Aspectos físicos da secagem da madeira de Pinus elliottii Engelm. acima de 100°C

Abstract

Resumo: Pequenos corpos de prova de Pinus elliottii com dimensões de 25 mm X 70 mm X 130 mm foram submetidos a secagem em estufa de laboratório, sem circulação de ar forçada, à temperaturas variando entre 80 e 180°C. Um estudo paralelo foi conduzido em estufa convencional com tábuas com 25 mm de espessura, 400 mm de comprimento e larguras variáveis, com temperaturas variando de 80°, 100° e 120°C, para ser avaliada a aplicação prática dos resultados obtidos em laboratório. Uma avaliação da taxa de secagem durante o primeiro e segundo estágio de secagem, demonstrou que não existe urna mudança abrupta com a utilização de temperaturas acima de 100°C. Isto leva a concluir que os princípios físicos envolvidos são basicamente os mesmos. O fluxo hidrodinâmico deve também estar presente em temperaturas abaixo de 100°C. As análises permitiram ainda confirmar suposições de estudos passados sobre a influência de parâmetros corno teor de umidade inicial e peso específico, na taxa de secagem. O teor de umidade de equilíbrio da madeira diminui com o aumento da temperatura, principalmente acima de 100°C, e ganhos considerados em estabilidade dimensional são esperados. A contração em espessura foi afetada pela temperatura de secagem (aumento da contração com a temperatura) enquanto que a largura permaneceu inalterada. Este aumento na contração acompanhado por um aumento no peso específico aparente do material. Em termos de aparência do material e nível de defeitos, a única diferença observada foi um leve escurecimento superficial, o que desaparece completamente com o aplainamento. Outros defeitos, como rachaduras superficiais e internas, empenamentos, etc, estiveram praticamente ausentes. O consumo de energia diminui significativamente com o aumento da temperatura, e isto é evidente principalmente na faixa compreendida entre 100 e 120° C. Acredita-se que na secagem à alta temperatura exista urna maior eficiência na transferência de calor à superfície do material, devido às leis físicas que regem o processo de transferência de calor e devido as condições da superfície principalmente durante o primeiro estágio. A redução no consumo de energia é de cerca de 40% quando comparando temperaturas de 80° e 180°C. Os resultados obtidos na estufa piloto demonstraram que a maioria das informações coletadas utilizando-se pequenos corpos de prova podem ser transferidos para a aplicação prática.

Summary: Small Pinus elliottii matched wood samples measuring 25 mm X 70 mm X 130 mm were dried in an oven at temperatures varying from 80 to 180°C. A parallel investigation was carried out in a laboratory conventional kiln type, drying small boards at 80, 100 and 120°C. The objective of the parallel experiment was -mainly to investigate the applicability of the oven results in a practical situation. An evaluation of the rate of drying during the first and second, stages did not show any abrupt change with temperature when increasing above 100°C. This may be due to the fact that the physical principles involved when drying below and above 100°C are essentially the same. Apparently the hydrodynamic flow is present in all drying temperature levels tested. Most the results obtained in this experiment are in general agreement with past investigations. The equilibrium moisture content of wood decreases as the drying temperature increases, and this represents a significant advantage in terms of wood dimensional stability. The thicknesses shrinkage increases with temperature, but width shrinkage does not change. The higher shrinkage for wood d at a higher temperature results in an increase in the wood density. Wood surface gets darker as the temperature increases above certain levels, but the darker surface was totally removed by dressing the samples. Defects as surface and internal checks, twist, etc., were not observed even at the highest temperature level tested. The energy consumption decreases as the drying temperature increases, especially at the temperatures between 100° and 120°C. It is believed that heat transfer efficiency to the surface increases when drying at high temperature" mainly during the first stage. Around 40% reduction on energy consumption was obtained when comparing the temperatures of 80° and 180°C. The analysis of the results have shown that most observations collected in a small oven are also valid in a practical situation.