Cunha Ferré

Actas Jornadas de Salicáceas 2006
Disertación
El secado en la industrialización de la madera de Salicáceas
Ing. Ftal. Alejandro Cunha Ferré (INTI Maderas)
Introducción
La madera de sauce y álamo en Argentina es principalmente utilizada para la fabricación de
pulpa, papel, cartón, paneles de madera (tableros) y envases. Ha tenido numerosos intentos de
ganar un lugar en la industria del mueble, con solo algunos resultados exitosos.
El rechazo en la utilización de esta madera para la elaboración de productos sólidos de alto
valor agregado es debido generalmente a problemas atribuidos a la madera en sí, cuando en
realidad, el problema está en el proceso de industrialización. Toda madera tiene sus
peculiaridades o características particulares, la clave está en conocerlas y saber lidiar con ellas.
En general muchos de los problemas están relacionados al contenido de humedad de la
madera.
El contenido de humedad tiene una clara influencia en las propiedades físico-mecánicas de la
madera. Por lo tanto maderas con distinto contenido de humedad representas diferentes
materias primas.
Específicamente en la madera de salicáceas, el contenido de humedad afecta a:
• la durabilidad
• la estética (aparición de manchas)
• la estabilidad dimensional
• la funcionalidad y la calidad del producto final
Particularidades de la madera de salicáceas
Es una madera de baja densidad, clasificada como madera liviana según la clasificación de R.
García y J.J. García.
Está caracterizada como una madera naturalmente poco durable, susceptible al ataque de
hongos y bacterias cuando los contenidos de humedad (%CH) son superiores al 20%.
Puede presentar madera de reacción y madera juvenil, ambas causantes de deformaciones.
El álamo puede presentar falso duramen, diferenciable a simple vista por su color más oscuro.
El contenido de humedad del falso duramen es notablemente mayor al de la madera normal,
además tiene baja permeabilidad al pasaje de líquidos. Estas dos situaciones prolongan el
tiempo de secado.
Por el contrario, la madera normal seca rápido (pierde humedad rápidamente), lo que no
significa que el proceso en cámara debe hacerse a la ligera ya que suelen producirse rajaduras
y deformaciones. La presencia de madera juvenil, tensiones de crecimiento y madera de
reacción facilitan la ocurrencia de dichos defectos.
Es común observar colapso celular aún antes de entrar al secadero.
La susceptibilidad a deformaciones durante el secado se explica analizando sus propiedades:
T/R alto (2,2 a 2,9) Los valores más altos corresponden a los sauces.
Alta contracción volumétrica (mayor a 10%, entre 12 y 15%).
Contracción Tg entre 8% y 10%.
Algunos problemas relacionados.
Aserrado. Empaste de sierras.
Encolado. Falla de la línea de cola.
Curvado. Falta de estabilidad de la curvatura. Dificultad para lograr radios de curvatura
pequeños.
Madera aserrada. Deterioro (físico y/o visual) Mancha azul, Mohos, Bacterias (olores).
107
Actas Jornadas de Salicáceas 2006
Disertación
Deformaciones. Rajaduras.
Tableros de listones. Deformaciones, curvado de cara, espesor de listones no homogéneo,
fallas de encolado por contracción. Defectos de terminación (lijado, cubrientes).
Muebles. Moho y olores, deformaciones (se traban los cajones, puertas cierran mal, apoyos de
mesas inestables), rajaduras, falla encolado, desensamblado (falta de ajuste caja-espiga,
aflojamiento de clavos), falla en acabados (ampollado, veladura).
Envases: Mohos y olores. Especialmente en envases en contacto con alimentos.
Conceptos básicos
La humedad en la madera
El contenido de humedad de una pieza de madera se define como la relación entre el peso del
agua contenida y el peso seco de dicha pieza, expresado en porcentaje.
Un árbol recién cortado contiene gran cantidad de agua de la cual la mayor parte debe ser
eliminada para poder obtenerse un material útil (madera). La cantidad inicial de agua contenida
depende de varios factores como ser las características propias de la especie, la época del año
y el lugar de procedencia. Las maderas de menor densidad contienen mayor cantidad de agua
que las maderas más densas. La albura contiene mayor cantidad de agua que el duramen.
En el caso de sauce y álamo, el agua contenida en la madera puede alcanzar valores
superiores al 200% del peso seco aunque lo normal es que esté alrededor del 100%. Para su
uso como madera se requieren humedades por lo general menores al 20%.
El agua en la madera se encuentra bajo 3 formas:
Agua libre: Se encuentra en las cavidades celulares. Es la primera en eliminarse en el proceso
de secado. Su eliminación no provoca contracciones, pero puede provocar colapso celular
(aplastamiento de las paredes). Una vez que se elimina el agua libre de la madera, no es
posible recuperarla salvo por inmersión o mojado directo. Para fines prácticos se considera la
presencia de agua libre en contenidos de humedad mayores a 30%.
Agua de imbibición: Es el agua que está embebida en la paredes celulares, entre las fibras de
celulosa. Su eliminación implica la contracción de las paredes celulares, y por ende de la
madera.
Agua de constitución: Agua que está formando parte de la materia celular. No puede ser
eliminada por los métodos tradicionales de secado. Su eliminación implica la destrucción
parcial de la madera como material. No es tenida en cuenta para el proceso de secado.
Cuando un árbol es apeado, existe en la madera tanto agua libre como el agua de imbibición.
Con el apeo del árbol, al cortarle el suministro de agua de las raíces, comienza la reducción
del contenido de humedad, disminuyendo la cantidad de agua libre en las células. Al llegar al
30% de %CH, en teoría solo existe el agua embebida en las paredes celulares. Este punto es
conocido como Punto de Saturación de las Fibras (PSF). El valor real varía con las distintas
especies de maderas. En la realidad las capas exteriores de la pieza de madera, y los extremos
de la pieza, alcanzan antes el PSF que el centro de la madera ya que el proceso de secado
ocurre normalmente de afuera hacia adentro.
Medición de la humedad
Hay dos métodos tradicionales de medición del %CH.
Método de Balanza y estufa. Descrito en la norma IRAM 9532. Básicamente se calcula el peso
del agua contenida, por diferencia de pesadas entre la madera húmeda y la misma madera
secada en estufa (aprox. a 105ºC) hasta peso constante donde se considerada como 0%CH
por no haber pérdida de peso. La diferencia de peso es el peso del agua evaporada, que
dividido el peso de la madera seca y expresada en porcentaje es por definición el %CH.
Métodos eléctricos. Se realiza mediante aparatos que miden una magnitud eléctrica
(resistencia, constante dieléctrica, pérdida de potencia) y la traducen a valores de contenido de
humedad.
108
Actas Jornadas de Salicáceas 2006
Disertación
Estos equipos deben ajustarse a la especie y características de la madera a medir y vienen con
selectores para esa función. Algunos también se ajustan según la temperatura de la madera en
el momento de la medición. Pueden ser equipos portátiles o pueden estar integrados al
secadero o a una línea de producción. (Ej.: escáneres en cinta alimentadora).
Hay que tener en cuenta que no todos los modelos sirven para todas las maderas, en el caso
de álamo y sauce los equipos adecuados son aquellos que están preparados para medir en
maderas de densidad baja a media.
Higroscopicidad, HEH
La madera es un material higroscópico, esto es, intercambia humedad con el ambiente en
función del contenido de humedad y la temperatura de ambos.
En condiciones estables de temperatura y humedad relativa del aire, la madera cederá o
absorberá humedad hasta alcanzar un equilibrio en el cual su contenido de humedad no
variará. El valor del contenido de humedad de la madera en ese momento se llama Humedad
de Equilibrio Higroscópico (HEH). Hay una cierta inercia en el intercambio de humedad con el
ambiente y es un proceso lento, pero en maderas de baja densidad suele ser más rápido en
maderas de densidad mayores.
Movimientos de la madera. Contracción e hinchamiento
El intercambio higrométrico del agua embebida en las paredes celulares aumenta o disminuye
las dimensiones de dichas paredes provocando el hinchamiento o la contracción de la madera.
En ambientes húmedos la madera toma humedad y se hincha; en ambientes secos la madera
cede humedad y se contrae.
Los movimientos ocurren en mayor grado en sentido tangencial a los anillos de crecimiento, en
menor grado en sentido radial y salvo excepciones es despreciable en sentido longitudinal.
La relación entre la contracción tangencial y la radial (T/R) es un indicador de la estabilidad
dimensional de una madera. Para las salicáceas varía aproximadamente entre 2,2 (Álamo) y
2,9 (Sauce). Maderas con valores mayores a 1,8 se consideran poco estables (R. García y J.J.
García)
Tomando el caso del sauce, esto quiere decir que se contrae casi 3 veces más en el sentido de
los anillos que en sentido de los radios.
Tabla comparativa de algunos clones
Populus deltoides `Onda´ (“I 72/51”)
Populus deltoides `Australia 129/60´
S. babylonica x S. alba `A 131/27´
S. babylonica var. sacramenta
Densidad
0,470 g/cm3
0,504 g/cm3
0,444 g/cm3
0,445 g/cm3
Ctg
8,06%
8,10%
9,89%
9,45%
Crd
3,82%
3,69%
3,33%
3,48%
Cvt
12,27%
12,17%
13,62%
13,33%
Ctg = Contracción tangencial
Crd = Contracción radial
Cvt = Contracción volumétrica total
(Fuente: INTI Maderas)
Contenidos de humedad requeridos para algunos usos (orientativo)
Encolados: depende del adhesivo, en gral. <16%
Bajo %CH provoca demasiada absorción del adhesivo. Falla línea de cola por insuficiencia.
Elevado %CH, no permite penetrar al adhesivo, falla en anclaje y adherencia. Los adhesivos al
agua pueden diluirse (falla en polimerizado). Altas humedades provocan también ampollado en
tableros compensados y zonas de baja densidad en tableros de partículas.
Curvado: Contenido inicial menor a 25% en general 18%. Contenido de humedad final, la HEH
según el uso. La diferencia del %CHinicial y %CHfinal determinan la eficacia del proceso de
curvado.
Impregnación: 18% a 25%. La presencia de agua libre atenta contra el éxito del proceso.
Ataúdes: hasta 18% (Para enterrar)
Muebles de interior: 10%-13% (sin calefacción);
7% - 10% (con calefacción central)
109
Actas Jornadas de Salicáceas 2006
Disertación
Recomendaciones generales para el proceso de secado
Secado inicial lento: Para evitar o disminuir la aparición de colapso y rajaduras.
Corrección de colapso si hace falta. Se realiza por vaporizado a saturación.
Realizar estabilización final: homogenización de la humedad dentro de la pieza y liberación de
tensiones para evitar deformaciones posteriores.
No utilizar la madera hasta pasado por lo menos 5 días del proceso.
Conclusiones
La madera húmeda de salicáceas es degradada por hongos y bacterias que disminuyen su
resistencia mecánica y aspecto.
Toda madera tiende a alcanzar la humedad de equilibrio higroscópico, en ese proceso se seca
o se humedece variando sus dimensiones.
La variación de las dimensiones ocurre en diferente proporción dependiendo del eje
considerado. Cuánto más alejado está el %CH de la HEH, más notoria será la deformación
ocurrida.
El contenido de humedad puede interferir en procesos como el de aserrado, encolado, curvado,
maquinado, etc.
Por tanto, retomando el párrafo del inicio:
La humedad de la madera afecta a:
• La durabilidad
• La estética
• La estabilidad dimensional
• La funcionalidad y la calidad del producto final
Contenidos de humedad inadecuados influyen negativamente en los tópicos anteriores,
desmereciendo la imagen que el usuario se forma de esta madera, del producto y en definitiva
de la empresa. Esto dificulta la inserción y aceptación de la madera de sauce y álamo en los
nichos de alto valor agregado, lo que no se condice con el potencial que esta madera
representa.
Así pues, el correcto secado es uno de los aspectos imprescindibles a considerar para la
utilización de esta madera en productos ubicados en los eslabones finales de la cadena
foresto-industrial de valor.
110