Fao, 2016. Evaluación De Los Recursos Forestales Mundiales 2015. ¿como Estan Cambiando..._ 2da Ed.

ESTUDIANTES GUSTAVO ADOLFO BUITRAGO GALEANO/20150372015 RUBEN IBARRA ROMO/020150302015

MECANISMO DE SECADO DE LA MADERA

El documento llamado “Mecanismo de secado de la madera “muestra una serie de factores que describen la estructura de la madera, así mismo se menciona como varios factores influyen en el secado de la madera. Las propiedades y características como la orientación y la densidad del grano afectan los mecanismos de secado en la madera. Característica de la madera que afectan al secado El secado de la madera está afectado por las características y propiedades de esta, también se ven afectados por factores ambientales, en esta sección se describe los principales efectos que tienen la morfología de la célula, la orientación del grano, la densidad y la gravedad específica, la contracción de la madera y la infección bacteriana Célula El bloque de construcción básico de la madera es la célula, los arboles crecen en diámetro debido a la adición de células justo debajo de la corteza crecimiento anual se evidencia por los anillos de crecimiento, la células que se forman a principio de año presentan de paredes delgadas y lúmenes grandes por esto se denomina madera temprana posteriormente la células que se forman tienen paredes más gruesas y lúmenes más pequeños y se denomina madera tardía el contraste entre ellas es el que hace que los anillos de crecimiento sean visibles aunque hay especies en las cuales debido a la tamaño de las células estos anillos no se pueden distinguir. La albura está conformada por células vivas de parénquima y del cambium formadas recientemente y las células no vivas formadas en años anteriores que aún transportan fluidos entre la raíz y las hojas del árbol, también almacenan gran cantidad de azucares y almidones por este motivo esta parte es más susceptible al ataque de hongos y plagas, se caracteriza por tener un color claro además de esto es muy permeable por este motivo se seca de forma más rápida. A medida que pasa el tiempo las células envejecen y en su interior se van depositando ingredientes químicos la cual las vuelve menos permeables y se tornan de un color más oscuro de igual forma estas células son más resistentes a la descomposición y a que sean atacadas por algún insecto. En respuesta al “estrés” que puede sufrir el individuo ya sea debido a la competencia por luz, vientos extremos, el árbol desarrolla un tipo de células especiales que forman lo que se denomina como madera de tensión, estas es su mayoría tienen paredes más delgadas o

paredes normales y una capa extra muy gruesa en el interior, por este motivo la madera de tensión es más débil que la madera madura normal esto puede afectar su uso estructural. Orientación del grano Las características de la madera están dispuestas de cómo se alinean los granos, es decir longitudinal, radial y tangencial Dirección longitudinal los granos orientados en esta dirección se encuentran entre el 85% al 95%, la mayoría de las células maduras y por lo tanto la mayoría de la maderas contrae muy poco en la dirección longitudinal, además debido a que los lúmenes están orientados en esa dirección, el agua puede moverse en el árbol y en la madera mucho más rápido en la dirección longitudinal que en las otras direcciones. Dirección radial las pocas células que se encuentran en esta dirección (5% y 15%) que no están orientadas longitudinalmente están orientadas radialmente y por lo tanto pueden ayudar a conducir los fluidos desde la corteza hasta la medula en el albura. El secado en la dirección radial es más rápido que en la dirección tangencial, pero no tan rápido como en la dirección longitudinal. Dirección tangencial tangente a los anillos. El movimiento de la humedad es más lento en la dirección tangencial en comparación con las otras direcciones. Cuando se combinan las direcciones tangenciales y radiales, se llaman a través del grano en contraste con la dirección longitudinal. Cuando la cara ancha de la madera es principalmente una superficie tangencial, la madera se llama plano aserrado. La madera aserrada plana también tiene una mayor tendencia a ahuecar durante el secado, o después del secado si cambia la humedad, especialmente cuando la madera proviene de un área cercana a la medula. Densidad y gravedad especifica La densidad de la madera proporciona una estimación de la cantidad de material de la pared celular; La cantidad de material de la pared celular, y por lo tanto la densidad, influye en las tasas de secado, la contracción, la resistencia y muchas otras propiedades y características. La relación de la densidad de la madera y la densidad de un volumen igual de agua se llama gravedad específica, Un método rápido para medir la gravedad específica y, por lo tanto, determinar si la madera es anormalmente densa y como tal se secará de forma diferente a lo normal, es cortar un trozo de madera de sección transversal uniforme. Contracción La pared celular siempre tiene una afinidad por el agua. Esta característica, llamada higroscopicidad, significa que la madera seca no se mantendrá seca si la madera está expuesta a una HR más alta. Por lo tanto, si la pared celular ha perdido humedad y luego se expone a niveles altos de HR, la pared absorberá agua hasta que se obtenga el equilibrio

entre el aire y la pared. Por lo tanto, la madera no solo se seca y se encoge cuando se expone a baja humedad; también recupera la humedad y se hincha cuando se expone a mayor humedad. La temperatura no hace que la célula se contraiga o se hinche apreciablemente. El único factor de importancia que causa la contracción es la pérdida de humedad, y el único factor que causa la hinchazón es el aumento de humedad. En general, cuanto más densa sea la madera, más se encogerá y se hinchará. Debido a que la cantidad de contracción está directamente relacionada con la verificación, las maderas más densas son más difíciles de secar. Por lo tanto, la densidad es un buen predictor del comportamiento de secado. Infección bacteriana La presencia de bacterias en el árbol vivo puede afectar el procesamiento de la madera. Estas bacterias, son anaeróbicas, es decir, crecen en ausencia de aire. Aunque no se sabe todo acerca de estas bacterias, aparentemente prefieren los suelos húmedos y los árboles más viejos. En cualquier caso, estas bacterias no matan al árbol. Además, no hay reglas de clasificación que consideren que la infección bacteriana sea un factor negativo. De hecho, a veces es difícil detectar la presencia de bacterias o daños en la madera. Sin embargo, las bacterias causan algunos problemas de secado. A medida que las bacterias viven y crecen en el árbol, secretan enzimas que destruyen lentamente parte de la madera, debilitando la madera. Las bacterias crean ácidos grasos básicos de bajo peso molecular que tienen un olor desagradable característico. Este olor es más notable cuando la madera es verde. Sin embargo, si la madera seca se somete a condiciones húmedas, el olor puede volver. Un fuerte olor a vinagre y un vapor picante a menudo acompañan este olor. Aparentemente, estos químicos en la madera pueden interferir con el acabado del producto de madera, especialmente cuando se usa laca. En resumen, la infección bacteriana del árbol vivo puede tener los siguientes efectos: • La madera que está moderadamente o muy infectada con bacterias tiene un mal olor y puede tener temblores de viento; Tanto el olor como el batido son buenos indicadores de la presencia de bacterias. • La madera que está moderadamente o muy infectada con bacterias es más débil que la madera no infectada, por lo que está sujeta a controles de la superficie y al panal cuando se usan los programas de secado estándar. • La madera infectada con bacterias con un alto contenido de MC verde requiere un tiempo de secado considerablemente mayor. Factores medioambientales Las tres variables ambientales que controlan la velocidad y la calidad del secado de la madera son la (1) temperatura del aire, (2) humedad relativa (RH) del aire y (3) velocidad

del aire. Cuando la madera se seca demasiado lenta o demasiado rápido, estas variables deben manipularse para lograr la velocidad de secado deseada. Temperatura: La temperatura del aire en el secado se denomina frecuentemente temperatura de bulbo. Al secar madera dura, la temperatura (bulbo seco) es siempre la temperatura del aire justo antes de que entre en la carga de madera. Esta es la temperatura más alta en el secado y, por lo tanto, la más crítica en términos de posible pérdida de calidad. A medida que aumenta la temperatura de la madera, el agua se mueve más rápido dentro de la madera, la madera se seca más rápidamente y el secado es más uniforme. Además, en general, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la cantidad de urdimbre. Humedad relativa La humedad relativa (RH) del aire es la proporción de la cantidad de agua en el aire en comparación con la cantidad máxima de agua que el aire puede mantener a la misma temperatura. La HR se suele expresar como un porcentaje. A medida que disminuye la HR, el secado es más uniforme, se produce menos deformación y se reduce el riesgo de iniciar la decoloración (especialmente la decoloración química). Durante el secado, a medida que el aire se mueve a través de la pila de madera, el aire se enfriará. Como resultado de este enfriamiento, la HR del aire aumentará a medida que el aire se mueva a través de la pila

PERMEABILIDAD DE LA MADERA. La permeabilidad de la madera juega un rol importante a la hora de sacar productos de una excelente calidad, tales como procesos de fabricación de pasta o en el mismo secado de la madera. Por otro lado podemos decir que la permeabilidad es la capacidad con el que fluye un fluido mediante un medio poroso, mediante procesos de transporte que se clasifican mediante dos mecanismos físicos básicos como lo son el flujo de fluidos y la difusión de agua que estos a su vez se pueden clasificar como flujos laminares o turbulentos, cuanto más permeable sea la madera, más fácil podrá ser procesada, por ende aparecio la necesidad de crear descripciones matemáticas donde se pueda determinar los procesos de transporte en la madera tanto en estado estable como en estado inestable, para eso se evalúan varios métodos de pretratamiento que son capaces de mejorar la permeabilidad, una de estas descripciones matemáticas es la ecuación de Darcy´s law que es utilizada para el flujo laminar y esta denotada de la siguiente forma

El flujo del líquido se da a través de todas las caras de la madera, un primer ejemplo es en el eje axial de maderas de coníferas donde el flujo tiene lugar principalmente en las traqueidas longitudinales, los canales de resina y el parénquima longitudinal, en cuanto a maderas pertenecientes a latifoliadas el flujo se da por el tamaño y numero de vasos que no están obstruidos por gomas u otro tipo de obstrucción. Por otro lado, el flujo lateral en maderas blandas como las coníferas se da principalmente por los radios que son los principales conductores en este plano pues que las traqueidas y el parénquima son más permeables, otras regiones de interés para el movimiento lateral son los espacios intercelulares, que se considera que tienen solo importancia local El movimiento de los fluidos a través de la madera se realiza con mayor facilidad a lo largo del grano y los elementos tubulares encontrados en el plano longitudinal, esto hace que dicho plano tenga mayor importancia que el plano transversal a nivel de permeabilidad. Por otro lado, en la madera, la parte del duramen pierde permeabilidad puesto que se sierran las fosas y existe presencia de tilosos y extractivos y otros factores como la oclusión, son los motivos por la que no haya una buena conductividad del fluido perdiendo así su permeabilidad. La madera tardía posee mayor permeabilidad que la madera temprana, puesto que es más resistente a sufrir algunos aspectos ya mencionados como presencia de tilosis, extractivos u oclusión. El contenido de humedad en las maderas también es un factor clave para la determinación de la permeabilidad dentro de la madera, en maderas blandas encontramos un bajo nivel de permeabilidad a contenidos de humedad altos debido a la contracción de las fibras o micro fibrillas, por el contrario las maderas duras, es decir, las latifoliadas, tienen un nivel de permeabilidad más alto a contenidos de humedad más altos, una vez conocidos todos

estos factores afectan la permeabilidad se realizan técnicas para aumentarla, como la vaporización, y posteriormente se realizan técnicas de secado como el intercambio de solventes