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Secagem e Preservação de Madeiras


Dando continuidade à nossa série de matérias sobre a tecnologia de Produtos Madeireiros, hoje abordara-se sobre secagem e preservação de madeiras. E você sabe qual a importância de secar a madeira de forma correta ou mesmo preserva-la?
A madeira, sem dúvidas, é uma matéria prima indispensável na vida do homem, sendo utilizada desde da pré-história como lenha para queima, servindo ao homem como fonte de calor e proteção contra os animais; e mesmo na construção de seus abrigos e utensílios, refugiando-se de condições climáticas adversas e dando – o suporte na sua fixação em um único local. O uso da madeira, com o passar dos séculos intensificou-se e, atualmente, confere-se diversos produtos feitos de madeira bruta e outros com parte de sua composição nos produtos, indo além do que sua mente possa imaginar, havendo compostos desde do papel e roupas dos quais você utiliza no seu dia – a – dia até os móveis e acabamentos de sua casa.
Muitos dos móveis ou mesmo utensílios de madeira que utilizamos em nossos lares passaram por tratamentos. Desses tratamentos, o processo de secagem e preservação da madeira são ideais para geração de produtos de qualidade e longa duração. Isso por que a madeira apresenta variabilidade natural tanto em suas propriedades físicas e mecânicas como também pelas características estéticas, possibilitando a sua utilização em variada gama de aplicações e ambientes. Entretanto, esta matéria prima apresenta também características higroscópicas e anisotrópicas, que lhe permitem alterações em função do seu teor de umidade, como também, contém uma série de insetos que se alimentam da madeira.
Assim, requer-se a aplicação de dois tratamentos para obtenção do produto final.  Mas afinal do que se trata estes dois processos? O que é secagem e preservação de Madeiras?
SECAGEM DE MADEIRAS
A arvore é um organismo vivo que transporta os minerais do solo até a copa por meio de uma solução aquosa (seiva bruta) e através dos tecidos vasculares permite a distribuição da seiva elaborada aos demais órgãos e tecidos da planta, depois de cortada a madeira e destinada a serraria, esta precisa ser secada devido ao tronco apresentar alto teor de umidade, antes de ser trabalhada e conduzida à tratamentos de preservação.  O processo de secagem da madeira pode ser entendido como um fenômeno natural ou inevitável, porém deve ser conduzida conforme as normas técnicas recomendadas, afim de evitar problemas decorrentes da variação dimensional.

Pátio de Secagem das Madeiras para fins Moveleiros
O processo de secagem natural da madeira se dar quando a umidade tende a reduzir-se, lenta e espontaneamente até que a tora ou a madeira já desdobrada alcancem o equilíbrio higroscópico com o ar. Além de possibilitar a redução do peso da madeira, a secagem prévia diminui os custos com o transporte, além por proporcionar a madeira as seguintes características:
a) reduzir a movimentação dimensional a limites aceitáveis. Como consequência, as peças de madeira podem ser produzidas com maior precisão de dimensões;
b) melhorar a atuação dos vernizes e tintas aplicados sobre a madeira;
c) reduzir os riscos do ataque de fungos manchadores e apodrecedores;
d) proporcionar melhor qualidade das juntas de colagem;
e) aumentar a resistência mecânica.
Quando a secagem é realizada de forma controlada, efetuada em secadores e estufas, confere-se benefícios adicionais consideráveis, dentre eles:
a) o período de tempo na secagem é reduzido, proporcionando um giro mais rápido do capital investido em madeira estocada;
b) permite ajustar o teor de umidade da madeira de acordo com as condições climáticas do local de uso, em qualquer época do ano;
 c) possibilita obter teores de umidade mais baixos do que aqueles alcançados pela secagem ao ar;
d) minimiza os defeitos de secagem como rachaduras, empenamentos e encanoamentos, quando é conduzida de acordo com técnicas adequadas;
e) destrói fungos e/ou insetos presentes na madeira.
Defeitos relacionados com a Secagem
A causa básica dos defeitos de secagem que se desenvolvem na madeira, principalmente, e devido as tensões. No entanto, a madeira pode apresentar outros defeitos com a secagem, causados pelas características da madeira e da peça em si; defeitos esses que se manifestam durante a perda de umidade e que podem ser agravados ou não pelo processo de secagem.
 





Secagem convencional
Entende-se como um processo de secagem em madeira serrada que é conduzido em secadores operando a temperaturas entre 35°C e 90°C. Os equipamentos de secagem de madeira dispõem de um sistema de aquecimento, um sistema para umidificação do ar, um sistema de janelas para troca de ar entre o interior da câmara de secagem e o ambiente externo, e um sistema para de ventiladores para forçar a circulação do ar através das pilhas de madeira.
Os secadores convencionais são os equipamentos mais usados na secagem da madeira de folhosas. No padrão mais comumente encontrado nas indústrias madeireiras, o secador convencional possui uma bateria de trocadores de calor [o fluído térmico mais usado é o vapor d’água a pressões entre 4,0 e 8,0 kgf/cm² (0,39 MPa a 0,78 MPa)] para o aquecimento, um conjunto de ventiladores posicionado acima das pilhas de madeira, um conjunto de bicos pulverizadores para umidificação do ar com vapor de baixa pressão ou água fria, e janelas posicionadas de tal forma que a ação dos ventiladores promove a saída do ar quente e úmido do secador e a entrada de ar externo (Jankowsky, 1995).
PRESERVAÇÃO DE MADEIRAS
A aplicação de substâncias preservativas nas madeiras visa prolongar a sua vida útil em serviço, ou de produtos confeccionados com madeira, através da aplicação de produtos que previnam o ataque de agentes deterioradores, principalmente os de origem
biológica.Existem diversos meios para a aplicação de preservativos, desde de simples a bem sofisticados, que independentemente do método de tratamento, deverá obter resultados que atendam plenamente os objetivos do tratamento efetuado, para assegurar a proteção da madeira.
Além dos métodos simples existentes, também há métodos de tratamento preservativo de madeiras de maior rapidez e eficiência, realizados e autoclaves. O resultado dos tratamentos trata-se de um fator muito importante, uma vez que confere a qualidade de um tratamento no que se refere as variáveis alcançadas no material tratado.
Assim, há três requisitos indispensáveis sobre o material tratado, quando falamos de “resultados de tratamento”, que deverão satisfazer de forma conjunta para garantir a sua qualidade, em relação á aqueles necessários para um bom desempenho da madeira tratada em serviço, sendo eles:
- Penetração do produto preservativo, a partir da superfície da madeira, em centímetros: variável de uma camada extremamente delgada a bastante profunda, a partir da superfície da madeira, predefinida em função do tipo de madeira e da utilização a ser dada à madeira tratada, bem como ao tipo de agente a que ela estará suscetível durante a sua utilização;
- Retenção do produto preservativo na porção de madeira que recebeu o tratamento, em quilogramas por metro cúbico: variável predefinida em função da espécie de madeira, tipo de utilização a ser dada à madeira tratada e de agente xilófago a que a madeira ficará exposta durante a sua utilização e;
- distribuição homogenia do produto na madeira tratada: uma necessidade para termos material tratado uniformemente, sem regiões pobremente tratada ou com tratamento excessivo que, em ambas a situações, redundam em tratamento inadequado.
Antes da realização de qualquer tratamento preservativo, deve – se considerar qual será o tipo de uso que a madeira tratada terá, para escolher-se o produto correto. Características como toxicidade ao usuário da madeira tratada, viscosidade, cor, odor, compatibilidade com tintas e vernizes, etc., são importantes no sentido de assegurar a proteção almejada e as qualidades específicas exigidas para o uso da madeira tratada. Devem ser levados em consideração a espécie da madeira e os agentes biológicos a que ela é suscetível a sua permeabilidade e a profundidade de tratamento requerida para impedir o ataque pelos organismos xilófagos que poderão ocorrer na situação de uso da madeira a ser tratada.
Métodos Simples ou de Baixos Custos de Investimento
A madeira pode ser destinada a diferentes finalidades que irão requeri adequado tratamento para prevenir a degradação por agentes biológicos deste material. Entretanto, nem sempre é possível utilizar métodos sofisticados no tratamento de madeiras, por conta do ao alto custo com o transporte do local de corte até as usinas de preservação mais próxima, e desta ao local onde a madeira será utilizada.
Assim, na maioria das vezes opta-se pela utilização de métodos de tratamento simples, onde o produto preservativo normalmente é aplicado à madeira no próprio local de emprego do material tratado. Embora simples os métodos de preservação das madeiras, permitem obter bons resultados em termos de extensão de vida útil da madeira em uso. Para ter êxito com os tratamentos preservativos, é preciso entender em detalhes a madeira que vir a ser utilizada, especialmente sobre o mecanismo de penetração do produto preservativo e de como conseguir a introdução de uma quantidade desejada de produto na madeira para a obtenção da proteção desejada.
Tratamento de Madeiras por Pincelamento
Fonte: Saraiva DSS
Tratamento por pincelamento - madeira seca
O tratamento preservativo da madeira por pincelamento refere-se a um procedimento simples, aparentemente sem necessidade de maiores preocupações, senão a de aplicar um produto preservativo líqüido ou dissolvido em algum tipo de solvente, na superfície da peça que se pretende tratar. No entanto, para se alcançar a qualidade de tratamento desejada, há que se considerar alguns detalhes do tratamento tidos como de alta importância, no sentido de se conseguir adequadas penetração e retenção, e distribuição homogênea do produto na madeira. Em algumas situações , o tratamento por pincelamento objetiva unicamente a proteção superficial da madeira. Em outras situações de uso da madeira há necessidade de tratá-la a maiores profundidades, em decorrência de futuro desenvolvimento de fendas superficiais na peça colocada em uso, que expõem o material do interior não tratado a agentes xilófagos, ou por outras razões.
Tratamento por pulverização - madeira seca
Tratamento de Madeiras por Pulverização
Fonte: ihoffman
Tecnicamente, o tratamento da madeira efetuado com a pulverização de  soluções preservativas é praticamente igual ao efetuado por pincelamento (aplicação de solução preservativa na superfície da madeira seca), exceto que para aplicá-las utiliza-se um pulverizador, e que os riscos de contaminação são muito maiores. Por tal razão, este método só é recomendável quando há necessidade de se tratar a madeira onde o método por pincelamento seja considerado inviável.
A opção pela pulverização de soluções preservativas, em preferência à por pincelamento, normalmente é justificada pela inacessibilidade de pincéis à superfície da madeira a ser tratada, especialmente em pequenos espaços e em encaixes de peças estruturais já montadas, ou situações similares.



Encharcamento da madeira – imersão da madeira seca
A madeira no estado seco pode ser tratada adequadamente pelo método de encharcamento, contanto que ela seja permeável o suficiente para garantir boa penetração da solução preservativa utilizada. Madeiras permeáveis no estado seco são normalmente submersas em soluções por tempo previamente determinado por experimentação, até que se alcance a profundidade de penetração da solução desejada. Assim, o tempo de tratamento pode variar de poucos segundos a várias horas, ou dias, em função do tipo de solução empregado e da espécie de madeira, entre outras variáveis relacionadas à profundidade do tratamento pretendido
Para maior eficiência do tratamento, o tipo de solução mais recomendável para o encharcamento da madeira é o oleossolúvel de baixa viscosidade. No entanto, soluções que não tenham esta característica física podem ter a viscosidade reduzida pela elevação de sua temperatura sem, contudo, se negligenciarem os riscos com o aquecimento a ser efetuado.
Tratamento com aplicação de graxas - madeira secas
A utilização de graxas contendo algum tipo de produto tóxico a agentes xilófagos é uma das alternativas para tratar a madeira, especialmente quando esta já está instalada e há dificuldades em se alcançar a superfície da peça a ser tratada. Estas dificuldades normalmente são criadas pelo difícil acesso à superfície da madeira e o inevitável escorrimento de preservativos na forma líquida após a aplicação.
Os cuidados de proteção pessoal para a aplicação de graxas são menores que para aplicar produtos na forma física líquida. Assim, apenas o uso de luvas é suficiente para prevenir a contamina- ção do aplicador.
Métodos de tratamento por substituição de seiva
         diferentes tratamentos da madeira denominados como de substituição de seiva, objetivam, de fato, a substituição parcial da ¨água¨ ou seiva originalmente existente na madeira de árvores recém abatidas por solução preservativa hidrossolúvel, sendo:
Tratamento por capilaridade ou transpiração radial (madeira verde) : é procedido com o uso de madeira roliça de pequeno diâmetro, recém abatida e descascada, e normalmente destinada para usos como estacas ou mourões. Quando devidamente preparada, é  parcialmente mergulhada na solução preservativa, comumente até a altura em que será enterrada para proporcionar maior proteção da porção da peça que ficará sujeita à condição mais crítica de deterioração: a com contato direto com o solo úmido e aerado.
 Tratamento pelo Processo Boucherie Modificado (madeira verde): Este processo de tratamento, inventado em 1838 pelo francês Auguste Boucherie, tem por objeto a preservação de madeira verde na forma de tora, normalmente para utilização como postes, onde a solução preservativa é empurrada por pressão hidráulica para dentro da tora, por um de seus extremos, com simultânea expulsão da seiva no extremo oposto.
Tratamento da madeira por difusão
O princípio do tratamento da madeira pelo processo de difusão baseia-se no fato que, produtos hidrossolúveis concentrados, quando colocados em contato com a superfície da madeira no estado verde, diluem-se na água existente na madeira e migram gradualmente para o seu interior. Em outras palavras, ocorre a migração de moléculas para haver equilíbrio entre as zonas de potencial químico diferentes.
Tratamento da madeira por difusão simples: consiste em colocar a madeira no estado verde, contendo alto teor de umidade, em contato com alguma solução preservativa hidrossolúvel concentrada, e mante-la nesta situação por tempo suficiente para que os ingredientes ativos penetrem em profundidade e em quantidades satisfatórias para assegurar certa proteção.
Tratamento por difusão dupla (madeira verde): refere-se ao tratamento por difusão, como descrito no item anterior, exceto que se utilizam dois produtos hidrossolúveis aplicados na madeira em tempos diferentes. O objetivo deste método é alcançar boa profundidade de penetração e retenção dos produtos na madeira com maior rapidez, os quais reagem com os produtos que constituem a madeira, formando compostos insolúveis em água. Entretanto se ambos fossem colocados como constituintes de uma mesma solução, eles reagiriam entre si e se precipitariam ainda na solução, antes de penetrarem na madeira.
Tratamento temporário da madeira (madeira verde)
O tratamento temporário da madeira visa, exclusivamente, a proteção da madeira na forma de toras ou recém serrada e úmida à deterioração, até que a mesma seque a níveis de teor de umidade inferiores, fora da situação de suscetibilidade ao ataque por vários fungos e insetos. Estes agentes se referem principalmente aos fungos manchadores e emboloradores, mas também o ataque por alguns coleópteros adaptados à madeira verde, como os das famílias Cerambycidae, Platypodidae e Scolytidae.
Basicamente o tratamento consiste em aplicar uma solução preservativa na superfície da madeira úmida para, posteriormente, por difusão, ocorrer migração dos ingredientes ativos contidos no filme de solução retido pela superfície da madeira, tratando-a a maiores profundidades. Conseqüentemente, a eficiência do tratamento não depende do tempo em que a madeira fica imersa ou sob um sistema de aspersão da solução preservativa, mas da eficiência dos ingredientes ativos do produto da solução, da sua quantidade retida na superfície da peça de madeira e da concentração da solução utilizada.
Banho quente-banho frio (madeira seca)
Este método de tratamento, também conhecido por banho quente-frio, normalmente é utilizado para preservar madeira de pequenas dimensões no estado seco, com produtos preservativos de natureza oleosa. Todavia, tratamentos de peças de madeira de maiores dimensões, bem como o uso de produtos oleossolúveis, ou hidrossolúveis que permaneçam estáveis em soluções aquecidas, também podem ser praticados.
Este método de tratamento consiste em mergulhar a madeira descascada no estado seco em produto preservativo aquecido (ou à temperatura ambiente com posterior aquecimento), e posteriormente substituí-lo rapidamente por produto à temperatura ambiente, ou resfriá-lo.
Tratamento da madeira em autoclave

Autoclave sendo utilizado para tratar madeiras de Eucalipto
Para se tratar madeira em autoclave há necessidade uma autoclave, que consiste basicamente de um vaso que possa ser hermeticamente fechado, robusto o suficiente para resistir esforços do vá- cuo e/ou pressão exigidos, com equipamentos auxiliares para efetuar o tratamento a contento, como serpentinas de aquecimento, bombas de vácuo e de pressão, entre outros, dependendo do método de tratamento utilizado, que em conjunto forma uma usina de preservação.
No tratamento em autoclave a madeira a ser tratada deverá estar descascada e no seu estado seco (20% a 25% de teor de umidade) e, a rigor, qualquer tipo de produto preservativo poderá ser utilizado (oleoso, oleosolúvel ou hidrossolúvel). Entretanto sempre haverá aquele mais adequado para uma finalidade de uso específico da madeira tratada e dos resultados do tratamento requeridos.

Passos do processo de tratamento de madeiras em autoclaves.

Com informações de:
Ivaldo Pontes Jankowsky, Secagem adequada é decisiva para qualidade. Disponível em: http://www.remade.com.br/br/revistadamadeira_materia.php?num=733&subject=Secagem&title=Secagem. Acessado em 18 de abril de 2017.
JANKOWSKY, I. P. Equipamentos e processos para a secagem de madeiras. In: SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE UTILIZAÇÃO DA MADEIRA DE EUCALIPTO PARA SERRARIA, 1995, São Paulo. Anais... Piracicaba: IPEF, 1995. p. 109-118.

JANKOWSKY, I. P.; MARTINS, I. C. Secagem de Madeiras. Disponível em:   https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwiJx5mvi8PTAhXERiYKHUOGB1wQFggrMAA&url=http%3A%2F%2Fpimads.org%2Fdocumento_atividades%2FApostila%2520-%2520Secagem%2520de%2520Madeiras..pdf&usg=AFQjCNHZI8Ff3L8AZ6wh4xcX4_3c_56o7Q&cad=rja. Acessado em 12 de abril de 2017.
MORESCHI, J. C. Biodegradação e Preservação da Madeira 4ª edição: abril / 2013. Departamento de Engenharia e Tecnologia Florestal da UFPR

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