Os fornos kiln são a prova de que as operações unitárias não têm de ser sinónimo de equipamento e maquinaria muito complexa e de geometrias pouco convencionais. Secar madeira dentro do que parece ser um simples armazém é aquilo a que se propõe um forno kiln, não deixando com isso de ser um processo industrial importante.
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Imagem: KDS Windsor
A madeira é um material higroscópico sensível à humidade. A higroscopicidade é uma das propriedades mais distintivas da madeira. Qualquer tipo de produto de madeira absorve a humidade do ar circundante até chegar ao teor de humidade de equilíbrio (EMC), um ponto que equilibra a humidade da madeira com a humidade do ambiente circundante.
A secagem é um dos processos mais importantes para o uso eficiente de produtos de madeira. A transformação adequada, a colagem e o acabamento de madeira não são possíveis com elevados teores de humidade. O processo de secagem em fornos kiln envolve a secagem de madeira numa câmara onde a circulação do ar, a umidade relativa e a temperatura são controladas com vista à redução da humidade da madeira. Os fornos kiln mais utilizados são os do tipo convencional e os de desumidificação. Os kilns a vácuo e solares também são usados para aplicações e condições especiais.
- Kilns convencionais
Um forno kiln convencional utiliza um fluxo de vapor num tubagem interna e com isso irradia calor para a atmosfera do forno. O teor de água da madeira é convertido em vapor por evaporação e descarregado do forno juntamente com o ar quente. A figura acima esquematiza um layout típico de kiln convencional. Este tipo de forno requer grandes quantidades de energia pelo que não é tão económico nem eficiente em comparação com os kilns de desumidificação.
- Kilns de desumidificação
Os fornos kiln de desumidificação estão entre os mais utilizados na indústria de produtos de madeira. Uma vantagem de usar fornos de desumidificação é o processo poder ser contínuo, havendo reciclagem do calor no forno em vez da perda do calor do forno como no caso de kilns convencionais. A maior parte da água é condensada nas bobinas do desumidificador e removidas como líquido em vez de serem ventiladas para o exterior do forno no estado gasoso.
Embora os kilns de desumidificação utilizem forçosamente eletricidade eles conseguem ser mais económicos que os kilns convencionais. Note-se que um kiln de desumidificação opera a temperaturas de 30 a 40 ºC. A figura acima ilustra os princípios de trabalho do kiln de desumidificação.