Abordar o padrão de qualidade dos manufaturados de madeira, tais como portas, assoalhos ou móveis, implica necessariamente em discutir também a secagem da matéria-prima madeira.
A secagem é a operação intermediária que mais contribui para agregar valor aos produtos manufaturados da madeira, mas é também uma das fases de maio custo na indústria de transformação. Essas razões motivam a constante busca por maior eficiência nos secadores e aprimoramentos no processo propriamente dito.
Tanto os usuários como as indústrias de manufaturados têm demonstrado preocupação com a crescente exigência de qualidade do produto e a necessidade de certificação quanto aos padrões de qualidade.
De acordo com conceito generalizado na literatura, são quatro os principais atributos de qualidade da madeira seca :
livre de defeitos visíveis como rachaduras, empenamentos, manchas e colapso;
teor de umidade compatível com o uso pretendido;
mínimo de variação no teor de umidade, tanto dentro da peça com entre peças e;
livre de tensões residuais da secagem.
Um dos hábitos ainda persistentes na indústria é buscar o mínimo tempo possível e com um nível aceitável quanto a incidência de defeitos visíveis, sem maiores preocupações com a qualidade intrínseca da madeira. Se o teor e a distribuição da umidade, bem como a presença de tensões residuais, estiverem fora do padrão recomendável; o produto pronto poderá apresentar problemas depois de instalado.
A falta de cuidados com a qualidade da madeira seca tem causado problemas para a indústria no mercado interno e dificultado a conquista de espaço no mercado externo. No Brasil, o Código de Defesa do Consumidor tem sido usado com frequência crescente por clientes insatisfeitos e forçando a reposição de produtos fora do padrão anunciado quando da comercialização; acarretando para a indústria o prejuízo financeiro e a perda de confiabilidade na marca ou no produto em si.
Em relação aos mercados externos, o padrão de qualidade do produto nacional não enquadra-se nos padrões requeridos pelo comprador. Com algumas exceções, o produto nacional usualmente tem penetração em mercados menores. Como um exemplo, as especificações técnicas da NOFMA (Associação Nacional dos Produtores de Pisos de Carvalho, em português) para pisos de carvalho e outras espécies comercializadas na América do Norte requerem que o teor de umidade esteja entre 6,0 e 9,0%, admitindo-se, no máximo, que 5% das peças de um lote qualquer tenham umidade entre 9,0 e 12,0%.
Segundo essas especificações, umas poucas peças com teor de umidade acima de 12,0% (ou abaixo de 6,0%) desqualificam o lote inteiro, independente do volume de madeira contido nesse lote. É uma especificação rigorosa e que, provavelmente, poucas indústrias nacionais teriam condições de atender.
Buscar um elevado padrão de qualidade para a madeira seca implica em conhecer detalhes do secador, das propriedades físicas da madeira, aprimorar o controle do processo e incluir o teor final de umidade como um dos parâmetros de classificação do produto.
Quando um secador convencional é projetado, pretende-se que a velocidade de circulação do ar seja similar em todo o equipamento. Contudo, alterações de projeto, imprevistos durante a construção ou empilhamento inadequado da madeira alteram o perfil de ventilação.
Em operações industriais é comum ocorrer uma variação muito grande na velocidade de circulação do ar, como a exemplifica a figura 4. Observa-se que na média a velocidade do ar é deficiente, e que existe uma diferença acentuada tanto em relação a altura do secador como em relação ao sentido de giro dos ventiladores. No exemplo apontado, é óbvio que a madeira colocada no fundo do secador secará mais rápido, e que as peças posicionadas nas pilhas superiores da parte frontal terão secagem bem mais lenta.
Situações como essa são bastante comuns, e para evitar prejuízos no padrão de qualidade pretendido é necessário, primeiramente, conhecer o equipamento. Mesmo que não sejam necessárias alterações na estrutura do secador é importante conhecer os locais de secagem mais lenta para posicionar melhor as amostras controladoras da secagem.
O controle do processo implica em medir continuamente a temperatura do ar, a umidade relativa ou a umidade de equilíbrio do ar (dependendo do tipo de controlador), e o teor de umidade da madeira. A falta de manutenção preventiva dos sensores ou do sistema de controle pode causar medições distorcidas, as quais comprometem a execução do programa de secagem e o controle do processo propriamente dito.
Um secador que esteja operando na situação ilustrada pela Figura 5 estaria com o sistema de controle totalmente comprometido, e a madeira em secagem dificilmente atenderia a um padrão de qualidade mais rigoroso. Esse exemplo demonstra que a manutenção preventiva e a aferição ou calibração periódica dos sensores e do sistema de controle são extremamente importantes quando o objetivo é um produto realmente de qualidade.
Outro aspecto que também deve ser observado é o programa de secagem, o qual deve incluir as fases de uniformização e de condicionamento. A fase de uniformização tem por objetivo exatamente uniformizar a distribuição da umidade dentro da peça (principalmente no sentido da espessura) e entre as peças de uma mesma carga; enquanto que o condicionamento visa aliviar as tensões residuais da secagem em si. Essas duas fases, que são executadas ao final da secagem, demandam um tempo bastante longo, e na maioria das vezes são abreviadas visando desocupar o secador o mais rápido possível.
Em alguns resultados provenientes de diferentes indústrias é possível observar que tanto a variação no teor de umidade (dentro e entre peças) como o residual de tensões não permitem qualificar a madeira dentro de padrões rigorosos de qualidade. Resultados indesejáveis podem ser evitados não só pelo cuidado na montagem da carga e manutenção do secador como, principalmente, pela execução das fases de uniformização e condicionamento por um período de tempo suficiente.
Valores da distribuição de umidade e das tensões residuais, coletados em diferentes indústrias.
Adicionalmente, deve-se considerar que a correta execução do programa de secagem e, consequentemente, o controle do processo em si, dependem da medição do teor de umidade da madeira. Várias tecnologias permitem a estimativa do teor de umidade da madeira a partir das suas propriedades elétricas.
Os instrumentos mais comuns e tradicionais são os que medem a resistência a passagem da corrente elétrica, sendo também disponíveis no mercado medidores que usam campos elétricos de alta frequência. Os medidores do tipo resistência usam sensores metálicos que são cravados na madeira, e é a tecnologia mais utilizada nos sistemas para controle automático do processo de secagem (controladores).
Por ser um instrumento fundamentalmente eletrônico, o desenvolvimento de componentes tem permitido uma evolução constante dos aparelhos. Embora a densidade ou a massa específica da madeira possa ser um importante fator diferenciando as diversas espécies de madeiras, isso não ocorre em relação a resistência elétrica. Atualmente é comprovado que a conhecida escala de classificação existente nos medidores mais antigos, em madeiras leves, médias e pesadas, não é a mais apropriada.
Uma vez que o material madeira é isolante, a passagem da corrente elétrica pela madeira irá depender mais da água contida no material (umidade) e da presença de íons (composição química) do que da espessura da parede da fibra ou quantidade de madeira (massa específica) propriamente dita.
Os equipamentos de geração mais recente, que contam com o recurso de microprocessadores, podem incorporar múltiplas curvas de calibração, as quais são definidas e indicadas de acordo com a similaridade na composição química das diferentes espécies de madeiras, fator que aumenta significativamente a precisão desses instrumentos.
Para aumentar a precisão na medição da umidade quando a madeira está muito seca alguns equipamentos dividem automaticamente a amplitude de variação da resistência elétrica em faixas e amplificam dentro de cada faixa, o sinal recebido pelo aparelho. Adicionalmente, esse recurso também permite estabelecer curvas de calibração, a partir de resultados experimentais, aumentando a precisão das medições tanto para madeira seca ou úmida.
Um inconveniente dos controladores que medem o teor de umidade da madeira com base na resistência elétrica é a necessidade da fiação para conectar os sensores (cravados na madeira) com a placa de aquisição de dados do controlador. A tecnologia mais recente disponível no mercado já contorna esse inconveniente adotando o sistema sem fios (wireless system) para transmissão de dados.
Outra tecnologia disponível para a medição do teor de umidade da madeira, que dispensa o uso de sensores cravados na madeira, são os medidores de alta frequência. Esses equipamentos tem a vantagem de facilitar o trabalho e permitir uma avaliação rápida em um grande volume da madeira. O princípio básico dos medidores de alta frequência é a variação na densidade da madeira provocada pela quantidade de água (teor de umidade) existente. Assim, a sua calibração leva em consideração a densidade básica ou a massa específica da madeira em questão.
Esse é o princípio adotado nos denominados "medidores em linha", que podem ser instalados sobre uma linha de movimentação da madeira (roletes ou esteira) e fazem a medição contínua das peças que estão em movimento. Podem ser também conectados a um sistema mecânico para marcação ou separação das peças cujo teor de umidade esteja fora do limite pré-estabelecido.
Concluindo o tema deste artigo, a crescente exigência por qualidade nos manufaturados de madeira realça a importância do processo de secagem como uma das principais fases da manufatura para agregar valor ao produto. No Brasil são disponíveis tanto equipamentos com tecnologia avançada como pessoal técnico experiente e habilitado para orientar a indústria de manufaturados, de forma a suprir a demanda por tecnologia e conhecimentos.
A indústria está se organizando para atender as exigências do mercado consumidor. Exemplos marcantes da iniciativa industrial são o Programa Nacional de Qualidade do Compensado (iniciativa da ABIMCI) e o Programa de Qualidade para pisos de madeira maciça (iniciativa da ANPM – Associação Nacional dos Produtores de Pisos de Madeira); além de programas abrangentes como o PROMÓVEL e iniciativas setoriais por parte de consumidores institucionais no segmento da construção civil.
A união de esforços das partes envolvidas será mais um passo no sentido de aprimoramento da indústria de manufaturados de madeira, aumentando a oferta de produtos de alto valor agregado, tanto para consumo interno como para exportação. |
