Tecnologie del legno

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1. Importanza delle caratteristiche del legno

Le proprietà del legno determinano i prodotti derivati e i loro usi. È essenziale conoscere

queste proprietà per valorizzarlo nei contesti più adatti.

2. Caratteristiche principali della materia prima

legno

✅ Disponibilità

●​ Le superfici forestali coprono più di un terzo della superficie terrestre: è quindi una

risorsa abbondante.​

Eterogeneità

●​ Il legno non è uniforme: può cambiare da pianta a pianta e anche all’interno della

stessa pianta.​

Variabilità

●​ Tre tipi:​

○​ Interspecifica: tra specie diverse (es. abete vs. quercia).​

○​ Intraspecifica: tra alberi della stessa specie ma con diversa origine, età o

condizioni ambientali.​

○​ All’interno dello stesso individuo: per es. differenze tra base e cima del

tronco.​

Anisotropia

●​ Le proprietà del legno cambiano a seconda della direzione in cui lo si lavora (lungo

fibra, trasversale, radiale...).​

Igroscopicità

●​ Capacità di assorbire o cedere umidità in base all’ambiente: fondamentale per la

conservazione e l’uso.​

Biodegradabilità

●​ È un materiale naturale, degradabile biologicamente.​

Combustibilità

●​ Il legno brucia facilmente, qualità utile (biomassa) ma da gestire con attenzione in

alcune applicazioni.​

Valore estetico e sensoriale

●​ Oltre agli usi tecnici, il legno ha valore culturale, olfattivo e visivo, come esprime

ad esempio Neruda nella citazione poetica.​

Caratteristiche fisico-meccaniche

●​ Densità variabile:​

○​ Legno lamellare: ~500 kg/m³​

○​ Cemento armato: 2500 kg/m³​

○​ Acciaio: 7500 kg/m³​

●​ Ha buone proprietà meccaniche rapportate al peso, rendendolo competitivo in

edilizia sostenibile.​

Valore ecologico

●​ Sostenibile:​

○​ Basse emissioni nei processi produttivi.​

○​ Stoccaggio di CO₂: contribuisce a contrastare il cambiamento climatico.​

○​ Facile da riutilizzare e riciclare.​

○​ Minore impatto ambientale rispetto a materiali come cemento e metalli.​

3. Filiera Foresta-Legno

Si compone di diverse fasi:

1.​ Risorsa forestale​

○​ Foreste naturali o piantagioni.​

2.​ Utilizzazioni​

○​ Imprese forestali prelevano legname.​

3.​ Prima lavorazione​

○​ Trasformazione in semilavorati: segati, pannelli, carpenteria, ecc.​

4.​ Seconda lavorazione​

○​ Produzione di prodotti finiti: mobili, carta, strutture, ecc.​

5.​ Commercializzazione​

○​ Diffusione dei prodotti nel mercato.​

4. Tipi di prodotto nella filiera del legno

Fase Tipo di prodotto Esempio

Materia prima Grezza, naturale Legno appena

tagliato

Semilavorato Lavorato, pronto per ulteriori trasformazioni Tavole, pannelli

Prodotto finito Pronto all’uso Mobili, parquet, carta

5. Prodotti legno-energia (biomasse)

Prodotti pensati per uso energetico:

●​ Legna da ardere​

●​ Cippato​

●​ Pellet​

●​ Bricchetti​

Questi derivano da scarti o legno di basso valore commerciale ma alto potenziale calorifico.

Sezioni principali del legno

Nel fusto di un albero si considerano 3 sezioni:

●​ Trasversale: taglio perpendicolare all’asse (es. fetta di tronco).​

●​ Longitudinale-radiale: taglio lungo il raggio del tronco (dal centro verso fuori).​

●​ Longitudinale-tangenziale: taglio parallelo alla corteccia, tangente agli anelli.​

➡️ Il legno è anisotropo: le proprietà variano in base alla direzione di taglio.

Strutture osservabili nella sezione trasversale

●​ Alburno: parte esterna, chiara, viva → trasporta linfa.​

●​ Durame: parte interna, scura → cellule morte, più resistente.​

●​ Midollo: al centro, debole meccanicamente.​

●​ Raggi parenchimatici: linee radiali per trasporto orizzontale.​

●​ Anelli di accrescimento: indicano la crescita annuale.​

Tipi di legno secondo durame/alburno

●​ Durame differenziato: colore visibilmente diverso (es. pino, castagno).​

●​ Durame indifferenziato: nessuna differenza cromatica (es. abete).​

●​ Facoltativamente differenziato: varia a seconda delle condizioni (es. faggio).​

Anelli di accrescimento

●​ Si formano annualmente in climi temperati.​

●​ Larghezza dipende da:​

○​ Età, clima, suolo, parassiti, potature…​

●​ Due fasi:​

○​ Legno primaticcio (inizio stagione): più leggero.​

○​ Legno tardivo (fine stagione): più denso e scuro.​

Tipologie di legno secondo struttura

●​ Omoxilo (conifere): anelli regolari e omogenei.​

●​ Eteroxilo (latifoglie):​

○​ Porosità diffusa: vasi omogenei (faggio).​

○​ Anello poroso: vasi grandi all’inizio (rovere, castagno).​

○​ Semiporoso: vasi che si rimpiccioliscono gradualmente (noce).​

●​ Nei climi tropicali: anelli irregolari, non sempre annuali.​

Proprietà meccaniche

●​ Conifere: più densi e resistenti se anelli stretti.​

Altre strutture

●​ Canali resiniferi: presenti in conifere resinose (naturali o traumatici).​

●​ Raggi parenchimatici: visibili nelle latifoglie, trasportano nutrienti in orizzontale.​

2. Caratteristiche estetiche del legno

Colore

●​ Varia da bianco (pioppo) a nero (legni tropicali).​

●​ Dipende da sostanze come tannini e cambia con:​

○​ Luce, aria, acqua, funghi…​

✨ Lucentezza

●​ Dipende da levigatura, orientamento della luce e fibratura.​

●​ Effetti: specchiature o marezzature.​

Tessitura

●​ Riguarda la dimensione dei vasi:​

○​ Fine (faggio), media (noce), grossolana (castagno).​

●​ Importante per lavorazioni superficiali.​

Fibratura

●​ Direzione delle cellule:​

○​ Diritta (cellule parallele al fusto)​

○​ Inclinate/elicoidali/irregolari​

●​ Influenza resistenza, stabilità e estetica.​

Venatura

●​ Dipende dalla visibilità degli anelli:​

○​ Ben visibile: conifere, legni porosi → effetto rigato o fiammato.​

○​ Poco visibile: pioppo, betulla, abete.​

Odore

●​ Alcuni legni (es. cedro, castagno, teak) hanno odori caratteristici legati a oli, resine,

composti volatili.​

●​ Può persistere anche dopo stagionatura.​

3. Nomenclatura del legno

Classificazione botanica

●​ Hardwoods (latifoglie) e Softwoods (conifere): non sempre coincide con durezza

reale.​

Tipi di nomi

Tipo Descrizione

Nome scientifico es. Abies alba Mill. (genere + specie)

Nome locale usato nel Paese d'origine

Nome usato nel commercio (a volte di

commerciale fantasia)

Nome unificato normato (es. UNI EN 13556)

SEZIONE 1: UMIDITÀ DEL LEGNO

COSA SI INTENDE PER “UMIDITÀ DEL LEGNO”

Il legno contiene acqua in diverse forme:

1.​ Acqua di imbibizione o libera:​

○​ È libera nei lumi cellulari, cioè nelle cavità delle cellule.​

○​ È facilmente rimovibile tramite essiccazione.​

2.​ Acqua di saturazione delle pareti cellulari:​

○​ È legata chimicamente ai gruppi OH (ossidrili) delle pareti cellulari.​

○​ Non si comporta come acqua libera, influenza direttamente le proprietà

meccaniche del legno.​

3.​ Acqua di costituzione chimica:​

○​ È parte integrante delle molecole del legno stesso.​

○​ Non si elimina facilmente nemmeno ad alte temperature.​

4.​ Vapore acqueo:​

○​ Presente nell’aria all’interno dei lumi.​

COME SI CALCOLA L’UMIDITÀ DEL LEGNO ​

PUNTO DI SATURAZIONE DELLE FIBRE (PSF)

●​ È la soglia di umidità (convenzionalmente 30%) al di sotto della quale cambiano le

proprietà fisico-meccaniche del legno.​

●​ Sopra il PSF: c’è solo acqua libera → le proprietà meccaniche non cambiano.​

●​ Sotto il PSF: il legno perde l’acqua legata → il legno si ritira, diventa più resistente,

varia il modulo elastico, ecc.​

️ UMIDITÀ DI EQUILIBRIO E CAMPO IGROSCOPICO

●​ Il campo igroscopico va da 0% (stato completamente secco) a 30% (PSF).​

●​ In un ambiente a T = 20°C e UR = 65%, il legno ha umidità di equilibrio pari al

12%, detta anche umidità normale.​

●​ Il legno scambia molecole d’acqua con l’ambiente fino a raggiungere una

condizione stabile → umidità di equilibrio.​

SEZIONE 2: RITIRI DEL LEGNO

COSA SUCCEDE QUANDO IL LEGNO PERDE UMIDITÀ

Quando scende sotto il PSF, il legno perde acqua legata, e si ritira dimensionalmente.

Questo ritiro avviene in 3 direzioni principali:

1.​ Ritiro assiale (lungo la fibra): ≈ 0,2%​

2.​ Ritiro radiale (dal centro verso l’esterno): ≈ 4,0%​

3.​ Ritiro tangenziale (lungo gli anelli di crescita): ≈ 8,0%​

FORMULA DEL RITIRO VOLUMETRICO TOTALE

Questa formula descrive quanto il volume del legno diminuisce quando passa dallo stato

fresco (ricco di umidità) allo stato anidro (completamente secco).

FORMULA PER CALCOLARE LA LUNGHEZZA A UMIDITÀ FINALE

Questa formula è usata per determinare quanto si accorcia un pezzo di legno quando

cambia la sua umidità, conoscendo il coefficiente di ritiro unitario.

SEZIONE 3: DURABILITÀ NATURALE DEL LEGNO

️ COS’È LA DURABILITÀ NATURALE?

È la capacità intrinseca del legno di resistere agli attacchi biologici, in particolare da:

●​ Insetti xilofagi​

●​ Funghi lignivori​

ALBURNO VS DURAME

●​ Alburno: sempre non durabile, è la parte più giovane e attiva.​

●​ Durame: più interno, durabile, grazie alla presenza di estrattivi (polifenoli, tannini,

resine, ecc.)​

○​ Se il legno è più scuro, in genere è più durabile.​

●​ In alcune specie, durame e alburno sono indifferenziati → stessa durabilità.​

INSETTI LIGNIVORI

1.​ Coleotteri (es. Hylotrupes bajulus):​

○​ Attaccano legni secchi, sotto PSF.​

○​ Prediligono conifere (es. travature).​

○​ Le larve scavano gallerie, invisibili esternamente.​

2.​ Termiti sotterranee (Reticulitermes lucifugus):​

○​ Nidificano nel terreno.​

○​ Possono attaccare sia alburno che durame.​

○​ Gravemente dannose per molte specie legnose europee.​

FUNGHI LIGNIVORI

Crescono con umidità del legno > 20%, rischio massimo tra 30% e 70%. T° ottimale

20–30°C.

●​ Carie bruna (cubica): distrugge cellulosa ed emicellulose, legno si scurisce e si

fessura in cubi.​

●​ Carie bianca (fibrosa): attacca anche lignina, il legno resta fibroso, diventa

bianco-giallastro.​

●​ Carie soffice: causata da Ascomiceti,