MANUAL_SECADO_MADERA_ASERRADAv5

•

Biológicas / Saúde

Genesis Ceballos

16/6/2024

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PROGRAMA DE DESARROLLO
DE POLÍTICAS DE COMERCIO EXTERIOR
1442 / OC - PE

CONSULTORÍA DE SECADO Y PRESERVACIÓN DE MADERA ASERRADA

MANUAL DE BUENAS PRACTICAS DE MANUFACTURA PARA EL
SECADO NATURAL Y ARTIFICIAL, DE MADERA ASERRADA;
ACORDE A LOS ESTÁNDARES EXPRESADOS EN EL PROYECTO DE
NORMAS TÉCNICAS

(PRODUCTO III)

Luis A. Novoa Robles
Consultor Forestal

DIRECCIÓN NACIONAL DE DESARROLLO DE
COMERCIO EXTERIOR
VICE MINISTERIO DE COMERCIO EXTERIOR

Lima-Perú

Enero – 2006

CONTENIDO Nº PÁGINA

I. MARCO DE EJECUCIÓN DE LA CONSULTORÍA

1. INTRODUCCIÓN.…………………………………………………………
2. OBJETO DE LA CONSULTORÍA……………………………………….
3. EXPECTATIVAS DEL PROGRAMA BID – MINCETUR……………..
4. PRODUCTOS A OBTENERSE DE LA CONSULTORÍA……………..
5. PROPÓSITO DEL MANUAL…………………………………………….

II. ASPECTOS TÉCNICOS

1. OBJETO DEL PROCESO DE SECADO……………………………….
2. FINALIDAD DEL SECADO………………………………………………
3. LA MADERA……………………………………………………………….
4. TEORÍA DEL SECADO…………………………………………………..
5. PROCESO DE SECADO………………………………………………...
5.1. Generalidades………………………………………………………..
5.2. Métodos de secado…………………………………………….……
5.2.1. Secado al aire…………………………………………………
5.2.2. Presecado……………………………………………………..
5.2.3. Secado artificial convencional……………………………….
5.2.4. Secado a alta temperatura…………………………………..
5.2.5. Secado por bomba de calor…………………………………
5.2.6. Secado al vacío……………………………………………….
5.2.7. Secado por alta frecuencia…………………………………..
6. SECADO AL AIRE………………………………………………………..
6.1. Proceso productivo del secado al aire……………………………..
6.1.1. Aspectos generales…………………………………………..
6.1.2. Patio de secado al aire……………………………………….
6.1.3. Características del terreno…………………………………..
6.1.4. Distribución del patio de secado…………………………….
6.1.4.1. Calles transversales…………………………………...
6.1.4.2. Calles principales………………………………………
6.1.4.3. Calles laterales…………………………………………
6.1.4.4. Calles posteriores....................................................
6.1.4.5. Calles rompe fuegos……………………………………
6.1.5. Apilado de madera…………………………………………….
6.1.5.1. Bases o cimientos………………………………………
6.1.5.2. Listones separadores…………………….…………….
6.1.5.3. Tiros y chimeneas………………………………………
6.1.5.4. Elementos de protección de las pilas………………...
6.1.5.5. Ancho de las pilas………………………………………
6.1.5.6. Altura de las pilas……………………………………....
6.1.5.7. Orientación de las pilas………………………………..
6.1.6. Tipos de apilado de la madera……………………………….
6.1.6.1. Apilado vertical………………………………………….
6.1.6.2. Apilado Horizontal………………………………………
6.1.6.3. Apilado en caballete……………………………………
6.1.6.4. Apilado en triángulo…………………………………….
6.1.6.5. Apilado en cruz………………………………………....
6.1.7. Duración del secado al aire…………………………………..
6.1.8. Dificultades de secado al aire………………………………..
6.2. Costo del secado al aire……………………………………………….
7. SECADO ARTIFICIAL CONVENCIONAL..…………………………….
7.1. proceso productivo de secado artificial convencional…………….
7.1.1. Parámetros que influyen en los tiempos de secado...........
7.1.2. Equipo de secado……………………………………………..
7.1.2.1. La cámara de secado………………………………….

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7.1.2.2. Las puertas……………………………………………...
7.1.2.3. Los equipos de climatización………………………….
7.1.2.4. Sistema de calefacción………………………………...
7.1.2.5. Sistema de ventilación………………………………...
7.1.2.6. Sistema de humidificación…………………………….
7.1.2.7. Sistema de control y registro………………………….
7.1.3. Inspección general de la cámara…………………………….
7.1.4. Preparación de las cámaras de secado…………………….
7.1.5. Carguío de la cámara de secado…………………………….
7.1.6. Conducción del ciclo de secado……………………………..
7.1.6.1. Elevación de temperatura……………………………..
7.1.6.2. Recalentamiento………………………………………..
7.1.6.3. Secado…………………………………………………..
7.1.6.4. Equilibrio…………………………………………………
7.1.6.5. Enfriamiento……………………………………………..
7.1.7. Tablas de secado……………………………………………...
7.1.8. Almacenamiento de madera seca…………………………...
7.1.9. Defectos de secado……………………………………………
7.1.9.1. Colapso………………………………………………….
7.1.9.2. Tensiones internas en el transcurso del secado……
7.1.9.3. Deformaciones y daños debidos a un secado mal
conducido………………………………………………..
7.1.9.4. Variación de coloración………………………………..
7.1.10. Reducción de los defectos de secado………………………
7.1.11. Buena práctica de secado……………………………………
7.1.12. Calidad de madera seca………………………………………
7.1.13. Criterios de producción………………………………………..
7.1.14. Usos de la madera y humedades requeridas.……………...
7.2. Costo del secado artificial……………………………………………
7.2.1. Costos de funcionamiento y procedimientos de secado…..
7.2.2. Componentes principales de costos…………………………
8. BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS………………………………….......

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ANEXO I. ASPECTOS ADICIONALES A LA TEORÍA DEL SECADO.

ANEXO II EJEMPLO DE CÁLCULO DE COSTO UNITARIODE SECADO ARTIFICIAL

I. MARCO DE EJECUCIÓN DE LA CONSULTORÍA

1. INTRODUCCIÓN

Dentro de las acciones que realiza el Ministerio de Comercio Exterior y Turismo (MINCETUR),
a través de la Dirección Nacional de Desarrollo de Comercio Exterior (DNC) se encuentran las
medidas para la reactivación de las exportaciones nacionales, consideradas dentro del Plan
Estratégico Nacional Exportador 2003-2013 (PENX) que viene siendo trabajado en estrecha
coordinación con los sectores productivos del país y cuyas Bases Estratégicas fueron
presentadas en Marzo 2003. Contando para su ejecución con el apoyo financiero del Banco
Interamericano de Desarrollo (BID).

Los documentos resultantes de esta consultoría permitirán orientar la elaboración de los futuros
Proyectos de Normalización del Sector Forestal Maderable a ser desarrolladas por otras
consultorías.

2. OBJETO DE LA CONSULTORÍA

Promover la oferta exportable de la madera tropical peruana a través de la adopción e
implementación de normas técnicas por los productores nacionales para que la exportación de
la madera aserrada sea de una calidad alta y homogénea.

Para lograrlo se definen los siguientes objetivos específicos:

- Formular propuesta de proyecto de norma técnica para el secado natural y artificial
de madera aserrada.
- Formular propuesta de proyecto de norma técnica para preservar madera por
inmersión utilizando sales hidrosolubles o con productos óleos solubles.
- Formular propuesta de proyecto de norma técnica para preservar madera por
vacío y presión.
- Preparar un manual de buenas prácticas de manufactura para el secado al natural y
artificial de la madera aserrada.
- Preparar un manual de buenas prácticas de manufactura para la preservación por
inmersión con sales hidrosolubles y con productos óleo solubles.
- Preparar un manual de buenas practicas de manufactura para la preservación de
madera por vacío y presión.- Desarrollar, establecer y realizar talleres de sensibilización y de capacitación en
Pucallpa, Iquitos, Puerto Maldonado y Satipo, con el fin de validar las normas y los
manuales elaborados.
- Establecer un Plan de Difusión y Capacitación de las normas.
- Establecer procedimientos y consideraciones técnicas para acceder al sello
voluntario de certificación de productos forestales, que acredite la correcta utilización
de las normas y determinar la entidad responsable de su otorgamiento y monitoreo.

3. EXPECTATIVAS DEL PROGRAMA BID – MINCETUR

Las expectativas que el programa tiene sobre la presente consultoría son las siguientes:

- La consolidación e incremento de la oferta exportable de productos maderables de
primera y segunda transformación, así como productos terminados provenientes de
nuestros bosques tropicales
- Resolver algunos cuellos de botella o puntos críticos referentes al secado y
preservación de madera que afectan significativamente la eficiencia técnica y
económica de las cadenas de valor de la madera.

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Término de “secado natural” remplazado por “secado al aire libre”.
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- Contribución, a través del PENX, a superar en forma ordenada algunas de las
limitaciones básicas que encuentra el exportador.

4. PRODUCTOS A OBTENERSE DE LA CONSULTORÍA

La consultoría tendrá como resultados los siguientes productos.

Producto I; Propuesta de proyecto de normas técnicas de secado de madera aserrada.
- Secado natural; 01 Norma
- Secado artificial; 01 Norma
- Métodos de ensayos para control; 02 Normas

Producto III; Manual de buenas practicas de manufactura para el secado natural y artificial,
de madera aserrada; acorde a los estándares expresados en las normas.

Producto V; Informe de realización de talleres de capacitación para la sensibilización y
validación de las propuestas de proyectos de normas técnicas en; Pucallpa,
Iquitos, Puerto Maldonado, Satipo y Tarapoto.

Producto VI; Plan de capacitación y difusión de las propuestas de proyectos de normas
técnicas.

Producto VII; Documento con procedimientos y consideraciones técnicas, para acceder al
sello voluntario de certificación de productos forestales.

5. PROPÓSITO DEL MANUAL

Consideraciones:

El desarrollo sostenible implica, entre otros, el de emprender actividades tendientes a producir
productos maderables competitivos, en primera y segunda transformación.

Mediante la aplicación de apropiadas tecnologías, es posible producir productos competitivos,
en base a especies provenientes de nuestros bosques y orientados a los mercados nacionales
y de exportación.

Es fundamental la aplicación de la tecnología de secado y de preservación, tanto para
incorporar nuevas especies como, para la elaboración de productos con valor agregado en
primera y segunda transformación.

Para conseguir el objetivo de un buen secado y preservación de madera aserrada, existe una
diversidad de técnicas a aplicar. Pero en el proceso productivo, es indudable que hay una serie
de vacíos que son necesarios de resolver mediante la aplicación de procedimientos adecuados
de producción.

Procedimientos adecuados, que van desde la clasificación de la madera húmeda hasta el
despacho de las mismas a los mercados, previo proceso de secado y/o de preservación.

El objetivo del sello voluntario de certificación de productos forestales, es el de permitir a los
consumidores de identificar claramente el origen de un producto, garantizando su calidad y el
buen manejo que ha tenido en el proceso de producción. Prevé la seguridad de trabajadores,
empresarios y consumidores, la interoperabilidad de redes, la protección del medio ambiente,
los lineamientos de la investigación y programas de desarrollo, y la competitividad del producto
y empresas.

El sello voluntario de certificación de productos forestales, es visto como una herramienta de
comercialización que ayudaría a alcanzar y/o mejorar el acceso a los modernos y exigentes
mercados nacionales y del exterior, especialmente el europeo y norteamericano.

Que los manuales de buenas prácticas de manufactura, de secado y preservación, tiendan a
señalar los procedimientos a seguir para una mayor eficiencia técnica y económica, en la
aplicación del proceso productivo.

Manuales de buenas prácticas de manufactura, que hacen referencia a normas técnicas (2),
con la finalidad de obtener productos estandarizados, que faciliten la fabricación y colocación
de productos maderables.

Se considera las normas técnicas y manuales de buenas prácticas de manufactura, para
elaborar los respectivos documentos con procedimientos y consideraciones técnicas, para
acceder al sello voluntario de certificación de productos forestales.

El documento con procedimientos y consideraciones técnicas, será basado en el desempeño
de estándares específicos, que necesitan ser cumplidos en el proceso de producción.

Se presentará una propuesta de documento con procedimientos y consideraciones técnicas,
para acceder al sello voluntario de certificación de productos forestales.

Se elaborará una propuesta para el reconocimiento de la competencia técnica de certificación
de productos de los organismos de certificación, acorde los criterios establecidos en la guía
peruana GP-ISO/IEC 65: 2003 requisitos generales para los organismos que operan sistemas
de certificación de productos y en el reglamento general de acreditación.

Es necesario indicar, que los resultados de la consultoría son las bases para continuar
acciones de:
− Difusión y capacitación de los procesos productivos, acorde a las
consideraciones técnicas, normalización y el desempeño de estándares
específicos.
− Difusión y capacitación referente a los procedimientos apropiados de
producción.
− Propuesta al Sistema Nacional de Normalización para la aprobación de las
propuestas de proyectos de normas técnicas, antes de su aprobación final por
INDECOPI.
− Presentar la propuesta para el reconocimiento de la competencia técnica de los
organismos de certificación de productos ante la Secretaría Técnica de la
Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales del INDECOPI.
− Estudios de tecnología intermedia apropiada de secado y preservación,
orientado a medianos y pequeños productores.

2
Propuestas de proyectos de normas técnicas.
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II. ASPECTOS TÉCNICOS

1. OBJETO DEL PROCESO DE SECADO

Retirar una cierta cantidad de agua de la madera, para su absorción por el medio ambiente.

2. FINALIDAD DEL SECADO

El secado de la madera se efectúa con el fin de protegerla contra el ataque de los hongos de
pudrición, facilitar su trabajabilidad y el encolado, dar a la madera una humedad de
estabilización que corresponda al ambiente en la que va a dar servicio y de incrementar sus
características de resistencia mecánica.

La madera se debe secar por las siguientes razones:
a. Para no ser atacada por los hongos de pudrición, (por debajo de 20% de CH).
b. Porque mejora la habilitación y acabado de la madera.c. Por debajo de 16%, el encolado de la madera es cada vez más efectivo.
d. En condiciones de equilibrio de la madera, en relación al ambiente de utilización, hay
una estabilización dimensional de la madera.
e. Las características de la madera mejoran cuando la tasa de humedad relativa es cada
vez mas baja.
f. Los costos de transporte de madera disminuye debido a su menor peso final.

3. LA MADERA

La madera es un material biológico de origen vegetal y composición química muy compleja,
formada anatómicamente por albura y duramen. Esta compleja organización estructural hace
de la madera un material anisotrópico con propiedades diferentes en sus tres planos normales
de corte: (transversal, radial y tangencial) que lo convierten en un elemento particular y con
propiedades diferentes a otros materiales tradicionalmente empleados en la construcción.

La madera es un conjunto de tejidos vegetales con paredes lignificadas, de consistencia dura,
referida a la parte del tronco, raíces y ramas del árbol: Es una estructura organizada de manera
heterogénea.

La estructura de la madera varía ya sea si se trata de coníferas o latifoliadas, siendo éstas
últimas las que están presentes en estado natural en la mayoría de nuestros bosques, a
excepción del género Podocarpus, que se encuentran localizados en las zonas de bosques de
neblina..

La anatomía de la madera explica la composición de la estructura del árbol, así como de sus
propiedades físico mecánicas, siendo importante para:
- Entender la conformación de la madera.
- La identificación de las especies.
- Interpretar el comportamiento tecnológico de la madera y prever su aptitud para una
categoría de uso.

1.- Corteza

2.- Albura

la 3.- Duramen

4.- Médula

Leyenda:
Corteza: 1 O
Albura: 2 O
Duramen: 3 O
Médula 4 O

El cambium es una faja de células generatrices del tejido de la madera y de la corteza, está
localizado entre la albura y la corteza. El cambium, conduce a la formación de un tejido
denominado “tejido vivo”, tanto para la parte interna (xilema), como para la parte externa
(floema). A la faja de tejidos vivos localizados en el xilema se le denomina “cambium”.

El cambium, tienen un rol en el transporte de la savia y en la elaboración de las sustancias
complejas y en el almacenamiento de nutriente tales como el almidón.

En dirección al centro del tronco, la albura se transforma; diversas sustancias desaparecen y al
mismo tiempo que hay una transformación química de las paredes celulares. Esto se debe a la
incrustación de sustancias químicas, sean minerales (calcio, sílice), o por otros productos del
metabolismo (taninos, alcaloides). La faja interna se denomina “duramen” y está constituida por
células muertas y lignificadas y tiene la función de sostenimiento del árbol.

El ancho de la albura es variable, y por lo general es de un color más claro que el duramen. La
zona de transición entre la albura y la madera dura, puede ser brusca o progresiva,
dependiendo de las características de cada especie

Las principales diferencias entre la albura y duramen son:

Albura Duramen
- Constituido de tejido “vivo”.
- Fisiológicamente activo.
- Rol en el transporte de la savia bruta.
- La proporción de la albura es mayor en la
parte superior del árbol.
- Rol en la elaboración de las sustancias
complejas y el almacenamiento de nutriente
tales como el almidón.
- Es comúnmente más claro.
- Tejidos poco densos y permeables.
- Madera de poca durabilidad natural y
fácilmente atacada por hongos
cromógenos.
- La poca durabilidad de la madera es
compensada generalmente por su buena
impregnabilidad.
- Constituido de tejido “muerto”.
- Fisiológicamente inactivo.
- Función de sostenimiento mecánico del
árbol
- Es generalmente más oscuro.
- Sus propiedades físico mecánicas
acrecentadas.
- Madera resistente por la desaparición del
almidón y por la formación de sustancias
químicas en las paredes o cavidades
celulares.
- Durabilidad natural al ataque de agentes
destructores de la madera.
- Ser, en su mayoría, no impregnable por los
productos de preservación

La madera es un material anisotrópico, lo que significa que no tiene las mismas características
en todas sus direcciones. Se le observa según sus tres direcciones, siendo el eje de simetría la
médula.

Son tres direcciones de base que son tomadas como referencia y son:
- La dirección axial o longitudinal, que corresponde a la dirección de las fibras y al eje del
árbol.
- La dirección tangencial, que es tangente a los anillos de crecimiento.
- La dirección radial, que corresponde a los radios leñosos y es perpendicular a la
dirección tangencial.

Estas tres secciones determinan tres direcciones:
- La sección transversal; es determinada por el corte perpendicular del tronco, se notan los
anillos de crecimiento generalmente concéntricos.
- La sección tangencial; es determinada por el corte tangencial a los anillos de
crecimiento.
- La sección radial; es determinada por el corte perpendicular a los anillos de crecimiento,
La red o maya formada por los radios es visible.

Diseño de direcciones y secciones de la madera:

Dirección axial o eje central

Sección transversal

Dirección radial

Dirección tangencial

Sección radial

Sección tangencial

Los tejidos longitudinales de la madera, conformadas por fibrotraqueidas y vasos (caso de
latifoliadas), son elementos fundamentales y conforman casi la totalidad de la masa de la
madera. Estas definen la dirección del grano de la madera y constituyen los tejidos de sostén y
conducción.

Las células parenquimáticas son más delgadas y de menor longitud que las fibrotraqueidas,
forman canales orientados transversalmente al eje del tronco, cumplen la función de conducir y
almacenar sustancias nutritivas desde la corteza hasta la médula (radios medulares). Otro de
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los componentes son los canales resiníferos, ocasionalmente rodeados de tejido
parenquimatoso especializado.

La organización de los elementos leñosos es constante y específico en cada especie de
madera y su identificación se realiza por la observación de las tres secciones de la madera.
Una identificación precisa se obtiene mediante un examenal microscopio de dichos elementos.

4. TEORÍA DEL SECADO

Principios del Secado Térmico de la Madera:

En el proceso de secado térmico el aire calienta la madera y mediante un viento forzado
evacua la humedad que se encuentra en ella. Es necesario conocer una serie de
características y propiedades físicas de la madera y del aire, para comprender este proceso.

Principios físicos básicos:

En el proceso de secado artificial de la madera, hay principios físicos básicos que rigen el
proceso de secado, y están relacionados con: la madera (el material a secar), la humedad, el
calor y el aire (el medio de secado) y los controles (que relacionan la evolución de las
características físicas de la madera y medio ambiente).

El aire húmedo:

El aire húmedo; está constituido de aire seco y vapor de agua, y ha sido formado por
evaporación de agua líquida.

Para poder realizar un buen secado, el aire debe tener ciertas condiciones particulares de
humedad; temperatura, velocidad y presión.

El secado de la madera se efectúa, en la mayoría de los casos, por intercambio de energía, por
convección, entre la madera y el aire.

Temperatura de bulbo seco-temperatura de bulbo húmedo:

La temperatura de bulbo seco, es la temperatura registrada en un termómetro y en donde el
bulbo se mantiene seco.

La temperatura de bulbo húmedo es la temperatura registrada por un termómetro, cuyo bulbo
es recubierto con una gasa inhibida de agua líquida que lo mantiene húmedo. Si el aire que
pasa por esta gasa no es saturado o húmedo, provoca la evaporación del agua de la gasa, lo
que produce un enfriamiento que hace que la temperatura del bulbo húmedo sea mas baja que
la temperatura del bulbo seco(3). La temperatura de bulbo húmedo se estabiliza en un valor que
corresponde al equilibrio entre el calor aportado por el aire que pasa por el bulbo húmedo y el
calor absorbido por el agua líquida sobre el bulbo para evaporarse.

Cuando el aire del ambiente es mas seco, es mayor la diferencia entre ambas temperaturas y
cuando el aire está saturado de humedad, no provoca evaporación al pasar por el bulbo
húmedo; la temperatura del bulbo húmedo es igual a la temperatura de bulbo seco.

El conjunto, constituido por un termómetro seco y un termómetro húmedo, es llamado
sicrómetro.

Existen tablas que dan la humedad relativa del aire en función de la temperatura del bulbo
seco, y de la diferencia entre la temperatura de bulbo seco y de bulbo húmedo. Estas tablas

3
La evaporación del agua es un fenómeno que absorbe el calor, y por lo cual provoca un
enfriamiento.
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son llamadas tablas sicrométricas. Por ejemplo; si la temperatura del bulbo seco del aire es
60ºC y la temperatura del bulbo húmedo de 52ºC, su humedad relativa es de 65ºC.

Sicrómetro:

La diferencia entre las temperaturas de ambos termómetros se llama depresión sicrométrica y
permite calcular la humedad relativa y presentar los resultados en una tabla donde cada
depresión sicrométrica tiene su correspondiente HR (Ver tabla 1).

Humedad Relativa del Aire:

Referido a la cantidad de vapor de agua contenida en el aire y se expresa; en relación a la
cantidad máxima de vapor de agua (saturación) que el aire puede contener a la misma
temperatura. Se mide en porcentaje (%). Varía según el lugar geográfico y las condiciones
climáticas. Es normal encontrar humedades relativas con valores entre el 65% y el 85%.

La presión del aire es representado por “Pa”, la presión del vapor por “Pv” y la presión total por
“Ptotal”. La Ptotal igual a Pa + Pv, es frecuentemente próxima a la presión atmosférica (1.013
bar.).

Para una temperatura dada, el aire húmedo puede contener una cantidad máxima de vapor de
agua (presión del vapor es máxima), y es denominada “presión de vapor saturante-Pvs”. Si el
aire contiene, a la temperatura considerada, una cantidad de vapor inferior a la cantidad
máxima; la presión del vapor Pv es inferior a Pvs.

Por definición, la humedad relativa del aire a una temperatura dada es la relación entre la
presión del vapor Pv y la presión del vapor saturante Pvs y generalmente es dado en
porcentaje.

Pv
HR (%) = ----------- x 100
Pvs

En la norma técnica correspondiente, es expresado por:

HR% = PP x 100
PS
Donde;
PP = Presión parcial
PS = Presión de Saturación

Contrariamente a la humedad de la madera, la humedad relativa del aire no puede ser superior
a 100%.

La humedad del aire corresponde, a la relación entre la masa de vapor de agua que el aire
contiene y la masa de vapor de agua máxima que este podría contener a una temperatura
considerada.

La humedad absoluta es la masa de vapor de agua asociada a cada “kg.” de aire seco; esta se
expresa en “g.” de vapor de agua asociada a 1 Kg. de aire seco.

La medición de humedad se efectúa por medio de un higrómetro o por un sicrómetro; la figura
4 ilustra ambos instrumentos.

El higrómetro es un instrumento calibrado para medir la cantidad de vapor de agua contenida
en el aire, y da una lectura expresada en porcentaje.

Temperatura del aire:

Es una medida del nivel de calor contenida en el aire. A mayor temperatura, mayor calor
acumulado en el aire. Se mide en grados centígrados (°C). Las cámaras de secado
convencionales operan a temperaturas del orden de 50 a 75°C.

A medida que aumenta la temperatura del aire, aumenta también su capacidad para secar o
absorber humedad. Para aumentar la temperatura al aire es necesario suministrar energía
calórica. Las fuentes corrientes de esta energía son: la electricidad, el gas, el carbón, la leña y
el sol.

La temperatura del aire dentro de una cámara se mide por medio de un termómetro común,
como el termómetro de bulbo seco del sicrómetro.

Temperatura de rocío:

El aire húmedo está constituido de vapor de agua asociada a aire seco. Si este aire se enfría,
hay una temperatura por la cual el vapor de agua contenido comienza a licuarse, bajo la forma
de gotas de agua líquida. A esta temperatura se la denomina “temperatura de rocío”. La masa
de vapor asociada a cada kilogramo de aire seco, tenderá a ser muy débil, en relación a la que
ha estado antes de la condensación; por lo que disminuirá la humedad absoluta de aire
húmedo.

El agua en el aire:

El aire del medio ambiente contiene, entre otros, vapor de agua, invisible en condiciones
normales, pero en otras se manifiesta mediante el fenómeno de condensación.

El aire puede absorber el agua por ebullición, o eliminar una cierta cantidad por condensación.
Esto indica que el aire contiene el vapor de agua, pero la cantidad que puede admitir es
limitada; esta cantidad máxima corresponde a un límite de saturación y depende principalmente
de la temperatura del aire. Al aumentar la temperatura del aire se aumenta su capacidad de
absorción de vapor agua, y que en un medio ambiente determinado, le corresponde una
cantidad límite de vapor de agua absorbida.

El agua en la madera:

El agua en la madera se encuentra bajo tres formas;
- Agua libre.
- Agua ligada.
- Agua de constitución.

La madera, al no ser un material alternante, continuo y homogéneo, presenta muchos vacíos,
que el agua libre al estado líquido ocupa y que no está ligado a la materia leñosa por enlaces
químicos.

El “Punto de Saturación de las Fibras – PSF, está referido al contenido de humedad CH que
posee la madera cuando ha perdido toda el agua libre y corresponde a un CH generalmente
del orden del 30%.

- Agua ligada:

Las moléculas de agua son ligadas a la madera por reacción química. De los dos
constituyentes fundamentales, lignina y celulosa, solo esta última es muy hidrófila y la reacción
química para la unión de las moléculas de agua se producirá con las moléculas de celulosa que
se pueden presentar bajo la forma de alfa-celulosa, beta-celulosa, hémicelulosa, etc.

Las diferentes cadenas de macromolécula de celulosa, son ligadas entre ellas por los puentes
de hidrógeno. La inserción de agua entre las cadenas de macromoléculas de celulosa, implica
una distorsión de la cadena atómica y por lo tanto un hinchamiento de las paredes de las
células. La reacción de fijación de las moléculas es exotérmica. Contrariamente al agua libre, el
agua ligada determina la variación geométrica de la estructura íntima de la madera y por
consiguiente; una contracción o hinchamiento de su masa volumétrica.

- Agua de constitución:

Se trata del agua constituida por reacciones altamente energéticas, que se sitúan a niveles de
radicales periféricos del nudo celulósico.

Esta agua, al estar fuertemente ligada al nudo celulósico, no puede ser evacuada con el
secado ni tratamientos térmicos a temperaturas moderadas. Solo la carbonización o la
combustión, permite su liberación.

En realidad, el estado anhidro, tal como se presenta, es un falso estado anhidro, puesto que el
Psh (4), es el peso de la madera efectivamente anhidra mas el agua de constitución. El agua de
constitución solo representa una ínfima parte del agua contenido dentro de la materia.

Agua líquida (agua capilar):

El agua de la madera puede ser asociada a los capilares, que asemejan a cilindros de diámetro
muy pequeño. Por debajo del punto de saturación de las fibras, el agua líquida está presente
dentro en los vacíos celulares (lumen).

La ley de capilaridad se refiere a la interfase entre el agua líquida y el vapor de agua. La
presión del vapor es superior a la presión del líquido; la diferencia entre las dos presiones es
denominada “presión capilar- Pc” y es inversamente proporcional al radio del capilar

La presión capilar (Pc), esta dado por la siguiente relación:

2 t
Pc = --------
r

Donde:
“t”; es la tensión superficial.
“r”; es el radio del capilar.

4
Peso seco anhidro, en gramos.
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Contenido de humedad de la madera:

La humedad de una pieza de madera, es la relación de la masa de agua que ella contiene
respecto a su masa anhidra.

Masa de agua
Humedad = ------------------
Masa anhidra

Se define el contenido de humedad de la madera-CH, expresado en porcentaje, como la
cantidad en peso de agua contenida dentro un cierto volumen de madera, en relación al peso
del mismo volumen de la madera al estado anhidro.

El contenido de humedad de una pieza de madera-CH, se determina en función al peso del
contenido de humedad inicial-Ph (5) y al peso final anhidro-Psh (6).

Fórmula;

CH = Ph - Psh x 100
Psh

Donde:
CH : Contenido de humedad, en %.
Ph : Peso húmedo, en gramos.
Psh : Peso seco anhidro, en gramos.

Aplicación numérica;

Si;
Ph= 100 g.
Psh= 80 g.
CH= 25 %

El valor de la humedad es superior a 100%, cuando la muestra de madera contiene más agua
que material leñoso.

Al estado completamente verde, es posible encontrar en ciertas especies, a una humedad del
orden de 200%, estableciéndose valores que se encuentran entre 80% a 90%.

Equilibrio higroscópico de la madera:

La madera tiende a perder agua en un medio seco, y absorberlo en un medio húmedo. Luego
que queda expuesta a las mismas condiciones de humedad del medio, y al final de una
duración variable y según las circunstancias, su humedad se estabiliza en un valor casi
uniforme, que depende de la humedad y de la temperatura del medio ambiente que lo rodea. A
este valor se le denomina humedad de equilibrio higroscópico o humedad de equilibrio.

Por lo anterior; el equilibrio higroscópico de la madera o humedad de equilibrio, es la humedad
hacia donde tiende a estabilizarse la madera, luego de que ha sido estacionada en un
ambiente con condiciones definidas de temperatura y humedad relativa del aire-HR, es decir
que depende de las condiciones climáticas del ambiente donde está estacionada la madera.

En los diagramas de temperatura y humedad relativa del ambiente, se han definido curvas de
equilibrio higroscópico de la madera; así por ejemplo se tiene: para una temperatura de 30ºC y
75% de humedad relativa, se tiene un equilibrio higroscópico de 14%.

5 Ph; Peso inicial de la muestra conformada por agua y madera.
6
Psh; Peso final anhidro de la muestra, hasta que el peso sea constante, luego de ser puesta en estufa, a
aproximadamente 110 ºC y por aproximadamente 48 horas.
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Si la muestra de madera es una lámina de espesor pequeño, el valor de equilibrio será
alcanzado en pocos minutos, pero si se trata de una madera de varios centímetros de espesor,
esta humedad de equilibrio será alcanzada en varios días o meses.

También por debajo de la humedad de equilibrio de la madera, ésta es sometida a cambios
dimensionales y a la posible aparición de rajaduras y torceduras.

Las curvas de equilibrio higroscópico de la madera por encima de 100ºC de temperatura de
bulbo seco, indican que así sea en pleno vapor (temperatura húmeda = 100ºC), la humedad de
equilibrio cae rápidamente a valores muy pequeños; así a 120ºC, en pleno vapor, el equilibrio
higroscópico de madera está comprendido entre 4% a 5%.

Variaciones de la humedad de equilibrio:

En vista que la humedad y la temperatura del medio ambiente que rodean a la madera son
variables en función de las estaciones o del medio ambiente artificial, la madera sufre
alteraciones de humedad, que hace que esta humedad de equilibrio varíe en pequeños rangos
y en dimensiones de su masa volumétrica

Proceso de evacuación del agua dentro de la madera:

La madera definida como “verde”, contiene esencialmente agua libre y ligada. La primera está
débilmente ligada a la madera por el fenómeno de capilaridad. Ningún aporte de energía es
necesario para su evacuación, a condición que sea posible ser captado por el medio ambiente.
La evacuación de esta agua, que ocupa solo las cavidades intercelulares de la materia, no
conlleva a ninguna modificación de la estructura y por consiguiente de ninguna contracción de
la madera.

Luego que toda el agua libre es evacuada, se llega al punto de saturación de las fibras,
(generalmente alrededor de 30 % de CH).

Por debajo del punto de saturación de las fibras, el secado continúa con la evacuación del agua
ligada; lo que;
- Necesita de un aporte energético mas importante, para romper la unión química.
- Implica una modificación de la estructura de la molécula de celulosa y por
consiguiente, una disminución del volumen de macromoléculas de celulosa, que
se traduceen una contracción de las fibras de la madera.

Circulación del agua dentro de la madera:

- Principios generales ligados a la estructura de la madera:

Una cantidad de agua, es eliminada en el transcurso del secado, este fenómeno se
descompone en dos fases;
1) Migración del agua dentro de la madera, que corresponde al desplazamiento de una
cierta cantidad de líquido de las partes internas hacia las partes externas de la
madera.
2) Evaporación del agua de la superficie de la madera.

Siendo la madera un material anisotrópico, la circulación del agua es diferente en relación a los
tres ejes de la madera;
- Axial.
- Radial.
- Tangencial.

La circulación del agua por el eje axial es mucho mas fácil que por los otros dos ejes (7). Este
eje está constituido por los vasos leñosos y fibras que facilitan la circulación y evacuación del

7
Los vasos leñosos pueden estar obstruidos con tilos o gomas y la experiencia no confirma
sistemáticamente el enunciado.
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agua. Esto explica la velocidad de circulación del agua en esta dirección y la necesidad de su
control.

- Práctica de control de velocidad de circulación de agua, especialmente en
especies de madera con altas tensiones internas y propensas a agrietarse,
mediante la protección de los extremos de la pieza de la madera con productos
antirajadura, a fin de evitar una desecación muy rápida.

En el plano perpendicular a las fibras, el agua se desplaza principalmente por los radios
leñosos y difícilmente por las fibras y vasos leñosos. Lo que explica, en la práctica, que las
piezas de madera de corte tangencial secan mucho mas rápido que las piezas de madera en
corte radial.

- Práctica de secado de piezas de madera de corte homogéneo.

- Factores externos que influyen en la circulación natural del agua

1) Temperatura de la madera; el coeficiente de circulación del agua en la madera
aumenta con el incremento de temperatura; este coeficiente se expresa en cm/s.
2) Presión del aire; El coeficiente de circulación del agua en la madera aumenta
cuando la presión disminuye; este coeficiente se expresa en cm./s.

Por consiguiente:

La presión del aire y temperatura dentro de la madera, son dos factores fundamentales sobre
las cuales se puede influir, para aumentar la velocidad de circulación del agua y, por lo tanto;
reducir la duración del secado.

El secado es una operación que se ejecuta en dos etapas; primero se evacua una cierta
cantidad de agua a la superficie de las piezas de madera, aplicando los criterios definidos
anteriormente; en segundo lugar, se evapora el agua, interviniendo en la aptitud del aire del
medio ambiente, en absorber una cierta cantidad de agua.

Cuanto mayor sea la cantidad de aire seco del medio ambiente, mayor será el poder de
absorción del agua en la superficie de la madera. En la práctica el proceso de absorción se rige
por la siguiente ley;

“La cantidad de agua que se desplaza hacia la superficie de la pieza de madera en un tiempo
determinado, debe ser igual a la cantidad de agua evaporada de la superficie de la misma
pieza de madera en el mismo tiempo determinado”.

Si el aire del ambiente es muy seco, éste evapora mucha más agua del que se desplaza hacia
la superficie de la madera, provocando un desecamiento de las zonas superficiales,
produciendo una contracción rápida, cementación y núcleos de tensiones, lo que en la práctica
se traduce en deformaciones, acanalados, rajaduras, etc. Las tensiones también pueden
manifestarse al momento del procesamiento de la madera (deformaciones y rajaduras).

Por consiguiente:
 Una buena práctica, es la de mantener la madera en un ambiente relativamente
húmedo a fin de mantener la igualdad mencionada en el párrafo anterior, ya que el
volumen de agua a ser evaporada de la superficie de la pieza de madera tiende a
ser mayor del volumen de agua que arriba a la superficie de la pieza de madera.
 Regular la circulación del aire que pasa por la superficie de las piezas de madera,
a fin de facilitar la evacuación del vapor de agua en la medida en que el agua
arriba a la superficie.

El aire caliente debe circular a través de las pilas de madera a una velocidad tal que garantice
la evacuación del agua contenida en ésta. El aire es en general propulsado por ventiladores
eléctricos, que consumen menos de una cuarta parte de la energía eléctrica requerida para
calentar el aire.

La velocidad del aire se calcula a partir del caudal de los ventiladores y de la distribución de la
madera dentro de la cámara. Se mide por medio de un anemómetro. Un buen secador debe
tener una velocidad mínima del aire a través de las pilas, de 1.5 a 2.5 m/seg. En caso de
secadores a alta temperatura (> a 100ºC) puede situarse entre 5 a 6 m/seg.

5. PROCESO DE SECADO

5.1. Generalidades

El proceso de secado se subdivide en dos fases;
1). Difusión del agua dentro de la madera.
2). Evaporación del agua en la superficie.

En el transcurso del secado, deben ser tomados en cuenta tres fenómenos esenciales:
a. Equilibrio higroscópico de la madera; como todos los cuerpos porosos
higroscópicos, la madera pierde parte de su agua al ser expuesta al aire. El grado
de humedad de la madera disminuye hasta llegar al punto de equilibrio con el
medio ambiente; llamado comúnmente “equilibrio higroscópico de la madera”.
b. El secado de madera “verde” es rápido después del aserrío. El vapor de agua
presente en su superficie se elimina rápidamente, luego del cual es frenada
progresivamente, en razón de la difusión de la humedad interna hacia las partes
superficiales más seca. Esto continúa hasta que se llega a un estado de equilibrio
de la madera con la atmósfera.
El agua circula:
- Rápidamente en el sentido axial.
- Menos rápido en el sentido radial.
- Lentamente en el sentido tangencial de la madera.
Por lo que es recomendable separar los lotes de madera aserradas en corte radial
de las de corte tangencial, ya que las de corte tangencial se secarán mucho mas
rápido.
c. La distribución del agua dentro de la madera debe llegar a ser regular en toda la
masa. Si las partes externas están más secas que las internas, esta gradiente
crea tensiones que producen rajaduras y deformaciones luego de la operación de
secado.

5.2. Métodos de secado

Los principales métodos de secado son:

1) Secado al aire.
2) (Presecado).
3) Secado artificial convencional (8).
4) Secado a alta temperatura.
5) Secado por bomba de calor.
6) Secado al vacío.
7) Secado por alta frecuencia.

8 También denominado secado por aire caliente climatizado, se incluye al secado solar.
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5.2.1. Secado al aire

Es el proceso mediante el cual se reduce el contenido de humedad de la madera exponiéndola
al aire libre en un patio o cancha, como suele denominársele a las áreas destinadas para tal fin.
Es la forma más sencilla y económica para secar madera aserrada. Ver ítem 6.

5.2.2. Presecado

Referido al secado de la madera, desde el estado verde hasta el rango queva de 30 a 20% de
humedad. La madera es almacenada dentro de unas cámaras herméticas de tamaño
relativamente grande. Cámaras climatizadas a baja temperatura (inferiores a 45°C) y a
higrometría elevada. El clima puede ser fijo o ligeramente evolutivo (incrementado). La
extracción de los lotes de madera puede ser en forma continua y a medida que van llegando a
la humedad final deseada.

La energía proviene del medio ambiente, de los rayos solares o de una fuente artificial. Sea
cual fuere el origen térmico, el aire cálido es obligado a pasar horizontalmente a través de las
pilas de madera.

5.2.3. Secado artificial convencional

También denominado “secado por aire caliente climatizado”, es el más difundido y de uso
generalizado en nuestro país. Se caracteriza por secar la madera utilizando temperatura
(menor a 90ºC), vapor de agua y viento forzado.

Actualmente se encuentran secadores con capacidad útil que va desde 30 hasta 120 m3. Las
cámaras pueden ser metálicas o de albañilería, en todos los casos deben ser diseñadas para
resistir la corrosión.

La naturaleza del material y espesor del aislante térmico, que van en las paredes de la cámara,
son seleccionados en función de la temperatura de funcionamiento del secador. La velocidad
del aire fluctúa entre 2 y 4 m/s., según la especie, la cual puede ser modificada durante el ciclo
de secado mediante un modificador de velocidad.

Nota; Ver ítem 7.

5.2.4. Secado a alta temperatura

Se llama así al secado en aire húmedo a temperaturas superiores de 100°C, así sea que solo
una parte del ciclo de secado sea efectuado por encima de dicha temperatura.

5.2.5. Secado por bomba de calor

Procedimiento de secado dentro del cual el aire húmedo es deshumidificado, por condensación
del vapor que este contiene, al pasar sobre el evaporador de una bomba a calor.

Dentro de un secador por deshumidificación del aire, el rol de la bomba a calor, es de
deshumidificar el aire por intermedio de un evaporador. Los secadores por bomba a calor
comprenden los de circuito de aire cerrado y los de circuito de aire abierto.

La capacidad útil del secador está comprendida entre 30 m3 y 80 m3.

Secador por bomba a calor de circuito de aire serrado

El rol de la bomba a calor es de deshumidificar el aire caliente. El aire caliente y húmedo que
sale de la pila de madera pasa sobre el evaporador, en donde, el vapor de agua contenido en
aire caliente se enfría y se condensa. Seguidamente el aire pasa sobre el condensador,
donde el aire se recalienta antes de ser ventilado a través de la pila de madera. La velocidad
del aire comprende generalmente entre 1.5 m/s y 2.5 m/s. El funcionamiento del compresor es
controlado mediante un higrostato.
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La calefacción adicional, es efectuada mediante la utilización de resistencias eléctricas, luego
del recalentamiento previo del aire al pasar por el condensador. En caso de
sobrecalentamiento, el excedente de calorías es dispersado al exterior del secador por un
condensador secundario accionado por un termostato.

Secador por bomba a calor de circuito de aire abierto

Este tipo de secador difiere del anterior por la manera de manejar el exceso de temperatura. En
este caso el enfriamiento es obtenido por intercambio de aire con el exterior; no hay
condensador secundario

5.2.6. Secado al vacío

Para aumentar la velocidad de secado, es necesario aumentar la velocidad de circulación del
agua en el interior de la madera. Según P.Joly y F. More Chevalier (1980), el agua circula a
una velocidad cinco veces mayor en un material bajo presión de 60 mm. de Hg. que bajo una
presión de 760 mm. de Hg. Esta propiedad es la que sirve de fundamento para el desarrollo del
proceso de secado al vacío. Complementariamente, es importante recalcar que la acción del
vacío también se traduce en una disminución de la temperatura de ebullición del agua, con lo
cual se logra una intensificación de la evaporación en la superficie. Como consecuencia de ello,
se aumenta la gradiente de temperatura en la madera ya que la superficie se enfría más rápido
que el centro a causa de la intensa evaporación, trayendo como efecto un aumento de la
velocidad de secado.

También, se ha comprobado, que para el secado de la madera, es necesario suministrar la
energía calorífica requerida para extraer el agua higroscópica y para pasar el agua del estado
líquido al gaseoso. Por tal razón, además del vacío es indispensable calentar la madera. El
auge adquirido recientemente por los secadores al vacío se explica por la notable disminución
en los tiempos de secado y al desarrollo de sistemas de fabricación de las cámaras que
permiten una disminución en el costo del equipo.

La madera es colocada dentro de una autoclave cilíndrica, dentro del cual se efectúa un vacío
primario del orden de 60 a 70 mm de mercurio. La acción del vacío favorece la evaporación del
agua a baja temperatura y en donde los tiempos de secado son reducidos sensiblemente hasta
la mitad respecto al método de secado de aire caliente y húmedo.

Este tipo de método de secado se basa en la presión y temperatura para acelerar la circulación
de agua dentro de la madera e intensificar la evaporación.

El secado de madera está ligado principalmente a dos fenómenos:
- La circulación del agua dentro de la madera; del interior versus la periferia.
- La evaporación del agua de la superficie de la madera.

El factor que limita la velocidad del secado, es la circulación del agua al interior de la madera.
La velocidad de circulación de agua depende de la presión y temperatura del medio ambiente.

A una presión de 60 mm. de mercurio (80 mbar), la velocidad de circulación de agua es
aproximadamente 5 veces más rápida que a la presión atmosférica (760 mm.). Es esta
propiedad la que se utiliza en el procedimiento de secado al vacío.

La baja presión o vacío, permite que la temperatura de ebullición del agua baje sensiblemente
y que se intensifique la evaporación de agua en su superficie. Así se tiene que a una presión
de mercurio de 60 mm., el agua se evapora a 40ºC, acelerando así el secado. No obstante en
la primera fase de secado las temperaturas de trabajo son del orden del 60º al 75ºC, en un
ambiente muy saturado (80%HR).

Un secador de vacío, es un tanque de acero hermético, dentro del cual se disminuye la presión
desde 90 hasta 1013 mbar. Vacío importante que requiere un tanque de acero con capacidad
de resistir a la presión exterior.
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La rarefacción del aire (9), agente de transmisión del calor por convección, hace que se tenga
que interrumpir el vacío periódicamente o de utilizar otros medios de transmisión de calor,
como la conducción mediante placas o irradiación de calor.

Procedimiento:

Son cuatro procedimientos de secado, que se distinguen por el modo de transmisión de calor:

1). Método de vacío discontinuo; donde el vacío es interrumpido periódicamente para
recalentar la madera con aire caliente.
2). Método de vacío continuo; donde la madera es calentada por conducción debido a
placas de recalentamiento intercaladas en las camas de apilado de la madera.
3). Método de vacío continuo con vapor recalentado; donde el vapor que sale de la madera
sirve como fluido de calentamiento
4). Método de vacío continuo, combinado con hondas de alta frecuencia; es con el fin de
asegurar el secado de la madera en menor tiempo.

Ventajas:

Las ventajas más importantesque este método ofrece en relación a los sistemas tradicionales
son:
- La velocidad,
- la uniformidad de calidad,
- completa automatización,
- economía,
- ausencia de rechazos y posibilidad de secar piezas de madera en espesores
mayores,
- no decolora la madera,
- posibilidad de secar coníferas sin tratamiento anterior,
- destrucción de microorganismos y hongos,
- posibilidad de vaporización de la madera,
- posibilidad de uso inmediato de la madera secada,
- alto grado de secado de la madera.

1). La velocidad de secado se debe a la combinación del calor y del vacío, que aparte de
facilitar la evaporación de la humedad a bajas temperaturas, favorece la migración de las
moléculas del agua del interior de la madera, a la superficie externa de la misma.
Como ejemplo; la velocidad de secado, puede incluso ser quince veces más rápida que
el secado por ventilación forzada.
2). Una calidad muy alta de secado se alcanza, a través del espesor de la madera. El hecho
del tener un grado uniforme de humedad a través del espesor de la madera, elimina la
presencia de cualquier tensión interna. Se sabe que por debajo del punto de saturación
de las fibras (30%) el volumen de la madera disminuye con la reducción en su humedad.
Por lo tanto, cada vez que hay diversos grados de humedad en el espesor de la madera,
se produce una tensión interna que da lugar a formación de cavidades, grietas o roturas.
3). Un análisis de todos los costos de la operación, demuestran un gran ahorro respecto a
los procedimientos tradicionales.
4). La uniformidad del secado y de su acción progresiva, reduce significativamente los
rechazos y por lo cual es posible secar partes y piezas.

9
Ausencia de oxígeno en el ambiente
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5.2.7. Secado por alta frecuencia

Al colocar la madera en un campo de corriente alterna de alta frecuencia, a más de un millón
de ciclos por segundo, se calienta a una temperatura superior al punto de ebullición del agua
debido a la fricción molecular ocasionada por la oscilación de sus moléculas. La tasa de
calentamiento depende de las propiedades dieléctricas, del calor específico de la madera y
además de la potencia de cualquier corriente eléctrica disponible.

Cualquier madera húmeda se calienta rápida y uniformemente a través de su sección
transversal. La tasa de calentamiento varía, según la especie, entre 5° y 20°C por minuto.
Como se presentan pérdidas de calor y se produce enfriamiento de la superficie debido a la
evaporación de la humedad, la distribución de la T° decrece de adentro hacia fuera, es decir,
en forma opuesta a la que ocurre en el secado convencional. Después del período de
calentamiento la T° se nivela por encima de los 100°C y debajo de la zona de saturación de las
fibras ésta se incrementa. El secado tarda entre dos y cuatro horas en maderas permeables.

6. SECADO AL AIRE

6.1. Proceso productivo del secado al aire

6.1.1. Aspectos generales

Se denomina así al proceso de secado que se realiza en un medio ambiente natural;
normalmente se efectúa en áreas cubiertas para la protección solar y, expuesta al flujo del aire
natural.

Conducción:

Las tablas son apiladas horizontalmente sobre separadores que deben responder a ciertas
exigencias concernientes a; la especie, el espesor, el espaciamiento y el alineamiento. Las
pilas así constituidas son almacenadas fuera y bajo abrigo, hasta que la humedad final sea
alcanzada. Esta humedad final depende de; la duración del almacenamiento, de la estación y
de las condiciones de almacenamiento. Una vigilancia periódica es útil para prevenir los riesgos
de depreciación de la madera.

Precauciones:

Cuando la madera es secada al aire libre, esta debe ser protegida de la intemperie, pero
también y sobre todo de los rayos solares, a riesgo de provocar una degradación tales como
las grietas y deformaciones. De una manera general; las latifoliadas presentan grietas y las
coníferas la mancha azul. Por lo que el secado en un cobertizo o hangar abierto es una
solución muy satisfactoria. También es importante tener en cuenta la dirección del viento
dominante para determinar la orientación de las pilas de madera y la naturaleza de la
protección a utilizar.

Procedimientos previstos:

Para acelerar el secado es necesario considerar; pasadizos ventilados, arreglo de las pilas y
acondicionamiento del suelo.

Proceso que se puede acelerar mediante la instalación de ventiladores, esto último para
incrementar el flujo de aire y mejor distribución a través de la pila de piezas de madera a secar.
Para preservar la calidad de la madera aserrada, hay que considerar la aplicación de productos
que minimicen la aparición de defectos de estructura y dispositivos de protección para la lluvia
y rayos solares.

− Método que da buenos resultados de secado, sin el uso de instalaciones costosas.
− Es muy suave, gracias a la alternancia del día y la noche, en el transcurso de la cual la
humedad relativa del aire retoma siempre un valor más elevado.
− No utiliza ninguna fuente de energía que incremente el costo de producción.
− No necesita de personal muy calificado.

Desventajas del secado al aire:

Esto provoca las siguientes depreciaciones;
− Mecánicas; como las grietas y las deformaciones.
− Biológicas; por el ataque de los insectos y hongos.
− No permite llevar a la madera a una humedad que sea compatible con la que se
requiere para los usos en el interior de recintos habitables.
− El equilibrio higroscópico de la madera, bajo el clima de Lima, varía entre el 13% y el
16%. El secado natural es por consiguiente insuficiente para muebles y madera de uso
en obra de interiores.
− Este método es lento, por lo que necesita de una gran superficie de almacenamiento, y
un mayor tiempo de retorno financiero.

Hay un costo ligado a;

− La adquisición, manejo y mantenimiento del patio de secado de madera y de
dispositivos de protección.
− La inmovilización de capital correspondiente al precio de la madera aserrada
almacenada.
− Necesidad de protección permanente a nivel de piezas de secado; hongos, insectos,
grietas y deformaciones.
− Proceso que no destruye ni los insectos ni los hongos.

6.1.2. Patio de secado al aire

Referido al patio de estiba para el secado al aire de la madera

6.1.3. Características del terreno

Las condiciones requeridas para un patio de secado óptimo son los siguientes:
- Suelo preferentemente mineral o con recubrimiento mineral; los terrenos húmedos,
así sean bien drenados y próximos a ríos o fuentes de agua, favorecen el desarrollo
de hongos.
- Emplazamiento próximo al centro de transformación (aserradero), con diseño de
caminos de acceso suficientes a la capacidad y facilidad de movilización de los
volúmenes de secado.
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- Caminos principales, de 5 a 6 metros de ancho, enripiados o de cemento,
perpendiculares a los vientos dominantes, para corta fuego y circulación.
- Caminos secundarios, de 0.5 a 1.5 metros de ancho, para permitir la circulación del
aire entre las pilas de madera.
- Localizaciónsistemática de puntos de agua.
- Se debe efectuar una adecuada limpieza del patio, lo cual implica que no exista
vegetación ni madera u otra materia orgánica en descomposición que pueda ser
agente de infestación o de infección de organismos de deterioro de la madera a
secar.

6.1.4. Distribución del patio de secado

La distribución más común es en forma rectangular, en el cual las calles para el paso vehicular
y el movimiento de la madera se cruzan en ángulo recto. El ancho de las calles depende de las
características del medio de transporte utilizado.

En patios grandes se deben dejar calles o franjas de terreno suficientemente anchas para
evitar la propagación de incendios (barreras rompe fuegos).

La planeación de los patios debe ser establecida en función del método de transporte y el
apilado de madera que ha de usar. Asimismo, las calles que separan las áreas destinadas al
apilado de la madera no son solamente para facilitar su manipuleo, sino que sirven también
como viaducto de aire. Cuanto más espaciadas se encuentren las pilas y a mayor cantidad de
calles y callejuelas, mayor será la velocidad de secado.

6.1.4.1. Calles transversales

Con un ancho que oscila entre 15 a 20 metros, y son perpendiculares a las calles principales y
se encuentran espaciadas cada 80 a 100 metros. Estas sirven también como barreras rompe
fuegos. Se utilizan para el manipuleo de la madera y para el paso de los vehículos de
transporte, y tiene una orientación perpendicular al sentido de la longitud de las pilas.

6.1.4.2. Calles principales

Sirven para facilitar el transporte de la madera y la operación de apilado. En el apilado manual
el ancho de las calles principales varía entre 5 y 7 metros y la distancia entre ellas es igual a la
longitud de dos pilas más la anchura de la calle posterior, la cual es de 3 metros. Generalmente
están dispuestas paralelamente a la dirección de los vientos dominantes.

6.1.4.3. Calles laterales

Son espacios que quedan entre pila y pila en sentido lateral. Tienen un ancho que varía según
el medio de apilado, el clima, el sitio del patio, las características de la madera y el tipo de
defecto que se quiere evitar. Si el apilado es mecánico se requiere menos espacio que con el
apilado manual. Generalmente tienen un ancho que varía de 0.6 a 3.0 metros, con el objeto de
permitir las maniobras de apilado y el movimiento normal de los trabajadores.

6.1.4.4. Calles posteriores

Son espacios que quedan entre los extremos posteriores de las pilas, también dependen de
factores tales como el medio ambiente, apilado, clima, tipos de madera y defectos que deban
controlarse. Su ancho también oscila entre 0.6 y 3.0 metros.

6.1.4.5. Calles rompe fuegos

Tienen un ancho superior a 30 metros y sirven para evitar la propagación de los incendios y
mejorar la circulación del aire. Se usan cuando el área del patio es superior a 5000 m�2.

Para un correcto apilado horizontal de la madera, se debe de tener en cuenta los siguientes
elementos principales:
− Bases o cimientos
− Listones separadores
− Tiros y chimeneas
− Elementos de protección de las pilas
� Cubiertas o techos
� Protectores Laterales
− Ancho de las pilas
− Altura
− Orientación de las pilas

6.1.5.1. Bases o cimientos

Generalmente se plantea una altura mínima de 30 cm. y tiene el objeto de elevar la madera
aserrada en la pila del suelo, para facilitar la circulación de aire, evitar un contacto directo de la
madera con el suelo y sostener la carga sin producir defectos. El espacio entre ésta y la pila es
indispensable para facilitar la evacuación del aire húmedo que desciende a través de la pila y
tiende a permanecer en su parte baja.

La base para una pila debe estar compuesta de vigas de repartición de carga, durmientes y
pilares con tirantes. Las vigas de repartición de carga descansan sobre el piso, o un poco
debajo de la superficie y sostiene a los pilares. Estos pilares pueden ser de secciones
redondas de troncos de árbol, secciones de madera de construcción, de concreto o bloque de
concreto.

Cuando los cimientos son de madera, ésta, además de tener alta durabilidad natural, tiene que
ser previamente secada y preservada, preferiblemente con productos a base de creosota u
otros inmunizantes apropiados.

La base debe ser construida para que tenga una inclinación en su sentido longitudinal de 7 cm.
por cada metro de longitud o pulgada por cada pie de longitud.

El espaciamiento de los pilares, depende del ancho y largo de la pila. Como regla general
puede decirse que la distancia de los pilares en lo ancho de la pila es en promedio 1.80 m y en
lo largo 1.20 a 1.50 metros.

6.1.5.2. Listones separadores

Se deben elaborar con maderas de especies que presenten un grano recto y dimensionalmente
estable, alta resistencia mecánica, secos y libres de torceduras y rajaduras, preferiblemente de
madera de duramen para garantizar una mayor resistencia al ataque de los hongos e insectos
y de sección transversal uniforme en toda su longitud.

El número y posición de los separadores tienen influencia decisiva en el desarrollo de defectos
en el secado. El número de separadores varía según las especies, el grosor, el tipo y la
clasificación de la madera aserrada.

6.1.5.3. Tiros y chimeneas

Los espacios que quedan entre las tablas en cada capa y cada hilada de una pila (se llama
tiros cuando son menores de 15 cm. y chimeneas cuando son más anchas) facilitan la
circulación del aire hacia abajo, y pueden ser rectas o variables, siendo un factor que se puede
modificar, abriéndolas para evitar el manchado y reduciéndolas cuando es necesario un secado
más lento.

En estas chimeneas o tiros se operan movimiento descendente porque el aire dentro de una
pila de madera aserrada se enfría y se vuelve más denso, según el agua que contiene la
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madera serrada, se va evaporando. No hay una regla aplicable al ancho que deben tener las
chimeneas o tiros en relación con el ancho de la pila.

6.1.5.4. Elementos de protección de las pilas

Cubiertas o techos

Debe sobresalir de los lados y extremos de las pilas, además se debe inclinar de modo que el
agua se deslice y escurra hacia atrás. Su función es proteger la pila de madera contra la acción
de la radiación solar directa y la lluvia. La efectividad depende de su capacidad de cubrimiento,
por lo que es necesaria su prolongación sobre los extremos y lados de la pila.

Debe sujetarse adecuadamente para contrarrestar la acción de los vientos. Los elementos de
sujeción, tales como alambres, resortes, cuerdas y otros, deben ser atados unos diez pisos
bajo el techo para que la cubierta tenga estabilidad. Puede ser construida con una estructura
liviana con cubierta metálica o en asbesto, cemento, plástica, o un par de capas de madera de
desecho o cualquier material que sobrepase los costados de las pilas unos 30 cm.

Protectores Laterales:

Se debe realizar la protección de los extremos de la madera aserrada, mediante cubrimientos
con materiales que eviten la rápida evaporación de la humedad en sentido axial. Esto se
efectúa cuando los rayos solares caen directamente sobre los extremos de las pilas, aceleran
el secado y producen rajaduras, y los techos que sobresalen en los costados no alcanzan a
proteger toda la superficie transversal de la pila.

6.1.5.5. Ancho de las pilas

Generalmente, mientras másancha es la pila menor será su velocidad de secado, para madera
propensa a mancharse deben emplearse pilas de 1.80 m a 2.50 m de ancho; para maderas
normales puede ser de 2.50 m a 3.50 m, y para maderas duras con tendencia a deformarse y
agrietarse debe ser de 4 metros a más.

6.1.5.6. Altura de las pilas

Debe ser lo más uniformemente posible en todo el patio, procurando que no sea mayor de 5 m,
ya que con alturas mayores existe el peligro de un secado irregular por la acumulación de aire
húmedo en la base, lo que dificulta el movimiento vertical del aire.

Además otro factor que hay que tomar en cuenta respecto a la altura es el peso de la estiba
sobre los separadores de las capas inferiores. Para evitar que los separadores dejen marcas
visibles en la madera aserrada o se rompan, se deben usar separadores anchos y resistentes.

Las alturas más recomendables son de 3 y 4 m, lo que representa la altura límite para el
estibado a mano. En caso de usar medios mecanizados de estibado, pueden construirse pilas
más altas, pero solamente en caso excepcionales si se considera la dependencia entre los
costos de apilado y la altura de la pila.

6.1.5.7. Orientación de las pilas

La longitud de la pila de madera debe estar orientada perpendicularmente a la dirección del
viento dominante, que es el principal elemento del secado al aire. Asimismo, el eje de las pilas
orientadas paralelamente a los caminos de ingreso e interiores para que permita el
desplazamiento de los cargadores mecánicos.

6.1.6.1. Apilado vertical

Es el sistema que consiste en colocar las tablas en posición vertical, y se hace sobre una
plataforma especial. En este sistema, los extremos inferiores deben reposar sobre una base
para evitar la presencia de manchas no deseadas y los listones separadores pueden ser de las
mismas características de las utilizadas en el apilado horizontal. Este tipo de apilado permite el
secado acelerado de madera liviana y que posee un porcentaje elevado de agua y es utilizado
cuando se tienen pequeñas cantidades de madera.

− Apilado vertical:

6.1.6.2. Apilado Horizontal

Es el sistema comúnmente más utilizado para el secado de todas las especies de madera, en
el cual se deben formar pisos horizontales con las tablas que se van a secar, colocadas una al
lado de la otra con las caras paralelas al suelo y sobre bases, que pueden ser de diferentes
materiales, para evitar el contacto directo con éste. Dichos pisos se separan verticalmente con
listones separadores hasta constituir una pila de la altura y ancho deseados. La madera
aserrada dispuesta en esta forma queda casi totalmente expuesta a la acción del viento y el
aire circula horizontalmente a través de los espacios que los separadores dejan entre piso y
piso. Con el fin de proteger los pisos superiores de la incidencia directa de los rayos solares y
la lluvia, se usan techos o cubiertas de diferentes materiales.

Estas pilas están constituidas generalmente por:
- Piezas de madera de la misma especie, libres de aserrín o cualquier otra
impureza.
- Piezas de madera del mismo espesor y preferentemente de la misma longitud.
- Piezas de madera de similar contenido de humedad, a fin de obtener un secado
homogéneo

Para facilitar la circulación vertical del aire generalmente se dejan espacios de 2 a 3 cm entre
los cantos de las tablas. Aunque no hay una regla fija que defina el espacio necesario entre las
piezas para asegurar una circulación óptima de aire, la experiencia demuestra que el espacio
total aproximado de las tablas entre sí debe ser alrededor del 20% del ancho total, a fin de
garantizar un secado adecuado.

Al apilar madera aserrada de diferentes anchos y largos, se debe tener cuidado de que se
coloquen las piezas mas largas en los extremos laterales de la pila, tanto para facilitar el
movimiento de aire como estabilizar la forma rectangular de la estiba. Los espacios entre las
tablas largas se ocupan con piezas más cortas.
En este tipo de apilado, la circulación de aire dentro de las pilas de madera se manifiesta por:

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- Corrientes de aire horizontales producidos por los vientos locales, que se
desplazan por las pilas de madera gracias a los separadores que separan las
camas de piezas de madera y a la buena orientación de las pilas dispuestas
perpendicularmente a la dirección de los vientos dominantes.
- Corrientes verticales descendentes, causadas por la diferencia de temperaturas al
interior de la pila de madera debidas a la evaporación de agua. El aire absorbe el
agua proveniente de la superficie de la madera, luego se enfría, a continuación se
vuelve mas pesado y desciende de lo alto hacia debajo de la pila, demandando un
renovación de aire seco que es suplida por el aire exterior.

Asimismo, el movimiento del aire es eficaz si se observa lo siguiente:

Camas de piezas de madera separadas por separadores en 2 a 3 cm.
Separadores puestos en 2 cm. de altura, cuando hay riesgos de rajado y/o para tablas menores
a 5 cm. de espesor. Cuando se requiere secar a mayor velocidad y no hay riesgos de rajado,
se emplea el lado con altura de 3cm.
Una chimeneas de ventilación de 20 a 30 cm. de ancho, al medio de la pila.
Si uno prevé la altura de la base de las pilas, para permitir la evacuación del aire húmedo
gracias a los vientos locales.
Espacio entre pilas de 0.5 a 1 metros.

− Apilado Horizontal:

6.1.6.3. Apilado en caballete

En este sistema de apilado, las tablas se colocan de canto, en posición casi vertical, de modo
que se apoyen en la parte inferior en una base y arriba descansen sobre una viga horizontal
ubicada a una altura consecuente con la longitud de las piezas. Se coloca una tabla a un lado y
la siguiente al lado contrario, de forma que los extremos de la tabla se crucen por encima del
travesaño formando una “X”. Con este sistema de apilado se logra una mayor velocidad de
secado, pero el inconveniente se presenta cuando se está secando madera de difícil secado,
ya que la parte inferior de las tablas se secan más lentamente, mientras que las partes
superiores, por estar más expuestas, tienen una rápida evaporación del agua por lo que son
propensas a la formación de grietas, rajaduras y otras deformaciones.

6.1.6.4. Apilado en triángulo

Consiste en apilar tres piezas de madera que se cruzan una sobre otra en posición horizontal
de manera que conformen un triángulo. Estas pilas de elaboran en forma manual, por lo que la
altura está condicionada a la facilidad de manipuleo del operario. Cuando se apilan maderas de
largos variables, el triángulo está limitado por las piezas más cortas y los extremos de las
piezas más largas sobresalen de los vértices. La principal desventaja es que ocupa mucho
espacio e impide el secado completo en la zona de apoyo de las piezas, que hacen la función
de separadores.

− Apilado en triángulo: