un contenido de humedad final del 8%. En este caso, las normas son estrictas

en los mercados internacionales y no existe ninguna posibilidad de desarrollar este tipo de

productos sin contar con secadores apropiados.

Si bien es posible secar la madera al aire, en forma natural, el secado artificial constituye la

única alternativa para poder cumplir estrictamente con las exigencias de los mercados externos.

La tendencia creciente de los precios a nivel mundial hace cada día más sostenible y justificable

secar artificialmente la madera de especies que son refractarias al secado y deben secarse

lentamente.

El secado de madera constituye una de las etapas más importante del proceso de preparación

de madera para la remanufactura, tendiente a obtener productos finales con alto valor

agregado. Los requerimientos de estabilidad dimensional y cualidades de trabajabilidad

exigidas para las maderas a procesar, son fundamentales para la calidad final de los productos,

lo que sólo es posible obtener con maderas cuyo contenido de humedad esté próximo al estado

de equilibrio con el ambiente que le rodea.

Para alcanzar la condición antes mencionada, la madera debe necesariamente someterse a

proceso de secado de tipo artificial. La tecnología a utilizar y el programa o tratamiento que

debe aplicarse a la madera, antes, durante y posterior al secado son factores decisivos, para la

obtención de un producto óptimo, en términos de: contenido de humedad, tensiones, grietas,

alabeos y otros aspectos, que permitan maximizar el aprovechamiento en los procesos de

elaboración.



Las características anisotrópicas de la madera, sus propiedades anatómicas y físico-mecánicas

de los diferentes tipos de especies, son factores determinantes en la elección del tipo de

tecnología a utilizar para cada caso, así como de los programas de secado y tratamientos a

emplear. Por otro lado, los costos de secado constituyen otro factor determinante en la decisión

de considerar o no la posibilidad de aplicar un secado artificial a la madera. Los factores que

determinan lo anterior son: los tiempos de secado, la productividad de las cámaras (ciclos por

mes), la capacidad de éstas y la producción mensual de secado. La incidencia de los costos

fijos y del personal de operación, sobre los costos de secado o de venta de servicio, son

factores determinantes en esta decisión. (Tomaselli, 1998)

Por todo lo mencionado anteriormente es importante señalar que el secado artificial es una

alternativa potencial para secar la madera de teca (Tectona grandis lin. F.), la teca es una de

las más versátiles y valiosas y ha alcanzado un gran valor y prestigio, es de gran importancia

realizar estudios en el comportamiento de la madera frente al secado convencional y a la

aplicación de programas de secado. Además de su apariencia es distintivo su color amarillo

bronceado a café oscuro, a menudo con líneas acentuadas claras y oscuras. Es tal vez la

madera más vistosa en cortes transversales. Tiene propiedades únicas de estabilidad,

haciéndola ideal para aplicaciones para exteriores, es su elevado costo usualmente el limitante

para utilizarla en trabajos de decoración interior. Tiene una gran belleza y se la prefiere con

acabado “al natural”. (AWI, 1997)

Intrínsecamente, la teca es una de las maderas mas valiosas, pero su uso esta limitado por su

escasez y alto costo. La teca es única en cuanto no causa herrumbre o corrosión cuando esta

en contacto con metales; por lo cual, es muy usada en la industria de construcción naval,

tanques y toneles, y otros que requieran alta resistencia a los ácidos. La teca es actualmente

utilizada en la construcción de costosos botes, muebles, pisos, objetos decorativos y exteriores

decorativos en tableros aglomerados. (USDA, 1999)



3. OBJETIVOS.-

Los objetivos son los siguientes:

3.1 General:

Desarrollar un programa experimental de secado para la madera de teca (Tectona

grandis Lin.f.) procedente de plantaciones del Valle de Sacta, en el laboratorio “Aliso”

3.2 Específicos:

Diseñar el programa de secado para la madera de teca, controlando las variables de

secado (temperatura, humedad relativa, contenido de humedad de equilibrio, gradiente

de secado).

Describir y especificar las condiciones de secado utilizadas en la madera de teca.

Determinar el tiempo de secado a lo largo de las diferentes etapas de secado para la

madera teca.

Evaluar los defectos de secado observados en el secado convencional de la madera

teca.



4. REVISION DE LITERATURA.-

4.1 Definición de madera.-

La madera se puede considerar como una sustancia dura y fibrosa que se desarrolla hacia la

parte interna del cambium vascular, tanto en el tallo como en las ramas y raíces. Es el producto

de las divisiones del cambium vascular y esta constituido por una serie de células o elementos

leñosos que han pasado a través de diferentes etapas de desarrollo, desde la división celular

hasta la diferenciación y maduración de las células, para formar el tejido leñoso (Zobel y Van

Buijtenen, 1989). Es un material organizado y heterogéneo resultante de la actividad de un

meristema lateral: el cambium. (Detienne, 1988)

La madera se desarrolla como un tejido funcional de las plantas más que como un material

diseñado para satisfacer las necesidades del hombre. Sin embargo, el conocimiento de la

madera como un material natural es un elemento básico para trabajarla exitosamente. Se debe

tener presente que la madera es el producto del crecimiento de determinado tipo de plantas, es

decir, que no todas las plantas producen madera. (Hoadley, 1980)

4.2 Estructura de las Latifoliadas.-

Las plantas que comúnmente producen madera se encuentran incluidas en dos grupos:

coniferas y latifoliadas (dicotiledóneas). Cada uno de estos grupos presenta diferencias

notables entre si, no solo desde el punto de vista morfológico, sino también en aspectos

relacionados con la estructura de la madera. (León, 2001)

La estructura de las latifoliadas es mucho más compleja que las coníferas, presenta tres tipos

grandes de tejidos: el conductor, formados por los vasos, el de sostén, formado por las fibras y

el de reserva, formado por las células parénquimaticas. La mayor parte de estos elementos se

orientan axialmente, no superando los 2 mm. de longitud. (Kollman, 2001)

Los vasos que a simple vista parecen poros dan un aspecto característico en la sección

transversal y su distribución puede ser aislada, en grupos radiales o grupos tangenciales, como

regla general todos los que se forman al comienzo del periodo vegetativo tienen paredes mas

delgadas y lúmenes más anchos que los que se forman al final del periodo. (Vargas, 2007)

Los vasos incorporan en sus paredes longitudinales punteaduras de tamaño notablemente

inferior que las presentes en las células de las traqueidas. Las punteaduras de paso con las



fibras y traqueidas suelen ser areoladas, mientras las que se dan entre vasos y parénquima

suelen ser simples o semi-areoladas. (Vargas, 2007)

Los líquidos pueden penetrar en los lúmenes de las fibras a través de las punteaduras de paso

con los elementos vasculares y células de parénquima adyacentes. No obstante, la

permeabilidad y tratabilidad de las fibras es pobre. En maderas tropicales la disposición de los

vasos es bastante uniforme, la proporción de los vasos puede variar de 2 a 65% en la madera,

así como su distribución influyen en sus propiedades de resistencia. (León, 2002)

El parénquima, que en su mayor parte se presenta agrupado alrededor de los vasos y radios

leñosos, tiene poca importancia, sus células redondas o levemente poligonales en sección

transversal, están llenas de sustancias de reserva. (León, 2002)

Fig. 1 Estructura anatómica de la madera Fuente: kollman, 2001

4.3 Características de la Teca (Tectona grandis Lín. F.).-

4.3.1 Taxonómia.-

4.3.1.1 Nombre común: teca (España y Colombia), teck (Francia), teak genuine (Inglaterra y

Estados Unidos), nombres difundidos a nivel mundial.

4.3.1.2 Nombre científico: Tectona grandis lin f.

4.3.1.3 Familia: Verbenácea



4.3.2 Distribución geográfica.-

La palabra teca procede de la palabra india “tekka”, “tek” o “teka”. En portugués también se

utiliza la palabra “teca” para referirse a esta especie de madera. A pesar de que en el pasado

los comerciantes portugueses y de otras nacionalidades habían exportado madera de teca de

Indonesia a Europa, la teca no es originaria de Indonesia. El árbol de teca procede en origen de

la zona geográfica que se extiende desde la India hasta Birmania, Laos, Tailandia y Filipinas.

Se calcula que la teca fue introducida en Indonesia hace aproximadamente 400-600 años.

(Vargas, 2007)

Actualmente también hay árboles de teca en otros continentes, como África, Centroamérica y

Sudamérica. En estas partes del mundo la teca se cultiva en plantaciones. En estas zonas, la

madera crece con mayor rapidez que en los lugares de origen. Crece tan rápido que el árbol

está listo para la tala en unos 15 ó 20 años. (Vargas, 2007)

La Teca (Tectona grandis Lin.f.) es una especie nativa de Birmania, Tailandia y algunas partes

de la India. En América Central fue seleccionada como una de las especies prioritarias con

base en los resultados obtenidos de las investigaciones del Proyecto Madeleña del CATIE y

también por el impulso que el gobierno quería dar al desarrollo de las plantaciones forestales

apoyándose en los incentivos fiscales (a partir de 1979). (Vargas, 2007)

4.3.2.1 Requerimientos de suelos.-

El árbol de teca puede crecer en diversos suelos. La calidad de su crecimiento, no obstante,

depende de la profundidad, la estructura, la porosidad, el drenaje y la capacidad de retención

de la humedad del suelo. El desarrollo es mejor en suelos profundos, bien drenados y fértiles,

especialmente sobre substratos como suelos volcánicos o aluviales de diversos orígenes. El pH

óptimo del suelo es de 6,5 a 7,5. Su contenido de calcio es también un factor importante, ya que

la falta de calcio en el suelo se traduce en el raquitismo de los árboles. (Salazar, 1974)

4.3.2.2 Requerimientos de temperatura y pluviosidad.-

El crecimiento óptimo de la teca tiene lugar con una temperatura mensual mínima superior de

13 ºC y una temperatura mensual máxima inferior a 40 ºC.

La pluviosidad óptima para la teca se sitúa entre 1250 y 3750 mm. al año; no obstante, para la

producción de madera de buena calidad, la especie requiere una estación seca de por lo menos

cuatro meses con precipitaciones menores de 60 mm. (Salazar, 1974)



En Malasia, varios estudios en pequeñas parcelas en Perak (pluviosidad de 2800 mm.),

Selangor (2500 mm.), Kepong (2600 mm.) y Johore (2700 mm.) en los tres a cinco últimos años

han mostrado que la teca puede desenvolverse igualmente bien, si no mejor, en regiones más

húmedas y cálidas que las de su cultivo tradicional. Las tasas de crecimiento inicial de los

árboles en estas regiones más húmedas y calurosas han sido notables y han despertado

interés por la promoción de la teca en mayor escala en Malasia. (Salazar, 1974)

Según un informe de la India (Kondas, 1995), la teca crece muy bien en altura y en grosor en

las zonas en que los árboles reciben por lo menos suficiente humedad durante la mayor parte

del año, en comparación con su crecimiento en zonas monzónicas. (Vargas, 2007)

Es errónea la creencia de que los anillos anuales de crecimiento, que dan estructura a la fibra

en los troncos, aparecen sólo en árboles de teca que crecen en zonas con marcada estación

lluviosa y seca y no en las regiones de pluviosidad constante a lo largo del año. Es probable

que los árboles que crecen en zonas con un largo período seco tengan anillos concéntricos muy

netos y apretados a causa de la inactividad del cambium durante el largo paréntesis seco. Sin

embargo, el anillo de crecimiento se sigue formando en todas las condiciones climáticas, incluso

cuando la pluviosidad es alta todo el año. (Vargas, 2007)

4.3.3 Características sobresalientes del árbol.-

Los árboles son en general grandes, de fuste recto y cilíndrico, y pueden alcanzar los 50 metros

de alto. Presenta Raíces grandes, profundas y con fuertes raíces laterales. Tronco recto,

especialmente cuando joven, con la tendencia a bifurcarse o ramificarse en exceso si crece

aislado. Las ramas en árboles adultos son gruesas. Las hojas son opuestas, caducas, muy

grandes, de color verde oscuro en el haz y marrón claro y afelpado en el envés. Flores de color

lila y dispuestas en grandes paniculas terminales. El fruto es una drupa cuadrilobulada, con

pericarpio afelpado que encierra una semilla bastante dura. (Vargas, 2007)

Es bastante exigente en luz y requiere para su desarrollo suelos bien drenados, fértiles y

profundos. Crece bien en zonas húmedas desde el nivel del mar hasta una altitud de 1000 m.

una precipitación de 1000 a 3000 mm. / Año y una temperatura promedio de 26 ºC. (Vargas,

2007)



4.3.4 Características externas de la madera.-

Cuando la madera esta recién cortada, el duramen es de color verde oliva, pero se convierte en

un color marrón – dorado cuando seca, mostrando frecuentemente bandas de color oscuro que

se desvanecen eventualmente con el paso del tiempo. La albura es de color amarillento a

blanco y abruptamente separada del duramen. (Weaber, 1993; citado por Rivero, 2003)

Se distinguen los anillos de crecimiento y, en el caso de anillos ocasionales, estos son de

ocurrencia anual y se muestran en las superficies laterales como líneas de color marrón

estrechas que son más oscuras que el resto del duramen.

La madera de teca es fina y dura, cualidad muy apreciada para diversos usos, es una madera

que contiene sílice; fácil de trabajar, secar y preservar; su durabilidad natural es buena y tiene

buena estabilidad dimensional. (Weaber, 1993; citado por Rivero, 2003)

Los muebles de exteriores fabricados con teca no requieren de pintura ni barniz. La severas

tormentas de nieves, las lluvias de los monzones, y el calor tropical no disminuyen la resistencia

de la teca. La teca es una de las pocas maderas en el mundo que tiene un aceite natural que la

hace impermeable, evitando que se deforme, agriete, o se torne quebradiza. La teca es

extremadamente resistente a la descomposición y tiene resinas (tecnoquinina) que repelen

naturalmente las termitas. (Weaber, 1993; citado por Rivero, 2003)

Fig. 2 Plantaciones de teca Fig. 3 Disposición de las hojas Fuente: Forwod, 2006 Fuente: Forwod, 2006



Fig. 4 Inflorescencia de la teca Fig. 5 Frutos de la teca Fuente: Forwod, 2006 Fuente: Forwod, 2006

4.3.5 Macroscópia de la madera.-

La madera es de porosidad circular o semicircular y los poros son moderadamente pequeños.

En el leño temprano son visibles a simple vista formando hileras regulares e irregulares. En su

mayoría los poros son solitarios, de forma ovada y en ocasiones redonda. Se presentan poros

múltiples radiales en grupos de 2 a 3. Hay excesiva cantidad de poros, en promedio 220/100

mm2 y puede observarse tílides en las paredes delgadas de algunos poros; éstas son de color

blanco, pardo y amarillo. (CONAFOR, 2007)

El parénquima se observa a simple vista, en bandas terminales y del tipo paratraqueal

vasicéntrico, de color más claro que las fibras. Los radios son medianos, se observan a simple

vista y son relativamente escasos; en promedio se encuentran 25 en 5 mm. lineales.

Olor desagradable, con una fragancia aceitosa característica cuando esta recién cortada y que

se acentúa cuando se humedece o se calienta. Sabor no distintivo. Textura fina uniforme.

Grano recto. Brillo mediano. Veteado acentuado. Producido por los anillo de crecimiento.

(CONAFOR, 2007)

4.3.6 Microscopia de la madera.-

Los poros/elementos de los vasos tienen un diámetro tangencial promedio de 210 μm. con un

ámbito de 190 μm. a 300 μm. La longitud de los elementos vasculares es de 308 μm. con un

ámbito de 209 μm. a 418 μm. Las placas perforadas son simples y muy inclinadas; el punteado

íntervascular es alterno y las punteaduras son de forma ovalada y con aperturas extendidas.

El parénquima es paratraqueal escaso de tipo vasicéntrico y presenta de 1 a 2 células de

ancho. (Govaere, 2006)



Los radios son uníseriados con una altura promedio de 6 células y multiseriados con un

promedio de 2, 3 y 4 células de ancho por 40 células de alto. Hay radios homogéneos con

células rectangulares dispuestas verticalmente. (Forwod, 2006)

Las fibras son fusiformes, ligeramente estratificadas con punteaduras simples escasas. La

Longitud promedio de las fibras es 1550 μm. con un ámbito de 955 μm. a 2240 μm. El diámetro

tangencial promedio es de 25 μm. con un ámbito de 17,8 μm. a 31,1 μm. El diámetro promedio

del lumen es de 16 μm. con un ámbito de 11,1 a 22,2 μm. El espesor promedio de la pared es

de 4,2 μm. con un ámbito de 2,2 a 6,7 μm. La relación longitud y diámetro tangencial es 64.

Se observa gomas de color pardo amarillento en las fibras, en el parénquima longitudinal y en

los radios. (Govaere, 2006)

Fig. 6 Corte de la madera en secciones transversal, tangencial y radial Fuente: CONAFOR, 2007

4.3.7 Secado.-

La madera se estabiliza bien con el secado, por esto ocurre lentamente. Seca fácilmente al aire

presentando ligeras deformaciones, pero no endurecimientos ni tensiones superficiales. El

secado al horno es bueno, sin tendencias a rajaduras o alabeos, pero ocurren variaciones

considerables en las tasas individuales de secado de tableros. Se recomiendan como

programas de secado: el T10 – D4S y el T8 – D3S de los Estados Unidos y el H del Reino

Unido. (JUNAC, 1989)

4.3.8 Preservación.-

La madera es muy difícil de tratar con inmunizantes. La albura tratada por el sistema vació –

presión o inmersión, tiene una penetración incompleta y una retención de 50 a 100 Kg. /m3 y el

duramen es imposible de tratar, cualquiera sea el método que se utilice. (Vargas, 2007)



4.3.9 Durabilidad natural.-

Es resistente, con una duración en uso exterior de 10 a 15 años. El duramen es resistente al

ataque de termitas de madera seca, siendo comparable a la caoba de las indias occidentales

(Swietenia mahogani) en este aspecto. Es también moderadamente resistente a termitas

subterráneas y muy durables en el suelo, pero es fácilmente atacada por la polilla de mar. La

albura no tiene ninguna de las propiedades de durabilidad del duramen, además de ser atacada

por la carcoma. (Weaber, 1993; citado por Rivero, 2003)

4.3.10 Trabajabilidad.-

Es una madera fácil de trabajar con herramientas comunes y no ofrece ninguna dificultad a los

procesos de maquinado. La madera posee contenidos variables de sílice que llegan hasta el 1.4

% lo cual hace que esta sea abrasiva siendo por lo tanto necesario utilizar herramientas con

filos reforzados. Es una madera moderadamente buena para doblar al vapor. Da un buen

acabado y se deja encolar fácilmente. (CONAFOR, 2007)

4.3.11 Usos actuales.-

La madera es bien conocida por su contracción baja y su excelente estabilidad luego de

trabajarla, siendo muy utilizada para cubiertas de aviones, barcos y otras embarcaciones

grandes. Se usa para pisos, ebanistería, pilotes, coches de ferrocarril, construcciones interiores,

construcciones pesadas sometidas a la intemperie, marcos de puertas y ventanas, tornería,

talla, muebles y paneleria. Es excepcionalmente apropiada para tanques, tinas, bañeras,

cocinas, para bancos de laboratorio, y plantas químicas (debido a su alta resistencia a los

ácidos), estacones, armazones de casas y chapas decorativas. La madera no corroe los

metales cuando se usa en contacto con ellos. (Weaber, 1993; citado por Rivero, 2003)

4.4 Humedad en la madera.-

En un árbol recién cortado, su madera contiene una importante cantidad de agua, variando el

contenido según la época del año, la región de procedencia y la especie forestal de que se

trate. Las maderas livianas por ser más porosas, contienen una mayor cantidad de agua que las

pesadas. De igual manera, la albura, por estar conformada por células cuya función principal es

la conducción de agua, presenta un mayor contenido de humedad que el duramen. Esto indica

que el porcentaje de agua contenido en los espacios huecos y en las paredes celulares de la

madera es muy variable en el árbol vivo. (Viscarra, 1998)



El agua contenida en la madera se encuentra bajo diferentes formas (agua libre, agua

higroscopica o de saturación y agua de constitución), tal como se describe a continuación.

Fig. 7 Clasificación del agua en la madera Fuente: vargas, 1987

4.4.1 Agua libre.-

Es la que se encuentra ocupando las cavidades celulares o lumen de los elementos vasculares,

dándole a la madera la condición de “verde”. La cantidad de agua libre que puede tener la

madera esta limitada por su volumen de poros. (Vargas, 1987)

Al iniciarse el secado, el agua libre se va perdiendo fácilmente por evaporación, ya que es

retenida por fuerzas capilares muy débiles, hasta el momento en que ya no contiene mas agua

de este tipo. En este punto la madera estará en lo que se denomina “punto o zona de

saturación de las fibras” (PSF), que corresponde a un contenido de humedad entre 21 y 32 %

de humedad (SIAU, 1984). Cuando la madera ha alcanzado esta condición, sus paredes están

completamente saturadas pero sus cavidades están vacías. (JUNAC, 1989)

Durante esta fase de secado, la madera no experimenta cambios dimensionales, ni alteraciones

en sus propiedades mecánica. Por tal razón, el PSF es muy importante desde el punto de vista

físico- mecánico y de algunas propiedades eléctricas de la madera. (JUNAC, 1989)

4.4.2 Agua de saturación, higroscopica o fija.-

Es el agua que se encuentra en las paredes celulares; también es llamada agua de imbibición.

Existe la teoría de que el agua higroscopica esta constituida por hidrogeniones fijadas

principalmente a los grupos hidroxilo de la celulosa y hemicelulosa y en menor proporción a los

grupos hidroxilo de la lignina. (Kollman, 2001)



Durante el secado de la madera, cuando esta ya ha perdido su agua libre por evaporación y

continua secándose, la perdida de humedad ocurre con mayor lentitud hasta llegar a un estado

de equilibrio higroscópico con la humedad relativa de la atmósfera circundante. (Inzunza, 2004)

Para la mayoría de las especies, el “equilibrio higroscópico” esta entre 12 y 18% de contenido

de humedad, dependiendo del lugar donde se realiza el secado. La madera secada al aire libre

solo puede alcanzar estos valores de humedad de equilibrio. Para obtener contenidos de

humedad menores, debe acudirse al secado artificial para eliminar el resto del agua de

saturación o higroscopica. (Klitzke, 2005)

4.4.3 Agua de constitución.-

Es la que forma parte de la materia celular de la madera y que no puede ser eliminada

utilizando las técnicas normales de secado. Su separación implicaría la destrucción total de la

madera. (JUNAC, 1989)

4.5 Movimiento migratorio del agua en la madera.-

El agua en la madera se mueve de las zonas de alto contenido de humedad a las de más bajo

contenido, en un esfuerzo por alcanzar, un equilibrio de humedad en toda la pieza de madera y,

por otra, una condición de equilibrio entre el contenido de humedad de la madera y las

condiciones climáticas del medio circundante. (Viscarra, 1998)

Si la temperatura y la humedad relativa del ambiente permanecen constantes, la madera se

secara o absorberá humedad hasta que se establezca un equilibrio higroscópico. La humedad

en la madera se mueve a través de varios tipos de conductos, siendo los principales las

cavidades celulares o lúmenes, las punteaduras, los radios medulares, los espacios

intermicelares de las paredes celulares y las perforaciones (en las latifoliadas). (Vargas, 1987)

Las características de estos conductos, conjuntamente con la permeabilidad de la madera,

determinan la velocidad del movimiento del agua en las tres direcciones o planos de corte. En

madera normal, la velocidad del agua es mayor en sentido longitudinal, algo menor en sentido

radial y mínimo en el tangencial. (Tomaselli, 1998)

El movimiento del agua en la madera durante el proceso de secado es impulsado por varias

fuerzas que pueden actuar simultáneamente. Estas son las siguientes:



4.5.1 Fuerzas capilares.-

Son aquellas que ocasionan el movimiento del agua libre de una célula a otra, a través de las

cavidades celulares, punteaduras, perforaciones, espacios intermicelares, y radios medulares.

Cuando una pieza de madera verde empieza a secarse, la evaporación del agua de las capas

superficiales origina una fuerza de atracción o arrastre sobre el agua libre de las células

adyacentes. (Álvarez, 1992)

El flujo capilar originado por esta fuerza de arrastre hace que el agua libre del interior se mueva

de una célula a otra buscando la superficie de la pieza de madera. Mientras el proceso de

secado avanza y el agua libre de las cavidades celulares se elimina, la humedad que

permanece en la madera se encuentra en forma de vapor en las cavidades celulares o en forma

de agua higroscópica en los espacios intermicelares de las paredes celulares. La acción capilar

se desplaza progresivamente hacia el centro de la madera para desaparecer gradualmente

cuando el contenido de humedad de las células del interior tiende hacia el punto de saturación

de las fibras. (JUNAC, 1989)

4.5.2 Fuerzas debidas a diferencias en la presión del vapor.-

Cuando cesa la atracción capilar, la casi totalidad de las cavidades celulares solo contienen aire

y vapor de agua, generándose una presión de vapor que será tanto mas grande cuanto mas

elevado sea el contenido de vapor en dichas cavidades, alcanzando su valor máximo hacia el

centro de la pieza y decreciendo hacia la periferia. (JUNAC, 1989)

La diferencia de presión de vapor entre dos puntos, llamada gradiente de presión del vapor, es

la responsable de que la humedad de la madera, en estado de vapor, migre de las zonas

interiores hacia las exteriores que tiene una presión de vapor menor. (JUNAC, 1989)

4.5.3 Fuerzas debidas a diferencias en el contenido de humedad.-

Cuando la humedad de la madera empieza a abandonar los espacios intermicelares de las

paredes celulares, en las zonas cercanas a la superficie de la pieza se crea una diferencia o

gradiente de contenido de humedad entre la superficie y el interior de la pieza. Como existe

una gran afinidad entre el tejido celulósico de las paredes y el agua, las paredes mas secas de

las capas superficiales absorben la humedad de las paredes con un contenido de humedad

mas alto; es decir, el agua se desplaza de las células interiores mas húmedas hacia las de la

superficie que se encuentran mas secas. (Vignote, 2000)



Finalmente, con relación al movimiento migratorio del agua en la madera, es importante definir

el término difusión que es el fenómeno provocado por la combinación de los gradientes de

presión de vapor en las cavidades celulares y los gradientes de contenido de humedad de las

paredes celulares.( Inzunza, 2004)

En el movimiento de la humedad de la madera del centro a la periferia, una molécula de agua

se desplaza primero a través de una pared celular debido a su gradiente de contenido de

humedad, luego a través de una cavidad celular y sus conductos debido al gradiente de la

presión del vapor, después nuevamente a través de una pared celular mas seca según el

gradiente del contenido de humedad y así sucesivamente, repitiendo el proceso, hasta alcanzar

la superficie de la pieza de madera. (Vignote, 2000)

Cuando el flujo de agua tiene lugar en sentido longitudinal, la migración de la humedad se hace

en su mayor parte a través de las cavidades celulares, mientras que en sentido transversal

predomina el movimiento a través de las paredes celulares. Puesto que la difusión del vapor a

través de las cavidades celulares es mucho mas rápida que a través de las paredes, la

velocidad de secado es mucho mayor en la dirección longitudinal de una pieza de madera.

Asimismo, la humedad se difunde más rápidamente en la madera de albura que en la de

duramen, debido a que los extractivos y las punteaduras bloqueadas del duramen se oponen

parcialmente al paso de la humedad. (Tomaselli, 1998)

4.6 Programas de secado.-

Es un sistema preestablecido de control de las variables que intervienen en el proceso de

secado. Implica el desarrollo de diferentes etapas para inducir a la perdida de la humedad en la

madera y permite controlar el comportamiento de la pieza durante el proceso. (BOLFOR, 1998)

Un programa de secado no es más que una serie de instrucciones sobre la temperatura y la

humedad relativa que se deben aplicar en el secado de una madera, basado en cambios en el

contenido de humedad. (PIMES, 2007)

Un secado artificial se obtiene cuando se hace circular aire caliente y seco uniformemente a

través de una pila de madera. En tanto, el ritmo de secado y los riesgos de daños causados

durante el secado, son diferentes, dependiendo de las características estructurales de la

especie. Por esta razón las maderas requieren variaciones climáticas y de intensidad diferente,



los programas de secado varían en función de la especie, espesor y humedad deseada, la

humedad relativa del aire y la temperatura son factores fundamentales necesarios para

conducir adecuadamente el secado. (Klitzke, 2005)

Hoy en día existen tres tipos de programas de secado artificial, uno basándose en la pérdida de

contenido de humedad, otro en el cociente de secado y el último en el tiempo de secado.

La elección de uno de ellos dependerá de los resultados que se quieran obtener, refiriéndose al

contenido de humedad, porcentaje permisible de defectos y el grado de uniformidad de esta.

(Inzunza, 2004)

Si nos referimos al programa de secado por tiempo de secado, se caracteriza por el

establecimiento de tiempos fijos en cada etapa. Se utiliza generalmente, para maderas de fácil

secado o bien para aquellas cuyo comportamiento ha sido largamente estudiado. (Inzunza,

2004)

Con respecto al programa de contenido de humedad, es de preferencia aplicarla a especies

latífoliadas y sobre todo a maderas susceptibles a desarrollar defectos, tensiones y

desuniformidad en el porcentaje de humedad, y también se aplica cuando se trata de

experimentos exploratorios. (Klitzke, 2005)

Los programas de secado varían según los siguientes factores:

a. Según la especie de maderas a secar:

Densidad de la madera

Coeficiente de contracción

Anisotropía de contracción

Aspectos anatómicos

Humedad inicial

Permeabilidad de la madera

Se puede observar en la práctica que el secado de Pinus (maderas blandas) se realiza a una

mayor velocidad, ya que la estructura de la madera es simple y de rápida pérdida de humedad.

En cambio; para maderas de latífoliadas (maderas duras), por su estructura compleja y por lo

general de mayor densidad, se requiere un mayor tiempo de secado. (Matthei, 1994)



b. Según el uso final de la madera:

Siempre que se requiera maderas de mayor calidad, el secado deberá ser lo más suave posible

para evitar contracciones (colapso), rajaduras, etc..., es decir se realizará en un tiempo más

prolongado, siempre que guarde una relación con su beneficio económico. (Matthei, 1994)

c. Espesor:

Para diseñar los programas de secado se debe tomar en cuenta el espesor de la madera:

madera de 1” de espesor y madera de 2” de espesor. Los programas de secado se modifican

según las dimensiones de la madera a secar (espesor), los factores como: humedad relativa,

temperatura, gradiente de secado cambian según el espesor de la madera. (BOLFOR, 1998)

d. Humedad final:

17-20% puede ser un secado moderado

7-8% debe ser un secado suave y mayor tiempo

Una vez establecidos estos factores, se puede determinar si la madera es de difícil o fácil

secado. Esto servirá de base, para definir los valores iniciales de las variables de secado

(temperatura y humedad relativa inicial y final). (PIMES, 2007)

4.6.1 Etapas del programa de secado.-

Un programa de secado está estructurado en diferentes etapas, estas se van adaptando según

las condiciones internas de la cámara, para que la madera alcance la humedad final requerida,

sin presentar defectos y en el menor tiempo posible. Durante el proceso debe existir una

combinación correcta de las variables de secado, (temperatura, humedad relativa, humedad de

equilibrio, potencial de secado). (BOLFOR, 1998)

4.6.1.1 Calentamiento inicial.-

Se busca el calentamiento de toda la cámara y de la madera que conforma la carga, esto

permite dilatar los poros y eliminar el aire interno de la madera, facilitando la posterior

eliminación del agua. Se trabaja con alta humedad relativa y baja temperatura. (JUNAC, 1989)

4.6.1.2 Secado antes del punto de saturación de fibras (PSF).-

Es el proceso de eliminación del agua de la madera, se trabaja con baja humedad relativa y alta

temperatura. En esta etapa se elimina el agua libre de la madera (hasta el 28 o 30 % de

humedad de la madera). (Guerrero, 1980)



4.6.1.3 Calentamiento intermedio.-

Se eleva la variable temperatura y se aumenta considerablemente la humedad relativa,

evitando eliminar el agua de la madera, y tratando de dilatar los poros. (Guerrero, 1980)

4.6.1.4 Secado después del punto de saturación de fibras (PSF).-

Se vuelve a eliminar el agua de la madera (se elimina agua de impregnación o higroscópica), se

produce un aumento de la temperatura y una disminución brusca de la humedad relativa.

(Guerrero, 1980)

4.6.1.5 Acondicionamiento.-

Se disminuye la temperatura y se aumenta la humedad relativa a los efectos de igualar el

gradiente de Humedad dentro de cada pieza de madera. (JUNAC, 1989)

4.6.1.6 Uniformización.-

Se disminuye la temperatura y se aumenta la Humedad relativa a los efectos de igualar el

contenido de humedad entre las piezas que conforman la carga de madera. (BOLFOR, 1998)

4.6.1.7 Enfriamiento.-

Se busca el equilibrio de la temperatura interna de la cámara con el medio ambiente exterior, se

hace circular aire seco frío dentro de la cámara, se disminuye la temperatura y se baja humedad

relativa. (BOLFOR, 1998)

En el grafico siguiente se pueden observar las etapas de secado y como evolucionan a través

del tiempo:

Fig. 8 Secado por evaporación, ciclo esquemático

Fuente: Vargas, 2007



1. Calentamiento

2. Etapas de secado A (antes del PSF)

3. Calentamiento intermedio

4. Etapa de secado B (después del PSF)

5. Acondicionamiento C

6. Enfriamiento D

ECH. Equilibrio del contenido de humedad

PSF. Punto de saturación de las fibras

4.6.2 Consideraciones al programar el secado.-

Antes de comenzar a realizar algún programa de secado debemos tener en consideración los

siguientes aspectos.

a) La especie.-

Esta dependerá si son del tipo coníferas o latifoliadas. (JUNAC, 1989)

b) Sus características y propiedades físicas.-

Veremos su estructura, densidad y variación dimensional. (Matthei, 1994)

c) El tipo y dimensiones de la madera.-

Corresponderá si la madera presenta albura, duramen o ambas, si es juvenil o madura, si

pertenece a madera de reacción, sus escuadras y tipo de corte. (JUNAC, 1989)

d) El sistema de secado.-

En Horno o Cámara, pueden ser del tipo Pre-secador, Deshumidificador, Alta temperatura, y

convencional el cual puede ser del tipo Normal o Acelerado. (JUNAC, 1989)

e) La relación entre equipos y factores.-

Se identifican los más importantes como son: Temperatura, Humedad relativa, Velocidad del

aire, Gradiente de humedad, Gradiente de secado. (JUNAC, 1989)

f) La calidad y destino de los productos.-

Esta última consideración se refiere si la madera será del tipo Estructural, si se va a clasificar

según su apariencia y el destino de su mercado ya sea interno o externo. (Tomaselli, 1998)

g) La Modelación del programa de Secado.-

Para la modelación y puesta en marcha del programa de secado en base a pérdida de

humedad debemos tener en cuenta las siguientes variables para poder realizar los posteriores

cálculos con los datos empíricos de las tablas que se asocian a estas variables:

especie

Densidad básica



Espesor de la tabla.

Temperatura inicial del proceso.

Temperatura final del proceso.

Velocidad de circulación del aire.

Humedad inicial de la madera.

Humedad final de la madera.

(Tomaselli, 1998)

4.6.3 Ejemplo de programas de secado.-

Todos los programas de secado cumplen la misma función, controlar las variables que

intervienen en un proceso de secado, con el objetivo de poder obtener madera seca, sin

defectos y en el menor tiempo posible. (PIMES, 2007)

Los programas de secado, combinan de la mejor manera las variables de secado (temperatura,

humedad de equilibrio de la cámara, humedad relativa, gradiente de secado) procurando lograr

una condición propicia dentro de la cámara, para que la madera pueda eliminar el agua en el

menor tiempo y con la mayor calidad. (PIMES, 2007)

Algunos ejemplos de programas utilizados en la mayoría de las cámaras de secado, se pueden

observar a continuación:

Ejemplo 1: Programa de secado sobre la base de temperatura, Humedad de equilibrio,

gradiente de secado e intensificación.

Programa de secado para madera de 35 mm. De espesor

Tabla 1. Programa de secado

Fuente: Bolzon, 1989

Humedad de la Humedad C de

Gradiente C de Intensificación

Madera (%) Equilibrio N N (%) Secado

50 9,9 2,6 0

45 9,9 3 0

40 8 3 1

35 7,5 3 1

30 7 3 1

25 5 3 1

15 3,5 3 1



Temperatura inicial: 60°C

Temperatura final: 70°C

Tiempo de calentamiento: 4 horas

Tiempo de acondicionado: 6 horas

Enfriamiento: 2 horas

Ejemplo 2. Programa de secado sobre la base de temperatura, humedad relativa, humedad de

equilibrio, gradiente de secado.

Porcentaje de Temperatura Humedad Humedad C C de Gradiente

Humedad (°C) Relativa (%) Equilibrio s (%) de Secado

verde- 60 68 75 11 5

40 70 68 10 4

35 72 65 9 4

30 74 60 8 3,5

25 78 53 7 3,5

20 80 48 5 3,5

15 85 41 5 3



Ejemplo 3. Programa de secado sobre la base de temperatura, humedad relativa, humedad de

equilibrio, gradiente de secado.

Fases Tiempo Humedad AQ de T° Bulbo T° Bulbo

Humedad

Humedad A de

Potencial A de Vaporización

horas

La madera V V (%) seco (°C) Húmedo(°C)

Relativa A (%)

Equilibrio A (%)

secado

calentamiento 5 > 75 57 54 85 15,6 SI

secado > 75 60 51 60 8,8 8,5

secado 65 61 51 56 8,1 8

secado 55 63 50 48 6,9 7,9

secado 45 65 51 48 6,6 6,8

secado 35 65 50 45 6,3 5,5

secado 30 65 50 45 6,3 4,8

secado 25 63 47 40 5,9 3,6

secado 16 63 41 30 4,0 2,2

uniformizacion 2 63 61 90 17,2 SI

acondicionado 2 63 60 85 15 SI

enfriado 1 50 48 89 SI





4.6.4 Aplicación del Programa de Secado.-

Los programas se aplican de acuerdo al contenido de humedad de las muestras de secado

ubicadas dentro de la carga de madera. Para decidir cuándo deben cambiarse la condiciones

del horno, se determina el contenido de humedad de la mitad más húmeda de las muestras;

ese valor guía en todo momento los pasos del programa. Algunos operadores se guían por la

muestra más húmeda y realizan los cambios cuando el nivel de humedad se acerca a uno o dos

por ciento del valor de contenido de humedad especificado por el paso del programa.

(BOLFOR, 1998)

Finalmente, otro tipo de cambio aconsejable es aumentar la temperatura del bulbo seco en las

últimas etapas del secado. Después de que el contenido de humedad de las muestras ha

bajado a 15% o menos, la temperatura se puede elevar sin mayores daños para la madera.

(BOLFOR, 1998)

4.6.5 Modificaciones de los programas de secado.-

Una vez que el operador ha secado con un programa una serie de cargas de una especie, sin

causar deterioro, puede proceder a modificarlo en forma sistemática para reducir el tiempo

empleado en el secado. (PIMES, 2007)

Finalmente, otro tipo de cambio aconsejable es aumentar la temperatura del bulbo seco en las

últimas etapas del secado. Después de que el contenido de humedad de las muestras ha

bajado a 15% o menos, la temperatura se puede elevar sin mayores daños para la madera.

(PIMES, 2007)

4.6.6 Optimización del proceso de secado.-

La optimización del proceso de secado, genera una mejora de la calidad del producto, una

mayor utilización del volumen de cámara y una disminución del tiempo de secado. (Jiménez,

2003)

Las modificaciones en un programa de secado que se puedan efectuar durante el proceso

pueden traer soluciones cuando se trabaja con mucho cuidado, pero generalmente, cuando los

cambios de temperatura se realizan de manera brusca o excesiva pueden generar problemas

en el material. (Jiménez, 2003)



Un cambio de programa sobre la base del material que se está utilizando, optimiza el proceso

de secado y mejora el tiempo de secado (lo disminuye) y se obtiene una madera de mejor

calidad si se toman todos los recaudos necesarios. (Jiménez, 2003)

4.6.6.1 Variables que se deben tomar en cuenta para optimizar el proceso de secado.-

Las maderas blandas, secan más rápido que las maderas duras.

Las coníferas de crecimiento rápido secan más fácilmente que las de crecimiento lento,

incluso de la misma especie.

Las latifoliadas de anillos porosos se comportan de forma opuesta al patrón citado

para coníferas (su velocidad de secado es mayor cuanto menor sea el espesor del

anillo de crecimiento).

Las latífoliadas de anillo poroso secan mas rápidamente por los extremos que las

coníferas, por lo tanto el riesgo de rajaduras de extremos es alto.

La pérdida de humedad de las tablas de caras radiales es más rápido que las tablas

de caras tangenciales.

La albura seca más rápido que el duramen.

La albura colapsa en menor proporción que el duramen.

La madera con grano entrelazado y revirado es más propensa a los alabeos.

Las rajaduras se originan en los radios debido a la naturaleza débil de los mismos,

durante el proceso de secado.

4.7 Secado artificial en hornos.-

El secado artificial surgió como respuesta a las deficiencias del secado natural. Por medio de

aparatos e instalaciones especiales, se establecen en recintos cerrados condiciones climáticas

diferentes a las condiciones atmosféricas normales. Mediante ventiladores, se produce un flujo

de aire estable que circula a través de las pilas de madera, con temperatura y humedad

relativa controladas de acuerdo a programas preestablecidos según especies y dimensiones de

la madera en proceso de secamiento. (JUNAC, 1989)

La velocidad de secado se puede incrementar, elevando la temperatura tanto como sea

admisible para cada especie en particular sin ocasionar daños de consideración. De la misma

manera, se puede controlar la humedad relativa del aire de tal forma que los gradientes de

humedad no produzcan esfuerzos de tensión causantes de grietas y deformaciones. (Vargas,

2007)



El secado artificial, además de reducir considerablemente el tiempo de secado y de restringir la

producción de defectos, permite alcanzar contenidos de humedad tan bajos como sean

requeridos de acuerdo con el uso final de la madera. (Bittencourt, 1988)

La importancia del secado artificial es que con estos métodos se reducen los tiempos de

secado, además de reducir los costos de transporte, las propiedades de resistencia son

mejoradas en general, salvo al impacto o al choque, mejora la capacidad de resistencia a la

mayoría de hongos e insectos, mejora el cepillado, lijado y a las aplicaciones de colas y

pinturas. (Vargas, 2007)

Hoy en día es uno de los procesos más utilizados en empresas que figuran con gran

producción, teniendo en cuenta los tres factores limitantes de este aceleramiento, que son la

velocidad del aire circulante, la humedad relativa y la temperatura. (JUNAC, 1989)

4.7.1 Secado artificial convencional.-

El secado convencional se desarrolla en recintos cerrados dentro de los cuales se establecen

climas artificiales progresivamente más calidos y más secos. (JUNAC, 1989)

Cada clima o etapa del secado se mantiene durante un determinado lapso, de acuerdo con un

programa predeterminado experimentalmente según el tipo y dimensiones de la madera. Como

los cambios climáticos inducen contenidos de humedad de equilibrio cada vez más bajos, en las

piezas de madera se genera un gradiente de humedad que determina la velocidad de difusión

del agua, del interior hacia la periferia. (Vignote, 2000)

Los recintos en los cuales se lleva a cabo el secado convencional, se conocen como hornos o

cámaras de secado, los que además de ventiladores u otros sistemas de inyección de aire o

ventilación poseen elementos de calefacción, humidificación, control y registro de las

condiciones ambientales, tales como la humedad relativa del aire, la temperatura y el contenido

de humedad en diferentes tablas (muestras). Estos equipos varían en los diferentes tipos de

cámaras e inciden directamente en la eficiencia y calidad del proceso. (PIMES, 2007)

El secado convencional es el sistema de secado mas generalizado a nivel mundial y se

distinguen varias formas, según la intensidad de la temperatura aplicada y las características de

las instalaciones. (JUNAC, 1989)



4.8 Bases físicas del secado.-

4.8.1 Control del Proceso.-

Para un adecuado proceso de secado de madera, deben usarse los valores de la temperatura y

humedad relativa que experimentalmente ya se han determinado para cada especie de madera.

En la mayoría de los secaderos de madera, la humedad relativa se mide a través del "Bulbo

Húmedo" que es una medida termodinámica de la humedad contenida en el aire. Este

parámetro se mide con un aparato llamado Psicrómetro que es sencillo y fácil de usar. Esta

constituido por dos termómetros, en uno de los cuales el bulbo Permanece siempre seco e

indica la temperatura real del aire. El otro, llamado termómetro de bulbo húmedo, mantiene su

parte sensitiva cubierta por una tela de algodón húmeda, altamente absorbente. El agua que

conserva húmeda esta tela se mantiene en un nivel constante en un recipiente colocado debajo.

Todas las tablas de secado están basadas en los valores de "Bulbo Seco" o temperatura y

"Bulbo Húmedo" ó humedad. (Vargas, 2007)

4.8.2 Factores que influyen en el secado de la madera.-

Tanto en el secado en estufa como en el secado al aire, el agua es removida de la superficie de

la madera por evaporación. La velocidad de evaporación es controlada por la temperatura, la

humedad del ambiente y la velocidad del aire que pasa a través de la pila de secado. Para

entender la mecánica del proceso es por lo tanto necesario familiarizarse con las leyes de la

evaporación y sus relaciones con sus parámetros de control. (Vargas, 2007)

4.8.2.1 Temperatura.-

El calor es la fuente de la que las moléculas de agua en la madera adquieren la energía cinética

necesaria para la evaporación. La velocidad de esta depende de la cantidad de energía

suministrada por unidad de tiempo y de la capacidad del medio (aire) para absorber la humedad

liberada por la madera. De lo anterior puede concluirse que la temperatura es un factor de

aceleración de la evaporación ya que, cuanto mas elevada sea la temperatura del ambiente que

rodea la madera, mas intensa será la evaporación puesto que el aire podrá absorber mas

humedad. (Jiménez, 2003)

Es importante también tener en cuenta que la temperatura, conjuntamente con la humedad

relativa, son los elementos que determinan el clima dentro de una secadora y el equilibrio del

contenido de humedad de la madera. (Vargas, 2007)



En el secado artificial convencional, el calor se transmite a la madera por convección. El efecto

que podría producir una diferencia significativa entre la temperatura del aire en circulación y la

de la superficie de la madera, prácticamente se anula durante el secado en cámaras, al no

existir la radiación directa. (JUNAC, 1989)

En el secado al aire, cuando la madera está expuesta a la radiación directa del sol, la

temperatura superficial de las piezas de madera puede llegar a ser muy superior a la

temperatura del aire en circulación. Esta situación generalmente propicia condiciones de

secado muy severas, que se manifiestan en defectos en la madera como torceduras, grietas,

rajaduras en los extremos. (Vargas, 2007)

4.8.2.2 Humedad relativa.-

Es la relación entre la cantidad de vapor de agua contenida en el aire y la máxima cantidad que

puede contener a la misma temperatura. Si aumentamos la temperatura, aumenta la capacidad

del aire de contener vapor de agua, lo que quiere decir que puede absorber mayor cantidad de

vapor de agua de la madera. Igualmente si extraemos vapor de agua del aire, bajamos su

humedad relativa y aumenta la capacidad de sacar vapor de la madera. A una humedad relativa

dada, hay un valor de equilibrio de la humedad de la madera. De allí ya no pierde más

humedad. Por eso es que tenemos que ir variando las condiciones del ambiente a medida que

la madera se vá secando. Si la HR disminuye, también lo hace la humedad de la madera y si la

HR aumenta, la humedad de la madera también aumenta, procesos que se desarrollan a

temperatura constante. (Torres, 2008)

4.8.2.3 Velocidad del aire.-

La circulación del aire es otro de los elementos que actúa sobre la velocidad de evaporación del

agua durante el proceso de secado de la madera. La circulación de aire fresco a través de una

pila de madera y la expulsión de la humedad son condiciones necesarias para asegurar la

remoción del exceso de humedad dentro de un secadero y así mantener las condiciones de

humedad relativa deseadas. (Torres, 2008)

La velocidad del aire dentro de una pila tiene como funciones principales, transmitir la energía

requerida para calentar el agua contenida en la madera, facilitando así su evaporación y

transportar la humedad saliente de la madera. (Inzunza, 2004)



Experimentalmente se ha demostrado que se obtienen condiciones óptimas de secado en la

mayor parte de los casos, cuando el aire circula en una pila a una velocidad relativamente alta.

Actualmente se trabaja con velocidades de aire a través de la estiba de alrededor de 5m/seg.

para maderas de secado rápido. Para maderas de mayor densidad y secado lento se

recomiendan velocidades de 2 m/seg. Si se utilizan velocidades mayores sin un debido control

puede comprometerse la calidad de la madera por cuanto se acelera considerablemente la tasa

de evaporación del agua, generándose un gradiente de humedad muy alto entre la superficie de

la madera y su parte interna. (Inzunza, 2004)

Podemos decir que las ventajas de velocidades altas del aire dentro de un secadero disminuyen

considerablemente cuanto mayor sea el espesor de las piezas de madera, cuanto menor sea el

contenido de humedad inicial, cuanto menor sea la temperatura inicial y cuanto mayor sea la

densidad de la madera. (Viscarra, 1998)

Una vez bajado el contenido de humedad por debajo del punto de saturación de las fibras, se

puede reducir la velocidad del aire considerablemente, sobre todo para maderas duras y de

difícil comportamiento en el secado. En el caso ideal se debe variar la velocidad de giro de los

motores durante el proceso de secado, tomando en cuenta el comportamiento específico de la

madera a secar (Especie, espesor, contenido de humedad). (Viscarra, 1998)

4.8.2.4 Contenido de humedad de equilibrio.-

La madera es un material higroscópico que reacciona siguiendo las leyes que rigen para los

cuerpos porosos. (Vargas, 2007)

Cuando una pieza de madera se deja suficiente tiempo en un ambiente cuyas características de

temperatura y humedad relativa permanecen constantes, se establece un equilibrio entre la

presión parcial del vapor de agua en el aire y la que existe en el interior de la pieza de madera.

Cuando este equilibrio es alcanzado, la humedad de la madera no varía más y se dice que ha

llegado al contenido de humedad de equilibrio o humedad límite. Este contenido de humedad

permanecerá constante mientras las características del aire que rodean a la madera no

cambien. (Vargas, 2007)



Es importante anotar que este equilibrio no se alcanza instantáneamente y el tiempo empleado

depende de varios factores, tales como la densidad de la madera, el espesor, la cantidad y

calidad de sustancias extractivas presentes, la humedad inicial. (Viscarra, 1998)

4.8.3 Gradiente de Secado de Maderas.-

El gradiente de secado de madera es la relación entre la humedad contenida en la madera y la

humedad de equilibrio en ese ambiente. Este es el criterio más importante para un adecuado

proceso de secado de madera en hornos. (Vargas, 2007)

Un gradiente muy bajo puede prolongar el tiempo de secado de la madera excesivamente,

mientras que un gradiente muy alto aceleraría mucho el proceso pero seguramente traería

consecuencias graves en la calidad de la madera ó la interrupción del secado de la madera.

(Viscarra, 1998)

Los valores normales están entre 1,5 y 2,5 dependiendo de la especie. En piezas muy gruesas

no se pueden usar gradientes altos ya que la diferencia entre el centro de la pieza, que está

húmedo, y la superficie, que tiene una humedad de equilibrio de acuerdo al ambiente, es muy

alta y provoca esfuerzos que dañan la madera ó interrumpen el secado. (Vargas, 2007)

4.9 Cámaras de secado.-

Son en principio, unos cuartos sellados herméticamente, equipados con un sistema de

calefacción (normalmente radiadores), ventiladores para la circulación del aire, equipos de

humidificación, válvulas para el intercambio del aire con cierres de mariposas y equipo para

controlar y variar el clima dentro del secadero (temperatura y humedad relativa del aire). (Tuset,

1989)

4.9.1 Partes constitutivas de la cámara.-

4.9.1.1 Portones de carga frontal o lateral, de aluminio, que garantizan una perfecta

hermeticidad. Esta opción depende de los espacios disponibles y del volumen de madera a

secar. (Torres, 2007)

4.9.1.2 Puertas de servicio o inspección, que se utilizan para el control del material en

proceso de secado, mantenimiento o reparación de imprevistos. Estas puertas,

independientemente del material de que sean construidas las cámaras, son de aluminio,



provistas de un sistema de apertura - cierre de accionamiento interior/ exterior, para garantizar

la seguridad del personal que trabaja en las instalaciones. (PIMES, 2007)

4.9.1.3 El techo del secadero, en una construcción tradicional pueden ser de mampostería,

opción para los secaderos pequeños, o metálico hecho de componentes como un secadero de

metal. Internamente los secaderos poseen un cielorraso o falso techo que separa la zona de

carga del entretecho, donde se ubican los elementos que componen el sistema de circulación

de aire (ventiladores) y los elementos del sistema de calefacción. (JUNAC, 1989)

4.9.1.4 Las fijaciones de la estructura ó a la estructura, están realizadas con bulones de

acero inoxidable para evitar oxidaciones, producto de los ácidos que se desprenden durante el

proceso, ó corrosión galvánica con el aluminio. (JUNAC, 1989)

4.9.1.5 El piso del secadero, debe ser de hormigón para soportar condiciones de temperaturas

hasta 90ºC, humedad de 100% y clima agresivo por los ácidos y otros elementos que salen de

la madera. Es imprescindible que posea un declive de cómo mínimo de 1%, de manera de

eliminar el agua de condensación. (Torres, 2008)

Fig. 9 Equipamiento de las cámaras de secado Fuente: Pimes, 2007



4.10 Equipamiento de las cámaras de secado.-

4.10.1 Medios de calentamiento.- El calentamiento debe efectuarse en forma indirecta. Para

esto, se usan varias fuentes de calor tales como gases calientes, aire o vapor, siendo este el

mas común, la utilización de la energía eléctrica es una excepción; se usa solo en casos

especiales. (PIMES, 2007)

El calentamiento del aire dentro de la cámara se hace a través de radiadores que conducen el

calor a la cámara. Existen varios tipos de superficies de radiadores, tales como resistencias

eléctricas, tubos para gases calientes, radiadores para vapor y agua caliente. (Viscarra, 1998)

Los radiadores constan de varios tubos con diámetros entre 2 y 7 cm. Que están conectados en

los extremos a otros de mayor diámetro, uno para alimentar el vapor y otro para el drenaje de

los condensados. Estos radiadores deben tener aletas en forma de láminas o espirales

denominados serpentines. Estos serpentines incrementan la superficie de radiación de los

tubos lisos de 5 a 8 veces. Con el objeto de mejorar la eficiencia y prolongar su duración, sin

necesidad de mantenimiento frecuente, se han diseñado serpentines con la tubería interna en

acero y las aletas de aluminio (tubos bimetalitos). (JUNAC, 1989)

4.10.2 Dispositivos para control de la temperatura.- El control de la temperatura dentro de un

secador, se efectúa mediante un termostato y se puede tomar como referencia la indicación del

termómetro seco del psicrómetro. Los termómetros mas utilizados son aquellos de lectura

directa, de mercurio o bimetalicos, el bulbo sensor se localiza en la parte media de la cámara en

uno de los pasillo laterales, debe situarse en el pasillo de entrada de aire, colocado paralela o

perpendicularmente a la pared, en un sitio donde la circulación del aire no este obstruida. El

funcionamiento de estos equipos debe ser verificado por un termómetro patrón. (Peredo, 1988)

La temperatura se incrementa mediante el accionamiento de los serpentines o radiadores de

calor. Este accionamiento debe hacerse automáticamente mediante los termostatos y moto

válvulas correspondientes. (Peredo, 1988)

4.10.3 Dispositivos para control de humedad relativa.- la humedad relativa dentro de un

secador se puede medir con un psicrómetro, verificando la diferencia de lecturas entre los

termómetros de bulbo húmedo y bulbo seco. (JUNAC, 1989)



Cuando el control se hace con termómetros de bulbo húmedo y seco, la lectura del termómetro

húmedo debe ser lo mas preciso posible. Esto implica que el recipiente de agua y la mecha de

algodón o gasa que lo mantiene húmedo, deben estar libre de incrustaciones que alteren la

lectura. Los dos bulbos deben ubicarse en el mismo sitio. (JUNAC, 1989)

Durante el desarrollo de un programa de secado, la madera aporta permanentemente vapor de

agua al interior de la cámara; es decir, contribuye a elevar la humedad relativa del aire. La

salida del aire húmedo y entrada de aire fresco se realiza a través de las ventilas. (BOLFOR,

1998)

La inyección de humedad al interior de las cámaras es necesaria solo en pocas etapas del

secado. Algunas veces, al comienzo del secado y en las etapas intermedias, se aplican

tratamientos para prevenir o evitar daños ocasionados por tensiones de secado. Al final del

secado, cuando se aplica el tratamiento de homogenización de la humedad y equilibrio de

tensiones, casi siempre es indispensable inyectar vapor o aspersar agua para incrementar la

humedad relativa. (Tomaselli, 1998)

4.10.4 Ventiladores.- Los motores se localizan sobre el techo de la cámara o dentro de ella.

Cuando se ubican exteriormente, la transmisión de los ventiladores se hace con poleas a través

de la placa del techo. Si se hace transmisión directa se localizan internamente, pero tienen que

estar construidos en tal forma que soporten humedades y temperaturas muy altas.

La función principal de los ventiladores es repartir y hacer circular el aire caliente por medio de

las pilas de madera. (BOLFOR, 1998)

No debe olvidarse la lubricación de los rodamientos y la revisión de estos y de los ejes, para

evitar vibraciones y daños que causen interrupciones durante el proceso. Tampoco se debe

olvidar la colocación de deflectores (bafles) para la orientación del flujo de aire y para cubrir

espacios vacíos entre o en las pilas. (Torres, 2008)

4.10.5 Sistema de humidificación.- Son equipos destinados a inyectar vapor de agua, cada

vez que requiera el proceso de secado. Este instrumento esta constituido por sensores de

humedad y unos serpentines de calor, el funcionamiento de este sistema es bastante complejo

ya que es muy importante para controlar la humedad relativa en el interior de la cámara.

(JUNAC, 1989)



4.10.6 Ventilas.- Las ventilas sirven para renovar el aire de las cámaras y controlar la humedad

relativa interior. Estas ventilas pueden ubicarse sobre el techo o en la parte superior de las

paredes. Casi siempre se abren o cierran con un dispositivo automático que recibe órdenes del

sistema de control (psicrómetro u otro instrumento de control automático). (BOLFOR, 1998)

4.11 Selección de la madera y apilado.-

La duración del secado de la madera aserrada es exponencialmente proporcional a su espesor.

Por tal razón es conveniente reaserrarla, antes del secado, a espesores cercanos a los

requeridos durante su posterior utilización. Asimismo, es conveniente eliminar toda irregularidad

que afecte tanto la duración como la calidad del secado. (Vargas, 2007)

4.11.1 Clasificación.-

Antes de apilarla definitivamente, la madera debe ser seleccionada y agrupada según lo

criterios que se presentan a continuación: Especie, Calidad, Dimensiones, Estado fitosanitario,

Contenido de humedad inicial, Contenido de humedad final. (Viscarra, 1998)

4.11.2 Apilado.-

La homogeneidad del secado depende de la uniformidad del paso del aire a través de la pila,

por lo cual es esencial un correcto apilado. El apilado horizontal es el sistema tradicional en el

secado artificial convencional. (Vargas, 2007)

A continuación se presentan algunas de las principales consideraciones respecto al apilado de

la madera:

4.11.3 Listones separadores.-

Para el secado artificial se requiere una apreciable cantidad de separadores y su reposición es

generalmente costosa.

Según la experiencia, es mucho más ventajoso utilizar separadores obtenidos de madera

densa, con grano recto y libre de defectos. Los listones se deben obtener de madera

previamente secada para evitar manchas y distorsiones de las piezas de secamiento. En

algunas instalaciones, se usan separadores de materiales distintos a la madera como el

aluminio, o provenientes de productos de madera como contrachapados con resina fenolica.

(Vignote, 2000)



La separación de la madera juega un papel decisivo en conseguir una correcta distribución del

aire, por lo que es necesario establecer sistemas adecuados de separación, tanto manuales

como en automático, que permitan un correcto alineado y distribución de los separadores.

Una correcta distribución, evitara la presencia de deformaciones producidas por un reparto

desigual de la masa en las pilas. Además, proporcionara una estabilidad estructural en el

apilado de los paquetes de madera, evitando los riesgos de desplome durante el proceso de

secado. (BOLFOR, 1998)

4.11.4 Tamaño de separadores.-

La longitud de los separadores depende en todos los casos del ancho de la pila. En cambio, el

ancho y el espesor de los separadores tienen que ver con el tipo de madera y su espesor. En

las maderas latifoliadas se usan listones con anchos entre 20 y 30 mm. Para coniferas el ancho

tiene un promedio de 50 mm. Pero puede llegar en casos especiales a 100mm. Para aquella

madera de baja dureza. (Klitzke, 2005)

Para cada espesor de la madera se recomienda un grosor de separador. A mayor espesor de la

madera, mayor espesor del separador y mayor separación entre estos. En el distanciamiento

entre separadores es necesario tener en cuenta la propensión de la especie de madera o

presentar deformaciones, de modo que, a mayor riesgo de deformación mayor numero de

separadores deben colocarse independientemente del espesor. (Klitzke, 2005)

Espesor de S las

Espesor de A A los Distancia entre

Tablas (m.) Separadores A A (mm.)

Separadores A A (mm.)

menos de 20 20 300-400

20-25 25 400-500

40-50 30 500-600

50-60 35 700-800

65-80 40 900

mas de 80 45 1000

Tabla 4. Dimensiones de los separadores según el espesor de la madera Fuente: Vargas, 2007

Los separadores deben proceder de madera de buena calidad, libre de defectos y de

deformaciones. Preferentemente se utilizara de coniferas o de especies claras para evitar la

presencia de manchas en las tablas. Las dimensiones serán iguales para evitar alteraciones en

el apilado. El contenido de humedad de estos separadores debe estar próximo a la humedad

final de secado, para evitar deformaciones debidas a contracciones de separadores verdes.

(Vargas, 2007)



4.11.5 Disposición, espaciamiento y alineación de los separadores.-

La correcta colocación de los separadores reduce las deformaciones, grietas y rajaduras. Los

separadores correspondientes a los extremos de las tablas deben colocarse formando un solo

plano con las caras transversales de ellas. De esta forma se reduce la velocidad del secado

longitudinal y se disminuye la tendencia al abarquillado y al agrietamiento. (Torres, 2008)

El espaciamiento entre separadores depende del espesor de las tablas, de su resistencia al

aplastamiento y de su tendencia a deformarse. Mediante un apropiado alineamiento de los

pisos de listones separadores, se evitan los defectos por torceduras y curvaturas en las tablas

de las partes inferiores de las pilas. (JUNAC, 1989)

4.11.6 Carguió de la madera.-

Una buena parte de la degradación y desperdicio de madera que se produce en el proceso de

secado se debe a menudo al apilamiento inadecuado de las tablas aserradas. Por lo tanto, es

esencial respetar ciertas reglas para apilar o “encastillar” la madera. (Vargas, 2007)

Las pilas se colocaran perpendiculares al flujo del aire. De esta forma, se pone en contacto la

mayor superficie posible de madera con el aire seco procedente de las baterías

intercambiadoras de calor. Se colocaran durmientes en los paquetes para permitir el manejo de

los mismos, por medio de equipos de elevación, alineados perfectamente con los separadores

para evitar deformaciones de las tablas. (Torres, 2008)

Los siguientes puntos son claves durante el apilado de la madera con el objetivo de garantizar

el posterior éxito del secado. Aunque sencillos, muchas veces no están incorporados en la

práctica del secado observada en empresas madereras del país:

Apilar únicamente aquellas tablas cuya calidad permitirá obtener un producto secado

vendible.

Para la mayor parte de las especies, encastillar solamente tablas que han sido

aserradas en sus cuatro canto; las tensiones de crecimiento son generalmente

demasiado severas para que tablas sin cantear se sequen sin rajar o distorsionar.

Preparar los castillos sobre una base firme con soportes que aseguren que la primera

camada de tablas se mantenga perfectamente horizontal.



Cuidar que la primera y ultima camada este compuesta de tablas del largo total del

castillo.

Después de colocar cada camada de tablas, asegurar que los separadores estén

alineados verticalmente con respecto a los soportes en la base del castillo.

Alinear verticalmente las tablas que se colocan en los bordes del castillo (adelante y

atrás); si es posible, utilizar tablas de igual largo que el castillo para este fin.

Alinear verticalmente el castillo en sus dos extremos laterales; para ello, colocar las

tablas de largo inferior al del castillo en cada extremo, alternativamente.

Apilar únicamente tablas de una especie y un espesor por castillo y, de preferencia, de

un solo ancho (salvo lo señalado en el punto referido a uso de maderas de bosque

natural tropical).

Utilizar madera de espesor uniforme para los separadores y soportes, de preferencia

secada y cepillada.

Aplicar cintas de fibra de vidrio (reciclable) en ambos extremos del castillo para

asegurar que el mismo no se desordene durante su manipulación.

(Vargas, 2007)

4.12 Etapas del Secado.-

4.12.1 Precalentamiento.-

En esta etapa, la temperatura en la cámara debe subir lentamente al nivel deseado, este

incremento de la temperatura debe ser uniforme y lento, evitando en lo posible la entrega de

humedad a la madera, el clima de precalentamiento depende de la especie de la madera, de la

humedad inicial y del medio de pulverización. (Inzunza, 2004)

4.12.2 Calentamiento.-

Una vez alcanzada la temperatura deseada de aire, es el comienzo de esta fase, teniendo

como objetivo el calentamiento a fondo y uniforme de la sección de la madera. Para la fase de

calentamiento hay que tomar en cuenta como mínimo una hora por cada 10 mm. de espesor

para coníferas y latifoliadas fáciles, y dos horas y media para latifoliadas difíciles por cada 10

mm. de espesor para el calentamiento. (Inzunza, 2004)



4.12.3 Secado.-

Se inicia una vez terminada la fase de calentamiento, el objetivo de esta fase es secar lo más

rápido posible por medio del aumento de la temperatura y de la reducción de la humedad del

aire en forma gradual conforme con lo establecido en el programa. (Klitzke, 2005)

Esta etapa de secado se puede subdividir en dos fases: Secado antes del punto de saturación

de las fibras, en esta fase es donde se produce la extracción del agua libre de la madera,

teniendo mucho cuidado con la humedad relativa del aire y de no utilizar temperaturas muy

elevadas. (Klitzke, 2005)

Secado después del punto de saturación de las fibras, Una vez alcanzado el PSF, la madera es

más rígida a la entrega del agua retenida y produce que la etapa de secado disminuya su

velocidad, para que esto no suceda, se aumenta la temperatura mientras que la humedad

relativa del aire se disminuye. (Klitzke, 2005)

4.12.4 Acondicionamiento.-

Esta etapa está constituida por dos fases distintas conocidas como ecualización y

acondicionamiento.

La primera de ellas tiene como objetivo uniformar la humedad de la carga en torno a la

humedad del medio pre-establecido, esto se logra a través de la elevación de la humedad

relativa del aire después de la última fase de secado. (Bolzon, 1989)

El acondicionamiento tiene como función homogenizar la humedad dentro de la madera y

reducir o eliminar las tensiones internas de cada pieza de la carga que se desenvuelven en el

secado, para esto se aumenta la humedad relativa del ambiente en la cámara de secado.

(Bolzon, 1989)

4.12.5 Enfriamiento.-

Es la última etapa del proceso, se debe evitar la abertura de la cámara con altas temperaturas

para que así no se produzca un choque térmico en la carga, lo cual podría generar grietas

superficiales, se debe mantener la humedad de equilibrio utilizada en la etapa de

acondicionamiento y bajar la temperatura gradualmente. (BOLFOR, 1998)



4.13 Defectos del proceso de secado.-

El secado previo de la madera antes de usarla es indispensable para casi todos los usos y

todas ellas sufren durante este proceso un cambio en sus propiedades naturales, que producen

tensiones y causa deformaciones e inclusive grietas, estos visibles cambios de forma se

conocen como “defectos del secado”. (JUNAC, 1989)

Estos defectos del secado son todas aquellas imperfecciones que se presentan en una pieza de

madera durante el proceso de secado al aire o al horno, disminuyendo su calidad y afectando

en mayor o menor grado su valor. (Juacida, 1986)

Aunque algunos de estos defectos no pueden evitarse, una buena práctica de secado puede

recudir su magnitud a un mínimo. Por otra parte, un secado apropiado de la madera repercute

en un incremento de su valor, ya que por medio de este proceso se transforma la madera verde

y húmeda en un producto industrial que sirve como materia prima para muchos otros productos.

(Juacida, 1986)

Los principales defectos de secado que se pueden distinguir son los siguientes:

4.13.1 Tensiones del secado.-

4.13.1.1 Endurecimiento.-

El endurecimiento, es cuando el gradiente de secado es alto y la diferencia de humedad

entre el centro de la pieza y su superficie también es elevada, la pieza trata de

contraerse externamente, y si esa tensión supera la resistencia natural de la pieza a ese

tipo de esfuerzo, los poros de la pieza se cierran y el secado se bloquea. También puede

provocarse una cristalización de la superficie debido a la poca humedad en ella. Esta

situación se evidencia cuando al aserrar longitudinalmente una tabla, las piezas

resultantes de curvan hacia afuera ó hacia adentro, dependiendo de la etapa del secado.

(Viscarra, 1998)

En el caso "a" es tensión externa y compresión en el centro que ocurre antes del Punto de

Saturación de la Fibra (P.S.F, aprox. 28% de Humedad). En el caso "b" es tensión interna y

compresión externa que ocurre por debajo del P.S.F. o sea en las últimas etapas del

secado. (JUNAC, 1989)



El endurecimiento durante el secado artificial, es una consecuencia de una gradiente fuerte de

contenido de humedad en una pieza de madera donde las capas superficiales han perdido

mucho agua, mientras que el centro permanece todavía húmedo. (JUNAC, 1989)

Fig. 10 muestras de endurecimiento Fuente: JUNAC, 1989

Este defecto se debe a la aplicación de un programa de secado severo al iniciarse el proceso,

alta temperatura y gran diferencia psicrometrica. Bajo estas condiciones climáticas, las capas

superficiales de la madera pierden rápidamente agua alcanzando un contenido de humedad

menor que el correspondiente al punto de saturación de las fibras, iniciándose por lo tanto una

contracción en las capas superficiales y originándose esfuerzos de tensión perpendicular al

grano. (Juacida, 1986)

Hacia el centro de la pieza de madera y como respuesta a los esfuerzos de tensión

desarrollados en la superficie, se generan esfuerzos de compresión. Cuando estos esfuerzos

combinados no sobrepasan el límite proporcional, no se aprecia defecto alguno. Pero cuando

las tensiones sobrepasan este limite, la madera se endurece en tal forma que la parte central de

la pieza no se seca más, o lo hace muy lentamente debido a la interrupción del flujo de vapor de

agua del interior hacia el exterior. En estos casos, para continuar con un “secado natural”, hay

que humedecer la madera mediante un vaporizado adecuado. (Juacida, 1986)

a) Evaluación de las tensiones.-



Fig. 11 prueba de tenedor Fuente: JUNAC, 1989

a) se debe eliminar los elementos 2 y 5 de la probeta.

b) probeta de tenedor de una tabla libre de tensiones.

c) probeta de tenedor mostrando un secado parcial en las partes exteriores.

d) probeta de tenedor mostrando las tensiones fuertes al final del secado.

e) probeta de tenedor al final de un acondicionamiento excesivo.

f) deformación de una tabla sin acondicionamiento correcto cortado por la mitad.

Si en el corte de los tenedores, los dedos o pinzas se curvan adentro, el acondicionamiento

debe continuar. Si las pinzas se curvan hacia afuera el acondicionamiento fue excesivo, la

madera debe resecar. Si las pinzas se mantienen derechas la madera está libre de tensiones y

se puede dar por terminado el secado. (BOLFOR, 1998)

La evaluación final de las tensiones debería realizarse cuando la carga ha enfriado (unas 24

horas después de apagado el horno). En este caso emplear las muestras de secado disponibles

y algunas tablas elegidas al azar, donde se debe determinar también el contenido de humedad

y su distribución a través de la sección de la pieza. (BOLFOR, 1998)

4.13.1.2 Contracción anormal o colapso celular.-

El colapso celular es el resultado de la aplicación de un programa de secado muy severo en

(gradiente de secado muy alto) en madera muy húmeda, es decir que tiene todas sus cavidades

llenas de agua libre. (Vargas, 2007)



El colapso es una contracción anormal y generalmente se puede observar en aquellas especies

muy impermeables, un ejemplo típico es el Eucalyptus.

Se produce cuando se inicia un proceso de secado con un gradiente muy fuerte, en maderas

con paredes celulares muy delgadas y con una resistencia mecánica menor que las tensiones

que se forman en los meniscos de los capilares, como consecuencia de la evaporación en la

superficie de las piezas. (JUNAC, 1998)

El colapso provoca una tensión irregular de la madera. Se inicia a un contenido de humedad por

encima del punto de saturación de fibras. Estas irregularidades se puede observar en la Fig. 12.

Cuando el colapso se encuentra en un estado avanzado, se producen grietas internas, que

pueden reconocerse exteriormente por una severa contracción o por una deformación irregular

de la madera en su sección transversal. (Juacida, 1986)

El colapso puede evitarse realizando un secado suave, hasta que la madera pueda perder gran

parte del agua libre, cuando observamos la presencia de colapso en la madera, podemos

corregir el mismo con un buen vaporizado, elevando de esta manera la humedad relativa dentro

de la cámara. (Juacida, 1986)

Fig.12 Manifestación del colapso en un despiece radial Fuente: Juacida, 1986

4.13.1.3 Grietas superficiales y en los extremos.-

Las grietas en la superficie y en los extremos de las piezas de madera aserrada se presentan

con mayor frecuencia en las primeras etapas del secado, cuando se aplica un gradiente de

secado alto, es decir, cuando la diferencia psicrometrica es muy grande. (Vargas, 2007)

La causa de la formación de estas grietas es el secado rápido de la superficie de la madera y

de las capas adyacentes y la consiguiente contracción de esta zona. Esta contracción no se

puede desarrollar en toda la pieza debido a que la madera húmeda de las zonas internas lo

impide. Como consecuencia de este fenómeno se forman tensiones superficiales en la dirección



perpendicular al grano, que pueden ser tan grandes que excedan la resistencia de la madera en

esta dirección, formando las grietas. (Vargas, 2007)

Las medidas preventivas, para evitar la formación de grietas superficiales y en los extremos,

son muy importantes y relativamente baratas. En todos los casos, la inversión realizada para

esta protección es inferior a la ganancia obtenida por la reducción de los defectos. Algunas de

las medidas sugeridas son las siguientes:

Evitar la radiación directa del sol sobre la madera. Una pieza recién cortada es muy

propensa al agrietamiento superficial, cuando esta expuesta a la acción directa del sol.

Evitar la acción de corrientes secas y fuertes sobre la madera húmeda.

Proteger los extremos de las piezas de madera con un producto que evite la rápida

evaporación de la humedad en sentido longitudinal.

Para maderas muy valiosas se puede aplicar un tratamiento de polietilenglicol a las

piezas húmedas. (Viscarra, 1998)

4.13.1.4 Grietas internas.-

Un severo endurecimiento superficial puede traer como consecuencia la formación de grietas

internas. Esto ocurre cuando los esfuerzos de tensión perpendicular al grano y de cizalladura

son superiores a la resistencia de la madera. La madera que presente este defecto

prácticamente no tiene uso. (Peredó, 1988)

En maderas sensibles se producen cavidades en forma de panal, que son visibles cuando la

pieza es reaserrada. Las maderas con radios medulares pronunciados también tienen la

tendencia a producir grietas internas en forma de panales. (Peredó, 1988)

Las grietas internas pueden atribuirse a un control incorrecto del proceso de secado y pueden

evitarse por medio de la selección de un programa de secado adecuado. Como son

consecuencia del endurecimiento superficial, este debe detectarse a tiempo y eliminarse para

evitar de este modo su aparición. (Álvarez, 1992)

4.13.1.5 Alabeos.-

El alabeo o combado de piezas de madera durante el secado, se debe a sus propiedades de

contracción. Hasta cierto punto, puesto que se debe a una propiedad natural, no puede



catalogarse estrictamente como un defecto, sin embargo, debe ser el propósito de cada

operación de secado mantener estas deformaciones dentro de ciertos límites. (JUNAC, 1989)

El alabeo se define como la deformación que experimenta una pieza de madera por la curvatura

de sus ejes longitudinal, transversal o de ambos. (JUNAC, 1989)

Según la deformación que presente la pieza, se consideran los siguientes tipos de

alabeo:

a) Abarquillado.- Es el alabeo de las piezas cuando las aristas o bordes longitudinales no se

encuentran al mismo nivel que la zona central. Se reconoce cuando al colocar la pieza de

madera sobre una superficie plana, apoyara la parte central de la cara quedando levantados

bordes, presentando un aspecto cóncavo o de barquillo. (Viscarra, 1998)

b) Arqueadura.- Es el alabeo o curvatura a lo largo de la cara de la pieza. Se reconoce cuando

al colocar la pieza sobre una superficie plana, se observa una luz o separación entre la cara de

la pieza de madera y la superficie de apoyo. (Viscarra, 1998)

C) Encorvadura.- Es el alabeo o curvatura a lo largo del canto de la pieza. Se reconoce cuanto

al colocar la pieza de canto sobre una superficie plana, se observa una luz o separación entre el

canto de la pieza de madera y la superficie de apoyo. (Viscarra, 1998)

d) Torcedura.- Es el alabeo que se presenta cuando las esquinas de una pieza de madera no

se encuentran en el mismo plano. Se reconoce cuando al colocar la pieza sobre una superficie

plana, se observa el levantamiento de una o más aristas en diferentes direcciones. (Viscarra,

1998)

Fig. 13 Abarquillado en la madera Fig. 14 Arqueadura en la madera Fuente: Viscarra, 1998 Fuente: Viscarra, 1998



Fig. 15 Encorvaduras en la madera Fig. 16 Torcedura en la madera Fuente: Viscarra, 1998 Fuente: Viscarra, 1998

4.13.1.6. Defectos ocasionados por ataque de hongos.-

a) Manchas.- Las manchas son causadas por hongos que crecen en la madera. Están limitadas

mayormente a la albura y son de varios colores.

La llamada “mancha azul”, cuyo color varia de azul claro a negro azulado, es la mas común.

Con excepción de la resistencia a la tenacidad, la mancha azul tiene poco efecto sobre las

propiedades de resistencia de la madera, aunque disminuye su valor en aquellos casos en los

cuales el color es una propiedad importante. (JUNAC, 1989)

El hongo causante de la mancha azul encuentra condiciones favorables para su desarrollo

cuando el secado se realiza con lentitud, principalmente en el secado al aire libre cuando este

se realiza en periodos calidos y húmedos y en los secaderos de condensación cuando se seca

madera liviana y con un alto contenido de humedad, susceptible al ataque de hongos (moho).

La probabilidad de formación de la mancha azul puede reducirse utilizando Palos separadores

secos y facilitando la circulación del aire en el patio de secado. (JUNAC, 1989)

Fig. 17 Manchas en la madera Fuente: Alcoba, 2009

b) Mohos.- Durante tiempos calidos y húmedos el moho crece en la superficie de la madera.

Como los micelios causantes del moho son incoloros, no manchan la madera; las

decoloraciones que presenta la superficie son causadas por los cuerpos de fructificación.



Bajo condiciones de humedad muy altas, el moho puede desarrollarse hasta un punto tal que

restrinja la circulación del aire dentro de las pilas de madera, retardando el secado. (Juacida,

1986)

Fig. 18 mohos en la madera Fuente: Alcoba, 2009

c) Pudrición.- La pudrición es causada por hongos que no solo decoloran la madera, sino que

también la destruyen. Los organismos causantes de la pudrición, mancha azul y moho,

prosperan bajo condiciones similares de humedad relativa del aire y temperatura, pero la

pudrición requiere de más tiempo para desarrollarse. (Bolzon, 1989)

La mejor manera para combatir la pudrición es secar la madera a un contenido de humedad del

20% o menos, lo más rápido posible. En algunos casos se recomienda tratar la madera con un

fungicida apropiado. (Bolzon, 1989)



5. MATERIALES.-

5.1 Materiales:

Plaquetas de aluminio

Chapas metálicas

Silicona “uyus”

Silicona “fastix”

Pistola aplicadora

Varilla de unión

Cola de madera

Termómetros

Plastaformó

Pipeta

Clavos

Tornillos

Pernos tirafondo

Roba corriente

Barra de fierro angular

Tapa goteras

Tubo inyector de vapor

Probetas de teca (Tectona grandis Lin.f.) proveniente de las plantaciones

experimentales del Valle de Sacta.

5.2 Equipos:

Sensor controlador de humedad (ARSEC)

Estufa (MEMMERT). Mod. Schutzart DIN 40050- IP 20

Balanza (Sartorius)

Vaporizador (SILFA)

Ventiladores (EUROSUN)

Hidrómetro (ambiente)

Hidrómetro (madera)



6. METODOLOGIA.-

6.1 Obtención de probetas.-

6.1.1 Descripción de la procedencia.-

La madera con la cual se efectuó el secado, fue recolectada de la plantación experimental

ubicada en el Valle del Sacta de dos procedencias (Costa Rica y Honduras) con edades de 9,

10 y 11 años. Los troncos fueron sometidos a una transformación primaria mediante el uso de

un aserradero portátil, para luego utilizar el producto semielaborado para la preparación de las

muestras establecidas por las normas ASTM, la forma de corte de la troza fue fundamentada en

su estándar D-5536-99. (Oporto, 2007)

La extracción de la materia prima, transformación primaria y la preparación de las probetas fue

realizada por Oporto M. O. y Rodríguez S. R., en el mes de mayo de 2007.

6.1.2 Ubicación y descripción de la zona de estudio.-

El área del proyecto “valle del sacta” pertenece a la propiedad de la Universidad Mayor de San

Simón, políticamente se encuentra en el cantón Juna, provincia Carrasco del departamento de

Cochabamba a 232 km. de la ciudad. (Macias, 1993; citado por Oporto, 2007)

Geográficamente esta limitado por los paralelos 17º 31º 30º - 17º 07º 30º latitud sud y los

meridianos 64º 47º 10º y 64º 31º 05º de longitud oeste del meridiano de Greenwich, encajonado

entre los ríos Sacta e Izarsama – Zabala con elevaciones desde los 195 a los 250 m.s.n.m.

(Macias, 1993; citado por Oporto, 2007)

6.1.3 Dimensiones de las probetas.-

Las piezas que fueron utilizadas para el estudio, correspondieron a madera de corte del tipo

tangencial, con dimensiones de 2,5cm. de espesor, ancho variable y 70cm. de largo, con estas

dimensiones de las tablas, la carga en la cámara será aproximadamente de 57 piezas.

Las dimensiones de los separadores fueron de 2 cm. x 2 cm. x 110 cm., con el fin de facilitar la

circulación del aire.

La obtención de las probetas, fue en el mes de mayo de 2007, y su uso fue en marzo de 2009.

Tiempo suficiente, para que las probetas pierdan humedad. Para realizar el secado se

rehumedeció todas las probetas hasta el máximo contenido de humedad, durante 4 semanas,

cambiando el agua 2 veces por semana.



El estudio, se realizo utilizando 60 probetas en total, de las cuales solo se utilizaron en el

secado 57 probetas, las tres probetas restantes se utilizaron para obtener muestras testigo y

muestras para determinar contenido de humedad inicial

6.2 Construcción del programa de secado.-

De acuerdo a las características de la especie, se definió las variables con las cuales se diseño

el programa de secado, en él se consideraron como variable básica lo siguiente:

dimensiones de la madera: 2,5cm. de espesor x ancho variable x largo 70cm.

Temperatura inicial del proceso. 45 ºC

Temperatura final del proceso. 80 ºC

Velocidad de circulación del aire.1, 875 m/seg.

Humedad inicial de la madera. 82 %

Humedad final de la madera. 8%

Gradiente de secado 4,5

Por ser la teca una especie latifoliada se debe aplicar temperaturas de bulbo seco suaves, ya

que si comenzamos con temperaturas muy elevadas y baja humedad relativa corremos el

riesgo de que la madera presente problemas de colapso, grietas.

El programa de secado diseñado esta elaborado en base a pérdida de humedad, La

construcción del programa de secado tiene como base obtener parámetros adecuados del

gradiente de secado, matemáticamente se representa como: (Vargas, 2007)

CH real CH real GS =------------------------- → CH equilibrio=----------------------

CH equi. GS

Donde:

GS= gradiente de secado

CH. real= contenido de humedad de la madera

CH. equilibrio= CH con relación a variaciones climáticas

El programa de secado esta transformado en la siguiente estructura:



N# de C.H. de la Temperaturas Depresión

H.R. del vvaire

C.H.E. de v la Gradiente observación

paso

madera (%)

bulbo seco vvvºC

bulbo hum. cccºC Psicrometric. en (%)

madera (%) secado

1 82 45 43 2 89 18,22 4,5

Tabla. 5 llenado de los pasos del programa de secado

El llenado se realiza cumpliendo los siguientes pasos:

1. Gradiente de secado.- se divide el contenido de humedad real con el contenido de humedad

de equilibrio (CHE). En la estructuración del programa de secado, se buscan valores de

gradiente entre 4,5 y 2, los cuales permiten mantener el contenido de humedad de equilibrio

entre 18,2 y 4.

Valores mas altos de gradiente permiten modificar las variables de contenido de humedad de

equilibrio, temperaturas, humedad relativa y modifican la diferencia psicrometrica volviéndola

mas amplia, lo cual permite disminuir la humedad a valores muy bajos. Volviéndolo vulnerable a

la presencia de colapso y formación de grietas.

2. Contenido de humedad de equilibrio.- se calculo dividiendo el contenido de humedad real

con el gradiente de secado propuesto, que en este caso seria 18,22. Se opto por este valor con

la ayuda de la tabla psicrometrica (ver anexo1), valores muy elevados de CHE modifican las

variables de temperatura y humedad relativa volviéndolos mas elevados, valores de CHE

pequeños permiten disminuir las variables antes mencionadas.

3. Temperaturas.- estos valores se adquieren con la ayuda de la tabla psicrometrica (ver anexo

1), en la tabla se ubica el CHE que es 18,22 o 18 (estos valores no son iguales pero no afectan

en nada en la interpolación ya que los dos datos de humedad se mantienen en 88 %.

Después de ubicar el CHE, se designa la temperatura de bulbo seco que es 45 ºC, se opta por

esta temperatura para evitar problemas de colapso y grietas al inicio del secado.

4. Humedad relativa.- Este valor se obtiene utilizando el mismo procedimiento para la

temperatura, la humedad es 88%. Se opto por usar este valor de humedad par evitar grietas y

perdida acelerada de humedad.



5. Depresión psicrometrica.- se obtiene realizando la diferencia entre bulbo seco y bulbo

húmedo, el valor calculado es 2. Valores muy elevados permiten disminuir la humedad relativa

a 5 % dentro de la cámara, valores menores permiten aumentar la humedad relativa hasta 97%.

Para llenar los pasos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 se sigue el mismo procedimiento que para el paso 1,

Después de haber terminado el llenado de todos pasos, se corrige la humedad relativa. La

corrección de HR. se realiza porque la humedad relativa del aire, para unas condiciones de

temperatura dada, aumenta significativamente con un incremento de la altitud como

consecuencia de una disminución de la presión barométrica. La corrección se realiza de

acuerdo a la siguiente formula: (Vargas, 2007)

(Pa - Poh)(C - Ch) P= Poh - ---------------------------

1546 – 1,44 Ch

Donde:

P= presión parcial del vapor, en cm. De hg.

Poh= presión del vapor saturado a la temperatura del bulbo húmedo, en cm. De hg.

Pa= presión barométrica

C= temperatura de bulbo seco, en grados centígrados

Ch= temperatura de bulbo húmedo en grados centígrados

(JUNAC, 1989)

Para ello es necesario realizar:

a) Corrección de la presión barométrica a 2800msnm.

La presión barométrica a nivel del mar es 76 cm. de hg. Para aplicar la formula de carrier se

realizo cálculos mediante interpolación de datos. (Vargas, 2007)

Para encontrar la presión barométrica a 2800 msnm. Se interpola utilizando los valores más

cercanos que son 2700 y 3000 msnm. Con valores de 54,3 cm. de hg. y 52,1 cm. de hg. (Ver

anexo2)

b) Interpolación de la humedad relativa sobre la base de temperatura bulbo seco, sobre

la base de temperatura bulbo húmedo.-

Para aplicar la formula de carrier, mencionada en el párrafo anterior se debe obtener los valores

de presión de vapor saturado a la temperatura del bulbo seco (Po.) en cm. de hg. Y presión de

vapor saturado a la temperatura de bulbo húmedo (Poh.) en cm. de hg.



Los datos de (Po. Y Poh.), se obtienen del anexo 3, el valor de Po para 45ºC no se encuentra

el la tabla, tampoco el valor de Poh para 43 ºC.

Para obtener estos valores exactos a las temperaturas dadas se debe interpolar utilizando los

datos más cercanos a los valores requeridos. (Ver anexo3)

c) Determinar la humedad relativa corregida de acuerdo a la siguiente formula.- (JUNAC,

1989)

p HR.corr= ----------------- * 100=

Po.

Donde:

HR. Corr = humedad corregida

P=presión parcial de vapor en cm. de hg.

Po= presión de vapor saturado a la temperatura del bulbo seco, en cm. de hg.

La humedad relativa es un parámetro muy importante en el secado de la madera, al disminuir la

humedad relativa del aire por un aumento de la temperatura, se aumenta su capacidad para

absorber humedad y por lo tanto la madera puede secarse más. (Vargas, 2007)

Con todos los valores calculados se elaboro el programa de secado convencional para la

madera de teca.

6.3.1 Programa de secado para igualado.-

Para el tratamiento de igualación se inició de acuerdo a la metodología recomendada por

BOLFOR, que consiste en: establecer la temperatura mas alta que permita el programa, para

ello se fija temperatura de bulbo seco a 80 ºC, después se busca en la tabla psicrometrica el

CHE. Que permita a 8%. La depresion psicrometrica es 10 o sea, la temperatura del bulbo

húmedo se fija a 70 ºC. ello permite elevar la HR. dentro del horno de 31 % a 64%. Se continúa

el tratamiento hasta que la muestra más húmeda alcance el promedio final buscado que es 8%.

(BOLFOR, 1998)

El tratamiento de igualado comienza cuando el contenido de humedad de la muestra más seca

es 2% debajo del promedio deseado, en este caso el igualado comenzaría cuando la muestra

más seca llegue a 6%.



La metodología propuesta por BOLFOR fue modificada, porque al aplicar los parámetros

establecidos anteriormente se pudo apreciar que el contenido de humedad seguía bajando.

Esto se pudo constatar 24 horas después de iniciar el igualado, las muestras de control habían

perdido humedad.

Para modificar el programa se determino la TBS. 70 ºC y con la ayuda de la tabla psicrometrica

se busco el CHE 12% y una humedad relativa de 80% y una TBH de 65 ºC.

Según bibliografía consultada lo más recomendable era aumentar 4% al CHE deseado para la

madera, que en este caso es 12%.

6.4 Construcción de la cámara de secado.-

Para realizar el proceso de secado se tuvo que construir un pequeño horno, que se define como

espacios cerrados que deben albergar permanentemente la madera durante el secado; por lo

tanto, deben soportar las condiciones climáticas exteriores y tener suficiente aislamiento para

mantener el clima interior (temperatura y humedad relativa).( JUNAC, 1989)

Para la construcción de nuestro horno de secado se utilizo los siguientes materiales: ventilador,

vaporizador, psicrómetro, y una fuente de calor, en este caso será la estufa de laboratorio

“aliso”, la cámara de secado fue diseñada por Vargas y Alcoba 2009.

El equipo utilizado para el secado de la madera de Teca, es un horno construido en madera,

que cuenta además con los sistemas de calefacción, ventilación, renovación de aire,

humidificación, en cuyo interior caben 0,10 m3 de madera, con un distanciamiento adecuado

para la circulación del aire. El sistema de calefacción está formado por radiadores eléctricos que

forman parte de la estufa de laboratorio “MEMMERT”.

El sistema de ventilación está compuesto por 2 ventiladores de ejes axiales, con una sola

dirección de flujo, sobre las pilas de secado que generan una velocidad del viento de

1,875m/seg. La renovación del aire se logra mediante 2 ventilas de regulación, correspondiente

a la expulsión del aire saturado y una auxiliar para succión del aire fresco.

6.4.1 Etapas de la construcción del horno.-

Para la construcción del horno se tuvo que realizar múltiples modificaciones a la estufa de

laboratorio (MEMMERT), se le retiro las puertas y se tuvo que acoplar una caja de madera de

las siguientes dimensiones: 68,2cm. de altura, 89cm. de ancho, 88,2cm. de largo.



Fig. 19 Dimensiones de la estufa Fuente: Alcoba, 2009

La estufa consta de generadores de calor que pueden alcanzar temperaturas superiores a los

200 Cº, además posee en su interior ventanillas de entrada de aire fresco.

El funcionamiento de la estufa esta controlado por un sensor de calor, el cual esta diseñado

para mantener la temperatura en rangos establecidos por el operario.

Fig. 20 Dimensiones de la caja de madera Fuente: Alcoba, 2009

Después de extraer las puertas, se procedió al ensamble de las dos partes (estufa y caja). Para

aislar las partes que realizaban contacto, se utilizo goma y silicona “UYUS”, asimismo se

aprovecho el diseño de la estufa, que presentaba un aislante especial en sus paredes cuya

función era evitar la fuga de calor.

Se utilizo prensas mecánicas para ejercer presión entre las dos partes con el objetivo de evitar

el movimiento y la fuga de calor, asimismo se coloco los deflectores en el interior de nuestro

compartimiento.



Fig. 21 Vista lateral del horno Fig. 22 Ubicación de prensas y deflectores Fuente: Alcoba, 2009 Fuente: Alcoba, 2009 6.4.2 ubicación de los equipos.-

a) Psicrómetro, se ubico en el techo del horno, en la parte central, para medir las variaciones

climáticas dentro el horno. (Ver anexos 4)

b) Vaporizador, este equipo se ubico afuera del horno, en el costado derecho. La inyección de

vapor se realizo a través de un tuvo inyector. (Ver anexos 4)

c) Ventiladores, se los ubico en el interior del horno, se opto por colocarlos en la parte

delantera, para poder lograr más espacio para las probetas.

La determinación de la velocidad del flujo de viento, fue cuantificada en la Facultad de

Tecnología, utilizando para este fin un sensor de fluidos. (Ver anexos 4)

d) Ventilas, se estableció dos ventilas, las dos ventilas estaban ubicadas en las puertas: la

primera ventila estaba destinada a la entrada de aire fresco y la otra a la salida de aire húmedo.

e) Sensor controlador de humedad, se lo ubico en el interior de la cámara, cuya función era

controlar la presencia de humedad en el interior de la cámara. (Ver anexos 4)

El sensor estaba conectado al vaporizador, cada vez que el ambiente necesitaba la humedad

requerida para cada paso, el sensor hacia que el vaporizador se prendiera e inyectará vapor de

agua al interior de la cámara. (Ver anexos 4)

f) Hidrómetro, este instrumento estaba ubicado en el interior de la cámara cuya única finalidad

era medir el porcentaje de humedad del ambiente. (Ver anexos4)



g) Deflectores, se diseño en material de aluminio y se ubico en la parte interna de la cámara,

la función de los deflectores es permitir el retorno del flujo de aire generado por los ventiladores.

(Ver anexos 4)

Fig. 23 Vista frontal del horno Fig. 24 Ubicación de los equipos Fuente: Alcoba, 2009 Fuente: Alcoba, 2009

6.5 Secado de madera en hornos convencionales.-

6.5.1 Determinación del contenido de humedad inicial (CHI).-

a) Obtención de probetas.-

Se seleccionaron 3 probetas al azar, de cada probeta se extrajo 2 muestras para determinar

contenido de humedad inicial y 3 muestras testigo (seguimiento de secado). (Ver figura 25)

Para obtener el contenido de humedad inicial, se utilizaron muestras de las siguientes

dimensiones: 2cm. de espesor, 2,5 cm. de ancho, y 10 cm. de largo.

Las 6 muestras que se obtuvieron con el corte, fueron pesadas en una balanza electrónica con

una precisión de 0,1gr. (Vargas, 2007)

Fig. 25 Obtención de probetas para determinar CHI. Y Muestras testigo Fuente: alcoba, 2009



En la figura 25, se puede apreciar el método de corte para obtener las 6 muestras de CH. Inicial

y las 9 muestras testigo para seguimiento del proceso de secado.

Las probetas verdes son las que se utilizaron en el seguimiento del secado, las probetas grises

se desecharon por defectos.

b) Secado de las probetas hasta peso constante.-

Se introdujo las 6 probetas en la estufa para proceder con el secado. Se utilizo una estufa con

termostato regulable para mantener la temperatura a 103 ± 2 grados centígrados.

Se tuvo mucho cuidado en el control del nivel superior de la temperatura, ya que si esta

sobrepasaba los 105 grados centígrados era posible que disminuya la masa de la muestra, no

solo por la perdida del agua sino también por la evaporación de otras sustancias constitutivas

de la madera (extractivos). (Vargas, 1897)

c) Determinación del peso seco (peso constante):

El control del contenido de humedad se realizó cada 24 horas, con el fin de observar la

disminución de la masa. Para cada control se opto por colocar 20 minutos las 6 probetas en un

desecador, para eliminar cualquier variación de humedad. Después de trascurrido los 20

minutos, se procedió a pesar cada probeta. Este procedimiento se realizo hasta que las

probetas alcanzaran la masa constante. (Vargas, 1987)

d) Calculo de humedad inicial de las probetas.-

El cálculo se realizó utilizando la siguiente formula: (Vargas, 1987)

Ph - Po CH = ------------ x 100 Po

Donde:

Ph= peso de la madera húmeda o peso inicial

Po= peso de la madera anhidra

CH= contenido de humedad de la madera (%)

Después de obtener el valor del contenido de humedad, se determino un promedio para obtener

un valor representativo de CHI. de toda la carga.



6.6 Encastillado.-

Antes de encastillar la madera se realizo lo siguiente:

6.6.1 Marcación y Medición de las probetas.-

Se verificaron los defectos que poseían las piezas mediante la medición con cinta métrica y

calibrador, cuál era la superficie, con posibilidades de ser aprovechadas.

Es importante, diferenciar bien los defectos con que contaban las piezas antes de entrar al

secadero, se tomaron los máximos cuidados, pues recordemos que las tablas provenían del

1er. Raleo, siendo una madera muy joven. Además tenían un tiempo de oreo previo. El análisis

cuidadoso de las probetas sirvió para poder determinar, después del secado, si los defectos

fueron producidos por éste proceso tecnológico industrial o no. (Vargas, 2007)

6.6.2 toma de datos.-

La toma de datos fue realizada en planillas, en ella se anotaron los datos más relevantes, que

serían de utilidad a la hora de hallar los resultados de la experiencia.

La toma de datos se realizo antes y después del secado, todas las probetas fueron evaluadas y

pesadas para poder determinar posibles defectos causados por el secado. (Ver anexo 5)

6.7 Preparación del Material para el secado.-

Antes de iniciar el secado, se sellarón los extremos de todas las probetas utilizando cola

adhesiva, esta práctica se realiza para evitar la pérdida acelerada de humedad por los cortes

transversales, otra función es evitar la formación de grietas y rajaduras ya que sabemos muy

bien que la madera es propensa a estos defectos principalmente en los extremos. (Vargas,

2007)

6.7.1 Preparación de las probetas.-

Una vez evaluadas las 57 probetas se procedió al encastillado (ubicación de probetas en el

interior del horno). Se utilizaron separadores de dimensiones de 2cm. x 2cm.x 110cm. para

favorecer la circulación del flujo de aire.

Antes de entrar al secadero se pesaron todas las probetas, además, para poder establecer la

relación entre el nivel de deterioro de las piezas y la posición del paquete en el secado, fue

necesario tomar nota de la posición de cada probeta en la pila.

Ya listas las probetas, se procedió a ubicarlas de la manera más uniforme posible, para permitir

una correcta circulación del aire entre las mismas y entre las piezas. (JUNAC, 1989)



Fig. 26 Ubicación de las probetas en el horno (vista frontal)

Fuente: Alcoba, 2009

6.8 control del secado.-

6.8.1. Muestras para el Control de Secado.-

6.8.1.1. Número de Muestras.-

El número de muestras de secado a tomar es como mínimo cuatro por cada 20 m³ (8.500pies-

tabla), y de 10 a 12 muestras por cada carga de 100 m³ (42.000 pies-tabla) o más, del horno

secador. En este caso como la cantidad de madera era demasida pequeña se opto por utilizar 4

muestras testigos. (JUNAC, 1989)

6.8.1.3. Determinación del peso y evaluación sanitaria.-

El método para determinar el contenido de humedad por pesadas de toda la carga es difícil de

usar cada vez que se necesita. Por ello, se incluyen muestras de secado en cada pila del horno

de modo que el contenido de humedad pueda ser rápidamente encontrado, como se verá más

adelante. (Bittencourt, 1988)

Las muestras testigo son probetas que representan a toda la carga, el contenido de humedad

que se determina para estas probetas es valido para toda la carga en general. (Viscarra 1998)

El primer paso en la preparación de las muestras de secado es cortar y numerar

claramente cada probeta como se muestra en la figura 25. Las muestras de secado se cortarán

de probetas representativas de la pila y deben ser al menos de 21,5 cm. de largo. (Viscarra,

1998)

Para evitar el efecto de algún secado de los extremos que hubiese ocurrido en la probeta

antes del corte, las muestras de secado deben ser tomadas, al menos, a 60 cm. (en este caso

se utilizo directo). de los extremos. Inmediatamente después del corte de las muestras se



cubren los extremos con un impermeabilizante y se pesan rápidamente, previa eliminación de

las rebarbas y astillas producto del corte; la masa se debe anotar en la muestra que

corresponda. Se emplea para este fin la balanza existente en el laboratorio (SARTORIUS), cuya

capacidad de pesaje es de 30 kg.

La cobertura de los extremos de las muestras tiene por finalidad retardar el secado de los

extremos y hacer que la tasa de pérdida de humedad de la muestra sea comparable a la de

tablas largas. Se pueden utilizar para este propósito lacas, parafinas o pinturas al aceite.

También pueden servir mezclas de pintura al agua y carpicola. (Viscarra,1998)

6.8.1.4 Control de la humedad actual.-

El método para controlar la pérdida del contenido de humedad es a través de pesadas

sucesivas de las probetas acomodadas en la pila de secado. (Bittencourt, 1988)

El control de la humedad actual se realizo cada 24 horas, en cualquier momento del proceso de

secado de la madera si se conoce la masa seca al horno de la muestra, es posible determinar

su contenido de humedad, solamente por pesaje de la muestra y la aplicación de las siguientes

ecuaciones: (Bittencourt, 1988)

P actual (HI + 100)

H actual = ------------------------------ ─ 100 (%)

Pi

Donde:

H actual = humedad actual de una muestra durante el secado

P actual = peso actual de la muestra

Hi= humedad inicial

Pi = peso inicial

Para determinar el contenido de humedad actual también se puede aplicar las siguientes

ecuaciones matemáticas:

Peso inicial de la muestra

PSH = ------------------------------------- x 100

100 + CH de la muestra



El peso seco al horno (PSH) de la muestra se determina en función al peso inicial y su

respectivo contenido de humedad, utilizando la siguiente fórmula: (JUNAC, 1989)

Para determinar el contenido de humedad de las muestras de secado en un momento

determinado y conociendo el correspondiente peso original, se utiliza la siguiente fórmula:

Peso actual – Peso seco al horno

CH actual = -------------------------------------------- x 100

Peso seco al horno

6,9 Control de defectos.-

Para el control de los defectos, se codifico todas las caras de las probetas, como se puede

apreciar en la figura 27. La codificación se realizo para facilitar la evaluación de las probetas.

La evaluación se realizo utilizando regla milimétrica y calibrador, los defectos que se evaluaron

fueron: abarquillado, arqueadura, encorvadura, torcedura.

Las manchas, moho se cuantificaron según el número de probetas que presentaban este

defecto. (Ver anexo 5)

Fig. 27 Codificación de las probetas Fuente: Alcoba, 2009



7. RESULTADOS.-

Para el estudio y obtención de los resultados la madera fue sometida al programa de secado

diseñado anteriormente.

7.1 programa de secado.-

El programa de secado aplicado, fue bastante satisfactorio, ya que se pudo observar un mínimo

de defectos producidos por el secado. Según los resultados obtenidos podemos modificar este

programa, volviéndolo mas severo, así podríamos reducir mucho mas el tiempo de secado.

Para el secado se utilizó una temperatura inicial no muy elevada de 45ºC con el fin de retirar

suavemente la humedad de la madera para evitar posibles problemas de colapso o

endurecimiento superficial. La temperatura se fue aumentando de manera cuidadosa a medida

que la madera perdía su porcentaje de humedad, ésta pérdida de humedad fue controlada

mediante pesadas sucesivas en las 2 muestras testigos (el control de las dos muestras

restantes, es a partir del punto de saturación de las fibras).

Una vez alcanzado el punto de saturación de las fibras (PSF) 30 % de contenido de humedad

se elevó la temperatura 60ºC para acelerar la etapa de secado, a medida en que se fue

aumentando la temperatura, la humedad de equilibrio se fue reduciendo hasta llegar a las

condiciones climáticas necesarias para obtener un contenido de humedad de 8% en la madera.

En la tabla 6 se puede observar el programa de secado antes de la corrección y en la tabla 9

se puede observar el programa de secado después de la corrección. Como se puede ver, la

diferencia de humedad relativa aumenta en 1% y 2%.



Tabla. 6 programa de secado sin corrección de humedad relativa

Nº paso Madera C.H.madera

Tiempo V de Temperaturas Depresión

HR. del aire C.H.E de la

gradiente de Observación

en (%) en (%) secado Bulbo seco ºC

Bulbo húmedo ºC Psicrometric. en (%)

madera (%)

secado G.S.

1 82 verde > 50 45 43 2 88 18,22 4,5

2 50 50-- 40 55 49 6 72 11,63 4,3

3 40 40--30 55 47 8 63 10 4

4 30 30--25 60 50 10 58 8,57 3,5

5 25 25--20 65 53 12 53 7,58 3,3

6 20 20--15 75 59 16 46 6,06 3,3

7 15 15--8 75 57 18 41 5,56 2,7

8 8 8--final 80 55 25 30 4 2



Para la Corrección de la humedad relativa utilizando la formula de carrier, primero se debe

calcular lo siguiente:

a) corrección de la presión barométrica a 2800msnm.

Tabla. 7 Calculo de la presión barométrica a 2880msnm.

La presión barométrica para 2800 msnm. es 53, 6 cm., de hg. existe gran diferencia entre la

presión barométrica a nivel del mar que es 76 cm. de hg.

A medida que aumenta la altura, la presión barométrica tiende a disminuir.

b) Interpolación de la humedad relativa sobre la base de temperatura bulbo seco (Po),

sobre la base de temperatura bulbo húmedo (Poh).-

Para calcular Po y Poh de las temperaturas 45 ºC y 43 ºC pertenecientes al paso uno. se tuvo

que interpolar los datos con los valores más cercanos a los datos requeridos.

Tabla. 8 Interpolación de datos para Po y Poh (paso 1)

parámetros Altura (h) Pa. Cm. de hg. diferencia

Limite superior= 3000 52,1

Limite inferior= 2700 54,3

Valor a interpolar= 2800 x

Diferencia entre rango (h)= 300

Diferencia entre rango (pa.)= 2,2

Diferencia valor mas cercano (Tº)=

100

Valor a interpolar= 0,7

Valor interpolado= 53,6 cm. de hg.



c) determinar la humedad relativa corregida de acuerdo a la siguiente formula.-

(47,112)(2) P= 6,488 - ----------------------= 6,425

1546 – 61,92

Para utilizar la formula de corrección de la humedad, primero se tuvo que calcular la presión

parcial de vapor en cm. de hg.

Después de obtener la presión parcial de vapor se debe aplicar la siguiente formula

matemática:

6,425 HR.corr= ----------------* 100= 89,01%

7,196

La humedad relativa corregida es de 89,01 %, aumenta solo un porcentaje con relación, al paso

uno de la tabla 6.

La corrección de la humedad relativa para los pasos 2, 3, 4, 5, 6, 7,8 se realizo utilizando la

misma metodología. En la tabla 9 se puede observar el programa de secado corregido para

todos sus pasos.



Tabla 9. Programa de secado sometido a corrección de humedad relativa a 2800msnm.

Nº paso C.H.madera C.H.madera Tiempo de Temperaturas Depresión HR. del aire C.H.E de la Gradiente m de Observación

en (%) en (%) secado Bulbo b seco ºC

Bulbo húmed. ºC Psicrometri. en (%)

madera n (%)

Secado mG.S.

1 82 verde > 50 0 45 43 2 89 18,22 4,5

2 50 50-- 40 6 55 49 6 73 11,63 4,3

3 40 40--30 1 55 47 8 65 10 4

4 30 30--25 2 60 50 10 59 8,57 3,5

5 25 25--20 1 65 53 12 55 7,58 3,3

6 20 20--15 1 75 59 16 47 6,06 3,3

7 15 15--8 2 75 57 18 43 5,56 2,7

8 8 8--final 3 80 55 25 31 4 2

igualado 2 70 65 5 80 12

enfriamiento 1 25 24 1 42

NOTA: los días de secado son acumulativos



7.2 cámara de secado.-

Una vez concluido la construcción, se encendió la cámara sin ninguna probeta en su interior,

esta operación se hizo para determinar el buen funcionamiento de la cámara.

Transcurrido 24 horas se pudo apreciar que las paredes de la cámara comenzaban a

agrietarse, esto es debido a que las paredes son de madera. Para controlar este problema se

sello las caras exteriores con plastaformo, silicona y tapagoteras.

Fig. 28 cámaras de secado Fig. 29 Cámara de secado Fuente: Alcoba, 2009 Fuente: Alcoba, 2009

Fig. 30 ventiladores, Sensor de humedad y Hidrometro Fig. 31 Psicrómetro (parte interna, techo) Fuente: Alcoba, 2009 Fuente: Alcoba, 2009



Después de corregir los problemas mencionados anteriormente, se prepararon todas las

probetas destinadas al secado.

7.3 Contenido de humedad inicial (CHI).-

En el cuadro siguiente, podemos observar el cálculo del CHI de la madera. Se calculo el CH

para cada probeta, luego se obtuvo los promedios, dando así un valor de 82 % de contenido de

humedad inicial.

B Tabla 10. Evolución del secado de las probetas

Código de probetas

Contenido de humedad de las probetas vc (%)

A1 84,1 Promedio probetas A A2 84,15 84,08 B1 76,15 Promedio probetas B

B2 82,48 79,31 C1 75,2 Promedio probetas C C2 91,65 83,42 Promedio final (%) 82, 27%

Tabla 11. Calculo de contenido de humedad final

7.4 Secado de la Madera de Teca en horno Convencional.-

La programación basada en el contenido de humedad de la madera, está indicada por lo

general para el secado de especies difíciles y propensas a presentar defectos, en ella, el

contenido de humedad de la madera se puede determinar mediante métodos gravimétricos

donde se mide la diferencia de masa de testigos, este proceso es presentado en su evaluación

diaria en el gráfico 1 y 2, donde se observa que el contenido de humedad final de la madera es

de 6 y 5%, suficiente para cualquier uso exterior.

Fechas: 22/05/2009 23/05/2009 24/05/2009 25/05/2009 26/05/2009

probetas Masa (gr.) Masa (gr.) Masa (gr.) Masa (gr.) Masa (gr.)

A1 34,80 19,00 18,95 18,92 18,91

A2 40,49 22,05 21,93 21,99 21,99

B1 41,93 23,92 23,85 23,81 23,80

B2 39,91 22,00 21,94 21,88 21,87

C1 35,85 20,71 20,67 20,46 20,46

C2 37,85 19,86 19,84 19,75 19,75

masa húmeda Masa seca



7.4.1 control del secado.-

El control del secado se realizo cada 24 horas, se aplico la formula para determinar el contenido

de humedad actual. El control se realizo utilizando cuatro muestras testigo, dos de ellas

sirvieron de guia en el secado inicial, las dos restantes fueron utilizadas a partir del punto de

saturación de las fibras.

Tabla 12. Evolución de la pérdida del contenido de humedad en las muestras testigo

Fecha A2;1,2 (%) H2;1,1 (%)

18/06/2009 29 35

19/06/2009 23 26

20/06/2009 18 21

21/06/2009 14 17

22/06/2009 11 14

23/06/2009 9 10

24/06/2009 6 8

Tabla. 13 Evolución en la pérdida del contenido de humedad, En las muestras testigo, utilizando el hidrómetro

Muestras de Control Contenido de Humedad GG (%)

Fechas:

masa masa C.H C.H

D2;2,1 (gr.) C2;2,2 (gr.) D2;2,1 (%) C2;2,2 (%)

09/06/2009 683,75 674,45 81 81

10/06/2009 664,34 651,79 76 75

11/06/2009 652,25 640,72 73 72

12/06/2009 624,22 615,04 65 65

13/06/2009 612,44 601,77 62 62

14/06/2009 575,82 559,74 52 50

15/06/2009 540,43 527,85 43 42

16/06/2009 519,71 502,22 37 35

17/06/2009 503,34 491,86 33 32

18/06/2009 483,76 457,12 28 23

19/06/2009 462,21 449,89 22 21

20/06/2009 442,32 431,01 17 16

21/06/2009 433,57 425,65 15 14

22/06/2009 429,28 416,52 13 12

23/06/2009 409,00 399,07 8 7

24/06/2009 399,51 390,90 6 5



Grafico1. Evolución de la pérdida de contenido de humedad del testigo D2; 2.1

Grafico. 1 Evolución de la pérdida de contenido de humedad de los testigos C2; 2.2

Y C2; 2,2

Grafico. 2 Evolución de la pérdida de contenido de humedad de los testigos A2; 1.2 Y H2; 1,1

EVOLUCION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS TESTIGOS D2;2,1 Y

C2;2,2

8176

7365 62

52

4337

3328

2217 15 13

8 6

8175 72

65 62

5042

35 32

23 2116 14 12

7 50

10

20

30

40

50

60

70

80

90

09/0

6/20

09

10/0

6/20

09

11/0

6/20

09

12/0

6/20

09

13/0

6/20

09

14/0

6/20

09

15/0

6/20

09

16/0

6/20

09

17/0

6/20

09

18/0

6/20

09

19/0

6/20

09

20/0

6/20

09

21/0

6/20

09

22/0

6/20

09

23/0

6/20

09

24/0

6/20

09

Tiempo (dias)

Co

nte

nid

o d

e h

um

ed

ad

(%

)

D2;2,1 (%) C2;2,2 (%)

EVOLUCION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS TESTIGOS A2;1,2 Y

H2;1,1

29

23

1814

119

6

35

26

2117

1410

8

0

5

10

15

20

25

30

35

40

18/06/

2009

19/06/

2009

20/06/

2009

21/06/

2009

22/06/

2009

23/06/

2009

24/06/

2009

Tiempo (dias)

Co

nte

nid

o d

e h

um

ed

ad

(%

)

A2;1,2 (%) H2;1,1 (%)



La evolución del contenido de humedad de las muestras testigo se realizo por separado, debido

a que 2 muestras estaban ubicadas en la parte delantera del horno, lo cual favorecía su

manipulación.

Mientras las otras dos muestras, se encontraban ubicadas en el fondo de horno, lo cual hacia

difícil su extracción. Por tal motivo se utilizo el hidrómetro para determinar el contenido de

humedad de las muestras. Las lecturas se tomaron a partir del punto de saturación de las

fibras, la presicion de este instrumento esta diseñada a partir de 30 % de contenido de

humedad.

La variación del contenido de humedad durante el secado de la teca, es mostrada en el grafico

1, 2, En este caso, aparte de la humedad inicial, el comportamiento de la madera frente al

secado, la precisión en la conducción del secado fue fundamental.

7.4.2 contenido de humedad final de todas las probetas.-

Terminado todo el proceso de secado, se realizaron cálculos para obtener el contenido de

humedad de todas las probetas, se pudo observar que el contenido de humedad existente en

las probetas presentaban una variación de 5 y 9%.

Tabla.14 contenido de humedad final de las probetas

De las 57 probetas, 11 probetas presentaban un contenido de humedad de 5%, 14 probetas

presentaban un contenido de humedad de 6%, 13 probetas presentaban un contenido de

humedad de 7%, 8 presentaban un contenido de humedad de 8% y 11 probetas presentaban

un valor de contenido de humedad de 9%.

7,5 Evaluación de la calidad secado en la madera de Teca.-

7.5.1 tensiones en la madera.- para verificar la existencia de tensiones en la madera se utilizó

la metodología propuesta por Junta del Acuerdo de Cartagena.

Contenido de humedad A A (%)

Nº de A A A probetas

Porcentaje A (%)

5 11 19

6 14 25

7 13 23

8 8 14

9 11 19



Para realizar las pruebas de tenedor se seleccionaron 4 probetas 27, 2, 23, 51, 6. Se observa

que las probetas de tipo tenedor, no presentan ninguna inclinación de sus lados, Esto quiere

decir que las probetas no presentan esfuerzos de compresión en la superficie ni de tracción en

el interior las probetas.

Los alabeos presentes en las probetas no se consideran como defectos, ya que no exceden los

4 milímetros y su origen es debido a la falta de peso en la carga de madera, además los

alabeos solo están expresados en milímetros cosa que puede ser corregido con la cepilladora.

Fig. 32 pruebas de tenedor

Fuente: Alcoba, 2009

7.5.2 evaluación de los alabeos.-

Los alabeos fueron evaluados antes de iniciar el secado, el alabeo mas prominente fue la

encorvadura, seguido del abarquillado, arquedura y torcedura.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Defe

cto

en (

mm

.)

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57

N# de probetas

DEFECTOS DE ALABEOS (antes del secado)

abarquillado arqueadura encorvadura torcedura

Grafico. 3 Evaluación de defectos antes del secado



Después del secado se evaluaron los alabeos para verificar si hubo incrementos, se pudo

determinar que el alabeo mas dominante es el abarquillado, seguido de la encorvadura,

arqueadura y torcedura.

Grafico. 4 Evaluación de defectos despues del secado

El incremento de alabeos se debe a la falta de peso en la parte superior de la carga. Se optó

por no utilizar pesas debido al pequeño espacio que se tenía en el interior de la cámara.

7.5.3 Evaluación de grietas y moho.-

En este estudio la presencia de moho no se considera como defecto debido a que los micelios

de los hongos no penetraban la madera. La presencia de moho era superficial, esto se pudo

determinar al retirar el moho utilizando un pedazo de algodón.

La mayor incidencia estaba en la parte inferior de la carga, esto se pudo determinar y cuantificar

despues de dar por terminado el secado.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

defe

cto

s (

mm

.)

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55

N# de probetas

DEFECTOS DEL SECADO

abarquillado arqueadura encorvadura torcedura



Antes del secado no se pudo observar la presencia de moho, una vez culminado el secado se

pudo observar 9 probetas que presentaban moho, la zona infectada estaba en contacto con los

separadores.

Las grietas aumentaron significativamente, antes del secado se evaluaron 7 probetas con

problemas de grietas, culminado el secado secado se detecto 16 probetas que presentaban

este defecto.

Grafico. 5 Evaluación de grietas y moho

Las grietas eran superficiales, no llegaban ni a dos milímetros de profundidad, por tanto no se

considera como defecto y se pueden corregir realizando el cepillado de la madera.

8. CONCLUSIONES.-

0

9

7

16

0

2

4

6

8

10

12

14

16

N # D E PR OB ETA

1

D EFEC TOS D E SEC A D O

EVALUACION DE GRIETAS Y MOHO

moho antes de secado moho despues de secado grietas antes de secado grietas despues de secado



La aplicación del programa de secado presento resultados adecuados, puesto que la

madera presento un mínimo de defectos de secado. El programa de secado empleado

puede ser ajustado volviéndolo mas severo para disminuir el tiempo de secado.

Es conveniente tener en cuenta para la construcción de una cámara de secado, todos

los factores que en este estudio se consideraron, tales como: ubicación del equipo

destinado al control del secado, material aislante térmico, es oportuno aclarar que no

resulta conveniente construir cámaras de secado utilizando madera, lo mas

recomendable es diseñar y construir las camaras utilizando material que no corroe, que

no se dilata, como el aluminio.

La teca a pesar de ser una madera con tendencia al colapso, no presentó problemas de

este tipo, esto se debió a que las temperaturas iniciales propuesta en la aplicación del

programa de secado, resultaron muy adecuadas a las características de la madera de

teca (Tectona grandis Lin.f.).

El contenido de humedad final de la madera alcanzada a nivel industrial es de 5% hasta

9% de contenido de humedad, suficiente para cualquier uso exterior.

De acuerdo a los resultados obtenidos en cuanto a la calidad y condiciones de secado

en se concluye que el programa propuesto tuvo resultados positivos, tomando en cuenta

sólo los defectos de grietas, moho y alabeos. Para seguir mejorando este estudio, se

recomienda realizar varios ensayos, modificado las variables de secado.

Los alabeos dominantes que surgieron al finalizar el programa de secado, fueron

diferentes, el abarquillado como alabeo dominante, mientras tanto el segundo alabeo

a dominante fue la encorvadura. También se pudo observar un aumento de grietas en la

a etapa final del secado, estas grietas son de poca importancia ya que no sobrepasan los

a dos milímetros de profundidad, puesto que pueden ser corregidas con el cepillado.

9. BIBLIOGRAFIA.-



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10 ANEXOS.- Anexo1. Humedad relativa y contenida de humedad para diferentes Temperaturas del bulbo seco y depresiones del bulbo húmedo.

Continuación….

HR.= humedad relativa (%)

C.H.E.= contenido de humedad de equilibrio

Fuente: JUNAC 1989



Anexo 2. Variación de la presión barométrica con la altitud

variación de la presión

barométrica con la altitud

Altitud (m.) altitud(pies) pa

cm. De hg.

nivel del mar nivel del mar 76

300 1000 73,3

600 2000 70,7

900 3000 68,1

1200 4000 65,6

1500 5000 63,2

1800 6000 60,9

2100 7000 58,6

2400 8000 56,4

2700 9000 54,3

3000 10000 52,1

4600 15000 42,9

6100 20000 34,9

9100 30000 22,6



Anexo. 3 Presión de vapor saturado a la temperatura de bulbo seco en cm. de hg. (Po.) y presión de vapor M saturado a la temperatura de bulbo húmedo en cm. de hg. (poh.)

Anexo 4. Construcción de la camara de secado

Ubicación externa de equipos Ubicación interna de equipos

temperaturas p.o. temperaturas p.o.

centígrados Fahrenheit cm. de hg. centígrados Fahrenheit cm. de hg.

0 32 0,458 48 118,4 8,371

2 35,6 0,529 50 122,0 9,251

4 39,2 0,61 52 125,6 10,21

6 42,8 0,701 54 129,2 11,25

8 46,4 0,805 56 132,8 12,38

10 50,0 0,921 58 136,4 13,61

12 53,6 1,052 60 140,0 14,94

14 57,2 1,200 62 143,6 16,38

16 60,8 1,363 64 147,2 17,93

18 64,4 1,548 66 150,8 19,61

20 68,0 1,754 68 154,4 21,42

22 71,6 1,983 70 158,0 23,37

24 75,2 2,238 72 161,6 25,46

26 78,8 2,521 74 165,2 27,72

28 82,4 2,835 76 168,8 30,14

30 86,0 3,182 78 172,4 32,73

32 89,6 3,566 80 176,0 35,51

34 93,2 3,990 90 194,0 52,58

36 96,8 4,456 100 212,0 76,00

38 100,4 4,969

40 104,0 5,532

42 107,6 6,15

44 111,2 6,826

46 114,8 7,565



Anexo 5. Evaluación de probetas, antes y despues del secado Anexo 5.1 Evaluación de las probetas antes del secado

Nº dimensión peso grietas raj. alabeos Arista

en cm. en gr. superf. cm. abarqui. arquea. encorva. Torce. nudos man. mo. Pudric. Perfor. faltan. observación

en cm. mm. mm. mm. mm. cm. cm.

1 70,5*10*2,5 1695,7 X X 2 en A X 3 en C X

2 A Y

2B X X X X x Abar. prominente del centro a un 1 extr.

2 70,5*9,5*2,5 1690,4 X X 1en B X 1 en D X X X X X X x

3 70,5*11,5*2,5 2059,7 X X 1 en A X 1en C X 1 en A X X X X x

4 70,5*7*2,5 1234,6 X X X X 1 en C X 1 en A X X X X x

Encor. poco notorio debido a defecto

de corte

5 70,5*7,5*2,5 1407,5 X X X X 1 en C X X X X X X x

Encor. poco notorio debido a defecto

de corte

6 70,5*11,5*2,5 1764,9 X X X X 1 en C X 2 A y 2 B X X

26,5 y 9B 5*1,5A x

7 70,5*11,5*2,5 2035,6 X X 2en A X 1 en C X 1A y 1B X X X X x

Encor. poco notorio debido a defecto de corte

8 70,5*8*2,5 1540,9 X X 1 en A X X X X X X X X 10,5BC

9 70,5*11,5*2,5 2050,3 X X X X X X 2 B X X X X x

10 70,5*7,5*2,5 1205 X X 1 en A X 3 en C X 1 en A X X X X x Encor. poco notorio debido a defecto de corte

11 70,5*75*2,5 1404,5 X X 1 en B 2 en B 1en C X X X X X X x

12 70,5*11,5*2,5 1747,7 X X X 1 en A 2 en D X 1A y 1B X X X 2,5*0,5A x

13 70,5*6,5*2,5 1281,5 X X 1en B 2 en A 2 en D X 1A y 1B X X X X x

14 70,5*9,5*2,5 1717,2 X X X X 1 en D X 1 en A X X X 2,7*0,5A x

15 70,5*8,5*2,5 1529,2 X X 2en A X 2 en D X X X X X X x

16 70,5*9*2,5 1715,4 X X 1 en A 1en B 2 en C X X X X X X x

17 70,5*8*2,5 1416,1 X X 1en B 2 en A 2 en C X 2B y 2A X X X X 8,9AD

18 70,5*10,5*2,5 1648,4 X X 2 en B X 2 en D X 2A 3B X X X X x

19 70,5*7,5*2,5 1253,2 26,5 A X 1 en B X 1 en C X X X X X X 13BD

20 70,5*11,5*2,5 2015,3 X X 1 en A 2 en B 1 en C X X X X 6*05 A X x

21 70,5*9*2,5 1733,8 X X 1 en A X 1 en C X

2B y

2A X X X X x Abar. prominente del centro a un 1 extr.

22 70,5*6,5*2,5 1064,4 X X X 1en B 1 en C X 1 en A X X X X 6,3 AC

23 70,5*10*2,5 1727,3 X X 1 en A 1 en A 2 en C X

1A y

1B X X X X x



24 70,5*11,5*2,5 2009,1 X X 1en B X X X X X X X X x Abar. prominente del centro a un 1 extr.

25 70,5*7,5*2,5 1450 X X 1 en A 1en B X X 1 en A X X X X 6,5 BC

26 70,5*8,5*2,5 1452,5 X X X 1en B 3 en D X 1A y 1B X X X X 47 BD

27 70,5*13,5*2,5 2553,4 X X X X X X 1en B X X X X x

28 70,5*8*2,5 1661,6 X X X X X X X X X X X 16,5BC Encor. Poco notorio debido a defecto de corte

29 70,5*7,5*2,5 1030 X X X X 3 en C X X X X X 2,5*2,7A x Abar. prominente del centro a un 1 extr.

30 70,5*8*2,5 1471,2 X X 1 en A 2 en B X X 1A y 1B X X X X x

31 70,5*9,5*2,5 1725 1,5 A X 1 en A X X X 2 en A X X X X x

32 70,5*9,5*2,5 1456,4 X X X X X X X X X X X x

33 70,5*9*2,5 1661,7 X X X X 1 en C X 1 en A X X X X x Encor. Poco notorio debido a defecto de corte

34 70,5*14*2,5 2088 21B X 1en B X X X X X X X X x

35 70,5*11,5*2,5 2278,8 X X X X X X 1A y 1B X X X X x

el mismo nudo se repite en las dos caras

36 70,5*7,5*2,5 1245,4 X X X X X X X X X X X 33 AC

37 70,5*9,5*2,5 1726,1 X X X 1en B 1 en D X X X X X X 11 AC

38 70,5*13*2,5 2533,9 12,5 A X X X 1 en D X X X X X X x Encor. Poco notorio debido a defecto de corte

39 70,5*9*2,11 1521,8 X X X X X X 1A y 1B X X X X x

40 70,5*8*2,5 1711,3 X X 1 en A X X X X X X X X 6,5BC Abar. prominente del centro a un 1 extr.

41 70,5*9,5*2,5 1704,3 X X 1 en A 1en B X X X X X X X x Encor. No diferencible por problemas de corte

42 70,5*6,5*2,5 967,9 X X X 1en B X X X X X X X 27 BD Encor. No diferencible por problemas de corte

43 70,5*11,5*2,5 2003,4 X X X X 1 en D X X X X X X x

44 70,5*9*2,5 1562,5 X X 1en B 1 en A 1 en D X

2B y

2A X X 20*05 B X x

45 70,10,5*2,5 2715 X X 2en A 1en B 2 en C X 2 A 1B X X X X x

46 70,5*11*2,5 2013,2 37 A X 1 en A X 1 en C X 2 en A X X X X x

47 70,5*7,5*2,5 1350 X X 2 en A X 2 en D X X X X X X 5BC

48 70,5*11,5*2,5 2108,5 37 en B X 3 en A X 2 en C X 1A y 1B X X X X 4 DB

49 70,5*11,5*2,5 2094,8 X X 1 en A X X X 1A y 1B X X X 2*1,3 B x

50 70,5*11,5*2,5 1708,9 2,5 B X 1en A X 2 en C X X X X X X x

51 70,5*9,5*2,5 1669,2 X x 1 en A 2 en B 1 en D X X X X X X x

52 70,5*11,5*2,5 2153,2 X X X 3 en A 2 en C X 1 en B X X X 6*0,7A x

53 70,5*9*2,5 1590 X X X X X X 3A 3B X X X X x



54 70,5*11,5*2,5 2009,4 X X 2en A X X X X X X X X x

55 70,5*7,5*2,5 1201,2 X X 1en B 1 en A 1 en C X X X X X X x

56 70,5*8*2,5 1523,5 X X X X 2 en C X X X X X X x

57 70,5*14,5*2,5 2011 X X 2en A 1en B 2 en D X X X X X X x

grieta. f. Hendidura alargada que se hace en la tierra o en cualquier cuerpo sólido.

Corte en una superficie o en un cuerpo sólido cuando no llega a dividirlo del todo.

EVALUACION DE PRINCIPALES DEFECTOS EN LAS MUESTRAS TESTIGO

Nº dimensión peso grietas raj. alabeos arista observación

en cm. en gr. superf. cm. Abarqui. Arquea. Encorva. Torced. nudos man. moh. Pudric. Perfor. Faltan.

en cm. en mm en mm. en mm. mm. cm. cm.

1 11,5*21,5*2,5 618,64 X X 2 en A X X X X X X X X X

1 11,5*21,5*2,5 612,30 X X 2 en A X X X 1 en A X X X X X

2 11,5*21,5*2,5 685,75 X X X X X X X X X X X X

2 11,5*21,5*2,5 675,98 X X X X X X X X X X X X



Anexo 5.2 Evaluación de probetas despues del secado

Nº dimensión peso grietas raj. alabeos arista observacion

en cm. gr. Superf. cm. Abar. arque. enco. Torce. nudos manch. moho pudri. perfor. faltant.

en cm. mm. mm. mm. en mm. cm. cm.

1 70,5*10*2,5 965 14 A X 2A X 3C X 2A 2B X SI en A X X X

moho en area de contac. (separador y madera)

2 70,5*9,5*2,5 825 X X 2B 2A 1D X X X

SI en

A X X X

moho en area de contac. (separador y

madera)

3 70,5*11,5*2,5 905 X X 3 B X 2D X X SI en B X X X X mancha negra en la mitad de la cara

4 70,5*7*2,5 740 16 y 14 D X 1B 3B 3D X 1A X SI enC X X X

moho en la cara C puntead. que se

expanden

5 70,5*7,5*2,5 630 X X 1A 2A 3C X X X X X X X

6 70,5*11,5*2,5 1030

8,3 B y 26

B X 2A X 2C X

2B Y

1A X X

26,5 y

9B A 1,5* 5 X

7 70,5*11,5*2,5 1080 X X 3B 2B 2C 3 en A2 1A SI en A X X X X

mancha en los extremos 3 y 4 de la probeta

8 70,5*8*2,5 765 X X 1B 1A 2C X X X X X X 10,5 BC

9 70,5*11,5*2,5 1085 variables X X X 1C X 2B SI en A X X X X 31,5A; 23B;11,5B

10 70,5*7,5*2,5 630 X X 2B X 4C X 1A X X X X X

11 70,5*7,5*2,5 795 X X 1B 2B 4C X X X X X X X

12 70,5*11,5*2,5 970 X X 1A 1A 2D X 1A 1B X X X 2,5*0,5A X se evidencia grietas en el sector de los nudos

13 70,5*6,5*2,5 645 X X 1B 2B 3C

3 en

A3

2A

Y1B X X X X X

14 70,5*9,5*2,5 830 X X 1A 1B 4C X 1A X X X 2,7*05 A X encorvadura poco notoria por defectos de corte

15 70,5*8,5*2,5 730 X X 2A 2A 2D X 1A X X X X X

16 70,5*9*2,5 895 X X 1A 1B 2C X X X X X X X

17 70,5*8*2,5 761 X X 1B 2A 3C X

2B

Y1A X

SI en

A X X 8,9 AD


madera)

18 70,5*10,5*2,5 890 X X 2B X 2D 2 en A4 2A 3B X

SI en A A X X moho perfiles 1 y 2 de la cara A

19 70,5*7,5*2,5 580 12A; 18,5A X 3B X 2C X 1A X X X X 13BD

20 70,5*11,5*2,5 1015 4,5A X 1A 1B 1C

2 en

A1 X X X 5*3A X X

21 70,5*9*2,5 975 4,7C;3B X 1A 1B 2D X 3B A1 X X X X X del centro de los nudos

22 70,5*6,5*2,5 595 X X X 2A 2C X 1A X X X X 6,5 BC

23 70,5*10*2,5 940 X X 1A 2A 3C X 2A 2B X X X X X

24 70,5*11,5*2,5 985 X X 2B 3B 1D X X X X X X X



25 70,5*7,5*2,5 765 X X 1A 3A X X 1A X

SI en

B X X 6,5BC presenta moho en B perfil 3y4

26 70,5*8,5*2,5 740 X X 1A X 4C X 1A 1B X X X X 4,9 DB

27 70,5*13,5*2,5 1410 X X 1B X X X 1B X X X X X en el nudo se aprecia grietas pequeñas

28 70,5*8*2,5 835 X X 1B X X X X X X X X 16,5BC

29 70,5*7,5*2,5 620 X X X 3B 4D X 1A X X X 2,5*2,7 A X

30 70,5*8*2,5 840 X X 1A 2A X X 1A Y 1B X X X X X

31 70,5*9,5*2,5 800 1,5A X 2 B 1B X X

2A y

2B X X X X X

32 70,5*9,5*2,5 810 X X X X 2C X X X X X X X

33 70,5*9*2,5 780 X X X X 3D X X X

SI en

A X X X


madera)

34H1 48,8*13,3*2,5 800 35B 7B X 2A 2B 3D X X X X X X X

35D1 48,8*13,3*2,6 800 X X 1A X 2D 2 A3 1A X X X X X

36 70,5*7,5*2,5 575 X X 1A 1B 1C X X X X X X 33 BC

torceura poco notorio por defectos de

corte

37 70,5*9,5*2,5 965 variable X 1A 3A 4D X 1A 1B X X X X 11,5AC grietas 2,7A; 1,7C; 1,1D

38 70,5*13*2,5 785 16A X 2A X X X X X X X X X

39 70,5*9*2,11 840 variable X 2A 2A 1C X 1A 1B X X X X X grietas 3,5A; 4,5A; 1,4D

40 70,5*8*2,5 890 X X 2A 1A X 2 en A4 X X X X X 6,5BC grietas se originan del nudo

41 70,5*9,5*2,5 745 X X 2A 1B X X X SI en A SI en A X X X

moho en area de contact. (separador y madera)

42 70,5*6,5*2,5 580 X X 1A X X X X X X X X 27DB

43 70,5*11,5*2,5 1005 X X 1A X 2C X X X X X X X

44 70,5*9*2,5 730 11,8B y 4B X 2B X 2C

2 en A4 2B 2A X X

20*0,5 B X X

45 70,10,5*2,5 1006 X X 2A 2A 3C

3 en

A4 2A X X X X X

46 70,5*11*2,5 970 37A X 1A X 2D X X X X X X X

47 70,5*7,5*2,5 665 X X 2A 2B X X 1A SI en B X X X 5BC mancha en perfiles 3 y 4

48A1 48,5*11,4*2,5 870 7,5C; 7B X 2A X 3D X 1A 1B SI en A X X X 4CD presenta peque. puntead. de manchas cara B

49 70,5*11,5*2,5 1140 X X 1A 2A 4C X 1A 1B X X X 3*1,2 B X

grietas del centro de nudos hacia perifer.

4;1,2 A

50C1 48,5*11,5*2,5 685 2,5B X 1A 2A 3C X X X SI en B X X X

moho en area de contact. (separador y madera)

51 70,5*9,5*2,5 845 X X 1B 1A 3C X X X X X X X

52 70,5*11,5*2,5 1080 X X 1B 1B 4C X 1B X X X 6*0,7A X

53 70,5*9*2,5 796 X X 2A X X X 2A 2B X X X X X



54 70,5*11,5*2,5 1020 X X 2B 4A 3D X X X X X X X

55 70,5*7,5*2,5 735 X X 1B 1B 3C X X X X X X X

56 70,5*8*2,5 740 X X 1B 3B 2C X X SI en A X X X X moho en area de contact. (separador y madera)

57 70,5*14,5*2,5 1095 X X 3B X 3D X 2A X X X X X

rajar. tr. Dividir en rajas. || 2. Hender, partir, abrir.

grieta. f. Hendidura alargada que se hace en la tierra o en cualquier cuerpo sólido.

Corte en una superficie o en un cuerpo sólido cuando no llega a dividirlo del todo.

EVALUACION DE PRINCIPALES DEFECTOS EN LAS MUESTRAS TESTIGO

Nº dimensión peso grietas raj. alabeos arista observacion

en cm. gr. Superf. cm. Abar. Arque. Enco. Torce. nudo mancha moho Pudric. Perfor. faltant.

en cm. mm. mm. mm. mm. cm. cm.

H2;1,1 11,5*21,5*2,5 320 X X 1B X X X 1A X X X X X

A2;1,2 11,5*21,5*2,5 310 X X 2A X X X 1A X X X X X

D2;2,1 11,5*21,5*2,5 370 X X 1B X X X X X X X X X

C2;2,2 11,5*21,5*2,5 370 X X X X 2D X X X X X X X

1. INTRODUCCION.- - Escuela de Ciencias Forestales PASANTIAS/2 pasan… · La madera representa...

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