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Ya sea el secado en cámaras o al aire libre, el agua se remueve de la superficie de la madera mediante evaporación. La velocidad de evaporación es controlada por la temperatura, la humedad relativa ambiental y la velocidad del aire, tanto en la cámara, como entre las pilas de madera al aire libre.
El calor es la fuente de la que las moléculas de agua en la madera adquieren la energía cinética necesaria para la evaporación. La velocidad de ésta depende a su vez de la cantidad de energía suministrada por unidad de tiempo y de la capacidad del medio (aire) para absorber la humedad liberada por la madera. [Han89]
La temperatura es la encargada de liberar las moléculas de agua de la madera. La temperatura se constituye en el factor más importante para el buen secado de las maderas, variando - según el uso y el estado de humedad inicial- la cantidad de grados centígrados a los que será sometida para evitar defectos como colapso de células, grietas internas, rajaduras, etc.
La humedad relativa (HR) se define como la relación entre la presión parcial del vapor de agua presente en el aire (P) y la presión de vapor saturado a la misma temperatura (Po), expresada en porcentaje. Matemáticamente se expresa mediante la fórmula:
HR = (P/ Po) x 100
Ecuación 2.1 Cálculo de la humedad relativa.
Durante el proceso de secado la humedad del aire determina la velocidad de evaporación del agua.
La velocidad se define como la relación entre la distancia que recorre un cuerpo y el tiempo que le toma hacerlo. Durante el proceso de secado de madera, en cámaras o al aire libre, la velocidad del aire colabora de manera importante facilitando la evaporación del agua en la superficie de la madera y, por otro lado, llevando la humedad que libera la madera fuera de la cámara o pila.
Cuando la madera tiene un contenido de humedad mayor al 30%, la velocidad del aire asegura un menor tiempo de secado, siendo indispensable una corriente de aire fuerte y regular [Han89]
Todo cuerpo poroso en contacto con un ambiente absorbe o pierde humedad si no hay una igualdad entre las presiones parciales de vapor del aire circundante y del cuerpo húmedo. Mientras que estos valores de la presión de vapor sean diferentes, se puede afirmar que habrá una transferencia de humedad del cuerpo al medio circundante o viceversa.
Cuando una pieza de madera se deja suficiente tiempo en un ambiente cuyas características de temperatura y humedad relativa permanecen constantes, se establece un equilibrio entre la presión parcial del vapor de agua en el aire y la que existe en el interior de la pieza de madera. Cuando este equilibrio es alcanzado, la humedad de la madera no varía más y se dice que ha llegado al contenido de humedad de equilibrio (ECH) o humedad límite. Este contenido de humedad permanecerá constante mientras las características del aire que rodean a la madera no cambien. [Han89]
Tan pronto se inicia en secado, sea natural o artificial, la distribución del contenido de humedad en el interior de la pieza se modifica. En forma simple puede explicarse el secado de la madera como el resultado del movimiento de la humedad desde el interior hasta la superficie, donde se evapora y escapa a la atmósfera circundante.
En cualquier momento del proceso de secado artificial existen dos valores del contenido de humedad de la madera que son de gran importancia para establecer el comportamiento del secado. Estos valores son el contenido de humedad real (CH real) de la madera en un determinado momento y el contenido de humedad de equilibrio (ECH) hacia el cual tiende la madera de acuerdo a las condiciones de temperatura y humedad relativa fijadas dentro del secadero. La relación de estos dos valores se denomina gradiente de secado (GS) y se expresa con la siguiente fórmula: [Han89]
GS = CH real / ECH
Ecuación 2.2 Cálculo del gradiente de secado
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