A differenza di materiali come la plastica o il metallo, che sono caratterizzati da una struttura omogenea, il legno presenta una spiccata eterogeneità. Non solo tra specie diverse ma anche all’interno della specie e della pianta stessa. Questa estrema differenziazione rende ancora più difficoltoso il lavoro del falegname che non potrà raffidarsi ad una conoscenza generica del legno ma dovrà, posta la tavola sul banco e prima di iniziare il lavoro, valutare attentamente molti fattori come la forma, l’andamento della venatura, i nodi, la durezza, l’umidità ecc. In effetti tutta una serie di elementi esterni influiscono, in maniera più o meno determinante, sulla eterogeneità appena citata come ad esempio la provenienza della pianta, l’esposizione alla luce e agli agenti atmosferici, le variazioni climatiche ed ambientali, la tecnica di abbattimento e di segagione, il metodo di stagionatura adottato ecc. L’estrema variabilità dell’essenza legno si riflette in continui movimenti ed in una estrema instabilità.
I movimenti del legno sono dovuti in larghissima parte all’umidità in esso contenuta. È facile altresì osservare questa relazione tra tali elementi e gli alberi. Quello che invece è meno evidente è riuscire a verificare quanto questa interazione prosegua anche dopo l’abbattimento dell’albero e persino nel manufatto ultimato. Quante volte ci è capitato infatti di vedere fessurazioni nel piano di un tavolo o un mobile che balla a causa del ritiro di una gamba o gli incastri allentati dei cassetti che non chiudono più bene. Ebbene tutti questi effetti sono dovuti alla stessa causa: la perdita di umidità del legno. Il legno risponde all’umidità presente nell’aria (e alla temperatura) assorbendo o rilasciando umidità per adeguare conseguentemente il proprio contenuto di acqua. I movimenti (ovvero ritiri e rigonfiamenti) in direzione assiale sono di norma estremamente ridotti, tanto che vengono in genere considerati trascurabili.
L'Umidità nel Legno: Dalle Piante alle Tavole
Le piante, così come il corpo umano, sono composte da una grossa percentuale di acqua e questa acqua viene persa in modo più o meno naturale. Non appena effettuato l’abbattimento dell’albero, dal taglio fuoriesce spontaneamente acqua dagli strati esterni e questa richiama a sua volta altra acqua proveniente dalle zone più interne della pianta. Questo processo di svuotamento avviene naturalmente e senza sostanziale ritiro del legno (causando unicamente un calo di peso) e si arresta quando l’umidità arriva al cosiddetto “punto di saturazione” delle fibre. Da questo momento in poi il legno potrà perdere altra umidità mediante la stagionatura naturale e successivamente attraverso la pratica dell’essiccazione artificiale. È solo in queste due ultime fasi che il legno comincia a ritirarsi ed a deformarsi denotando quei difetti di imbarcamento, svergolatura, ritiro e fessurazione.
L’intervallo di umidità che va dal punto di saturazione delle fibre all’umidità zero è detto campo igroscopico. In questo periodo di tempo il legno interagisce continuamente con l’aria dando origine ai fenomeni detti di adsorbimento (il legno assorbe umidità dall’aria circostante) e di desorbimento (il legno rilascia acqua nell’aria sotto forma di vapore acqueo). In teoria se i due fenomeni andassero di pari passo il legno non subirebbe alcun mutamento. Nella realtà sono processi che differiscono considerevolmente tra loro cosicché nel legno potremo notare rigonfiamenti dovuti all’assorbimento dell’acqua e fessurazioni, ritiri e imbarcamenti dovuti al desorbimento della stessa.
Le Tappe dell'Essiccazione e i Livelli di Umidità
Volendo riepilogare a grandi linee le varie tappe della discesa dell’umidità in un legno in essiccazione potremmo dire che il legno appena abbattuto detiene una percentuale di umidità di circa il 60%. Tale umidità decresce naturalmente dopo il taglio fino ad arrivare a valori oscillanti tra il 28% e il 40% (punto di saturazione delle fibre, convenzionalmente fissato al 30%). Per far scendere ancora l’umidità si interviene con i processi di stagionatura. Dapprima con la stagionatura naturale si riesce a scendere ad una umidità di circa il 22% (a tale percentuale il legno è detto “fresco”) per poi calare ancora, sino a circa il 16%. Di seguito si interviene con l’essiccazione artificiale che può portare l’umidità anche fino allo 0%.
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Ecco una tabella riassuntiva dei livelli di umidità nelle diverse fasi:
| Fase di Lavorazione | Contenuto di Umidità (circa) |
|---|---|
| Legno appena abbattuto | 60% |
| Punto di saturazione delle fibre | 28-40% (convenzionalmente 30%) |
| Stagionatura naturale ("fresco") | 22% |
| Stagionatura naturale (successiva) | 16% |
| Essiccazione artificiale | Fino allo 0% |
stagionatura ed essiccazione
Come si Misura il Contenuto di Umidità del Legno
Il contenuto di umidità del legno è espresso come rapporto percentuale tra il peso dell’acqua contenuta nel legno e il peso del legno anidro (ovvero senz’acqua). Esistono principalmente due metodi di misurazione: quello gravimetrico e quello elettrico. Il metodo gravimetrico è il metodo classico che implica una doppia pesata: si pesa un frammento di legno non stagionato, successivamente lo si asciuga in un forno e poi lo si ripesa di nuovo. Si sottrae quindi il peso del pezzo asciutto a quello del pezzo umido, si divide per il peso del pezzo asciutto e lo si moltiplica per cento. Oggigiorno questo metodo è stato ampiamente rimpiazzato da quello elettrico, più comodo e veloce, praticato mediante l’ausilio di igrometri specifici per il legno con funzionamento a resistenza o dialettrico.
Ritiro e Deformazioni: La Risposta del Legno all'Umidità
Se si provasse a lavorare un legname non ancora assestatosi con l’umidità circostante otterremmo tavole di forme diverse da quelle desiderate. Il fenomeno del ritiro, così come quello della dilatazione e del rigonfiamento non è omogeneo su tutto il legno, variando sensibilmente a seconda che si consideri la direzione radiale, tangenziale o assiale. Inoltre il ritiro o la dilatazione del legno differiscono notevolmente anche a seconda che si tratti di legni dolci o di legni duri. Il fenomeno del ritiro e del rigonfiamento è comunque maggiormente riscontrabile nel legno massello rispetto alle altre tipologie di legno. I movimenti in direzione longitudinale (o assiale) del legno sono molto ridotti. Il movimento del legno è invece particolarmente accentuato nella direzione tangenziale e radiale. I movimenti del legno, dovuti alla perdita di umidità, causano il ritiro del legno e di conseguenza non solo la variazione delle dimensioni della tavola ma anche della forma stessa. Per dare un’idea dell’entità del fenomeno, un manufatto realizzato in ciliegio massello con un piano di circa 90 cm di lunghezza posto in un laboratorio con umidità al 75%, una volta trasferito in una abitazione con umidità al 50% si restringerà di circa 1 cm.
L'Influenza del Taglio sulle Deformazioni
Prima di passare in rassegna le varie tipologie di mutamento della forma del legno è interessante considerare una semplice ma essenziale regola pratica. Osservando una tavola di testa si potranno vedere gli anelli di accrescimento. Gli anelli del legno si aprono man mano che il legno si asciuga assecondando la loro naturale tendenza a raddrizzarsi. Da questa regola ne deriva che una tavola con taglio tangenziale tenderà a deformarsi più di una tavola con taglio radiale. In particolare, una tavola sezionata con taglio tangenziale subirà un ritiro soprattutto longitudinale, dovuto alla maggiore forza di trazione degli anelli, mentre una tavola sezionata con taglio radiale subirà poco ritiro nel senso della larghezza e quasi nullo nel senso dello spessore. Generalmente si osserva che gli anelli esterni, più lunghi, si ritirano maggiormente degli anelli interni. È per questo motivo che le tavole tendono a curvarsi trasversalmente o ad imbarcarsi nel senso della loro larghezza soprattutto nelle tavole segate con taglio tangenziale.
Le segherie cercano di massimizzare la quantità di tavole vendibili da un albero, bilanciando qualità e quantità. La tecnica più semplice è tagliare il tronco in strati, spessi da 25 a 100 mm. Le tavole tagliate in questo modo sono identificate dagli anelli curvi alle estremità che rimangono piatti, e dalla fibratura a forma di fiamma lungo la faccia della tavola. Questo taglio di tipo economico presenta però spesso delle rotture interne. I falegnami spesso preferiscono tavole con gli anelli perpendicolari alla faccia della tavola. In questo modo il movimento più rilevante è lungo lo spessore piuttosto che la larghezza e c’è un minor rischio di rotture interne. Per ottenere questo risultato le tavole vengono segate in quarti, un taglio che richiede considerevole tempo e sforzo e spesso genera molto scarto.
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Difetti Comuni del Legno
Per imbarcamento (o imbarcatura) nel linguaggio comune si intende qualsiasi deformazione della tavola di legno. Si possono ricomprendere in tale fenomeno, l’imbarcatura propriamente detta, la svergolatura ed il ritiro. Nel fenomeno dell’imbarcatura si è soliti distinguere tra imbarcatura trasversale, in cui la tavola si curva all’indietro nel senso della larghezza e imbarcatura longitudinale, in cui la tavola si curva ad arco nel senso della lunghezza. A sua volta nell’imbarcatura longitudinale si distingue tra falcatura (il nome deriva dalla caratteristica forma di falce che assume la tavola) e arcuatura, a seconda che il legno di reazione sia presente rispettivamente sul bordo della tavola o nella zona centrale della stessa. Nel fenomeno della svergolatura si distingue tra la svergolatura semplice, in cui la tavola rimane piatta ma tende a curvarsi ai bordi e la svergolatura concava in cui la tavola appare contorta e dalla caratteristica forma elicoidale. Infine abbiamo il fenomeno del ritiro per cui un materiale a sezione quadra assume una forma rettangolare ed un materiale a sezione tonda assume una forma ovale (nel gergo si dice che tende a “diamantarsi”).
Una perdita di umidità troppo repentina, oltre ad essere causa delle problematiche di cui sopra, può generare anche spaccature interne, superficiali e fessurazioni. Le spaccature interne si creano quando il legno esterno della tavola asciuga più velocemente di quello interno. Le spaccature superficiali generalmente si manifestano lungo i raggi midollari e sono provocate da un’essiccazione troppo veloce della superficie del legno. Le fessurazioni, infine, (ma anche le spaccature) hanno origine generalmente vicino al legno di testa dove il fenomeno del ritiro è maggiore. In presenza di tutti questi difetti talvolta si fa uso del vapore acqueo per restituire umidità al legno e cercare così di “stirare” le fibre, restituendogli una forma accettabile che poi andrà ulteriormente corretta, sempre se non troppo compromessa, con gli idonei utensili manuali.
Consigli Pratici per il Falegname
Quanto detto fino ad adesso ha dei risvolti di particolare importanza ai fini del lavoro del falegname. L’ambiente dove si svolge l’attività lavorativa dovrebbe possedere caratteristiche di luminosità e basso tasso di umidità in relazione all’ambiente esterno, essere fresco e sufficientemente ventilato. Queste particolari condizioni creano un microclima adeguato a limitare i movimenti del legno dovuti all’acclimatamento con l’ambiente circostante e garantiscono allo stesso tempo un certo grado di salubrità. Non di rado può accadere invece, specialmente tra gli hobbisti, che la lavorazione del legno sia effettuata in scantinati e garage con troppa umidità, poca luce e pochissima aerazione creando quindi una situazione climatica non ottimale.
È capitato a tutti noi di acquistare tavole perfettamente dritte e di scoprire, dopo averle conservate per un po’ di tempo nel nostro laboratorio, che si erano deformate. La consuetudine di lasciare il legno acclimatarsi per un certo periodo nell’ambiente prima di iniziarne la lavorazione si basa infatti su consistenti motivazioni. Una volta trasportato dalla segheria al laboratorio taluni accorgimenti di natura pratica si rendono necessari per la corretta acclimatazione del legno. In primo luogo bisognerebbe evitare un contatto diretto tra lo stesso ed i muri esterni, le pareti dove passano i tubi dell’acqua ed i pavimenti in quanto tutte possibili fonti di umidità. In secondo luogo il legno andrebbe disposto orizzontalmente e sistemato con l’intercalare di distanziatori che permettano sia il ricircolo dell’aria tra una tavola e l’altra che il loro mantenimento in piano. Queste semplici indicazioni permetteranno di minimizzare i movimenti del legno e facilitare il raggiungimento di un’umidità equilibrata con l’ambiente in cui si trova (che in ogni caso necessiterà di un periodo di tempo variabile da qualche settimana a qualche mese).
Nella successiva fase di lavorazione il falegname dovrà effettuare la sezionatura dei pezzi avendo sempre l’accortezza di non tagliare mai il materiale alla misura finale ma di lasciare sempre dei margini, (come accade sovente ad esempio nella pratica degli incastri) così da permettere al legno di ritirarsi o di espandersi negli incastri e a seconda del luogo dove andrà sistemato il manufatto finale. Se deve effettuare l’incollaggio di tavole di costa il falegname dovrà stabilire se è più importante la stabilità finale del manufatto o la sua bellezza esteriore. Se la stabilità è un’esigenza prioritaria allora dovrà procedere alla disposizione alternata delle tavole con gli anelli di crescita accostati in direzione opposta oppure con la venatura delle tavole affiancate che risultino disposte perpendicolarmente di modo che i movimenti del legno si contrastino tra loro. Se l’aspetto estetico è più importante allora dovrà ripensare l’accostamento delle tavole così da porle con gli anelli di crescita tutti nello stesso senso e possibilmente vincolandole in una struttura che ne contenga l’imbarcamento. Altro fattore da tenere in considerazione nella realizzazione di qualsiasi opera è conoscere la destinazione finale del manufatto così da poter tenere conto del grado di umidità dell’ambiente dove andrà collocato e scegliere di conseguenza il tipo di legname più adatto.
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I falegnami che non vogliono complicazioni scelgono delle tavole a fibratura diritta, presentate come pulite e prive di nodi e difetti che possono indebolire il legno rendendolo difficile da tagliare o piallare. Non c’è niente di peggio che preparare il legno in laboratorio per poi scoprire un grosso nodo proprio dove volete tagliare un giunto. Molti falegnami invece trovano stimolante l’uso di legni con difetti e ritengono anzi che aggiungano carattere a un progetto e riflettano un approccio più organico alla silvicoltura.
Tipologie di Legno e Pannelli Derivati
La conoscenza dei meccanismi di movimento del legno permette di comprendere perché, ad esempio, le tavole ‘rigate’ (nelle quali la larghezza della tavola è radiale) si muovano diversamente rispetto a quelle ‘fiammate’ (in cui la larghezza è in direzione più o meno tangenziale). È per questo motivo che sono stati appositamente studiati manufatti (ad esempio i pannelli di legno compensato) composti da elementi diversamente orientati, proprio per fare in modo che le diverse componenti si frenino tra loro, riducendo il movimento complessivo dell’elemento. Legno massello, lamellare, multistrato, truciolare, assi, pannelli: sono solo alcuni dei termini che indicano il legno e i derivati del legno.
Legno Massello
Il legno massello è il pezzo ricavato dalla parte più interna e resistente del tronco, il durame. Essendo il durame ricco in tannini e resine, è più scuro rispetto al resto della pianta. Fanno eccezione gli alberi a durame indifferenziato, come l’abete -escluso il Douglas-, la betulla, il faggio, il frassino, il pioppo. E’ utilizzato per realizzare mobili di pregio, se ricavato da specie come il noce, il castagno, l’olmo e il ciliegio. Per le costruzioni le travi in massello più comuni sono quelle ricavate da abeti, larici, la quercia nelle varietà rovere, roverella, farnia e cerro.
Legno Massiccio
Il legno massiccio è ricavato dal tronco intero, e comprende sia il durame che l’alburno, ovvero la parte più esterna. Rispetto al massello, nelle specie a durame differenziato, si possono avere tavole con notevoli differenze di colore. Questa caratteristica, specie nei legni più pregiati, può essere sfruttata a scopo decorativo. Non sempre il legno massiccio è più economico rispetto al legno massello: una tavola in massello di pino sarà sempre meno costosa di una tavola in ciliegio massiccio.
Legno Lamellare
Il legno lamellare si ottiene incollando a caldo e a pressione almeno tre “lamelle” di legno massello tra loro. Grazie a questa tecnica, messa a punto nel secolo scorso, si ricava un materiale dalle qualità straordinarie. Rispetto al massello, si ottengono travi o elementi curvi della lunghezza desiderata e prive di nodi e fessure, in quanto si selezionano lamelle prive di difetti. Resistenti, durevoli e versatili, trovano applicazione soprattutto nell’edilizia.
Pannelli in Legno Massello o Massiccio
I pannelli in legno massiccio sono costituiti da uno o tre strati di legno massello o legno massiccio. Il pannello monostrato è costituito da listelli di legno massello incollati e pressati, selezionando anche le zone con presenza di nodi. Nell’arredo, vengono utilizzati raramente per i mobili, più spesso nei piani per cucine. I pannelli a tre strati sono solitamente in legno massiccio, incollati e pressati e disposti con le fibre perpendicolari tra uno strato e l’altro. Questi prodotti sono molto più stabili rispetto al legno massello o al legno massiccio, più soggetti a deformazioni.
Piallacci
Il piallaccio è un foglio di legno sottile, dallo spessore variabile da 0,6 a 2 mm. A seconda della tecnica con cui vengono ricavati si distinguono in tranciati e in sfogliati. I piallacci più sottili ricavati da legni nobili sono impiegati per l’impiallacciatura, mentre i più spessi sono utilizzati per realizzare pannelli di compensato e multistrati.
Paniforti
I paniforti sono pannelli formati da un’anima di listelli o di lamelle di legno ricoperti sui due lati da un piallaccio sottile o da un compensato disposto con venatura perpendicolare. I paniforti sono disponibili in diversi spessori, da 13 mm fino a 5 cm. I paniforti sono molto robusti e resistono alla flessione, per questo vengono utilizzati per piani ampi, come i top dei tavoli, le porte e le ante di armadi.
Compensato e Multistrato
Il compensato è un pannello costituito da 3 fogli di legno incollati tra loro con fibre incrociate. Lo spessore varia da 3 a 6 mm, e i legni utilizzati sono il pioppo, il faggio e la betulla. Il multistrato è un pannello di compensato realizzato con almeno 5 strati di piallaccio. Lo spessore varia dai 12 ai 30 mm, e in commercio ne esistono di tipi diversi, a seconda del legno utilizzato. In alcuni casi si trovano pannelli con una o entrambe le facce esterne rivestite con legni più pregiati. Oppure, si trovano rivestimenti melaminici, laminati, formica, plastiche o ABS, soprattutto nell’arredo. Il compensato attira l’attenzione dei designer già negli anni Trenta, grazie agli esperimenti condotti da Alvar Aalto. Tuttavia, è negli anni del dopoguerra, con i designer scandinavi Arne Jacobsen, Eero Arnio, Ilmari Tapiovaara, e con le sedie prodotte da Thonet, che il compensato entra di prepotenza tra i materiali più in voga.
Compensato Marino
Si tratta di un compensato realizzato con legni resistenti all’umidità e incollato con colle particolari, dette fenoliche. Un tempo utilizzato esclusivamente nel settore nautico, oggi trova applicazione negli arredi da esterni e per interni soggetti ad umidità.
Pannelli Realizzati con Paste e Fibre di Legno
MDF (Medium Density Fiberboard)
Sono i più diffusi ed apprezzati tra i pannelli in fibra di legno. Si ottengono pressando con resina e colla ad alte temperature una pasta in fibra di legno. Questi pannelli resistenti e indeformabili trovano un vasto utilizzo nell’edilizia e nell’arredo, e consentono illimitate possibilità di personalizzazione. Possono essere laccati, verniciati o rivestiti con piallacci o melaminici, laminati, formica, plastiche o ABS.
Truciolare e Nobilitato
I truciolati, o legno truciolare, sono pannelli ricavati dai trucioli di legno sminuzzati e impastati con un legante, pressati a caldo. I più ecologici sono quelli legati con lignina, un polimero naturale presente nel legno stesso, il cemento e il gesso. I pannelli legati con resine fenoliche, ureiche e melamminiche purtroppo rilasciano con il tempo un composto inquinante detto formaldeide. Il truciolare ha una vasta utilizzazione nell’industria del mobile, soprattutto per la realizzazione di mensole, ripiani interni e antine, nella versione nobilitata o rivestiti con laminati. Il nobilitato melamminico è un pannello di truciolare, più raramente MDF o OSB, rivestito da uno o entrambi i lati con carta melamminica. Questo rivestimento consta di un foglio sottile impregnato di resina melamminica e stampato con una texture a imitazione del legno. Con l’evoluzione della stampa digitale, oggi in commercio si trovano pannelli rivestiti con carte fantasia o tinta unita. Molto resistente, idrorepellente, economico, è molto utilizzato nell’industria del mobile.
Tamburato
I tamburati sono pannelli formati da un’anima di listelli incrociati tra loro o disposti a nido d’ape, rivestiti da due strati esterni di compensato. Sono più leggeri dei paniforti e sono impiegati soprattutto per porte interne, ante, mobili.
Pannelli in Fibra di Legno
I pannelli in fibra di legno sono composti da scarti della lavorazione del legno frantumati e successivamente pressati a secco, ovvero senza collanti. Si tratta di pannelli a densità e flessibilità variabili, sono isolanti, traspiranti e igroscopici, e per questo trovano applicazione nell’edilizia per realizzare intercapedini di isolamento termo-acustico. In commercio esistono pannelli in fibra di legno accoppiati con altri materiali come polistirene espanso, schiume di poliuretano o sughero.
stagionatura ed essiccazione
Il Legno per Esterni: Scelte e Caratteristiche
Quando si progetta uno spazio all’aperto - che sia una terrazza, un patio o un camminamento in giardino - la scelta delle tavole da esterno è cruciale. I due materiali più utilizzati sono il legno naturale e il composito (WPC - Wood Plastic Composite). Il legno vero offre una bellezza inimitabile. Le venature naturali, il colore caldo e la sensazione al tatto rendono ogni tavola unica. Il legno, se proveniente da foreste gestite responsabilmente (FSC o PEFC), è una risorsa rinnovabile ed ecologica. Il larice siberiano è un legno resinoso estremamente resistente alle intemperie, grazie alla sua struttura compatta e al lento accrescimento. Se cerchi un materiale che duri nel tempo, sia piacevole da vivere, ecologico e capace di migliorare esteticamente con gli anni, il legno naturale è la scelta giusta. Il composito può essere comodo, ma il legno naturale è vivo, rinnovabile, riparabile e infinitamente più bello.