STRUTTURA DEL LEGNO Il legno si divide in cinque zone differenti: corteccia: Rivestimento esterno, ha la funzione di proteggere la pianta da

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1 Prof. Carlo Carrisi

2 INTRODUZIONE Col nome legno si intende quella parte del fusto, dai rami alle radici dei vegetali arborei che si trova al disotto della corteccia; è formato prevalentemente da fibre e vasi e, nella pianta, ha funzione vascolare e di sostegno. Il legno ha un peso specifico apparente generalmente inferiore all'unità, per questo galleggia sull'acqua. Il legno, usato dall'uomo sin da epoca preistorica (palafitte, capanne, utensili), trova tuttora molteplici impieghi nell'arte, nell'industria e nell'edilizia.

3 STRUTTURA DEL LEGNO Il legno si divide in cinque zone differenti: corteccia: Rivestimento esterno, ha la funzione di proteggere la pianta da intemperie ed attacchi di insetti. Utilizzata per produrre coloranti, sugheri, tannino, resine. libro: Strato formato da fibre lunghe e flessibili; è attraversato dalla linfa. cambio: Strato elastico in cui si formano, ogni anno, gli anelli di accrescimento. alburno parte legnosa: Strato molto ampio che arriva fino al centro dalla pianta. In questo strato ci sono, verso l'esterno, una zona costituita da cellule sia vive che morte, dove si verifica il passaggio della linfa. durame, all'interno, una zona formata solo da cellule morte, dove la linfa non scorre più, questa zona è più scura, più compatta, più resistente, più dura e più pesante dell'alburno. midollo: Parte centrale del tronco, costituita da cellule spugnose che scompaiono nelle piante vecchie.

4 Latifoglie e Conifere Latifoglia: è un albero con chioma ramificata e foglie larghe; perde le foglie ogni anno. Conifera: è un albero con chioma a triangolo e cima a punta che produce le pigne.

5 Tipi di legno (classificazione) Resinoso o Fibroso: le conifere (abete, pino, larice, cipresso) hanno un legno fibroso con nervature evidenti che conferiscono buona resistenza alla flessione; forniscono un legno leggero e di basso costo adatto per le strutture e per gli imballaggi. Duro: le latifoglie di pianura e di bassa montagna sono alberi da frutta (noce, castagno, ciliegio) e alberi di altro tipo (rovere, faggio, frassino); forniscono un legno duro e compatto impiegato nel settore dei mobili di pregio, delle porte per interni, dei pavimenti. Tenero: le latifoglie che vivono lungo i fiumi (pioppo, salice, ontano, betulla, tiglio) crescono in soli anni ma forniscono un legname scadente utilizzato per fare legni compensati e per la carta. Esotici: provengono da zone tropicali, sono duri e compatti (mogano, teak, palissandro, ebano).

6 PROPRIETÀ FISICHE colore: bruno (noce, castagno, quercia) rossastro (larice, tasso, legni tropicali) giallo (gelso) nero (ebano) odore: Ogni legno ha un odore caratteristico che dipende dai compositori volatili dei succhi, degli oli, delle resine. L'odore può essere percettibile solamente quando il legno è fresco oppure può persistere fin dopo la stagionatura, ciò dipende dal tipo di legno. disegno: E' condizionato da vari elementi: lucentezza, grana e venatura, che dipendono dal taglio, longitudinale, radiale o trasversale. Se il legno deve essere impiegato con fini estetici, si cerca di evidenziarne i disegni più belli e appariscenti. ritiro e dilatazione: Il legname è continuamente soggetto a un ritiro (o contrazione) per perdita di umidità e a una dilatazione (o rigonfiamento) per assorbimento di umidità. Contrazione e rigonfiamento variano in ogni tipo di albero a seconda del senso in cui avviene la contrazione. massa volumica: Consiste nel rapporto tra la massa (in kg) e il volume (in dm 3 ). Varia a seconda del tipo di legno e del grado di umidità (quantità d'acqua contenuta). Gli alberi appena abbattuti hanno una massa volumica allo stato fresco più alta di quelli stagionati che hanno un'umidità del %.

7 PROPRIETÀ MECCANICHE Le proprietà meccaniche indicano la resistenza di un legname sottoposto a trazione, compressione, flessione; questa resistenza varia a seconda della direzione degli sforzi: direzione assiale (lungo le fibre), direzione radiale (perpendicolari agli anelli annuali), direzione tangenziale (tangente agli anelli annuali). resistenza alla compressione: Un provino sollecitato in direzione assiale resiste più a lungo, a differenza delle altre due direzioni. resistenza alla trazione: Il legname resiste bene alla trazione, purché venga sollecitato in direzione assiale. Questa resistenza è due/tre volte superiore alla comprensione. resistenza alla flessione: A questa sollecitazione vengono sottoposte le travi: le fibre superiori della tavola si accorciano, sottoposte a una compressione; quelle inferiori, contrariamente, si allungano, sottoposte a trazione, le fibre di mezzo si incurvano. elasticità: E' una proprietà posseduta da alcuni legnami, consiste nel potersi curvare e riprendere la forma primitiva senza spaccarsi. durezza: E' una proprietà che consiste nella resistenza alla penetrazione di un corpo esterno. In base a ciò i legnami si classificano in: duri o forti (quercia, noce, olmo, ciliegio, faggio) e in dolci o teneri (abete, pioppo, betulla, tiglio).

8 PROPRIETÀ TECNOLOGICHE fendibilità: E' una proprietà che consiste nel fendersi, cioè spaccarsi sotto l'azione di un cuneo, nel senso delle fibre. flessibilità o curvabilità: E' una proprietà che consiste nel lasciarsi incurvare sotto una forza gradualmente crescente e mantenere tale curvatura anche al suo cessare. Questa proprietà è maggiore nel legno verde. attitudine al taglio: E' una proprietà di un legno di lasciarsi incidere da un utensile (sega, pialla, scalpello), asportando il materiale sotto forma di truciolo. Questa proprietà varia a seconda della direzione del taglio: è maggiore nel senso longitudinale alle fibre, minore nella direzione ad esse perpendicolari. attitudine al pulimento: E' una proprietà secondo la quale i legnami, sottoposti alla levigatura, ottengono una superficie liscia. In genere tutti i legni duri hanno questa proprietà.

9 SCHEMA DI PRODUZIONE DEL LEGNO Le seguenti operazioni sono quelle necessarie per la trasformazione della pianta in legname: 1) abbattimento: L'abbattimento delle piante avviene generalmente in inverno. Il tronco viene tagliato nella posizione scelta e fatto cadere; prima di fare ciò è opportuno fare una sramatura per non danneggiare gli altri alberi. L'abbattimento viene eseguito con la motosega. 2) sramatura: La sramatura consiste nel tagliare i rami prima o dopo l'abbattimento. Se si vuole far perdere molta umidità al legno si lasciano attaccati i rami al tronco fin che la chioma non avvizzisce: infatti la traspirazione delle foglie accelera il fenomeno. I rami vengono utilizzati come combustibile. 3) scortecciatura: La scortecciatura del fusto avviene solitamente dopo l'abbattimento, per favorirne l'essiccazione e il trasporto. Alcune volte la corteccia viene lasciata per rallentare l'essiccazione o per difendere il tronco da muffe e funghi parassiti. Questa operazione può essere eseguita a mano o a macchina. 4) depezzatura o troncatura: Consiste nel tagliare i tronchi in pezzi più piccoli, a seconda dell'uso. Ciò viene eseguito con motoseghe. 5) trasporto: Il trasporto è un problema importante perché incide sul prezzo del legname. Trasporto per via terrestre. Può avvenire con vari sistemi: rotolamento, trascinamento, gravità.

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11 Fluitazione (trasporto per via d'acqua). Utilizzato soprattutto in Africa equatoriale, Asia e America Latina, dove la fluitazione è l'unico mezzo di trasporto possibile. Consiste nel far trasportare liberamente i tronchi dalla corrente o nel trasportarli riuniti in convogli. Trasporto per via aerea. Con questo sistema i tronchi vengono trasportati da teleferiche, giungendo subito in segheria. 6) lisciviazione: E' il procedimento che elimina dal legno quelle sostanze che possono imputridire. Viene realizzato con un lavaggio ad acqua corrente. E' preferibile però eseguire una vaporizzazione: i tronchi vengono accatastati in una cella e investiti da un vapore con una umidità del 100% e ad una temperatura di C. 7) taglio e stagionatura: I tronchi vengono conservati in depositi all'aria aperta, in cataste o nell'acqua, in questo modo vengono mantenuti morbidi. Successivamente questi vengono tagliati con seghe elettriche in tavole o travi. Le tavole vengono poi sottoposte a una stagionatura naturale o artificiale. STAGIONATURA NATURALE: Le tavole vengono messe in cataste ben areate, sollevate dal suolo e protette da tettoie: l'acqua evaporerà spontaneamente. La durata della stagionatura naturale dipende dal tipo di legname, dal suo contenuto iniziale d'acqua, dallo spessore iniziale delle tavole, dalle condizioni atmosferiche iniziali. STAGIONATURA ARTIFICIALE: Viene effettuata sistemando il legname in cataste in un apposito locale che viene poi invaso da fumi caldi o da vapore acqueo. Questa operazione dura pochi giorni.

12 I DIFETTI DEL LEGNO I difetti che il legno può rappresentare sono i seguenti, raggruppati secondo la causa d'origine: Difetti dovuti ad agenti atmosferici (vento e gelo): Provocano sfaldature interne dovute alla precoce morte di gruppi di tessuto, pena l'indebolimento delle difese della pianta. Difetti dovuti ad agenti patogeni (funghi e insetti): I funghi provocano il disfacimento di gruppi di cellule, gli insetti scavano "gallerie" all'interno della massa legnosa, intaccandone la resistenza. Difetti dovuti ai rami: I rami, aventi un andamento diverso dell'asse principale del fusto, presentano gruppi di tessuti diversamente orientati; si vengono così a creare al taglio i cosiddetti nodi del legno, particolarmente dannosi, che provocano distorsioni del legno in opera. I nodi del legno possono però in alcuni casi costituire un pregio; nella radice il diverso e irregolare andamento di alcuni gruppi di tessuti forma dei suggestivi disegni ampiamente sfruttati dai mobilieri a scopo decorativo. Difetti dovuti a una cattiva stagionatura: Le tavole possono imbarcarsi, curvarsi o svergolarsi. Atro: Un difetto nella costituzione del legno è la cipollatura (il distacco parziale o totale tra due o più anelli).

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14 L'INDUSTRIA DEI PANNELLI Nell'industria dei mobili il legno è maggiormente utilizzato, ma anche altri materiali vi vengono impiegati. I mobili venivano considerati, alcuni decenni or sono, manufatti; oggi però, esclusi quelli rustici, i mobili sono costruiti con legni trasformati meccanicamente. I legni vengono divisi in: fogli o troncati sottili, listelli e fibre (o trucioli), e ricomposti in pannelli di vario tipo con collanti. Essi costano tanto perché la lavorazione è elaborata e costosa. IL LEGNO COMPENSATO Per compensato si intende un pannello formato da più fogli sottili incollati tra loro, disposti colle fibre incrociate. Nel commercio, vengono definiti compensati quei panelli formati da tre fogli (con spessore di 3-6 mm) e multistrati, quelli formati da più di tre strati (spessi più di 8 mm). I compensati hanno molti vantaggi rispetto al legname: ad esempio leggerezza e migliore resistenza e vengono impiegati in molti lavori. I legnami usati per la fabbricazione dei compensati sono: il pioppo, il faggio e la betulla, fra quelli comuni e il mogano, il noce, il rovere e il palissandro per le troncherie pregiate.

15 I PANIFORTI I paniforti sono costituiti da anima di listelli, per costruirli si può adoperare materiale di scarto. Essi sono utilizzati per fabbricare mobili, pareti divisorie. I TAMBURATI I tamburati hanno una forma simile a quella dei paniforti e hanno lo stesso impiego, ma in questi l'anima di listelli è intrecciata e sono più leggeri dei primi. I PANNELLI DI FIBRE DI LEGNO (MASONITE) Vengono costruiti con materiale di scarto. Ci sono due tipi di pannelli: i primi sono soffici e contengono cellulosa, i secondi sono compressi e contengono resine sintetiche. PANNELLI TRUCIOLARI Sono stati appena scoperti e le industrie che li fabbricano sono in continua espansione perché questi costano poco e sono buoni. Sono costruiti con legni comuni e scarti di segheria: per fabbricarli vengono prodotte delle piccole scaglie (i trucioli), che vengono poi impregnate con resine sintetiche che le induriscono e pressate all'alta temperatura. Il loro spessore varia da 3 a 25 mm. Sono rivestiti da trance di impiallacciatura di legni pregiati oppure di laminati plastici. Vengono utilizzati per fabbricare mobili e serramenti interni.

16 Tavole e travi (segati) Tavole: di sezione rettangolare, sono usate per le strutture dei mobili e per gli infissi. Travi: di sezione quadrata, sono usate per fare i tetti e i solai in stile tradizionale. Segagione: viene eseguita con una sega a nastro munita di carrello. Stagionatura delle tavole: serve a eliminare buona parte dell acqua contenuta nelle tavole.

17 Pannelli di sfogliati (compensati) Fabbricazione dei compensati: il tronco di legno viene srotolato per ottenere fogli di pochi millimetri. I fogli sono poi incollati e disposti con le fibre incrociate per compensare la tendenza del legno a deformarsi. Pannelli di sfogliati: il compensato è formato da tre strati di sfogliati; il multistrato è formato da cinque o più fogli sovrapposti; il paniforte è formato da due sfogliati che racchiudono molti listelli incollati tra loro. Tamburato: è un pannello formato da un telaio di legno chiuso tra due fogli di compensato; l interno è vuoto come un tamburo oppure contiene un cartone a nido d ape.

18 Pannelli di trucioli e fibre Segheria e cumulo di segatura: per fare pannelli di truciolare sono utilizzati trucioli di segatura. Truciolare: è un pannello formato da particelle di legno simili a trucioli, incollati e pressati. Medium density (md): è un pannello formato da fibre di legno che formano una struttura omogenea e compatta.

19 Lavorazione dei pezzi Piallatrice a filo: il pezzo grezzo viene scavato dall utensile che è un cilindro con quattro coltelli. Segatrice circolare: il pezzo viene spinto contro una lama fornita di denti simili a piccoli scalpelli. Fresatrice: dal piano di lavoro sporge un albero ruotante con un utensile tagliente che serve per profilare il legno. Mortasatrice verticale: l utensile è una catena continua le cui maglie sono denti taglienti; serve per fare le mortase.

20 Unioni (o giunzioni) Unione a mezzo legno: toglie a ciascun pezzo metà spessore. Unione tenone-mortasa: è una sporgenza (tenone) che si incastra in una cavità (mortasa). Unione a spine: è formata da piccoli cilindri incastrati in dei fori. Unione a coda di rondine: è formata da piccoli trapezi.

21 Settori di impiego Edilizia Industria del mobile

22 Settori di impiego Industria navale Industria musicale Industria Cartaria I residui di legno sminuzzati servono da base per l'industria cartaria, mentre la segatura viene consegnata all'industria per preparare i pannelli.

23 Riciclare il legno Centri di raccolta del legno Rifiuti ingombranti: vengono raccolti dai Comuni e portati alle piattaforme di raccolta. Imballaggi in legno: pallet e cassette della frutta vengono usati più volte e poi portati alle piattaforme di raccolta. Nei centri di raccolta viene fatta una selezione per tipi: - gli oggetti in buone condizioni vengono riparati e poi venduti; - i pannelli in truciolare e i mobili con collanti sono accatastati a parte; - il legno massello viene ridotto di volume mediante una grossolana triturazione e poi venduto alle industrie del riciclaggio.

24 Riciclaggio del legno Pannelli di truciolare: il legno più scadente e con presenza di collanti viene triturato per fabbricare i pannelli di truciolare. Pasta per carta: il legno massello omogeneo viene anche venduto alle cartiere che, con un procedimento chimico, ricavano la pasta chimica per fare la carta. Cippato: il legno rimanente viene avviato agli inceneritori oppure usato come concime per l agricoltura. Combustibile per stufe (pellet): un modo di utilizzare gli scarti delle segherie e delle industrie dei mobili sono i pellet, piccoli cilindretti ottenuti mediante pressatura, senza utilizzo di collanti. Responsabilità ambientale Prima di smaltire i mobili non rotti donali ad associazioni di volontariato. Non lasciare mobili rotti accanto al cassonetto stradale. Telefona all azienda ecologica del Comune per farli venire a prendere gratuitamente.